服務型制造網絡的生態效率增長模型研究

□劉炳春 李 健 [天津理工大學 天津 300384]

引言

服務型制造是制造與服務相融合的新產業形態，是一種新的生產消費組織模式。它將服務與制造相融合，制造業通過提供工藝流程級的制造過程服務，合作完成產品制造，生產性服務企業通過為制造企業和顧客提供覆蓋產品全生命周期的業務流程級服務，共同為顧客提供產品服務系統[1]。國外與服務型制造相類似的研究包括美國的基于服務的制造（Service Based Manufacturing）、澳大利亞的服務增強型制造（Service-Enhanced Manufacturing）、日本的服務導向型制造（Service Oriented Manufacturing）以及英國的產品服務系統（Product Service System）。國內與服務型制造相關的研究包括孫林巖、趙曉雷、林文進等對服務型制造的概念界定、價值來源以及主要科學問題等方面的研究[2,3]，葉勤、鄭吉昌、劉平等人對產品服務增值理論的研究基礎以及特征等方面的論述[4]，吳國升、程大中、宋高歌等人對產品服務化進行了探討[5～8]，藺雷、吳貴生等對制造業服務增強的起源、現狀發展以及內在機理進行分析[9]。國內外對服務型制造方面的探索目前已經取得了一些成就，但還主要側重于概念模型的建立、價值機理的分析、工程技術和工藝設計等方面，缺乏對服務型制造網絡組織協調與管理網絡成員之間的關系方面的研究。

服務型制造網絡是在服務與制造相融合的環境下由各種利益相關者，通過市場機制，以資源（原料、信息、資金、人才）的優化配置和綜合利用為紐帶形成的一個特定的生態網絡組織。組織內部各利益相關者通過不斷的競爭與合作，最終實現經濟效益和生態效益的最優化目標。本文從生態效益評價的角度出發，探討制造型企業與服務型企業相互融合對整體網絡的均衡產生的影響。

一、服務型制造網絡結構分析

服務型制造網絡建立的最終目的是通過提供更有效率的產品和服務來實現經濟、社會和環境效益的最大化。在服務型制造網內的制造企業集群與服務企業集群之間的關系以共生為主導，當然也存在著一些為了規避各種可能的風險而引入的競爭關系，兩類企業之間呈現一種競合的態勢。

網絡系統的結構是保證整個系統運作以及保證系統功能的基礎。服務制造網絡組織主要由制造企業集群、服務企業集群以及消費者集群構成。制造企業集群主要由原材料供應商、零部件制造商以及產品制造商構成的，接受經濟、社會和環境效益的驅動作為消費者集群產品需要的主要提供者。服務企業集群主要由物流服務、分銷服務、售后服務等服務商組成，接受經濟、社會和環境效益的驅動作為消費者集群服務需要的主要提供者。消費者集群式最終產品和服務的使用者。由于該群體對產品服務的減量化、無害化等生態效益的要求，促使制造企業集群和服務企業集群逐步融合，嘗試減少浪費、提供生態型產品服務系統。服務型制造網絡的概念模型如圖1所示。

圖1 服務型制造網絡模型

在服務型制造網絡中，制造企業與服務企業之間通過資源（原料、信息、資金、人才）綜合利用，形成緊密的合作關系，企業之間的關系非常平等，彼此相互獲利但不存在依附關系，各個企業處于對等的地位，依靠市場調節機制來實現價值鏈的增值，當合作不再為雙方企業帶來合作利益時，就終止合作關系，重新尋求新的合作機會，這是一種相對松散的網絡方式。

二、服務型制造網絡生態效率分析

（一）定義與說明

本文以服務型制造網絡為研究對象，假定服務型制造網絡中只存在制造商、服務商和消費者三個主體，運用Logistic模型研究服務制造網絡中制造企業與服務企業的融合導致整體生態效率增長情況，尋找服務型制造網絡中理想的運作模式及其實現條件。這里只考慮制造型企業M、服務型企業S、消費者C，并且假設相關主體的生態效率增長服從Logistic規律，對有關符號和假設說明如下：

Em（t）、Es（t）、Ec（t）分別表示在t時刻制造型企業M、服務型企業S以及消費者C的生態效率；rm、rs和rc分別表示制造型企業M、服務型企業S以及消費者C的平均生態效率增長率，即相關主體的生態效率的增長率，相當于生物種群的增長率，假設是有限的，為常數。lm、ls以及lc分別表示制造型企業M、服務型企業S以及消費者C的在獨立狀態下的生態效率最大值。λm表示其他主體的自然增長飽和度對制造型企業M的生態效率的貢獻，λs表示其他主體的自然增長飽和度對服務型企業S的生態效率的貢獻，λc表示其他主體的自然增長飽和度對制造型企業C的生態效率的貢獻。若λ＞1，表示其他主體對企業的生態效率的促進作用大于阻滯作用；若1＞λ＞0，表示其他主體對企業的生態效率促進作用較小，但大于獨立運營狀態的生態效率；若λ＜0，表示其他主體對企業生態效率的阻滯作用較大。

（二）生態效率的測定

生態效率指標由環境指標和經濟指標兩類獨立的指標構成。該指標體系通過一系列可測算的比率，反映經濟主體的生態經濟特征，同時衡量自然資源使用與經濟發展的關系。本文參考聯合國國際會計和報告標準(UNCTCIS)推薦的五類生態效率指標[10]，建立的生態效率評價指標體系，其中初級能源采用的電力和焦炭，排放氣體采用的二氧化碳和二氧化硫，如表1所示。

表1 生態效率評價指標體系

在服務型制造網絡的相關經濟主體中，制造型企業和服務型企業可以用產生單位產品或服務的增加值所帶來的資源消耗，而消費者群體可以考慮采用消費單位產品服務價值所帶來的相關的資源消耗。

（三）生態效率增長分析

服務型制造網絡可以看作和自然生態系統一樣，通過種群之間地各種作用關系，使系統內資源優化合理的利用。制造型企業M、服務型企業S和消費者C相關主體在生存上并不相互依賴，離開對方也可以獨立生存，但通過建立互利共生的關系，可以有效充分地利用資源，共同提高各自生態效率。

當制造型企業M、服務型企業S和消費者C形成網絡組織，相關利益者都通過相互利用對方的資源來幫助自己降低環境污染，節約資金，從而提高相關方各自的生態效率。依據logistic增長方程，可以建立服務型制造網絡生態效率增長模型，如下所示：

令：

求解得到，在均衡狀態下其生態效益分別為：

由于em＞lm、es＞ls、ec＞lc服務型制造網絡中的各相關方所得到的生態效率均大于各自獨立運行時的生態效率，這種合作關系是一種能夠提高整體生態效率的鏈接形式。但是需要注意網絡中相關方之間忠誠和信用風險，因為每個企業都可以有多種不同的選擇，維持整個網絡有賴于建立利益分配、信任、決策、激勵等有效的運行機制。

三、算例分析

以某地區地毯行業為例進行實證研究，通過該地區年鑒資料獲取相關生態效益測定所需數據。對測算出各相關利益集群的離散型生態效值進行回歸分析，得出各方生態效率函數、生態效率最大值和生態效率平均增長率如下：

制造型企業M：y=236.1e0.0209x，lm=455，rA=0.0689

服務型企業S：y=255.64e0.0134x，ls=393，rB=0.0622

消費者C：y=250.14e0.0181x，lc=439，rC=0.0681

將其代入公式（2）中進行計算，可得：

λm=0.0689，λs=0.0622，λc=0.0681

由以上結果，λm，λs，λc均小于1，服務型制造網絡的三方的合作保持了一種穩定狀態，但是目前相互影響和相互依賴不是很明顯，然而λm，λs，λc均大于0，可知在平衡穩定的狀態下，相關方各自的生態效率又大于獨立運行時的經濟效率。

四、結論

本文研究了服務型制造網絡的生態效率問題。通過對網絡組織中相關利益主體的生態效率分析，初步得到了服務與制造的融合對提高整個網絡組織的生態績效效果較好的結論。本研究基于服務商、制造商和消費者三個利益主體展開的，事實上由更多的利益相關主體構成服務型制造網絡組織更符合實際情況，在進一步的研究中將細化網絡組織成員，建立整體的生態效率協調機制。

[1]孫林巖,李剛,等.21世紀的先進制造模式-服務型制造[J].中國機械工程,2007,18(19):2307-2312.

[2]孫林巖,高杰,等.服務型制造:新型的產品模式與制造范式[J].中國接卸工程,2008,19(21):2600-2608.

[3]李剛,孫林巖,高杰.服務型制造模式的體系結構與實施模式研究[J].科技進步與對策,2010,27(7):45-50.

[4]林文進,江志斌,李娜.服務型制造理論研究綜述[J].工業工程與管理,2009,14(6):1-6.

[5]葉勤.產品服務增值擴展戰略的興起與發展[J].商業經濟與管理,2002(6):21-24.

[6]宋高歌,黃培清,宋向前.產品服務系統中的契約合同結構選擇[J].統計決策,2007(24):45-47.

[7]宋高歌,帥萍,黃培清.基于資源消耗家量化的轉移定價機制研究[J].價格理論與實踐,2006(5):66-67.

[8]宋高歌,黃培清.基于產品服務化的循環經濟發展模式研究[J].中國工業經濟,2005(5):13-20.

[9]藺雷,吳桂生.制造業的服務增強研究：起源、現狀與發展[J].科研管理,2006(1):91-99.

[10]陳迪.中國制造業生態效益評價區域差異比較分析[J].中國科技論壇，2008,1:37-41.