不确定环境下物流技术创新的决策机制——基于制造业与物流业联动的视角

张红波

（湖南科技大学，湖南 湘潭 411201）

一、引言

技术创新是以其构思新颖性与成功实现为特征的有意义的非连续事件，与纯粹的研发（R＆D）活动不同的是，技术创新强调首次商业应用。从经济学的观点来看，技术创新所具有的不确定性、高风险和高收益并存、技术积累和路径依赖性以及收益非独占性等特征，为生产可能性边界的不断扩展提供了基础，为经济增长提供了新的技术可能性，进而为经济增长提供了新的潜在增长率。[1]自从熊彼特提出创新理论以来，创新已经成为企业长期战略的核心，[2]技术创新越来越成为影响经济发展的根本动力。熊彼特本人就认为，经济发展的动力是技术创新，[3]路卡斯（Lucas）、[4]、[5]格罗斯曼和赫尔普曼（Grossman ＆ Helpman）、[6]菲格伯格（Fagerberg）[7]等指出，技术创新对生产率增长具有重要影响。物流业作为新兴的生产性服务行业，其技术创新的能力与成果，无疑会对其发展与成长产生决定性影响。然而，物流技术创新必然要面对更为复杂、更为严峻的环境不确定性，如市场需求的不确定性、政府政策的不确定性、决策结果的不确定性等。而且，由于物流业与制造业产业关联度极高，使得物流技术创新在很大程度上取决于制造业的需求拉动。因此，本文基于制造业与物流业联动视角，分析不确定环境下物流技术创新的决策机理，以提高物流服务效率，降低甚至消除环境不确定性的影响，促进物流企业成长，进而实现制造业与物流业的融合发展。

二、环境不确定性

外部环境作为企业战略信息和资源的重要来源，是企业生存和发展的基础。随着国际化进程的加快，全球竞争日益激烈，市场环境变幻莫测，企业环境表现出越来越强的不确定性。而对当下正处于经济社会转型期的我国企业而言，环境条件更为严峻，环境压力剧增。人们认为，环境是决定竞争优势的关键因素，尤其是以波特为代表的产业定位学派更是认为外部环境是决定企业竞争优势的重要因素。环境最为主要的特征就是其本身及主体感知的不确定性。[8]当不确定性所描述的对象是组织环境时，就产生了环境不确定性的概念。邓肯（Duncan）[9]认为，环境不确定性指：（1）在决策时对于相关环境因素信息的缺乏；（2）无法得知决策结果；（3）无法预知环境对决策的影响。他同时指出，环境不确定性由复杂性与变动性两个维度构成。迈尔斯（Miles）[10]等认为，不确定性是影响企业绩效的环境的不可预测性。美利肯（Milliken）[11]认为，环境不确定性是关键管理者不能正确感知或评估组织外部环境的状态或发展趋势，他把这种不确定性分为三类，即状态不确定性、影响不确定性、反应不确定性。

动态能力理论认为，当环境不确定性增加时，信息获取成本加大，决策理性受到制约，个人和组织内在能力的独特性和稀缺性会逐渐丧失。与西方国家基于规则和制度的商业环境相比，我国企业面临的环境具有更多的不确定性，包括规则的不确定性、结果的不确定性和方案的不确定性。另外，我国环境客观上存在着与西方国家不同的特征，西方所言的环境多为市场环境，而我国的环境特征则表现出很大程度的非市场性。来自市场和非市场的信息以及相互冲突和不一致的信息，使个人与组织的决策成本加大，使战略导向的行为不能适应环境的快速变化。索耶尔（Sawyerr）指出，从外部环境来看，发展中国家存在环境约束问题。所谓环境约束是指，国家政治经济环境稳定性低，缺乏系统的环境监控机制和收集数据的技术条件，基础教育和管理能力相对较低，公共信息服务体系基础薄弱，缺乏可供企业检索的数据资源等。这些因素导致发展中国家与发达国家所处的外部环境存在很大不同，发展中国家的环境不确定性更大。

在我国物流技术创新过程中，同样存在环境约束问题，同样面临比西方发达国家更多的不确定性，包括规则的不确定性、市场的不确定性、管理能力的不确定性等，这些不确定性因素是影响我国物流技术创新的重要原因。汉布里克（Hambrick）以及达伏特和魏克（Daft&Weick）指出，在不确定的环境中，企业高管通过识别和解释环境中的战略威胁与机遇，尽早发现问题并解决问题，以降低不确定性，是企业战略管理的重要环节。因此，我国物流企业如何在不确定的环境中，通过不断的学习和调整，在适当的环境与时机下进行技术创新，成为我国物流企业成长乃至物流产业发展至关重要的问题。

三、制造业与物流业的联动

制造业是国民经济的支柱产业，也是物流业得以成长和发展的基础与引擎。随着全球经济一体化进程以及产业竞争程度的加剧，物流业作为重要的生产性服务业，其成长和发展对于深化劳动分工、有效改善资源配置、提高制造业生产效率、推动区域经济协调发展具有重要作用。[12]中国物流与采购联合会的调查统计显示，2009年我国工业物流总额占社会物流总额的比重达到90.4%，同比提高了1.7个百分点，是带动社会物流总额增长的主要因素。[13]同时，世界银行的相关数据也显示，物流业是吸收就业的重要部门，通常能吸收5%~8%与基础设施有关的服务业就业人口。[14]西方发达国家的发展历程表明，制造业的快速发展需要现代物流业强有力的支撑，制造业与物流业的联动关系也由此引起了诸多学者的关注。很多学者认为，生产性服务业与制造业之间呈现为相互作用、相互依赖、共同发展的互补性关系；[15]、[16]、[17]另外一些学者认为，有效率的生产性服务业是制造业提高劳动生产率、提升产品竞争力的前提和保障；[18]、[19]奎安（Quinn）[20]等研究了制造业与服务业之间的主要作用途径。因此，制造业与物流业联动发展，是提高我国制造业核心竞争力与物流服务能力，促进我国经济健康、快速发展的重要途径。[21]

但是，从整体上看，我国制造企业选择第三方物流模式的比例较低，导致我国第三方物流企业经营规模小，服务功能少，技术落后，竞争力弱，制约了我国物流产业的发展，[22]进而限制了物流产业对制造业乃至整个国民经济的促进作用。其主要原因有二：一是与发达国家相比，我国制造业仍然处于产业价值链的低端，产品附加值与技术含量较低，且“大而全，小而全”的运作模式使得整个产业可持续发展能力不强，制约和阻碍了对专业化、社会化物流服务的需求，最终导致物流服务水平和物流服务能力不能适应制造业发展的要求，甚至成为制造业发展的瓶颈；[23]二是我国物流产业尚处于形成发展阶段，设备、人才、管理经验等方面均存在不足，特别是物流技术落后，严重阻碍了物流服务效率和水平的提高。如此，就形成了需求与供给双重不足的悖论。

四、模型构建与结果分析

1.模型构建

对任何企业来说，市场需求都不会低于零，且随着经济的发展与专业化分工的深入，这种需求会增加，但这种需求增加的状况是不确定的，因此不妨假设这种需求服从几何布朗运动，平狄克（Pindyck）、[24]坦瑙斯（Tannous）[25]已经验证了这一假设的合理性。这种需求过程可以表示为：

式中，a>0，为需求的期望增长率；σ>0，为需求的波动率；dz为布朗运动的增量过程。由于市场需求不会低于零，因此有：

考虑到用于技术创新的投资是不可逆的，因此物流技术创新一旦成功，物流企业就会在相当长的时期内使用该技术，以获得竞争优势和技术创新所带来的高额收益，为不失一般性，我们假设新技术的使用期限为无限长。物流企业所面临的问题是，当制造业提出更高的物流服务效率要求时，物流企业是否应当立即进行技术创新以提高物流服务效率。若立即进行技术创新，由于存在不确定性，物流企业面临投资损失的风险；若推迟创新，物流企业又会面临放弃新技术所带来的更多利润的损失。这实质上是一个最优停止的问题，关键是要找到触发物流企业投资技术创新的需求规模门槛值D*。当D（t）D*时，企业应立即进行技术创新。为便于分析，我们进一步假设如下：

假设一：若物流企业选择立即进行技术创新，那么由于新技术提高了企业的效率和能力，可使企业赢利能力提高到p；若企业选择不进行技术创新，那么其赢利能力为p0；一般情况下，新技术能够提高企业的赢利能力，即p>p0。

假设二：物流企业与制造业的联动程度λ（λ∈（0，1]，λ的值越大，说明两者联动程度越高，λ=1时两者处于非常协调的联动状态）和技术创新的成功率α也影响物流企业的赢利能力，因此物流企业进行技术创新的赢利能力可表示为：λαp+（1-α）λp0，而不进行技术创新的赢利能力可表示为λp0。

假设三：在进行技术创新时，企业必须进行总额为I的投资（如研发创新、设备更新、员工培训等）；而企业不进行技术创新时，不需要进行新的投资。

于是，当企业不进行技术创新时，其每期获得的收益为：

当企业进行技术创新时，其每期获得的收益为：

由ITO定理可知，V0和V都是一个几何布朗运动。如果不考虑企业投资决策的柔性，则其选择立即进行技术创新的期望净收益现值为：

式中，E（.）为期望算子，r为贴现率，且 r>a，否则（2）式无经济意义。

企业不进行技术创新时，其期望净收益现值为：

比较式（2）、式（3）可知，如果不考虑企业投资决策的柔性，则物流企业立即进行技术创新的条件为：

即企业采用新技术的需求规模临界值为：

事实上，企业在决策是否投资进行技术创新时，会权衡各方面的不确定因素，这些不确定因素为企业经营决策提供了灵活性（柔性）的价值，即企业可等待进一步的信息来决定是否投资。这种灵活性体现了期权的思想，而实物期权分析方法是金融期权理论在实物资产期权上的扩展，可评价企业决策灵活性（柔性）的价值。

如果企业在时刻T≥0时决定进行技术创新，那么当t

因此，在考虑企业投资决策柔性的条件下，企业立即进行技术创新的期望净收益现值为：

于是，企业的投资决策可表示为：

文献[26]证明，（6）式最大化问题实际上是一个最优停止问题。文献[27]认为，该问题应满足如下微分方程：

方程（7）的通解可表示为：

式中，A1和 A2为待定系数，β1和 β2分别为方程（7）的特征二次方程（8）的正根和负根，且β1>1。

根据最优停止的边界条件以及路卡斯的研究，[28]可求出考虑企业决策柔性时，企业立即采用新技术的需求规模门槛值为：

由式（10）可知，采用实物期权方法得到的规模门槛值D*比不考虑决策柔性时的需求规模门槛值D0*要高。这是因为，实物期权方法考虑了企业等待期权的价值。

2.结果分析

式（9）表明，物流企业是否进行技术创新，取决于几个关键变量，即市场需求是否达到规模门槛值D*、物流企业进行技术创新所需要的投资成本I、新技术的赢力能力p、技术创新的成功率α、物流业与制造业的联动程度λ以及市场需求的波动率σ。

技术创新与市场需求实质上是一种互动关系，没有市场需求的技术创新与技术创新强调商业应用的本质是相悖的，因而也是毫无意义的，即市场需求对技术创新具有拉动作用。同时，功能齐全、使用方便的创新产品能刺激部分消费者的好奇心，从而改变其消费偏好，即创新对市场需求也具有一定的诱导作用。市场潜在需求越大，创新产品竞争力越大，占据市场就越容易，企业潜在的赢利空间就越大，企业投资技术创新的积极性就越高，即市场需求对技术创新的拉动作用就越大。反之，如果市场需求降低，则会损害企业进行技术创新的积极性。尽管目前我国制造业整体上仍然处于产业链的低端，加之受传统“大而全、小而全”运作模式的影响，对物流服务的需求规模明显不足，但随着我国制造业规模的扩大、竞争与专业化分工的加剧，制造企业会因资源约束而不得不将物流等业务外包，以聚焦于自己的核心业务，由此产生了制造业与物流业联动发展的需求，扩大了对物流服务的需求规模。因此，提出以下命题：

命题一：随着制造业规模的扩大及其产业升级，制造业与物流业将致力于构建良好的联动关系，并扩大对物流服务的需求规模，更容易达到物流企业进行技术创新的市场需求门槛值，有利于物流技术创新。

格雷纳迪尔和魏斯（Grenadier&Weiss）[29]认为，技术创新是现代企业的一种战略投资行为，这种投资是不可逆的。尽管技术创新成功后能够为企业带来高额利润，使企业在竞争中获得技术优势，但由于技术创新充满不确定性，且企业必须承担技术创新失败的风险，因此物流技术创新所需投资成本的大小直接影响着决策结果。事实上，由于我国物流业基础设施差，物流运输系统不发达，物流从业人员整体素质偏低，物流技术水平长期处于落后状况等，使得我国物流企业进行技术创新的投资额与发达国家相比偏高，严重阻碍了我国物流技术的创新。但随着制造业与物流业的联动发展，这种状况将有所改善。其原因之一就是，制造企业原来在物流业务上的专用投资，如基础设施、运输网络、物流规划、专业人员等，都可以融入与之合作的物流企业，在一定程度上降低了物流技术创新的投资成本。假设制造企业投入物流业务的专用投资为K，其中K'（K'

式（11）表明：

命题二：制造业与物流业联动发展，物流企业可融合制造企业部分物流业务的专用投资用于技术创新，从而在一定程度上降低物流技术创新的投资总额，更有利于提高物流企业技术创新的积极性。

由式（8）、式（9）可得：

即随着市场需求波动的增大，进行物流技术创新的需求门槛值越高，意味着环境不确定性越大，进行物流技术创新的风险越大，等待期权的价值也越大，物流企业推迟技术创新投资的倾向越大。然而，在制造业与物流业的联动关系下，双方将共同应对环境的不确定性，共同辨识和解释不确定环境中存在的机会与威胁，制造企业可为物流企业提供稳定的市场需求，而物流企业也将尽可能满足制造企业对物流服务的需求。于是有：

命题三：制造业与物流业联动发展，有利于降低环境不确定性对物流技术创新的影响。

式（9）表明，新技术的赢力能力p越大，技术创新的成功率α以及物流业与制造业的联动程度λ越高，越能有效降低进行技术创新的市场需求门槛值。制造业与物流业联动程度越高，双方合作越密切，物流技术创新越能获得制造企业的支持，新技术也越能符合制造业的实际需求，从而可以提高物流技术创新的成功率。另外，更为重要的是，由于新技术更加符合制造业的实际需求，这使得物流企业以更高的价格提供物流服务成为可能，也就是说新技术将表现出更强的赢利能力。因此，我们可以得到：

命题四：随着制造业与物流业联动程度的提高，将有助于物流技术创新成功率及新技术赢利能力的提高，进而提高物流技术创新的积极性。

五、数值算例

首先针对式（9）和依靠传统净现值法求得的门槛值进行数值分析，主要分析企业决策柔性（期权）的价值，也即分析物流企业技术创新投资的机会成本。其次，针对式（9）进行数值分析，主要分析各因素对物流技术创新的影响，同时分析制造业与物流业联动发展对物流技术创新的影响。

考虑决策柔性（期权）的价值后，根据式（9）可得：即在考虑决策柔性（期权）的价值后，物流企业进行技术创新所要求的市场需求门槛值有了非常明显的跳高（2.5→25），说明是否考虑决策柔性的价值对物流技术创新决策具有本质影响。更为重要的是，若取λ=0.6，则 D*≈20.83，明显表明制造业与物流业的联动关系稍有改善（密切程度从0.5改善到0.6），物流企业进行技术创新对物流服务市场需求门槛值的要求有所降低（25→20.83左右），显示了联动关系对物流技术创新的促进作用。

为分析联动状态下制造企业原有物流业务专用投资对物流技术创新决策的影响，我们取K=4，K'=2，根据式（11）可得：

也就是说，良好的联动关系使制造企业之前用于物流业务的部分专用投资融入了物流企业的技术创新，相对减少了物流技术创新的投资成本。

制造业与物流业良好的联动关系，使制造企业与物流企业可携手共同面对和抵御环境的不确定性与风险。同时，在这种良好的关系下，制造业可为物流企业提供稳定的物流服务市场需求，而物流业也可在保证为制造业提供足够物流服务的前提下，有更多资源用于物流技术创新，从而提高物流技术创新的成功率与物流新技术的赢利能力。由此，我们取 β1*=1.8，α'=0.25，p'=1.25，则：

因此，考虑联动关系的所有因素后，物流技术创新对物流服务市场需求门槛值的要求会降低很多（25→9），如联动关系更密切，则这种下降幅度会更大，非常利于物流技术创新。

六、结论

本文基于制造业与物流业联动的视角，运用实物期权分析方法，通过构建分析模型，研究了不确定环境下物流技术创新的机理，进而分析了影响物流技术创新的关键因素，得到了以下基本结论：

第一，考虑决策柔性后，进行物流技术创新的市场需求门槛值增大，但良好的联动关系能扩大制造业对物流服务的需求，更容易达到物流技术创新的市场需求门槛值；

第二，制造业与物流业联动发展，可在一定程度上降低物流技术创新的投资成本；

第三，环境不确定性对物流技术创新有着重要的影响，但制造业与物流业联动发展会降低环境不确定性对物流技术创新的影响；

第四，制造业与物流业联动程度越高，物流企业进行技术创新的成功率越高，新技术的赢利能力越强。

因此，制造业与物流业良好的联动关系，对于提高物流企业进行技术创新的积极性具有重要的激励作用，有利于提高物流服务效率，进而促进制造业与物流业融合发展。

＊本文系教育部人文社科规划基金项目“不确定环境下我国物流企业成长力的培育与路径选择研究”（项目编号：10YJA630205）的部分研究成果。

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