基于絕熱消去法的物流網絡協同序參量甄別研究

李 靖，張永安

（北京工業大學經濟與管理學院，北京100022）

0 前言

本文將物流網絡協同問題作為研究對象。結合協同學原理可知序參量是物流網絡協同管理的主導因素，是物流網絡協同的核心概念，它反映著物流網絡演化過程的從無序到有序和從低序到高序的變化過程，它通過支配節點的協同行為從而主導物流網絡的協同演化。因此，甄別和管理序參量是物流網絡協同管理的最核心內容，具有重要的理論價值和實踐意義。

1 物流網絡協同序參量內涵

借鑒協同學理論，本文定義物流網絡協同序參量如下：決定物流網絡從無到有、從低序到高序的關鍵因素，其大小表示物流網絡自組織的有序程度。主導物流網絡協同的序參量可能同時有多個，它們之間并非各行其是、互不干擾，而是一方支配另一方的“同化”或“協商”按照約定的方式相互適應的關系；需要注意的是，在一個不可能再微分的時間間隔內，存在唯一的變量居于主導地位。序參量形成的基本邏輯是，序參量集合引導物流網絡向著有序方向發展，在這個過程中，各個序參量之間通過競爭和合作的非線性作用，最終形成唯一的序參量，該序參量使物流網絡達到有序并決定其有序程度。

2 物流網絡協同狀態參量框架

規范和正確引導物流網絡協同管理是保持網絡內節點企業價值增值能力和降低協同運作失敗率的關鍵，物流網絡作為一個復雜巨系統，其管理工作千頭萬緒。而通過對序參量的管理，則可以忽略管理中的細枝末節，抓住物流網絡管理工作的本質。因此，序參量的基礎研究顯得尤其重要。因此，要甄別物流網絡協同序參量，其基礎工作是建立狀態參量框架體系。

本文建立基于經濟學中投入產出模型（見圖1），在遵循科學性、可行性、層次性和特殊性等原則的基礎上，建立物流網絡協同狀態參量框架（見表1）。

(1)本框架是基于投入與產出原理建立的。根據圖1投入包括前提基礎為基礎設施、基礎支撐為信息服務、組織保證為組織配套，與表1中一級和二級指標只存在外在形式的不同，其實質內容相同。說明如下：基礎設施投入X1和資源互補程度X2屬于基礎設施投入，信息共享程度X3和網絡協同能力X4屬于信息服務投入，關系性資本X5和戰略目標關聯程度X6屬于組織保證投入。產出如圖1所示包括可持續發展、顧客滿意、安全、效率和成本。

圖1 物流網絡協同投入——產出狀態參量體系框架

(2)框架中的以及狀態參量分為兩類：F和Xi(i=1,2,3,…,6)。其中，F為物流網絡外部狀態參量，在物流網絡協同過程中可以視為隨機漲落力，在下文建立熱力學方程可忽略，具體原因如下：在物流網絡演化的兩個臨界點之間，隨機漲落只是一種干擾，系統本身的穩定機制使得漲落很容易被衰減乃至消失；更重要的是，本文建立熱力學方程的主要目的是求解序參量，以研究序參量在物流網絡狀態演化的趨勢更有優越性，進一步促使物流網絡向更高級有序演化，并非研究物流網絡何時發生相變或躍遷。因此，本文在建立熱力學方程做忽略處理。但隨機漲落力并非無用武之地，在本文的后續研究中會有所應用。Xi為系統內部狀態參量，在協同過程中，各參量之間的非線性相互作用將會產生序參量。

表1 物流網絡協同投入狀態參量框架

(3)Xi(i=1,2,3,…,6)逐一對應其二級狀態參量Xij(i=1,2,3,…,6;j=1,2,3,…,8)，原因如下：對于物流網絡來說，其微分方程組的弛豫系數分為如下類型和關系：ri?rij，這時逐步r應用絕熱消去法，可以逐級得到減少的慢變量。本文中，二級狀態變量的弛豫系數遠小于一級狀態變量的弛豫系數，即二級慢變量成為一級變量的快變量，這時可進行消去。同時也說明序參量具有層次性，高一層次的慢變量支配低層次的變量。而科學研究所希望找到的序參量，往往存在于或接近于在宏觀狀態描述的狀態變量之中，即序參量往往存在于相對較高層次的狀態變量之中。

3 基于絕熱消去法的物流網絡協同序參量甄別

設qi(i=1,2,…,5)分別代表可持續發展、顧客滿意、安全、效率和成本等五個物流網絡協同產出；xi(i=1,2,…,6)分別代表基礎設施投入、資源互補程度、信息共享程度、網絡協同能力、關系性資本和戰略目標關聯程度；f(xi,qi)表示投入變量對產出狀態變量的制約關系；ηij表示Xi對qi的制約程度。

式(1)表示可持續發展與資源互補程度、資源互補程度、信息共享程度、網絡協同能力、關系性資本和戰略目標關聯程度均成正比；式(2)表示顧客滿意水平與信息共享程度和網絡協同能力均成正比；式(3)表示運輸貨物安全與基礎設施投入水平、信息共享程度和網絡協同能力均成正比；式(4)表示效率與基礎設施投入水平、信息共享程度和戰略目標關聯程度成正比；式(5)表示物流成本與基礎設施投入、資源互補程度、信息共享程度、關系性資本和戰略目標關聯程度成正比。

由于物流網絡各狀態變量之間均為非線性關系，因此上述各方程中的制約函數f(xi,qi)均為非線性。欲對上述方程組對做線性穩定分析，需先隱去線性項。由于物流網絡協同產出是經過多年積累形成的，可以認為產出的變化很慢，可以運用絕熱消去原理令q1=q2=q3=q4=q5=0，于是可以得到下述方程組：

由此得到：q1受x1,x3,x4,x5和x6支配，q2受x3,x4支配，q3受x1,x3,x4支配，q4受x1,x3,x6支配，q5受x1,x4,x5和x6支配。于是，得到初步分析結果（見表2）。

表2 物流網絡協同序參量處理初步結果

由表1可知，x2與五種產出均無關系，可以將其刪除以進一步縮小狀態參量范圍。接下來進一步分析剩余的5個變量之間的關系，ξij表示各投入狀態變量之間的耦合程度，fij表示投入狀態變量之間的非線性耦合關系。

再對上述方程組做線性穩定性分析，隱去非線性項。由此得到，信息共享程度x3受關系性資本x5和戰略目標關聯程度x6制約，網絡協同能力x4亦受關系性資本x5和戰略目標關聯程度x6制約，關系性資本x5受戰略目標關聯程度x6制約。于是，得到如下分析結果（見表3）。

表3 投入狀態變量之間的關系

通過上文兩次進行絕熱消去處理，獲得物流網絡協同的序參量：關系性資本和戰略目標關聯度。上述甄別過程可證明狀態參量能否成為序參量取決于如下四個必備條件：（1）序參量是系統的宏觀參量，它能描述系統的整體行為，符合一般系統理論提出的非疊加性原理，它是系統內部各狀態變量通過非線性作用形成的；（2）序參量是系統協同效應的表征和度量，它不是外部強加于系統的，而是來源于系統內部的；（3）序參量支配著系統內部其他變量，主宰著系統的演化行為；（4）序參量具備相對穩定性。

4 基于序參量的物流網絡協同管理模型

基于上文，關系性資本和戰略目標關聯度是物流網絡協同管理的序參量，建立了如下物流網絡協同管理模型（見圖2）。

圖2 基于序參量的物流網絡協同管理模型

5 結論及研究方向

本文得到主要結論如下：（1）序參量管理可以降低物流網絡管理的維度，增強物流網絡管理的針對性。（2）運用絕熱消去法獲得了關系性資本和戰略目標關聯度是物流網絡協同管理的序參量。但是在一個微小的不可微的時間間隔內，只能有一個序參量起對物流網絡協同演化起決定作用，這與協同學理論中序參量的基本特征不謀而合。

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