產業互聯下基于雙循環的供應鏈合作穩定性研究

陸 倩， 何建佳

(上海理工大學 管理學院， 上海 200093)

如今國內外社會經濟環境不斷變化。從內部來看，新冠疫情全球爆發，防疫物資、生活必需品、醫療供應一度短缺，物流上下溝通出現問題，應急物流效率低下，暴露我們離打造出一條具有“韌性”的供應鏈還有一定距離。從外部來看，由于中美貿易戰、新冠疫情的席卷，跨境流通受限，供應鏈中斷，導致經濟衰退的風險增高。

供應鏈的合作穩定發展有利于經濟增長，增強綜合國力。隨著多年發展，國內國際供應鏈逐漸發展成熟。在面臨眾多不確定因素時，首先需穩定國內供應鏈，再傳導給國際社會，為世界經濟的發展作出貢獻。關于供應鏈穩定性的研究，李昌文等[1]通過建立兩層分銷供應鏈系統，得出大聯盟中無論誰是領導者，都是遠視穩定的。Yuan等[2]基于非線性微分方程，分析了進化博弈下供應鏈的穩定性，得出了在不同情況下雙方應采取的策略；Ma等[3]基于中國的通信和手機行業的現狀，重點研究了由一個供應商和一個有限理性零售商組成的供應鏈系統的穩定性，探討了決策者的損失敏感性和決策調整速度對供應鏈穩定性的影響。

對于供應鏈的穩定，多數學者是從策略或分銷角度出發，尋找供應鏈上企業間的平衡點，而少有學者從雙循環角度出發，研究雙循環對供應鏈穩定性的作用。直接以國際國內雙循環為研究對象的并不多見。隨著互聯網的不斷發展，產業之間相互滲透、頻繁跨界所形成的產業互聯已經成為新型的產業形態，將產業互聯與雙循環的關系引入思考，形成“產業互聯-雙循環-供應鏈合作穩定”的傳導路徑，研究其對供應鏈合作穩定性的作用，具有一定的現實意義。

1 產業互聯度與雙循環程度的模型構建及關系

1.1 產業互聯和國際國內循環的內涵

隨著互聯網的發展，企業間相互滲透、跨界合作，產業互聯也逐漸升級。作為經濟轉型的助推器，產業互聯是一個新興的產業形態，目前尚缺乏系統的研究。但從產業互聯的實踐中可以看出，它推動大數據、人工智能等與實體經濟的融合，整合及重構產業資源，順應了工業4.0時代的要求。如農產品平臺對接餐飲行業時開始自建中央廚房，將菜品用冷藏車運輸，直營店實施統一采購和配送，打造一種新型業態。又如過去酒店提供食與住的服務，而在產業互聯模式下，打破了酒店行業的銷售局限，在顧客親身體驗并十分滿意酒店床褥、枕頭想購買同款時，可向其提供售賣商品，還可以提供送貨到家服務。從經濟學角度來看，產業互聯使得關聯產業間相互依托，并基于先進的計算機技術，以一種創新方式相融合，形成不同于傳統行業的新型互聯模式，對于其所形成的內在聯系，仍建立在傳統的供需關系之上。因此測量時，通過投入產出表計算產業與產業之間的內在聯系，分別用直接消耗系數和完全消耗系數表示衡量產業互聯程度，稱產業互聯度。

雙循環包含內、外循環，現代社會經濟賦予循環以上游原材料供應到中游制造商加工到下游的零售及消費的意義，其中內循環是相對于外循環來講的，意思是國家在產業鏈供應鏈的各個環節都可以自給自足，不用參與國際分工，其優勢在于當外來的壓力和風險來臨時，可以通過內部進行生產和消化，在不過度依賴其他國家的情況下，經濟穩定相對較高。而外循環則至少有一個環節參與了國際分工，它的優勢在于可以發揮不同國家的自然稟賦，如新能源汽車，設計和研發在美國總部，電池由中國制造商提供，在中國建立的直營店則就地出售，充分發揮各地的優勢，合作共贏。

1.2 產業互聯度及雙循環程度的度量方法

1.2.1 產業互聯度的測算

產業互聯度的計算將基于投入產出表，每個行業或企業生產一種產品都會成為其他行業或企業的需求品，即他們進行生產工作所需要的投入要素，并以此類推，相互聯結，因此實際計算產業與產業之間的供需關系。如表1所示，假設一個國家有兩個產業，z11為第一產業的產品，z12為第二產業的中間產品需求，以最終需求f1銷售，它們的和x1為總產出，則有

z11+z12+f1=x1

(1)

z21+z22+f2=x2

(2)

a11x1+a12x2+f1=x1；

a21x1+a22x2+f2=x2。

用行列式表示為

又可轉化為

1.2.2 國際國內循環程度的測算

對雙循環程度的測量將采用國家對本國和他國的依存度來分別代表國內循環和國際循環度，模擬一張全球投入產出表(表2)，通過中間品的消耗和最終品的消耗將各個國家連接起來。假設全球投入產出模型由n個國家組成，其中zrs表示國家r對國家s提供的中間投入品數量，v表示增加值，y表示總產出，且總產出等于總投入，f表示最終品。

表2 全球投入產出模擬表

根據表2，設中間消耗系數矩陣為Z，用字母A來表示，總產出向量Y，全球最終需求矩陣F，可得：AY+F=Y。可變為Y=(1-A)-1F。設B=(1-A)-1，且(1-A)-1為完全消耗系數矩陣。與此同時，需考慮與各個國家每一輪的加工，彼此合作為產品創造出來的新的價值，因此，進一步假設Av為增加值系數矩陣，其對角元素avi=vi/yi表示國家i每一單位產出相應的增加值，有以下表達式：

Val=AvY=AvBF=BvF

(3)

將AvB記作Bv，它表示的是增加值系數，即AvB=Bv，Bv中的元素bvij表示國家j每生產一單位最終品將會引發國家i的增加值，如果將矩陣Bv中每一列視為向量，則將其元素相加之和等于1。 矩陣Bv中對角線元素bvii為國家i生產每一單位的最終品所引發的自身增加值的比例。類似地，將矩陣Bv中i行所有元素相加，它的含義是當世界各國同時增加單位最終品所引發的國家i新增價值數值。

考慮到最終需求規模帶來的影響，在式(3)基礎上可以將國家i的增加值表示為

(4)

式(4)說明，在全球投入產出模式下，一個國家的增加值不僅取決于本國所生產的最終品，也依賴于別國生產的最終品的推動作用。對國際國內的循環程度的兩個指標分別用對本國經濟依存度以及對別國經濟依存度指標來表示，如國家i與國家j之間循環程度可表示為

(5)

式(5)表明國家i的總增加值中受到國家j的影響所引發增值的占比，當此比例越大時，說明國家i對國家j的依存度較大，即國家i與國家j之間的循環程度越高。當i=j時，它代表了國家對本土的依存度，即內循環程度，當這個數值大時，說明該國對于外部經濟的依賴程度不高。

1.3 產業互聯度與內外循環程度的關系

從數值計算角度來說，式(5)中，bi,j的經濟學意義是代表了國家j每生產一單位最終品將會引發國家i的增加值，其屬于Bv中的元素，而AvB=Bv，Av代表各個國家分工合作過程中創造出來的新增加值系數矩陣，B是一個完全消耗系數矩陣，在對產業互聯度進行測算時，其值X=(1-A)-1F中(1-A)-1為一個完全消耗系數矩陣，因此產業互聯度與循環度呈正相關，當產業互聯度越高時，循環程度越高。

從理論上來講，由于全球生產網絡的復雜性，各個生產環節相互依存，一個經濟體的最終需求將會在不同程度地帶動另一個經濟體的增長，即一個國家創造出來的增加值將分往不同的方向，分向本國時即拉動了內需，加深了內循環，分往其他國家使用時，則拉動了外需，促進了外循環。因此一個國家的經濟不僅是與自身的技術、需求等息息相關，也與其他國家所生產的最終品相關，而產業互聯使得企業間相互滲透、跨界，整合供應鏈各個節點，一個企業的經濟增長勢必帶動另一企業的經濟增長，因此從企業影響企業，再到國家影響國家，產業互聯度與循環程度呈正相關。

2 雙循環背景下基于合作與非合作博弈的供應鏈穩定性分析

2.1 模型假設

供應鏈上的企業作出決策時會考慮許多因素，他們都是獨立并且理性的決策主體，而且都是為了實現自身的利益最大化。在實現利益最大化的前提下，企業間的合作不斷裂，滿足供應鏈穩定的特征之一。在國內產業互聯不斷加深，內循環不斷增強的大背景下，內需也隨之不斷擴大，市場對于產品的需求量也隨之擴大。基于此，從企業的收益角度出發，研究供應鏈合作的穩定性。下面對博弈模型做出假設。

假設1：對完整供應鏈進行簡化，假設一條二級供應鏈僅由制造商和零售商組成，并且只生產一種商品，如圖1所示。

圖1 二級供應鏈結構圖

假設2：假設商品的批發價格為p1，零售價定為p2，邊際成本為c1，零售成本為c2。

假設4：定價順序，首先由制造商確定批發的價格，然后零售商作出反應，決定零售價格。

假設5：假設制造商的收益為E1，零售商的收益為E2，供應鏈的整體收益為E。

由上述假設可得：

(6)

E2=(p2-p1-c2)Q=α(p2-p1-

(7)

(8)

2.2 模型構建及求解

2.2.1 非合作博弈

由于制造商與零售商之間是一個信息動態博弈，在非合作博弈中，制造商與零售商各自追求利益最大化，此時選擇非合作博弈，因此α=α1，然后使用Stackelberg模型中的逆向歸納法得到納什均衡。對式(7)關于p2求導，并使其等于零，即

(9)

最優零售價格為

(10)

(11)

對式(11)求關于p1的導數并令其等于零，即

(12)

則可以得到最優批發價格為

(13)

在定價過程中，零售商對于價格的制定取決于上游制造商給的批發價格。 則在最優批發價格下的零售商收益為

(14)

對式(14)關于p2求導數并且令其等于零，可得

(15)

則可得最優零售價格為

(16)

此時最優訂貨量即需求量為

(17)

因此，在上述得到的均衡策略下制造商、供應商所組成的二級供應鏈的整體效益分別為

(18)

(19)

(20)

2.2.2 合作博弈

供應鏈上的制造商和零售商想要自己收益增加需要通過合作來增加整個供應鏈的收益，此時選擇合作博弈，由于內循環的增強，內需擴大，α=α2，供應鏈雙方信息共享，一起決定商品的批發價格以及銷售價格，共同努力使得供應鏈收益最大化，同時自己也會獲得更高的收益分配。

對式(8)求關于p2的導數并令其等于零，即

(21)

此時最優零售價為

(22)

最優供貨量為

(23)

供應鏈整體收益為

(24)

2.3 結果分析

由于內循環的增強，內需不斷擴大，即Q不斷增大，在此背景下，假設一條二級供應鏈，對供應鏈上的企業進行合作與非合作博弈，并將整體效益進行比較：

(25)

可得：當企業選擇合作時，供應鏈整體的收益要大于不合作時的收益，因此企業選擇合作，這滿足了供應鏈的穩定性特點之一——合作不破裂。所以當產業互聯度加深時，內循環程度增強，在內需擴大時，國內供應鏈的合作更穩定。

3 結語

在國際形勢不穩定的當下，首先提出產業互聯度和雙循環程度的測量方法，然后尋找二者間的關系，發現產業互聯度越高，循環程度越高。擬一條由制造商和零售商組成的國內二級供應鏈，構造博弈模型，發現在內循環擴大，即內需擴大的情況下，供應鏈上的企業選擇相互合作時獲益更多，企業間牢固的合作關系促進了供應鏈的穩定。

從對國內循環以及國內供應鏈中存在的規律，對未來在大范圍內的更廣闊的國際供應鏈合作穩定性提出建議，通過提高國際產業互聯度，如新能源汽車行業，所能涉及的從上游到下游企業包括設計、生產、銷售等環節分布在各個不同的國家，通過信息化、互聯網手段實現產業整合，再有高新技術的不斷融入，如智能音響與汽車相結合，不斷促成產業的升級互聯。而當產業互聯程度到達一定高度，所相關的供應鏈上國際企業間的合作具有極高的穩定性。中國企業在參與國際供應鏈中需識別自身優劣勢，找準定位，通過創新和升級不斷向價值鏈高端邁進。