徐耀群 于骐嘉

内容摘要：本文基于生命周期理论，在异质化条件下，从微观异质性主体的预期学习和自适应行为特征出发，运用低碳技术增长方程，构建了物流产业集群低碳演化模型，并通过Matlab软件对演化过程进行仿真分析，得到了物流产业集群低碳演化趋势。研究表明，物流产业集群的网络结构是集群低碳演化过程中的内在动力。

关键词：异质化 物流产业集群 低碳演化

文献回顾

陈云萍（2011）指出物流产业集群的根本含义：物流产业集群是指依托铁路和公路等运输方式，集中在物流业务繁多的区域及附近地区，并以第三方物流企业为中心，介于企业和市场之间的社会经济现象和产业组织形式。Santos等（2008）研究表明，社会差异性可以有效提高合作水平，这种社会差异性主要体现在各个主体在博弈过程中博弈投入和博弈次数有所差别。一些专家学者认为传统的产业集群从根本上来看是一个演化、博弈、竞争、动态的复杂网络，集群中的各主体利用信息交流、技术和资本来联系从而形成复杂网络。王健、刘荷（2015）利用社会网络分析法，以不同国家企业嵌入为背景，对物流产业集群网络结构的发展和演化动力机制加以研究。这些专家学者提出物流产业集群组成了复杂网络系统，为了能更好研究集群的演化过程和特点，可以将集群网络化，物流产业集群的网络结构决定着网络主体的功效和产出水平，同时也反映了网络流向和集群内企業的联系。由此，可将物流产业集群内主体抽象为节点，将主体之间的联系（低碳技术知识的传递）抽象成节点之间的连接，以网络的视角研究集群的低碳演化问题。

从以上分析可以得到，很多专家学者重视网络结构演化方面的研究，其中一些学者应用多种方法对其加以分析和研究，探索构建物流产业集群的定量分析模型，这在一定水平上显示了物流产业集群的发展规律和演化动力机制，为物流产业集群的深入研究奠定了基础，但是对物流产业集群演化的过程及特点涉及不多。

本文在前人研究的基础上从网络视角出发，在异质化条件下构建物流产业集群低碳演化模型，得到物流产业集群的演化趋势，更加清晰地分析物流产业集群低碳演化的特点及过程，为物流产业集群的低碳转型奠定了基础。

物流产业集群低碳演化中企业的异质性分析

物流产业集群低碳演化是多个集群异质性主体不断学习和互相作用的复杂过程。异质性是指由于物流产业集群的主体是具有学习能力的主体，不同规模企业在低碳技术研发的过程中所显示出来的实力、创新能力等都会有所不同。因此，在对物流产业集群的低碳演化进行分析时，要考虑物流产业集群的个体具有异质性，也就是在异质化条件下研究物流产业集群的低碳演化过程。

Nijstad 和 Paulus指出，影响集群创造力的最主要因素之一是异质性。当集群以某种方式获得低碳技术后，这项低碳技术首先从这个集群主体向邻域主体开始传递，邻域主体学习后又开始把低碳技术知识传递给相邻的主体，低碳技术知识逐渐向整个集群网络传播。物流产业集群内如果缺乏创新，将会导致集群的衰退，难以涌现高效的低碳技术，因此当一项低碳技术不能满足整个集群网络的要求时就会被淘汰，新的低碳技术就会被开发或引入进来，集群主体为了收益最大化会淘汰一部分低碳技术知识而引入新的低碳技术知识。因此，物流产业集群就是一个由大量异质性主体通过不断的学习、模仿以及淘汰的复杂网络，物流产业集群的低碳演化也是通过不断的学习、模仿和择优选择中产生的。

基本假设与模型建立

物流产业集群网络具有开放性特性，意味着集群中的主体会与别的主体进行信息的交流和学习，利用网络结构进行知识传递，这种知识量在模型中被界定为“引入的低碳技术知识存量”；物流产业集群的主体都有自身的优点，意味着集群中的主体可以进行知识研发，这种知识量在模型中被界定为“自主研发的低碳技术知识存量”；随着集群的发展，旧知识存量开始下降，这种知识量在模型中被界定为“淘汰的低碳技术知识存量”。物流产业集群网络的功能、状态、结构会日益改变，模型中的自变量-时间是连续可微的。通过比较分析物流产业集群演化的不同阶段，按照比较结果对物流产业集群低碳演化的曲线进行描述。

（一）物流产业集群低碳技术知识存量增长方程

根据相关研究发现物流产业集群是一个复杂网络，网络的边表示企业间相互学习低碳技术知识的互动关系，网络中节点表示集群企业。

假设1：在整个演化过程中，节点间的关系不会发生改变，即物流产业集群的网络结构是静态的网络。假设2：物流产业集群中的企业是异质性企业。假设3：低碳技术的知识存量是可以量化的。

用I={1，2，…，N}代表物流产业集群使用低碳技术个体的有限集，为低碳主体，I中的元素称作个体，当I=1时，代表一个使用低碳技术的个体，当个体规模逐渐增加时，I代表整个产业集群。

用k（I，t）代表低碳主体I在时刻t所获得的低碳技术知识存量，Δk（I，t0，t） 代表低碳主体I在时间段[t0，t] 内的低碳技术知识存量增长量，即：

（二）物流产业集群低碳演化模型

在集群初始时期，集群内部企业的低碳技术知识存量主要是由自身独立研发和外部引入获得的，此时低碳技术的淘汰率很低，整体上低碳技术知识存量的增长呈上升趋势，即A+B-C=λ>0，因此低碳技术知识存量方程可求解为：

根据式（13），画出集群低碳演化第一阶段低碳技术知识存量生成阶段的曲线，如图1所示。

当集群经过一段时期的发展之后，集群主体对于低碳技术知识的学习能力得到了加强，低碳技术知识存量也开始显著增加，但是低碳技术知识的引入能力有所下降，开始出现低碳技术能力衰减的现象，如掌握核心低碳技术人员的离职等，也影响着集群的低碳转型。因此文章对低碳技术增长方程求解，得到低碳技术知识扩散模型。

假设集群内有I个低碳主体，有k个低碳技术接受者，低碳技术接受者k和不接受者（1-k）之间存在独立低碳技术知识传递关系的概率为α，则低碳技术接受者和不接受者存在低碳技术传递关系的数量为αk，得到时间t的函数关系：

由式（15）可得出，α值越大，低碳技术知识扩散的速度越快。与集群低碳技术知识生成指数曲线有所差异，扩散速率值开始显著增加，当低碳技术知识接受者为I/2时，速率值增加到最大，之后逐渐递减。

低碳技術知识扩散模型满足低碳技术传递的特点：低碳技术知识引入的初期，低碳技术知识接受者数量的增长值远远高于低碳技术知识成熟后低碳技术接受者加入的速度，如图2所示。

经过一段时间的发展，集群低碳技术知识的淘汰率高于低碳技术知识的研发率与低碳技术知识引进率之和，这时集群的低碳技术能力不能满足集群的发展，开始进入衰减时期。存在C>A+B，即A+B-C=λ<0，对低碳技术增长方程进行求解可得：

由于A+B-C=λ<0，根据式（16），可得到集群演化的第三个时期-衰退时期的曲线，如图3所示。

（三）模型分析

物流产业集群网络在生命周期的各个时期，集群内的企业间的相互交流是动态变化的，如图4所示：圆圈和三角形表示不同类型的企业，在萌芽期，网络内企业间几乎没有任何联系；在网络逐渐形成阶段，企业间逐渐开始较少的联系；在网络的成长阶段，企业间的联系程度开始明显提高；在网络的成熟阶段，企业间的联系从频率和范围两方面加强；在网络的衰退阶段，各节点将网络分割成互相没有联系的状态。

物流产业集群中低碳技术的传递从根本上来说是知识的传递，低碳技术的传递来源于各主体之间合作和信息共享的需求。

在形成物流产业集群低碳体系的初期，低碳技术知识的主体通过依靠与其他网络成员的合作建立低碳基础设施设备。随着集群内各低碳主体之间合作日渐加强，集群的低碳能力得到显著提高。在这个阶段，自主开发和引入的低碳技术知识呈指数型扩散，使用低碳技术知识的主体网络迅速发展。

随着集群网络节点的日益增加，集群的低碳体系已经开始进入成熟期，低碳技术得到了集群各主体的分享和交流，各主体的收益通过低碳技术能力的提升也开始有所显现，参与低碳合作的主体数量不断增长，低碳技术的增长趋势处于平稳状态，在这一阶段是使用低碳技术知识的高峰期。

集群的低碳主体数量在经历快速增长后，如果没有足够的资金和设施设备等必要条件的支撑，就会抑制物流产业集群低碳转型的发展，集群中的低碳能力有所降低，集群的趋势呈现衰退。由于使用低碳技术知识的主体不断被其他主体学习和模仿，一旦低碳主体退出集群网络，整个集群会因为低碳主体的离开而增加成本、减少收益。

参考文献：

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