先進制造業集群空間升級穩定性評估及應用
——基于動態能力環境調節分析

陳 香，蔣 培

（安徽機電職業技術學院經貿學院，安徽 蕪湖 241002）

一、研究背景

受新冠疫情、大國博弈等內外環境多重因素影響，全球產業鏈正加速呈現內斂化、全球化等空間重構趨勢[1]。先進制造業是國民經濟重要支柱，黨的十九大報告將“培育若干世界級先進制造業集群”作為重點提出。國家“十四五”規劃再次強調“積極推動全產業鏈優化升級，大力發展先進制造業集群，鼓勵企業兼并重組，防止低水平重復建設”等問題。產業集群作為產業鏈空間載體，集群內各企業及經濟組織之間存在產業鏈關系。先進制造業集群核心主體如何整合鄰近空間內“鏈主”產業和配套群體之間各項資源要素，形成產業鏈在上游、中游、下游的優勢集群，已成為熱點話題[2]。空間升級是集群在全球范圍內各項資源要素整合、推動產業鏈優化升級的重要途徑。然而眾多實踐表明，我國一些地區如長三角、珠三角等發達區域，先進制造業集群空間升級過程中出現資源分散、上下游企業協同水平低、產業重組結構不穩等現象，嚴重阻礙我國先進制造業集群向全球價值鏈高端邁進[3]。近年來，以美國“與科技掛鉤”為代表的貿易保護主義和逆全球化傾向，更加提醒我國先進制造業應加快空間升級，重構全球產業鏈。因此，科學制定集群空間升級戰略，維持和提升其穩定性，是理論界和實踐界亟待解決的重點問題[4]。

不斷變化的環境中，動態能力作為增強企業環境應對靈活性、適應性的重要能力，可推動集群在有限空間內除舊布新、優化資源，引起了社會各界廣泛關注[5-7]。目前國內外學者從動態能力視角對制造業集群空間升級進行了大量研究，如：Ari Jantunen[8]以217家制造業和服務機構為研究對象，得出企業動態能力中資源重新配置能力可為企業帶來更大的競爭優勢；吳松強[3]等研究關系嵌入性、動態能力與企業創新績效之間的內在關系，對江蘇省先進制造業集群開展實證研究，結果表明，由機會感知能力和資源整合能力構成的動態能力是“關系嵌入性—企業創新績效”的中介變量；李志春[9]等從能力廣度、深度、生命周期構建高技術創新動態能力三維演化模型，得出其演化過程呈現出“S”形的曲面；盧啟程[10]等提出“知識網絡嵌入—動態能力—企業成長”的理論邏輯，認為斗南花卉產業集群中組織柔性能力和研發能力存在中介效應。上述研究主要集中在動態能力某一維度對集群成長、績效影響的作用等，忽略了集群空間重構動態能力形成的系統性、整體性，從動態能力環境調節與空間升級穩定性之間開展研究的幾乎沒有。很明顯，動態環境調節能力大小與先進制造業集群空間升級穩定性呈正向關系，動態環境調節能力越強，空間升級穩定性就越高，集群企業間聯系更為緊密，越有利于集群空間資源優化配置；反之，集群安全風險會加大。因此，從動態能力環境調節視角研究先進制造業集群空間升級穩定性，可以優化集群空間布局，促進區域經濟協調發展，為全方位打造自主可控可靠的產業鏈、供應鏈提供安全保障。

先進制造業集群作為多要素、多主體交叉融合的互動式閉環系統，空間升級極易受外部環境變化、企業間競合效應等不確定因素影響，決策者難以采用精確屬性值反映。本文采用區間猶豫模糊雙向投影法對其空間升級穩定性進行綜合評估，屬性值均以區間模糊元（IVHFE，Interval-valued Hesitant Fuzzy Element）形式存在，屬性權重在不完全未知情況下采用區間形式給出，使得表達結果更加準確合理。通過構建集群空間升級動力模型，深入分析集群動態能力與環境動態性調節關系層次，結合具體算例得出集群空間升級穩定性最優區間以及關鍵動態能力排序。研究結果有助于集群核心主體及時了解產業空間升級動態，查找出影響空間升級的關鍵動態能力，為產業升級穩定性和空間布局理論提供更加豐富和全面的參考。

二、理論基礎和評估模型構建

（一）先進制造業集群空間升級動力模型

先進制造業集群具有產業高端、高技術特征，其空間升級本質是集群主體在不同地域空間進行資源重構，使得集群在生產流程、效率、技術創新、資源配置等方面得到全方位改善。本文研究的集群是以先進制造業為主導，在資源、資本、知識和政策等共同因素推動下，沿著形成、成長、成熟、更新四階段演化軌跡，由多條供應鏈交叉組成，經產業集群與產業鏈耦合而成的上游、中游、下游的新型復合組織系統[1，2]。集群空間升級是一個涉及多尺度度量的動態過程，如跨區域資源整合、不同地理空間產業上下游聯系、以國際貿易為基礎的協作分工體系等，均是集群升級在空間上的體現[4，6]。

參考國內外研究[1，11，12]，本文認為集群空間升級動力一方面表現在宏觀政治、經濟等環境變化同時，集群會積極做出制度性調整與反饋，不斷創造新的發展機遇，進行新資源培養與重構，促進集群企業上下游協同發展等，構成集群不同空間重構模式的推動力；另一方面，伴隨終端市場需求不斷擴大，集群主體通過技術創新、知識溢出等改善自身運營模式，不斷引入商業新業態，擴展需求類型、范圍，重組需求鏈，促進全球產業鏈在分化創新基礎上重構集群品牌市場，前向拉動核心產業進行空間升級，構成集群可持續成長發展的拉力。具體構建圖1所示空間升級動力模型，空間升級模式作為集群在不同地域空間布局的具體路徑，本文從上述集群產生的驅動力將其劃分為四種類型，具體如下：

圖1 先進制造業集群空間升級動力模型

第一種是地方性空間升級模式：集群主體快速融入地方性生產或社會網絡，利用本地優惠政策、人才、社會化資產等資源要素進行產業空間整合與重構，并轉化為顯性競爭力，從而實現產業地方性升級。

第二種是去地方性空間升級模式：集群主體完全或部分轉移集群功能到當地新的區位，且再次嵌入到新的集群生產網絡，通過去地方化實現集群主體產業在更大地理空間或更大生產網絡分離、重組、整合、優化。

第三種是區域化空間升級模式：從區域視角抬升空間尺度，將區域外部力量，特別是國家和跨區域政策、產業規制變化和區域生產網絡框架納入集群空間重組結構中，不斷優化區域鏈，提高集群的區域競爭力，促進產業升級逐漸呈現高級化。

第四種是全球化空間升級模式：集群核心主體通過加強與全球價值鏈及其領導企業之間的耦合，促進產業要素向更高級化發展，實現基于全球價值鏈攀升的知識溢出、技術擴散，最終實現集群全球化空間升級。

（二）集群空間升級動態能力與環境調節關系模型

動態能力是應對空間升級不確定因素的重要能力，提升集群空間升級動態能力是增強集群可持續競爭優勢的關鍵[12]。集群空間升級過程中正向動態能力形成的關鍵在于如何引導集群及時感知外部環境變化，做出有利于自身發展的回應[13]。這里所指的外部環境主要針對集群在不同空間升級模式中所涉及的政治、經濟、文化、資源、組織變遷等內外因素綜合。

根據動態能力資源觀相關理論[9，14]，本文認為產業集群空間升級動態能力的形成過程是依次經過再生集群動態能力、更新集群動態能力、漸變動態能力對環境調節的不斷演變，最后形成集群核心競爭能力的動態過程。伴隨著集群競爭勢力范圍擴大，集群主體會在新的地域空間形成核心競爭優勢，通過動態能力螺旋式循環演化形成閉合回路。針對集群空間升級動態能力形成過程，具體構建圖2關系模型。

層次一：當集群外部環境高度變化時，集群核心主體需將集群內網絡資源進行“新空間組合”，如技術創新、資源重構、區際轉移、知識共享等產業鏈配套組合，實現集群高質量聚合，形成再生動態能力以適應環境變化要求。

層次二：當集群獲取對資源形成初步“新空間組合”能力后，形成能力更廣的動態能力，培育和更新資源能力會不斷促進集群核心主體對不同地理空間資源的引進、消化、吸收和轉化，這種動態過程便形成了更新動態能力。

層次三：當外部環境逐漸趨于穩定時，集群通過持續突破組織系統中優勢發展的均衡態，不斷創造出維持集群核心競爭優勢的空間升級戰略，形成更深層次的漸變動態能力，反映了動態能力廣度發展中的成長能力。

由于外部環境是一個持續動態演化過程，因此集群空間升級穩定性維持是一個持續打破均衡態的過程。綜上可知，先進制造業集群空間升級動態能力是指集群核心“鏈主”及時感知外部環境變化、積極開展鏈上資源整合優化、逐漸擴大集群競爭勢力范圍、維持可持續競爭優勢的一種高階能力。

在上述研究基礎上，可將集群動態能力劃分為五種能力組合[9，10，13]，具體見圖3。第一，集群學習與創新能力作為集群動態能力演化的原點和推動力，是集群主體在感知外部環境變化時不斷開拓和獲取新資源、新信息的應變能力。第二，集群商業模式再造能力是集群網絡創造價值的核心邏輯和基本方式，即核心主體不斷感知和回應外部環境變化，通過創造新需求和建立新商業模式，逐漸擴大集群網絡獲取持續競爭優勢的能力。第三，集群空間網絡戰略規劃能力是集群主體執行戰略變革的重要能力，戰略規劃可確定空間升級方向和側重點，目標是構建優于競爭對手的空間網絡結構和績效戰略。第四，風險感知與柔性監控能力是集群應對外部環境變化的風險感知、分析與處理能力，即集群主體在改變和擴大空間網絡結構時，能準確分析和實時監控外部環境復雜性與環境擾動狀況的能力。第五，資源整合與匹配能力在一定程度上反映了集群對資源或信息重組利用水平，當集群內各核心主體間資源互動水平較高時，集群內各利益實體間信息獲取和傳遞水平較高，更愿意協同創造價值。

圖3 集群空間升級與動態能力融合框架

（三）基于區間猶豫模糊雙向投影評估模型構建

區間猶豫模糊元能近似表示決策者或專家意見，有效解決多重隸屬度不確定性語義評價量化問題，擴大信息利用范圍；雙向投影具有區分度高、科學合理等特點[14]。先進制造業集群空間升級模式選擇是典型的模糊多屬性決策問題，下文在猶豫模糊信息下結合雙向投影對其穩定性大小進行評估。結果為決策者合理規劃先進制造業集群空間升級戰略提供決策依據。具體過程如下：

假設備選方案集合Xi=（X1，X2，…，Xm）代表先進制造業集群不同空間升級模式，設Pj=（P1，P2，…，Pn）為評價集群空間升級目標對象集。ωˉ和ρ分別為以正、負理想區間模糊信息為參照對象權重向量，屬性權重信息為區間數，且滿足ωˉj∈[0，1]，ρj=[0，1]。假設R=（rij）m×n為區間猶豫模糊原始矩陣，rij是決策者對方案X關于屬性Pj=（j=1，2，3，…，n）的評價值，rij的形式為區間猶豫模糊元，]，…，}，lij為rij中模糊元區間個數。具體步驟如下：

步驟1：構造規范化區間猶豫決策矩陣[14]。

同一個屬性區間內模糊元區間個數通常不等，令同一屬性下區間數個數相等對R進行規范化處理，即，j=1，2，3…，n，構建規范化決策矩陣。

步驟3：計算區間猶豫模糊向量X-Xi在X-X+上正投影矩Pr j+=Pr jX-X+（X-Xi）和X-X+在XiX+上負投影矩陣Prj-=Pr jXiX+（X-X+）。

定義：若含有區間模糊信息Xa和Xb分別為方案集X上的兩個備選方案，}，且la=lb=l，即Xa和Xb中模糊元素個數相等。KIVHFE（Xa，Xb）為Xa和Xb的夾角余弦，XaXb為Xa和Xb形成的向量，則Pr jXb（Xa）表示Xa在Xb的投影，計算過程如下[15]：

其中，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n；λ=1，2，…，lj，lj為第j項屬性區間數個數。

步驟4：構造一致系數矩陣[δij]m×n[16]。

步驟5：構建線性規劃模型求解屬性綜合權重W[17]。

屬性權重ωˉ位于某區間位，且不確定。使方案加權總偏差和最小，權重最大熵組合模型求解如下：

上式中α∈[0，1]是平衡系數，具體可根據實際情況和專家決策給出。

式（10）可利用Matlab、lingo等求解，得到ωˉj，同理也可以構建Xi評價值與負投影的偏差如式（10）的線性規劃模型，求解出ρj，則綜合權重W表示如下：

步驟6：求解加權一致性系數δi（w）。

三、算例分析

為統籌規劃先進制造業集群在不同地域空間的資源配置，亟待對空間升級穩定性進行綜合評估。以長三角區域某省重點領域近幾年先進制造業集群空間規劃為例，現取四種空間升級模式作為新能源汽車產業集群的評估對象集，具體為地方性空間升級（方案X1），去地方性空間升級（方案X2），區域化空間升級（方案X3），全球化空間升級（方案X4），每個方案從集群學習與創新能力（G1），集群空間網絡戰略規劃能力（G2），資源整合與匹配能力（G3），集群商業模式再造能力（G4），環境風險感知與柔性監控能力（G5）五個動態能力進行綜合評價。在這個多屬性評估中，由于決策值存在不確定因素，且決策專家難以取得一致性意見，結合專家經驗、企業調研及模糊數學相關理論，采用區間猶豫模糊元評價，屬性值打分在[0，1]之間，0分最差，1分為最好，原始決策矩陣R=（rij）4×5見表1。決策專家給出屬性權重區間范圍為：

表1 區間猶豫模糊原始決策矩陣R=（rij）4×5

表2 區間猶豫模糊規范化決策矩陣R′=（rij′）4×5

步驟2：根據式（1）和式（2）求解含有區間猶豫模糊元信息的正理想方案X+和負理想方案X-，結果如下：

步驟3：根據（3）—（8）計算區間正投影Pr j+和負投影Pr j-矩陣如下：

步驟4：利用公式（9）構造一致系數矩陣δij如下：

步驟5：根據ωˉ和ρ的屬性權重區間范圍，結合式（10）、（11）和（13），采用lingo軟件求解，取α=1/2和β=1/2求得綜合權重Wj=（0.22，0.25，0.20，0.18，0.15）T。

步驟6：根據式（12）可求得加權一致系數：δi（w）=（0.2123，0.6726，0.4297，0.2736）

根據各方案加權一致系數可得每個方案中動態能力排序X2＞X3＞X4＞X1。同理，根據式（10）還可以得到每個方案中目標屬性對方案空間升級穩定性影響程度排序如下：

參考國內外相關文獻及專家經驗[13，18，19]，將空間升級穩定性標準加權系數劃分在（0，0.3]，（0.3，0.6]，（0.6，0.8]，（0.8，1]四個區間內，對應等級分別為不穩定、基本穩定、較穩定、穩定。根據上述總體方案加權一致系數可知方案X2最優，即空間升級處于較穩定區間，新能源汽車產業集群當前空間升級最優戰略為去地方性空間升級。方案X1和X4處于不穩定等級，當前空間升級戰略亟待重新規劃。具體策略可參考各方案中目標屬性對集群空間升級穩定性影響程度排序。具體為：方案X1和X4中集群環境風險感知與柔性監控能力、集群學習與創新能力二者較弱，需要重點提升集群對宏觀環境風險感知，激勵集群成員學習與創新。方案X2中集群商業模式再造能力和環境風險感知能力都較差，亟待優化。在最優方案X3中集群學習與創新能力、資源整合與匹配能力都較高。總之，集群空間升級受到內外環境中多種動態因素綜合影響，上述結果有助于集群核心主體及時了解產業空間升級穩定性區間，對動態能力較低、不滿足空間升級匹配要求的企業給出具體改善方案。

四、結論

（一）動態能力作為促進集群成長的高階能力，集群主體及相關產業配套實體可根據不同狀態環境變化對所擁有知識、內外部可利用資源進行調節優化。本文以先進制造業集群為對象，研究空間升級穩定性與動態能力之間的關系，首次從動態能力環境調節視角，構建了基于區間猶豫模糊雙向投影的先進制造業集群空間升級穩定性評估模型，該方法將猶豫模糊信息利用投影方法進行集結，充分利用了區間猶豫模糊信息的優勢。結合具體算例，利用Matlab、lingo等軟件分別求解出最優匹配方案和單個屬性影響程度排序，從不同層面查找系統薄弱環節，對現有單一方案決策方法進行優化，使得決策結果包含信息更加豐富，結果準確性更高，決策過程科學、合理。

（二）研究結果可幫助集群主體及時了解空間升級過程，優化集群動態能力，促進集群采取戰略主動強化與其配套企業間的關系，尤其是對集群中處于產業鏈中分散的上游原材料、關鍵零部件企業進行重新整合與匹配，并不斷優化和鞏固集群企業間的協同關系。實踐上可為地方政府實施“穩鏈固鏈”空間升級戰略提供建設依據；理論上豐富了集群空間升級及動態能力環節調節研究。

（三）國內不斷增長的龐大內需以及產業結構調整使得先進制造業內部產業鏈、價值鏈更加趨向本土化。要想通過擴大內需與集群空間升級雙輪驅動，加強我國先進制造業在全球價值鏈的區域化屬性，則集群中低端產業的一些地區性重組是不可避免的。論文研究側重于從宏觀上分析動態能力對先進制造業集群空間升級穩定性影響的評估與驗證。未來研究可以從微觀視角針對長三角、珠三角重點區域先進制造領域集群重組效率、高端產業鏈和價值鏈的國產化率開展實證研究，以及在不同升級階段動態能力遷徙與組織情境之間、創新績效之間的關系研究等。