先进制造业集群空间升级稳定性评估及应用——基于动态能力环境调节分析

陈 香，蒋 培

（安徽机电职业技术学院经贸学院，安徽 芜湖 241002）

一、研究背景

受新冠疫情、大国博弈等内外环境多重因素影响，全球产业链正加速呈现内敛化、全球化等空间重构趋势[1]。先进制造业是国民经济重要支柱，党的十九大报告将“培育若干世界级先进制造业集群”作为重点提出。国家“十四五”规划再次强调“积极推动全产业链优化升级，大力发展先进制造业集群，鼓励企业兼并重组，防止低水平重复建设”等问题。产业集群作为产业链空间载体，集群内各企业及经济组织之间存在产业链关系。先进制造业集群核心主体如何整合邻近空间内“链主”产业和配套群体之间各项资源要素，形成产业链在上游、中游、下游的优势集群，已成为热点话题[2]。空间升级是集群在全球范围内各项资源要素整合、推动产业链优化升级的重要途径。然而众多实践表明，我国一些地区如长三角、珠三角等发达区域，先进制造业集群空间升级过程中出现资源分散、上下游企业协同水平低、产业重组结构不稳等现象，严重阻碍我国先进制造业集群向全球价值链高端迈进[3]。近年来，以美国“与科技挂钩”为代表的贸易保护主义和逆全球化倾向，更加提醒我国先进制造业应加快空间升级，重构全球产业链。因此，科学制定集群空间升级战略，维持和提升其稳定性，是理论界和实践界亟待解决的重点问题[4]。

不断变化的环境中，动态能力作为增强企业环境应对灵活性、适应性的重要能力，可推动集群在有限空间内除旧布新、优化资源，引起了社会各界广泛关注[5-7]。目前国内外学者从动态能力视角对制造业集群空间升级进行了大量研究，如：Ari Jantunen[8]以217家制造业和服务机构为研究对象，得出企业动态能力中资源重新配置能力可为企业带来更大的竞争优势；吴松强[3]等研究关系嵌入性、动态能力与企业创新绩效之间的内在关系，对江苏省先进制造业集群开展实证研究，结果表明，由机会感知能力和资源整合能力构成的动态能力是“关系嵌入性—企业创新绩效”的中介变量；李志春[9]等从能力广度、深度、生命周期构建高技术创新动态能力三维演化模型，得出其演化过程呈现出“S”形的曲面；卢启程[10]等提出“知识网络嵌入—动态能力—企业成长”的理论逻辑，认为斗南花卉产业集群中组织柔性能力和研发能力存在中介效应。上述研究主要集中在动态能力某一维度对集群成长、绩效影响的作用等，忽略了集群空间重构动态能力形成的系统性、整体性，从动态能力环境调节与空间升级稳定性之间开展研究的几乎没有。很明显，动态环境调节能力大小与先进制造业集群空间升级稳定性呈正向关系，动态环境调节能力越强，空间升级稳定性就越高，集群企业间联系更为紧密，越有利于集群空间资源优化配置；反之，集群安全风险会加大。因此，从动态能力环境调节视角研究先进制造业集群空间升级稳定性，可以优化集群空间布局，促进区域经济协调发展，为全方位打造自主可控可靠的产业链、供应链提供安全保障。

先进制造业集群作为多要素、多主体交叉融合的互动式闭环系统，空间升级极易受外部环境变化、企业间竞合效应等不确定因素影响，决策者难以采用精确属性值反映。本文采用区间犹豫模糊双向投影法对其空间升级稳定性进行综合评估，属性值均以区间模糊元（IVHFE，Interval-valued Hesitant Fuzzy Element）形式存在，属性权重在不完全未知情况下采用区间形式给出，使得表达结果更加准确合理。通过构建集群空间升级动力模型，深入分析集群动态能力与环境动态性调节关系层次，结合具体算例得出集群空间升级稳定性最优区间以及关键动态能力排序。研究结果有助于集群核心主体及时了解产业空间升级动态，查找出影响空间升级的关键动态能力，为产业升级稳定性和空间布局理论提供更加丰富和全面的参考。

二、理论基础和评估模型构建

（一）先进制造业集群空间升级动力模型

先进制造业集群具有产业高端、高技术特征，其空间升级本质是集群主体在不同地域空间进行资源重构，使得集群在生产流程、效率、技术创新、资源配置等方面得到全方位改善。本文研究的集群是以先进制造业为主导，在资源、资本、知识和政策等共同因素推动下，沿着形成、成长、成熟、更新四阶段演化轨迹，由多条供应链交叉组成，经产业集群与产业链耦合而成的上游、中游、下游的新型复合组织系统[1，2]。集群空间升级是一个涉及多尺度度量的动态过程，如跨区域资源整合、不同地理空间产业上下游联系、以国际贸易为基础的协作分工体系等，均是集群升级在空间上的体现[4，6]。

参考国内外研究[1，11，12]，本文认为集群空间升级动力一方面表现在宏观政治、经济等环境变化同时，集群会积极做出制度性调整与反馈，不断创造新的发展机遇，进行新资源培养与重构，促进集群企业上下游协同发展等，构成集群不同空间重构模式的推动力；另一方面，伴随终端市场需求不断扩大，集群主体通过技术创新、知识溢出等改善自身运营模式，不断引入商业新业态，扩展需求类型、范围，重组需求链，促进全球产业链在分化创新基础上重构集群品牌市场，前向拉动核心产业进行空间升级，构成集群可持续成长发展的拉力。具体构建图1所示空间升级动力模型，空间升级模式作为集群在不同地域空间布局的具体路径，本文从上述集群产生的驱动力将其划分为四种类型，具体如下：

图1 先进制造业集群空间升级动力模型

第一种是地方性空间升级模式：集群主体快速融入地方性生产或社会网络，利用本地优惠政策、人才、社会化资产等资源要素进行产业空间整合与重构，并转化为显性竞争力，从而实现产业地方性升级。

第二种是去地方性空间升级模式：集群主体完全或部分转移集群功能到当地新的区位，且再次嵌入到新的集群生产网络，通过去地方化实现集群主体产业在更大地理空间或更大生产网络分离、重组、整合、优化。

第三种是区域化空间升级模式：从区域视角抬升空间尺度，将区域外部力量，特别是国家和跨区域政策、产业规制变化和区域生产网络框架纳入集群空间重组结构中，不断优化区域链，提高集群的区域竞争力，促进产业升级逐渐呈现高级化。

第四种是全球化空间升级模式：集群核心主体通过加强与全球价值链及其领导企业之间的耦合，促进产业要素向更高级化发展，实现基于全球价值链攀升的知识溢出、技术扩散，最终实现集群全球化空间升级。

（二）集群空间升级动态能力与环境调节关系模型

动态能力是应对空间升级不确定因素的重要能力，提升集群空间升级动态能力是增强集群可持续竞争优势的关键[12]。集群空间升级过程中正向动态能力形成的关键在于如何引导集群及时感知外部环境变化，做出有利于自身发展的回应[13]。这里所指的外部环境主要针对集群在不同空间升级模式中所涉及的政治、经济、文化、资源、组织变迁等内外因素综合。

根据动态能力资源观相关理论[9，14]，本文认为产业集群空间升级动态能力的形成过程是依次经过再生集群动态能力、更新集群动态能力、渐变动态能力对环境调节的不断演变，最后形成集群核心竞争能力的动态过程。伴随着集群竞争势力范围扩大，集群主体会在新的地域空间形成核心竞争优势，通过动态能力螺旋式循环演化形成闭合回路。针对集群空间升级动态能力形成过程，具体构建图2关系模型。

层次一：当集群外部环境高度变化时，集群核心主体需将集群内网络资源进行“新空间组合”，如技术创新、资源重构、区际转移、知识共享等产业链配套组合，实现集群高质量聚合，形成再生动态能力以适应环境变化要求。

层次二：当集群获取对资源形成初步“新空间组合”能力后，形成能力更广的动态能力，培育和更新资源能力会不断促进集群核心主体对不同地理空间资源的引进、消化、吸收和转化，这种动态过程便形成了更新动态能力。

层次三：当外部环境逐渐趋于稳定时，集群通过持续突破组织系统中优势发展的均衡态，不断创造出维持集群核心竞争优势的空间升级战略，形成更深层次的渐变动态能力，反映了动态能力广度发展中的成长能力。

由于外部环境是一个持续动态演化过程，因此集群空间升级稳定性维持是一个持续打破均衡态的过程。综上可知，先进制造业集群空间升级动态能力是指集群核心“链主”及时感知外部环境变化、积极开展链上资源整合优化、逐渐扩大集群竞争势力范围、维持可持续竞争优势的一种高阶能力。

在上述研究基础上，可将集群动态能力划分为五种能力组合[9，10，13]，具体见图3。第一，集群学习与创新能力作为集群动态能力演化的原点和推动力，是集群主体在感知外部环境变化时不断开拓和获取新资源、新信息的应变能力。第二，集群商业模式再造能力是集群网络创造价值的核心逻辑和基本方式，即核心主体不断感知和回应外部环境变化，通过创造新需求和建立新商业模式，逐渐扩大集群网络获取持续竞争优势的能力。第三，集群空间网络战略规划能力是集群主体执行战略变革的重要能力，战略规划可确定空间升级方向和侧重点，目标是构建优于竞争对手的空间网络结构和绩效战略。第四，风险感知与柔性监控能力是集群应对外部环境变化的风险感知、分析与处理能力，即集群主体在改变和扩大空间网络结构时，能准确分析和实时监控外部环境复杂性与环境扰动状况的能力。第五，资源整合与匹配能力在一定程度上反映了集群对资源或信息重组利用水平，当集群内各核心主体间资源互动水平较高时，集群内各利益实体间信息获取和传递水平较高，更愿意协同创造价值。

图3 集群空间升级与动态能力融合框架

（三）基于区间犹豫模糊双向投影评估模型构建

区间犹豫模糊元能近似表示决策者或专家意见，有效解决多重隶属度不确定性语义评价量化问题，扩大信息利用范围；双向投影具有区分度高、科学合理等特点[14]。先进制造业集群空间升级模式选择是典型的模糊多属性决策问题，下文在犹豫模糊信息下结合双向投影对其稳定性大小进行评估。结果为决策者合理规划先进制造业集群空间升级战略提供决策依据。具体过程如下：

假设备选方案集合Xi=（X1，X2，…，Xm）代表先进制造业集群不同空间升级模式，设Pj=（P1，P2，…，Pn）为评价集群空间升级目标对象集。ωˉ和ρ分别为以正、负理想区间模糊信息为参照对象权重向量，属性权重信息为区间数，且满足ωˉj∈[0，1]，ρj=[0，1]。假设R=（rij）m×n为区间犹豫模糊原始矩阵，rij是决策者对方案X关于属性Pj=（j=1，2，3，…，n）的评价值，rij的形式为区间犹豫模糊元，]，…，}，lij为rij中模糊元区间个数。具体步骤如下：

步骤1：构造规范化区间犹豫决策矩阵[14]。

同一个属性区间内模糊元区间个数通常不等，令同一属性下区间数个数相等对R进行规范化处理，即，j=1，2，3…，n，构建规范化决策矩阵。

步骤3：计算区间犹豫模糊向量X-Xi在X-X+上正投影矩Pr j+=Pr jX-X+（X-Xi）和X-X+在XiX+上负投影矩阵Prj-=Pr jXiX+（X-X+）。

定义：若含有区间模糊信息Xa和Xb分别为方案集X上的两个备选方案，}，且la=lb=l，即Xa和Xb中模糊元素个数相等。KIVHFE（Xa，Xb）为Xa和Xb的夹角余弦，XaXb为Xa和Xb形成的向量，则Pr jXb（Xa）表示Xa在Xb的投影，计算过程如下[15]：

其中，i=1，2，…，m；j=1，2，…，n；λ=1，2，…，lj，lj为第j项属性区间数个数。

步骤4：构造一致系数矩阵[δij]m×n[16]。

步骤5：构建线性规划模型求解属性综合权重W[17]。

属性权重ωˉ位于某区间位，且不确定。使方案加权总偏差和最小，权重最大熵组合模型求解如下：

上式中α∈[0，1]是平衡系数，具体可根据实际情况和专家决策给出。

式（10）可利用Matlab、lingo等求解，得到ωˉj，同理也可以构建Xi评价值与负投影的偏差如式（10）的线性规划模型，求解出ρj，则综合权重W表示如下：

步骤6：求解加权一致性系数δi（w）。

三、算例分析

为统筹规划先进制造业集群在不同地域空间的资源配置，亟待对空间升级稳定性进行综合评估。以长三角区域某省重点领域近几年先进制造业集群空间规划为例，现取四种空间升级模式作为新能源汽车产业集群的评估对象集，具体为地方性空间升级（方案X1），去地方性空间升级（方案X2），区域化空间升级（方案X3），全球化空间升级（方案X4），每个方案从集群学习与创新能力（G1），集群空间网络战略规划能力（G2），资源整合与匹配能力（G3），集群商业模式再造能力（G4），环境风险感知与柔性监控能力（G5）五个动态能力进行综合评价。在这个多属性评估中，由于决策值存在不确定因素，且决策专家难以取得一致性意见，结合专家经验、企业调研及模糊数学相关理论，采用区间犹豫模糊元评价，属性值打分在[0，1]之间，0分最差，1分为最好，原始决策矩阵R=（rij）4×5见表1。决策专家给出属性权重区间范围为：

表1 区间犹豫模糊原始决策矩阵R=（rij）4×5

表2 区间犹豫模糊规范化决策矩阵R′=（rij′）4×5

步骤2：根据式（1）和式（2）求解含有区间犹豫模糊元信息的正理想方案X+和负理想方案X-，结果如下：

步骤3：根据（3）—（8）计算区间正投影Pr j+和负投影Pr j-矩阵如下：

步骤4：利用公式（9）构造一致系数矩阵δij如下：

步骤5：根据ωˉ和ρ的属性权重区间范围，结合式（10）、（11）和（13），采用lingo软件求解，取α=1/2和β=1/2求得综合权重Wj=（0.22，0.25，0.20，0.18，0.15）T。

步骤6：根据式（12）可求得加权一致系数：δi（w）=（0.2123，0.6726，0.4297，0.2736）

根据各方案加权一致系数可得每个方案中动态能力排序X2＞X3＞X4＞X1。同理，根据式（10）还可以得到每个方案中目标属性对方案空间升级稳定性影响程度排序如下：

参考国内外相关文献及专家经验[13，18，19]，将空间升级稳定性标准加权系数划分在（0，0.3]，（0.3，0.6]，（0.6，0.8]，（0.8，1]四个区间内，对应等级分别为不稳定、基本稳定、较稳定、稳定。根据上述总体方案加权一致系数可知方案X2最优，即空间升级处于较稳定区间，新能源汽车产业集群当前空间升级最优战略为去地方性空间升级。方案X1和X4处于不稳定等级，当前空间升级战略亟待重新规划。具体策略可参考各方案中目标属性对集群空间升级稳定性影响程度排序。具体为：方案X1和X4中集群环境风险感知与柔性监控能力、集群学习与创新能力二者较弱，需要重点提升集群对宏观环境风险感知，激励集群成员学习与创新。方案X2中集群商业模式再造能力和环境风险感知能力都较差，亟待优化。在最优方案X3中集群学习与创新能力、资源整合与匹配能力都较高。总之，集群空间升级受到内外环境中多种动态因素综合影响，上述结果有助于集群核心主体及时了解产业空间升级稳定性区间，对动态能力较低、不满足空间升级匹配要求的企业给出具体改善方案。

四、结论

（一）动态能力作为促进集群成长的高阶能力，集群主体及相关产业配套实体可根据不同状态环境变化对所拥有知识、内外部可利用资源进行调节优化。本文以先进制造业集群为对象，研究空间升级稳定性与动态能力之间的关系，首次从动态能力环境调节视角，构建了基于区间犹豫模糊双向投影的先进制造业集群空间升级稳定性评估模型，该方法将犹豫模糊信息利用投影方法进行集结，充分利用了区间犹豫模糊信息的优势。结合具体算例，利用Matlab、lingo等软件分别求解出最优匹配方案和单个属性影响程度排序，从不同层面查找系统薄弱环节，对现有单一方案决策方法进行优化，使得决策结果包含信息更加丰富，结果准确性更高，决策过程科学、合理。

（二）研究结果可帮助集群主体及时了解空间升级过程，优化集群动态能力，促进集群采取战略主动强化与其配套企业间的关系，尤其是对集群中处于产业链中分散的上游原材料、关键零部件企业进行重新整合与匹配，并不断优化和巩固集群企业间的协同关系。实践上可为地方政府实施“稳链固链”空间升级战略提供建设依据；理论上丰富了集群空间升级及动态能力环节调节研究。

（三）国内不断增长的庞大内需以及产业结构调整使得先进制造业内部产业链、价值链更加趋向本土化。要想通过扩大内需与集群空间升级双轮驱动，加强我国先进制造业在全球价值链的区域化属性，则集群中低端产业的一些地区性重组是不可避免的。论文研究侧重于从宏观上分析动态能力对先进制造业集群空间升级稳定性影响的评估与验证。未来研究可以从微观视角针对长三角、珠三角重点区域先进制造领域集群重组效率、高端产业链和价值链的国产化率开展实证研究，以及在不同升级阶段动态能力迁徙与组织情境之间、创新绩效之间的关系研究等。