基于微观经济系统中工业企业的SD 模型设计与分析

□常冶衡 龙珍(青岛黄海学院 山东青岛266427)

微观经济学主要研究单个消费者如何把有限的收入分配在各种商品的消费上，以获得最大的效用；企业如何把有限的资源分配于各种商品的生产上，以获取最大的利润；单个市场的价格如何决定等等经济个体的决策行为。微观经济学以经济个体为研究对象，研究单位商品的效用、供给、需求、价格如何决定，研究工业企业的投入、产出、成本、收益、价格、利润如何决定，研究以上个量之间的相互关系。依据上述理论，本文将着重从需求、供给、价格、收入、成本、利润等若干方面通过建立系统动力学模型进行系统分析，其经济分析更具严谨性。

一、基于微观经济系统中工业企业的个量分析

个量分析是对单个经济单位和单个经济变量及其相互关系所作的分析，该分析控制系统主要包括供给量（产量）、需求量（销售量）、价格、收入、总成本、变动成本、固定成本、单位成本、销售提成、计件工资总额、利润等要素。为了便于分析，不妨将某工业企业的价格、收入、总成本、利润、供给量、需求量作为主要因素并且对以下变量进行假定：

（1）在市场中达到供求平衡，即需求量等于供给量，通过市场调研得出自发性需求量为8 000。

（2）由于受到相关行业产品准入的影响，根据该企业的预测，该产品未来几年的需求价格弹性数据将有所提高，如表1所示。

（3）该企业的需求量初始值假定为1 500。供给量取决于企业的利润与单位成本，其中利润的40%用于再投资并且初始值假定为1 000。

（4）该企业的计件工资按照销售价格的15%提取，销售人员的提成比例按照销售价格的10%提取。

通过上述的假定建立模型，用回路图描述系统结构框架，建立各个要素之间的逻辑关系，借助方程描述要素之间的数量关系，最终用仿真软件进行模拟。对此，笔者将对生产和销售行为中的诸多因素并结合现实情况进行一定程度上的简化与假设，借助Vensim软件构建微观经济系统动力学模型（如图1所示），在研究过程中进行了有益的尝试。

(一)模型假设

本文主要研究的对象是某个工业企业的经济行为，因需求量（销售量）决定了价格、价格与需求量共同决定了收入，收入减去成本形成企业的利润，利润与企业的单位成本共同决定了供给量（产量），同时又假定该企业的供求是平衡的，即需求量等于供给量。本模型运行的时间为10年，模拟时间较短，因此在期间内外部因素变化不大，可以在一定程度上将其忽略。

表1

(二)因果关系图设计与说明

该企业主要通过价格与需求量（销售量）的共同作用提高收入，其中价格决定了单位产品的收入，主要影响了销售提成和计件工资总额，二者决定了产品的变动成本。变动成本和固定成本决定了企业的总成本，收入与总成本又决定了企业的利润，最终通过利润影响投资和单位成本决定企业的供给量（产量），供给量决定了需求量。最终形成了一个较为完整的因果回路图。该系统分成七条回路：

图1

（1）供给量（产量）→需求量（销售量）→收入→利润；

（2）供给量（产量）→需求量（销售量）→价格→收入→利润；

（3）供给量（产量）→变动成本→总成本→利润；

（4）供给量（产量）→需求量（销售量）→变动成本→总成本→利润；

（5）供给量（产量）→需求量（销售量）→价格→销售提成→变动成本→总成本→利润；

（6）供给量（产量）→需求量（销售量）→价格→计件工资总额→变动成本→总成本→利润；

（7）供给量（产量）→变动成本→总成本→单位成本。

模型以年为单位，用Vensim进行仿真分析。其基本方程和相关参数如下：首先，根据经济学中的需求价格之间的函数关系，价格=[自发性需求量-需求量（销售量）]/需求价格弹性，这里假定自发性需求量=8 000，需求价格弹性随着时间（年）的变化发生调整，设定参数如下：需求价格弹性=500+STEP （25，1）+STEP （26.25，2）+STEP （27.56，3） +STEP （28.94，4） +STEP （30.39，5） +STEP （31.91，6） +STEP（33.5，7）+STEP（35.18，8）+STEP（36.94，9）+STEP（38.78，10）。 其次，由于假定在该市场中供求平衡并且初始值为1 500，则需求量 （销售量）=ACTIVE INITIAL[供给量 （产量），1 500]。第三，由于供给量取决于企业的利润与单位成本（假定该企业将利润的40%用于再投资，并设定供给量的初始值为 1 000），则：供给量（产量）=INTEG （利润×0.4/单位成本，1 000）。第四，单位成本取决于总成本与供给量（产量）两个因素，则单位成本=总成本/供给量（产量）。第五，根据总成本=固定成本+变动成本公式，又假定固定成本=6 000，变动成本取决于供给量（产量）与需求量（销售量），则：变动成本=[计件工资总额×供给量（产量）]+[需求量 （销售量）×销售提成]，其中计件工资总额=价格×单位计件工资比例（假定单位计件工资比例=0.15），销售提成=价格×提成比例（假定提成比例=0.1）。第六，利润取决于收入与总成本两个因素，则：利润=收入-总成本，其中收入=价格×需求量（销售量）。

(三)模型测试

通过心智模型测试来检测系统模拟行为是否能够满足该企业的经济运行情况。根据系统动力学中的理论，模拟曲线与时间序列的吻合有绝对数据的吻合和趋势的吻合两种情况。其中趋势的吻合更为重要，因为系统动力学模型就是以系统微观结构为基础建立的模型，结构决定了系统行为的特征，而趋势是行为特征的主要标志。该系统模型是运用Vensim软件完成的，设计参数如下：取INITIAL TIME=1，FINAL TIME=10，TIME STEP=1，时间单位为年，即模拟运行为10年。

模型在运用之前首先进行有效性检验，通过对现实的模拟来检验模型的可用性，因此，必须确定在现实中观察的规律、法则在模型中成立。确认的途径是运用正规的或者不正规的方法比较模型表现与检验指标是否符合。下面笔者采用理论检验来考察模型的有效性、一致性与适应性。系统仿真结果如下页图2所示。

为了更好地观察该系统的行为是否同该企业的经济运行情况相吻合，我们不妨将图 2（a）、（b）、（c）、（d）4 个图合并成为下页图 3，将图 2（b）、（d）、（e）、（f）4 个图合并成为下页图 4。

可见，受到相关行业产品准入的影响，该产品的需求价格弹性逐年递增。同时，在该产品供求平衡的前提下，随着供给量（产量）的提高，企业只能采用薄利多销的策略来增加收入。收入的增加带来了变动成本同向增加，进而利润也随之增加 （如图4所示）。受到需求价格弹性逐年递增的影响，到了第7年，企业的利润达到了最高点，之后利润开始减少。可见模拟的结果与该企业的实际情况描述吻合的比较好，这一点能够让该企业建立对模型的信任。

二、微观经济系统中工业企业运行机制的启示

单个经济单位和单个经济变量中的各个环节是相互作用、相互影响的体系。该环节中涉及到生产部门和销售部门两个方面，作为工业企业来说，利润最大化是最终目标。因此企业必须把产量、销售量、价格、收入、成本等方面合理配置。根据系统动力模型的分析，结合厂商运行机制的现状，可以得到以下启示：

(一)建立合理的市场调研机制

合理的市场调研机制可以使企业把握市场的发展趋势，根据特定的决策问题系统地设计、搜集、记录、分析市场中的各种信息资料从而把握市场的供求情况，相关行业的准入对该产品需求价格弹性的影响程度。因此，市场调研是市场预测和经营决策中不可缺少的组成部分。

(二)建立合理的市场预测机制

企业将市场调研中收集到的相关数据并结合当前的经济环境因素，运用科学的方法，对影响市场供求变化的相关因素进行综合分析，通过运用数理统计的方法分析和预测其发展趋势，并邀请专家对市场预测的信息进行评估、分析与修正。通过市场预测为经营决策提供最可靠的数据。

(三)制定合理的决策方案

企业制定合理的决策方案需要借助一定系统分析工具进行要素分析、计算和判断，对未来的行动作出决定。通过系统工具分析可以看出企业的未来利润的增减变化，根据企业的利润变化情况提前制定相关的决策方案，对未来的变化趋势提早作出决定。

图2

图3

图4

三、结论

本文通过系统动力学的基本理论描述并模拟了工业企业经济行为的全过程，就供给量（产量）、需求量（销售量）、价格、收入、总成本、变动成本、固定成本、单位成本、销售提成、计件工资总额、利润等要素进行了全面分析，在此基础上构建了系统动力学模型，进而使用了Vensim软件实现了系统仿真，进行了心智模型测试。从结果来看，模型较好地吻合了该厂商的控制体系的诸多要素，这些都说明了系统动力学在微观经济系统研究中的可行性。

工业企业的经济运行机制要整合并协调各个要素之间的相互关系，就必须建立合理的市场调研机制，通过市场调研的数据与信息进行市场预测，最终计算出科学的预测数据，从中提出可行性的方案对未来的变化趋势进行决策。

由于微观经济系统是一个非常复杂和抽象的过程，其影响因素较多，难以考虑周全。本研究模型对部分变量作出了假设，同时作出了一定的简化处理。模拟运行时间仅仅为10年，当其他宏观经济环境以及宏观经济政策发生变化时，其相关的变量就会受到一定程度的影响，这些因素在今后的研究中还有待于更深入的分析。