宋燕飛, 尤建新, 欒強(qiáng)
(1. 同濟(jì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 上海 200092; 2. 上海交通大學(xué) 安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 上海 200052)
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汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)仿真與影響因素分析
宋燕飛, 尤建新1, 欒強(qiáng)2
(1. 同濟(jì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 上海 200092; 2. 上海交通大學(xué) 安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 上海 200052)
摘要:基于創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,構(gòu)建汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)模型,運(yùn)用Vensim PLE軟件進(jìn)行優(yōu)化仿真分析,以上海汽車產(chǎn)業(yè)為例,探析政府引導(dǎo)、研發(fā)支出、產(chǎn)業(yè)投入等變量在一定幅度內(nèi)不同作用水平情況下汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì).研究發(fā)現(xiàn),三項(xiàng)指標(biāo)作用強(qiáng)度依次為研發(fā)支出比重、產(chǎn)業(yè)投入比重、政府引導(dǎo)系數(shù);產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,隨著政府引導(dǎo)增減產(chǎn)業(yè)發(fā)展變化較為敏感,過(guò)度的政策引導(dǎo)會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響;隨著市場(chǎng)機(jī)制的逐漸完善,治理要素的影響作用逐漸減弱.
關(guān)鍵詞:汽車制造業(yè); 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué); 創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng); 仿真
作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),汽車產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)和影響著整個(gè)工業(yè)經(jīng)濟(jì),加快了中國(guó)工業(yè)化步伐,改變著社會(huì)運(yùn)行的節(jié)奏.特別是隨著汽車產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新過(guò)程逐漸加快,對(duì)不可再生資源和污染對(duì)環(huán)境影響的關(guān)注、安全性能的要求以及在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下公司對(duì)利潤(rùn)增加的要求日益加強(qiáng),汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)行為主體間的競(jìng)合關(guān)系更加多樣化和復(fù)雜化.近30年來(lái),中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依賴于“以市場(chǎng)換技術(shù)”的發(fā)展戰(zhàn)略,沒(méi)有換來(lái)技術(shù),卻失去了市場(chǎng),在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱等核心技術(shù)方面與世界先進(jìn)水平仍有較大差距.因此,作為汽車產(chǎn)銷大國(guó),并不意味著中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)是健康的、完善的.通過(guò)物質(zhì)、能量和信息等資源的流動(dòng),汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部圍繞產(chǎn)業(yè)鏈全方位培育創(chuàng)新鏈,共同向價(jià)值鏈高端攀升完善,才能進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的提升和優(yōu)化.
當(dāng)前,上海正面臨建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的攻堅(jiān)關(guān)頭,眾多傳統(tǒng)汽車制造龍頭企業(yè)紛紛投入汽車產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)和商業(yè)模式創(chuàng)新轉(zhuǎn)型研究,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新已然成為發(fā)展重頭戲.本文借鑒創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)理論,闡述汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)涵及理論模型,分析了汽車產(chǎn)業(yè)特征及要素間協(xié)同互動(dòng)關(guān)系,并以上海汽車產(chǎn)業(yè)為例,構(gòu)建汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)仿真模型,探析汽車產(chǎn)業(yè)演化發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素及其作用機(jī)理.
1文獻(xiàn)評(píng)述
創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)是近幾年出現(xiàn)的新興概念,源于國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng),融合了生態(tài)學(xué)與創(chuàng)新系統(tǒng)理論,將自然界生態(tài)群落存在的自然演化規(guī)律應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域.Adner[1]提出創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(Innovation ecosystem)是“協(xié)同整合機(jī)制的一種范式,將生態(tài)系統(tǒng)中的不同企業(yè)的創(chuàng)新成果整合到一起,面向客戶提供解決方案”,對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的研究集中在提高產(chǎn)業(yè)績(jī)效、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略的確立,以及如何使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各合作伙伴得到競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[2].Dhanasai和Parkhe認(rèn)為創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值創(chuàng)造潛力是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)流程兩個(gè)維度的函數(shù)[3].Fransman[4]認(rèn)為通信系統(tǒng)的生態(tài)模型是由4個(gè)主要的模塊組成:供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、應(yīng)用提供者和最終顧客.Phene等[5]則認(rèn)為消費(fèi)者、供應(yīng)商、競(jìng)爭(zhēng)者、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)可以為生態(tài)系統(tǒng)貢獻(xiàn)特有的且不重復(fù)的輸入要素,這些要素可以促進(jìn)企業(yè)的知識(shí)重組以及創(chuàng)新.Riedl等[6]提出了服務(wù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),主體包括平臺(tái)提供者、服務(wù)提供者、客戶以及中介組織.Adner和Kapoor[7]認(rèn)為,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)使得產(chǎn)業(yè)之間形成固有的聯(lián)系,從而提高產(chǎn)業(yè)績(jī)效并推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,創(chuàng)造更高的價(jià)值.Dougherty和Dunne[8]認(rèn)為,創(chuàng)新可以促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展,構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有益于合作關(guān)系的建立,從而推動(dòng)不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.Davies等[9]提出開(kāi)放的、跨越組織邊界、深入到更廣泛創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的方法才能夠獲得成功.Wareham等[10]提出技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)的完善同樣需要多變性和異質(zhì)性來(lái)滿足不斷發(fā)展的市場(chǎng)需求.Sandberg等[11]提出影響突破性創(chuàng)新的因素不是創(chuàng)新的程度,而是創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)要素的特征和創(chuàng)新的過(guò)程.
綜上,已有研究成果為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)研究提供了較好的借鑒與啟示,本文嘗試從生態(tài)系統(tǒng)視角,研究汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)市場(chǎng)要素和治理要素間的互動(dòng)關(guān)系.創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)由系統(tǒng)特征、市場(chǎng)要素及非市場(chǎng)要素構(gòu)成,各要素間的協(xié)同作用才能促進(jìn)系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展[12].汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)的、受其系統(tǒng)內(nèi)外因素影響、隨著時(shí)間而復(fù)雜多變的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),本文結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、要素的深入剖析,意在探討汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)部規(guī)律并提出優(yōu)化思路.
2汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)理論模型
2.1內(nèi)涵及系統(tǒng)框架
結(jié)合汽車產(chǎn)業(yè)特征和情況,根據(jù)生態(tài)學(xué)理論和生態(tài)群落研究,本文提出汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)是圍繞汽車產(chǎn)業(yè)特征,汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)市場(chǎng)要素和治理要素以及各要素主體間的相互融合、相互影響,通過(guò)研發(fā)、生產(chǎn)和消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,控制創(chuàng)新鏈上的新產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新人才和創(chuàng)新商業(yè)模式,進(jìn)而完善新產(chǎn)品附加值、人才附加值、企業(yè)品牌價(jià)值、售后服務(wù)體系等一系列要素和活動(dòng)共同形成的具有可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新系統(tǒng).
其中市場(chǎng)要素的主體有汽車整車廠商、科研院所、零部件供應(yīng)商、消費(fèi)市場(chǎng)和消費(fèi)者等.治理要素的主體主要有中央及地方政府、其他相關(guān)政府部門等.與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的市場(chǎng)、政策、經(jīng)濟(jì)、法規(guī)、人才等要素和環(huán)境,如同自然界中的陽(yáng)光、雨露和土地,能夠?yàn)槠嚠a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展提供良好的資源和條件.汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì)特征是,在研發(fā)、生產(chǎn)和消費(fèi)的過(guò)程中,通過(guò)新產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新人才集聚、商業(yè)模式創(chuàng)新等方式推動(dòng)創(chuàng)新鏈、完善價(jià)值鏈,進(jìn)而在汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中形成以產(chǎn)業(yè)鏈控制創(chuàng)新鏈、創(chuàng)新鏈完善價(jià)值鏈、價(jià)值鏈促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)、共同演化的局勢(shì)(圖1).
(1)產(chǎn)業(yè)特征
首先,汽車產(chǎn)品是非常復(fù)雜的消費(fèi)品.汽車在一百多年的發(fā)展歷史過(guò)程中,雖然外形沒(méi)有太大變化,機(jī)械部件變化也不大,但其內(nèi)部的汽車電子應(yīng)用已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化.同時(shí),現(xiàn)在的汽車產(chǎn)業(yè)可能面臨著與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合進(jìn)而出現(xiàn)新的革命,因此導(dǎo)致了整車企業(yè)和服務(wù)于整車企業(yè)的其他企業(yè)的管理模式面臨改革,現(xiàn)在的企業(yè)研發(fā)模式已經(jīng)不適應(yīng)汽車電子帶來(lái)的革命.傳統(tǒng)汽車企業(yè)是規(guī)模競(jìng)爭(zhēng),而如今所面臨的競(jìng)爭(zhēng)是如特斯拉一樣的對(duì)手,是管理模式和商業(yè)模式的挑戰(zhàn).汽車產(chǎn)品的另一關(guān)鍵特性是其網(wǎng)絡(luò)外部性.無(wú)論是傳統(tǒng)燃油汽車還是新能源汽車,都離不開(kāi)配套的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),如加油站、充電站/樁等配套設(shè)施.基礎(chǔ)設(shè)施體系的建設(shè)和完善與企業(yè)推出的產(chǎn)品特性有關(guān),如油耗水平,續(xù)航里程等,同時(shí)與治理要素所做的配套設(shè)施建設(shè)規(guī)劃相關(guān).
(2)要素間協(xié)同關(guān)系
產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的主體間存在著復(fù)雜的相互協(xié)同互動(dòng)關(guān)系,其發(fā)展離不開(kāi)利益相關(guān)者的貢獻(xiàn)和角色轉(zhuǎn)換[13].汽車產(chǎn)業(yè)是我國(guó)制造業(yè)中的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè),近年來(lái),其發(fā)展勢(shì)頭尤其迅猛,而且經(jīng)營(yíng)比較好的企業(yè)大多形成了產(chǎn)業(yè)鏈條或組織體系.在這種產(chǎn)業(yè)鏈條或組織體系中,除了汽車整車生產(chǎn)企業(yè)外,還有零配件生產(chǎn)企業(yè)、汽車裝飾品生產(chǎn)企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸公司以及外銷機(jī)構(gòu)[14].汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的主體要素主要有傳統(tǒng)汽車整車廠商、創(chuàng)新企業(yè)、政府部門、標(biāo)準(zhǔn)制定者等,另外還有零部件供應(yīng)商、中間商、配套企業(yè)、售后服務(wù)機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)、投資機(jī)構(gòu)、孵化機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)和消費(fèi)群體等(圖2).這些主體間相互協(xié)同作用,才能夠促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)市場(chǎng)要素和治理要素的融合發(fā)展.在市場(chǎng)要素中,創(chuàng)新企業(yè)、科研院所以及部分傳統(tǒng)汽車整車廠商等所提供的創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新人才等創(chuàng)新資源為汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)提供了核心發(fā)展動(dòng)力;治理要素中,政府部門和標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)所提供的政策資助、政策導(dǎo)向和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等資源將系統(tǒng)資源集聚,并通過(guò)系統(tǒng)各主體間的協(xié)同互動(dòng)作用,使得資源在系統(tǒng)內(nèi)形成發(fā)散作用,從而達(dá)到資源的最大利用,進(jìn)一步促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)各要素間的融合、改善不完全市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的狀況,并通過(guò)完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須的公共設(shè)施建設(shè),促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步演化發(fā)展.
圖1 汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)基本框架
圖2 汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)主體要素協(xié)同關(guān)系圖
(3)動(dòng)態(tài)演化機(jī)理
生態(tài)學(xué)理論是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,其基本理論認(rèn)為健康的生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定的和可持續(xù)的,在時(shí)間上能夠維持它的組織結(jié)構(gòu)和自治,也能夠維持對(duì)脅迫的恢復(fù)力.健康的生態(tài)系統(tǒng)能夠維持系統(tǒng)復(fù)雜性的同時(shí)滿足系統(tǒng)發(fā)展的需求.汽車產(chǎn)業(yè)是經(jīng)濟(jì)全球化過(guò)程中最典型的產(chǎn)業(yè)之一.在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和演化過(guò)程中,汽車產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展始終伴隨著產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不斷演化.從空間角度來(lái)看,汽車產(chǎn)業(yè)往往存在著過(guò)度分散的問(wèn)題.過(guò)度分散的空間分布模式伴隨著配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后、地方之間相關(guān)產(chǎn)業(yè)合作與互動(dòng)過(guò)少、惡性競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題,從而導(dǎo)致汽車產(chǎn)業(yè)空間組織效率低下.在汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展中,創(chuàng)新產(chǎn)品和創(chuàng)新人才是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展的動(dòng)力.通過(guò)政府和企業(yè)等生態(tài)群落要素間的相互影響作用,在優(yōu)勝劣汰的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中,逐漸消除產(chǎn)業(yè)過(guò)度分散的問(wèn)題,提高產(chǎn)業(yè)集中度,推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈、價(jià)值鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,形成汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)要素間相互促進(jìn)共同發(fā)展的動(dòng)態(tài)演化機(jī)理.
2.2理論分析與假設(shè)
現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)世界中,不同區(qū)域、不同類型的企業(yè)對(duì)市場(chǎng)環(huán)境和政府政策的反應(yīng)是不一樣的.本文擬用來(lái)自上海汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù),綜合現(xiàn)有文獻(xiàn),系統(tǒng)發(fā)展的推動(dòng)主要來(lái)自三個(gè)方面:(1)創(chuàng)新具有風(fēng)險(xiǎn)高、周期長(zhǎng)的特點(diǎn),政府資助有利于降低企業(yè)的研發(fā)風(fēng)險(xiǎn);(2)市場(chǎng)機(jī)制作用下,產(chǎn)業(yè)投入能夠有效促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;(3)創(chuàng)新活動(dòng)的成敗關(guān)鍵在于研發(fā),研發(fā)投入力度的強(qiáng)弱影響新產(chǎn)品開(kāi)發(fā).
首先,政府在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中起到干預(yù)與放人經(jīng)濟(jì),維持平衡的作用,政府會(huì)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其他要素施加影響而發(fā)生作用.隨著我國(guó)汽車保有量不斷積累,中央及地方政府出臺(tái)一系列相關(guān)政策推動(dòng)和完善我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,旨在形成良好的汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),在全球領(lǐng)域提升汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力.政府為汽車產(chǎn)業(yè)制定的政策引導(dǎo)、支撐和補(bǔ)貼等措施,能夠影響汽車產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展.基于政策因素對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的影響做如下假設(shè):
假設(shè)1 在其他條件不變的情況下,政策因素對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的影響是正相關(guān)的,隨著政府引導(dǎo)的增長(zhǎng),汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)良好;政府引導(dǎo)的減弱,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)減緩.
其次,汽車產(chǎn)業(yè)是資本密集型產(chǎn)業(yè),其健康發(fā)展離不開(kāi)資本市場(chǎng)的有力支持.從企業(yè)層面看,能夠獲得足夠產(chǎn)業(yè)投入的傳統(tǒng)汽車巨頭比創(chuàng)新企業(yè)更具發(fā)展優(yōu)勢(shì).從產(chǎn)業(yè)層面看,產(chǎn)業(yè)投入比重在一定范圍內(nèi)的提升將有利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展.因此,提出產(chǎn)業(yè)投入比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展具有重要作用的假設(shè):
假設(shè)2 在其他條件不變的情況下,產(chǎn)業(yè)投入對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的影響是正相關(guān)的,隨著產(chǎn)業(yè)投入比重的增加,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好;產(chǎn)業(yè)投入比重的降低,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展趨勢(shì)減弱.
最后,技術(shù)創(chuàng)新對(duì)企業(yè)的生存和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展更顯得尤為重要.根據(jù)之前研究學(xué)者提出研發(fā)投入力度能夠促進(jìn)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),提高創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)增長(zhǎng)率,提高新產(chǎn)品銷售收入占比,做如下假設(shè):
假設(shè)3 在其他條件不變的情況下,研發(fā)支出對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的影響是正相關(guān)的,隨著研發(fā)支出比重的增加,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好;研發(fā)支出比重的降低,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展趨勢(shì)減弱.
3汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)仿真模型構(gòu)建
3.1研究方法
系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法誕生于20世紀(jì)五、六十年代,經(jīng)歷了90年代至今的廣泛應(yīng)用與傳播,在一系列復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問(wèn)題研究中取得了諸多令人矚目的成果.隨著現(xiàn)代社會(huì)問(wèn)題復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性等逐步加劇,系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法作為研究復(fù)雜系統(tǒng)的有效方法,被越來(lái)越多學(xué)者和研究人員所采用.目前,系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用研究非常廣泛,其應(yīng)用方向日益擴(kuò)展,在處理工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、管理、軍事等諸多復(fù)雜社會(huì)問(wèn)題中發(fā)揮重要作用.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)適用于在數(shù)據(jù)不足的情況下處理問(wèn)題,并在處理區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)關(guān)系的研究中證明了獨(dú)特的優(yōu)越性.應(yīng)用范圍涉及到可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題[15-16]、企業(yè)間研發(fā)合作[17]、政策模擬研究[18]、演化博弈分析[19]和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化[20]等方面.
3.2仿真模型構(gòu)建
根據(jù)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)含義及影響因素的分析,從政策引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)投入、研發(fā)支出等方面對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展具有重要影響的系統(tǒng)要素進(jìn)行了歸納總結(jié),并提取其相互作用的關(guān)鍵影響要素,建立如圖3所示汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖.
3.3數(shù)據(jù)來(lái)源
本文以上海汽車產(chǎn)業(yè)方面的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),收集整理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖中相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù),通過(guò)運(yùn)用Vensim PLE軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,對(duì)上海汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展做出實(shí)證分析.主要選取2003—2012年共10年的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn).考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性和準(zhǔn)確性,模型參數(shù)主要通過(guò)2003—2012年的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建而成,來(lái)源于《上海統(tǒng)計(jì)年鑒》、《上??萍冀y(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》等.考慮到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模更強(qiáng)調(diào)模型的構(gòu)成而非參數(shù)的精準(zhǔn)度,部分變量的量化是通過(guò)合理估算、校正得到.
3.4模型有效性檢驗(yàn)
假定運(yùn)行時(shí)間為2003—2012年,仿真步長(zhǎng)為一年.為了檢驗(yàn)?zāi)P陀行裕瑢⒛P偷姆抡鏀?shù)據(jù)與已存在的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比.以全市國(guó)民總產(chǎn)值(gross domestic product,GDP)為例,在汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)模型中的仿真值變化趨勢(shì)與實(shí)際發(fā)展數(shù)據(jù)基本一致(圖4),全市GDP仿真值比實(shí)際值略高,其擬合優(yōu)度達(dá)到87%以上.因此,可以看出,該汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)模型能夠較為客觀真實(shí)地反映2003—2012年間上海汽車產(chǎn)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況,同時(shí)說(shuō)明了模型的合理性與準(zhǔn)確性,可對(duì)上海汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè).
4汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)影響因素仿真模擬
通過(guò)對(duì)上海汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行20年仿真,觀察在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本情況不變的條件下,汽車產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率占GDP比重和汽車產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率在近10年(2003—2012)和未來(lái)10年(2013—2022)的變化趨勢(shì)(圖5—7).可以看出,上海市GDP變化趨勢(shì)與其汽車產(chǎn)業(yè)增加值變化趨勢(shì)基本一致,均呈階梯式增長(zhǎng).
圖3 汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖
圖4 上海市GDP模擬值與真實(shí)值對(duì)比圖
從汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的變化趨勢(shì)中可以看出,上海汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程跌宕起伏.自2001年中國(guó)加入世貿(mào)組織(WTO),貿(mào)易自由化推動(dòng)中國(guó)市場(chǎng),特別是中國(guó)汽車市場(chǎng)迅速與國(guó)際汽車市場(chǎng)接軌,我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入激烈競(jìng)爭(zhēng)階段.從圖7中可以看出,上海汽車產(chǎn)業(yè)增加值前15年發(fā)展較為不穩(wěn)定,受到相關(guān)政策和全球市場(chǎng)環(huán)境的影響,出現(xiàn)小幅動(dòng)蕩.同時(shí)受第三產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的影響,上海第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重逐漸升高,汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重總體趨勢(shì)有所下降,但從2017年起逐漸緩慢平穩(wěn)上升.
對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)影響因素的模擬主要從政府、科技、資金等方面入手,分別以政府引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)投入和研發(fā)支出為變量,設(shè)計(jì)一定幅度的不同水平,來(lái)觀察汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重及汽車產(chǎn)業(yè)增加值相應(yīng)的變化情況,從而判斷不同影響因素變動(dòng)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響程度和趨勢(shì).
圖5 上海市GDP變化趨勢(shì)
圖6 汽車產(chǎn)業(yè)增加值變化趨勢(shì)
圖7 汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重變化趨勢(shì)圖
4.1政府引導(dǎo)系數(shù)影響分析
以汽車為支柱產(chǎn)業(yè)的各地政府都是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵行為主體.無(wú)論是各汽車集團(tuán)公司還是國(guó)內(nèi)自主汽車廠商,其創(chuàng)新發(fā)展都離不開(kāi)政府為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供的良好環(huán)境,通過(guò)政策引導(dǎo),不斷提升汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì).通過(guò)仿真軟件的模擬,得出初始狀態(tài)下,政府引導(dǎo)系數(shù)為1.5.為分析政府引導(dǎo)系數(shù)的高低對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響,選取政府引導(dǎo)系數(shù)為1.5,政府引導(dǎo)系數(shù)分別增加0.15,0.1,0.05;以及分別降低0.05,0.1,0.15的情況下(分別以+0.15,+0.1,+0.05,-0.05,-0.1,-0.15表示),對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重和汽車產(chǎn)業(yè)增加值的變化情況.
由圖8和圖9可以看出:(1)對(duì)比不同政府引導(dǎo)強(qiáng)度的曲線趨勢(shì)可以看出,政府引導(dǎo)較強(qiáng)或較弱都會(huì)引起汽車產(chǎn)業(yè)有較大幅度的變化.然而政府引導(dǎo)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響不是絕對(duì)正向的,在長(zhǎng)期發(fā)展的過(guò)程中,這種影響是復(fù)雜的.政府引導(dǎo)系數(shù)在初始狀態(tài)左右10%的幅度調(diào)整時(shí),其對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的影響都從最初較敏感的狀態(tài)逐漸減弱并趨于平穩(wěn).(2)政府引導(dǎo)系數(shù)比初始狀態(tài)高10%的情況下,在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,作用明顯,但隨著一段時(shí)間的發(fā)展,反而對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有負(fù)向作用,同樣,政府引導(dǎo)系數(shù)比初始狀態(tài)低10%的情況下,汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展后期,反而對(duì)其具有正向作用.(3)政府引導(dǎo)系數(shù)在初始狀態(tài)左右10%的幅度調(diào)整時(shí),對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)增加值的影響是顯著的.因此,在理想狀態(tài)下,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)不斷完善的過(guò)程中,系統(tǒng)內(nèi)部市場(chǎng)環(huán)境進(jìn)一步形成,企業(yè)和其他創(chuàng)新主體將在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中選取其生態(tài)位共同提升和演化的最優(yōu)路徑,政府引導(dǎo)對(duì)其的干預(yù)將不再產(chǎn)生較大作用效果,汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展隨著政府引導(dǎo)系數(shù)的變化而變化的趨勢(shì)將逐漸減弱,而市場(chǎng)要素將對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展起到重要作用.
4.2產(chǎn)業(yè)投入比重影響分析
選取汽車產(chǎn)業(yè)成本費(fèi)用總額占財(cái)政支出比重的數(shù)據(jù)衡量產(chǎn)業(yè)投入比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響.為分析產(chǎn)業(yè)投入比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響,分別選取前10年中產(chǎn)業(yè)投入比重的最大值3.8%以及將其增加(+)3%、+1.5%、降低(-)1.5%、-3%的情況下,對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重和汽車產(chǎn)業(yè)增加值的變化情況.
圖8 汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重隨政府引導(dǎo)系數(shù)變化
Fig.8Trend of Automobile added value accounts of GDP with government guidance coefficient
圖9 汽車產(chǎn)業(yè)增加值隨政府引導(dǎo)系數(shù)變化
由圖10和圖11可知:(1)產(chǎn)業(yè)投入比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展產(chǎn)生顯著的正向效應(yīng),汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重和汽車產(chǎn)業(yè)增加值凈增長(zhǎng)水平都隨著產(chǎn)業(yè)投入比重的提升而有顯著提高.(2)當(dāng)產(chǎn)業(yè)投入比重水平較初始狀態(tài)降低3%,即產(chǎn)業(yè)投入比重僅為0.8%左右時(shí),汽車產(chǎn)業(yè)增加值隨著時(shí)間發(fā)展基本呈現(xiàn)線性增長(zhǎng),而隨著產(chǎn)業(yè)投入比重的逐漸提高,在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展后期,產(chǎn)業(yè)投入比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響越來(lái)越敏感.在其他條件不變的情況下,產(chǎn)業(yè)投入越多,汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展越快.但綜合考慮產(chǎn)業(yè)投入增加后帶來(lái)的成本提升和汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài),隨著產(chǎn)業(yè)投入不斷增加到一定程度時(shí),其帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展效益將不斷降低逐漸達(dá)到水平,即產(chǎn)業(yè)投入對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的效率逐漸趨于穩(wěn)定.
圖10 汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重隨產(chǎn)業(yè)投入比重變化
Fig.10Trend of Automobile added value accounts of GDP with the proportion of industrial investment
圖11 汽車產(chǎn)業(yè)增加值隨產(chǎn)業(yè)投入比重變化
4.3研發(fā)支出比重影響分析
為分析研發(fā)支出比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響,選取汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)支出占政府財(cái)政支出比重的數(shù)據(jù)衡量研發(fā)支出比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響.分別模擬前10年中產(chǎn)業(yè)投入比重的最大值3%以及將其增加(+)3%、+1.5%、降低(-)1%、-1.5%的情況下,汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重和汽車產(chǎn)業(yè)增加值的變化情況.
由圖12和圖13可知:(1)研發(fā)支出比重的增加對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)提升作用顯著,并隨著增加的幅度逐漸提升,呈現(xiàn)正向效應(yīng).(2)研發(fā)支出比重的減少對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展并未產(chǎn)生太大的負(fù)面影響.說(shuō)明目前汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)支出比重處于較低的狀態(tài),適當(dāng)提高研發(fā)支出比重將產(chǎn)生可觀的邊際效益.目前汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)水平的落后將嚴(yán)重影響汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.因此,各個(gè)國(guó)家、汽車企業(yè)和相關(guān)研究院所都應(yīng)適當(dāng)加大研發(fā)投入,提升各自在汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的態(tài)勢(shì).
圖12 汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重隨研發(fā)支出比重變化
Fig.12Trend of Automobile added value accounts of GDP with the proportion of research and development spending
圖13 汽車產(chǎn)業(yè)增加值隨研發(fā)支出比重變化
Fig.13The trend of Automobile added value with the proportion of research and development spending
4.4綜合因素影響分析
考慮到影響因素的多樣性,選取政府引導(dǎo)系數(shù)、產(chǎn)業(yè)投入比重、研發(fā)支出比重組合形式對(duì)比分析各自對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的不同敏感度.依次模擬初始狀態(tài)、產(chǎn)業(yè)投入比重降低(-)3%同時(shí)研發(fā)支出比重增加(+)3%、產(chǎn)業(yè)投入比重降低(-)3%同時(shí)政府引導(dǎo)系數(shù)增加(+)0.15、政府引導(dǎo)系數(shù)降低(-)0.15同時(shí)研發(fā)支出比重增加(+)3%、政府引導(dǎo)系數(shù)降低(-)0.15同時(shí)產(chǎn)業(yè)投入比重增加(+)3%的5種情況下汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的變化情況.得出如圖14所示的仿真結(jié)果.
圖14中可以看出:(1)D1和D2預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致,但D2中的數(shù)據(jù)均略高于D1,因此可以看出研發(fā)支出比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的敏感程度略高于產(chǎn)業(yè)投入比重;(2)D4和D5數(shù)據(jù)基本重合,充分說(shuō)明研發(fā)支出比重和產(chǎn)業(yè)投入比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的影響基本一致;(3)D2和D4、D1和D5對(duì)比可以看出,D5在前7年數(shù)據(jù)在D1之下,之后逐漸超越,并保持明顯的優(yōu)勢(shì),說(shuō)明,在汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展后期,產(chǎn)業(yè)投入比重比政府引導(dǎo)系數(shù)作用明顯;(4)D1和D3、D1和D4對(duì)比同樣可以看出,調(diào)整政府引導(dǎo)系數(shù)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的作用明顯低于研發(fā)支出比重和產(chǎn)業(yè)投入比重,同時(shí),對(duì)比D1和D4、D1和D3的間距,可以看出調(diào)整產(chǎn)業(yè)投入比重比調(diào)整研發(fā)支出比重對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)影響敏感程度略低.因此,通過(guò)對(duì)比汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重隨研發(fā)支出比重、產(chǎn)業(yè)投入比重和政府引導(dǎo)系數(shù)綜合因素變化的結(jié)果分析可知,這三個(gè)指標(biāo)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的影響作用敏感程度由高到低依次為:研發(fā)支出比重>產(chǎn)業(yè)投入比重>政府引導(dǎo)系數(shù).
圖14 汽車產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重隨綜合影響因素變化
5結(jié)論
本文以上海汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)為例,運(yùn)用Vensim PLE軟件進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模,選取2003—2013年上海汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù),以政府引導(dǎo)、研發(fā)支出和產(chǎn)業(yè)投入的不同水平,分析其對(duì)上海汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢(shì)的影響.通過(guò)仿真模擬結(jié)果可知:在汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)形成和發(fā)展初期,汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展隨著政府引導(dǎo)系數(shù)的增減變化較為敏感,隨著市場(chǎng)機(jī)制的逐漸完善,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨成熟,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中治理要素的影響作用將逐漸減弱.總體來(lái)看,政策引導(dǎo)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的影響作用是復(fù)雜的,并不是完全正向影響.因此,過(guò)度增加政府治理力度和擴(kuò)大控制范圍對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展可能產(chǎn)生不利影響.產(chǎn)業(yè)投入和研發(fā)支出對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響基本是正效應(yīng).同時(shí)發(fā)現(xiàn),產(chǎn)業(yè)投入和研發(fā)支出對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)影響程度基本一致,三個(gè)指標(biāo)的作用強(qiáng)度依次為:研發(fā)支出比重>產(chǎn)業(yè)投入比重>政府引導(dǎo)系數(shù).根據(jù)仿真結(jié)果,從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化視角,提出以下政策建議:一方面,政府部門在系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)更多地起到監(jiān)督作用,目前汽車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境相對(duì)成熟,創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新擴(kuò)散的推動(dòng)更多的依靠市場(chǎng)要素作用;另一方面,政府部門的政策應(yīng)側(cè)重于研發(fā)支出方面,各項(xiàng)政策規(guī)定間應(yīng)具有延續(xù)性、協(xié)調(diào)性、一致性,既能夠從不同方面支持和推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展,又能夠相互支撐,帶動(dòng)企業(yè)的研發(fā)投入和產(chǎn)業(yè)投入,進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展.
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Simulation and Influencing Factors Analysis of Automotive Industry Innovation Ecosystem
SONG Yanfei1, YOU Jianxin1, LUAN Qiang2
(1. School of Economics and Management, Tongji University, Shanghai 200092,China; 2. Antai College of Economics & Management, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200052,China)
Abstract:Based on the theory of innovation ecosystem and system dynamics, this paper constructs the model of automotive industry innovation ecosystem. Using the Vensim PLE to optimize the model, with Shanghai automotive industry for example, this paper analyzes the development trend of automotive industry innovation ecosystem, under the different level of government guidance, research and development spending, and industrial investment within a certain range. The results show that: the rank of effects of three indicators from strong to weak is research and development spending, industrial investment, and government guidance. In the early stage of industry development, the industry added value was sensitive with the change of government guidance, but excessive government guidance would cause negative impact. With the improvement of market mechanism, the effect of governance factors will be weak gradually.
Key words:automotive industry; system dynamics; innovation ecosystem; simulation
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
中圖分類號(hào):F272.5
基金項(xiàng)目:上海市科技發(fā)展基金軟科學(xué)研究項(xiàng)目(15692180900)
收稿日期:2015-05-11
第一作者: 宋燕飛(1988—),女,博士生,主要研究方向?yàn)楣芾砝碚撆c工業(yè)工程.E-mail:2013songyanfei@#edu.cn