異質化條件下物流產業集群的低碳演化

徐耀群 于騏嘉

內容摘要：本文基于生命周期理論，在異質化條件下，從微觀異質性主體的預期學習和自適應行為特征出發，運用低碳技術增長方程，構建了物流產業集群低碳演化模型，并通過Matlab軟件對演化過程進行仿真分析，得到了物流產業集群低碳演化趨勢。研究表明，物流產業集群的網絡結構是集群低碳演化過程中的內在動力。

關鍵詞：異質化 物流產業集群 低碳演化

文獻回顧

陳云萍（2011）指出物流產業集群的根本含義：物流產業集群是指依托鐵路和公路等運輸方式，集中在物流業務繁多的區域及附近地區，并以第三方物流企業為中心，介于企業和市場之間的社會經濟現象和產業組織形式。Santos等（2008）研究表明，社會差異性可以有效提高合作水平，這種社會差異性主要體現在各個主體在博弈過程中博弈投入和博弈次數有所差別。一些專家學者認為傳統的產業集群從根本上來看是一個演化、博弈、競爭、動態的復雜網絡，集群中的各主體利用信息交流、技術和資本來聯系從而形成復雜網絡。王健、劉荷（2015）利用社會網絡分析法，以不同國家企業嵌入為背景，對物流產業集群網絡結構的發展和演化動力機制加以研究。這些專家學者提出物流產業集群組成了復雜網絡系統，為了能更好研究集群的演化過程和特點，可以將集群網絡化，物流產業集群的網絡結構決定著網絡主體的功效和產出水平，同時也反映了網絡流向和集群內企業的聯系。由此，可將物流產業集群內主體抽象為節點，將主體之間的聯系（低碳技術知識的傳遞）抽象成節點之間的連接，以網絡的視角研究集群的低碳演化問題。

從以上分析可以得到，很多專家學者重視網絡結構演化方面的研究，其中一些學者應用多種方法對其加以分析和研究，探索構建物流產業集群的定量分析模型，這在一定水平上顯示了物流產業集群的發展規律和演化動力機制，為物流產業集群的深入研究奠定了基礎，但是對物流產業集群演化的過程及特點涉及不多。

本文在前人研究的基礎上從網絡視角出發，在異質化條件下構建物流產業集群低碳演化模型，得到物流產業集群的演化趨勢，更加清晰地分析物流產業集群低碳演化的特點及過程，為物流產業集群的低碳轉型奠定了基礎。

物流產業集群低碳演化中企業的異質性分析

物流產業集群低碳演化是多個集群異質性主體不斷學習和互相作用的復雜過程。異質性是指由于物流產業集群的主體是具有學習能力的主體，不同規模企業在低碳技術研發的過程中所顯示出來的實力、創新能力等都會有所不同。因此，在對物流產業集群的低碳演化進行分析時，要考慮物流產業集群的個體具有異質性，也就是在異質化條件下研究物流產業集群的低碳演化過程。

Nijstad 和 Paulus指出，影響集群創造力的最主要因素之一是異質性。當集群以某種方式獲得低碳技術后，這項低碳技術首先從這個集群主體向鄰域主體開始傳遞，鄰域主體學習后又開始把低碳技術知識傳遞給相鄰的主體，低碳技術知識逐漸向整個集群網絡傳播。物流產業集群內如果缺乏創新，將會導致集群的衰退，難以涌現高效的低碳技術，因此當一項低碳技術不能滿足整個集群網絡的要求時就會被淘汰，新的低碳技術就會被開發或引入進來，集群主體為了收益最大化會淘汰一部分低碳技術知識而引入新的低碳技術知識。因此，物流產業集群就是一個由大量異質性主體通過不斷的學習、模仿以及淘汰的復雜網絡，物流產業集群的低碳演化也是通過不斷的學習、模仿和擇優選擇中產生的。

基本假設與模型建立

物流產業集群網絡具有開放性特性，意味著集群中的主體會與別的主體進行信息的交流和學習，利用網絡結構進行知識傳遞，這種知識量在模型中被界定為“引入的低碳技術知識存量”；物流產業集群的主體都有自身的優點，意味著集群中的主體可以進行知識研發，這種知識量在模型中被界定為“自主研發的低碳技術知識存量”；隨著集群的發展，舊知識存量開始下降，這種知識量在模型中被界定為“淘汰的低碳技術知識存量”。物流產業集群網絡的功能、狀態、結構會日益改變，模型中的自變量-時間是連續可微的。通過比較分析物流產業集群演化的不同階段，按照比較結果對物流產業集群低碳演化的曲線進行描述。

（一）物流產業集群低碳技術知識存量增長方程

根據相關研究發現物流產業集群是一個復雜網絡，網絡的邊表示企業間相互學習低碳技術知識的互動關系，網絡中節點表示集群企業。

假設1：在整個演化過程中，節點間的關系不會發生改變，即物流產業集群的網絡結構是靜態的網絡。假設2：物流產業集群中的企業是異質性企業。假設3：低碳技術的知識存量是可以量化的。

用I={1，2，…，N}代表物流產業集群使用低碳技術個體的有限集，為低碳主體，I中的元素稱作個體，當I=1時，代表一個使用低碳技術的個體，當個體規模逐漸增加時，I代表整個產業集群。

用k（I，t）代表低碳主體I在時刻t所獲得的低碳技術知識存量，Δk（I，t0，t） 代表低碳主體I在時間段[t0，t] 內的低碳技術知識存量增長量，即：

（二）物流產業集群低碳演化模型

在集群初始時期，集群內部企業的低碳技術知識存量主要是由自身獨立研發和外部引入獲得的，此時低碳技術的淘汰率很低，整體上低碳技術知識存量的增長呈上升趨勢，即A+B-C=λ>0，因此低碳技術知識存量方程可求解為：

根據式（13），畫出集群低碳演化第一階段低碳技術知識存量生成階段的曲線，如圖1所示。

當集群經過一段時期的發展之后，集群主體對于低碳技術知識的學習能力得到了加強，低碳技術知識存量也開始顯著增加，但是低碳技術知識的引入能力有所下降，開始出現低碳技術能力衰減的現象，如掌握核心低碳技術人員的離職等，也影響著集群的低碳轉型。因此文章對低碳技術增長方程求解，得到低碳技術知識擴散模型。

假設集群內有I個低碳主體，有k個低碳技術接受者，低碳技術接受者k和不接受者（1-k）之間存在獨立低碳技術知識傳遞關系的概率為α，則低碳技術接受者和不接受者存在低碳技術傳遞關系的數量為αk，得到時間t的函數關系：

由式（15）可得出，α值越大，低碳技術知識擴散的速度越快。與集群低碳技術知識生成指數曲線有所差異，擴散速率值開始顯著增加，當低碳技術知識接受者為I/2時，速率值增加到最大，之后逐漸遞減。

低碳技術知識擴散模型滿足低碳技術傳遞的特點：低碳技術知識引入的初期，低碳技術知識接受者數量的增長值遠遠高于低碳技術知識成熟后低碳技術接受者加入的速度，如圖2所示。

經過一段時間的發展，集群低碳技術知識的淘汰率高于低碳技術知識的研發率與低碳技術知識引進率之和，這時集群的低碳技術能力不能滿足集群的發展，開始進入衰減時期。存在C>A+B，即A+B-C=λ<0，對低碳技術增長方程進行求解可得：

由于A+B-C=λ<0，根據式（16），可得到集群演化的第三個時期-衰退時期的曲線，如圖3所示。

（三）模型分析

物流產業集群網絡在生命周期的各個時期，集群內的企業間的相互交流是動態變化的，如圖4所示：圓圈和三角形表示不同類型的企業，在萌芽期，網絡內企業間幾乎沒有任何聯系；在網絡逐漸形成階段，企業間逐漸開始較少的聯系；在網絡的成長階段，企業間的聯系程度開始明顯提高；在網絡的成熟階段，企業間的聯系從頻率和范圍兩方面加強；在網絡的衰退階段，各節點將網絡分割成互相沒有聯系的狀態。

物流產業集群中低碳技術的傳遞從根本上來說是知識的傳遞，低碳技術的傳遞來源于各主體之間合作和信息共享的需求。

在形成物流產業集群低碳體系的初期，低碳技術知識的主體通過依靠與其他網絡成員的合作建立低碳基礎設施設備。隨著集群內各低碳主體之間合作日漸加強，集群的低碳能力得到顯著提高。在這個階段，自主開發和引入的低碳技術知識呈指數型擴散，使用低碳技術知識的主體網絡迅速發展。

隨著集群網絡節點的日益增加，集群的低碳體系已經開始進入成熟期，低碳技術得到了集群各主體的分享和交流，各主體的收益通過低碳技術能力的提升也開始有所顯現，參與低碳合作的主體數量不斷增長，低碳技術的增長趨勢處于平穩狀態，在這一階段是使用低碳技術知識的高峰期。

集群的低碳主體數量在經歷快速增長后，如果沒有足夠的資金和設施設備等必要條件的支撐，就會抑制物流產業集群低碳轉型的發展，集群中的低碳能力有所降低，集群的趨勢呈現衰退。由于使用低碳技術知識的主體不斷被其他主體學習和模仿，一旦低碳主體退出集群網絡，整個集群會因為低碳主體的離開而增加成本、減少收益。

參考文獻：

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