集群式供应链网络共生模式及稳定性分析，本文主要内容关键词为：集群论文,供应链论文,稳定性论文,模式论文,网络论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F426 文献标识码：A
1 引言
在自然界，不同种群(population)的生物之间、生物与自然环境之间有着复杂的有机联系，形成了以食物链、物质与能量交换为基础的多层次、多反馈、动态变化的共生系统，生物体的自适应、自组织、能动和变异机理为维持共生系统的动态平衡与生物体的发展起到了关键的作用[1]。
在企业界，多个生产相同或相似产品的企业在某一区域集聚，并辅之以相关的支持性机构和组织，这些企业、机构和组织相互作用、相互依存，构成一个产业集群生态系统[2]。产业集群生态系统分为横向和纵向两大类。纵向产业集群生态系统由供应商、核心制造商、销售商等组成，核心制造商与供应商、销售商在产品设计、材料选择、产品制造、产品的销售方面实现共生合作，组成了多条平行的单链式供应链；横向产业集群生态系统由同行业中的众多企业联合形成，其中核心制造商之间模仿自然生态系统中的“食物链”，利用上下环节的主副产品和原料的衔接关系实现了不同单链的横向耦合[3～4]。这种纵向协作、横向耦合形成的新型网络组织，称为集群式供应链共生网络[5]。集群式供应链共生网络是产业集群生态系统的骨架结构，它支撑整个产业集群生态系统的良性运作。由于产业集群生态系统资源禀赋与形成路径的不同，集群式供应链网络中不同产业群之间的共生关系也不同，集群式供应链网络运作模式也各有差异，不同的运作模式面临不同的风险和效率，并会最终影响到整个产业集群生态系统稳定性。
本文结合企业共生原理，并从国内外生态工业园实践总结出三种集群式供应链网络共生模式。在此基础上，借用生物学中描述不同种群共生现象的Logistic模型，求解不同集群式供应链网络共生模式的稳定性条件，并给出了相应的经济解释，以期为我国传统产业集群生态化改造提供理论借鉴。
2 集群式供应链网络共生模式
根据生态工业园中物质、能量循环利用的特点，以及集群式供应链不同单供应链间关联关系，集群式供应链网络共生模式可分为依托型共生模式、平等型共生模式、动静脉共生模式三种。
2.1 依托型共生模式
所谓依托型循环运作模式是指在生态工业园中，由于存在以一种产业为主产业的供应链，从其衍生出多种副产业的多个辅供应链，主辅供应链之间彼此配套，实现资源循环利用和综合利用。该模式的结构和资源利用流程见图1。中心为一个主产业供应链，从中衍生出两条辅助的供应链。其辅助供应链的副产业1、2利用主产业供应链的排放物，向主供应链提供某种再生资源或向市场提供某种产品；其辅助供应链的副产业3吸收主产业的排放物，在向主产业提供再生资源的同时又衍生出副产业4。生态工业园中的主产业可以是集群式供应链的一个或多个核心制造企业有多个，副产业可以是其他相关联的中小型制造企业，它主要是把核心制造企业或制造企业的排放物转化为再生资源，使之在生态工业园内部重新得到利用。在依托型循环运作模式中核心制造企业具有不可替代的作用，核心企业的经营环境的变化，对其他衍生企业产生深刻的影响，甚至影响共生网络的稳定性和安全性。依托型共生模式对我国传统产业集群或EIP的建设具有重要意义，它往往依据当地的资源禀赋发展而来，比较典型的有我国鲁北生态工业园[6]。
2.2 平等型共生模式
平等型共生模式指的是在生态工业园内，两个以上具有共生关系的制造企业组成的供应链相互依存、优势互补，形成的共生合作模式。图2反映了该模式结构和资源利用流程：四条单链式供应链上的制造企业共生聚集，相互之间利用对方的排放物，实现了资源循环利用和综合利用。在平等型共生模式中，形成共生合作关系的制造企业地位相对平等，依靠市场调节机制来实现产业链接和价值链的增值。但是这种模式稳定性较差，易于受内外部环境影响。因此，这往往使企业间合作关系易于波动甚至断裂，对网络的稳定性和安全性构成了严重威胁，管理的难度加大。平等型共生模式最为典型的案例就是丹麦卡伦堡工业园[7～8]。
图1 依托型共生模式
图2 平等型共生模式
图3 动静脉共生模式
2.3 动静脉共生模式
动静脉共生模式是指生态工业园中动脉产业和静脉产业两类产业紧密结合，构成完整的循环经济体系。其中，动脉产业是指从原料开采到生产、流通、消费、废弃所形成的产业；静脉产业则是指将废弃物转化为再生资源所形成的产业。图3反映了这种模式结构和资源循环利用流程：左边是动脉产业，其产品通过消费后产生的废弃物得到回收，进入静脉产业，经过拆解加工转化为再生资源，输送给动脉产业，并生产部分产品投放市场。动静脉共生模式具有典型的寄生行为模式特征，对产业链下游的静脉产业而言，寄生性资源回收型企业的生存存在依附关系上的经营风险。我国广西贵港国家生态工业园就采用了动脉静脉共生模式。
以上几种共生模式可以交叉和相互转化。在一个生态工业园中，某些产业之间可以是依托型的，也可以是互利平等型的，一种模式可以兼具其他模式的某些特征。
3 集群式供应链网络共生模式稳定性分析
集群式供应链网络共生模式通过模仿自然生态系统中生物种群之间的共生关系，在不同供应链间建立物流和能流的互动关系，因而借用Logistic模型来描述其演变过程是较为贴切的。在Logistic模型中，通过对副产品(资源、能源、水、废弃物)交换量的刻画来描述集群式供应链共生网络的产生和发展过程。此外，Logistic模型也提供了求解稳定性的方法，使得求解不同的共生模式的稳定性条件成为可能[9]。
品交换量是关于时间t的函数。
假设3：在没有任何外来干扰的情况下，受技术、资本、市场规模等既定条件约束，集群式供应链系统中副产品交换量存在一个最大值，记为K。
假设4：r表示副产品交换量的平均增长率，设为常数，它与行业本身的固有特性有关。
3.1 依托型共生模式稳定性分析
3.1.1 模型的建立
在依托型共生模式中，对核心企业而言，关联性企业的加入对核心企业的副产品交换规模的扩大有促进作用；对于关联性企业而言，它的出现主要是为了迎合核心企业的副产品采购或者销售的需要，而且在经营决策上依附于核心企业。可以认为，如果没有核心企业的存在，关联性企业的副产品产出水平将逐渐减少并趋于零。考虑关联性企业自身的阻滞作用，核心企业和关联性企业副产品交换水平的描述可以写为：
3.1.2 模型的求解
我们建立微分方程组用来描述核心企业和关联性企业共生结构到达稳定水平时的状态。
3.1.3 稳定性分析
由上述分析可知，依托型共生模式稳定性条件是：供应链核心企业对关联性企业副产品交换水平贡献相对较大，而关联性企业对供应链核心企业产出水平贡献相对较小。这意味着核心企业在整个集群式供应链共生网络中使用和传输的物质最多、能量流动的规模最大，带动和牵制着关联性企业的发展，决定着整个集群式供应链共生网络的形成与完善。一旦供应链核心企业产品及其技术发生变化，而关联性企业却没有相应的适用技术或补充性的原料来源，将使共生网络的链接失败，进入不稳定状态，甚至解体。所以，保证一定的信息共享能力，对提高关联性企业对核心企业技术变化的适应性非常重要。
3.2 平等型共生模式稳定性分析
3.2.1 模型的建立
3.2.3 稳定性分析
由上述分析可知，平等型共生模式稳共生条件是：共生企业之间的贡献都不要太大，这表明，对于平等型共生模式，维持彼此间地位的平等和利益分配的均衡至关重要。随着共生企业在技术、资源、能力父母的交换与更新，可能导致一方的竞争地位上升，另一方竞争优势衰退，竞争地位的平衡格局被打破。处于优势地位的一方往往忽视与对方的沟通和合作，使集群式供应链共生网络面临分裂的危险。此外，利益分配的不对称也是阻碍集群式供应链系统共生合作的因素。因此，共生的必要条件是公平的利益分配机制。
3.3 动静脉型共生模式稳定性分析
3.3.1 模型的建立
考虑到静脉企业(资源回收型企业)的发展是以动脉企业产生的副产品作为生产原料的。再假设在单位时间内静脉企业副产品实际回收利用量与系统内可再生利用资源的总量成正比，回收率与时间有关，则资源回收量表示为E(t)N(t)。于是，可建立以下模型：
dN(t)/dt=rN(1-N/K)-E(t)N(t)
式中：比例系数E(t)称为资源回收率(它与静脉企业的技术水平、政府环境政策、企业规模等因素有关)；N(t)为动脉企业副产品交换量。
3.3.2 模型的求解
3.3.3 稳定性分析
通过上述分析，可知在动静脉共生模式中，动脉企业副产品的增长速度或增长率r大于静脉企业资源回收率E，是系统正常代谢的必要条件。从图6可知，最大资源回收量N(t)=K/2处到达，根据上面求得的平衡位置
，可推导出最大资源回收量的稳定的资源回收率为：(r-E)K/r=K/2，解得
；在此条件下，最大资源回收量为
。因此，在动静脉共生模式中，系统内所有可回收再利用的废弃物资源总量保持在最大量K的一半时，可在保持废弃物资源总量稳定的条件下使资源回收率最大，这对于动静脉共生模式中的静脉企业是理想的选择。
4 结论与启示
生态工业园集群式供应链网络共生模式与网络稳定性有着密切的关系，不同的模式面临的风险和具有的效率不同，稳定性条件也不同。依托型共生模式中供应链核心企业是网络的缔造者，一旦供应链核心企业的经营环境发生变化，会对它的关联性企业产生毁灭性影响；平等型共生模式由于企业冗余度大，网络结点间同时存在多家企业，比依托型共生模式具有更高稳定性；动静脉共生模式具有典型的寄生行为模式特征，对产业链下游的静脉产业而言，寄生性资源回收型企业的生存存在依附关系上的经营风险。集群式供应链网络共生模式本身也孕育着风险，在我国传统产业集群向生态工业园进化过程中究竟选择哪种发展模式，应该根据集群资源禀赋特点、成长发展路径、产业链接方式和共生条件进行科学决策。
首先，加强集群区域产业的规划，提高集群式供应链网络的共生性。依据集群区域资源禀赋与产业特点，按照循环经济理论，加强对集群区域产业的规划与改造，建立“互惠互利、风险共担”的共生机制，同时建立起沟通信任机制和风险预警的信息反馈机制，促进集群式供应链核心企业与关联性企业良性合作与发展。
其次，发展集群区域核心企业与补链项目，加强集群供应链系统的稳定性。依靠核心的资源与核心的产业，培育核心企业，形成主导供应链，围绕核心企业大力发展关键性补链项目、特别是创建资源回收型补链项目，培养产业梯度的层级关系与互补性，逐步加强企业间及部门间食物链网的横向、纵向耦合，合理匹配链上企业废物循环利用的能力与规模，以丰富集群式供应链系统的多样性，增强系统的稳定性。
最后，强化政策引导，提高集群供应链生态跨链合作的积极性。政府作为“第三方”的协调机构，不仅要为共生企业提供解决冲突的协调机制，还要通过基础设施的供给、优惠政策的制订、保障公平制度的设计为集群式供应链网络的平稳运行提供了良好的外部环境。只有完善制度保障，并充分发挥各行为主体的积极性，才能保证集群式供应链共生网络的稳定运行。
文献引用：左志平，张波.集群式供应链网络共生模式及稳定性分析[J].生态经济，2013(9)：121～124.