基于Logistics模型的我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化分析

蔡 敏

(上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200030)

基于Logistics模型的我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化分析

蔡 敏

(上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200030)

綜合運(yùn)用產(chǎn)業(yè)演化理論和Logistics模型仿真分析我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)包括產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率，產(chǎn)值等行業(yè)指標(biāo)的中長(zhǎng)期演化過(guò)程，對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)大飛機(jī)未來(lái)的發(fā)展有一定的前瞻性和指導(dǎo)意義.

Logistics模型；產(chǎn)業(yè)演化；產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)

未來(lái)國(guó)際民機(jī)市場(chǎng)巨大的需求和中國(guó)民用航空市場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)放已經(jīng)讓中國(guó)的大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展階段，波音公司在其《2007 Current Market Outlook》預(yù)測(cè)未來(lái)20年全球民用新飛機(jī)市場(chǎng)將達(dá)28 000億美元，到2026年全球?qū)⑿枰?8 600架民用新飛機(jī)(包括客機(jī)和貨機(jī)).按飛機(jī)交付價(jià)值計(jì)算，全球最大市場(chǎng)將在亞太地區(qū)[1]，其飛機(jī)交付價(jià)值占到28 000億美元的36%，北美地區(qū)位居次席，占總價(jià)值的26%，歐洲、俄羅斯和獨(dú)聯(lián)體(CIS)將占25%.拉丁美洲、中東和非洲則分享剩余13%的市場(chǎng)份額.

空中客車(chē)公司在2009年9月17日發(fā)布的最新全球民用航空市場(chǎng)預(yù)測(cè)認(rèn)為，從2009～2028年，全球市場(chǎng)新增客機(jī)和貨機(jī)的數(shù)量將達(dá)到25 000架，價(jià)值31 000億美元.

然而種種關(guān)于民機(jī)產(chǎn)業(yè)的預(yù)測(cè)也帶來(lái)了一些問(wèn)題.例如：大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)究竟會(huì)發(fā)展到什么地步，未來(lái)市場(chǎng)總值多少，增長(zhǎng)率多少，市場(chǎng)份額多少，這些問(wèn)題就亟待回答.現(xiàn)有對(duì)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景潛力的分析大多由航空公司或者非盈利性航空工業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)或者分析得出未來(lái)十年或者二十年民機(jī)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)總量等，很少有學(xué)者用科學(xué)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模型和工具去未來(lái)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的每年的增長(zhǎng)率、市場(chǎng)總量等.本文通過(guò)綜合科學(xué)的產(chǎn)業(yè)演化理論和數(shù)學(xué)模型工具，利用歷史數(shù)據(jù)地研究未來(lái)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化趨勢(shì)，仿真出未來(lái)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化曲線，為我國(guó)發(fā)展大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)提供了一定的指引和向?qū)?

1 大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)Logistics模型構(gòu)建

1.1 Logistics模型介紹

Logistics模型(又被稱為“哈伯特模型”)是美國(guó)著名石油地質(zhì)學(xué)家哈伯特(Hubert) 于1962年首次提出的.該模型利用擬合Logistic曲線的方法得到用于預(yù)測(cè)累積產(chǎn)量和最終可采儲(chǔ)量的模型來(lái)探索美國(guó)石油產(chǎn)量.如今，哈伯特被廣泛用于生物學(xué)、病理學(xué)、資源勘探、人口學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等來(lái)描述某種系統(tǒng)S型生長(zhǎng)過(guò)程的模型.

產(chǎn)業(yè)是由眾多具有某種相同特征的企業(yè)相互關(guān)聯(lián)而成的, 其發(fā)展受到自身的生長(zhǎng)能力和所處的資源環(huán)境等因素的制約.一個(gè)產(chǎn)業(yè)的演化一般都會(huì)經(jīng)歷進(jìn)入期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期4個(gè)階段.產(chǎn)業(yè)在其發(fā)展初期, 數(shù)量(規(guī)模)增長(zhǎng)得越來(lái)越快, 到了一定時(shí)候增長(zhǎng)速度達(dá)到最大, 隨后便逐步慢下來(lái), 直到數(shù)量(規(guī)模)達(dá)到增長(zhǎng)極限, 總體上呈現(xiàn)出“S”形的演化軌跡.因此在產(chǎn)業(yè)演化過(guò)程分析中, Logistics模型同樣十分有用.

記t時(shí)刻生產(chǎn)規(guī)模(累積產(chǎn)量) 為Xt, 則Xt隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過(guò)以下的微分方程來(lái)描述:

(1)

假定對(duì)于式(1)中t=0時(shí)刻系統(tǒng)演化初期的狀態(tài)量X0已知，則可積分求解(1)可以得出：

(2)

式(2)中,α是系統(tǒng)成長(zhǎng)速度系數(shù);A是由系統(tǒng)的初始條件決定的值;N是系統(tǒng)成長(zhǎng)的極限值.將Logistics模型應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化分析,Xt就可以表示整個(gè)產(chǎn)業(yè)在時(shí)刻t的累積產(chǎn)量或者產(chǎn)值;α就表示產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)速度;A是常數(shù), 由該產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的初始條件決定，比如技術(shù)水平、投資、人力資源等等因素密切相關(guān).N則表示該產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量的極限值, 或者說(shuō)是該產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求的最大值(α> 0 ,N?0).

Logistics模型具有十分出色的定量分析功能，它可以很好地描述期初的發(fā)展水平.同時(shí)也可以計(jì)算出要達(dá)到某一產(chǎn)業(yè)總值所需要的時(shí)間.

1.2 大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)Logistics模型應(yīng)用分析和構(gòu)建

為了運(yùn)用Logistics模型對(duì)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的演化過(guò)程進(jìn)行仿真, 需要對(duì)該模型重新進(jìn)行做一些前提假設(shè)和參數(shù)定義：

假設(shè)：我國(guó)所有生產(chǎn)的大飛機(jī)的全部只供給國(guó)內(nèi)市場(chǎng)(中國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)暫時(shí)沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力)

則(2)式中，Xt為第t期我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的訂購(gòu)量(國(guó)際上大飛機(jī)都是按訂單生產(chǎn))，α是大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)成長(zhǎng)速度系數(shù);A是由現(xiàn)在大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的初始條件決定的值，跟技術(shù)水平、工業(yè)基礎(chǔ)、人才儲(chǔ)備資金實(shí)力等眾多因素相關(guān);N是我國(guó)大飛機(jī)市場(chǎng)的最大值或市場(chǎng)需求的極限值(即中國(guó)民航市場(chǎng)大飛機(jī)總訂購(gòu)量).

令t=0，則有

即

(3)

則得到Ae-αt=1

即

(4)

通過(guò)聯(lián)立解方程組(3)、(4)可計(jì)算出大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈Logistics模型參數(shù)A和α：

(5)

2 模型經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的確定及計(jì)算流程

基于上述我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)Logistics模型，我們要解決經(jīng)驗(yàn)參數(shù)N0,初期X0,Nt以及T值的估計(jì).

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料及我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況, 我們選擇2010 年作為分析基期；根據(jù)國(guó)際主要民機(jī)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際, 結(jié)合政府對(duì)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求, 以及國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的生命周期等，將分析期間確定為2010～2029年, 共20 a(n= 20 ).

1) 經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的確定

根據(jù)上述分析期間的設(shè)定，X0表示的是中國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)在2010年接到的訂單數(shù)量.N0表示中國(guó)民用航空2010年大飛機(jī)的總數(shù)量.

則根據(jù)《2010～2029年民用飛機(jī)中國(guó)市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)》[3]：

N0=1 580

2011年11月16日中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)商飛)在珠海航展與國(guó)航、東航、南航、海航等6家中外企業(yè)，簽署我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)C919客機(jī)啟動(dòng)用戶協(xié)議，中國(guó)商飛獲得100架C919大型客機(jī)啟動(dòng)訂單[4].

假定中國(guó)商飛在11月16日～12月31日不再接到訂單，則

X0=100

從理論上分析,我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化的Logistics模型中, 國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)訂購(gòu)數(shù)量達(dá)到國(guó)內(nèi)民航市場(chǎng)需求一半所需要的時(shí)間T, 是隨著國(guó)內(nèi)民航市場(chǎng)需求的增大而不斷變化的, 并不是一個(gè)固定的常數(shù).但是本文為了實(shí)際模型的應(yīng)用,簡(jiǎn)化T為固定的參數(shù).

《2010～2029年民用飛機(jī)中國(guó)市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)》預(yù)測(cè)2029年中國(guó)市場(chǎng)需要3 750架大型客機(jī)，即中國(guó)商飛透露，C1919的產(chǎn)品生命周期為20 a，計(jì)劃拿下2 000架的銷(xiāo)量，即為中國(guó)民用航空大型客機(jī)市場(chǎng)的一半左右.

基于此：

T=20

將N0、X0、T代入式(5)計(jì)算出我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)Logistics演化模型參數(shù)

A= 14.87

ɑ = 0.1350

Nt是不同時(shí)期中國(guó)民航市場(chǎng)需求，其極限Nmax是當(dāng)中國(guó)人口和所有民用航線都趨于地球所能承受的飽和的時(shí)候，無(wú)法計(jì)算；為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，我們可以將Nt其可以看成在我們分析的期間內(nèi)是未來(lái)是一個(gè)按一定增長(zhǎng)率增長(zhǎng)的函數(shù)：

Nt+1=(1+β)Nt

增長(zhǎng)率β

2) 模型計(jì)算流程

假設(shè)我國(guó)大飛機(jī)的演化發(fā)展是在目前的政策環(huán)境之下進(jìn)行的, 沒(méi)有新的激勵(lì)政策或制約因素出現(xiàn).根據(jù)我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)Logistics模型的建立和推導(dǎo)思路，將我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化仿真分析過(guò)程反映在圖1上.

3 Logistics方程模型仿真結(jié)果分析

根據(jù)仿真結(jié)果(圖2，3)顯示，未來(lái)20年我國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的訂購(gòu)數(shù)量有明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)還在快速上升期，到2029年以前大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的

圖1 我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)演化仿真計(jì)算流程圖

圖2 我國(guó)大飛機(jī)訂購(gòu)數(shù)量演化仿真

圖3 我國(guó)大飛機(jī)訂購(gòu)數(shù)量增長(zhǎng)率演化仿真

飛機(jī)國(guó)內(nèi)訂購(gòu)還將保持10%以上的增長(zhǎng)，不過(guò)增長(zhǎng)速度緩慢下降.

4 結(jié) 語(yǔ)

基于特定的假設(shè)和預(yù)測(cè)前提下，本文成功建立起大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)Logistics模型，并模擬仿真2010～2029這20年間我國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，相信會(huì)對(duì)中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有比較科學(xué)的引導(dǎo)和借鑒意義.未來(lái)20年中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)將處在產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的軌道上，只要科學(xué)地制定并堅(jiān)定不移地實(shí)施中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，探索正確的發(fā)展模式，大膽改革創(chuàng)新，從新支線飛機(jī)起步，到大型飛機(jī)的商業(yè)成功，中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)的崛起大有希望[5].

[1] CHIRSTOPHER F, CHIA L S， KARMJIT S.Asia Pacific Air Transport: challenges and reform[M].Singapore：SNP printing Pre ltd，1997

[2] HUBBERT M K. Degree of advancement of petroleum exploration in the United States [J].AAPG Bulletin, 1967, 52 (11):2 207O2 227.

[3] 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司. 2010-2029年民用飛機(jī)中國(guó)市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)[R].2010

[4] 阮長(zhǎng)安，陳羽嘯，珠 海.國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919首日獲百架訂單[N].四川在線-華西都市報(bào).2010

[5] 黃 強(qiáng).中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)崛起之探索 [M]. 北京：教育工業(yè)出版社，2010.

Research on evolution of large civil aircraft industry based on logistics model

CAI Min

(Shanghai JiaoTong University，Shanghai 200030, China)

This paper used industry evolution theory and Logistics model to simulate and analyze of industrial growth trend to help to give some guide to the future development of China's large aircraft industry.

Logistics model；industry evolution；industry growth

2014-11-29.

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(70732003);國(guó)家自然科學(xué)基金(71072063);(71001063)

蔡 敏(1988-),碩士,研究方向:供應(yīng)鏈管理.

F224

A

1672-0946(2015)03-0374-04