先進(jìn)制造業(yè)集群供應(yīng)鏈空間布局合理度評(píng)估模型構(gòu)建
——基于集群可靠性分析

陳 香，李新劍

（安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)貿(mào)學(xué)院，安徽蕪湖 241002）

1 研究背景

隨著科技迅猛發(fā)展，全球先進(jìn)制造業(yè)已進(jìn)入到全方位、高水平競(jìng)爭(zhēng)階段，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都將打造高水平先進(jìn)制造業(yè)集群作為國(guó)家發(fā)展主要戰(zhàn)略［1］。先進(jìn)制造業(yè)集群可促進(jìn)企業(yè)間良好的協(xié)作與分工，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)、區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力提升作用日趨凸現(xiàn)。我國(guó)黨的十九大報(bào)告明確將培育若干世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群作為重點(diǎn)問(wèn)題提出。然而目前我國(guó)一些發(fā)達(dá)區(qū)域如長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū)出現(xiàn)先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局雷同、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)特色不鮮明、集群內(nèi)部分工與協(xié)作總體效率偏低等問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)向全球價(jià)值鏈高端邁進(jìn)［2］。集群供應(yīng)鏈（cluster supply chain，CSC）作為地理上鄰近且相互聯(lián)系的上下游企業(yè)和機(jī)構(gòu)相互協(xié)作平臺(tái)，能夠充分整合主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和配套資源之間在跨鏈供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售中各項(xiàng)資源要素，成為新型的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)模式［3］。先進(jìn)制造商集群作為CSC 上的核心主體，合理規(guī)劃供應(yīng)鏈上資源整體布局和內(nèi)部合作關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造業(yè)集群高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

目前圍繞制造業(yè)空間布局問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛探索，并取得一些研究成果。如，Jofre-Monseny 等［4］以西班牙某先進(jìn)制造企業(yè)地理空間位置為例，探討馬歇爾集群模式的重要性；Cheng［5］采用空間聯(lián)立方程模型對(duì)制造業(yè)集聚與環(huán)境污染的空間相關(guān)性進(jìn)行實(shí)證研究；許妮婭等［6］從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)視角出發(fā)研究，認(rèn)為我國(guó)目前制造產(chǎn)業(yè)分布處于勞動(dòng)力市場(chǎng)和成本集聚狀態(tài)，城市規(guī)劃的土地功能分區(qū)政策對(duì)其空間集聚無(wú)顯著影響；劉霄泉等［7］以北京市制造業(yè)集群為例，運(yùn)用局部空間統(tǒng)計(jì)方法研究產(chǎn)業(yè)集群的空間布局特征；張杰等［8］綜合運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、空間自相等多種空間統(tǒng)計(jì)方法，分別從省域、區(qū)域、縣域及縣域以下空間尺度研究浙江省制造業(yè)空間布局和影響要素。從已有研究來(lái)看，主要集中在制造業(yè)空間集聚特征、現(xiàn)狀及與其他要素空間相關(guān)性等，幾乎沒(méi)有針對(duì)面向可靠性的先進(jìn)制造業(yè)集群CSC 空間布局問(wèn)題開(kāi)展研究。很明顯，可靠性大小與先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局合理度呈正向關(guān)系，可靠性越高則集群空間布局越趨于合理，反之越低。從供應(yīng)鏈一體化角度，運(yùn)用可靠性思想提高先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局合理度，是推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)集群升級(jí)和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。為此，本文以先進(jìn)制造業(yè)集群為研究對(duì)象，對(duì)面向可靠性的先進(jìn)制造業(yè)CSC 空間布局合理度大小進(jìn)行多屬性評(píng)估。

CSC 是一個(gè)多要素、多元行為主體的互動(dòng)式閉環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)行過(guò)程中外部環(huán)境的實(shí)時(shí)變化、鏈間配套群體的競(jìng)合效應(yīng)、核心企業(yè)群體的分配和整合能力等都存在不確定性和隨機(jī)性［9-10］。由于制造業(yè)集群運(yùn)作過(guò)程中涉及眾多利益群體，決策者在對(duì)CSC中先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局合理度進(jìn)行評(píng)估時(shí)，評(píng)價(jià)屬性數(shù)據(jù)值難以精確化反映，為此，本文將基于熵權(quán)的TOPSIS 模型運(yùn)用到先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局合理度評(píng)估中，其中屬性權(quán)重與屬性值均以三角模糊函數(shù)給出，結(jié)合具體算例得出先進(jìn)制造業(yè)集群在構(gòu)建CSC 系統(tǒng)過(guò)程中，可靠性對(duì)其空間布局合理度大小影響程度排序以及各方案中空間布局合理度關(guān)鍵影響要素。研究以期有助于先進(jìn)制造商主體及時(shí)了解供應(yīng)鏈上資源要素對(duì)集群空間布局合理化影響程度，以便隨時(shí)調(diào)整其空間布局模式，提高集群供應(yīng)鏈系統(tǒng)可靠性；另一方面，有助于先進(jìn)制造商在進(jìn)行集群跨鏈協(xié)作整合時(shí)盡量篩選對(duì)系統(tǒng)空間布局貢獻(xiàn)較大的構(gòu)成要素，豐富區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群空間布局內(nèi)容。

2 先進(jìn)制造商CSC 空間布局合理度評(píng)估模型

本文中所提到的集群供應(yīng)鏈?zhǔn)且韵冗M(jìn)制造商集群為主導(dǎo)，由相互交叉的單鏈組成，先進(jìn)制造商通過(guò)不斷整合鏈上相關(guān)配套資源為客戶提供先進(jìn)制造產(chǎn)品或服務(wù)的功能網(wǎng)鏈狀集群結(jié)構(gòu)［3，9］，具體運(yùn)營(yíng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。其中，供應(yīng)商集群、核心先進(jìn)制造商集群、目標(biāo)客戶群組成多中心型CSC，即每個(gè)鏈條內(nèi)都存在兩個(gè)及以上處于支配地位的核心成員企業(yè)。為了方便描述，又不失一般性，假設(shè)每條單鏈均由一個(gè)先進(jìn)制造商集群和若干配套供應(yīng)企業(yè)群、若干目標(biāo)客戶群組成。

圖1 先進(jìn)制造商集群供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)模型

以下根據(jù)集群供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)模型運(yùn)行過(guò)程及特點(diǎn)，構(gòu)建面向可靠性的先進(jìn)制造商集群空間布局合理度評(píng)估模型。

2.1 評(píng)估指標(biāo)選取

集群供應(yīng)鏈可靠性體現(xiàn)了集群系統(tǒng)克服各種不確定性因素影響，其可靠性的提高能夠在某種程度上降低集群系統(tǒng)發(fā)生分工與協(xié)調(diào)失靈風(fēng)險(xiǎn)的可能性，為短期內(nèi)集群生產(chǎn)鏈長(zhǎng)度增加、傳輸效率提高提供科學(xué)保障［11-12］。先進(jìn)制造商集群空間布局合理度是指基于先進(jìn)制造商集群主導(dǎo)的CSC 空間集聚過(guò)程中，在政策、科研等外部環(huán)境制約和支撐下,按照專業(yè)化分工、產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)等合作方式對(duì)集群內(nèi)相關(guān)資源進(jìn)行整合，盡可能實(shí)現(xiàn)集群系統(tǒng)高效運(yùn)作，從而形成相互促進(jìn)、特色互補(bǔ)空間格局的一種相對(duì)評(píng)估。結(jié)合圖1，本文認(rèn)為面向可靠性的先進(jìn)制造商CSC 空間布局合理度大小主要取決于如下4 個(gè)因素：外部宏觀環(huán)境可靠性、網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)集聚可靠性、集群銜接可靠性，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新規(guī)劃可靠性，本文從這4 個(gè)方面給出具體評(píng)估指標(biāo)體系，具體如圖2 所示。

（1）外部宏觀環(huán)境作為CSC 運(yùn)行的基礎(chǔ)，其可靠性大小一方面取決于政府通過(guò)制定相關(guān)法律法規(guī)以及進(jìn)入集群的優(yōu)惠政策，積極向集群引導(dǎo)人才、資金、技術(shù)創(chuàng)新等特色資源情況；另一方面受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及運(yùn)行狀況影響，集群政策環(huán)境越有利，特色資源引導(dǎo)越合理，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展運(yùn)行越順暢，越有利于外部環(huán)境的可靠性提高。

（2）網(wǎng)絡(luò)空間集聚結(jié)構(gòu)是集群發(fā)展的空間載體，其可靠性大小體現(xiàn)了先進(jìn)制造商集群空間組織結(jié)構(gòu)布局合理化程度，一方面表現(xiàn)為先進(jìn)制造商對(duì)中小配套群體和機(jī)構(gòu)等利益實(shí)體的資源整合程度，另一方面表現(xiàn)為先進(jìn)制造商對(duì)鏈上企業(yè)間利益分配合理程度，集群內(nèi)部分工越合理越有利于生產(chǎn)要素流通和優(yōu)化資源配置，達(dá)到整合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間布局。此外，先進(jìn)制造商在推進(jìn)中小企業(yè)和機(jī)構(gòu)協(xié)同集聚過(guò)程中,還需憑借地理上的靠近不斷優(yōu)化同類或相關(guān)企業(yè)之間的生產(chǎn)協(xié)作，不斷向集群外部輻射，盡可能擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，促進(jìn)集群地理空間位置趨于合理。

（3）集群網(wǎng)絡(luò)銜接可靠性作為CSC 中先進(jìn)制造商與配套供應(yīng)資源之間銜接紐帶，鏈上各要素節(jié)點(diǎn)間的交換擴(kuò)散、協(xié)同競(jìng)合等合作能力匹配程度決定了供應(yīng)鏈穩(wěn)定運(yùn)行程度，核心企業(yè)與鏈上配套群之間的信息流通是否順暢直接影響集群內(nèi)各節(jié)點(diǎn)企業(yè)間信息傳輸?shù)乃俾屎蜏?zhǔn)確性。集群系統(tǒng)柔性反映系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境變化的能力，柔性較差可能導(dǎo)致CSC 網(wǎng)絡(luò)可靠性下降，因此可作為集群銜接可靠性的關(guān)鍵評(píng)估要素。

（4）先進(jìn)制造商對(duì)其核心產(chǎn)業(yè)群體的創(chuàng)新規(guī)劃是其區(qū)別于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群的一個(gè)重要典型特征，其可靠性大小主要通過(guò)核心產(chǎn)業(yè)集群對(duì)本地區(qū)特色化、核心競(jìng)爭(zhēng)力影響和低碳創(chuàng)新循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式構(gòu)建等綜合反映；此外，鏈上同一產(chǎn)業(yè)存在多個(gè)鏈條交叉,主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群要想調(diào)整集群空間布局模式，延伸擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)鏈條，還需不斷優(yōu)化鏈內(nèi)外企業(yè)和機(jī)構(gòu)間的空間布局與合作關(guān)系，增加鏈上資源在產(chǎn)前、產(chǎn)中及產(chǎn)后的關(guān)聯(lián)性，因此也可作為產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新規(guī)劃可靠性的體現(xiàn)。

圖2 先進(jìn)制造商空間布局合理度評(píng)估指標(biāo)體系

2.2 評(píng)估模型構(gòu)建

表1 語(yǔ)言評(píng)價(jià)變量與三角模糊數(shù)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系

本文運(yùn)用熵權(quán)TOPSIS 模型對(duì)先進(jìn)制造商集群空間布局合理度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，首先運(yùn)用三角模糊數(shù)構(gòu)建面向可靠性的先進(jìn)制造商CSC 空間布局合理度原始決策矩陣，然后采用中心區(qū)域(COA)法確定決策者客觀權(quán)重，并結(jié)合決策者主觀權(quán)重確定指標(biāo)綜合權(quán)重，最后通過(guò)求解熵權(quán)TOPSIS 模型得出各方案以及各方案中一級(jí)目標(biāo)屬性的個(gè)體貼進(jìn)度綜合排序，為決策者構(gòu)建科學(xué)合理的先進(jìn)制造商集群空間布局提供定量決策依據(jù)。具體步驟如下：

則目標(biāo)屬性集k所對(duì)應(yīng)方案的模糊正負(fù)理想解之間距離公式定義為：

步驟4：確定各方案貼進(jìn)度CCi的值。加權(quán)規(guī)范化后的模糊正理想和負(fù)理想距離公式分別定義如下：

式（14）（15）中：t為一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)下的二級(jí)指標(biāo)數(shù)量；為一級(jí)目標(biāo)屬性權(quán)重。

則各方案的貼進(jìn)度值CCi可以表示為：

3 算例分析

伴隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，我國(guó)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深化，先進(jìn)制造業(yè)集群已成為推動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。為合理規(guī)劃不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局，亟需對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)集群空間布局合理度進(jìn)行綜合評(píng)估。本文以長(zhǎng)三角某省近幾年重點(diǎn)先進(jìn)制造領(lǐng)域空間布局規(guī)劃為例，選取基于制造商主導(dǎo)的4 條集群供應(yīng)鏈為評(píng)估對(duì)象，具體支柱產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域分別為工業(yè)機(jī)器人（方案S1）、新能源汽車（方案S2）、智能語(yǔ)音（方案S3）和高性能材料（方案S4），每個(gè)方案的評(píng)價(jià)依據(jù)見(jiàn)圖2。在這個(gè)多屬性決策問(wèn)題中，本文在專家經(jīng)驗(yàn)、企業(yè)調(diào)研等基礎(chǔ)上，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)等相關(guān)理論，采用三角模糊語(yǔ)言變量進(jìn)行打分并給出算例中原始數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1，原始三角模糊決策矩陣具體如表2 所示。

表2 案例方案三角模糊數(shù)決策矩陣

步驟1：根據(jù)式（2）（3）將原始決策矩陣規(guī)范化后，得模糊矩陣表示如下：

步驟3：根據(jù)式（8）～（13）確定一級(jí)目標(biāo)屬性的模糊正負(fù)理想點(diǎn)之間距離組合表示如下：

步驟4：根據(jù)式（14）至（16）得出各個(gè)方案相對(duì)貼近度值為：

參考上述各方案相對(duì)貼近度值，確定各方案空間布局合理度排序?yàn)椋簊3＞s2s4s1。同理，可以求得各案一級(jí)目標(biāo)屬性個(gè)體相對(duì)貼近度，具體各方案一級(jí)目標(biāo)屬性對(duì)先進(jìn)制造商空間布局合理度影響程度排序如下：s1:p1＞p4＞p2＞p3；s2:p4＞p1＞p2＞p3；s3:p2=p3＞p1＞p4；s4:p1＞p3＞p2＞p4。綜合專家意見(jiàn)及國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，將先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局合理度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)貼進(jìn)度值分別劃分在4個(gè)區(qū)間內(nèi)，且對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)等級(jí)為較不合理、基本合理、較合理、合理4個(gè)等級(jí)［8，17-18］。則根據(jù)上述總體方案貼進(jìn)度排序及等級(jí)劃分可知：方案S3最優(yōu)，即空間布局合理等級(jí)；方案S2空間布局處于較合理等級(jí)；方案S4和S1處于較不合理等級(jí)，產(chǎn)業(yè)空間布局亟需重新規(guī)劃。相應(yīng)的措施可參考各方案一級(jí)目標(biāo)屬性對(duì)先進(jìn)制造商空間布局合理度影響程度排序，具體為：在方案S1和方案S2中，空間集聚創(chuàng)新可靠性與集群銜接可靠性相對(duì)較差，需要重點(diǎn)關(guān)注，應(yīng)加強(qiáng)集群專業(yè)化分工與協(xié)作效率；方案S4中，外部環(huán)境集群可靠性和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃可靠性的空間布局合理化程度較低，需要不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展宏觀環(huán)境和合理布局主導(dǎo)先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)；在最優(yōu)方案S3中，網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)集聚可靠性、集群銜接可靠性都較高。此結(jié)果可為區(qū)域空間布局合理度較低的先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供參考依據(jù)。

4 結(jié)論

（1）本文考慮到集群空間布局模式與CSC 可靠性之間關(guān)系，首次從供應(yīng)鏈一體化角度提出基于熵權(quán)TOPSIS 的先進(jìn)制造商集群空間布局合理度多屬性評(píng)估模型，給出先進(jìn)制造商集群空間布局合理度測(cè)度具體內(nèi)涵；根據(jù)該評(píng)估模型，通過(guò)具體算例分析能準(zhǔn)確篩選出面向可靠性的先進(jìn)制造業(yè)CSC 空間布局合理的最強(qiáng)方案以及各方案的關(guān)鍵影響要素，根據(jù)合理度等級(jí)劃分確定鏈上薄弱環(huán)節(jié)，給出具體改善措施。該方法中，評(píng)估變量的屬性值和屬性權(quán)重均以三角模糊數(shù)給出，使得表達(dá)結(jié)果準(zhǔn)確合理。

（2）基于本文提出的評(píng)估模型的評(píng)估結(jié)果，能夠綜合反映出不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群空間布局情況，宏觀上可作為指導(dǎo)地方政府制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策和戰(zhàn)略方針、促進(jìn)區(qū)域內(nèi)特色先進(jìn)制造業(yè)集群建設(shè)的依據(jù)，微觀上豐富了先進(jìn)制造業(yè)集群分工布局及發(fā)展模式研究的理論內(nèi)涵，為決策者對(duì)先進(jìn)制造業(yè)集群進(jìn)行合理的空間定位及分工，以便形成相互聯(lián)系、鏈接水平極強(qiáng)的先進(jìn)制造業(yè)集群發(fā)展空間布局結(jié)構(gòu)提供借鑒與參考。

（3）本文研究重點(diǎn)在于面向可靠性的先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局合理度評(píng)估與驗(yàn)證，未來(lái)研究還可以針對(duì)其他要素與先進(jìn)制造業(yè)集群空間布局模式之間關(guān)系影響，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、集群開(kāi)放性、知識(shí)溢出、技術(shù)轉(zhuǎn)移等動(dòng)態(tài)因素對(duì)其影響機(jī)制等方面開(kāi)展研究，進(jìn)一步豐富和完善世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群培育機(jī)制。