基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真的江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力實(shí)證研究

孫海燕　王榮　王冉

【摘 要】近年來(lái)，中國(guó)大力發(fā)展制造業(yè)，為實(shí)現(xiàn)“制造強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略目標(biāo)而努力。裝備制造業(yè)是制造業(yè)的核心組成部分，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新、支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中處于核心地位。本文在分析江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)影響因素進(jìn)行系統(tǒng)仿真研究，以尋求提高江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的措施。

【關(guān)鍵詞】裝備制造業(yè)；技術(shù)創(chuàng)新能力；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真

中圖分類(lèi)號(hào)： F273.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）26-0001-002

Empirical Study on Technological Innovation Capability of Equipment Manufacturing in Jiangsu Province Based on System Dynamics Simulation

SUN Hai-yan WANG Rong WANG Ran

（Nanjing University of Aeronautics Jincheng College，Nanjing，Jiangsu 210000，China）

【Abstract】In recent years， China has made great efforts to develop its manufacturing industry and strive to achieve the strategic goal of "building a powerful nation." Equipment manufacturing industry is the core component of manufacturing industry， which plays a central role in promoting industrial technological innovation and supporting industrial transformation and upgrading. Based on the analysis of the present situation of technological innovation capability of equipment manufacturing industry in Jiangsu Province， this paper systematically simulates the influencing factors by building a system dynamics model to seek measures to improve the technological innovation capability of equipment manufacturing industry in Jiangsu Province.

【Key words】Equipment manufacturing industry； Technological innovation ability； System dynamics simulation

0 引言

“十三五”時(shí)期是世界各國(guó)發(fā)展智能制造、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要階段，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。江蘇作為制造業(yè)大省，“十二五”期間裝備制造業(yè)的年均增長(zhǎng)率為10.9%，其中2015年已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值6.4萬(wàn)億元，達(dá)到江蘇省工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量的41.7%。預(yù)計(jì)到2020年，江蘇省裝備制造業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入將達(dá)到9萬(wàn)億元，年均增長(zhǎng)8%左右，占省工業(yè)經(jīng)濟(jì)比重保持在40%以上。預(yù)計(jì)到2020年，江蘇省初步建成一批省級(jí)高端裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心，培育100個(gè)省級(jí)和20個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心。雖然江蘇省裝備制造業(yè)已取得一定成績(jī)，但面臨著諸多挑戰(zhàn)，如產(chǎn)業(yè)升級(jí)困難增大，市場(chǎng)挑戰(zhàn)大，發(fā)展成本上升等困難。因此，本文以江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力為研究對(duì)象，基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，分析影響因素，通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真，找出提升江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的有效對(duì)策，為江蘇省建成全球影響力產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力先進(jìn)制造業(yè)基地提供堅(jiān)實(shí)保障和支撐。

1 研究文獻(xiàn)

近年來(lái)對(duì)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的文獻(xiàn)較多。如段婕、劉勇（2011）提出利用改進(jìn)DEA模型對(duì)制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行研究，得出結(jié)論：技術(shù)創(chuàng)新效率不高，創(chuàng)新資源利用不佳。曲衛(wèi)華（2015）提出，以平衡計(jì)分卡為研究方法，從客戶(hù)維度、財(cái)務(wù)維度、學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)維度和內(nèi)部運(yùn)營(yíng)維度四方面構(gòu)建了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系。賀正楚、潘紅玉（2016）通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新投入、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出、技術(shù)獲取和技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)展等4個(gè)一級(jí)指標(biāo)，以及專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)、R&D經(jīng)費(fèi)等9個(gè)二級(jí)指標(biāo)，構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，分別提出加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)的相應(yīng)對(duì)策。李杰（2016）構(gòu)建了兩階段技術(shù)創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用DEA-Malmquist評(píng)價(jià)方法對(duì)陜西省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)其七個(gè)影響因素進(jìn)行回歸分析，得出相應(yīng)結(jié)論。程潔（2015）提出通過(guò)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟推動(dòng)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。王澤宇、王福君（2015）以裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)集群理論、區(qū)域外部性?xún)?nèi)涵、技術(shù)擴(kuò)散三者的關(guān)系入手，分析了現(xiàn)有技術(shù)創(chuàng)新中所存在問(wèn)題，為沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展設(shè)計(jì)合理化路徑。

與以往研究不同，本文以江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力為研究主體利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法構(gòu)建相關(guān)的因果關(guān)系圖以及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖，之后對(duì)所選取影響因素進(jìn)行系統(tǒng)仿真，試圖通過(guò)模擬驗(yàn)證結(jié)果，從而提升江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的措施。

2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建

2.1 研究假設(shè)

假設(shè)1：裝備制造企業(yè)以利益最大化作為其主動(dòng)追求技術(shù)創(chuàng)新能力的主旨，既能保證生存，又能為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力提供持續(xù)動(dòng)力。創(chuàng)新收益影響員工激勵(lì)和企業(yè)創(chuàng)新投入。創(chuàng)新途徑主要有：一是自愿創(chuàng)新、二是互助創(chuàng)新、三是再次創(chuàng)新。endprint

假設(shè)2：企業(yè)人員投入已達(dá)到既定水平，技術(shù)創(chuàng)新能力仍需考慮人員質(zhì)量。

假設(shè)3：技術(shù)創(chuàng)新能力以信息資源和知識(shí)為保障。

技術(shù)創(chuàng)新各個(gè)環(huán)節(jié)知識(shí)與信息投入量均相同的，系統(tǒng)模型中各創(chuàng)新要素涉及的投入強(qiáng)度設(shè)為常量，主要由企業(yè)創(chuàng)新決策而定，根據(jù)決策情況進(jìn)行模型動(dòng)態(tài)維護(hù)和檢驗(yàn)，保證外部與內(nèi)部支持子系統(tǒng)運(yùn)行合理發(fā)揮其作用。

2.2 設(shè)定系統(tǒng)因果關(guān)系

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)和對(duì)江蘇省裝備制造業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力影響因素的深入分析，其因果關(guān)系圖如圖1所示。

2.3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流程圖

考慮到江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新影響因素較多，本文選擇新產(chǎn)品數(shù)量和創(chuàng)新收益設(shè)為水平變量，將創(chuàng)新試制成功率、產(chǎn)品銷(xiāo)售收入兩個(gè)因素設(shè)為速率變量，其他均為常量，從而構(gòu)建江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流程圖，如圖2所示。

2.4 系統(tǒng)變量和分類(lèi)

3 模型仿真

3.1 內(nèi)部控制子系統(tǒng)仿真

圖3是在初始值提高10%的情況下，江蘇省裝備制造業(yè)7個(gè)內(nèi)部控制影響因素60個(gè)月的趨勢(shì)變化圖。1號(hào)線代表企業(yè)研發(fā)能力，以平穩(wěn)速度增長(zhǎng)，中期增速最快；2號(hào)線是企業(yè)知識(shí)管理變化曲線，雖一直為上升態(tài)勢(shì)，但是比較平滑，均低于創(chuàng)新資本投入；2號(hào)線企業(yè)知識(shí)管理與3號(hào)線企業(yè)學(xué)習(xí)能力類(lèi)似，比3號(hào)線略高；4號(hào)線是創(chuàng)新資源投入增長(zhǎng)緩慢；5號(hào)線是企業(yè)技術(shù)水平在初始值提高10%的趨勢(shì)圖，前期增速?gòu)?qiáng)，后期增速略慢；6號(hào)線是關(guān)于創(chuàng)新資金投入影響曲線，自第3個(gè)月開(kāi)始，該曲線以較快增幅列居條曲線之首；7號(hào)線是創(chuàng)新人才投入曲線變化圖，該曲線以穩(wěn)定幅度增長(zhǎng)。

3.2 外部發(fā)展子系統(tǒng)仿真分析

圖4江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力外部發(fā)展影響因素趨勢(shì)變化

圖4顯示了江蘇省裝備制造業(yè)外部影響因素趨勢(shì)，其中1號(hào)線社會(huì)文化因素對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力影響雖不顯著但有潛在性；而2號(hào)線表明風(fēng)險(xiǎn)投資影響因素對(duì)創(chuàng)新收益的趨勢(shì)，該曲線有較大增幅，且位于5條曲線之首，而在第36個(gè)月，4號(hào)線超過(guò)了2號(hào)線，第36個(gè)月和第38個(gè)月，4號(hào)和5號(hào)線市場(chǎng)需求分別超過(guò)2號(hào)線，隨后呈現(xiàn)平緩態(tài)勢(shì)，表明風(fēng)險(xiǎn)投資因素對(duì)創(chuàng)新收益的影響已明顯不顯著；3號(hào)線和4號(hào)線相似，說(shuō)明市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與市場(chǎng)需求曲線關(guān)系密切，同時(shí)3號(hào)線呈平穩(wěn)上升趨勢(shì)；5號(hào)線政府支持因素具有顯著影響，而第38個(gè)月，超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)投資，超過(guò)號(hào)線市場(chǎng)需求，超過(guò)號(hào)線市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

3.3 內(nèi)外協(xié)調(diào)子系統(tǒng)仿真分析

由圖5可知，總體曲線變化較平滑。1號(hào)線顯示企業(yè)創(chuàng)新文化對(duì)裝備制造業(yè)企業(yè)創(chuàng)新收益的增加不顯著；2號(hào)線企業(yè)組織管理因素前期增幅較大，后期增加幅度越來(lái)越??；3號(hào)線是企業(yè)技術(shù)條件因素總位于2、4號(hào)線之下面，后期4號(hào)線被5號(hào)線超越；途中4號(hào)線展示產(chǎn)業(yè)規(guī)模影響因素，該曲線較平滑，26個(gè)月前均不著急；5號(hào)線為產(chǎn)學(xué)研合作能力效果圖，它一直處于6號(hào)線企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)水平和1號(hào)線企業(yè)創(chuàng)新文化之上，處于號(hào)線之下；6號(hào)線是企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)能力，第1個(gè)月在所有曲線之下，是在后期，該曲線就被企業(yè)創(chuàng)新文化超過(guò)，說(shuō)明長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，創(chuàng)新文化的影響不可小覷。

4 結(jié)論及措施

4.1 結(jié)論

通過(guò)對(duì)江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的實(shí)證研究可知，系統(tǒng)中每一條曲線都是上升趨勢(shì)，說(shuō)明對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力有促進(jìn)作用，有利于江蘇省裝備制造業(yè)健康發(fā)展，此外，通過(guò)仿真模擬可知，內(nèi)外協(xié)調(diào)因素弱于內(nèi)部控制影響，但內(nèi)外協(xié)調(diào)因素強(qiáng)于外部發(fā)展因素。

4.2 提高江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的措施

第一，建立價(jià)值鏈重視資源整合。江蘇省裝備制造業(yè)重視技術(shù)創(chuàng)新能力，有效整合現(xiàn)有生產(chǎn)要素，重視產(chǎn)品的研發(fā)投入和有效提高生產(chǎn)技術(shù)能力。一旦企業(yè)形成高效的價(jià)值鏈，有利于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和工藝流程的改進(jìn)、研發(fā)成功并實(shí)施產(chǎn)業(yè)化，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高附加值。

第二，針對(duì)江蘇裝備制造業(yè)發(fā)展，制定專(zhuān)才引進(jìn)計(jì)劃，發(fā)揮收入分配政策的激勵(lì)作用，提供良好的工作環(huán)境和優(yōu)越的生活條件。

第三，以裝備制造業(yè)企業(yè)為主體，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)所推進(jìn)技術(shù)型人才培養(yǎng)基地的建設(shè)。同時(shí)，加大高新技術(shù)人才的引進(jìn)，需要政府部門(mén)和企業(yè)通力合作，為其提供發(fā)展空間，從而增加對(duì)核心研發(fā)技術(shù)人才和專(zhuān)業(yè)管理人員的吸引力，同時(shí)在裝備制造業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域，要加快培養(yǎng)技術(shù)型工人，借此提高裝備制造業(yè)的一線勞動(dòng)生產(chǎn)效率隊(duì)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力提升。

【參考文獻(xiàn)】

[1]崔娟娟，王英.江蘇省裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及評(píng)價(jià)研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2015（20）.

[2]孫海燕，章盈盈，王冉.江蘇省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力存在的問(wèn)題研究[J].納稅，2017（10）.

[3]馬珩，王文飛.江蘇省制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力比較分析[J]. 價(jià)格月刊，2010（6）：56-59.

[4]吳麗波.中國(guó)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力研究[D].武漢理工大學(xué)，2005.

[5]高麟.裝備制造業(yè)集群技術(shù)創(chuàng)新能力研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2009，26（9）：75-78.

[6]劉慧珍，楊嶸.陜西省裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，21（2）：28-32.

[7]盧壯.集群技術(shù)創(chuàng)新能力在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2013（7）：222-223.endprint