產(chǎn)業(yè)互聯(lián)下基于雙循環(huán)的供應(yīng)鏈合作穩(wěn)定性研究

陸 倩， 何建佳

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院， 上海 200093)

如今國(guó)內(nèi)外社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化。從內(nèi)部來(lái)看，新冠疫情全球爆發(fā)，防疫物資、生活必需品、醫(yī)療供應(yīng)一度短缺，物流上下溝通出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)急物流效率低下，暴露我們離打造出一條具有“韌性”的供應(yīng)鏈還有一定距離。從外部來(lái)看，由于中美貿(mào)易戰(zhàn)、新冠疫情的席卷，跨境流通受限，供應(yīng)鏈中斷，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)衰退的風(fēng)險(xiǎn)增高。

供應(yīng)鏈的合作穩(wěn)定發(fā)展有利于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，增強(qiáng)綜合國(guó)力。隨著多年發(fā)展，國(guó)內(nèi)國(guó)際供應(yīng)鏈逐漸發(fā)展成熟。在面臨眾多不確定因素時(shí)，首先需穩(wěn)定國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈，再傳導(dǎo)給國(guó)際社會(huì)，為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。關(guān)于供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的研究，李昌文等[1]通過(guò)建立兩層分銷(xiāo)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，得出大聯(lián)盟中無(wú)論誰(shuí)是領(lǐng)導(dǎo)者，都是遠(yuǎn)視穩(wěn)定的。Yuan等[2]基于非線(xiàn)性微分方程，分析了進(jìn)化博弈下供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，得出了在不同情況下雙方應(yīng)采取的策略；Ma等[3]基于中國(guó)的通信和手機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究了由一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)有限理性零售商組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)的穩(wěn)定性，探討了決策者的損失敏感性和決策調(diào)整速度對(duì)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的影響。

對(duì)于供應(yīng)鏈的穩(wěn)定，多數(shù)學(xué)者是從策略或分銷(xiāo)角度出發(fā)，尋找供應(yīng)鏈上企業(yè)間的平衡點(diǎn)，而少有學(xué)者從雙循環(huán)角度出發(fā)，研究雙循環(huán)對(duì)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的作用。直接以國(guó)際國(guó)內(nèi)雙循環(huán)為研究對(duì)象的并不多見(jiàn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)之間相互滲透、頻繁跨界所形成的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)已經(jīng)成為新型的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，將產(chǎn)業(yè)互聯(lián)與雙循環(huán)的關(guān)系引入思考，形成“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)-雙循環(huán)-供應(yīng)鏈合作穩(wěn)定”的傳導(dǎo)路徑，研究其對(duì)供應(yīng)鏈合作穩(wěn)定性的作用，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度與雙循環(huán)程度的模型構(gòu)建及關(guān)系

1.1 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)和國(guó)際國(guó)內(nèi)循環(huán)的內(nèi)涵

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，企業(yè)間相互滲透、跨界合作，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)也逐漸升級(jí)。作為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的助推器，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，目前尚缺乏系統(tǒng)的研究。但從產(chǎn)業(yè)互聯(lián)的實(shí)踐中可以看出，它推動(dòng)大數(shù)據(jù)、人工智能等與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合，整合及重構(gòu)產(chǎn)業(yè)資源，順應(yīng)了工業(yè)4.0時(shí)代的要求。如農(nóng)產(chǎn)品平臺(tái)對(duì)接餐飲行業(yè)時(shí)開(kāi)始自建中央廚房，將菜品用冷藏車(chē)運(yùn)輸，直營(yíng)店實(shí)施統(tǒng)一采購(gòu)和配送，打造一種新型業(yè)態(tài)。又如過(guò)去酒店提供食與住的服務(wù)，而在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)模式下，打破了酒店行業(yè)的銷(xiāo)售局限，在顧客親身體驗(yàn)并十分滿(mǎn)意酒店床褥、枕頭想購(gòu)買(mǎi)同款時(shí)，可向其提供售賣(mài)商品，還可以提供送貨到家服務(wù)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)看，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)使得關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)間相互依托，并基于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，以一種創(chuàng)新方式相融合，形成不同于傳統(tǒng)行業(yè)的新型互聯(lián)模式，對(duì)于其所形成的內(nèi)在聯(lián)系，仍建立在傳統(tǒng)的供需關(guān)系之上。因此測(cè)量時(shí)，通過(guò)投入產(chǎn)出表計(jì)算產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系，分別用直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)表示衡量產(chǎn)業(yè)互聯(lián)程度，稱(chēng)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度。

雙循環(huán)包含內(nèi)、外循環(huán)，現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)賦予循環(huán)以上游原材料供應(yīng)到中游制造商加工到下游的零售及消費(fèi)的意義，其中內(nèi)循環(huán)是相對(duì)于外循環(huán)來(lái)講的，意思是國(guó)家在產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以自給自足，不用參與國(guó)際分工，其優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)外來(lái)的壓力和風(fēng)險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)，可以通過(guò)內(nèi)部進(jìn)行生產(chǎn)和消化，在不過(guò)度依賴(lài)其他國(guó)家的情況下，經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定相對(duì)較高。而外循環(huán)則至少有一個(gè)環(huán)節(jié)參與了國(guó)際分工，它的優(yōu)勢(shì)在于可以發(fā)揮不同國(guó)家的自然稟賦，如新能源汽車(chē)，設(shè)計(jì)和研發(fā)在美國(guó)總部，電池由中國(guó)制造商提供，在中國(guó)建立的直營(yíng)店則就地出售，充分發(fā)揮各地的優(yōu)勢(shì)，合作共贏。

1.2 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度及雙循環(huán)程度的度量方法

1.2.1 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度的測(cè)算

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度的計(jì)算將基于投入產(chǎn)出表，每個(gè)行業(yè)或企業(yè)生產(chǎn)一種產(chǎn)品都會(huì)成為其他行業(yè)或企業(yè)的需求品，即他們進(jìn)行生產(chǎn)工作所需要的投入要素，并以此類(lèi)推，相互聯(lián)結(jié)，因此實(shí)際計(jì)算產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)業(yè)之間的供需關(guān)系。如表1所示，假設(shè)一個(gè)國(guó)家有兩個(gè)產(chǎn)業(yè)，z11為第一產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品，z12為第二產(chǎn)業(yè)的中間產(chǎn)品需求，以最終需求f1銷(xiāo)售，它們的和x1為總產(chǎn)出，則有

z11+z12+f1=x1

(1)

z21+z22+f2=x2

(2)

a11x1+a12x2+f1=x1；

a21x1+a22x2+f2=x2。

用行列式表示為

又可轉(zhuǎn)化為

1.2.2 國(guó)際國(guó)內(nèi)循環(huán)程度的測(cè)算

對(duì)雙循環(huán)程度的測(cè)量將采用國(guó)家對(duì)本國(guó)和他國(guó)的依存度來(lái)分別代表國(guó)內(nèi)循環(huán)和國(guó)際循環(huán)度，模擬一張全球投入產(chǎn)出表(表2)，通過(guò)中間品的消耗和最終品的消耗將各個(gè)國(guó)家連接起來(lái)。假設(shè)全球投入產(chǎn)出模型由n個(gè)國(guó)家組成，其中zrs表示國(guó)家r對(duì)國(guó)家s提供的中間投入品數(shù)量，v表示增加值，y表示總產(chǎn)出，且總產(chǎn)出等于總投入，f表示最終品。

表2 全球投入產(chǎn)出模擬表

根據(jù)表2，設(shè)中間消耗系數(shù)矩陣為Z，用字母A來(lái)表示，總產(chǎn)出向量Y，全球最終需求矩陣F，可得：AY+F=Y?？勺?yōu)閅=(1-A)-1F。設(shè)B=(1-A)-1，且(1-A)-1為完全消耗系數(shù)矩陣。與此同時(shí)，需考慮與各個(gè)國(guó)家每一輪的加工，彼此合作為產(chǎn)品創(chuàng)造出來(lái)的新的價(jià)值，因此，進(jìn)一步假設(shè)Av為增加值系數(shù)矩陣，其對(duì)角元素avi=vi/yi表示國(guó)家i每一單位產(chǎn)出相應(yīng)的增加值，有以下表達(dá)式：

Val=AvY=AvBF=BvF

(3)

將AvB記作Bv，它表示的是增加值系數(shù)，即AvB=Bv，Bv中的元素bvij表示國(guó)家j每生產(chǎn)一單位最終品將會(huì)引發(fā)國(guó)家i的增加值，如果將矩陣Bv中每一列視為向量，則將其元素相加之和等于1。 矩陣Bv中對(duì)角線(xiàn)元素bvii為國(guó)家i生產(chǎn)每一單位的最終品所引發(fā)的自身增加值的比例。類(lèi)似地，將矩陣Bv中i行所有元素相加，它的含義是當(dāng)世界各國(guó)同時(shí)增加單位最終品所引發(fā)的國(guó)家i新增價(jià)值數(shù)值。

考慮到最終需求規(guī)模帶來(lái)的影響，在式(3)基礎(chǔ)上可以將國(guó)家i的增加值表示為

(4)

式(4)說(shuō)明，在全球投入產(chǎn)出模式下，一個(gè)國(guó)家的增加值不僅取決于本國(guó)所生產(chǎn)的最終品，也依賴(lài)于別國(guó)生產(chǎn)的最終品的推動(dòng)作用。對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)的循環(huán)程度的兩個(gè)指標(biāo)分別用對(duì)本國(guó)經(jīng)濟(jì)依存度以及對(duì)別國(guó)經(jīng)濟(jì)依存度指標(biāo)來(lái)表示，如國(guó)家i與國(guó)家j之間循環(huán)程度可表示為

(5)

式(5)表明國(guó)家i的總增加值中受到國(guó)家j的影響所引發(fā)增值的占比，當(dāng)此比例越大時(shí)，說(shuō)明國(guó)家i對(duì)國(guó)家j的依存度較大，即國(guó)家i與國(guó)家j之間的循環(huán)程度越高。當(dāng)i=j時(shí)，它代表了國(guó)家對(duì)本土的依存度，即內(nèi)循環(huán)程度，當(dāng)這個(gè)數(shù)值大時(shí)，說(shuō)明該國(guó)對(duì)于外部經(jīng)濟(jì)的依賴(lài)程度不高。

1.3 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度與內(nèi)外循環(huán)程度的關(guān)系

從數(shù)值計(jì)算角度來(lái)說(shuō)，式(5)中，bi,j的經(jīng)濟(jì)學(xué)意義是代表了國(guó)家j每生產(chǎn)一單位最終品將會(huì)引發(fā)國(guó)家i的增加值，其屬于Bv中的元素，而AvB=Bv，Av代表各個(gè)國(guó)家分工合作過(guò)程中創(chuàng)造出來(lái)的新增加值系數(shù)矩陣，B是一個(gè)完全消耗系數(shù)矩陣，在對(duì)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度進(jìn)行測(cè)算時(shí)，其值X=(1-A)-1F中(1-A)-1為一個(gè)完全消耗系數(shù)矩陣，因此產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度與循環(huán)度呈正相關(guān)，當(dāng)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度越高時(shí)，循環(huán)程度越高。

從理論上來(lái)講，由于全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互依存，一個(gè)經(jīng)濟(jì)體的最終需求將會(huì)在不同程度地帶動(dòng)另一個(gè)經(jīng)濟(jì)體的增長(zhǎng)，即一個(gè)國(guó)家創(chuàng)造出來(lái)的增加值將分往不同的方向，分向本國(guó)時(shí)即拉動(dòng)了內(nèi)需，加深了內(nèi)循環(huán)，分往其他國(guó)家使用時(shí)，則拉動(dòng)了外需，促進(jìn)了外循環(huán)。因此一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不僅是與自身的技術(shù)、需求等息息相關(guān)，也與其他國(guó)家所生產(chǎn)的最終品相關(guān)，而產(chǎn)業(yè)互聯(lián)使得企業(yè)間相互滲透、跨界，整合供應(yīng)鏈各個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)勢(shì)必帶動(dòng)另一企業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，因此從企業(yè)影響企業(yè)，再到國(guó)家影響國(guó)家，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度與循環(huán)程度呈正相關(guān)。

2 雙循環(huán)背景下基于合作與非合作博弈的供應(yīng)鏈穩(wěn)定性分析

2.1 模型假設(shè)

供應(yīng)鏈上的企業(yè)作出決策時(shí)會(huì)考慮許多因素，他們都是獨(dú)立并且理性的決策主體，而且都是為了實(shí)現(xiàn)自身的利益最大化。在實(shí)現(xiàn)利益最大化的前提下，企業(yè)間的合作不斷裂，滿(mǎn)足供應(yīng)鏈穩(wěn)定的特征之一。在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)不斷加深，內(nèi)循環(huán)不斷增強(qiáng)的大背景下，內(nèi)需也隨之不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的需求量也隨之?dāng)U大?；诖耍瑥钠髽I(yè)的收益角度出發(fā)，研究供應(yīng)鏈合作的穩(wěn)定性。下面對(duì)博弈模型做出假設(shè)。

假設(shè)1：對(duì)完整供應(yīng)鏈進(jìn)行簡(jiǎn)化，假設(shè)一條二級(jí)供應(yīng)鏈僅由制造商和零售商組成，并且只生產(chǎn)一種商品，如圖1所示。

圖1 二級(jí)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)圖

假設(shè)2：假設(shè)商品的批發(fā)價(jià)格為p1，零售價(jià)定為p2，邊際成本為c1，零售成本為c2。

假設(shè)4：定價(jià)順序，首先由制造商確定批發(fā)的價(jià)格，然后零售商作出反應(yīng)，決定零售價(jià)格。

假設(shè)5：假設(shè)制造商的收益為E1，零售商的收益為E2，供應(yīng)鏈的整體收益為E。

由上述假設(shè)可得：

(6)

E2=(p2-p1-c2)Q=α(p2-p1-

(7)

(8)

2.2 模型構(gòu)建及求解

2.2.1 非合作博弈

由于制造商與零售商之間是一個(gè)信息動(dòng)態(tài)博弈，在非合作博弈中，制造商與零售商各自追求利益最大化，此時(shí)選擇非合作博弈，因此α=α1，然后使用Stackelberg模型中的逆向歸納法得到納什均衡。對(duì)式(7)關(guān)于p2求導(dǎo)，并使其等于零，即

(9)

最優(yōu)零售價(jià)格為

(10)

(11)

對(duì)式(11)求關(guān)于p1的導(dǎo)數(shù)并令其等于零，即

(12)

則可以得到最優(yōu)批發(fā)價(jià)格為

(13)

在定價(jià)過(guò)程中，零售商對(duì)于價(jià)格的制定取決于上游制造商給的批發(fā)價(jià)格。 則在最優(yōu)批發(fā)價(jià)格下的零售商收益為

(14)

對(duì)式(14)關(guān)于p2求導(dǎo)數(shù)并且令其等于零，可得

(15)

則可得最優(yōu)零售價(jià)格為

(16)

此時(shí)最優(yōu)訂貨量即需求量為

(17)

因此，在上述得到的均衡策略下制造商、供應(yīng)商所組成的二級(jí)供應(yīng)鏈的整體效益分別為

(18)

(19)

(20)

2.2.2 合作博弈

供應(yīng)鏈上的制造商和零售商想要自己收益增加需要通過(guò)合作來(lái)增加整個(gè)供應(yīng)鏈的收益，此時(shí)選擇合作博弈，由于內(nèi)循環(huán)的增強(qiáng)，內(nèi)需擴(kuò)大，α=α2，供應(yīng)鏈雙方信息共享，一起決定商品的批發(fā)價(jià)格以及銷(xiāo)售價(jià)格，共同努力使得供應(yīng)鏈?zhǔn)找孀畲蠡瑫r(shí)自己也會(huì)獲得更高的收益分配。

對(duì)式(8)求關(guān)于p2的導(dǎo)數(shù)并令其等于零，即

(21)

此時(shí)最優(yōu)零售價(jià)為

(22)

最優(yōu)供貨量為

(23)

供應(yīng)鏈整體收益為

(24)

2.3 結(jié)果分析

由于內(nèi)循環(huán)的增強(qiáng)，內(nèi)需不斷擴(kuò)大，即Q不斷增大，在此背景下，假設(shè)一條二級(jí)供應(yīng)鏈，對(duì)供應(yīng)鏈上的企業(yè)進(jìn)行合作與非合作博弈，并將整體效益進(jìn)行比較：

(25)

可得：當(dāng)企業(yè)選擇合作時(shí)，供應(yīng)鏈整體的收益要大于不合作時(shí)的收益，因此企業(yè)選擇合作，這滿(mǎn)足了供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性特點(diǎn)之一——合作不破裂。所以當(dāng)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度加深時(shí)，內(nèi)循環(huán)程度增強(qiáng)，在內(nèi)需擴(kuò)大時(shí)，國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的合作更穩(wěn)定。

3 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)際形勢(shì)不穩(wěn)定的當(dāng)下，首先提出產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度和雙循環(huán)程度的測(cè)量方法，然后尋找二者間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度越高，循環(huán)程度越高。擬一條由制造商和零售商組成的國(guó)內(nèi)二級(jí)供應(yīng)鏈，構(gòu)造博弈模型，發(fā)現(xiàn)在內(nèi)循環(huán)擴(kuò)大，即內(nèi)需擴(kuò)大的情況下，供應(yīng)鏈上的企業(yè)選擇相互合作時(shí)獲益更多，企業(yè)間牢固的合作關(guān)系促進(jìn)了供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。

從對(duì)國(guó)內(nèi)循環(huán)以及國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈中存在的規(guī)律，對(duì)未來(lái)在大范圍內(nèi)的更廣闊的國(guó)際供應(yīng)鏈合作穩(wěn)定性提出建議，通過(guò)提高國(guó)際產(chǎn)業(yè)互聯(lián)度，如新能源汽車(chē)行業(yè)，所能涉及的從上游到下游企業(yè)包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)分布在各個(gè)不同的國(guó)家，通過(guò)信息化、互聯(lián)網(wǎng)手段實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)整合，再有高新技術(shù)的不斷融入，如智能音響與汽車(chē)相結(jié)合，不斷促成產(chǎn)業(yè)的升級(jí)互聯(lián)。而當(dāng)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)程度到達(dá)一定高度，所相關(guān)的供應(yīng)鏈上國(guó)際企業(yè)間的合作具有極高的穩(wěn)定性。中國(guó)企業(yè)在參與國(guó)際供應(yīng)鏈中需識(shí)別自身優(yōu)劣勢(shì)，找準(zhǔn)定位，通過(guò)創(chuàng)新和升級(jí)不斷向價(jià)值鏈高端邁進(jìn)。