先進制造業(yè)集群供應(yīng)鏈空間布局合理度評估模型構(gòu)建
——基于集群可靠性分析

陳 香，李新劍

（安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)貿(mào)學(xué)院，安徽蕪湖 241002）

1 研究背景

隨著科技迅猛發(fā)展，全球先進制造業(yè)已進入到全方位、高水平競爭階段，世界主要發(fā)達國家都將打造高水平先進制造業(yè)集群作為國家發(fā)展主要戰(zhàn)略［1］。先進制造業(yè)集群可促進企業(yè)間良好的協(xié)作與分工，對國民經(jīng)濟貢獻、區(qū)域競爭力提升作用日趨凸現(xiàn)。我國黨的十九大報告明確將培育若干世界級先進制造業(yè)集群作為重點問題提出。然而目前我國一些發(fā)達區(qū)域如長三角、珠三角等地區(qū)出現(xiàn)先進制造業(yè)集群空間布局雷同、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)特色不鮮明、集群內(nèi)部分工與協(xié)作總體效率偏低等問題，嚴重阻礙我國先進制造業(yè)向全球價值鏈高端邁進［2］。集群供應(yīng)鏈（cluster supply chain，CSC）作為地理上鄰近且相互聯(lián)系的上下游企業(yè)和機構(gòu)相互協(xié)作平臺，能夠充分整合主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和配套資源之間在跨鏈供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售中各項資源要素，成為新型的供應(yīng)鏈運營模式［3］。先進制造商集群作為CSC 上的核心主體，合理規(guī)劃供應(yīng)鏈上資源整體布局和內(nèi)部合作關(guān)系，是實現(xiàn)先進制造業(yè)集群高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

目前圍繞制造業(yè)空間布局問題，國內(nèi)外學(xué)者進行了廣泛探索，并取得一些研究成果。如，Jofre-Monseny 等［4］以西班牙某先進制造企業(yè)地理空間位置為例，探討馬歇爾集群模式的重要性；Cheng［5］采用空間聯(lián)立方程模型對制造業(yè)集聚與環(huán)境污染的空間相關(guān)性進行實證研究；許妮婭等［6］從靜態(tài)和動態(tài)視角出發(fā)研究，認為我國目前制造產(chǎn)業(yè)分布處于勞動力市場和成本集聚狀態(tài)，城市規(guī)劃的土地功能分區(qū)政策對其空間集聚無顯著影響；劉霄泉等［7］以北京市制造業(yè)集群為例，運用局部空間統(tǒng)計方法研究產(chǎn)業(yè)集群的空間布局特征；張杰等［8］綜合運用標準差橢圓、空間自相等多種空間統(tǒng)計方法，分別從省域、區(qū)域、縣域及縣域以下空間尺度研究浙江省制造業(yè)空間布局和影響要素。從已有研究來看，主要集中在制造業(yè)空間集聚特征、現(xiàn)狀及與其他要素空間相關(guān)性等，幾乎沒有針對面向可靠性的先進制造業(yè)集群CSC 空間布局問題開展研究。很明顯，可靠性大小與先進制造業(yè)集群空間布局合理度呈正向關(guān)系，可靠性越高則集群空間布局越趨于合理，反之越低。從供應(yīng)鏈一體化角度，運用可靠性思想提高先進制造業(yè)集群空間布局合理度，是推動先進制造業(yè)集群升級和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。為此，本文以先進制造業(yè)集群為研究對象，對面向可靠性的先進制造業(yè)CSC 空間布局合理度大小進行多屬性評估。

CSC 是一個多要素、多元行為主體的互動式閉環(huán)系統(tǒng)，運行過程中外部環(huán)境的實時變化、鏈間配套群體的競合效應(yīng)、核心企業(yè)群體的分配和整合能力等都存在不確定性和隨機性［9-10］。由于制造業(yè)集群運作過程中涉及眾多利益群體，決策者在對CSC中先進制造業(yè)集群空間布局合理度進行評估時，評價屬性數(shù)據(jù)值難以精確化反映，為此，本文將基于熵權(quán)的TOPSIS 模型運用到先進制造業(yè)集群空間布局合理度評估中，其中屬性權(quán)重與屬性值均以三角模糊函數(shù)給出，結(jié)合具體算例得出先進制造業(yè)集群在構(gòu)建CSC 系統(tǒng)過程中，可靠性對其空間布局合理度大小影響程度排序以及各方案中空間布局合理度關(guān)鍵影響要素。研究以期有助于先進制造商主體及時了解供應(yīng)鏈上資源要素對集群空間布局合理化影響程度，以便隨時調(diào)整其空間布局模式，提高集群供應(yīng)鏈系統(tǒng)可靠性；另一方面，有助于先進制造商在進行集群跨鏈協(xié)作整合時盡量篩選對系統(tǒng)空間布局貢獻較大的構(gòu)成要素，豐富區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群空間布局內(nèi)容。

2 先進制造商CSC 空間布局合理度評估模型

本文中所提到的集群供應(yīng)鏈是以先進制造商集群為主導(dǎo)，由相互交叉的單鏈組成，先進制造商通過不斷整合鏈上相關(guān)配套資源為客戶提供先進制造產(chǎn)品或服務(wù)的功能網(wǎng)鏈狀集群結(jié)構(gòu)［3，9］，具體運營結(jié)構(gòu)如圖1 所示。其中，供應(yīng)商集群、核心先進制造商集群、目標客戶群組成多中心型CSC，即每個鏈條內(nèi)都存在兩個及以上處于支配地位的核心成員企業(yè)。為了方便描述，又不失一般性，假設(shè)每條單鏈均由一個先進制造商集群和若干配套供應(yīng)企業(yè)群、若干目標客戶群組成。

圖1 先進制造商集群供應(yīng)鏈運營模型

以下根據(jù)集群供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)模型運行過程及特點，構(gòu)建面向可靠性的先進制造商集群空間布局合理度評估模型。

2.1 評估指標選取

集群供應(yīng)鏈可靠性體現(xiàn)了集群系統(tǒng)克服各種不確定性因素影響，其可靠性的提高能夠在某種程度上降低集群系統(tǒng)發(fā)生分工與協(xié)調(diào)失靈風險的可能性，為短期內(nèi)集群生產(chǎn)鏈長度增加、傳輸效率提高提供科學(xué)保障［11-12］。先進制造商集群空間布局合理度是指基于先進制造商集群主導(dǎo)的CSC 空間集聚過程中，在政策、科研等外部環(huán)境制約和支撐下,按照專業(yè)化分工、產(chǎn)業(yè)互補等合作方式對集群內(nèi)相關(guān)資源進行整合，盡可能實現(xiàn)集群系統(tǒng)高效運作，從而形成相互促進、特色互補空間格局的一種相對評估。結(jié)合圖1，本文認為面向可靠性的先進制造商CSC 空間布局合理度大小主要取決于如下4 個因素：外部宏觀環(huán)境可靠性、網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)集聚可靠性、集群銜接可靠性，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新規(guī)劃可靠性，本文從這4 個方面給出具體評估指標體系，具體如圖2 所示。

（1）外部宏觀環(huán)境作為CSC 運行的基礎(chǔ)，其可靠性大小一方面取決于政府通過制定相關(guān)法律法規(guī)以及進入集群的優(yōu)惠政策，積極向集群引導(dǎo)人才、資金、技術(shù)創(chuàng)新等特色資源情況；另一方面受到區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及運行狀況影響，集群政策環(huán)境越有利，特色資源引導(dǎo)越合理，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展運行越順暢，越有利于外部環(huán)境的可靠性提高。

（2）網(wǎng)絡(luò)空間集聚結(jié)構(gòu)是集群發(fā)展的空間載體，其可靠性大小體現(xiàn)了先進制造商集群空間組織結(jié)構(gòu)布局合理化程度，一方面表現(xiàn)為先進制造商對中小配套群體和機構(gòu)等利益實體的資源整合程度，另一方面表現(xiàn)為先進制造商對鏈上企業(yè)間利益分配合理程度，集群內(nèi)部分工越合理越有利于生產(chǎn)要素流通和優(yōu)化資源配置，達到整合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間布局。此外，先進制造商在推進中小企業(yè)和機構(gòu)協(xié)同集聚過程中,還需憑借地理上的靠近不斷優(yōu)化同類或相關(guān)企業(yè)之間的生產(chǎn)協(xié)作，不斷向集群外部輻射，盡可能擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，促進集群地理空間位置趨于合理。

（3）集群網(wǎng)絡(luò)銜接可靠性作為CSC 中先進制造商與配套供應(yīng)資源之間銜接紐帶，鏈上各要素節(jié)點間的交換擴散、協(xié)同競合等合作能力匹配程度決定了供應(yīng)鏈穩(wěn)定運行程度，核心企業(yè)與鏈上配套群之間的信息流通是否順暢直接影響集群內(nèi)各節(jié)點企業(yè)間信息傳輸?shù)乃俾屎蜏蚀_性。集群系統(tǒng)柔性反映系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境變化的能力，柔性較差可能導(dǎo)致CSC 網(wǎng)絡(luò)可靠性下降，因此可作為集群銜接可靠性的關(guān)鍵評估要素。

（4）先進制造商對其核心產(chǎn)業(yè)群體的創(chuàng)新規(guī)劃是其區(qū)別于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群的一個重要典型特征，其可靠性大小主要通過核心產(chǎn)業(yè)集群對本地區(qū)特色化、核心競爭力影響和低碳創(chuàng)新循環(huán)經(jīng)濟模式構(gòu)建等綜合反映；此外，鏈上同一產(chǎn)業(yè)存在多個鏈條交叉,主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群要想調(diào)整集群空間布局模式，延伸擴展產(chǎn)業(yè)鏈條，還需不斷優(yōu)化鏈內(nèi)外企業(yè)和機構(gòu)間的空間布局與合作關(guān)系，增加鏈上資源在產(chǎn)前、產(chǎn)中及產(chǎn)后的關(guān)聯(lián)性，因此也可作為產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新規(guī)劃可靠性的體現(xiàn)。

圖2 先進制造商空間布局合理度評估指標體系

2.2 評估模型構(gòu)建

表1 語言評價變量與三角模糊數(shù)之間對應(yīng)關(guān)系

本文運用熵權(quán)TOPSIS 模型對先進制造商集群空間布局合理度進行綜合評價，首先運用三角模糊數(shù)構(gòu)建面向可靠性的先進制造商CSC 空間布局合理度原始決策矩陣，然后采用中心區(qū)域(COA)法確定決策者客觀權(quán)重，并結(jié)合決策者主觀權(quán)重確定指標綜合權(quán)重，最后通過求解熵權(quán)TOPSIS 模型得出各方案以及各方案中一級目標屬性的個體貼進度綜合排序，為決策者構(gòu)建科學(xué)合理的先進制造商集群空間布局提供定量決策依據(jù)。具體步驟如下：

則目標屬性集k所對應(yīng)方案的模糊正負理想解之間距離公式定義為：

步驟4：確定各方案貼進度CCi的值。加權(quán)規(guī)范化后的模糊正理想和負理想距離公式分別定義如下：

式（14）（15）中：t為一級指標對應(yīng)下的二級指標數(shù)量；為一級目標屬性權(quán)重。

則各方案的貼進度值CCi可以表示為：

3 算例分析

伴隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，我國的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深化，先進制造業(yè)集群已成為推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)實體經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。為合理規(guī)劃不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域先進制造業(yè)集群空間布局，亟需對重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)集群空間布局合理度進行綜合評估。本文以長三角某省近幾年重點先進制造領(lǐng)域空間布局規(guī)劃為例，選取基于制造商主導(dǎo)的4 條集群供應(yīng)鏈為評估對象，具體支柱產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域分別為工業(yè)機器人（方案S1）、新能源汽車（方案S2）、智能語音（方案S3）和高性能材料（方案S4），每個方案的評價依據(jù)見圖2。在這個多屬性決策問題中，本文在專家經(jīng)驗、企業(yè)調(diào)研等基礎(chǔ)上，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)等相關(guān)理論，采用三角模糊語言變量進行打分并給出算例中原始數(shù)據(jù)，對應(yīng)關(guān)系見表1，原始三角模糊決策矩陣具體如表2 所示。

表2 案例方案三角模糊數(shù)決策矩陣

步驟1：根據(jù)式（2）（3）將原始決策矩陣規(guī)范化后，得模糊矩陣表示如下：

步驟3：根據(jù)式（8）～（13）確定一級目標屬性的模糊正負理想點之間距離組合表示如下：

步驟4：根據(jù)式（14）至（16）得出各個方案相對貼近度值為：

參考上述各方案相對貼近度值，確定各方案空間布局合理度排序為：s3＞s2s4s1。同理，可以求得各案一級目標屬性個體相對貼近度，具體各方案一級目標屬性對先進制造商空間布局合理度影響程度排序如下：s1:p1＞p4＞p2＞p3；s2:p4＞p1＞p2＞p3；s3:p2=p3＞p1＞p4；s4:p1＞p3＞p2＞p4。綜合專家意見及國內(nèi)外相關(guān)文獻，將先進制造業(yè)集群空間布局合理度評價標準貼進度值分別劃分在4個區(qū)間內(nèi)，且對應(yīng)評價等級為較不合理、基本合理、較合理、合理4個等級［8，17-18］。則根據(jù)上述總體方案貼進度排序及等級劃分可知：方案S3最優(yōu)，即空間布局合理等級；方案S2空間布局處于較合理等級；方案S4和S1處于較不合理等級，產(chǎn)業(yè)空間布局亟需重新規(guī)劃。相應(yīng)的措施可參考各方案一級目標屬性對先進制造商空間布局合理度影響程度排序，具體為：在方案S1和方案S2中，空間集聚創(chuàng)新可靠性與集群銜接可靠性相對較差，需要重點關(guān)注，應(yīng)加強集群專業(yè)化分工與協(xié)作效率；方案S4中，外部環(huán)境集群可靠性和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃可靠性的空間布局合理化程度較低，需要不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展宏觀環(huán)境和合理布局主導(dǎo)先進制造產(chǎn)業(yè)；在最優(yōu)方案S3中，網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)集聚可靠性、集群銜接可靠性都較高。此結(jié)果可為區(qū)域空間布局合理度較低的先進制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供參考依據(jù)。

4 結(jié)論

（1）本文考慮到集群空間布局模式與CSC 可靠性之間關(guān)系，首次從供應(yīng)鏈一體化角度提出基于熵權(quán)TOPSIS 的先進制造商集群空間布局合理度多屬性評估模型，給出先進制造商集群空間布局合理度測度具體內(nèi)涵；根據(jù)該評估模型，通過具體算例分析能準確篩選出面向可靠性的先進制造業(yè)CSC 空間布局合理的最強方案以及各方案的關(guān)鍵影響要素，根據(jù)合理度等級劃分確定鏈上薄弱環(huán)節(jié)，給出具體改善措施。該方法中，評估變量的屬性值和屬性權(quán)重均以三角模糊數(shù)給出，使得表達結(jié)果準確合理。

（2）基于本文提出的評估模型的評估結(jié)果，能夠綜合反映出不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群空間布局情況，宏觀上可作為指導(dǎo)地方政府制定區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展政策和戰(zhàn)略方針、促進區(qū)域內(nèi)特色先進制造業(yè)集群建設(shè)的依據(jù)，微觀上豐富了先進制造業(yè)集群分工布局及發(fā)展模式研究的理論內(nèi)涵，為決策者對先進制造業(yè)集群進行合理的空間定位及分工，以便形成相互聯(lián)系、鏈接水平極強的先進制造業(yè)集群發(fā)展空間布局結(jié)構(gòu)提供借鑒與參考。

（3）本文研究重點在于面向可靠性的先進制造業(yè)集群空間布局合理度評估與驗證，未來研究還可以針對其他要素與先進制造業(yè)集群空間布局模式之間關(guān)系影響，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、集群開放性、知識溢出、技術(shù)轉(zhuǎn)移等動態(tài)因素對其影響機制等方面開展研究，進一步豐富和完善世界級先進制造業(yè)集群培育機制。