王玲俊，王 英

（1.南京航空航天大學 經濟與管理學院，江蘇 南京 211106；2.南京理工大學 紫荊學院，江蘇 南京 210046）

光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力機制研究

王玲俊1，2，王 英1

（1.南京航空航天大學 經濟與管理學院，江蘇 南京 211106；2.南京理工大學 紫荊學院，江蘇 南京 210046）

文章基于自組織理論對光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)進行解構，論證其具有明顯的自組織特性。依據協同學理論，以序參量為動力驅動機制，構建光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力機制模型，對其演化動力、規(guī)律及階段性特征進行分析。運用改進的系統(tǒng)協調度模型識別光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化所處的不同階段。結果表明，光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)穩(wěn)定有序的動力在于各子系統(tǒng)間的協同和競爭，我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的協同演化水平整體偏低，處驅動力發(fā)展階段的末期。依據研究結果提出具有針對性的政策建議，促進光伏產業(yè)鏈的有序發(fā)展。

自組織；光伏產業(yè)鏈；協同演化；動力機制

一、引 言

近年來，我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)都取得了一定的發(fā)展，但各環(huán)節(jié)發(fā)展的不均衡性問題嚴重抑制了光伏產業(yè)鏈的對國內經濟發(fā)展的貢獻。為此，探究我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)內部協同演化規(guī)律，實現系統(tǒng)內各部分的協同有序發(fā)展，是目前理論界亟待研究的問題和實踐難點。自組織理論的系統(tǒng)分析方法和演化思想為光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的協同演化動力機制的研究提供了新的方向。

張鐵男、韓兵、張亞娟［1］（2011）基于具備自組織特征的“B-Z”反應模型，將協同學理論用于解釋企業(yè)系統(tǒng)自組織演化的規(guī)則。Rahul Kapoor［2］（2013）選取縱向案例研究法解析創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)里存在的協同與競爭現象。劉志迎、畢盛、譚敏［3］（2014）參照系統(tǒng)動力學對我國技術轉移系統(tǒng)演化的動態(tài)仿真探索，構建了技術轉移系統(tǒng)動力學模型進行仿真試驗。李伯華、劉沛林、竇銀娣［4］（2014）運用Logistic生長曲線模型，模擬鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)的演化進程和機制，并指出了以農戶空間行為變化為基礎的自組織演化途徑。李恒毅、宋娟［5］（2014）以技術創(chuàng)新戰(zhàn)略同盟為目標，分析組織資源、網絡資源、系統(tǒng)資源的產生機制和其在系統(tǒng)構成歷程中的用途。吳雷［6］（2014）深入探討演化過程中的分岔與突變過程和涌現過程，研究細微之處，得出其演化軌跡的特征，揭示其演化機理。朱方偉、于淼［7］（2015）基于企業(yè)技術知識系統(tǒng)升級的理論框架，構建了系統(tǒng)升級下后發(fā)國家企業(yè)技術能力演化的理論模型，揭示了后發(fā)國家提高企業(yè)技術水平的本質規(guī)律。孫冰、徐曉菲、姚洪濤［8］（2016）基于多層分析框架構建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化模型，把創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化進程分割成技術保護期、市場選擇期、競爭擴散期，研究表明創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的演化是內部子系統(tǒng)間共同協作的成效。李進兵［9］（2016）根據具體戰(zhàn)略性新興產業(yè)和特定的系統(tǒng)演化階段的序參量來制定指向性明確的產業(yè)政策以推動產業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)向更高層次演化。上述系統(tǒng)演化的研究成果為光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)演化的研究奠定了堅實的理論和實踐基礎，本文將基于此深入研究光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)演化的動力機制。

光伏行業(yè)發(fā)展的相關問題已受到國內外專家的普遍關注。C.J.M.Vanden Bergh［10］（2009）認為太陽能屬于新興的可再生能源，光伏產業(yè)迅猛成長的關鍵促進動力是技術創(chuàng)新。D.M.Powell［11］（2012）構建了晶體硅生產成本評估模型，提出大幅壓縮費用并加大科技創(chuàng)新，從而提高市場占比。Moh’d Sami S.Ashhab、Hazem Kaylani、Abdallah［12］（2013）分析光伏系統(tǒng)的可行性，認為將混合動力系統(tǒng)用于光伏產業(yè)的運行，能增加光伏系統(tǒng)終極產品的出售。Viorel Badescu、Flavius Iacobescu［13］（2013）指出為了促進光伏產業(yè)鏈的協調，羅馬尼亞應從光伏模塊中固定最佳傾角、單軸方位取向、單軸仰角方向及雙軸取向這幾方面加以科技改革。李園紅［14］（2010）、耿亞新［15］（2010）指出中國光伏產業(yè)鏈每個部分進展不一致，存在嚴重的風險抑制光伏產業(yè)的穩(wěn)定運行。劉丙泉、宋杰鯤、李雷鳴［16］（2011）指出光伏行業(yè)要重點關注價值鏈，降低組件費用并公正定價。

雖然國內外對系統(tǒng)演化及光伏產業(yè)進行了卓有成效的研究，但仍有諸多不足。由此，本文將自組織理論引入光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的研究中，明確光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)具有明顯的自組織特征；并在此基礎上，以序參量的驅動機制為主線，構建光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力機制四階段模型，對其演化的動力、規(guī)律及階段性特征進行分析，最后運用改進的復合系統(tǒng)協調度模型識別我國光伏產業(yè)鏈所處的演化階段，以期為光伏產業(yè)鏈的研究奠定基礎，同時為我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)自組織狀態(tài)的實現提出相關的對策。

二、光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)

（一）光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的構建

光伏產業(yè)鏈的組成已有學者開展了一定的研究。袁艷平（2012）從縱橫兩個角度構造并整合光伏產業(yè)鏈，縱向角度包括推動力、補鏈、共生理論等，橫向角度包括整合技能、橫向聯盟、改善中游環(huán)節(jié)等［17］。路正南、劉春奇（2010）從光伏價值鏈、技術鏈、供應鏈、空間鏈四個角度構造協同評價體系，以期促進光伏產業(yè)鏈的運行［18］。丁剛、黃杰（2012）將光伏產業(yè)鏈劃分成價值鏈、供應鏈和戰(zhàn)略聯盟，結合福建光伏企業(yè)的狀況，描繪光伏產業(yè)鏈的圖譜［19］。吳金明（2006）指出了產業(yè)鏈運行機理的“4+4+4”模型，認為產業(yè)鏈由價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈及空間鏈四個方面組成［20］。本文在前人研究基礎之上，提出光伏產業(yè)鏈由主鏈和輔鏈構成，主鏈由上游節(jié)點企業(yè)、中游節(jié)點企業(yè)和下游節(jié)點企業(yè)組成，其中上游節(jié)點企業(yè)由硅礦開采商、硅片生產商等組成，中游節(jié)點企業(yè)由電池片生產商、電池組件生產商等構成，下游節(jié)點企業(yè)包括應用系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)等，輔鏈由金融機構、政府、市場等構成。由此將光伏產業(yè)鏈視為由四個子系統(tǒng)分層交織而成的復雜網絡系統(tǒng)。光伏產業(yè)鏈四個子系統(tǒng)中，主鏈中的上、中、下游節(jié)點企業(yè)各自為一個子系統(tǒng)，輔鏈為一個子系統(tǒng)，主鏈中的子系統(tǒng)受到輔助鏈子系統(tǒng)輻射性的影響，如圖1所示。

（二）光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的自組織特征

自組織理論是研究自組織系統(tǒng)的發(fā)源、成長動力、前提、路徑及圖景的理論，關鍵對復雜自組織系統(tǒng)的產生及發(fā)展機制進行研究，即在特定前提下，系統(tǒng)如何獨立地由無序狀態(tài)轉向有序狀態(tài)，由初級有序轉向高級有序。自組織理論以耗散結構理論、協同學、超循環(huán)理論、突變論、混沌理論、分形理論等系統(tǒng)演化理論為核心，剖析系統(tǒng)自組織的必要條件，深刻探尋系統(tǒng)演化的動力機制，以及臨時要素在系統(tǒng)演化過程中的影響，客觀地描繪描繪系統(tǒng)演化的循環(huán)運轉模式，揭露系統(tǒng)演化多元性、系統(tǒng)組織的相近性以及系統(tǒng)演化由混沌轉為有序再由有序轉為混沌的運轉進程［21］。

圖1 光伏產業(yè)鏈復雜系統(tǒng)

自組織理論所描繪的系統(tǒng)演化可以概括為：在開闊的、遠離均衡及從外界物質、能量、信息的不唯一輸入、輸出的前提下，系統(tǒng)以其子系統(tǒng)之間的競爭與合作為能源，并且得到系統(tǒng)內、外漲落的隨機影響，形成普遍活動的協同效應，其協同關聯所產生的“序參量”進而控制系統(tǒng)內每一子系統(tǒng)的競爭和合作，從而讓系統(tǒng)進入循環(huán)、交叉作用且擴展到更大的外部循環(huán)系統(tǒng)中。

1.光伏產業(yè)鏈復雜網絡系統(tǒng)的開放性

光伏產業(yè)鏈持續(xù)不斷地從外界環(huán)境輸入維持其正常運營所必需的物質、能量與信息，第一，信息交換角度，外部情況的信息改變，例如政策環(huán)境、市場環(huán)境的改變，會干擾產業(yè)鏈的運行速度，同時產業(yè)鏈的運行速度也會反作用與外部環(huán)境；其次，在物質交換方面，產業(yè)鏈從外界引進先進的技術裝備和管理方法，并淘汰落后的技術裝備和管理方法；最后，能量互換角度，外部環(huán)境把許多的太陽能、風能等輸送到光伏產業(yè)鏈中，同時產業(yè)鏈也把生產進程中形成的廢棄物輸出到外部。光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)通過和外部環(huán)境實施信息、物質及能量的互換，另一方面又將自身所產生的不必要物質、能量及信息輸出到外部，從而形成一個敞開的系統(tǒng)。

2.光伏產業(yè)鏈復雜網絡系統(tǒng)處于遠離平衡態(tài)

光伏產業(yè)鏈處于一個多變的環(huán)境，這樣的環(huán)境沖擊著產業(yè)鏈內部原有的平衡或近平衡，使得平衡或近平衡被打破，從而產業(yè)鏈就會失去平衡而尋找新的平衡點，在探尋均衡點的經歷中會較長時段地位于遠離均衡狀態(tài)。在非平衡態(tài)下保持自己作為產業(yè)鏈的相對平衡，由此可見，光伏產業(yè)鏈大多數情況下處于遠離平衡態(tài)，并一直朝著更高級的系統(tǒng)演化。

3.光伏產業(yè)鏈各子系統(tǒng)存在非線性相互作用

耗散結構的產生還要求系統(tǒng)內每一子系統(tǒng)間的彼此作用，樹立并保持一種非線性機制。非線性機制指事物因素間非均勻的、非對稱的彼此影響，構成立體網格形式彼此影響的機制，是系統(tǒng)演化的內部根據［22］。光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)由產品鏈節(jié)點企業(yè)、產品鏈輔助節(jié)點企業(yè)、金融類節(jié)點企業(yè)、科研類節(jié)點企業(yè)五個子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)間通過競爭與協作形成新的有序結構，成為一種非線性關系。在產業(yè)鏈風險生產和演變的建模進程中，非線性影響機制是系統(tǒng)達到有序結構及出現復雜性的內部原因。

4.伏產業(yè)鏈系統(tǒng)變化過程存在狀態(tài)的漲落

關于光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)，在產業(yè)鏈風險生產之時，來源于外部的干擾或漲落因子能夠經過系統(tǒng)的自組織性自行減弱，不會致使產業(yè)鏈風險形態(tài)的改變。一旦產業(yè)鏈風險生產以后，其自組織性會被損壞，系統(tǒng)中的細微漲落，將由各子系統(tǒng)的非線性影響而快速增大，出現產業(yè)鏈風險形態(tài)的“巨漲落”，從而致使產業(yè)鏈風險的演化。

可見，光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)是一個遠離平衡態(tài)的開闊系統(tǒng)，不斷有技術流、資金流、物質流、信息流與外界環(huán)境進行交流，內部每個因素非線性的彼此影響，推進系統(tǒng)形成新的穩(wěn)定狀態(tài)，具有顯著的自組織特征［23-25］。

三、光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化的動力機制

（一）協同學理論

協同學是由科學家赫爾曼·哈肯創(chuàng)設的一門橫跨自然科學及社會科學的新興交織學科，是分析系統(tǒng)經由內部各子系統(tǒng)間的競爭協作動力由無序轉為有序結構的機理和規(guī)則的學科。該理論是自組織理論中一類動力學方法論，分析由完全不同本質的大量子系統(tǒng)而形成的各類系統(tǒng)，如何通過動力的支配形成宏觀的時間、空間和功能結構，以及該系統(tǒng)如何保持自組織狀態(tài)。哈肯在激光領域的鉆研中，察覺激光是一種有代表性的遠離非平衡態(tài)時從無序轉變成有序的表象，并提出遠離平衡態(tài)的系統(tǒng)在特定前提下，各子系統(tǒng)間經過非線性彼此影響會形成協同現象及競爭效果，進而在宏觀上產生新的有序狀態(tài)［26］。在上述演化歷程中，系統(tǒng)得到“序參量”的控制，這些序參量對外部環(huán)境改變不靈敏，改變速率較慢，屬于慢變量。外部環(huán)境影響序參量，但序參量又“役使”系統(tǒng)的其他狀態(tài)參量。序參量在外部狀況下的不同穩(wěn)定狀態(tài)，就產生了系統(tǒng)的不一樣的構造。

近年來眾多專家運用協同理論和方法，對各領域的協同性問題進行了鉆研。Varga（2007）等基于協同概念，制定了零排放的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略［27］。Beers（2008）等分析了本奎納納區(qū)域能源回收的區(qū)域協同路徑［28］；Giurco（2011）等評價了五個在墨爾本港工業(yè)區(qū)水管理計劃的成本收益，分析工業(yè)中水循環(huán)的協同效應［29］；傅京燕，原宗琳（2017）采取實證方法量化CO2低排放對SO2低排放形成的協同效應，同時分析協同減排措施形成擴張效應的關鍵途徑［30］。

（二）光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力模型構建

根據協同學理論，構建光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力模型。光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化的第一階段在主鏈的上、中、下游各子系統(tǒng)內部以及輔鏈子系統(tǒng)內部，以系統(tǒng)內部序參量的發(fā)展為驅動力，各子系統(tǒng)序參量發(fā)展到一定程度會對該子系統(tǒng)有序度產生影響。第二階段以主鏈上各子系統(tǒng)之間的協同競爭發(fā)展為驅動力，待各子系統(tǒng)之間形成協同發(fā)展機制后，系統(tǒng)演化進入第三階段，以輔助鏈子系統(tǒng)對主鏈各子系統(tǒng)的輻射作用為驅動力，逐漸形成輔助鏈子系統(tǒng)與主鏈各子系統(tǒng)協同發(fā)展機制。第四階段，整個光伏產業(yè)鏈以系統(tǒng)自身的調節(jié)為驅動力，自組織成為高級、有序的系統(tǒng)?？梢?，光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力過程具有明顯的四階段特征，如圖2所示。

圖2 光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力機制模型

（三）光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化進程的劃分

針對不同階段的特征，將我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化動力機制模型的四個階段分別定義為驅動力發(fā)展階段、子系統(tǒng)協同發(fā)展階段、主輔鏈協同發(fā)展階段和有序機制形成階段。從觸發(fā)機制上看，四階段之間環(huán)環(huán)相扣，相互促進，最終驅動著光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的協同演化發(fā)展和自組織水平的提升。

1.驅動力發(fā)展階段

光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化的核心在于系統(tǒng)內部序參量間的協作和競爭作用，序參量之間的協同是自組織過程的基礎，系統(tǒng)序參量之間的競爭和協同作用是系統(tǒng)產生新結構的直接根源。通過對光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的解析發(fā)現，主鏈由上游節(jié)點企業(yè)、中游節(jié)點企業(yè)和下游節(jié)點企業(yè)三個子系統(tǒng)組成，且各子系統(tǒng)的協同演化受到多個序參量的共同驅動。在序參量發(fā)展階段，主要為光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)內各子系統(tǒng)序參量的發(fā)展階段，具體表現為科技的創(chuàng)新、生產技術的提高、成本費用的降低等方式促進序參量之間的協同競爭發(fā)展，從而逐步提升序參量的有序度，該階段受到技術機制、成本機制、創(chuàng)新機制等要素機制的導向?？梢姡騾⒘坑行蚨鹊耐教嵘枪夥a業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化的動力基礎和必經階段。該階段性特點是各子系統(tǒng)的序參量有序度值平穩(wěn)上升，位于較高程度，但各子系統(tǒng)之間還沒達到協同發(fā)展。

2.子系統(tǒng)協同發(fā)展階段

經歷驅動力發(fā)展階段，光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的序參量有序度得到了一定程度的提升，各子系統(tǒng)內部逐步實現小范圍的自組織形態(tài)。光伏產業(yè)鏈主鏈是由上、中、下游子系統(tǒng)通過信息流、資金流、物流等交錯形成的復雜系統(tǒng)，各子系統(tǒng)序參量變化的不同步，導致各子系統(tǒng)之間的有序度值差異性較大，這將影響光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的有序發(fā)展。因此，在本階段主要通過干預調整序參量這一驅動力，通過主鏈子系統(tǒng)內部的協同發(fā)展機制，逐步縮小各系統(tǒng)之間的差異，消除由于差異性帶來的結構性負面影響，為光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)下一階段的主輔鏈協同發(fā)展奠定基礎。因此，子系統(tǒng)協同發(fā)展階段是光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化重要的中間動力，起到了重要的橋梁作用。該進程的特點是各子系統(tǒng)有序度值穩(wěn)步增加，差距逐漸減小，位于同步發(fā)展階段。

3.主輔鏈協同發(fā)展階段

光伏產業(yè)鏈主鏈的有序發(fā)展離不開輔鏈對其輻射性的影響，輔鏈中的研究機構、政府、中介、市場等各主體通過科研經費投入、政策扶持、市場環(huán)境的支持等方式促進主鏈各子系統(tǒng)序參量的發(fā)展，輔鏈在與主鏈融合的過程中，通過輔鏈序參量與主鏈序參量之間的競爭與協作，形成輻射機制，逐步實現主鏈與輔鏈的有機融合，為實現整個系統(tǒng)的有序發(fā)展提供了有利的條件。由于主輔鏈差異性高于主鏈各子系統(tǒng)間的差異性，導致主輔鏈的協同阻力大于主鏈子系統(tǒng)的協同阻力，然而一旦跨越了第三階段，第四階段的實現只是時間的問題。因此主輔鏈協同發(fā)展階段是光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化中的飛躍階段，該階段的特征為主輔鏈子系統(tǒng)有序值從緩慢增加演變?yōu)榭焖偬嵘?，差異性進一步減少，實現主鏈與輔鏈相互融合、協調發(fā)展。

4.有序機制形成階段

經歷主輔鏈協同發(fā)展階段，各子系統(tǒng)實現了協同發(fā)展，有序度得到了穩(wěn)步提升，為光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)有序機制形成奠定了基礎。光伏產業(yè)鏈主鏈系統(tǒng)內所有序參量之間通過“競爭—合作—協調”的內外協同動力機制，實現了各個子系統(tǒng)之間的相互制約、相互促進。主鏈與輔鏈之間通過各序參量的競爭與協作，加快了有序度提升的速度，逐步實現了主鏈與輔鏈的融合。通過系統(tǒng)序參量的相互耦合，形成正負反饋環(huán)，實現系統(tǒng)內各子系統(tǒng)及子系統(tǒng)之間不斷反復演變的“自組織”動態(tài)系統(tǒng)。

序參量之間“競爭-合作-協調”是光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)演化的持續(xù)驅動力，控制著系統(tǒng)的方向，引導著整個系統(tǒng)協同演化的進程與方向。該動力將逐步推進光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)形成有序結構，并向自組織的方向發(fā)展，使得系統(tǒng)具有更強的適應性，更大的凝聚力、吸引力及隨機應變力，實現光伏產業(yè)鏈內外的有序循環(huán)的復雜系統(tǒng)。

四、光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同度模型的構建

（一）初始模型

復合系統(tǒng)協調度模型已被羅嘉，李連友［31］（2009），支燕，白雪潔［32］（2011），羅亞非，王海峰，范小陽［33］（2012），常宏建，張體勤，李國鋒［34］（2014），黃建歡，楊曉光，胡毅［35］（2014）等學者廣泛用于各個領域。綜觀目前的研究，進行協調度評價的對象大多是經濟、環(huán)境、產業(yè)系統(tǒng)等宏觀復雜系統(tǒng)，但是對于光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的協調性研究較少，大多以定性分析為主，關于產業(yè)鏈協調性量化評價模型和方法的研究也需深化到可以規(guī)范操作的層次。

通過對光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)演化動力及各階段特性的分析，可以用序參量及各子系統(tǒng)的有序度高低來識別各階段的動力和特征。因此，本文將以復合系統(tǒng)協調度模型為基礎，結合光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的特征，用改進的復合系統(tǒng)協調度模型對光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)序參量及子系統(tǒng)的有序度進行測算，識別我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)所處的協同演化階段。

具體模型構建過程如下：

設復雜系統(tǒng)由m個子系統(tǒng)構成，分別用S1，S2，S3,…,Sm表示，整個系統(tǒng)記做 S=f（S1，S2，S3,…,Sm），f為復合函數。系統(tǒng)由無序狀態(tài)轉為有序狀態(tài)的動力機制是系統(tǒng)內部變量間的協作和競爭［36］。

各子系統(tǒng)在運轉進程中的序參量是：

若xji對系統(tǒng)有序化起到正效能作用，則其取值越大，系統(tǒng)的有序度越高，其取值越小，系統(tǒng)的有序度越低；若xji對系統(tǒng)有序化起到負效能作用，則其取值越大，系統(tǒng)的有序度越低，其取值越小，系統(tǒng)的有序度越高。

則可以計算xji對Sj的有序度：對

采用幾何平均法測算第 j個子系統(tǒng)的變量xj對第 j個子系統(tǒng)有序度的“總貢獻”：

U（jXj）越大，xj對系統(tǒng)有序度的貢獻越大，系統(tǒng)有序的程度就越高，反之亦然。

假設在初始點T0，每一子系統(tǒng)的有序度為），而當整體復合系統(tǒng)演化到時刻T，各子系統(tǒng)1的有序度為）。則復合系統(tǒng)的協同演化水平為：

上述復合系統(tǒng)協調度模型存在兩點不足。第一，將所有子系統(tǒng)視為同一維度，默認各子系統(tǒng)是在同一維度中的簡單排列。事實上大部分復雜系統(tǒng)中存在不同的層次，各子系統(tǒng)分布在不同層級中，構成了多維度的復雜系統(tǒng)結構，該模型沒有體現出復雜系統(tǒng)多維度的特征。第二，認為各簡單排列的子系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中的地位是等同的，具有相等的權重，因此只是將各子系統(tǒng)的有序度做簡單的等權重幾何平均計算，從而忽略了各子系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的不同的貢獻。

（二）改進模型

本文根據現有模型的不足進行改進：將系統(tǒng)擴展到二維，系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)分為兩大類：主鏈子系統(tǒng)和輔鏈子系統(tǒng)，分別處于系統(tǒng)內的兩個層級中，相互交織、相互影響，構成一個復雜系統(tǒng)（假設主鏈子系統(tǒng)由若干個子系統(tǒng)構成，輔鏈子系統(tǒng)為單獨一個子系統(tǒng)）。主鏈各子系統(tǒng)相互獨立，輔鏈子系統(tǒng)對主鏈各子系統(tǒng)都有輻射性的影響，輔助鏈子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)的有序性越強，越能提高整體系統(tǒng)的有序性，對整個系統(tǒng)有序性的貢獻越大，因此可以將輔助鏈子系統(tǒng)對主鏈各子系統(tǒng)的協調度作為主鏈各子系統(tǒng)的權重，進而計算整個系統(tǒng)的協調度，這樣不僅可以體現復雜系統(tǒng)中不同子系統(tǒng)的層級關系，也可以反映不同子系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中的重要程度，即權重。

設復雜系統(tǒng)主鏈由m個子系統(tǒng)構成，分別用S1，S2，S3，…，Sm表達，輔鏈子系統(tǒng)用Sm+1表達，整個系統(tǒng)記做S=f（S1，S2，S3，…，Sm,Sm+1），f為復合函數。

設輔助鏈子系統(tǒng)與主鏈各子系統(tǒng)之間的協調度為C1，C2，…，Cm，并以該協調度測算主鏈各子系統(tǒng)的權重λ1，λ2，…，λm，據此測算出整個系統(tǒng)的協調度C。

C∈[-1,1]取值越大，復雜系統(tǒng)的協調發(fā)展水平越高，反之則越低。如果某個子系統(tǒng)的有序程度較大，但另一子系統(tǒng)的有序程度較小或降低，那么整個復合系統(tǒng)的協同演化水平將會受到影響。

五、實證分析

（一）序參量選擇

協同學理論認為，序參量是來源于系統(tǒng)內部的宏觀參考量，它描繪系統(tǒng)的整個狀況，序參量是合作效應的表征與度量，控制系統(tǒng)內部各子系統(tǒng)的行為，支配系統(tǒng)的整體演化效果。因此，在選取每一子系統(tǒng)的序參量時，以完全代表各子系統(tǒng)的根本屬性為準則，同時考慮數據的可獲得性及科學性。

光伏產業(yè)鏈的上游是多晶硅及硅片的生產，其中多晶硅作為現代工業(yè)的重要礦產原料，是光伏產業(yè)的基石。生產多晶硅需要大量的能量和昂貴的生產設備，對生產技術和投資資金要求非常高，多晶硅產量的高低直接決定光伏產業(yè)的起點，因此選擇多晶硅的產量作為序參量之一。上游硅片的生產技術難度僅次于多晶硅，在原料供給不足時，硅片切割環(huán)節(jié)的利潤相對較高，硅片產量直接影響到光伏產業(yè)的利潤，因此選擇硅片產量為序參量。

光伏產業(yè)鏈中游的電池片生產是除了硅片之外利潤最豐厚的環(huán)節(jié)，電池片的產量能反映中游企業(yè)的生產經營狀況，因此選擇電池片產量為中游的序參量。組件生產進入門檻不高，對資金和技術的要求都比較低，但若上游多晶硅原料供應不足則會導致國內組件產能過剩、附加值低，組件產量可以反映我國企業(yè)云集在光伏產業(yè)鏈低端的效能狀況，因此選擇組件產量為序參量。

發(fā)電是光伏行業(yè)的最終結果，因此全年光伏發(fā)電累計并網裝機容量可以反映光伏行業(yè)的成果，全年新增光伏發(fā)電累計并網裝機容量可以反映每一年度較上一年的增長狀況，因此可以作為下游的序參量。成本是利潤的抵減項，正常情況下光伏裝機成本降低，不僅可以提升利潤，還能反映技術的進步，由此選取光伏裝機成本為下游的序參量。

光伏產業(yè)的發(fā)展不能脫離國家在政策資金方面的幫助，政府的產業(yè)指導與技術支持，價格管理與費用補償以及經濟上的激勵都能促進光伏產業(yè)的發(fā)展，政府支持的形式多種多樣，由于數據的可獲取性，選擇政府補貼作為輔助鏈子系統(tǒng)的序參量用于反映光伏產業(yè)的政策環(huán)境。光伏行業(yè)的發(fā)展離不開整個國家經濟的穩(wěn)定發(fā)展，GDP是反映一國經濟增長、經濟規(guī)模、人均經濟發(fā)展水平、經濟結構及價格總水平變化的一項根本性指標。光伏產業(yè)鏈中許多環(huán)節(jié)都需要耗費技術和資金，對該行業(yè)的投資額能直接影響光伏行業(yè)的發(fā)展，并且投資輻射于上中下游的每個環(huán)節(jié)，因此選取太陽能投資額作為輔助鏈序參量。

根據上述分析，每個子系統(tǒng)中都有驅動該系統(tǒng)運行的序參量，考慮到數據的可獲取性，分別選取以下狀態(tài)變量為序參量，見表1所列。

表1 光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)內各子系統(tǒng)的序參量選擇

（二）有序度及協同演化水平測算

參考《中國可再生能源產業(yè)發(fā)展報告》、《中國新能源發(fā)電發(fā)展研究報告》、《可再生能源數據手冊》、《國際可再生能源發(fā)展報告》、《中國新能源產業(yè)年度報告》等原始資料，選取2008-2014年各序參量的原始數據，各序參量的描述性統(tǒng)計見表2所列。

表2 各序參量描述性統(tǒng)計

光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)由主鏈子系統(tǒng)和輔鏈子系統(tǒng)構成，主鏈子系統(tǒng)包括上游子系統(tǒng)、中游子系統(tǒng)、下游子系統(tǒng)，分別用S1，S2，S3表示，輔助鏈子系統(tǒng)用S4表示，整個系統(tǒng)記為 S=f（S1，S2，S3，S4），f 為復合函數。

測算各子系統(tǒng)的有序度以及整個系統(tǒng)的協調度，結果見表3所列，并繪制各子系統(tǒng)有序度及其協同演化水平圖，如圖3所示。

表3 光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)內各子系統(tǒng)有序度及其協同演化水平

圖3 光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)內各子系統(tǒng)有序度及其協同演化水平

從實證分析結果來看，2009-2014年，我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)序參量有序度整體上呈現穩(wěn)步提升的狀況，但在2012年度有一定的下滑，導致有序度整體偏低，并且有序度上升速度減慢，其原因在于上游、中游子系統(tǒng)在2012年度的有序度上升速度減慢。在2014年度整體有序度雖有上升，但是速度較慢，其原因在于下游子系統(tǒng)有序度的下降。各子系統(tǒng)有序度水平偏低，并呈現出一定的差異性，尤其是下游子系統(tǒng)差異性較強，并沒有實現各子系統(tǒng)的協同發(fā)展，各子系統(tǒng)發(fā)展的不均衡性抑制了光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化程度的提升。各子系統(tǒng)在2012年和2014年出現較大波動，導致各子系統(tǒng)之間在短期內難以實現協同發(fā)展，在一定程度上，延滯了光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的協同演化進程。

具體到各子系統(tǒng)有序度的發(fā)展趨勢來看，輔助鏈子系統(tǒng)較為平穩(wěn)，上游和中游子系統(tǒng)整體較平穩(wěn)，在2012年增速放緩，其原因在于多晶硅和電池片的產量增幅減慢，從而導致這兩個序參量之間的不均衡性。下游子系統(tǒng)在2013年到2014年波動非常顯著，原因在于2013年新增累計并網裝機容量激增，導致2014年的增加減緩，同時成本的遞減幅度降低，該系統(tǒng)序參量與其他系統(tǒng)序參量之間產生了較顯著的不協調性。

六、結論及建議

自組織理論為探究光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)的協同演化動力、規(guī)律及路徑提供了嶄新的視角，改進的復合系統(tǒng)協同度模型為識別光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)演化階段與動力提供了科學的研究方法。通過對光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)演化動力及路徑的探索，得到以下結論：①光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)具有明顯的自組織特征，序參量之間的協作與競爭驅動著光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)內部各子系統(tǒng)的有序性提升，主宰整個系統(tǒng)的自組織演化進程；②針對不同演化階段的特征，將我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化進程分為驅動力發(fā)展階段、子系統(tǒng)協同發(fā)展階段、主輔鏈協同發(fā)展階段和有序機制形成階段四個階段，并剖析每個階段的動力機制。③我國光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化還處于第一階段即驅動力發(fā)展階段，但是已到該階段的末期，有著向子系統(tǒng)協同發(fā)展階段的態(tài)勢。原因在于，上游子系統(tǒng)、中游子系統(tǒng)和輔助鏈子系統(tǒng)的序參量有序度值穩(wěn)步提升，且水平較高。下游子系統(tǒng)由于2013年序參量的激增導致有序度的下滑，但是整體水平也較高，因此可以預計光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)很快將進入子系統(tǒng)協同發(fā)展階段。④光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化水平不高，且期間內曾有下滑趨勢，其阻力在于由于能量、資金尤其是技術創(chuàng)新的不足導致多晶硅和電池片產量增幅的減慢，新增累計并網裝機容量缺乏持續(xù)的增長力，成本遞減的幅度逐漸降低等。

為了加速光伏產業(yè)鏈系統(tǒng)協同演化進程，盡快實現光伏產業(yè)鏈自組織演化形態(tài)，現階段應重點加強以下三方面的工作：①加強上、中、下游節(jié)點企業(yè)之間信息流、資金流及物流的運轉速度和效率，實現主鏈各子系統(tǒng)之間的自組織。②增強輔鏈對主鏈各子系統(tǒng)的輻射效應，促進雙鏈系統(tǒng)自組織演化的形成。③從技術創(chuàng)新、資金、成本等影響序參量的因素出發(fā)，尋求提高技術、壓縮成本、吸取資金的能力。

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Research on the Co-evolution Dynamic Mechanism of Photovoltaic Industry Chain System

WANG Ling-jun1，2，WANG Ying1
(1.College of Economics and Management，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 211106，China；2.Zijing College，Nanjing University of Science＆Technology，Nanjing 210046，China）

This paper deconstructs the photovoltaic industry chain system based on the self-organization theory,and demonstrates that it has obvious self-organization characteristics.According to the synergetics theory and taking the order parameter as the drive mechanism,the paper constructs the photovoltaic industry chain system co-evolution dynamic mechanism model,and analyzes its evolutionary dynam?ics,regularity and stage characteristics.The paper also applies the improved system coordination model to identify the different stages of the co-evolution of photovoltaic industry chain system.The results show that the stable and orderly power of photovoltaic industry chain system lies in the coordination and competition among subsystems,the overall level of the co-evolution of China's photovoltaic industry chain system is low,and at the end of driving force development stage.The paper,based on the research results,puts forward some policy suggestions to promote the orderly development of photovoltaic industry chain.

self-organization;photovoltaic industry chain;co-evolution;dynamic mechanism

F062.4；F264.2

A

1007-5097（2017）12-0170-08

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.12.022

2017-06-15

國家自然科學基金項目（71373121）；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目（KYZZ15_0101）；高校哲學社會科學研究項目（2016SJD790059）

王玲俊（1984-），女，江蘇丹陽人，博士研究生，研究方向：風險評價與管理，產業(yè)組織與產業(yè)政策；

王 英（1971-），女，江蘇金壇人，教授，博士生導師，副院長，研究方向：國際經濟，產業(yè)經濟。

［責任編輯：程 靖］