異質(zhì)化條件下物流產(chǎn)業(yè)集群的低碳演化

徐耀群 于騏嘉

內(nèi)容摘要：本文基于生命周期理論，在異質(zhì)化條件下，從微觀異質(zhì)性主體的預(yù)期學(xué)習(xí)和自適應(yīng)行為特征出發(fā)，運(yùn)用低碳技術(shù)增長(zhǎng)方程，構(gòu)建了物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化模型，并通過(guò)Matlab軟件對(duì)演化過(guò)程進(jìn)行仿真分析，得到了物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化趨勢(shì)。研究表明，物流產(chǎn)業(yè)集群的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是集群低碳演化過(guò)程中的內(nèi)在動(dòng)力。

關(guān)鍵詞：異質(zhì)化 物流產(chǎn)業(yè)集群 低碳演化

文獻(xiàn)回顧

陳云萍（2011）指出物流產(chǎn)業(yè)集群的根本含義：物流產(chǎn)業(yè)集群是指依托鐵路和公路等運(yùn)輸方式，集中在物流業(yè)務(wù)繁多的區(qū)域及附近地區(qū)，并以第三方物流企業(yè)為中心，介于企業(yè)和市場(chǎng)之間的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象和產(chǎn)業(yè)組織形式。Santos等（2008）研究表明，社會(huì)差異性可以有效提高合作水平，這種社會(huì)差異性主要體現(xiàn)在各個(gè)主體在博弈過(guò)程中博弈投入和博弈次數(shù)有所差別。一些專家學(xué)者認(rèn)為傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)集群從根本上來(lái)看是一個(gè)演化、博弈、競(jìng)爭(zhēng)、動(dòng)態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，集群中的各主體利用信息交流、技術(shù)和資本來(lái)聯(lián)系從而形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。王健、劉荷（2015）利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法，以不同國(guó)家企業(yè)嵌入為背景，對(duì)物流產(chǎn)業(yè)集群網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和演化動(dòng)力機(jī)制加以研究。這些專家學(xué)者提出物流產(chǎn)業(yè)集群組成了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為了能更好研究集群的演化過(guò)程和特點(diǎn)，可以將集群網(wǎng)絡(luò)化，物流產(chǎn)業(yè)集群的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定著網(wǎng)絡(luò)主體的功效和產(chǎn)出水平，同時(shí)也反映了網(wǎng)絡(luò)流向和集群內(nèi)企業(yè)的聯(lián)系。由此，可將物流產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)主體抽象為節(jié)點(diǎn)，將主體之間的聯(lián)系（低碳技術(shù)知識(shí)的傳遞）抽象成節(jié)點(diǎn)之間的連接，以網(wǎng)絡(luò)的視角研究集群的低碳演化問(wèn)題。

從以上分析可以得到，很多專家學(xué)者重視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化方面的研究，其中一些學(xué)者應(yīng)用多種方法對(duì)其加以分析和研究，探索構(gòu)建物流產(chǎn)業(yè)集群的定量分析模型，這在一定水平上顯示了物流產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展規(guī)律和演化動(dòng)力機(jī)制，為物流產(chǎn)業(yè)集群的深入研究奠定了基礎(chǔ)，但是對(duì)物流產(chǎn)業(yè)集群演化的過(guò)程及特點(diǎn)涉及不多。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上從網(wǎng)絡(luò)視角出發(fā)，在異質(zhì)化條件下構(gòu)建物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化模型，得到物流產(chǎn)業(yè)集群的演化趨勢(shì)，更加清晰地分析物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化的特點(diǎn)及過(guò)程，為物流產(chǎn)業(yè)集群的低碳轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)。

物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化中企業(yè)的異質(zhì)性分析

物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化是多個(gè)集群異質(zhì)性主體不斷學(xué)習(xí)和互相作用的復(fù)雜過(guò)程。異質(zhì)性是指由于物流產(chǎn)業(yè)集群的主體是具有學(xué)習(xí)能力的主體，不同規(guī)模企業(yè)在低碳技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中所顯示出來(lái)的實(shí)力、創(chuàng)新能力等都會(huì)有所不同。因此，在對(duì)物流產(chǎn)業(yè)集群的低碳演化進(jìn)行分析時(shí)，要考慮物流產(chǎn)業(yè)集群的個(gè)體具有異質(zhì)性，也就是在異質(zhì)化條件下研究物流產(chǎn)業(yè)集群的低碳演化過(guò)程。

Nijstad 和 Paulus指出，影響集群創(chuàng)造力的最主要因素之一是異質(zhì)性。當(dāng)集群以某種方式獲得低碳技術(shù)后，這項(xiàng)低碳技術(shù)首先從這個(gè)集群主體向鄰域主體開(kāi)始傳遞，鄰域主體學(xué)習(xí)后又開(kāi)始把低碳技術(shù)知識(shí)傳遞給相鄰的主體，低碳技術(shù)知識(shí)逐漸向整個(gè)集群網(wǎng)絡(luò)傳播。物流產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)如果缺乏創(chuàng)新，將會(huì)導(dǎo)致集群的衰退，難以涌現(xiàn)高效的低碳技術(shù)，因此當(dāng)一項(xiàng)低碳技術(shù)不能滿足整個(gè)集群網(wǎng)絡(luò)的要求時(shí)就會(huì)被淘汰，新的低碳技術(shù)就會(huì)被開(kāi)發(fā)或引入進(jìn)來(lái)，集群主體為了收益最大化會(huì)淘汰一部分低碳技術(shù)知識(shí)而引入新的低碳技術(shù)知識(shí)。因此，物流產(chǎn)業(yè)集群就是一個(gè)由大量異質(zhì)性主體通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、模仿以及淘汰的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，物流產(chǎn)業(yè)集群的低碳演化也是通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、模仿和擇優(yōu)選擇中產(chǎn)生的。

基本假設(shè)與模型建立

物流產(chǎn)業(yè)集群網(wǎng)絡(luò)具有開(kāi)放性特性，意味著集群中的主體會(huì)與別的主體進(jìn)行信息的交流和學(xué)習(xí)，利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)傳遞，這種知識(shí)量在模型中被界定為“引入的低碳技術(shù)知識(shí)存量”；物流產(chǎn)業(yè)集群的主體都有自身的優(yōu)點(diǎn)，意味著集群中的主體可以進(jìn)行知識(shí)研發(fā)，這種知識(shí)量在模型中被界定為“自主研發(fā)的低碳技術(shù)知識(shí)存量”；隨著集群的發(fā)展，舊知識(shí)存量開(kāi)始下降，這種知識(shí)量在模型中被界定為“淘汰的低碳技術(shù)知識(shí)存量”。物流產(chǎn)業(yè)集群網(wǎng)絡(luò)的功能、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)會(huì)日益改變，模型中的自變量-時(shí)間是連續(xù)可微的。通過(guò)比較分析物流產(chǎn)業(yè)集群演化的不同階段，按照比較結(jié)果對(duì)物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化的曲線進(jìn)行描述。

（一）物流產(chǎn)業(yè)集群低碳技術(shù)知識(shí)存量增長(zhǎng)方程

根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)物流產(chǎn)業(yè)集群是一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的邊表示企業(yè)間相互學(xué)習(xí)低碳技術(shù)知識(shí)的互動(dòng)關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)表示集群企業(yè)。

假設(shè)1：在整個(gè)演化過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系不會(huì)發(fā)生改變，即物流產(chǎn)業(yè)集群的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)2：物流產(chǎn)業(yè)集群中的企業(yè)是異質(zhì)性企業(yè)。假設(shè)3：低碳技術(shù)的知識(shí)存量是可以量化的。

用I={1，2，…，N}代表物流產(chǎn)業(yè)集群使用低碳技術(shù)個(gè)體的有限集，為低碳主體，I中的元素稱作個(gè)體，當(dāng)I=1時(shí)，代表一個(gè)使用低碳技術(shù)的個(gè)體，當(dāng)個(gè)體規(guī)模逐漸增加時(shí)，I代表整個(gè)產(chǎn)業(yè)集群。

用k（I，t）代表低碳主體I在時(shí)刻t所獲得的低碳技術(shù)知識(shí)存量，Δk（I，t0，t） 代表低碳主體I在時(shí)間段[t0，t] 內(nèi)的低碳技術(shù)知識(shí)存量增長(zhǎng)量，即：

（二）物流產(chǎn)業(yè)集群低碳演化模型

在集群初始時(shí)期，集群內(nèi)部企業(yè)的低碳技術(shù)知識(shí)存量主要是由自身獨(dú)立研發(fā)和外部引入獲得的，此時(shí)低碳技術(shù)的淘汰率很低，整體上低碳技術(shù)知識(shí)存量的增長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，即A+B-C=λ>0，因此低碳技術(shù)知識(shí)存量方程可求解為：

根據(jù)式（13），畫(huà)出集群低碳演化第一階段低碳技術(shù)知識(shí)存量生成階段的曲線，如圖1所示。

當(dāng)集群經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的發(fā)展之后，集群主體對(duì)于低碳技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)能力得到了加強(qiáng)，低碳技術(shù)知識(shí)存量也開(kāi)始顯著增加，但是低碳技術(shù)知識(shí)的引入能力有所下降，開(kāi)始出現(xiàn)低碳技術(shù)能力衰減的現(xiàn)象，如掌握核心低碳技術(shù)人員的離職等，也影響著集群的低碳轉(zhuǎn)型。因此文章對(duì)低碳技術(shù)增長(zhǎng)方程求解，得到低碳技術(shù)知識(shí)擴(kuò)散模型。

假設(shè)集群內(nèi)有I個(gè)低碳主體，有k個(gè)低碳技術(shù)接受者，低碳技術(shù)接受者k和不接受者（1-k）之間存在獨(dú)立低碳技術(shù)知識(shí)傳遞關(guān)系的概率為α，則低碳技術(shù)接受者和不接受者存在低碳技術(shù)傳遞關(guān)系的數(shù)量為αk，得到時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系：

由式（15）可得出，α值越大，低碳技術(shù)知識(shí)擴(kuò)散的速度越快。與集群低碳技術(shù)知識(shí)生成指數(shù)曲線有所差異，擴(kuò)散速率值開(kāi)始顯著增加，當(dāng)?shù)吞技夹g(shù)知識(shí)接受者為I/2時(shí)，速率值增加到最大，之后逐漸遞減。

低碳技術(shù)知識(shí)擴(kuò)散模型滿足低碳技術(shù)傳遞的特點(diǎn)：低碳技術(shù)知識(shí)引入的初期，低碳技術(shù)知識(shí)接受者數(shù)量的增長(zhǎng)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低碳技術(shù)知識(shí)成熟后低碳技術(shù)接受者加入的速度，如圖2所示。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，集群低碳技術(shù)知識(shí)的淘汰率高于低碳技術(shù)知識(shí)的研發(fā)率與低碳技術(shù)知識(shí)引進(jìn)率之和，這時(shí)集群的低碳技術(shù)能力不能滿足集群的發(fā)展，開(kāi)始進(jìn)入衰減時(shí)期。存在C>A+B，即A+B-C=λ<0，對(duì)低碳技術(shù)增長(zhǎng)方程進(jìn)行求解可得：

由于A+B-C=λ<0，根據(jù)式（16），可得到集群演化的第三個(gè)時(shí)期-衰退時(shí)期的曲線，如圖3所示。

（三）模型分析

物流產(chǎn)業(yè)集群網(wǎng)絡(luò)在生命周期的各個(gè)時(shí)期，集群內(nèi)的企業(yè)間的相互交流是動(dòng)態(tài)變化的，如圖4所示：圓圈和三角形表示不同類(lèi)型的企業(yè)，在萌芽期，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)企業(yè)間幾乎沒(méi)有任何聯(lián)系；在網(wǎng)絡(luò)逐漸形成階段，企業(yè)間逐漸開(kāi)始較少的聯(lián)系；在網(wǎng)絡(luò)的成長(zhǎng)階段，企業(yè)間的聯(lián)系程度開(kāi)始明顯提高；在網(wǎng)絡(luò)的成熟階段，企業(yè)間的聯(lián)系從頻率和范圍兩方面加強(qiáng)；在網(wǎng)絡(luò)的衰退階段，各節(jié)點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)分割成互相沒(méi)有聯(lián)系的狀態(tài)。

物流產(chǎn)業(yè)集群中低碳技術(shù)的傳遞從根本上來(lái)說(shuō)是知識(shí)的傳遞，低碳技術(shù)的傳遞來(lái)源于各主體之間合作和信息共享的需求。

在形成物流產(chǎn)業(yè)集群低碳體系的初期，低碳技術(shù)知識(shí)的主體通過(guò)依靠與其他網(wǎng)絡(luò)成員的合作建立低碳基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備。隨著集群內(nèi)各低碳主體之間合作日漸加強(qiáng)，集群的低碳能力得到顯著提高。在這個(gè)階段，自主開(kāi)發(fā)和引入的低碳技術(shù)知識(shí)呈指數(shù)型擴(kuò)散，使用低碳技術(shù)知識(shí)的主體網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展。

隨著集群網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的日益增加，集群的低碳體系已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入成熟期，低碳技術(shù)得到了集群各主體的分享和交流，各主體的收益通過(guò)低碳技術(shù)能力的提升也開(kāi)始有所顯現(xiàn)，參與低碳合作的主體數(shù)量不斷增長(zhǎng)，低碳技術(shù)的增長(zhǎng)趨勢(shì)處于平穩(wěn)狀態(tài)，在這一階段是使用低碳技術(shù)知識(shí)的高峰期。

集群的低碳主體數(shù)量在經(jīng)歷快速增長(zhǎng)后，如果沒(méi)有足夠的資金和設(shè)施設(shè)備等必要條件的支撐，就會(huì)抑制物流產(chǎn)業(yè)集群低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展，集群中的低碳能力有所降低，集群的趨勢(shì)呈現(xiàn)衰退。由于使用低碳技術(shù)知識(shí)的主體不斷被其他主體學(xué)習(xí)和模仿，一旦低碳主體退出集群網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)集群會(huì)因?yàn)榈吞贾黧w的離開(kāi)而增加成本、減少收益。

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