基于Fuzzy DEMATEL-ISM 的高技術船舶產業鏈韌性影響因素研究

王 平，俞 媛

（江蘇科技大學經濟與管理學院，江蘇鎮江 212000）

隨著經濟發展和社會分工的精細化，產業鏈的網絡節點越來越多，導致了產業鏈網絡的復雜化，使得產業鏈運營的不確定性風險逐漸提高，任一節點的斷裂都會對產業上下游造成沖擊。近幾年由于受到中美貿易摩擦和新冠疫情的影響，各國產業鏈隨時面臨著斷鏈風險，因此全球產業鏈必將呈現內向化的趨勢［1］。高技術船舶制造業是典型的復雜產品制造業，需要國際化協作共同完成，而中美貿易摩擦帶來的制造技術限制以及疫情造成的產業鏈上下游供貨不及時等問題嚴重影響了我國船舶產業的健康發展，高技術船舶產業鏈韌性提升刻不容緩。

產業鏈韌性屬于經濟韌性的研究范疇，經濟韌性的研究最早源于對韌性的討論。Fiering 等［2］從生態學角度將韌性定義為系統經歷干擾并維持其功能和控制的能力。中美貿易摩擦及新冠疫情的暴發，導致全球經濟面臨更大的不確定性，組織韌性和經濟韌性迅速成為研究熱點。李平［3］將組織韌性定義為在不利事件的沖擊下，組織能夠恢復和反彈并通過改進獲得成長的能力。王永貴和高佳［4］認為經濟韌性就是一個經濟體應對外部干擾、抵御沖擊或擾動并調整自身發展路徑的能力，此外，魏麗莉和張晶［5］指出，經濟韌性還應包括資源重組和結構升級等能力。隨后，產業經濟學領域也開始引入韌性這一概念，產業鏈韌性開始備受關注。張平［6］認為產業鏈韌性是經濟韌性的重要支撐，學者們將產業鏈韌性定義為產業鏈各環節在遭受內外部沖擊時做到穩鏈、固鏈甚至實現產業升級的能力［7，8］。

目前，國內外對于產業鏈韌性的研究多側重于提升路徑、韌性測度和宏觀政策的探討［9-12］，缺乏對產業鏈韌性影響因素系統性和層次性的研究，因此，將采用決策與實驗室（decision making trial and evaluation laboratory,DEMATEL）和解釋結構模型（interpretive structural modeling,ISM）相結合的方法來分析高技術船舶產業鏈韌性影響因素間的關系。DEMATEL 和ISM 都屬于多準則決策分析法，能夠解釋多種因素間的相互關系，區別在于ISM 可以通過矩陣演算構造一個多級遞階的結構模型［13］，顯示出驅動因素和從屬因素的層次結構；DEMATEL 可以將多種因素分離到因果類別中并計算影響因素間的關系強度［14］。這兩種方法可以相互補充，克服各自的局限性，有助于更加完善地分析多個影響因素間的關系。高技術船舶產業鏈韌性是由眾多因素共同決定的，借助DEMATEL-ISM 方法可以厘清產業鏈韌性影響因素的層次結構和關系強度，識別出高技術船舶產業鏈的關鍵影響因素，深度分析產業鏈韌性的影響機理，為高技術船舶產業鏈韌性提升對策設計提供參考。

1 產業鏈韌性影響因素體系構建

對于韌性演化的規律，學者們的討論主要集中于準備、反應、恢復這三個階段［15-16］，部分學者也關注了此后的成長階段［17］。對應韌性演化的三個階段，多數學者認為韌性能力包括吸收能力、適應能力和恢復能力［18-19］，此外，盛昭翰［20］提出供應鏈韌性的本質屬性是適應環境復雜性的能力，而對未來環境及時準確的預測是適應環境復雜性的關鍵，結合產業鏈韌性內涵，穩鏈、固鏈的本質是對風險的抗沖擊能力。基于此，將產業鏈韌性影響因素分為3 個維度，分別是預測能力、抵抗能力和恢復能力。

結合高技術船舶產業鏈的特性，基于文獻分析，以“industrial chain resilience”“industry chain resilience”“drivers of resilient”“韌性”“產業鏈韌性”等為關鍵詞，在中國知網、萬方、Science Direct、Web of Science 等數據庫中進行檢索，并與多位高技術船舶行業的企業高管和高校專家進行訪談，確定了14 個產業鏈韌性的影響因素，如表1 所示。

表1 產業鏈韌性影響因素

1.1 預測能力

預測能力是指對內外部信息的吸收、理解和對未來狀態進行預測的能力。預測能力包括風險管理、知識儲備、情報管理和數字化水平。

（1）風險管理文化（A1）

風險管理是每個組織企業文化中的重要組成部分［21］，強力的風險管理文化有助于產業鏈上企業迅速采取行動，以應對突發和破壞性事件。通過文獻檢索發現，雖未有文獻表明風險管理文化與預測能力存在直接從屬關系，但預測與風險管理密不可分［22-23］。

（2）知識儲備（A2）

準備工作是一種行動準備或預防、檢測和應對不可預測的嚴峻突發事件的能力［24］，在突發安全事故應急管理領域中，何杰［25］認為預測需要基于專業和充分的應急知識儲備。同時，知識儲備是韌性的重要組成因素［26］。

（3）情報管理（A3）

情報管理是指通過技術手段對獲取的情報資源進行開發和利用的過程。完備的產業競爭情報管理體系能夠有效地提升預測的準確程度和效率［27］，從而提升高新技術產業安全管理的預測能力。

（4）數字化水平（A4）

單宇等［28］在對組織韌性的研究中發現數字化對韌性形成在連接、聚合和篩選這3 個方面具有積極作用。新冠疫情影響下，高數字化企業擁有較大的自主權，可以更好的應對風險［29］。因此，提升數字化水平以加強關鍵資材設備的戰略儲備和大宗商品的預測能力是維護產業鏈供應鏈安全的必要手段［30］。

1.2 抵抗能力

抵抗能力是指產業鏈應對沖擊擾動影響的抵抗程度［31］，產業鏈的抵抗能力越強，受到擾動的影響就越小。它包括產業備份、產業鏈結構、信息共享、專業化產業集群和對外開放水平。

（1）產業備份（B1）

產業備份的概念與冗余相近。冗余這一理念被廣泛應用，組織冗余對企業抵抗風險起到緩沖作用［32］；冗余可以提高供應鏈的適應能力，增強供應鏈韌性［33］。同樣地，在產業鏈韌性領域，產業備份系統是打造安全可靠的產業鏈的前提［1］，構建產業備份系統既能在極端情況下保持產業鏈的暢通，也有利于推動更高水平的產業鏈開放合作［34］。

（2）產業鏈結構（B2）

結構一詞多用于建筑學和生物學［35-36］，對供應鏈結構的正確認識是供應鏈彈性的重要因素［37］，同樣，產業鏈結構的科學構建是提升產業鏈抗風險能力和韌性的關鍵［38］，以政府為“鏈長”和以龍頭企業為“鏈主”優化產業鏈結構可以有效降低產業鏈的脆弱性［1］，從而增強抵抗能力。

（3）信息共享（B3）

Ojala 等［39］在進行風險研究時提出通過加強信息共享等方式可以增強供應鏈網絡的風險抵抗能力，及時和準確的信息共享有助于減少風險和提高產業鏈韌性能力［14］。

（4）專業化產業集群（B4）

隸屬于同一產業的企業在地理區域的聚集，所形成的產業專業化會促進該地區的技術創新，專業化的產業集群擁有更強的抵抗能力［40］，我國多數制造業的關鍵核心技術高度依賴進口［41］，形成高技術船舶的專業化產業集群有利于搭建產學研網絡和營造創新環境［42］。

（5）對外開放水平（B5）

對外開放水平越高，越有利于從全球進行資源配置［43］，增強對外開放水平有利于增進與國外市場的技術交流，吸收國外的關鍵技術和設備，提升我國裝備制造業發展水平［44］，增強對風險的抵御能力［45］。

1.3 恢復能力

恢復能力是指產業鏈應對沖擊擾動影響的適應程度，即鏈上企業通過對資源要素、技術水平、政策制度等調整以適應沖擊引起的環境變化。它包括互信、上下游產業間協同、政府支持、技術創新能力和知識產權。

（1）互信（C1）

信任是指愿意依賴一個自己有信心的合作伙伴［46］，是任何組織發展的基礎［47］。信任可以促進合作伙伴間的協作［48］，伙伴間的互信可以使產業鏈網絡得到更快的恢復，互信對韌性的形成具有積極作用［49］。

（2）上下游產業間協同（C2）

產業鏈上下游的配套能力強是我國在全球產業鏈體系中的顯著優勢［41］，產業鏈上下游的深度合作是提升產業鏈韌性能力的重要手段［50］，且工信部等四部門聯合印發的《原材料工業“三品”實施方案》提出要圍繞重點產業鏈，強化上下游產業間協同創新和質量管理聯動［51］。

（3）政府支持（C3）

政府支持作用于創新能力對韌性起到正向影響［52］，政府在疫情期間提供的后勤保障和財政支持發揮著巨大作用［53］，因此，在新冠疫情下不同產業要進行有序穩健的復工復產要強化財稅支撐和政策引導［54］。

（4）技術創新能力（C4）

李連剛等［55］認為恢復能力是指系統能夠通過技術創新能力等因素迅速恢復到原有路徑的能力。我國技術密集型產業仍存在韌性不足的劣勢，其根本原因是缺乏關鍵核心技術［41］，組織文化應該支持學習和創新，通過持續改進，提高適應環境變化的技術創新能力［56］。

（5）知識產權（C5）

知識產權是科技型企業最重要的無形資產，是增強技術創新能力的利器［57］。劉海波等［58］提出要將知識產權嵌入產業鏈和創新鏈，在資本更容易聚集的高技術領域重點布局知識產權。

2 產業鏈韌性影響因素模型構建

2.1 模型構建方法

考慮到高技術船舶產業鏈韌性影響因素的復雜性和專家評判的主觀性，引入三角模糊數，提出Fuzzy DEMATEL-ISM 方法進行決策分析，在專家評判的基礎上，對其進行標準化，得出影響因素間的關聯度和層級關系圖。具體步驟如下：

Step1：構建高技術船舶產業鏈韌性影響因素體系。

Step2：邀請專家從無影響“0”、影響非常小“1”、影響較小“2”、影響較大“3”、影響非常大“4”這五個等級對影響因素間的關系進行評估，通過語義表將專家原始評價轉化為三角模糊數，代表第k位專家認為影響因素i對影響因素j的影響程度。語義轉化如表2 所示。

表2 語義轉化

Step3：使用CFCS（converting the fuzzy data into crisp scores）對專家打分的初始值進行去模糊化處理，得到n 階直接影響矩陣Z，包括以下4 個環節：

（1）標準化處理。

（2）計算左右標準值。

（3）計算總標準值。

（4）計算清晰值及平均清晰值，得到由zij構成的直接影響矩陣Z。

Step4：計算標準化直接影響矩陣G。

Step5：確定綜合影響矩陣T。

Step6：計算各影響因素i的影響度fi、被影響度ei、中心度mi和原因度ni。其中影響度是指綜合影響矩陣T中某影響因素所在行行和，該值越大則影響力越大；被影響度是指綜合影響矩陣T中某影響因素所在列列和，該值越大則受影響程度越大；中心度表示某影響因素的重要程度；原因度用于表示影響因素的因果關系，若ni>0，則為原因因素，若ni<0，則為結果因素。

其中，tij代表T 中影響因素i對j的影響值

Step7：以中心度為橫軸，原因度為縱軸，繪制因果關系圖。

Step8：確定整體影響矩陣H。

其中，I 為單位矩陣。

Step9：確定可達矩陣K。引入閾值λ∈［0,1］，剔除影響因素關聯較小的值，簡化并明確層級結構的劃分。

Step10：建立可達集R 和先行集A。其中，可達集是指可達矩陣中某影響因素的對應行中包含1的元素的集合，前因集是指可達矩陣中某影響因素的對應列中包含1 的元素的集合。

Step11：基于以上步驟，繪制高技術船舶產業鏈韌性影響因素的多級遞階結構模型。

2.2 產業鏈韌性影響因素分析

為了識別已構建的高技術船舶產業鏈韌性影響因素間的相互關系，根據Marlin［59］提出的最有效的群體決策規則，邀請了5 位高技術船舶行業專家作為調查對象，對14 個影響因素的相互關系進行打分，進行整理匯總后，通過引入三角模糊數進行去模糊化處理，得到高技術船舶產業鏈韌性14 個影響因素的直接影響矩陣，使用MATLABR2022a 軟件根據前述步驟進行計算，得到綜合影響矩陣T（如表3所示）。

表3 綜合影響矩陣T

根據式（11）～（14），計算影響度、被影響度、原因度和中心度（如表4 所示），并繪制因果關系圖（如圖1 所示）。

圖1 高技術船舶產業鏈韌性影響因素因果關系

表4 綜合影響矩陣分析指標

由式（15）確定整體影響矩陣H，根據專家建議并結合實際情況，對λ 進行多次試算，得到λ=0.37，由式（16）得到可達矩陣K（如表5 所示），進一步對可達矩陣的因素進行抽解，進行層級劃分（如表6 所示），并繪制多級遞階結構模型（如圖2 所示）。

圖2 多級遞階結構模型

表6 影響因素層級梳理表

2.3 結果分析

2.3.1 作用度分析

（1）基于中心度的結果分析。根據表4 和圖1，上下游產業間協同（C2）、專業化產業集群（B4）、互信（C1）、是影響因素體系中中心度最突出的因素，其值分別為10.409、10.081、9.919，表明這3 個因素對產業鏈韌性的影響程度最為顯著。其中，在韌性系統中，上下游產業間協同和互信屬于恢復能力，專業化產業集群屬于抵抗能力，而現有研究表明，產業協同集聚對韌性具有顯著促進作用，通過影響韌性系統的抵抗和恢復能力進而提升韌性［60］，與上文研究結果相符。盡管我國船舶產業集中度相對較高，但在高技術船舶領域無論是技術儲備還是研發能力都明顯不足，甚至部分高技術船舶的關鍵設備的國產化配套率只有20%上下，產業發展受國外影響較大，因此，需要在戰略互信的基礎上建設專業化產業集群，通過產業上下游的充分協同，提升產業鏈韌性，解決產業發展的“卡脖子”問題。

（2）基于原因度的結果分析。原因度代表影響因素體系中對韌性形成的貢獻大小［61］，其中，原因度為正值的是原因因素，通過作用于其他因素影響產業鏈韌性，根據表4 和圖1，原因因素按影響強度大小可依次排列為：知識儲備（A2）、上下游產業間協同（C2）、技術創新能力（C4）、產業鏈結構（B1）、政府支持（C3）、知識產權（C5）、專業化產業集群（B4）。可以看出，知識儲備是原因度最大的因素，韌性取決于利益相關者和管理者的知識儲備［62］，同樣地，高技術船舶產業鏈韌性的關鍵是鏈上各企業對關鍵核心技術的掌握［63］、對行業發展趨勢的把控、風險來臨時的備案等方面的知識儲備。原因度為負值的是結果因素，易受其他因素的影響，按受影響程度大小可依次排列為：互信（C1）、對外開放水平（B5）、風險管理文化（A1）、數字化水平（A3）、產業備份（B1）、情報管理（A4）、信息共享（B3）。互信作為受其他因素影響程度最大的因素，最容易受到其他因素的干擾，因此，在韌性能力塑造的過程中，可以關注與互信相關聯的因素，通過控制這些因素提高產業鏈上企業的信任程度。從韌性能力的角度來看，結果因素主要集中于預測能力和抵抗能力，原因因素囊括了三個維度的能力，說明恢復能力的大部分子因素不受其他因素的影響，而預測能力和抵抗能力相互影響。

2.3.2 關鍵影響因素識別分析

根據表4 的測算結果，首先，從中心度的角度來看，除專業化產業集群、上下游產業協同、互信較突出以外，其他因素的中心度值相當，而互信屬于結果因素，其驅動因素較弱，故不屬于關鍵影響因素；其次，從影響度和被影響度的角度來看，除結果因素外，知識儲備、技術創新能力和產業鏈結構的被影響度值較低，影響度僅居于專業化產業集群和上下游產業協同之下。故專業化產業集群、上下游產業協同、知識儲備、技術創新能力和產業鏈結構是影響我國高技術船舶產業鏈韌性的關鍵因素。從日本、韓國以及歐洲等造船強國產業發展分析可以看出，產業高度集聚、產業結構布局完整、上下游高度協同、豐富的技術儲備以及技術創新能力強是其具有較強競爭力的關鍵［64］。

2.3.3 影響層級結構分析

為了深入分析影響因素間的作用關系，運用ISM 方法對產業鏈韌性影響因素進行了層級劃分，形成了如圖2 所示的四級遞階結構模型。

（1）第一層級為表層因素，對產業鏈韌性起到最直接的作用，是直接致因，包括風險管理文化（A1）、產業備份（B1）、信息共享（B3）、對外開放水平（B5）、互信（C1）。其中，互信是輸入節點最多的元素，受到多種因素的影響，與DEMATEL 分析結果一致。產業備份、信息共享和對外開放水平均屬于抵抗能力，在產業鏈受到擾動時，其韌性必然會受到波動，此時預測能力已經喪失作用，抵抗能力的大小是韌性波動程度的直接影響因素。我國高技術船舶產業通過與國外船企共享市場、建立合資公司等模式，提高對外開放水平的同時，整合國外技術資源，實現產業鏈關鍵環節的補空和備份，解決產業穩定高質量發展問題。

（2）第二層級中層因素，包括數字化水平（A3）、情報管理（A4）、政府支持（C3）、技術創新能力（C4）、知識產權（C5）；第三層級為深層因素，包括專業化產業集群（B4）和上下游產業間協同（C2）。中層因素和深層因素作為過渡致因，既受根源因素影響，又直接或間接地對表層因素造成影響。其中，政府支持、技術創新能力和知識產權無輸入節點，僅對互信有直接作用，且這三個因素都屬于恢復能力，與DEMATEL 測算結果一致。專業化產業集群、上下游產業協同以及技術創新能力是影響我國高技術船舶產業鏈韌性的關鍵影響因素。高技術船舶產業由于存在技術難度大、投資風險高等問題，一般企業不愿意涉足此領域，因此，我國高技術船舶產業結構不完整，產業鏈韌性較低，政府在資金扶持、知識產權保護［65］、產業發展情報分析［66］等方面的支持是產業安全發展的重要支撐，并且通過構建產業發展公共服務平臺，可以有效提高產業鏈上下游企業間的連接、聚合和協同［67］，能夠有效促進產業鏈韌性水平的提升。

（3）第四層級為根源因素，其變化不會對產業鏈韌性產生直接作用，但卻是產業鏈韌性系統波動的本質致因，包括知識儲備（A2）和產業鏈結構（B2）。王澤宇等［11］在對船舶產業鏈韌性進行研究時發現，產業鏈結構受損時，其韌性會明顯減弱。而知識儲備在DEMATEL測算結果中就發現其處于重要地位，但這兩個因素卻處于深層而容易被忽視，因此，在高技術船舶產業鏈韌性塑造過程中，應重點關注行業知識儲備和產業結構設計，尤其在當前逆全球化趨勢下，高技術船舶產業的安全健康發展必須從產業結構優化入手［68］，全面厘清產業發展受控環節和技術，通過政策支持和資源調配逐步建立完整的產業結構，并通過知識儲備有效抵御外部沖擊，從根本上解決產業鏈發展受控問題。此外，知識儲備和產業鏈結構分屬于預測能力和抵抗能力，可見，預測和抵抗是韌性能力的基礎。

3 研究結論

文章基于文獻分析，結合專家訪談法，從預測能力、抵抗能力和恢復能力3 個維度確定了高技術船舶產業鏈韌性的14 個影響因素，邀請5 位專家對影響因素之間的關系進行評價，采用Fuzzy DEMATEL—］ISM 方法對評價結果進行分析，得到以下研究結論：高技術船舶產業鏈韌性的關鍵影響因素包括專業化產業集群、上下游產業協同、知識儲備、技術創新能力和產業鏈結構。風險管理文化、產業備份、信息共享、對外開放水平、互信是產業鏈韌性強度的直接致因，知識儲備和產業鏈結構是本質致因，其他因素屬于過渡致因。從韌性能力角度來看，預測能力和抵抗能力相互影響，是韌性能力的基礎，且抵抗能力對產業鏈韌性起直接作用，而恢復能力對預測和抵抗能力有較大影響，但不易受其他因素影響。