基于系统动力学模型的汽车发动机再制造经济性分析

李飞龙+郭孔辉

摘要：将“产量利润效益”三者有机结合，运用系统动力学方法构建了汽车发动机再制造经济性分析模型.运用该模型选取某发动机再制造企业为实证案例，对其经济效益进行了动态仿真分析与模拟.通过分析得出以下结论：目前企业主要依靠三包汽车发动机盈利，大修机和报废机利润率较低，国家应进一步完善相关法律法规和补贴政策，提高废旧发动机的回收率以促进企业产生规模经济效应.

关键词：发动机再制造；系统动力学；经济效益；动态仿真与模拟

汽车产品回收利用是循环经济的重要组成部分＼[1＼]，再制造是实现汽车产品回收利用的有效途径.在经济效益方面，目前全球再制造产业年产值估算超过千亿美元，其中美国再制造产业规模最大，超过750亿美元，有73 000家再制造企业，从业人数约48万，其中汽车和工程机械领域约占2/3以上＼[2＼].作为汽车“心脏”的发动机，其再制造产业的发展得到了国家各项政策的重点支持，从2005年以来在国家各项政策的支持下，我国汽车发动机再制造产业从无到有，技术不断升级，产业规模不断扩大.但对于汽车发动机再制造产业经济性方面的研究在学术界仍是一个新兴的研究领域，主机厂、用户以及投资者对其经济性、商业模式的研究还很少.从获取的文献来看，国内外虽有学者对此有所涉及，如Crotty[3]采用战略矩阵法定性地考察英国的汽车零部件生产企业和再制造企业对欧盟报废汽车指令的具体战略对策.Chitrakar和Ferrao等＼[4-5＼]在绿色制造的基础上构建了报废汽车循环管理模型，并运用报废汽车处理者的技术成本模型分析汽车回收利用活动的经济效益是如何变化的.国内的董晨阳[6]对我国报废汽车回收工程中应用循环经济理论的正确性和可行性进行了论证.徐滨士、刘世参等[7]在对3 000台斯太尔发动机再制造过程的剖析和对我国报废汽车的数量、质量调研的基础上测算了汽车发动机再制造产业的经济效益.但大多数研究都是偏重于汽车产品回收利用的整个过程，专门针对汽车发动机再制造经济性的研究较少，仅有的少量研究也是静态数据的计算，缺乏前瞻性和预测性.特别是对于发动机再制造这样的新兴产业必将伴随着与之相适应的商业模式，结合实例从用户视角和企业视角等多个层面开展系统性的经济研究将是一个崭新的课题.

1再制造汽车发动机的定义本文通过对相关汽车发动机企业商业运营模式进行调研，将再制造发动机总结为三类：报废汽车发动机、大修汽车发动机和三包汽车发动机.报废汽车发动机是指发动机的寿命周期已经结束，经相关机构与企业回收、拆解、再制造的发动机（流向如图1所示）.大修汽车发动机是指发动机在大修期内（一般指出厂使用4～6年）出现故障，普通维修已无法满足需要，必须经再制造才可恢复原有功能的发动机（流向如图2所示）.三包汽车发动机是指在三包期内（一般三包期为12个月或10×104km，以先期到达者为限）出现故障，普通维修已无法满足需要，需经过相关机构鉴定后进行再制造的发动机（流向如图3所示）.

2汽车发动机再制造的系统动力学经济性

2.1选取系统变量科学合理地选取影响汽车发动机再制造经济性的动态变量是建立系统动力学模型的第一步，也是进行整个动态分析的基础＼[8-9＼].本文运用头脑风暴、专家访谈以及情景分析等方法多次深入政府机关、科研院所、生产一线，和政府官员、专家学者、企业技术人员进行了多次深度访谈和交流，以产量和利润作为2个主要变量，将产量设计为随时间变化的变量，时间范围设计为2011年—2014年，将利润设计为滑块变量，可由研究者根据研究的不同需要自行决定取值范围.

2.2流图设计与系统调试根据产量和利润2个主要变量，将系统分为2个子系统，一是再制造汽车发动机的产量预测子系统，二是再制造汽车发动机的利润预测子系统.

2.2.1再制造汽车发动机产量预测子系统

2.2.2再制造汽车发动机利润预测子系统

2.2.3经济分析综合系统

3实证仿真与分析

3.1获取实证数据本文选取某企业为案例，采集的数据汇总如表1—表5所示（表中数据均由企业提供，部分价格数据由供应商提供）.

3.2再制造发动机产量分析根据系统输出结果，2011—2014年报废汽车发动机的产量、大修汽车发动机的产量、三包汽车发动机的产量以及再制造发动机的总产量如表6和图7所示.从表6和图7中可以明显地看出，大修机产量要远大于三包机和报废机的产量，而且随时间的变化更为明显，说明目前大修机仍是再制造中废旧发动机的主要来源，这样的仿真预测结果也与实际调研情况吻合，即真正意义上的完全报废机用于再制造的还较少.

4结论

本文通过构建汽车发动机再制造系统动力学经济性分析模型，对某具有代表性的企业生产销售的某款再制造发动机进行实证分析，结合当前汽车产业已形成规模经济的特点＼[10＼]，得出以下结论：1）从企业视角分析，目前再制造板块的主要盈利还是依靠三包发动机，三包发动机的利润远远大于报废机和大修机.这也反映出目前我国发动机再制造领域的普遍问题，报废机和大修机的利润都较低，唯有依靠提高回收率才能产生规模效应.2）从国家层面来看，在当前的技术水平和商业模式下，发动机再制造企业主要依靠对三包汽车发动机进行再制造盈利，而报废汽车发动机和大修汽车发动机的利润率较低.因此国家应完善相关法律法规和制订科学合理的补贴政策，以提高废旧发动机的回收率，从而促进企业产生规模经济效应.

摘要：将“产量利润效益”三者有机结合，运用系统动力学方法构建了汽车发动机再制造经济性分析模型.运用该模型选取某发动机再制造企业为实证案例，对其经济效益进行了动态仿真分析与模拟.通过分析得出以下结论：目前企业主要依靠三包汽车发动机盈利，大修机和报废机利润率较低，国家应进一步完善相关法律法规和补贴政策，提高废旧发动机的回收率以促进企业产生规模经济效应.

关键词：发动机再制造；系统动力学；经济效益；动态仿真与模拟

汽车产品回收利用是循环经济的重要组成部分＼[1＼]，再制造是实现汽车产品回收利用的有效途径.在经济效益方面，目前全球再制造产业年产值估算超过千亿美元，其中美国再制造产业规模最大，超过750亿美元，有73 000家再制造企业，从业人数约48万，其中汽车和工程机械领域约占2/3以上＼[2＼].作为汽车“心脏”的发动机，其再制造产业的发展得到了国家各项政策的重点支持，从2005年以来在国家各项政策的支持下，我国汽车发动机再制造产业从无到有，技术不断升级，产业规模不断扩大.但对于汽车发动机再制造产业经济性方面的研究在学术界仍是一个新兴的研究领域，主机厂、用户以及投资者对其经济性、商业模式的研究还很少.从获取的文献来看，国内外虽有学者对此有所涉及，如Crotty[3]采用战略矩阵法定性地考察英国的汽车零部件生产企业和再制造企业对欧盟报废汽车指令的具体战略对策.Chitrakar和Ferrao等＼[4-5＼]在绿色制造的基础上构建了报废汽车循环管理模型，并运用报废汽车处理者的技术成本模型分析汽车回收利用活动的经济效益是如何变化的.国内的董晨阳[6]对我国报废汽车回收工程中应用循环经济理论的正确性和可行性进行了论证.徐滨士、刘世参等[7]在对3 000台斯太尔发动机再制造过程的剖析和对我国报废汽车的数量、质量调研的基础上测算了汽车发动机再制造产业的经济效益.但大多数研究都是偏重于汽车产品回收利用的整个过程，专门针对汽车发动机再制造经济性的研究较少，仅有的少量研究也是静态数据的计算，缺乏前瞻性和预测性.特别是对于发动机再制造这样的新兴产业必将伴随着与之相适应的商业模式，结合实例从用户视角和企业视角等多个层面开展系统性的经济研究将是一个崭新的课题.

1再制造汽车发动机的定义本文通过对相关汽车发动机企业商业运营模式进行调研，将再制造发动机总结为三类：报废汽车发动机、大修汽车发动机和三包汽车发动机.报废汽车发动机是指发动机的寿命周期已经结束，经相关机构与企业回收、拆解、再制造的发动机（流向如图1所示）.大修汽车发动机是指发动机在大修期内（一般指出厂使用4～6年）出现故障，普通维修已无法满足需要，必须经再制造才可恢复原有功能的发动机（流向如图2所示）.三包汽车发动机是指在三包期内（一般三包期为12个月或10×104km，以先期到达者为限）出现故障，普通维修已无法满足需要，需经过相关机构鉴定后进行再制造的发动机（流向如图3所示）.

2汽车发动机再制造的系统动力学经济性

2.1选取系统变量科学合理地选取影响汽车发动机再制造经济性的动态变量是建立系统动力学模型的第一步，也是进行整个动态分析的基础＼[8-9＼].本文运用头脑风暴、专家访谈以及情景分析等方法多次深入政府机关、科研院所、生产一线，和政府官员、专家学者、企业技术人员进行了多次深度访谈和交流，以产量和利润作为2个主要变量，将产量设计为随时间变化的变量，时间范围设计为2011年—2014年，将利润设计为滑块变量，可由研究者根据研究的不同需要自行决定取值范围.

2.2流图设计与系统调试根据产量和利润2个主要变量，将系统分为2个子系统，一是再制造汽车发动机的产量预测子系统，二是再制造汽车发动机的利润预测子系统.

2.2.1再制造汽车发动机产量预测子系统

2.2.2再制造汽车发动机利润预测子系统

2.2.3经济分析综合系统

3实证仿真与分析

3.1获取实证数据本文选取某企业为案例，采集的数据汇总如表1—表5所示（表中数据均由企业提供，部分价格数据由供应商提供）.

3.2再制造发动机产量分析根据系统输出结果，2011—2014年报废汽车发动机的产量、大修汽车发动机的产量、三包汽车发动机的产量以及再制造发动机的总产量如表6和图7所示.从表6和图7中可以明显地看出，大修机产量要远大于三包机和报废机的产量，而且随时间的变化更为明显，说明目前大修机仍是再制造中废旧发动机的主要来源，这样的仿真预测结果也与实际调研情况吻合，即真正意义上的完全报废机用于再制造的还较少.

4结论

本文通过构建汽车发动机再制造系统动力学经济性分析模型，对某具有代表性的企业生产销售的某款再制造发动机进行实证分析，结合当前汽车产业已形成规模经济的特点＼[10＼]，得出以下结论：1）从企业视角分析，目前再制造板块的主要盈利还是依靠三包发动机，三包发动机的利润远远大于报废机和大修机.这也反映出目前我国发动机再制造领域的普遍问题，报废机和大修机的利润都较低，唯有依靠提高回收率才能产生规模效应.2）从国家层面来看，在当前的技术水平和商业模式下，发动机再制造企业主要依靠对三包汽车发动机进行再制造盈利，而报废汽车发动机和大修汽车发动机的利润率较低.因此国家应完善相关法律法规和制订科学合理的补贴政策，以提高废旧发动机的回收率，从而促进企业产生规模经济效应.

摘要：将“产量利润效益”三者有机结合，运用系统动力学方法构建了汽车发动机再制造经济性分析模型.运用该模型选取某发动机再制造企业为实证案例，对其经济效益进行了动态仿真分析与模拟.通过分析得出以下结论：目前企业主要依靠三包汽车发动机盈利，大修机和报废机利润率较低，国家应进一步完善相关法律法规和补贴政策，提高废旧发动机的回收率以促进企业产生规模经济效应.

关键词：发动机再制造；系统动力学；经济效益；动态仿真与模拟

汽车产品回收利用是循环经济的重要组成部分＼[1＼]，再制造是实现汽车产品回收利用的有效途径.在经济效益方面，目前全球再制造产业年产值估算超过千亿美元，其中美国再制造产业规模最大，超过750亿美元，有73 000家再制造企业，从业人数约48万，其中汽车和工程机械领域约占2/3以上＼[2＼].作为汽车“心脏”的发动机，其再制造产业的发展得到了国家各项政策的重点支持，从2005年以来在国家各项政策的支持下，我国汽车发动机再制造产业从无到有，技术不断升级，产业规模不断扩大.但对于汽车发动机再制造产业经济性方面的研究在学术界仍是一个新兴的研究领域，主机厂、用户以及投资者对其经济性、商业模式的研究还很少.从获取的文献来看，国内外虽有学者对此有所涉及，如Crotty[3]采用战略矩阵法定性地考察英国的汽车零部件生产企业和再制造企业对欧盟报废汽车指令的具体战略对策.Chitrakar和Ferrao等＼[4-5＼]在绿色制造的基础上构建了报废汽车循环管理模型，并运用报废汽车处理者的技术成本模型分析汽车回收利用活动的经济效益是如何变化的.国内的董晨阳[6]对我国报废汽车回收工程中应用循环经济理论的正确性和可行性进行了论证.徐滨士、刘世参等[7]在对3 000台斯太尔发动机再制造过程的剖析和对我国报废汽车的数量、质量调研的基础上测算了汽车发动机再制造产业的经济效益.但大多数研究都是偏重于汽车产品回收利用的整个过程，专门针对汽车发动机再制造经济性的研究较少，仅有的少量研究也是静态数据的计算，缺乏前瞻性和预测性.特别是对于发动机再制造这样的新兴产业必将伴随着与之相适应的商业模式，结合实例从用户视角和企业视角等多个层面开展系统性的经济研究将是一个崭新的课题.

1再制造汽车发动机的定义本文通过对相关汽车发动机企业商业运营模式进行调研，将再制造发动机总结为三类：报废汽车发动机、大修汽车发动机和三包汽车发动机.报废汽车发动机是指发动机的寿命周期已经结束，经相关机构与企业回收、拆解、再制造的发动机（流向如图1所示）.大修汽车发动机是指发动机在大修期内（一般指出厂使用4～6年）出现故障，普通维修已无法满足需要，必须经再制造才可恢复原有功能的发动机（流向如图2所示）.三包汽车发动机是指在三包期内（一般三包期为12个月或10×104km，以先期到达者为限）出现故障，普通维修已无法满足需要，需经过相关机构鉴定后进行再制造的发动机（流向如图3所示）.

2汽车发动机再制造的系统动力学经济性

2.1选取系统变量科学合理地选取影响汽车发动机再制造经济性的动态变量是建立系统动力学模型的第一步，也是进行整个动态分析的基础＼[8-9＼].本文运用头脑风暴、专家访谈以及情景分析等方法多次深入政府机关、科研院所、生产一线，和政府官员、专家学者、企业技术人员进行了多次深度访谈和交流，以产量和利润作为2个主要变量，将产量设计为随时间变化的变量，时间范围设计为2011年—2014年，将利润设计为滑块变量，可由研究者根据研究的不同需要自行决定取值范围.

2.2流图设计与系统调试根据产量和利润2个主要变量，将系统分为2个子系统，一是再制造汽车发动机的产量预测子系统，二是再制造汽车发动机的利润预测子系统.

2.2.1再制造汽车发动机产量预测子系统

2.2.2再制造汽车发动机利润预测子系统

2.2.3经济分析综合系统

3实证仿真与分析

3.1获取实证数据本文选取某企业为案例，采集的数据汇总如表1—表5所示（表中数据均由企业提供，部分价格数据由供应商提供）.

3.2再制造发动机产量分析根据系统输出结果，2011—2014年报废汽车发动机的产量、大修汽车发动机的产量、三包汽车发动机的产量以及再制造发动机的总产量如表6和图7所示.从表6和图7中可以明显地看出，大修机产量要远大于三包机和报废机的产量，而且随时间的变化更为明显，说明目前大修机仍是再制造中废旧发动机的主要来源，这样的仿真预测结果也与实际调研情况吻合，即真正意义上的完全报废机用于再制造的还较少.

4结论

本文通过构建汽车发动机再制造系统动力学经济性分析模型，对某具有代表性的企业生产销售的某款再制造发动机进行实证分析，结合当前汽车产业已形成规模经济的特点＼[10＼]，得出以下结论：1）从企业视角分析，目前再制造板块的主要盈利还是依靠三包发动机，三包发动机的利润远远大于报废机和大修机.这也反映出目前我国发动机再制造领域的普遍问题，报废机和大修机的利润都较低，唯有依靠提高回收率才能产生规模效应.2）从国家层面来看，在当前的技术水平和商业模式下，发动机再制造企业主要依靠对三包汽车发动机进行再制造盈利，而报废汽车发动机和大修汽车发动机的利润率较低.因此国家应完善相关法律法规和制订科学合理的补贴政策，以提高废旧发动机的回收率，从而促进企业产生规模经济效应.