淺談汽車制造鏈

李 娟 藺洪帥 沈怡帆 張曉鋒

（河南師范大學計算機與信息技術學院 河南 新鄉 453007）

1 國內汽車產業發展歷程

中國的汽車工業發展經歷了三個階段：第一階段：創建階段（1953～1965）；第二階段：成長階段（1966～1981）；第三階段：全面發展階段（1981～至今）取得了巨大成就。汽車工業協會發布的2010年汽車主要數據顯示，2010中國汽車全年銷量為1806萬輛，繼續穩坐全球第一寶座。其中，乘用車產量為 1389.71 萬輛，同比增長 33.83%；銷量為 1375.78 萬輛，同比增長 33.17%。商用車產量為 436.76萬輛，同比增長28.19%；銷量 430.41 萬輛，同比增長 29.9%。 和世界其他國家相比，無論是汽車銷售量絕對值還是增長速度，中國均遙遙領先。

2 什么是汽車制造鏈，以及它們之間的關系

2.1 汽車制造鏈

以汽車整車制造業為核心，向上可延伸至汽車零部件制造業以及和零部件制造相關的其他基礎工業；向下可延伸至服務貿易領域，包括汽車銷售、維修、金融等服務；此外，在汽車產業鏈的每一個環節都有完善的支撐體系，包括法律法規標準體系、試驗研究開發體系、認證檢測體系等。

2.2 汽車制造鏈及供貨關系

2.2.1 整車制造業

整車制造企業，一般只從事汽車總裝及車身制造，其他則由專業零部件制造企業生產，包括總裝、沖壓、焊裝、油漆四大工藝。對于汽車輪胎、橡塑件、汽車玻璃、蓄電池等生產部門。 這里不重點討論。

2.2.2 汽車零部件制造業

汽車零部件的種類名目非常多，一般情況，載貨汽車的零部件總數達到7000個～8000個，而轎車的零部件總數更多，達到1萬個以上。在一輛汽車總成本中，零部件成本要占到70%～80%。從汽車零部件的使用材質、使用用途、結構功能、科技含量等方面來看，大致可以分為以下幾類：

（1）零部件按材質分類，可分為金屬零部件和非金屬零部件。從發展趨勢來看，金屬零部件比重逐漸下降，塑料零部件逐漸增加。

（2）按零部件使用用途分類，可分為汽車制造用零部件和汽車維修用零部件，各自所占比重決定于汽車產量和保有量，以及汽車維修量的多少。從世界總的狀況來看，兩類零部件的大體比例為80：20。

（3）按零部件的性質分類，可分為發動機系統、動力系統、傳動系統、懸掛系統、制動系統、電氣系統及其他（一般用品、裝載工具等）。各自所占比重，因車型不同而定。

（4）從零部件模塊化供應的角度來看，汽車零部件可分為 “模塊→總成→組件→零部件”幾個層次，受零部件技術水平及傳統生產方式的影響，這種真正意義上的“模塊”化生產即使在歐美發達國家也很少見。

2.3 各國制造鏈供貨關系

2.3.1 傳統的汽車零部件配套模式

傳統的汽車零部件配套模式中，由于汽車整車制造廠為了保持其核心競爭力，防止技術擴散，它與零部件廠商之間是一種對立的關系，主要表現為：

關鍵零部件（發動機、傳動裝置等），不交給公司本體系以外的企業生產；絕不對一家零部件制造商分包一個完整的系統（制動系統、點火系統等）；在最低有效規模許可的情況下，盡可能多找供應商；合同期限一般為2年以內；以公開招標的方式選擇適宜的供應商等等。

2.3.2 “各自獨立、自主發展”模式（以德國為代表）

以德國為代表的歐洲模式是，整車制造企業與零部件企業保持互相獨立的契約關系，各自獨立自主發展。各零部件企業可以自由地與各整車廠家甚至汽車行業以外的機電企業建立交易關系。例如，博世（Bosh）公司即獨立自由地向全球汽車制造廠商供貨。德國汽車零部件企業分為兩類：一類是按整車企業的圖紙加工制造零部件；另一類是自己開發產品，由整車廠選擇采購，整車廠每年與零部件廠簽訂采購合同。在產品開發上，德國的零部件企業具有極大地發揮主觀能動性的空間。整車廠往往只向零部件企業提供性能規格要求，有時甚至只是粗略的構想，然后由零部件企業進行自主開發。不過，最終定貨還要貨比三家。整車企業會以零部件企業所開發產品的圖紙為依據，向其它若干家零部件企業招標。

2.3.3 “水平分工”模式(美國汽車工業為代表)

美國汽車零部件企業有3500多家，年銷售額達1，000億美元。20世紀80年代以前，美國三大汽車公司與零部件企業之間是簡單的“水平分工”體制。這種體制致使美國整車產品在質量、成本、產品開發等方面落后于當時的日本，大大降低了美國汽車工業的全球競爭力。

20世紀 80年代后期，美國三大汽車公司聯合，并大刀闊斧改革汽車產業結構，強化零部件的外部供應，大力調整整車與零部件的分工與協作關系。整車企業訂好零部件規格，分給幾十家可能的投標者。美國以這種自由選擇方式，保證了自由的市場競爭，迫使零部件企業改進技術，成為行業的領先者。美國的這種整零關系的確全面地促進了汽車工業的技術進步，重振了美國的汽車產業。

2.3.4 “金字塔型多層交互垂直式分工”模式（日本汽車工業為代表）

日本汽車整車制造企業與零部件企業建立的是金字塔型多層次承包制垂直式分工體系把龐大的零部件工業組織起來。其按照總成部件、稍加組合部件和單純加工3種情況，把企業分為一次零部件廠、二次零部件廠和三次零部件廠，依次層層轉包。將各層次零部件廠生產的零部件集中到整車廠進行總裝，形成金字塔形結構，整車廠居于金字塔的頂端。

這種金字塔型結構，使日本零部件工業形成了以大型企業為骨干，吸收大量中小企業參加的廣泛的協作網。零部件企業加入主要汽車公司的協作網后可以得到長期穩定的訂貨。反過來整車企業也希望零部件企業“共存共榮”，以得到長期穩定的供貨。但為了防止壟斷，整車廠一般都向兩家零部件企業“雙重”訂貨，以求在競爭中提高零部件的技術與質量，降低成本。

在金字塔體系中，交易關系穩定，一級支配一級，層層控制。靠這一分工協作體系，日本汽車工業最終解決了規模經濟問題，推動了日本汽車工業與零部件工業的發展。這種嚴密分工，緊密協作，長期穩定的交易關系，極大地提高了日本汽車工業的國際競爭力，并受到世界各國的關注。

3 關于汽車供貨鏈數學模型的研究

貨物供應是實際中的生產活動，要想實現計算機程序化管理，就要建立一種計算機可接受的數學模型。而數學模型是程序化的基礎，更是關鍵。

依照產品實體在價值鏈各環節的流轉程序，企業的價值活動可分上游環節和下游環節兩大類。任何企業都只能在“價值鏈”的某些環節上擁有優勢，而不可能擁有全部的優勢，我們所提出的制造鏈供貨關系的數學模型就是為了達到“雙贏”乃至“多贏”的協同效應，我們可用如下思想方法構建數學模型：

企業間的供貨關系可以用二元關系S來表示，使得∈S 當且僅當 x 給 y 供貨。如果有，，…，∈S，則表明 x1給 x2供貨，x2給 x3供貨，…這樣就用數學的方法描述了一種供貨渠道，把實際中的供貨問題與數學方法聯系了起來。

參考離散數學模型，我們不難推導出當某個企業被其他企業取代時的數學方法：假設每個企業之間在供貨時都存在一種供貨系數，該系數根據供貨產量，成本，利潤，物流，人力等因素影響而改變。當某兩個供貨體之間的系數不滿足供貨模型或者有別優化的供貨體提供更優的供貨系數時，模型踢出不滿足系數的供貨體，或者零件供貨鏈。更改供貨模型，此時便解決了最優化供貨鏈產生的問。