服务型制造网络的生态效率增长模型研究

□刘炳春 李 健 [天津理工大学 天津 300384]

引言

服务型制造是制造与服务相融合的新产业形态，是一种新的生产消费组织模式。它将服务与制造相融合，制造业通过提供工艺流程级的制造过程服务，合作完成产品制造，生产性服务企业通过为制造企业和顾客提供覆盖产品全生命周期的业务流程级服务，共同为顾客提供产品服务系统[1]。国外与服务型制造相类似的研究包括美国的基于服务的制造（Service Based Manufacturing）、澳大利亚的服务增强型制造（Service-Enhanced Manufacturing）、日本的服务导向型制造（Service Oriented Manufacturing）以及英国的产品服务系统（Product Service System）。国内与服务型制造相关的研究包括孙林岩、赵晓雷、林文进等对服务型制造的概念界定、价值来源以及主要科学问题等方面的研究[2,3]，叶勤、郑吉昌、刘平等人对产品服务增值理论的研究基础以及特征等方面的论述[4]，吴国升、程大中、宋高歌等人对产品服务化进行了探讨[5～8]，蔺雷、吴贵生等对制造业服务增强的起源、现状发展以及内在机理进行分析[9]。国内外对服务型制造方面的探索目前已经取得了一些成就，但还主要侧重于概念模型的建立、价值机理的分析、工程技术和工艺设计等方面，缺乏对服务型制造网络组织协调与管理网络成员之间的关系方面的研究。

服务型制造网络是在服务与制造相融合的环境下由各种利益相关者，通过市场机制，以资源（原料、信息、资金、人才）的优化配置和综合利用为纽带形成的一个特定的生态网络组织。组织内部各利益相关者通过不断的竞争与合作，最终实现经济效益和生态效益的最优化目标。本文从生态效益评价的角度出发，探讨制造型企业与服务型企业相互融合对整体网络的均衡产生的影响。

一、服务型制造网络结构分析

服务型制造网络建立的最终目的是通过提供更有效率的产品和服务来实现经济、社会和环境效益的最大化。在服务型制造网内的制造企业集群与服务企业集群之间的关系以共生为主导，当然也存在着一些为了规避各种可能的风险而引入的竞争关系，两类企业之间呈现一种竞合的态势。

网络系统的结构是保证整个系统运作以及保证系统功能的基础。服务制造网络组织主要由制造企业集群、服务企业集群以及消费者集群构成。制造企业集群主要由原材料供应商、零部件制造商以及产品制造商构成的，接受经济、社会和环境效益的驱动作为消费者集群产品需要的主要提供者。服务企业集群主要由物流服务、分销服务、售后服务等服务商组成，接受经济、社会和环境效益的驱动作为消费者集群服务需要的主要提供者。消费者集群式最终产品和服务的使用者。由于该群体对产品服务的减量化、无害化等生态效益的要求，促使制造企业集群和服务企业集群逐步融合，尝试减少浪费、提供生态型产品服务系统。服务型制造网络的概念模型如图1所示。

图1 服务型制造网络模型

在服务型制造网络中，制造企业与服务企业之间通过资源（原料、信息、资金、人才）综合利用，形成紧密的合作关系，企业之间的关系非常平等，彼此相互获利但不存在依附关系，各个企业处于对等的地位，依靠市场调节机制来实现价值链的增值，当合作不再为双方企业带来合作利益时，就终止合作关系，重新寻求新的合作机会，这是一种相对松散的网络方式。

二、服务型制造网络生态效率分析

（一）定义与说明

本文以服务型制造网络为研究对象，假定服务型制造网络中只存在制造商、服务商和消费者三个主体，运用Logistic模型研究服务制造网络中制造企业与服务企业的融合导致整体生态效率增长情况，寻找服务型制造网络中理想的运作模式及其实现条件。这里只考虑制造型企业M、服务型企业S、消费者C，并且假设相关主体的生态效率增长服从Logistic规律，对有关符号和假设说明如下：

Em（t）、Es（t）、Ec（t）分别表示在t时刻制造型企业M、服务型企业S以及消费者C的生态效率；rm、rs和rc分别表示制造型企业M、服务型企业S以及消费者C的平均生态效率增长率，即相关主体的生态效率的增长率，相当于生物种群的增长率，假设是有限的，为常数。lm、ls以及lc分别表示制造型企业M、服务型企业S以及消费者C的在独立状态下的生态效率最大值。λm表示其他主体的自然增长饱和度对制造型企业M的生态效率的贡献，λs表示其他主体的自然增长饱和度对服务型企业S的生态效率的贡献，λc表示其他主体的自然增长饱和度对制造型企业C的生态效率的贡献。若λ＞1，表示其他主体对企业的生态效率的促进作用大于阻滞作用；若1＞λ＞0，表示其他主体对企业的生态效率促进作用较小，但大于独立运营状态的生态效率；若λ＜0，表示其他主体对企业生态效率的阻滞作用较大。

（二）生态效率的测定

生态效率指标由环境指标和经济指标两类独立的指标构成。该指标体系通过一系列可测算的比率，反映经济主体的生态经济特征，同时衡量自然资源使用与经济发展的关系。本文参考联合国国际会计和报告标准(UNCTCIS)推荐的五类生态效率指标[10]，建立的生态效率评价指标体系，其中初级能源采用的电力和焦炭，排放气体采用的二氧化碳和二氧化硫，如表1所示。

表1 生态效率评价指标体系

在服务型制造网络的相关经济主体中，制造型企业和服务型企业可以用产生单位产品或服务的增加值所带来的资源消耗，而消费者群体可以考虑采用消费单位产品服务价值所带来的相关的资源消耗。

（三）生态效率增长分析

服务型制造网络可以看作和自然生态系统一样，通过种群之间地各种作用关系，使系统内资源优化合理的利用。制造型企业M、服务型企业S和消费者C相关主体在生存上并不相互依赖，离开对方也可以独立生存，但通过建立互利共生的关系，可以有效充分地利用资源，共同提高各自生态效率。

当制造型企业M、服务型企业S和消费者C形成网络组织，相关利益者都通过相互利用对方的资源来帮助自己降低环境污染，节约资金，从而提高相关方各自的生态效率。依据logistic增长方程，可以建立服务型制造网络生态效率增长模型，如下所示：

令：

求解得到，在均衡状态下其生态效益分别为：

由于em＞lm、es＞ls、ec＞lc服务型制造网络中的各相关方所得到的生态效率均大于各自独立运行时的生态效率，这种合作关系是一种能够提高整体生态效率的链接形式。但是需要注意网络中相关方之间忠诚和信用风险，因为每个企业都可以有多种不同的选择，维持整个网络有赖于建立利益分配、信任、决策、激励等有效的运行机制。

三、算例分析

以某地区地毯行业为例进行实证研究，通过该地区年鉴资料获取相关生态效益测定所需数据。对测算出各相关利益集群的离散型生态效值进行回归分析，得出各方生态效率函数、生态效率最大值和生态效率平均增长率如下：

制造型企业M：y=236.1e0.0209x，lm=455，rA=0.0689

服务型企业S：y=255.64e0.0134x，ls=393，rB=0.0622

消费者C：y=250.14e0.0181x，lc=439，rC=0.0681

将其代入公式（2）中进行计算，可得：

λm=0.0689，λs=0.0622，λc=0.0681

由以上结果，λm，λs，λc均小于1，服务型制造网络的三方的合作保持了一种稳定状态，但是目前相互影响和相互依赖不是很明显，然而λm，λs，λc均大于0，可知在平衡稳定的状态下，相关方各自的生态效率又大于独立运行时的经济效率。

四、结论

本文研究了服务型制造网络的生态效率问题。通过对网络组织中相关利益主体的生态效率分析，初步得到了服务与制造的融合对提高整个网络组织的生态绩效效果较好的结论。本研究基于服务商、制造商和消费者三个利益主体展开的，事实上由更多的利益相关主体构成服务型制造网络组织更符合实际情况，在进一步的研究中将细化网络组织成员，建立整体的生态效率协调机制。

[1]孙林岩,李刚,等.21世纪的先进制造模式-服务型制造[J].中国机械工程,2007,18(19):2307-2312.

[2]孙林岩,高杰,等.服务型制造:新型的产品模式与制造范式[J].中国接卸工程,2008,19(21):2600-2608.

[3]李刚,孙林岩,高杰.服务型制造模式的体系结构与实施模式研究[J].科技进步与对策,2010,27(7):45-50.

[4]林文进,江志斌,李娜.服务型制造理论研究综述[J].工业工程与管理,2009,14(6):1-6.

[5]叶勤.产品服务增值扩展战略的兴起与发展[J].商业经济与管理,2002(6):21-24.

[6]宋高歌,黄培清,宋向前.产品服务系统中的契约合同结构选择[J].统计决策,2007(24):45-47.

[7]宋高歌,帅萍,黄培清.基于资源消耗家量化的转移定价机制研究[J].价格理论与实践,2006(5):66-67.

[8]宋高歌,黄培清.基于产品服务化的循环经济发展模式研究[J].中国工业经济,2005(5):13-20.

[9]蔺雷,吴桂生.制造业的服务增强研究：起源、现状与发展[J].科研管理,2006(1):91-99.

[10]陈迪.中国制造业生态效益评价区域差异比较分析[J].中国科技论坛，2008,1:37-41.