蔣長洪,李 浩 (浙江萬里學院,浙江 寧波 315100)
復雜網(wǎng)絡就是呈現(xiàn)高度復雜性的網(wǎng)絡,一般具備小世界屬性,其節(jié)點度分布服從冪律分布特性和集群效應。復雜網(wǎng)絡的拓撲性質、形成機制、演化統(tǒng)計規(guī)律、模型性質等問題在社會科學、工程科學和自然科學等領域有著廣泛的應用。
新能源汽車供應鏈是個包括上游原材料采購、數(shù)量眾多的零部件供應、整車的裝配到終端汽車分銷以及售后服務的供應鏈[1],其節(jié)點數(shù)目巨大,網(wǎng)絡結構呈現(xiàn)多種不同特征。目前已有學者對新能源汽車產(chǎn)業(yè)進行相關研究。楊洋、何紫微指出新能源汽車供應鏈具備較高的脆弱性,無法進行準確的市場預測以及技術依賴性高等特點[2]。王延臣指出新能源汽車供應鏈其核心零部件企業(yè)成熟度低,供應鏈效率性低,更偏向響應性,應與制造企業(yè)之間側重于戰(zhàn)略合作[3]。鄭赟和時帥指出我國新能源汽車供應鏈應進行企業(yè)戰(zhàn)略合作,組建生態(tài)聯(lián)盟,共建生態(tài)體系,實現(xiàn)風險分攤[4]。
由于新能源汽車屬于新興產(chǎn)業(yè),對其供應鏈網(wǎng)絡方面仍缺乏相關研究。因此,有必要從整體視角認識我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡的結構,探究我國現(xiàn)行新能源汽車供應鏈的復雜網(wǎng)絡特性,以便對我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出相應建議。
本節(jié)主要介紹如何構建供應鏈網(wǎng)絡的拓撲結構,以及從復雜網(wǎng)絡視角對新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡進行分析的重要參數(shù)和計算方法。
(1) 供應鏈的鏈狀拓撲結構。供應鏈運作通常由原材料供應商、零部件供應商、整車生產(chǎn)商、銷售商和顧客五個層級組成,相鄰層級之間的物流、現(xiàn)金流和信息流的流通形成了供應鏈鏈狀結構模型,如圖1 所示。
圖1 供應鏈鏈狀結構圖
在一條鏈狀供應鏈模型中,產(chǎn)品來自于上游供應商,經(jīng)制造商和銷售商,最終傳遞到顧客手中;現(xiàn)金流流向與物流流向相反,從顧客向上傳遞,經(jīng)過銷售商和制造商,最終到供應商;信息流在供應鏈中既有單向傳遞也有雙向和多向傳遞,起到了調(diào)節(jié)流通活動、引導消費的作用。
(2) 供應鏈的網(wǎng)狀拓撲結構。一家企業(yè)往往存在于多條供應鏈當中,諸多供應鏈相互交織,形成了具有層次特征的網(wǎng)狀供應鏈拓撲結構,這種模型形式相較于鏈狀供應鏈模型更能反映現(xiàn)實世界中產(chǎn)品的復雜供應關系,其拓撲結構如圖2 所示。
圖2 供應鏈網(wǎng)狀結構圖
(1) 節(jié)點度與度分布。度是節(jié)點最重要的統(tǒng)計特性,在復雜網(wǎng)絡中節(jié)點i的度ki表示與其直接相連的節(jié)點數(shù)目,節(jié)點度越大則該節(jié)點在網(wǎng)絡中的重要性越高。在有向網(wǎng)絡中可進一步分為出度和入度。度分布P(k)是指網(wǎng)絡中節(jié)點度為k的概率,相對于節(jié)點度其統(tǒng)計特性更宏觀,與網(wǎng)絡的動態(tài)特性相關性更強[5]。
(2) 平均度。平均度是復雜網(wǎng)絡全局特征的基本指標之一,用來反映網(wǎng)絡的緊密程度。也就是說網(wǎng)絡中平均一個節(jié)點的聯(lián)接規(guī)模。平均度越大,網(wǎng)絡越密集,網(wǎng)絡凝聚力越強;平均度越小,網(wǎng)絡越稀疏,越缺乏凝聚力,其計算公式為:
其中:K代表節(jié)點平均度,N代表網(wǎng)絡規(guī)模,Ki表示節(jié)點i的度。
(3) 聚集系數(shù)。聚集系數(shù)是體現(xiàn)供應鏈網(wǎng)絡中企業(yè)間凝聚程度的特征值。聚集系數(shù)越大,企業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟的程度也越高,企業(yè)之間進行優(yōu)勢互補,交易成本減少,運營效率提高,對整個供應鏈網(wǎng)絡的依賴性不強。聚集系數(shù)越小,供應鏈網(wǎng)絡中企業(yè)凝聚程度越低,供應鏈中的企業(yè)之間幾乎不存在聯(lián)盟簇群,同一層級的企業(yè)缺乏交流與合作,企業(yè)之間交易成本也比較高,上下游企業(yè)的供需合作關系不穩(wěn)定,影響企業(yè)的持續(xù)經(jīng)營。其計算公式為:
其中:CC1(i)表示聚集系數(shù),ki表示節(jié)點i的連邊數(shù),E1(i)表示ki個節(jié)點之間實際存在連邊的邊數(shù)。
整個網(wǎng)絡的聚集系數(shù)等于所有節(jié)點聚集系數(shù)的平均值。
(4) 平均最短路徑。平均最短路徑是網(wǎng)絡中所有節(jié)點之間最短路徑的均值,其反應了網(wǎng)絡的傳輸效率和響應速度。平均最短路徑越小,供應鏈網(wǎng)絡傳輸效率越高、響應速度越快。平均最短路徑長度越大,供應鏈網(wǎng)絡的傳輸效率越低、響應速度越慢,故障的蔓延率也相應比較低。
其中:L表示網(wǎng)絡平均最短路徑,Lmn是節(jié)點m與n之間的最短路徑長度,N表示網(wǎng)絡規(guī)模。
2.1 網(wǎng)絡構建。本文在建模時,將新能源汽車供應鏈參考傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)供應鏈網(wǎng)絡層級模式分三層:新能源汽車零部件供應商、新能源汽車制造商、汽車銷售商。以三個層級上的企業(yè)作為復雜網(wǎng)絡的節(jié)點,依據(jù)層級之間的供需關系,構造復雜網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間的邊[6]。
選擇新能源汽車零部件供應商時,依據(jù)Gasgoo(蓋世汽車資訊) 提供的整車零配件配套供應商資料,整理得到曙光制動器有限公司、延鋒汽車飾件系統(tǒng)有限公司、采埃孚投資有限公司等416 家新能源汽車零部件供應商。
選擇新能源汽車制造商時,依據(jù)新車交強險購買數(shù)提供的2021 年全年新能源汽車銷量排行榜,本文選取其中22 款不同品牌車型的對應公司作為新能源汽車制造商節(jié)點其具體車型,如表1 所示。
表1 新能源汽車款式列表
選擇新能源汽車銷售商時,以汽車品牌4S 店作為節(jié)點,不同品牌的節(jié)點分布高度重復性質,不具備研究價值,直接以省級行政單位作為節(jié)點,31 個不包含港澳臺的省份,其銷售節(jié)點同樣具備高度重復性。本文依據(jù)車主指南提供的經(jīng)銷商數(shù)據(jù),篩選出有在出售對應車型的4S 店,以其所在的317 個地級市作為新能源汽車銷售商節(jié)點。
依據(jù)供應網(wǎng)絡節(jié)點選擇以及其對應的生產(chǎn)關系獲得共計3 274 條邊,節(jié)點度大的核心企業(yè)位于供應鏈網(wǎng)絡拓撲圖中心,外層大多為單一供貨的零配件供應商和終端銷售點[7]。其網(wǎng)絡拓撲圖如圖3 所示。按照供應鏈網(wǎng)狀的供產(chǎn)銷層級關系,其中左側2-417 為上游新能源汽車零配件供應商,中間418-439 為中游新能源汽車整車制造商,右側440-756 下游地級市銷售點,拓撲圖如圖4 所示:
圖3 新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡拓撲圖1
圖4 新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡拓撲圖2
2.2 網(wǎng)絡驗證。通過節(jié)點度計算公式計算每個節(jié)點的節(jié)點度,然后計算該網(wǎng)絡節(jié)點度分布概率整理得到我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡節(jié)點度分布概率圖,如圖5 所示:
圖5 新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡節(jié)點度分布概率圖
從圖5 可以看出,節(jié)點度低的企業(yè)節(jié)點占大多數(shù),只有少部分節(jié)點的度值比較大,其度分布服從冪律分布[8],即少部分節(jié)點處于核心地位,大多數(shù)節(jié)點為非核心地位。
根據(jù)節(jié)點度計算公式可以得到:其節(jié)點度大于10 的概率為15.65%,其節(jié)點度小于或者等于10 的概率為84.35%。假設網(wǎng)絡節(jié)點度的分界點為10,則在該網(wǎng)絡754 個節(jié)點中,度值比較大的節(jié)點有99 個,占全部節(jié)點的15.65%,節(jié)點的度值小于或者等于10 占84.35%有655 個??傻媒Y論:在我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡中,只有少部分企業(yè)節(jié)點的度比較大,大部分企業(yè)節(jié)點度值都是比較小的,該網(wǎng)絡滿足復雜網(wǎng)絡的重要特征:無標度性質。
一方面,少數(shù)節(jié)點的度比較大,其中最大的度為310,該節(jié)點在供應鏈層級中屬于中游整車制造企業(yè),這說明該節(jié)點在供應鏈網(wǎng)絡中也為樞紐企業(yè)節(jié)點,如果此類節(jié)點出現(xiàn)問題,其影響程度會由單個企業(yè)節(jié)點產(chǎn)生的生產(chǎn)風險沿著供應鏈向上、下游傳遞,甚至造成整個供應鏈的中斷或者癱瘓,對于整個新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡的影響程度較大。
另一方面,大多數(shù)的節(jié)點度比較低,網(wǎng)絡中由301 個節(jié)點的度為1,79 個節(jié)點的度為2,節(jié)點度為1 和2 概率占全部的50.40%。說明新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡中50.40%的企業(yè)只與一家或者兩家新能源汽車制造商企業(yè)發(fā)生業(yè)務往來,或者部分新能源汽車銷售地級市節(jié)點只銷售一款或者兩款市場主流的新能源汽車。
3.1 平均度。通過平均度計算公式計算可得構建的我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡平均度K為8.684 350 13,與其他各類網(wǎng)絡的平均度對比情況如表2 所示:
表2 不同供應鏈網(wǎng)絡平均度對比表
從表2 可以看出我國新能源汽車制造業(yè)供鏈網(wǎng)絡的平均度為8.68,說明每個節(jié)點平均8~9 個上下游合作伙伴,對比Honda Accord、Acura CL/TL 和Daimler Chrysler 的2.47、2.38 和2 的平均度,我國新能源汽車制造業(yè)供應鏈網(wǎng)絡的平均度數(shù)值相對較大[9]。
從平均度的角度來看,我國新能源汽車制造企業(yè)在選擇零部件供應商和下游銷售點布置的時候,其數(shù)量不宜過多也不宜過少,過多其管理成本更大,無法保證企業(yè)經(jīng)營效益;過少其供應鏈安全難以保證,進而影響整個供應鏈網(wǎng)絡的正常運營。企業(yè)應當隨自身發(fā)展狀況及時調(diào)整上游零部件供應商數(shù)量和下游銷售點的布置,在效率和安全之間找到平衡點,來保障企業(yè)最大經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。
3.2 聚集系數(shù)。通過聚集系數(shù)計算公式得到新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡的聚集系數(shù)為0,與其他供應鏈網(wǎng)絡的聚集系數(shù)對比如表3所示:
表3 各類網(wǎng)絡聚集系數(shù)對比表
從表3 可以看到美國的汽車產(chǎn)業(yè)非常重要的三個供應鏈Honda Accord,Acura CL/IL,Daimler Chrysler 的聚集系數(shù)分別為0.023 2、0.004 9 和0。不難看出供應鏈網(wǎng)絡的聚集系數(shù)是比較小的,接近于0。因此可以得出結論:供應鏈網(wǎng)絡的聚集系數(shù)比較小,通常接近于0,本文構造的我國新能源汽車制造業(yè)供應鏈網(wǎng)絡的聚集系數(shù)和相關的供應鏈實證研究結果是一致的。我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡凝聚程度越低,每個企業(yè)的重要性不明顯,缺乏適應性與修復性,停止運營的企業(yè)很難在沒有戰(zhàn)略聯(lián)盟的環(huán)境中恢復運營。
3.3 平均最短路徑。通過公式可計算我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡平均最短路徑L為3.123 27,和傳統(tǒng)汽車供應鏈網(wǎng)絡的對比如表4 所示:
表4 各類網(wǎng)絡平均最短路徑對比表
從表4 可見我國新能源汽車制造行業(yè)的供應鏈網(wǎng)絡的平均最短路為3.123 27,表示新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡中一個企業(yè)節(jié)點到另一個企業(yè)節(jié)點平均需要周轉3.123 27 次,從拓撲結構上來看,兩個節(jié)點需要經(jīng)過3.123 27 個節(jié)點數(shù)就能建立聯(lián)系。因此,那些實力較小的企業(yè)要想與核心企業(yè)建立聯(lián)系從理論上來看是完全有可能的。
本文從復雜網(wǎng)絡視角建立了我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡模型,該模型與真實的供應鏈網(wǎng)絡基本一致,很好地反應我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡的拓撲結構。我國新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡具備小世界性與無標度性,是一個復雜網(wǎng)絡。其度分布符合冪律分布,是一個無標度網(wǎng)絡,核心企業(yè)對于整個新能源汽車供應鏈網(wǎng)絡聯(lián)通占據(jù)十分重要的地位,需要重點保護。網(wǎng)絡平均度較大,反應各個節(jié)點的上下游合作伙伴數(shù)量較多,其管理成本相對較高。聚集系數(shù)為0,說明網(wǎng)絡中戰(zhàn)略聯(lián)盟不明顯,企業(yè)之間應當適當組建戰(zhàn)略聯(lián)盟,增強網(wǎng)絡穩(wěn)定性和自我修復性。網(wǎng)絡平均最短路徑較小,說明網(wǎng)絡的的連通性和傳輸效率較高。