雙序參量回收物流協同成長動力學模型①

張向陽 周三元

摘 要：采用系統動力學方法構建了回收物流協同成長雙序參量（回收率、利潤）協同成長動力學模型，用vensim仿真工具對回收物流成長過程進行模擬仿真分析，對回收物流從低級向高級、從無序走向有序的協同成長過程的不同階段、不同狀態及特點進行了歸納，協同成長與系統動力學有機結合為研究回收物流協同成長進化提供了全新的視角，也為相關領域的進一步研究提供了理論支持。

關鍵詞：協同成長 序參量 系統動力學 成長上限

中圖分類號：F252 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2018）05（c）-006-03

1 回收物流協同成長概述

回收物流成長[1]是指隨著回收企業規模擴大、回收質量提升、物流網絡完善、運作水平和服務能力不斷增強、廢舊產品回收由無序向有序的污染防控和資源再利用率提高的高級回收階段不斷成長的過程。

回收物流協同成長[2]是回收物流企業成長和回收物流系統協同的統一，是回收物流自組織、自適應的結果，經由無序的終端回收的功能階段螺旋式逐步向集成化、一體化的有序回收階段再向精益化、網絡化、智能化的現化高效回收階段成長。

2 回收物流協同成長的序參量

哈肯認為，序參量[3]是系統宏觀有序程序的度量，回收物流系統序參量有以下特點。

序參量用于刻畫系統的組織結構、表征系統的宏觀狀態、支配系統和各子系統的動態回收行為、主宰回收物流成長進化過程；序參量是回收物流系統各組成要素相互競爭、協作、協同的產物，用于度量回收系統整體協同有序度。

本文回收企業利潤和回收率是協同成長動力系統的序參量。原因在于，利益驅動貫穿于協同成長的整個過程中，引進物流技術、創新管理方法、進行資源爭奪和回收服務的競爭，最終目的都是為追求利益最大化；提高回收率是企業實現社會責任目標的關鍵手段，是衡量服務質量的重要指標。它們是協同成長的主導力量、驅動力，協調好它們之間的關系、把握好這兩個序參量發展方向，建立有效的利益保障和確保高回收率機制，才能推動回收物流持續健康發展。

3 協同成長雙序參量系統動力學模型

模型中選取企業利潤和回收率作為回收物流系統的雙序參量模型中的兩個狀態變量，根椐自組織基本原理和絕熱消去原理[4]，建立雙序參量系統動力學模型圖1及其對應的數學方程組（用公式（1）表示）。

根據微分方程組零解穩定判別定理，特征根的正負決定了原方程平衡解的穩定性，若方程組的特征方程均具有負實部根，則方程的零解是漸近穩定的；如果方程組的特征方程有正的實部根，則方程的零解是不穩定的；如果方程組的特征方程沒有正的實部根、但有零根或零實部根，則方程的零解是不穩定的。從模型的表達涵義可知，因為k2表示阻尼系數，假常為正，所以-k2恒為負，即<0恒成立，a3和a的變化分以下兩種情況。

（1）當a3<0且a

（2）當a3<0且ak1時，零解不穩定（如圖4所示），伴隨著隨機漲落力的微小擾動，系統會發生躍遷，出現新的更加有序的結構。圖4顯示，在f=0.5時，系統內部出現了新的變化，序參量偏離平衡解向正的方向改變，引起系統向更加有序的方向改變，系統出現新的有序結構。當外部隨機漲落力f不斷增大時，序參量作用起來越明顯，對于系統形成新的秩序作用也增強，系統出現了自組織狀態的改變，而且隨機漲落力f越大，系統向高級有序進化速度就越快；當a3>0時，子系統Si狀態曲線呈超指數增長（如圖5所示），出現不穩定現象。從圖5可以看出，由于沒有隨機漲落的影響，此時兩個序參量的解曲線仍然是趨于零解附近，但是由于子系統Si自身正反饋環路作用的存在，引發了子系統Si的無序結構，子系統Si偏離穩定狀態越來越遠。此時，即使有隨機漲落（f>0）出現，由于受子系統Si自身的正反饋作用機制的約束，兩個序參量q1和q2改變幅度也會不斷增大，對于系統新秩序形成的引導作用也增強了，但是系統仍然還是處于無序狀態，此時的序參量對于系統己經喪失了引導作用，系統要想向新的更加有序的方向進化，要產生新的序參量。

3.2 回收物流協同雙序參量模擬仿真

由模型圖1零解及微分方程穩定態分析可知，系統狀態是由a3，a和k1決定的，模擬仿真主要參數如下。

INITIAL TIME=0；FINAL TIME=10；TIME STEP=0.0625；SAVEPER=TIME STEP（Units： Month）狀態變量初始值：q1=1， q2=0.5，s=0。

主要常量：a1=2，a2=3，a4=4，b1=1.5，b2=2，k2=2，m1=1。（參數的設定以北京華新綠源廢舊家電回收系統為例，參考近幾年的數據，用SPSS進行擬合得出）仿真結果如圖2～圖5所示。

模型運行圖2～圖5揭示回收物流系統成長進化規律，通過穩定性分析得出回收物流系統相變的閾值條件為：滿足不穩定條件、隨機漲落力大于零、且系統中自身負反饋環路起主導作用，此時可實現在序參量q1和q2役使下的自組織行為（圖4顯示：a>k1時系統不穩定，a=1、k1=0.7時序參量q1的增益系數大于阻尼系數，f=0.5時隨機漲落力大于零，a3小于零時子系統處于負反饋狀態）。圖2～圖5清晰可見，回收物流系統協同成長符合物態變化的普遍范式：“2表示舊結構穩定、3表示臨界狀態、4表示新結構穩定、5表示新的不穩定結構”，序參量之間、序參量和狀態變量的相互非線性作用將回收物流系統協同從低級穩定有序驅動至高級有序穩定，序參量是回收物流系統協同成長達到新的有序的內在驅動力。

4 結語

序參量是標識系統有序程度的變量，是系統協同成長進化的動力，決定系統整體協同成長發展方向。本文采用系統動力學方法，建立了雙序參量模型，并用vensim軟件對回收物流協同成長的發展過程、不同階段的特點進行了分析，雙序參量模型為研究回收物流成長動力機制、探索成長進化規律提供了一種工具，對引導廢舊產品回收物流資源的整合，逐步健全回收物流協同成長機制，推動廢舊產品再循環利用，促進廢舊產品回收經濟合理與協調發展等具有十分重要的現實意義，對促進回收物流產業結構調整升級、協同發展和物流管理等提供了新的參考。

參考文獻

[1] 朱衛平.中國物流企業成長的戰略思路研究[J].當代經濟管理， 2016（38）.

[2] 李建軍.區域物流協同成長實證研究[J].中國流通經濟， 2014（9）.

[3] 孫冰.企業自主創新動力系統的協同論解釋[J].商業經濟與管理，2008（198）.

[4] 苗成林.基于協同理論和自組織理論的企業能力系統演化模型[J].南京理工大學學報，2013（37）.

①基金項目：北京社科基金項目（15JDJGA053）；校級重大課題項目（2015XJZD04）。

作者簡介：周三元（1965-），男，江西豐城人，物流學院教授，主要從事物流供應鏈方面的研究。