我国新能源汽车供应链复杂网络特征研究

蒋长洪，李 浩 （浙江万里学院，浙江 宁波 315100）

0 引 言

复杂网络就是呈现高度复杂性的网络，一般具备小世界属性，其节点度分布服从幂律分布特性和集群效应。复杂网络的拓扑性质、形成机制、演化统计规律、模型性质等问题在社会科学、工程科学和自然科学等领域有着广泛的应用。

新能源汽车供应链是个包括上游原材料采购、数量众多的零部件供应、整车的装配到终端汽车分销以及售后服务的供应链[1]，其节点数目巨大，网络结构呈现多种不同特征。目前已有学者对新能源汽车产业进行相关研究。杨洋、何紫微指出新能源汽车供应链具备较高的脆弱性，无法进行准确的市场预测以及技术依赖性高等特点[2]。王延臣指出新能源汽车供应链其核心零部件企业成熟度低，供应链效率性低，更偏向响应性，应与制造企业之间侧重于战略合作[3]。郑赟和时帅指出我国新能源汽车供应链应进行企业战略合作，组建生态联盟，共建生态体系，实现风险分摊[4]。

由于新能源汽车属于新兴产业，对其供应链网络方面仍缺乏相关研究。因此，有必要从整体视角认识我国新能源汽车供应链网络的结构，探究我国现行新能源汽车供应链的复杂网络特性，以便对我国新能源汽车产业发展提出相应建议。

1 网络模型构建

本节主要介绍如何构建供应链网络的拓扑结构，以及从复杂网络视角对新能源汽车供应链网络进行分析的重要参数和计算方法。

1.1 供应链的拓扑结构

（1） 供应链的链状拓扑结构。供应链运作通常由原材料供应商、零部件供应商、整车生产商、销售商和顾客五个层级组成，相邻层级之间的物流、现金流和信息流的流通形成了供应链链状结构模型，如图1 所示。

图1 供应链链状结构图

在一条链状供应链模型中，产品来自于上游供应商，经制造商和销售商，最终传递到顾客手中；现金流流向与物流流向相反，从顾客向上传递，经过销售商和制造商，最终到供应商；信息流在供应链中既有单向传递也有双向和多向传递，起到了调节流通活动、引导消费的作用。

（2） 供应链的网状拓扑结构。一家企业往往存在于多条供应链当中，诸多供应链相互交织，形成了具有层次特征的网状供应链拓扑结构，这种模型形式相较于链状供应链模型更能反映现实世界中产品的复杂供应关系，其拓扑结构如图2 所示。

图2 供应链网状结构图

1.2 复杂网络特征指标

（1） 节点度与度分布。度是节点最重要的统计特性，在复杂网络中节点i的度ki表示与其直接相连的节点数目，节点度越大则该节点在网络中的重要性越高。在有向网络中可进一步分为出度和入度。度分布P（k）是指网络中节点度为k的概率，相对于节点度其统计特性更宏观，与网络的动态特性相关性更强[5]。

（2） 平均度。平均度是复杂网络全局特征的基本指标之一，用来反映网络的紧密程度。也就是说网络中平均一个节点的联接规模。平均度越大，网络越密集，网络凝聚力越强；平均度越小，网络越稀疏，越缺乏凝聚力，其计算公式为：

其中：K代表节点平均度，N代表网络规模，Ki表示节点i的度。

（3） 聚集系数。聚集系数是体现供应链网络中企业间凝聚程度的特征值。聚集系数越大，企业战略联盟的程度也越高，企业之间进行优势互补，交易成本减少，运营效率提高，对整个供应链网络的依赖性不强。聚集系数越小，供应链网络中企业凝聚程度越低，供应链中的企业之间几乎不存在联盟簇群，同一层级的企业缺乏交流与合作，企业之间交易成本也比较高，上下游企业的供需合作关系不稳定，影响企业的持续经营。其计算公式为：

其中：CC1（i）表示聚集系数，ki表示节点i的连边数，E1（i）表示ki个节点之间实际存在连边的边数。

整个网络的聚集系数等于所有节点聚集系数的平均值。

（4） 平均最短路径。平均最短路径是网络中所有节点之间最短路径的均值，其反应了网络的传输效率和响应速度。平均最短路径越小，供应链网络传输效率越高、响应速度越快。平均最短路径长度越大，供应链网络的传输效率越低、响应速度越慢，故障的蔓延率也相应比较低。

其中：L表示网络平均最短路径，Lmn是节点m与n之间的最短路径长度，N表示网络规模。

2 我国新能源汽车供应链网络构建

2.1 网络构建。本文在建模时，将新能源汽车供应链参考传统产业供应链网络层级模式分三层：新能源汽车零部件供应商、新能源汽车制造商、汽车销售商。以三个层级上的企业作为复杂网络的节点，依据层级之间的供需关系，构造复杂网络中各个节点之间的边[6]。

选择新能源汽车零部件供应商时，依据Gasgoo（盖世汽车资讯） 提供的整车零配件配套供应商资料，整理得到曙光制动器有限公司、延锋汽车饰件系统有限公司、采埃孚投资有限公司等416 家新能源汽车零部件供应商。

选择新能源汽车制造商时，依据新车交强险购买数提供的2021 年全年新能源汽车销量排行榜，本文选取其中22 款不同品牌车型的对应公司作为新能源汽车制造商节点其具体车型，如表1 所示。

表1 新能源汽车款式列表

选择新能源汽车销售商时，以汽车品牌4S 店作为节点，不同品牌的节点分布高度重复性质，不具备研究价值，直接以省级行政单位作为节点，31 个不包含港澳台的省份，其销售节点同样具备高度重复性。本文依据车主指南提供的经销商数据，筛选出有在出售对应车型的4S 店，以其所在的317 个地级市作为新能源汽车销售商节点。

依据供应网络节点选择以及其对应的生产关系获得共计3 274 条边，节点度大的核心企业位于供应链网络拓扑图中心，外层大多为单一供货的零配件供应商和终端销售点[7]。其网络拓扑图如图3 所示。按照供应链网状的供产销层级关系，其中左侧2-417 为上游新能源汽车零配件供应商，中间418-439 为中游新能源汽车整车制造商，右侧440-756 下游地级市销售点，拓扑图如图4 所示：

图3 新能源汽车供应链网络拓扑图1

图4 新能源汽车供应链网络拓扑图2

2.2 网络验证。通过节点度计算公式计算每个节点的节点度，然后计算该网络节点度分布概率整理得到我国新能源汽车供应链网络节点度分布概率图，如图5 所示：

图5 新能源汽车供应链网络节点度分布概率图

从图5 可以看出，节点度低的企业节点占大多数，只有少部分节点的度值比较大，其度分布服从幂律分布[8]，即少部分节点处于核心地位，大多数节点为非核心地位。

根据节点度计算公式可以得到：其节点度大于10 的概率为15.65%，其节点度小于或者等于10 的概率为84.35%。假设网络节点度的分界点为10，则在该网络754 个节点中，度值比较大的节点有99 个，占全部节点的15.65%，节点的度值小于或者等于10 占84.35%有655 个。可得结论：在我国新能源汽车供应链网络中，只有少部分企业节点的度比较大，大部分企业节点度值都是比较小的，该网络满足复杂网络的重要特征：无标度性质。

一方面，少数节点的度比较大，其中最大的度为310，该节点在供应链层级中属于中游整车制造企业，这说明该节点在供应链网络中也为枢纽企业节点，如果此类节点出现问题，其影响程度会由单个企业节点产生的生产风险沿着供应链向上、下游传递，甚至造成整个供应链的中断或者瘫痪，对于整个新能源汽车供应链网络的影响程度较大。

另一方面，大多数的节点度比较低，网络中由301 个节点的度为1，79 个节点的度为2，节点度为1 和2 概率占全部的50.40%。说明新能源汽车供应链网络中50.40%的企业只与一家或者两家新能源汽车制造商企业发生业务往来，或者部分新能源汽车销售地级市节点只销售一款或者两款市场主流的新能源汽车。

3 我国新能源汽车供应链网络特征分析

3.1 平均度。通过平均度计算公式计算可得构建的我国新能源汽车供应链网络平均度K为8.684 350 13，与其他各类网络的平均度对比情况如表2 所示：

表2 不同供应链网络平均度对比表

从表2 可以看出我国新能源汽车制造业供链网络的平均度为8.68，说明每个节点平均8~9 个上下游合作伙伴，对比Honda Accord、Acura CL/TL 和Daimler Chrysler 的2.47、2.38 和2 的平均度，我国新能源汽车制造业供应链网络的平均度数值相对较大[9]。

从平均度的角度来看，我国新能源汽车制造企业在选择零部件供应商和下游销售点布置的时候，其数量不宜过多也不宜过少，过多其管理成本更大，无法保证企业经营效益；过少其供应链安全难以保证，进而影响整个供应链网络的正常运营。企业应当随自身发展状况及时调整上游零部件供应商数量和下游销售点的布置，在效率和安全之间找到平衡点，来保障企业最大经济效益的实现。

3.2 聚集系数。通过聚集系数计算公式得到新能源汽车供应链网络的聚集系数为0，与其他供应链网络的聚集系数对比如表3所示：

表3 各类网络聚集系数对比表

从表3 可以看到美国的汽车产业非常重要的三个供应链Honda Accord，Acura CL/IL，Daimler Chrysler 的聚集系数分别为0.023 2、0.004 9 和0。不难看出供应链网络的聚集系数是比较小的，接近于0。因此可以得出结论：供应链网络的聚集系数比较小，通常接近于0，本文构造的我国新能源汽车制造业供应链网络的聚集系数和相关的供应链实证研究结果是一致的。我国新能源汽车供应链网络凝聚程度越低，每个企业的重要性不明显，缺乏适应性与修复性，停止运营的企业很难在没有战略联盟的环境中恢复运营。

3.3 平均最短路径。通过公式可计算我国新能源汽车供应链网络平均最短路径L为3.123 27，和传统汽车供应链网络的对比如表4 所示：

表4 各类网络平均最短路径对比表

从表4 可见我国新能源汽车制造行业的供应链网络的平均最短路为3.123 27，表示新能源汽车供应链网络中一个企业节点到另一个企业节点平均需要周转3.123 27 次，从拓扑结构上来看，两个节点需要经过3.123 27 个节点数就能建立联系。因此，那些实力较小的企业要想与核心企业建立联系从理论上来看是完全有可能的。

4 结 论

本文从复杂网络视角建立了我国新能源汽车供应链网络模型，该模型与真实的供应链网络基本一致，很好地反应我国新能源汽车供应链网络的拓扑结构。我国新能源汽车供应链网络具备小世界性与无标度性，是一个复杂网络。其度分布符合幂律分布，是一个无标度网络，核心企业对于整个新能源汽车供应链网络联通占据十分重要的地位，需要重点保护。网络平均度较大，反应各个节点的上下游合作伙伴数量较多，其管理成本相对较高。聚集系数为0，说明网络中战略联盟不明显，企业之间应当适当组建战略联盟，增强网络稳定性和自我修复性。网络平均最短路径较小，说明网络的的连通性和传输效率较高。