经济转型时期我国制造业与物流业复合系统协同演化及实证研究

张文娟　曹　烨　陈　定

(同济大学 中德学院，上海　200000)

0　引言

目前，全球经济增速放缓，经济发展方式面临深度调整。在此冲击下，我国经济下行压力增大。2015年，我国GDP增速为8.19%，2016年增速为6.7%.如何实现经济的持续增长，是我国接下来面临的严重挑战。2016年，是“十三五”规划的第一年，“十三五”时期是我国经济社会发展非常重要的阶段，中国经济进入新常态。经济增速逐渐放缓，经济结构不断优化升级，第三产业消费需求逐渐成为主体，经济增长从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。

经济转型升级中，产业结构的转型升级至关重要。以服务业发展推动制造业转型升级是重点方向之一。从发展上来看，“十三五”规划时期，服务业增加值占GDP的比重提升，预计到2020年，我国服务业占比将由现在的52%提升到58%[1]左右，形成以服务业为主体的产业结构。

“十三五”规划是我国产业转型升级的重要时期，关乎2020年能否实现建设全面小康社会的战略目标。过去几十年，我国制造业大部分是资源密集型、劳动力密集型产业，在旧常态经济下产业结构的可模仿度很高，然而在新常态经济下，经济结构对市场的依赖性不断增强，学习和创新推动着技术进步。中国制造业的发展历程如图1所示。

图1　我国制造业的发展历程

物流业属于生产型服务业，物流业的发展对促进制造业转型有重要作用。制造业物流包含自营物流和外包物流，外包物流主要依靠第三方物流。第三方物流产业的发展规模在一定程度上反映了社会对第三方物流的总需求与总供给，也反映了物流产业的社会化程度。描述物流业发展状况的指标主要包含三个：社会物流总额、社会物流总费用的GDP占比、物流业增加值。社会物流总额，反映了一定时期内社会物流活动的最终结果。2015年，我国社会物流总额达到了219.5万亿元，相当于2007年的3倍，说明我国社会物流产业的总需求与总供给增长速度较快。

总体上来看，我国物流产业已步入新的发展之路，但是仍然存在较多的问题。主要表现：一是物流成本高，效率低；二是条块分割严重，阻碍物流业发展的体制机制障碍仍未打破；企业自营物流占比高，物流企业规模小，先进技术难以推广，物流标准难以统一，迂回运输、资源浪费的问题突出；三是基础设施相对滞后，不能满足现代物流发展的需求，现代化仓储、多式联运转运等设施仍显不足，布局合理、功能完善的物流园区体系尚未建立，高效、顺畅、便捷的综合交通运输网络尚不健全，物流基础设施之间不衔接、不配套问题比较突出；四是政策法规体系还不够完善，市场秩序不够规范，已经出台的一些政策措施有待进一步落实，一些地方针对物流企业的乱收费、乱罚款问题突出。

1　研究意义与文献综述

本文研究经济转型时期我国制造业-物流业系统协同演化问题，兼具理论意义与实际意义。

首先，本文通过收集并阅读文献，对制造业与物流业协同问题的研究进行了全面梳理，发现两业协同发展的研究主要集中在制造业与物流业协同发展机制、制造业和物流业协同演化关系、制造业与物流业协同发展现状、制造业与物流业协同发展战略、制造业与物流业协同度测量等方面。此后，借助前人研究，建立了我国制造业与物流业系统协同度测量模型，对模型中的参量进行了定义和解释。因此，本文是对制造业与物流业系统协同问题的梳理、制造业与物流业系统协同度测量的拓展，有一定的理论意义。

其次，本文在建立制造业与物流业系统协同度测量模型的基础上，收集了我国2007—2015年的制造业和物流业相关数据，对这9年的两业协同度测量进行了实证分析。通过实证分析，得出了2007—2015年我国制造业与物流业的协同度，为后人进一步进行两业协同度测量提供了参考，也为决策者在制定两业协同发展战略和政策提供了具体数据依据。最后，本文在协同度测量的基础上，通过协同理论、产业集群理论，对我国两业协同演化路径发展阶段提出了自己的看法。因此，本文也有很强的实际意义。

1978年我国从日本引入物流管理，经过四十多年的发展历程 ，物流业已成为我国重要的产业之一，为制造业的发展提供了有力支撑。制造业的不断发展为物流业提供了广阔的市场需求，物流业的快速发展也帮助制造业更好地控制了产品成本，提高了竞争力。协同论(Synergetics)是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科 ，是系统科学的重要分支理论。德国学者哈肯(Hermann Haken)于1971年提出协同的概念，并在1976年出版的《协同学导论》一书中系统地阐述了协同理论，认为一切研究对象都是由“组元、部分或子系统构成的系统”，系统之间相互作用，整个系统形成新的系统效应。产业分工后，物流业与制造业分属社会经济系统中不同的组成部分，在物流业专业化的服务与制造业的物流需求之间，需要一种资源优化配置的方式来促进两者的融合。因此，物流业与制造业两个隶属于市场经济的子系统就有了通过协同发展形成系统效应的趋势。然而，这种市场调节的资源配置尚无成熟的模式，物流外包决策没有规范的方法去评价。

协同度(Synergy Degree)是衡量跨企业、跨组织的不同系统间协同效果的有效工具之一，用于测量不同企业或者不同要素间协同发展的程度。

协同度的测量主要从微观领域和宏观领域展开。微观领域的协同度研究主要集中在企业层面，如Koberg等[2]运用五分法对企业内部不同部门间的协同发展程度进行了测量；Trushman等[3]从人-正式组织、人-关键任务、人-文化、关键任务-正式组织、关键任务-文化、正式组织-文化6个维度研究了组织要素之间的协同程度；国内学者郑刚[4]提出了企业管理与技术创新过程中企业内部各创新要素的全面协同度测量模型；桑秋等[5]对经济、环境、人口复合系统的系统协同发展进行了实证研究；张哲[6]对产业集群内企业之间的协同创新进行了研究，并以天津市冶金产业集群为例进行了实证。宏观领域的协同度应用研究则主要集中于环境-经济系统[7]、教育-经济-科技[8]等复合系统。

在协同度测算方法的选择与数学模型的构建上，国外的研究主要从微观企业方面展开，包括O’Reilly和Trushman[9]、Ensign[10]、Koberg[11]等。国内则主要从宏观系统的视角对环境、教育、经济、产业系统等对象的协同度进行研究。其中，彭纪生[12]首次提出技术协同创新概念，使用运筹学方法构建出最优协同效应的一般数学模型；孟庆松和韩文秀[13]以协同学的序参量原理与支配原理为基础，构建了复合系统的整体协同度模型；徐浩鸣[14]也提出了类似的协同度计算模型，并对我国国有电子通信设备制造业展开了系统协同度实证分析；官建成和张华胜[15]设计了具区间数的灰色聚类方法，用以定量评价企业界面管理集成度，并对北京地区部分企业进行了初步的实证研究；郗英与胡剑芬[16]借助协同学原理，对企业生存系统进行了描述，计算出企业核心能力系统与外部环境系统之间的协同度，从而构建了企业生存系统协同度模型；吴跃明等[17]根据系统工程的多目标技术及协同学理论提出了”环境-经济系统的协同度模型，该模型涵盖了功效函数、协同度模型与环境-经济系统协同指标体系三个部分；陶长琪等[18]通过对孟庆松[19]、郗英等[20]所描述的系统协同度计算模型进行整合与改进，将企业绩效与企业融合分别看作信息产业组织系统的两个子系统，从而形成了基于融合的信息产业组织系统的协同度模型。

以上学者从宏观角度、微观角度对系统协同度提出了测量方法和测量模型。关于协同度的测量，相关研究已经比较成熟。然而，笔者发现协同度测量中的序参量选择主观性依然较强，序参量的选取对协同度的计量结果影响较大。在序参量选择的问题上，文献量较少，也没有统一的选取方法，接下来的研究可以更多集中在序参量的选取上，可以分行业去研究，也可以整体进行研究，以完善协同理论，提高协同度测量的精确性。

2　协同度计量模型的构建

对不同企业或不同要素间协同发展程度的度量方法称为协同度测量方法[21]。本文根据协同学的序参量原理与支配原理，基于孟庆松和韩文秀[22]复合系统整体协同度模型及郑刚[23]的DTS模型，研究建立我国制造业与物流业系统协同度测度模型，方法如下：

制造业子系统序参量：

M=(M1，M2，…，Mn)

(1)

其中，n≥2，∝i≤Li≤βi，i∈[1，n]，Mi是描述制造业子系统的序参量，∝i是变量值下限，βi是变量值上限。本文中，各子系统分别取了9个变量，在此，n=9。特别需要说明的是，在序参量的选取中，有些变量对系统起正面作用，称为正面变量，例如制造业增加值、制造业资本积累率等。对系统起着反向作用的变量，我们称为负面变量，如物流业总费用的GDP占比。

制造业序参量有序度的计算：

(2)

其中，u1(Mi)∈[0，1]，u1(Mi)越大，Mi对系统有序度的影响越大。

制造业子系统有序度计算：

(3)

根据制造业序参量的建立过程，可以建立物流业序参量，设序参量

L=(L1，L2，…，Ln)

(4)

其中，n≥2，本文中，n=9，∝i≤Li≤βi，i∈[1，n]，物流业序参量有序度计算如下：

(5)

物流业子系统有序度计算如下：

(6)

得到各自子系统序参量有序度u1(Mi)，u2(Li)，以及子系统的有序度u1(M)，u2(L)后，可以计算整个系统的协同度。

系统的协同度为

(7)

其中

(8)

系统协同度U的注释：

1.通过公式，可以得出U∈[-1，1]，U的值越大，制造业和物流业的协同度越高，反之则越低。

4.系统有序度U的计算结果指出了两业整体的协同程度，是对整个系统的动态分析，也是非常好的系统协同发展程度定量计算方法。

3　实证研究——基于2007—2015年制造业和物流业数据

3.1　序参量的设计

根据制造业的行业特性与序参量的选取原则，本文采用了如下制造业的变量，并分为三大部分九个变量，结果见表1。

表1　我国制造业序参量选取表

物流业是服务业，有其本身的特殊性。通过研究了解物流业的自身特性与发展特征，并基于序参量的选取原则，本文选取了物流行业的序参量如下，并将变量分为三大部分九个变量，如表2所示。

表2　物流业序参量变量选择

3.2　数据的获取

本文的数据来自两个方面，一是历年的中国统计年鉴，二是中国物流信息中心。具体数据见表3与表4。

表3　制造业序参量变量数据

数据来源：中国统计年鉴，2007—2015

表4　物流业序参量变量数据

数据来源：中国物流信息中心，2007—2015年。

3.3　复合系统协同度

根据计算步骤，得到了制造业和物流业子系统的有序度，以及各自变量的权重，进一步计算得到制造业和物流业2007—2015年的有序度，见表5。

表5　我国制造业与物流业复合系统协同度

通过计算，得到制造业子系统有序度、物流业子系统有序度和两业系统有序度的计算结果，结果见图1至图4。

图1　我国2007—2015年制造业有序度

图2　我国2007—2015年GDP及增长率

从图1可以看出，制造业有序度逐年增加。2007—2010年，制造业有序度增长速度较快；2011—2015年，增长速度放缓；2014年，出现了负增长，有序度比2013年低。一方面是由于2011—2015年“十二五”规划时期，全球经济增速放缓，对我国的经济增速产生了一定的影响。从图3可以看出，2014年，我国GDP增速仅为8.19%，比2013年的GDP增速10.16%低了将近2个百分点，导致2014年制造业的有序度不升反降。从制造业子系统的变量来看，制造业产值、制造业增加值、进出口数额对制造业的有序度影响较大，影响率达到14.5%以上。这些变量都呈逐年上升趋势，为我国制造业有序度的稳步上升做出了贡献。然而，不可避免的是，到了“十二五”规划末期，也就是2014年、2015年的时候，相应权重较大的变量增长率不足，导致了制造业有序度的增长缓慢，甚至下降。总体来说，我国现阶段的制造业有序度达到了0.70左右，相对于早期2007年的0.549 5，以及2000年的0.18，已经得到了长足的发展。制造业经过多年的发展，从最开始的无序走向现在的有序，也与整个工业发展速度、制造业序参量演变方向有关。

图3　我国2007—2015年物流业有序度

从图3可以看出，物流业子系统有序度相对于制造业有序度起步较低，在2007年仅为0.352 5，这和我国的经济发展规划和物流业的发展阶段有关。我国从2007年之后，电子商务才得到快速发展，到了“十二五”规划时期，电子商务呈井喷式爆发，对物流业的影响巨大，其间也成立了大大小小很多家物流企业。从图4中也可以看出，物流业有序度的增长速度较快，而且较为均衡，涨幅相比于制造业较低。从影响因子来看，社会物流总额、货运量、主要港口的货物吞吐量、物流业固定资产投资总额对物流业有序度的影响较大，分别达到了0.127 6,0.124 6，0.126 1，0.123 5。物流总资产收益率和物流景气指数对物流业有序度的影响较小，仅仅只有0.085 2，0.085 6。

图4　我国2007—2015年两业有序度及子系统有序度

从图4中可以看出，现阶段，我国制造业-物流业协同度较低，最高点是2010年的0.068 4，低点是2009年的-0.026 2，2014年-0.014 8，也印证了2014年是我国经济转型的重要时期，GDP增长放缓，很多中小企业面临转型升级和倒闭的临界点，对两业协同度产生了相当大的影响。

4　结论

总体来说，我国制造业-物流业系统协同度较低，还远远没有达到协同发展。从数据上来看，为什么物流业和制造业各自子系统的有序度较高，而两业协同度结果较小，甚至为负？背后的原因值得我们从最上层的决策人员到下面的企业，好好反思和深度挖掘。从现实中来看，制造业是需要物流服务最多的产业，然而两业的协同发展还没到达协同的初级阶段，跟发达国家相比还有巨大差距。两业协同发展关乎我国经济结构调整是否高效，经济增长是否持续，政府、企业、社会都要重视两业的协同性，通过制定相关政策、资本引入的他组织形式形成产业集群，支持制造业物流外包，使两业走在协同发展的自组织道路上。