动态演化

动态演化（共8篇）

动态演化 篇1

摘要：以新疆社会经济的发展为研究主线,通过分析从1949年至今各个历史阶段新疆社会经济发展对新疆民生科技的需求,揭示新疆民生科技需求的动态演化历程。从1949-1977年民生科技需求主要以与传统农业相关的技术为主;到1978-2002年主要以与工业及现代农业有关的技术为主;再到2003年以后对民生科技的全面需求;随着新疆社会经济的不断发展,民生科技的需求也发生阶段性转变。

关键词：民生科技,需求,动态历程,新疆

1 问题的提出

2007年“两会”期间,全国人大代表周旭首次将“民生科技”的概念带进了人们的视线。周旭认为民生科技的根本理念就是让科技进步和创新最大范围地惠及百姓,提高人民群众的生活质量。

“民生科技”是指与民生问题最直接相关的科学技术,即与人民最关心、最直接、最现实的利益问题相关的科学技术。从民生科技的内涵看,民生科技主要包括两方面的含义[1]。一方面,民生科技要求科技的发展要贴近民生,科研项目的选题要把解决民生问题放在重要位置。不同的时期、不同国家的民生问题往往不尽相同,解决民生问题所依靠的科学技术手段有些是普适的,有些却是我们国家在特定时期所特有的,这些民生问题的解决就需要采取技术创新等方法不断增加与民生直接相关的科学技术储量。民生科技中所指的科学技术不一定要是最先进的,但一定应该是最适用的,最能解决人民的实际问题的科学技术。另一方面,民生科技要求在科技发展过程中必须高度重视科学技术的转移和扩散,让更广泛的人群更方便、快捷、高效、充分的共享科技成果。科技不应再“居庙堂之高”,应该切实关注民生,做到“处江湖之远”。将环境保护、节能减排、生态治理、人口健康、改善居住环境、灾难预警和事后及时救治等领域的成熟适用技术大力推广,使民生科技成为贴近百姓生活,服务于民众的科技[2]。

民生科技作为最直接、最实用的科学技术,其发展受社会需求的影响。恩格斯曾经说过,社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进[3]。因此,研究民生科技需求及其动态变迁,对于揭示民生科技需求变动历程,预测民生科技需求发展趋势具有重要的意义。本文以新疆为分析对象,研究其民生科技动态变化历程,以期为民生科技持续发展和适时变化提供借鉴。

本文分三个阶段厘清新疆民生科技的动态演化历程:1949-1977年、1978-2002年、2003年至今阐述新疆民生科技需求的动态演化进程。把1978年和2002年作为研究的阶段点有以下两个原因:第一,1978年是对于中国具有划时代意义的转折点,新疆也不例外。中国在这一年恢复了高考、举行了十一届三中全会,在全国科学大会上邓小平同志重申“科学技术是生产力”的马克思主义论点[4],中国开始了改革开放和社会主义现代化建设的新进程。第二,笔者对“九五”以来新疆科技进步与经济社会协调发展状况进行了定量研究[5]。研究结果表明:1996年以来,新疆科技进步与经济社会的协调状况经历了从失调向初级协调的转变过程,科技与经济社会协调度的演变大致呈“U”型结构;1996-2002年协调度最低,2002年是这个U型的拐点。

2 新中国成立后到改革开放前(1949-1977年)新疆的民生科技需求

1949年之前,新疆主要是以农牧业为主体的自然经济。当时新疆的生产方式落后,生产力水平低下,经济发展几乎处于停滞状态;没有成规模的良田和农场,没有一寸铁路,工业企业也几乎全是私营小作坊。新疆和平解放初期,由于饱受战争的摧残,生产落后、人民生活贫困不堪,因此,稳定局势和快速恢复工农业生产成为中央政府和新成立的新疆自治区政府工作的首要任务。通过相关材料的搜集和梳理,将1949-1977年分为两个阶段对新疆民生科技需求进行分析。

2.1 1949-1955年新疆民生科技的需求

1949年新疆虽然实现了和平解放,但是新疆维吾尔自治区还没有成立,新疆的社会仍然动荡不安、周边局势复杂,各个产业百废待兴,所以这个阶段中央政府和新疆当地政府的首要任务是稳定解放初期新疆的局势,同时也要为新疆国民经济的恢复打下坚实基础,尤其是要重点恢复和发展作为国民经济支柱产业的农业,因此,这一阶段新疆民生科技需求以与农业相关的技术为主。

1949-1955年新疆的农业得到了比较快速的恢复。同时,新疆积极响应国家屯垦戍边号召,在土地开发利用方面,也取得了一定的成绩。如表1所示,1949年底新疆仅有耕地面积1209.7千公顷、农业机械总动力12.33万千瓦,到1955年耕地面积为1690.19千公顷,增加了39.72%;农业机械总动力增加到58.95万千瓦,相当于1949年的4.78倍。土地利用效率的提高促进了社会经济的发展和人口的增加,1949年全疆人口仅为443.9万人,到1955年人口达到511.78万人。因此1949-1955年新疆农业的民生科技需求主要集中在提高垦荒开荒能力、提高农作物产量、农业水利和农业机械发展方面。

注释:按1952年不变价格计算.

相对于农业,新疆工业起步较晚。1949年新疆仅有工业企业363个,职工947人,工业总产值0.98亿元(按1952年不变价格计算),占工农业总产值的22.5%。1950年,驻疆解放军节衣缩食、集资办厂,揭开了新疆工业建设的序幕。三年恢复时间(1950-1952),国家用于工业建设的投资1亿元,兴建了包括石油、煤炭、电力、钢铁、有色、机械、建材、纺织等95个全民所有制近代工业企业,如六道湾煤矿、七一纺织厂、八一钢铁厂、十月汽车修配厂等相继投产,到1952年已有企业771个。从1953年开始实施的第一个五年计划,使新疆工业发展进入新时期,5年内投资4.07亿元,占全疆投资总额的27.77%;一批现代工业建成,如乌鲁木齐苇湖梁发电厂、克拉玛依油田、新疆水泥厂、和田缫丝厂、新疆面粉厂、新疆制酸厂先后投产,到1955年工业企业增加到1435个[6]。

1949-1955年中央政府和新疆地区政府切实贯彻通过发展促进新疆稳定的正确思路,实现了新疆经济的快速恢复,在农牧业、工业方面取得了不错的成效,为新疆经济更进一步的恢复和发展打下了坚实的基础。据此,总结这一阶段新疆民生科技的需求如表2所示。

2.2 1956-1977年新疆民生科技的需求

1955年10月1日新疆维吾尔自治区正式成立,到1956年底,全国实现了工业、农业和资本主义工商业的一化三改造,使社会主义制度在中国大陆上真正建立起来。从表3可以看出,新疆生产总值从1956年的14.09亿元增加到1977年的35.67亿元,近20年的时间仅仅增加了2.53倍,说明这段时期新疆经济经历了极其缓慢的发展过程。

在农业方面,1958-1960年全国“大跃进”形势如火如荼,新疆迅速掀起垦荒造田大兴水利建设高潮,重点开发南疆塔里木河流域和北疆玛纳斯河流域,共垦新开荒地56.67万公顷,此期间是新疆农业生产发展最快的3年。1961-1962年,中央实施“调整、巩固、充实、提高”八字方针,新疆压缩基本建设投资,纠正高指标,坚决执行中央“农业第一,粮食第一”方针,加强农田水利建设。经过调整,从1963年起,新疆农业进入一个全面大发展时期,农牧团场基本实现机械化、水利化、园林化。然而1966-1976年“文化大革命”期间,新疆农业遭到严重破坏,生产不断下降,10年中自治区财政收入共完成23.32亿元,年均收入2.02亿元,年均递减10.0%,地方财政连续多年歉收,这十年是新疆财政经济最困难的时期。

工业方面,新疆工业经历了两个发展阶段:起步发展阶段(1955-1965年):艰苦创业10年,兴办工厂199个,结束了新疆不产钢铁、不产机布的历史,一批基础工业项目为新疆初步工业化打下了基础。缓慢发展阶段(1966-1976年):中国正经历一场“文化大革命”,该时期也是新疆工业经济大动荡、大挫折时期,工业遭受严重挫折,生产徘徊不前。到1976年工业总产值24.08亿元,10年间年均递增仅3.4%,是新疆工业发展最为缓慢的时期[7]。

综上所述,这段时期新疆对民生科技的需求见表4。

3 改革开放到2002年(1978-2002年)新疆的民生科技需求

新疆的科技事业由于受到十年文革的严重破坏,在1978年面临着非常严峻的考验。国内外很多新兴的科学技术没有得到广泛的应用,很多关键性的科学技术问题长期得不到解决,科学技术和科研队伍人才匮乏,自然科学和社会科学的理论研究停滞不前,相比国内其他地区新疆的科研装备和实验手段更加落后。随着1978 年全国的拨乱反正,政府重新认识到科学技术的地位、作用和影响,整顿科研秩序,重建科研机构,迅速恢复科研工作,把知识分子看作工人阶级的一部分。按照新疆对民生科技需求的转变趋势,将1978-2002年分为两个阶段,第一个阶段是1978-1990年,第二个阶段是1991-2002年。

3.1 1978-1990年新疆民生科技的需求

1978-1990年新疆认真贯彻执行党的十一届三中全会制定的关于农村工作的一系列方针政策,农业经历了改革开放以来发展的第一阶段,农业以粮食生产作为基础产业;全区实行了“草畜双到户”为主的各种牧业生产责任制,极大调动了广大农牧民发展畜牧业生产的积极性。这一阶段新疆全面调整农村产业结构,农业产业化经营步伐加快,现代农业模式逐渐形成;随着农村改革的逐步深入,农业生产不断取得新突破,农村面貌也发生了根本性的变化,农业发展步入了一个新的历史时期。

新疆工业进入第三阶段:快速发展阶段。随着改革开放的不断深化,工业的飞速发展,形成了对资源的急剧需求,使得新疆丰富的自然资源逐渐为国家所重视,多个大型资源开采项目相继落户新疆,新疆依托本地优势资源,以市场为导向,初步形成了以石油天然气开采、石油化工等资源工业为主体的现代工业体系。

从1978年开始,新疆规划了同全疆国民经济建设相适应的科学研究体系,为未来的经济发展打好科技基础;同年,邓小平同志提出“四个现代化关键是科学技术现代化”的战略发展思想,为发展国民经济和科学技术奠定了坚实的思想理论基础。新疆响应国家的第五个、第六个五年规划,提出着力发展农业、轻纺工业、能源、电子、机械、化工行业科技的计划,充分表现出农业、工业和第三产业均衡发展的特征,科学技术也呈现出为农业、工业和第三产业服务的态势。

该时期新疆工农业的发展为全国的建设做出了重大贡献,但由于对资源的粗放式开发和管理等原因,开始出现资源浪费、生态恶化、产业结构重型化等问题。在国家第五个、第六个五年规划中包括了诸多的高新技术领域,当时新疆几乎没有涉足这些领域,与其他地区相比,新疆的高新技术发展水平太低,其技术缺乏的缺陷开始凸显。可见,这一时期新疆民生科技的发展主要集中在传统农业和粗放型的能源加工业,高新技术的发展十分缓慢,高能耗、低环保和科技缺乏成为制约新疆全面发展的瓶颈。

因此,从1978-1990年,民生科技需求除了有与传统农业相关的科技之外;还有与资源开发相关的上中下游产业技术,如资源勘探开发、原油加工、化工、轻纺技术等;随着工业的逐步发展,生产安全、质量安全等民生科技也开始被政府和企业所重视;另外人民生活水平的提高,人们也开始逐渐关注自身的健康,因此,健康的民生科技也得到初步的发展,见表5。

3.2 1991-2002年新疆民生科技的需求

1991-2002年农业进入发展的第二阶段,发展的重点是经济作物的生产,并且也不放松粮食生产;这一时期,以棉花为主导的经济作物异军突起,成为种植业的主导产业。新疆工业进入稳步发展的阶段,在重视能源工业和现代农业建设的同时,大力培育和发展冶金、机电、化工、建筑等支柱产业,同时也加快了轻纺、食品和医药工程的发展。

新疆民生科技的发展在这期间突出地表现在两个方面:第一,开始重视高新技术的发展。第二,运用民生科技解决经济和社会这两方面的问题。从“八五”开始,新疆紧抓能源重化工基地建设的同时,也开始重视高新技术的发展,促进社会发展成为这一时期民生科技发展的重要任务之一。新疆在1991 年安排包括农、林、牧、化工、能源、轻纺、机电、医药和环保等诸多方面的重点科技攻关项目共计153项,有关社会发展的环保科技被首次列入科技发展的目标。到1992年,新疆以高技术为特征的产业得到了迅速发展,并建立了多个农业产业区和高新区。

新疆由于技术水平、管理水平和经济能力的制约,工业依旧属于粗放型的高能耗、高污染、低资源利用率、低附加值型的发展方式,而且由于这种对自然资源掠夺式的开发,已经导致了非常严重的生态环境破坏的问题,因此,对环保技术和高新技术的民生科技需求成为这一时期发展的主题。此外,由于人民生活水平的提高,人们不仅需要有健康的生存空间,而且开始对公共安全、健康和公共服务业等方面提出了更高的要求。在教育方面,互联网技术、多媒体教学等民生科技也逐渐开始被政府重视,并投入了大量的精力。这期间的民生科技需求见表6。

4 2003年至今新疆的民生科技需求

2003年至今,为了使科学技术更好地服务民生,新疆在不断发展民生科技。新疆的“十一五”规划提出重点发展包括农业科技、工业科技和社会领域的科技,“十二五”规划提出让科学技术更好地服务于能源工业基地建设和现代农业建设,由此可见,新疆已经对民生科技的发展给予了充分重视。本文以下将重点探讨新疆目前在农业、工业和社会领域科技三个方面的民生科技需求。

4.1 农业领域的民生科技需求

从2003年至今,农业进入发展的第三阶段,即以市场为导向,以增加农牧民收入为目标,以结构调整为重点,在保证粮食安全、棉花产量稳定的基础上,南疆的农业结构开始转向以林果业为主导,围绕畜牧业的战略发展方向;北疆确立了以畜牧业为主导,围绕调优种植业的发展新思路。民生科技在农业中的应用改变了过去粗放耕作的状况,把科技兴农水平提高到了一个崭新的阶段,农业科技贡献率达到40%;目前已建成自治区、地、县、乡四级农业技术推广体系,全区已形成一支由多民族科技人员组成的3万多人的农业科研和技术推广队伍。

农业领域的民生科技需求有:新疆特色林果业的种植栽培技术;特色林果业的果品贮藏保鲜技术;水产养殖技术;农产品精深加工技术;“两早”配套栽培技术;温室大棚栽培技术;地膜覆盖栽培技术;现代农业节水技术(低压管道输水灌溉技术、喷灌技术、微灌技术、渗灌技术、负压差灌溉技术、膜上灌溉技术等);生态农业工程技术;良种育种技术;林果业病虫害防治技术;动植物疫病防控技术;土壤测土配方施肥技术;农用地保护技术;农业机械化技术;新疆农村科技网络信息技术;绿色生物农业技术;精确农业技术[8]。

4.2 工业领域的民生科技需求

目前新疆工业已经进入快速发展阶段,但是生态环境恶化已经成为制约新疆经济可持续发展的重要因素。因此如何在能源消耗、环境保护与经济增长三者之间取得平衡发展,使得既合理利用和节约能源、保护生态环境,又保持经济高速增长,是值得重点关注的问题。

4.2.1 资源开发利用的科技需求。

新疆作为经济欠发达地区,能源资源非常丰富,但同时又是能源消费大省,在能源消费、环境保护与经济增长之间的矛盾变得日趋突出的今天,新疆必须利用相关民生科技,力求在保障经济发展对能源需求不断增长的同时,提高资源利用率,降低能源消耗,在改善和提高环境质量的同时促进民生,解决因为不合理的资源开发而引起的诸多民生问题。该领域的民生科技需求有:重要成矿区产资源(尤其是煤炭、石油、天然气)勘查技术(钻探技术、坑探技术、勘探工程机械技术);矿产资源勘探中的疑难关键技术;矿产资源综合利用技术;新能源的开发利用技术;提高资源开采率技术;深部采矿与高效选矿技术;遥感技术(电磁波遥感技术、声纳遥感技术、物理场遥感技术)等。

4.2.2 保护生态环境的科技需求。

新疆的环境污染问题已经变得十分严重,这说明新疆在发展经济的同时,一定程度上忽略了对生态和环境的保护,没有实现经济和环境的协调发展。因此,未来应当更加注重相关民生科技的发展,扭转这种环境质量随经济增长而下降的发展趋势,实现环境、经济的协调发展。该领域的民生科技需求有:土壤污染防治技术;土地荒漠化和盐渍化防治技术;大气污染防治技术;水污染防治技术;固体废弃物污染控制技术;噪音污染控制技术;流域综合治理技术;生态环境恢复重建技术;生物多样性保护技术;污染物总量控制技术;环境卫星遥感动态监测技术;工业园区复合污染综合防治技术;绿色基因技术;绿色生物综合技术。

4.2.3 节约能源的科技需求。

由于新疆生产力水平落后,科学技术水平低下,多年来主要还是依靠“高投入、高耗能”的粗放型资源开发方式拉动经济增长,这使得尽管新疆的能源消耗很大,但是其生产能力却一直发展不起来。因此,新疆需要注重与节约能源相关民生科技的发展,扭转这种高能耗、低产出的发展状况,实现环境、资源和经济的协调发展。该领域的民生科技需求有:冶金化工等高能耗工业生产过程集成优化节能技术;煤炭机械化开采技术;天然气储运技术;电力电子节电技术;照明节电技术;机械设备的节能降耗技术;矿井水回用、劣质水多级利用和中水回用等水资源高效利用技术;节水技术;城镇与产业园区土地集约利用技术;节能材料的开发技术;新能源的开发利用技术;建筑节能技术;提高热能利用效率技术(如:热电联供技术、高效热交换器节能技术)。

4.2.4 发展循环经济的科技需求。

发展循环经济是应对新疆经济发展与资源环境之间尖锐矛盾的迫切需要,是消解发展与环境冲突的最佳途径。近年来,通过不断推进的产业结构优化、工业布局调整和资源综合利用推广等措施,新疆的循环经济发展水平逐年提高,取得了一定成效,新型的清洁生产、生态工业园区和可再生资源回收利用等循环经济的重要实现形式逐步得到了实践和推广,区域循环经济试点也在全疆内展开,但我们仍然要清醒的看到,全疆循环经济的总体发展水平还很较低,在部分行业、领域和企业中循环经济依然处在局部试点探索阶段。

以发展清洁工业生产作为关键,以各地的龙头企业带动发展作为支撑,不断深入推进工业产业内部的再循环和可再生资源的生产利用,实现能源的循环利用、梯级利用和高效利用,将工业产业循环链进一步延长,基本构建出一个企业内部及企业之间资源循环利用体系的雏形。该领域的民生科技需求有:工业领域的循环经济技术;农业及牧业领域的循环经济技术;企业内部的循环经济技术;区域层面的循环经济技术;清洁工业生产技术;资源再利用技术、废弃物循环再利用技术。

4.2.5 转变经济发展方式的科技需求。

目前新疆经济发展中仍然存在很严重的不平衡、不协调、不可持续的问题,因此新疆应积极主动地采取更加有力的产业发展政策,依托科技支撑,千方百计地延长优势资源产业链,增加产品附加值,增强特色产业竞争力。只有调整经济结构和转变经济发展方式,才是解决新疆经济发展失衡,促进经济长期平稳较快发展的长久之计。

该领域的民生科技需求有:依托石油、天然气资源,发展炼油、大型乙烯、大型芳烃、大型化肥所需的生产技术,开发塑料、化纤制品、橡胶制品和精细化学品下游产品的技术,来延长石油天然气的产业链。依托优质煤炭资源,发展现代煤化工、煤炭深加工技术,包括:煤制合成氨、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制尿素、煤制天然气、煤制油等技术,来延长煤炭产业链。依托丰富的有色金属和非金属矿产资源优势,发展金属、非金属矿深加工制品(如:高纯铝、电子铝箔、电极箔、单晶硅)所需的技术,延长金属非金属材料产业链。依托丰富的风能、太阳能、生物质能等新能源,发展新能源所需的技术,延长新能源产业链。发展棉花、粮油、林果、畜产品、区域特色农产品的精深加工技术,延长农产品的产业链。发展棉纱精深加工、毛纺、麻纺等特色产业、人造纤维产业(特别是高性能粘胶纤维)所需技术,加快纺织工业产业结构优化升级,延长纺织业的产业链。

4.3 社会领域的民生科技需求

4.3.1 公共安全的科技需求。

公共安全科技的发展,如社会安全、食品安全、生产及交通安全、爆炸安全、突发事件等,关乎人民生命健康财产安全。该方面的科技需求包括:有助于社会安全的监控技术;保障食品、药品安全的检测技术;保障生产及交通安全的技术;保障网络安全的防护技术;重大事件、事故的监测、预警和应急反应技术;重大灾害(火灾、雪灾、爆炸等)的预警、防治与救援技术;减灾防灾技术(3S技术);灾害性天气(干旱、洪涝、冰雹、沙尘暴等)以及地质灾害(地震、山洪、泥石流、山体滑坡等)的预报、监测和救助技术。

4.3.2 健康的科技需求。

随着人民生活水平的提高,人们对健康生活的品质提出了更高的要求,因此,有关健康的民生科技也应该得到进一步的发展。该领域的民生科技需求有:新疆地方病如氟中毒、氟斑牙症、氟骨症、砷中毒、碘缺乏症等的早期诊断和综合防治技术;地方病高发区地下水开采技术;供水安全和改水技术;心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和高血压等重大疾病的治疗技术,艾滋病、肝炎、寄生虫病和人畜共患疾病等传染病的治疗技术;制药关键技术;无创伤或微创伤诊疗技术;生物刺激及治疗技术;中西医结合治疗疑难疾病的技术;流行性突发疾病(如非典、流脑等)、重大疫情(鼠疫、手足口病等)以及其他突发公共卫生事件的监测和防治技术。

4.3.3 信息的科技需求。

现代社会是一个信息社会,因此,促进信息科技的发展,是满足人民不断提高的生活质量与不断增大的信息需求的重要渠道。该领域的民生科技需求有:互联网在工业、农业、服务业领域的应用技术;现代通讯技术;计算机技术;微电子技术;生产及办公自动化技术。

5 结束语

解读党的“十七大报告”和“十二五规划”,都能够感受到国家把保障和改善民生提升到前所未有的新高度。民生科技作为解决民生问题的手段,对其大力发展有助于环境改善、经济发展和社会稳定。面对全国对口援疆的大好发展机遇,新疆更应该以科技进步和创新作为改善民生的着眼点,大力发展民生科技,使科技更好地服务于民生。通过研发和改进环境监测技术,大气污染控制、水处理和固体废弃物处理技术,推广风能、太阳能、沼气、地热能等可再生能源技术,为人民群众提供宜居的生活环境;通过提高疾病预防和控制技术、中西医结合技术、中药及维药的开发技术以及健康保健意识,提高全民健康水平和生活质量;通过重视食品安全检测、监测、预警、标准制定等方面的民生技术开发,为人民群众提供可靠放心的食品保障;通过完善重大自然灾害航空和卫星遥感监测技术,加强数字化地震观测技术、强震预测预报技术等研发,尽可能减少天灾对人民群众的危害,切实保障和改善民生。

分析新疆民生科技动态演化历程不难看出,社会发展的不同阶段对科技需求的内容有所不同;目前对科技的需求不仅有与工业、农业、牧业、服务业相关的,更有安全科技需求、健康科技需求、教育科技需求、信息科技需求、改善环境等科技需求。民生科技需求在内容上的丰富,体现了当代人在对促进经济高速增长的技术层面需求的同时,也更加注重环境、社会以及人本身的思考。因此,本文对新疆民生科技需求规律的揭示,为民生科技的发展和社会进步提供了有益的参考。

参考文献

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动态演化 篇2

关键词 生态竞争方程；企业竞争；稳定性分析；动力学机制

中图分类号 F062.2 文献标识码 A

Dynamic Evolution of Enterprises’ Competition Based on Ecological Competition Equations

YAO Yi

(School of Mathematical Sciences, Nanjing Normal University, Jiangsu, Nanjing 210046,China)

Abstract

The research on dynamic evolution of enterprises competition from the perspective of ecology has attracted much attention. Aiming atthe drawbacks of the existing studies, a three-dimensional competitive model for three enterprises was formulated. The stability of this model was analyzed using the qualitative theory of differential equations, which reveals the dynamical mechanism of enterprises competition. The numerical simulations suggest that this three-dimensional model can reflect the law of dynamic evolution of enterprises competition effectively.

Keywords ecological competition equations；enterprise competition; stability analysis; dynamic mechanism

1 引 言

竞争是现代经济发展的动力，企业要在激烈的竞争中生存与发展，就必须了解所处的市场，深刻理解竞争的内在发展规律.考虑到经济系统中企业间竞争与生态系统中种群间竞争的相似性，国内外一些学者尝试利用生态学理论来研究企业竞争的动态演化规律，并取得了丰硕的成果[1-8].

文献[1]利用修改的Logistic模型分析了IT企业集群的共生性分析，认为集群内存在若干个核心企业, 它们形成互补或替代关系, 众多的卫星企业寄生在各自的核心企业下,核心企业和卫星企业在集群内能够自动维持着这种分工协作的稳定性.文献[2]利用Logistic模型，对中小企业与大型企业之间的恶性竞争、寄生关系、捕食关系和互惠共生四种互动模式进行数学描述，分析各种模式的稳定条件，并据此提出了相应的中小企业竞争策略的选择.依据生态系统共生模型，文

献[3]建立了一个包含正负作用的一般企业的竞合模型，通过模型的分析说明了企业集群的发展取决于市场容纳量与固定成长率，而这两者的提高与企业集群初始状态、企业集群环境与市场环境密切相关，同时，合作能增加企业集群的稳定性.文献[4]在此前研究的基础上，增加了企业产出水平的下临界点，进行了企业竞争模型的局部稳定点分析和全局渐近性态分析，并通过数值仿真实验具体说明了企业竞争的各种情况和稳定性条件.

已有文献的研究是深入且有效的，是对企业企业竞争理论的完善和充实.然而，目前这些研究主要集中于利用二维系统研究企业竞争机制，其不足之处在于只能单纯刻画企业之间的竞争或合作模式，无法揭示企业之间合作并与其他企业竞争的过程.本文将讨论企业竞争的更一般情形，以三维系统为研究对象，运用微分方程稳定性理论讨论它们在完全合作市场、完全竞争市场和混合市场下竞争的动力学机制，并通过数值仿真实验呈现企业竞争的动态演化规律.

2 生态竞争模型

假设x1(t)，x2(t)，x3(t)分别表示企业1、2、3在t时刻的产出水平，这三个量均为时间t的函数.为了分析的方便，这里的时间t不仅包含一般时间的含义，而且还包含技术、信息、成本、专业化和分工等影响产出水平的因素.

Lotka-Volterra竞争模型描述了这三个企业间的竞争：

dx1dt=α1x1(1－x1N1－γ12x2N2－γ13x3N3)，

dx2dt=α2x2(1－x2N2－γ21x1N1－γ23x3N3)，

dx3dt=α3x3(1－x3N3－γ31x1N1－γ32x2N2)， （1）

其中，α1,α2,α3是三个企业的产出水平在独立生存状态下的固定增长率，N1、N2、N3是其对应的最大产出水平，γij表示企业i与j之间的竞争系数，这里假设γij=γji.

本文将市场定义为以下三类：

Ⅰ.完全合作市场：当γij<1时，所有的企业之间的竞争相对较弱，每个企业都能取得一定的发展.需要说明的是，这里所谓的“合作”只是意味着较弱的竞争，并不考虑真正的合作现象.

Ⅱ.完全竞争市场：当γij>1时，所有的企业之间存在强的竞争，只有一个企业能在竞争中获胜，最终取得全部市场.

Ⅲ.混合市场：在这种市场中，两个企业之间竞争较弱，他们与第三个企业之间存在强的竞争.

下面，本文将分析在这三种市场中企业竞争的动力学机制和动态演化过程.

3 企业竞争动态演化的分析

采用微分方程定性理论[9]分析系统（1）中的平衡点.由定态方程，得到模型的平衡点分别为：P0=（0，0，0）；P1=（N1，0，0），P2=（0，N2，0），P3=（0，0，N3），P1、P2、P3表示只有一个企业能获胜；P12=（N11+γ12，N21+γ12，0），P13=（N11+γ13，0，N31+γ13），P23=（0，N21+γ23，N31+γ23），P12，P13，P23表示两个“合作”企业将在竞争中获胜；P123表示三个企业各自占有一份市场的情形.为了计算上的方便，这里假设完全对称的条件：γ12=γ13=γ23=γ，α1=α2=α3=α，N1=N2=N3=N，P123=（N2γ+1,N2γ+1,N2γ+1）.

为了进行平衡点的稳定性分析，计算Jacobian矩阵，

α1－2α1N1y1－α1γ12N2y2－α1γ13N3y3－α1γ12N2y1－α1γ13N3y1－α2γ12N1y2α2－2α2N2y2－α2γ12N1y1－α2γ23N3y3－α2γ23N3y2－α3γ13N1y3－α3γ23N2y3α3－2α3N3y3－α3γ13N1y1－α3γ23N2y2，（2）

其中的y1、y2、y3分别表示平衡点中的对应分量，并计算相应矩阵的特征值，结果如下：

①对于P0=（0，0，0），Jacobian矩阵的特征值为ζ1=α1，ζ2=α2，ζ3=α3，所有的特征值大于0，P0是不稳定的，三个企业都将从零开始发展壮大.

②P1=（N1，0，0），Jacobian矩阵的特征值为ζ1=α3－α3γ13，ζ2=－α1，ζ3=α2－α2γ12.

P2=（0，N2，0），对应的特征值为ζ1=－α2，ζ2=α1－α1γ12，ζ3=α3－α3γ23；

P3=（0，0，N3），对应的特征值为ζ1=α1－α1γ13，ζ2=α2－α2γ23，ζ3=－α3.

以P3为例进行分析.当γ13>1,γ23>1，即企业3与企业1、2同时都存在强的竞争时，P3是稳定的.完全竞争市场竞争模型的仿真实验（见图1，

其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=γ13=γ23=1.5）表明，若初始值的位置靠近P3，则轨线会趋于平衡点P3.因此，在完全竞争市场，竞争的初始实力决定了竞争的最终结果.

图1 完全竞争市场竞争模型

同时，由于参数γ12没有影响P3的稳定性，在混合市场（企业1和企业2“合作”）， P3也是稳定的.混合市场竞争模型的仿真实验（见图2， 其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=0.5,γ13=γ23=1.5）表明，当初始值接近P3时，轨线也将收敛到平衡点P3.

③对于P12=（N11+γ12，N21+γ12，0），特征值为

ζ1=α3(1+γ12－γ13－γ23)1+γ12，

ζ2=α2+α1-α22-2α1α2+α21+4α2γ212α12(1+γ12),

ζ3=α2+α1+α22-2α1α2+α21+4α2γ212α12(1+γ12).

以P12为例进行说明.当γ12<1,γ13+γ23>1+γ12，即企业1和企业2“合作”，都与企业3有强的竞争时，P12是稳定的.图2中也表明，当初始值接近P12时，轨线将收敛到平衡点P12.

图2 混合市场竞争模型

由此可见，初始实力在混合市场的竞争中依然是决定因素.

P13=（N11+γ13，0，N31+γ13），其特征值为

ζ1=α2(1+γ13-γ12-γ23)1+γ13，

ζ2=-α3+α1-α23-2α1α3+α21+4α3γ213α12(1+γ13),

ζ3=-α3+α1+α23-2α1α3+α21+4α3γ213α12(1+γ13);

P23=（0，N21+γ23，N31+γ23），其特征值为

ζ1=α1(1+γ23-γ12-γ13)1+γ23，

ζ2=-α3+α3-α23-2α2α3+α22+4α2γ223α32(1+γ23),

ζ2=-α3+α3+α23-2α2α3+α22+4α2γ223α32(1+γ23).

P13与P23的分析与P12类似.

④对于P123=（N2γ+1,N2γ+1,N2γ+1），特征值为

ζ1=(γ-1)α2γ+1，

ζ2=(γ-1)α2γ+1，

ζ3=－α，

当γ<1，所有企业都处在弱的竞争状态，即在完全合作市场，P123是稳定的.完全合作市场竞争模型的仿真实验（见图3，其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=γ13=γ23=0.5

）表明，在弱竞争状态下，三个企业的发展水平将收敛到P123.

图3完全合作市场竞争模型

4数值仿真实验

为了更清楚地理解企业之间的竞争，以下将通过数值仿真实验来模拟企业竞争的动态演化过程.

1）在完全竞争市场，三个企业之间都存在强的竞争，此时竞争将导致实力最强的企业将战胜其他实力较弱的企业，并最终能达到自己的最大产出水平（见图4， 其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=γ13=γ23=1.5,初始条件:x1(0)=0.2,x2(0)=0.3,x3(0)=0.5）.

时间t

图4 企业3将赢得竞争

2）在混合市场中，企业的初始水平将决定到底是“合作”企业获胜还是与之对抗的企业获胜.当“合作”企业的初始水平与对抗企业相差不大时，“合作”企业将赢得竞争.同时，由于获胜的“合作”企业之间竞争较弱，使得双方的产出能力都不能达到各自最大的水平.当“合作”企业的初始水平远低于对抗企业时，“合作”企业在竞争中失败.此时，对抗企业却能通过发展达到其最大产出水平（见图5，其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=0.5,γ13=γ23=1.5,初始条件:x1(0)=0.2,x2(0)=0.3,x3(0)=0.5和图6， 其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=0.5,γ13=γ23=1.5,初始条件:x1(0)=0.2,x2(0)=0.3,x3(0)=0.8）.在实验中也发现，胜负的结果与“合作”企业之间的竞争水平关系不大（见图7，其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=0.8,γ13=γ23=1.5,初始条件:x1(0)=0.2,x2(0)=0.3,x3(0)=0.5

）.

时间t

图5 “合作”企业1和2赢得竞争

3）在完全合作市场中，由于所有企业之间的竞争较弱，影响了所有企业的产出水平，虽然最终的产出水平都趋于稳定，但远小于企业所能达到的最大产出水平（见图8，其中α1=α2=α3=1,N1=N2=N3=1,γ12=γ13=γ23=0.5,初始条件:x1(0)=0.2,x2(0)=0.3,x3(0)=0.5）.

5 结 论

本文以三个企业为例分析企业间竞争的动态演化规律，通过微分方程定性理论分析了企业间竞争可能出现的不同情况以及稳定性条件，通过数值仿真实验动态的展示了竞争的演化过程：在完全竞争市场，实力强的企业将战胜其他企业；在完全合作市场，所有的企业都能发展，但产出水平不能达到各自

的最大水平；在混合市场，实力也将决定竞争的胜负，当“合作”企业的实力与对抗企业之间相差不大，“合作”企业获胜，然而，“合作”企业均无法达到各自最大的产出水平，对抗企业的实力若远大于“合作”企业，“合作”企业将失败，此时，对抗企业最终能获得自己的最大产出水平.由于本文的分析是在三个企业的竞争基础上展开，并将竞争与合作的情况全面考虑，因而，所得到的结果更具有一般意义，是对传统二维模型的有效扩展.

参考文献

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[9] J K HALE. Theory of Functional Differential Equations [M], Springer, NewYork, 1977.

动态演化 篇3

随着“大水文”战略思路的提出和水文服务模式的转变,基于不同类型水文数据的联合信息资源在防洪决策、涉水问题的科学研究及工程建设中将显得更加重要,因此对水文信息服务提出了新的要求。这些要求不仅表现在对水文信息的时效性要求更高,而且要求能提供多时空、多要素和动态主题化的信息服务。

水文信息主要有地表水、地下水和水质信息,河、湖地形等相关属性信息,以及服务于防汛抗旱的水文气象信息,包括原始监测、整汇编和统计分析成果及应用支撑等信息。由于不同类型水文信息的采集、处理、存贮和应用的模式及技术条件存在较大的差异,在水文行业和各级水文部门内部,实际存在着数据源分散,标准不一致,管理模式不同等问题,将其按常规方式整合为适应动态需求目标的水文信息资源并不容易,从而制约了水文信息资源开发利用的水平和水文行业服务能力的提升。

因此,针对水文信息多源、异构、管理自治、标准不一致等特点,研究并实现基于动态演化的水文信息抽取与重构机理及实现技术,对提高水文信息服务的水平与能力具有十分重要的意义。

1 水文信息资源统一组织架构

水文信息资源统一组织的基本思路是认同各类水文信息可以具有自己独立的信息组织模式,为了将这些分散异构的信息,组织成统一的、整体的信息资源,又保持各类水文信息各自的独立性,根据“虚拟化”的基本原理,通过构造相应的水文信息资源统一组织架构,为用户提供虚拟化的水文信息资源开发利用条件。

水文信息资源统一组织架构主要由存贮、描述和资源持久性与安全控制3个体系,以及数据源注册、数据抽取与转换、数据源动态配置、虚拟化信息资源组成和资源开发应用支撑5层处理构成[1]。

这3个体系和5个处理层次,有效保证了各类水文数据源的原有形态,并可充分利用各类数据源的计算和网络资源,形成逻辑上完整的水文信息全集,为充分利用分散的、异构的水文数据集,提供基本参考模型。根据这个架构,依托反射形成动态配置机制[2],实现支持动态演化的水文信息组织及开发应用支撑软件平台。

2 反射机制对动态需求演化的支持

水文信息资源对决策支持具有“就一事论一事”的特点。服务对象的变化或服务需求的改变,都将会对相应信息服务功能提出新的需求,一般性“救火式”的软件局部维护很难适应这种频繁的动态需求变化。

为支持动态的需求变化,通过引入反射机制,支持动态演化,通过演化适应动态需求变化,是解决问题的基本思路。

反射的概念是由Smith在1982年首次提出的,是程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。而反射系统被认为是一种可通过因果相连的途径来推理其自身的计算系统,反射则是反射系统所展示的行为。

在反射系统的实现上,一般采用“关注分离”的原则,即系统分为基层和元层。基层一般用于对具体问题领域的抽象,元层则是对基层及系统内部的表示,并且与其因果相连。元层处于系统的高层,可以不止1层,基层和元层的集合统称为反射塔(如图1所示)。在元层和基层的相互关系中涉及到具体化和反射的过程。这里的具体化是指将基层的结构行为、系统内部状态表述成可获取元数据的过程,而反射是指通过这样的可获取元数据来观察和调整系统内部及基层相关部分结构行为的过程[3,4]。

水文信息资源统一组织平台采用基于运行时体系结构的软件描述方法LJ-RAML,并为符合LJ-RSABM模型的应用提供开发、部署、演化及运行环境。水文信息资源统一组织平台具备构造和运行应用2个基本服务。构造应用是指支持用户在软件体系结构层次表达需求,然后把用户设计的体系结构描述部署到运行环境中,形成系统元层中的配置文件,通过反射机制,在元层和基层之间建立基本的因果相连的关系,基层把元构件绑定到物理构件,最终构造出遵循LJ-RSABM模型标准的应用[5]。这些应用能够在水文信息资源统一组织平台上运行,以支持水文信息服务的动态需求。

3 基于描述的水文信息抽取与重构

水文信息抽取与重构服务是基于水文信息资源统一组织架构的特殊服务之一,它以资源描述为核心,应用反射机制,支持动态演化,基本结构如图2所示。

图2中,水文信息抽取与重构服务是由注册到水文信息资源统一组织平台中的组件、数据、映射等资源通过“服务描述”构造而成的,通过“业务描述”实现从自治、多源、异构的水文信息资源中按规则抽取信息,形成虚拟的信息资源,再根据“需求描述”重构生成服务成果或新的信息资源。其中“服务管理”为平台上的应用服务提供服务创建、修改、注销等管理功能,“个性化支撑环境”为平台上的应用服务提供个性化设置支撑。

通过动态改变“服务描述”、“业务描述”及“需求描述”等描述信息,可以改变水文信息抽取与重构服务的执行流程,实现对新需求的支持,从而实现水文信息抽取与重构服务的动态演化。改变“服务描述”中数据源连接描述,即可实现按用户需求动态配置不同数据源,改变“服务描述”中服务组件组装描述可以改变水文信息抽取与重构的处理流程;改变“业务描述”,即可改变相应的数据抽取和重构规则序列,从而实现注册资源到虚拟资源的处理过程;改变“需求描述”,可以实现对最终重构信息资源的输出控制,还可以将最终的重构信息继续注册到平台中,作为新的信息资源共享使用。

图3和4是基于水文信息资源统一组织平台,进行信息抽取与重构服务的实现方式的示例。这个例子实现了水文气象水位雨量信息抽取与重构服务。

从水文基础数据库(h y_n e w)(简称水文库)和气象数据库(qx)(简称气象库)2个异构的数据库中抽取并重构,由2007年1月前15天的水文库中日平均水位(表HY_DZ_C)、水文库中日雨量(表Q B_S D P R)、气象库中日雨量(表QB_QDPR)构成虚拟信息资源,并显示在1张表中。操作过程如下:

1)注册资源。在水文信息资源统一组织平台中注册水文库和气象库,及数据映射重构等规则组件,水文和气象库界面如图3所示,映射规则组件界面如图4所示。

2)通过创建抽取与重构服务描述,构建水文气象水位雨量信息抽取与重构服务,具体界面如图5所示。“数据源描述”指定该服务使用水文库hy_new的水位表HY_DZ_C、气象库qx的水文站日雨量表QB_SDPR及气象站日雨量表QB_QDPR;“抽取条件描述”指定服务的信息抽取初始条件;“业务描述”指定该服务通过映射规则“QX_STCD”和“QX_DATETIME”,在数据源之间进行关联,抽取出具有相同站码和时间序列的要素信息;“需求描述”指定该服务需要将抽取出的要素信息重构成具有新的时间序列的联合信息,并输出到页面。

3)执行基于描述构建的水文气象水位雨量信息抽取与重构服务。描述信息通过平台部署到运行环境中成为系统元层中的配置文件,通过反射机制,把元构件映射到物理构件,把逻辑数据定位到物理数据源,并通过数据源描述信息访问数据源,最终在水文信息资源统一组织平台上运行。水文气象水位雨量信息抽取与重构服务的执行结果如图6所示。

4)需求演化。当有新的需求时,不必重新修改系统的源代码,不必重新部署和编译,在不停止服务运行的情况下,通过改变水文气象水位雨量关系信息抽取与重构服务的描述信息,如改变“抽取条件描述”中的抽取初始条件、“业务描述”中的映射规则等描述信息,就可以改变水文气象水位雨量信息抽取与重构服务的执行流程,以适应新的需求,产生新的服务成果。

4 结语

多维多尺度异构水文信息的融合和主题化应用,是当前水文学科发展和生产应用的主要技术难题之一。本文根据水文信息资源的特点,综合应用多种计算机软件新技术,成功实现了可动态演化的水文信息抽取与重构服务,为推进复杂条件下水文信息资源的集成应用,提供了可行的技术思路、方案和软件支撑平台,经生产实际应用,效果良好。

由于水文信息综合开发应用问题比较复杂,特别是水文信息结构、过程认知的不确定度等许多基础理论还不够完善,研究开发相应的信息系统时,缺少水信息学理论的系统指导,使仅依靠水文信息抽取重构服务及其演化还难以全面解决问题。因此,必须从信息技术应用的视角,加强对整个水文循环过程描述的研究,才可能指导研发出更加有效的软件平台系统。

参考文献

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[4]尹松强,傅鹂.Java反射机制探究[J].软件导刊,2008(11):85-87.

动态演化 篇4

我国代工(OEM)企业长期依靠丰富的劳动力、原材料等一般性资源的成长方式早已为其陷入成长危机埋下伏笔。随着宏观政策调整、环境透支及劳动力、原材料成本的上升,代工企业面临着极为严峻的生存危机,转型迫在眉睫。转型是企业成长的一个阶段跃迁。基于资源基础观的企业成长理论把资源看成是企业成长和获取持续竞争优势的根本源泉[1]。因此,国内学者基于资源基础观对代工企业转型展开了大量研究。如刘常勇(1998)以台湾半导体产业与光碟机产业为研究对象,指出OEM企业的升级与其资源创新能力的提升紧密相关[2]。毛蕴诗等(2009)选择了东菱凯琴和佳士科技两家采用不同升级战略的OEM企业进行了比较案例分析,指出组织资源与能力是OEM企业升级的重要因素[3]。陶锋(2011)对珠三角代工制造业进行实证研究,发现代工企业的吸收能力增强了外部知识溢出对企业转型的促进作用[4]。这些研究验证组织资源和能力对OEM企业转型的重要影响。

然而,代工企业规模相对较小,投入产品、技术创新方面的资源有限,仅仅依靠企业内部资源来转型非常困难。因此,代工企业必须从外部引入知识、技术、管理经验等战略性资源,重新整合内部资源结构,重构新价值创造逻辑,才能在快速变化的环境中转型进而谋求发展。Pfeffer和Salancik(2003)指出组织内部的资源与能力以及外部合作伙伴的支持是OEM企业转型升级的基础[5]。Cyhn(2000)通过将OEM与其他技术转移或技术学习的方式进行对比研究,发现与OEM受托企业在技术方面的有效交流能促进企业顺利地从OEM向ODM、OBM过渡[6]。Fuller(2009)研究认为,外资企业以及外国资本对中国代工企业技术进步发挥了巨大的推动作用[7]。姜劲和孙延明(2012)对珠三角代工制造业进行实证研究,提出了发展中国家代工企业通过国际联结、资源杠杆和组织学习实现升级的机理[8]。杨桂菊和刘善海(2013)基于比亚迪的探索性案例研究,提出代工企业可以通过网络关系构建、模仿学习、创新投入以及国际化行为,实现转型升级[9]。这些研究通过案例分析和实证研究的方法,考察外部合作伙伴的资源支持对企业转型的重要促进作用,但代工企业与优势企业(优势企业包括全球价值链上高端链主企业和不同子价值链上具有代工企业转型所需战略资源的企业)共享和整合资源,重构新价值创造逻辑,即代工企业通过资源整合活动创造共有租金、内部准租金和溢入租金,进而实现转型的内在机理还缺乏深入的研究。此外,Penrose(1995)指出随着企业间合作业务的扩展和单个企业的成长,合作企业间成本和收益之间的平衡就会转变,从而导致合作关系变得复杂甚至破裂[1]。代工企业与优势企业间资源整合策略的选择,受到资源整合过程中产生的各类租金,即可占有的共有租金、内部准租金和溢入租金净值的影响[10]。这些租金如何影响双方企业资源整合策略的演化也是一个亟需探讨的问题。

因此,本文以资源基础观和演化博弈理论为基础,在分析基于资源整合的代工企业转型机制的基础上,建立代工企业和优势企业资源整合策略选择的演化动态模型来考察策略选择的演化路径、演化均衡的存在性及其影响因素,以期为我国代工企业通过资源整合实现转型提供借鉴。

2 基于资源整合的代工企业转型机制

资源基础观(RBV)将企业看成是一组资源的组合,侧重从资源及其租金的属性角度来考察企业所能选择的价值活动。组织价值创造活动的主要内容和目的是不同类型租金的创造[11,12]。传统的资源基础观侧重企业内部资源的挖掘和应用,而企业间的合作大大拓展了企业资源的边界,能够创造更大的经济价值,产生超出单个企业收益之和的超额租金[13]。

代工企业转型过程是通过资源共享、整合等资源重构活动实现新价值创造的过程,即代工企业利用共享资源扩大其私有资源使用范围、提高其私有资源使用效率、形成独特的新资源,进而吸收和复制优势企业私有资源的过程。其中,优势企业与代工企业通过共享资源整合,共同创造并分配共有租金,即各企业可占有的共有租金。优势企业贡献的共享资源在技术、管理经验方面具有优势,是代工企业转型所需的战略资源。因此,优势企业在共有租金分配中能获取较大的份额,这是其与代工企业合作的主要动机。代工企业贡献的共享资源是劳动力等一般资源,使其可占有的共有租金份额较小,却是其生存和谋求发展的基础。

私有资源产生的私有租金主要包括内部准租金和溢入租金净值[13]。基于资源整合创造的内部准租金和获取的溢入租金是代工企业转型过程中创造新价值的来源,也是代工企业实现转型的重要标志和关键途径。内部准租金一方面来源于代工企业利用共享资源中的异质部分与企业内部特定私有资源进行重新整合,形成新资源所创造的租金;另一方面来源于代工企业的私有资源通过共享资源扩大其使用范围和提高其使用效率,特别是激活冗余私有资源而产生的增值收益。代工企业在获取内部准租金的同时并不会有损优势企业资源的价值。溢入租金净值是溢入租金与溢出租金之差,反映了双方企业间的资源和租金转移。溢入租金和溢出租金与资源的“内部化”相关。代工企业的溢入租金来源于企业在合作过程中对优势企业私有资源的“吸收和复制”等内部化行为而获取的收益,比如获取优势企业本不愿与之共享的技术、经验等方面的特质资源带来的收益。代工企业的溢出租金是企业在合作过程中将私有资源外溢给优势企业而遭受的损失,即优势企业获取的溢入租金。“内部化”带有“零和博弈”的色彩,企业在提高自身竞争力的同时会削减对方的竞争优势[14]。对于优势企业而言,代工企业贡献的共享资源是劳动力、原材料等一般资源,使其仅能获得微薄的私有租金。

3 演化稳定策略分析

3.1 博弈模型的支付矩阵

代工企业在合作中处于弱势地位,投入的大多是劳动力、原材料等一般资源,是优势企业获取共有租金所需的资源;优势企业在合作中处于强势地位,投入的资源在技术、管理经验方面具有优势,是代工企业转型所需的战略资源。企业1和企业2为代工企业和优势企业的代表企业。企业1和企业2通过合作来共享、整合对方的资源,实现各自的战略目标,其策略集均为{整合,不整合}。

根据代工企业转型机制分析,可得到2×2非对称博弈支付矩阵,如表1所示。其中,π1、π2分别表示企业1和企业2在不整合策略下利用其独特资源获得的理查德租金,π1≠π2,且π2>π1>0;π1q是企业1的私有资源因合作关系而产生的内部准租金,π1q>0;πs为企业1与企业2整合共享资源创造的共有租金,πs>0;γ,1-γ为企业1和企业2的共有租金分配系数,0≤γ≤1;企业2向企业1的溢出租金为π2→1,也就是企业1的溢入租金,π2→1>0;c1,c2分别为企业1和企业2选择合作伙伴的成本,如企业识别所需资源,搜寻、筛选合作伙伴的成本等,c1>0,c2>0;因π2q、π1→2远远小于(1-γ)πs,故忽略不计。

3.2 演化稳定策略分析

假设企业1采取“整合”策略的概率为x,则采取“不整合”策略的概率为1-x;企业2采取“整合”策略的概率为y,则采取“不整合”策略的概率为1-y;0≤x≤1,0≤y≤1。

根据表1可得,企业1的复制动态方程为:

企业2的复制动态方程为:

令,可得到动态系统的五个均衡点:O(0,0),A(0,1),B(1,1),C(1,0)和。

结论1当(1-γ)πs-π2→1>0时,该动态系统的五个均衡点中,O(0,0)和B(1,1)为演化稳定的汇点,也是演化稳定策略(ESS),而A(0,1)和C(1,0)为不稳定的源点,为鞍点。

证明该动态系统的雅可比矩阵为

雅可比矩阵的行列式和迹分别记为Det(J)和Tr(J)。该动态系统均衡点的稳定性,如表2所示。其中,。

从结论1可以看出,演化的最终结果为要么代工企业和优势企业都采取“整合”策略,要么双方都采取“不整合”策略。该系统的演化相位图,如图1所示。当初始状态在区域AOCD中时,系统将向O(0,0)点收敛,即双方企业都采取“不整合”策略;当初始状态在区域ABCD中时,系统将向B(1,1)点收敛,即双方企业都采取“整合”策略。

3.3 影响演化稳定的因素分析及促进策略

由图1可知,ABCD的面积越大,系统向B(1,1)演化的概率会变大,辐向O(0,0)演化的概率将减小。故分析系统演化路径的影响因素,可转化为分析影响ABCD面积大小的因素。ABCD的面积可表示为:

由式(3)可知,影响ABCD面积的因素有6个,进一步分析可得到以下结论,并在此基础上得到促进系统朝B(1,1)演化的策略。

结论2代工企业和优势企业选择合作伙伴的成本越低,系统向B(1,1)方向演化的概率越大。

证明由式(3)可得,

故SABCD是c1、c2的单调减函数,随着c1、c2的减小,SABCD将增大,系统向B(1,1)演化的概率增大。

因此,代工企业和优势企业可通过选择有过良好合作历史的企业为合作伙伴、将选择合作伙伴的业务外包给第三方专业机构等措施,降低企业识别所需资源、搜寻合作伙伴的成本,提高系统向B(1,1)方向演化的概率。

结论3代工企业和优势企业整合资源创造的共有租金和内部准租金越多,系统向B(1,1)方向演化的概率越大。

证明由式(3)可得,

故SABCD是πs、π1q的单调增函数,随着πs、π1q的增加,SABCD将增大,系统向B(1,1)演化的概率增大。

因此,代工企业和优势企业应选择资源互补性强、有良好合作关系的企业为合作伙伴,并积极投入共享资源、保持资源共享路径通畅,从而创造更多的共有租金。代工企业应通过扩大私有资源的应用范围,特别是激活企业私有冗余资源,挖掘出其新价值,将合作的增值效应扩展而获取更多的内部准租金;代工企业还应通过合作关系接触更多的技术或市场信息,使其在资源投资方面做出正确的判断和选择,通过共享资源中的异质资源与企业内部特定私有资源进行重新整合,形成新资源而获取更多的内部准租金。

结论4当其他因素一定时,存在一个最优的共有租金分配比例,使得系统向B(1,1)方向演化的概率达到最大值。

证明由式(3)可得,

γ对SABCD的影响是非单调的。而

令,当满足时,SABCD有极大值,系统向B(1,1)演化的概率最大。

代工企业和优势企业在合作中所贡献的异质性资源不同,这决定了它们共有租金分配份额的差异。由结论4和式(3)可知,代工企业选择合作伙伴时应能使自身资源在合作中具有一定的独特性,才能在共有租金分配中具备议价能力,使其共有租金分配比例尽可能接近最优的共有租金分配比例。此外,资源整合给代工企业不断带来较大的内部准租金的同时,还会改善其资源基础,其所贡献的资源在合作中变得更为重要,提高了其共有租金的分配份额。此时,代工企业可非完全聚焦于共有租金分配而应在一定程度上让利给优势企业。另外,随着代工企业不断获取溢入租金,会削减优势企业资源的异质性,进而使其共有租金分配比例进一步提高,这会极大地损伤优势企业合作的积极性。代工企业应战略性减少其共有租金的分配比例,让渡其部分可占有的共有租金。

结论5当其他因素一定时,存在一个最优的代工企业溢入租金,使得系统向B(1,1)方向演化的概率达到最大值。

证明由式(3)可得,

π2→1对SABCD的影响是非单调的。而

令,当满足时,SABCD有极大值,系统向B(1,1)演化的概率最大。

随着代工企业学习能力和资源基础的改善,其对优势企业私有资源的获取能力越来越强。若优势企业的战略性隔离机制越弱,即其私有资源具有的隐性、独特、不可见、复杂、路径依赖等阻碍代工企业模仿或者获取的特征越弱,代工企业从优势企业获取的溢入租金就越多,这可能导致优势企业放弃合作,从而使代工企业丧失“外部性”效应及其带来的内部准租金。因此,代工企业应使获取的溢入租金接近最优值,提高双方企业整合资源的概率。

4 结语

本文在分析代工企业基于资源整合实现转型的内在机制的基础上,利用演化博弈模型刻画基于资源整合的各类租金创造和分配行为,分析代工企业资源整合策略选择的演化路径、演化均衡的存在性及其影响因素。研究表明:基于资源整合创造的内部准租金和获取的溢入租金,是代工企业转型过程中创造新价值的来源,也是代工企业实现转型的重要标志和关键途径;双方企业整合资源的概率与双方企业选择合作伙伴成本负相关,与共有租金及代工企业创造的内部准租金正相关;存在一个最优的共有租金分配比例,使双方企业整合资源的概率最大化;存在一个最优的代工企业的溢入租金,使双方企业整合资源的概率最大化。代工企业在转型过程中应关注不同类型租金的获取,并采取不同策略保证系统向双方企业均采取资源整合策略的方向演化。

摘要：代工企业的转型过程,是通过资源整合而实现新价值创造的过程。本文研究代工企业通过资源整合实现转型的内在机制;分析代工企业资源整合策略选择的演化路径、演化均衡的存在性及其影响因素;提出促进其实现资源整合的策略。研究表明:基于资源整合创造的内部准租金和获取的溢入租金,是代工企业转型过程中创造新价值的来源,也是代工企业实现转型的重要标志和关键途径;代工企业和优势企业整合资源的概率与双方企业选择合作伙伴成本负相关,与共有租金及代工企业的内部准租金正相关;存在最优的共有租金分配比例和最优的代工企业的溢入租金,使双方企业整合资源的概率最大化。

动态演化 篇5

1 泉州民营企业协同创新网络的动态演化机理

泉州是典型的大型民营企业带动的中小型民营企业与之配套的大中小企业相互依赖、协调发展的格局, 因此, 本文对协同创新网络的主体只涉及中小企业与大型企业。

1.1 模型的建立

泉州民营企业协同创新网络内的中小企业与大型企业出于经济利益的思考而选择是否结成协同创新网络, 网络中其余主体通过观察进行的模仿决策, 其过程最终影响网络内民营企业协同创新网络的演化方向, 决定协同创新网络的演进路径。

假设协同创新网络成员可以划分为中小型民营企业1和大型民营企业2, 博弈双方均为有限理性, 信息不完全且始终遵循利益最大化原则性。双方只有进行协同创新和不进行协同创新两种选择。

当没有进行协同创新的时候, 中小型民营企业1和大型民营企业2的初始收益为π1, π2。当中小型民营企业1和大型民营企业2在协同创新的过程中能够共同分担成本, 使得他们在生产合作上进行更深层次的研发, 不仅能够降低创新所需的成本, 更能够提高创新的效率, 获得超额收益, 超额收益按一定的比例进行分配, 使得双方获得的收益超过初始收益。Δπ表示博弈双方进行协同创新获得的超额收益, 其中中小型民营企业1的分配系数为α, 0≤α≤1, 则大型民营企业2的分配系数为1-α。民营企业1和2共同承担的成本为C, 设民营企业1的成本分担系数为β, 0≤β≤1, 则民营企业2的成本分担系数为1-β。当协同创新网络中一方协同另一方不协同时, 虽然进行协同创新的这一方还是能在创新的过程中取得一定的成果获得收益, 但是无法完成全部的创新过程, 协同创新获得的超额收益是小于共同协同创新下的超额收益的, 记此时的超额收益为Δπ′。中小型民营企业1获得的超额收益为Δπ1′, Δπ1′≤βC, 大型民营企业2获得的超额收益为Δπ2′, Δπ2′≤ (1-β) C;而不进行协同创新的一方依靠“搭便车”获得背叛收益, 记民营企业1能获得的背叛收益为P1, P1≤αΔπ-βC, 民营企业2能获得的背叛收益为P2, P2≤ (1-α) Δπ- (1-β) C。基于之上的分析, 建立泉州民营企业协同创新网络的博弈的收益矩阵:

1.2 模型的求解

博弈双方在每次协同创新之后会相互比较, 调整策略。泉州中小型民营企业与大型民营企业的博弈是个动态重复的过程, 经过数次博弈最后达到某种均衡的状态。

假设在时刻t, 中小型民营企业中进行协同创新的概率为x, 则不进行协同创新的概率为1-x, 大型民营企业进行协同创新的概率为y, 则不进行协同创新的概率为1-y。

(1) 中小型民营企业的演化均衡点。

记中小型民营企业1进行协同创新、不进行协同创新的期望收益和平均的期望收益分别为u1, u2, u3。

根据复制动态理论, 当每次博弈结束后, 参与者会通过观察相似环境下其他博弈者的策略选择, 还可以通过历史结果改变自己的策略, 因此选择某种策略的成员比例会不断变动, 而变化的速率与选择某种策略的初始比例和该策略取得的效用超过平均效用的值成正比。

泉州民营中小企业进行协同创新的策略会相应的调整, 调整的过程用复制动态模型表示为:

因此, 选择进行协同创新的中小型民营企业在整体中小型民营企业中所占比例不变的均衡点为

(2) 大型民营企业的演化均衡点

记大型民营企业2进行协同创新、不进行协同创新的期望收益和平均的期望收益分别为u1′, u2′, u3′。

泉州大型民营企业进行协同创新调整过程的动态复制模型:

因此, 选择进行协同创新的大型民营企业在整体大型民营企业中所占比例不变的均衡点为

2 演化路径分析

2.1 中小型民营企业1的演化路径分析

对于中小型民营企业1来说, 进行协同创新的中小企业群体在所有中小企业群体中所占的比例有x=0, x=1两个均衡点, 分别对应进行协同创新和不进行协同创新两种极端的情况。另外, 均衡点说明寻求协同创新的中小企业比例能够稳定不变也受到协同创新网络成本, 背叛收益, 超额收益等因素的影响。

2.2 大型民营企业2的演化路径分析

2.3 泉州民营企业协同创新网络的演化路径分析

3 泉州民营企业协同创新网络的优化

3.1 泉州民营企业优化的关键因素

在图1中, 区域I所表示的泉州民营企业协同创新网络具有良好的演进路径, 协同创新双方比例大于各自的临界值, 参与者将不断增加, 网络朝着规模扩大的方向演进。由此可见, 增加区域I的范围, 能够对泉州民营企业协同创新网络起到优化作用。区域I的面积由x和y的大小决定, x和y中的参数即泉州民营企业优化的关键因素。

(2) 背叛收益P。均衡点的位置还与民营企业1、2的背叛收益P1, P2有关, 背叛收益越大, x和y的值也就越大, 这也很好理解, 背叛的收益越大就会有越多的企业不顾协同创新网络的约束, 产生“搭便车”的想法, 最终导致协同创新网络的崩溃。

(3) 超额收益Δπ。均衡点的位置与博弈双方的协同合作的超额收益有关, 由x、y的公式易得出, 超额收益Δπ越大, x、y越小, 即更多的民营企业选择进行协同创新, 有利于泉州民营企业协同创新网络的良性发展。

(4) 一方协同时的超额收益Δπ′。均衡点的位置还与当只有一方协同时, 民营企业的各自收益Δπ1′、Δπ2′有关。把进行协同创新的中小企业比例对大型企业不协同时的超额收益Δπ2′进行求导:。因为分母大于0, 所以符号只与分子的正负有关, 当大型民营企业2分担的成本与背叛收益之和大于其获得的超额收益时, 民营企业1进行协同创新的概率将会增加。当大型民营企业2分担的成本与背叛收益之和小于其获得的超额收益时, 民营企业1进行协同创新的概率将会减少。

同理可知, 当中小型民营企业1分担的成本与背叛收益之和大于其获得的超额收益时, 民营企业2进行协同创新的概率将会增加。而各自获得的超额收益显然是大于其分担成本与背叛的超额收益之和的必要。所以, x是Δπ2′的单调减函数, 随着另一协同方获得超额收益的增加, x减小, 增加, 泉州民营企业协同创新网络最终走向协同稳定策略发展的概率增大。

3.2 泉州民营企业协同创新网络优化策略的建议

结合网络优化的关键因素和泉州民营企业的实际情况, 本节对泉州民营企业创新网络的优化提出具体的优化策略。

(1) 完善创新机制, 减少协同创新所需的费用C。因为当企业决定协同合作时, 首先要收寻技术拥有者的信息, 选择合适的交易对象, 与合适的技术持有者进行议价谈判, 由于双方的信息不对称, 会浪费大量的时间与成本进行协商谈判。因此, 通过完善创新机制, 促使各个协同创新主体之间形成长期稳定的关系, 减少各个阶段的成本, 减少协同创新所需的费用。

(2) 提升机会主义参与者成本, 减少背叛收益P。参与者选择机会主义的行为主要是指参与者主观上偷懒, 希望通过合作方的努力研发, 获取收益。杜绝这种行为的最直接的方法是, 拒绝下次合作, 但这是事后措施。而在开始阶段, 我们需要增加机会参与者的成本, 例如, 让机会主义者增加初始投资成本αC, 减少其背叛时的额外收益Δπ′等。考虑划清责任, 对任务的分配规划得更为详细, 并且加强监管, 从而杜绝机会主义行为的发生。

(3) 深入挖掘创新结果, 提高创新收益Δπ。提高参与者的收益, 能够降低参与者对合作成功率的要求, 降低研发成本是从另一个方面提高了创新收益。提高创新收益能力成为促进合作长期而有效的方式。因此, 深入挖掘创新成果, 多方应用该创新, 使得一次创新获得的收益更大更多。这可以激发参与者创新的动力, 也提高了效率。深入挖掘创新成果要求协同创新的利益相关者更多地结合自己的情况, 勤于思考, 勇于思考。泉州政府应鼓励企业建立研发机构, 引导大型企业加大研发投入, 进一步提高企业技术引进之后消化、吸收和再创新能力。

摘要：协同创新网络对于企业的成长、技术的创新起到了巨大的推动作用。本文将协同创新网络的思想应用到泉州民营企业发展的实践中, 给泉州民营企业的合作创新提供了方法和建议, 以推动泉州民营企业整体快速且持续的发展。

关键词：民营企业,协同创新,演化机理,博弈论

参考文献

[1]傅玉波.泉州市民营企业经济发展现状与发展趋势调查分析[M]泉州市工商联.2008-12-23

[2]林团胜.泉州家族企业可持续增长发展的新途径探讨[J].南昌高专学报, 2012, 27 (2) :16-18.

[3]卢志渊.泉州民营企业创新的主体与金融支持探究[J].江苏商论, 2012 (6) :149-153.

[4]郑云斌.泉州提升企业自主创新能力探讨[J].企业经济, 2011 (10) :78-80.

动态演化 篇6

1. 积累演化型

这是美国密歇根大学在“基于行动的学习”( Action Based Learning) 项目中提出的创业模式。创业大学生因商业知识、创业经验、心理储备等自身因素和资金、政策、资源等外部因素的制约,比较适宜的做法就是在创业初期,选择创业壁垒相对较低的行业门类,可以解决囿于资金短缺带来的问题,实现边创业边累积资本。这种模式最大优点在于入门设定低,能够培养学生的商业头脑意识,锻炼组织领导能力,提高商业运作技巧。

2. 连锁复制型

创业高职学生因自身能力、经验的短期缺乏,在面对良好创业环境和创业机会时,借助已有成熟的商业品牌或商业运作,利用商业模式复制、跨地区复制或加盟连锁的方式,迅速锁定潜在的营销对象和实际顾客,形成标准化、稳定化的营运体系,在较短时间内,也能帮助创业的他们以真实身份模拟现实商业情境,实现学生向创业者的身份改变。这种模式本质是一种相对低水平的复制,其最大弱点在于利润不高和不可回避的同质化竞争。但其本身也给处于人生思维最活跃、行为最果敢的高职学生以提升商业领悟力的契机。在这种模式下,高职学生就可以积极发挥自己的创业创造力。

3. 技术驱动型

这是很多科技型创业采取的模式。有敏锐市场洞察力、机会把握能力和较强技术能力的高职学生创业者,在面对自身所处充满较多不确定因素的商业环境时,凭借相对成熟的技术专长进入市场,一般多采用技术入股,克服资金、政策等不利因素的影响制约。

4. 概念创新型

有超前预见性和开拓性的高职学生利用外部适宜的创业环境,对客户期望的价值和主张做深入的调查和理解,产生客户所满意、赞赏的新颖创意,创造一种新的市场需求,最终理念孵化为互补性资产并商业化,实现财富的积累和企业可持续发展,达到创业的预期效果。

二、高职学生创业模式的动态演化路径

1. 从连锁复制型向概念创新型演化

这种演进模式的特点是创业高职生在创业过程中,不断学习体悟,寻找已有市场下的商业缝隙,抓住稍纵即逝的创业机遇,努力突破内部的制约,实现向概念创新模式的演化。从连锁复制型向概念创新型转变的激励力量来自两个方面: 一是新需求的创造。创业者只要跳出原有思维方式的约束,就会找寻并发掘新的顾客、新的市场,推动创业模式的升级和向概念创新模式的转型; 二是管理模式的创新。微利和同质化竞争是连锁创业模式的弱项。在原有连锁的简单复制模式下,进行适当的环境改变,对企业运行的各内在要素再重新分配、整合,形成独特优势和竞争实力的高效运行系统,实现创业模式的升级。

2. 从技术驱动型向概念创新型演化

根据著名经济学家熊彼得的经典论断,概念创新是指在生产体系中,引入生产要素的新组合。技术驱动型创业到了某个特定时间,会到达创业者创业过程中的谷底即“瓶颈”: 客户需求不旺、市场渐趋低迷。技术驱动型演化为概念创新型,就是要将技术创新、市场需求二者统一,实现齐步、并进的上升。概念创新型创业不是技术驱动型创业的说法改版、简单升级,而是要以客户为中心、以创造需求,在消化融合的基础上创新。这样的演化大体会经过技术仿制、创造模仿和自主创新这样由简至复的三阶段,达到创业模式、创业能力和市场需求三者的互融、升级。

3. 从积累演化型向概念创新型演化

这是一种“质变式”的演进过程。从积累演化到概念创新是多重力量共同作用的综合结果。一方面,在最常见、最简单的积累演化式创业过程中,创业者敢于冲破固有理念和思维程式的束缚,实现了创业资本和创业经验的初步集聚。另一方面,创业高职生提升自身的网格化能力,打造与创业环境交流、沟通的互动平台,争取从外部获取增强企业竞争优势的资源,为企业创造良好环境,充实内部资源存量,从而实现向概念创新型模式的飞跃。

4. 从积累演化型经由复制连锁型想概念创新型演化

作为“渐进式”的演进,这种演进前提在于创业者有适宜可行的创意想法,然后从初始的积累演化逐步结合市场环境,利用事业模式的复制或更新,过渡到连锁复制模式。在区别化、个体化的竞争中,找寻市场中未被发现和满足的价值需求,从而开发符合市场的新的目标产品或经营体式,实现向概念创新型模式的转型演化。这一演进投入相对低,而发展是渐变式的壮大,尤其适合高职院校中专业技术匮乏、个人社会关系缺乏者。

5. 从积累演化型经由技术驱动型向概念创新型演化

这是一种有着某些“突破”意味的创业演化路径。创业者起点于积累模式,发展技术创新驱动模式,最后再演化为概念创新模式。而且,这里的创业结果尚未知晓,成功失败都有可能。但是,在这一商业操作中,创业者的创业意志、信念会巩固、锤炼,还会积累创业自我效能感,在较高层次后,丰富个人的社会网格化,为创业者创业模式的改变做好铺垫; 与此同时,创业者也会从技术创新向概念创新演化,慢慢地远离原初的商业形态,达到某种意义上的突破创新,在新的行业、领域给用户带来革命性的体验,最终实现创业稳步推进。从另一个角度来看,创业者也可能保持原有领域不变,在技术变革中实现创业模式的新变革。

三、创业模式及其动态演化路径对促进高职院校学生创业教育的启示

1. 融入地方经济发展,主动服务国家发展战略

国家“十二五”规划提出,将重点扶持和推动的产业有信息技术、高端装备制造、节能环保、新能源新材料产业以及现代化服务业、文化创意产业。高职大学生作为高素质、高技能人才,可以说,这些行业领域为他们展现了更好的创业契机和更广的创业平台。因此,高职院校的创业教育应把握政策的利好,发挥高职学生的技能竞争优势,引导创业学生主动由生存创业向机会创业或概念创新方向转变,紧跟地方、区域的经济发展方向和定位,服务国家发展战略。

2. 建立高职学生创业动态跟踪系统,提炼成功创业模式演化路径

高职学生创业模式演化路径本身无优劣之区别,很多技术驱动型创业人士的创业成功率并不高,不是因为技术不硬、市场匮乏,而是主要在于他们在实现技术有效资产最大化这点上,没有实现实际跨越。创业知识和创业视野、创业技能的掌握,可以说对创业成功与否,将发挥重要作用。高职学生的创业模式不能条块分割地区别积累演化型、连锁复制型和技术驱动型,要打破它们本身之间的静态和藩篱,推动积极地动态演化,最终实现概念创新型创业。高职院校必须对学生创业短期、长期追踪跟进,结合其中的成功尤其是失败实例进行总结分析、厘清缘由,研判创业进程的动态性演化特征,总结出可行的创业规律,凝练出可操作、务实的成功创业模式内在演化路径,发挥对学生创业的参考、借鉴作用。

3. 构建“三区联动”机制,形成区域创新网络

动态演化 篇7

随着中国市场化改革逐渐步入“深水区”,中国的宏观环境也变得越发复杂和动态,这对进入企业的持续经营提出了很大的挑战。由于缺乏持续创新的激励以及难以适应动态环境的变化,大量低效率的在位企业选择或者被挤出市场,甚至是许多家喻户晓、享有很高声誉的“百年老店”,如王麻子、张小泉、太平馆等,相继出现盈利衰退、停业甚至破产[1]。与此同时,中国的制造业表现出强劲的进入势头。据统计资料显示,我国每年新进入市场的企业大约占到原有市场容量的20%,而且部分进入企业在创新的成果上表现出极强的取而代之之势。那么,进入企业与在位企业之间的创新演化就成为了理论界的热点问题。

较多的统计事实也表明,市场进入改善了行业的创新行为和企业的生产率[2,3]。大量的统计事实也表明,企业的进入改善了行业的创新行为和企业的生产率[2,3]。Baily等[4]使用美国信息设备和动力装置制造企业1972—1977年、1977—1982年和1982—1987年的样本,测算发现进入对生产率的贡献分别为3.2%、4.6%及8.0%。Haltiwanger[5]对美国制造企业1977—1982年和1982—1987年的测算中,进入对生产率的贡献分别为7.8%和8.7%。Balk等[6]对荷兰制造企业1984—1999年的测算结果为3.0%。值得注意的是,在Hahn[2]对韩国制造企业的研究、Aw等[7]对我国台湾制造企业的研究和Nightingale[8]对加拿大制造企业的研究中,进入对生产率增长的贡献均超过20%,尤其是在Hahn[2]的文章里,贡献度达到了45%~65%。Tushman等[9]考察了进入企业和在位企业的创新类型属性的差别,认为这两类企业的创新性依赖于创新的过程属性,结构式的创新倾向于毁灭性地嵌入到已建立的结构系统中。Coad等[10]认为结构式的创新方式必然导致新企业存活率低的结果,进入者在高度不确定的环境下运营并没有一个确定的收益基础,而激进的创新过程需要相当大的投资和承担巨大的风险,进入企业对这种赌博式创新的失败准备会有所不足,这也直接导致了进入企业的持续期普遍较短。

不过,企业的进入仅仅是产业演变初始状态,产业中更为一般的特征是进入后企业的竞争行为。那么,随着进入企业年龄的不断增加,企业是否具有持续的创新激励?目前理论界对这一问题的研究还存在较大的争议。在早期的产业组织研究中,大部分文献认为企业的生存时间越久,越能在市场中获得干中学效应,比如对生产经验的积累、组织知识的累积、在客户和供应商间获得更稳健的关系等,这种效应与企业的创新产出之间存在显著的正相关关系[12]。在20世纪90年代之后,理论界发展了另外一种观点,认为企业年龄与创新是负相关的关系。持这种观点的文献认为,企业的创新和调整将是非常艰难而且是高成本的,一旦企业进行了初始投资,企业不会存在大范围调整创新的动机[13]。

事实上,干中学效应和习惯惰性效应是直接导致在经验研究中企业年龄和创新关系2种相反结论的原因,那么,关键在于两种效应在组织历程中所占的主导作用。Sorensen等[14]认为,在年龄较小的企业中表现出很强的干中学效应,使得企业的生产率产生追赶甚至超越的趋势,而对于年龄较大的企业,学习效应和惰性效应可能同时存在,随着搜索匹配的难度加大,企业退化将是企业面临的不可避免的问题;不过,这2种效应在不同的行业表现出极大的非均衡性,他们在半导体和生物技术行业中发现了这2种相反的效应。

由此,本文以中国的微观企业数据为研究对象,从动态的视角来考察中企业的市场进入是如何影响产业间的创新演化,并将这种演化效应通过进入的时间和进入的时点进行分解,以期获得有意义的研究结论。

2 数据来源

本文研究的数据来源于中国统计局1999—2007年的制造企业微观数据,该数据库中包括了所有国有和规模以上非国有企业的基本信息和财务数据。尽管数据库包含了丰富的信息,但其中有些样本数据缺失或者统计错误,本文参照李玉红等[15]的方法对样本数据进行初步筛选。

我们通过对数据库中每年的企业代码来识别企业进入和退出状况,如果企业i的代码在t期中不存在,而在t+1期中出现,那么,可以据此判定企业i在t+1期进入市场;退出企业的定义类似。在存续企业中,使用企业的成立年份和营业状态来判断企业的年龄,企业的年龄为样本数据年份减去企业成立的年龄再加1,如果存续企业的营业状态连续2年无法经营,那么,在无法经营的第二年将其视为退出市场。为进一步提高个体企业识别的准确性,我们还根据企业名称、电话号码和邮政编码等信息予以匹配,将确实属于相同企业的观测样本赋予相同的代码。考虑到“工艺品及其他制造业”与“废弃资源和废旧材料回收加工业”这2个2位数行业下的17个4位数行业在2005年以前企业数量较少,将其在样本中进行了剔除。

本文测算了中国制造企业1998—2007年的进入态势。与李平等[16]的研究类似,进入率的计算方法为t期进入的数量与t-1市场中企业总数的比值。按照不同类型划分的中国制造企业的进入比率态势如表1所示。其中,比照《高新技术产业统计分类目录的通知》的分类,高新技术产业包括医药制造业、通信设备计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、航空航天器制造业4个行业,资本密集型产业和劳动密集型产业分类参照王德文等[17]的做法,对于已经划分为高新技术产业而又出现在资本密集型产业的划分中,从资本密集型产业中予以剔除。

%

注:1)外资企业包括港澳台资本;2)东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东10个省市,其余为中西部地区

从表1中我们可以发现以下几个典型的统计事实:第一,从总体上说,在转轨背景下,中国制造企业表现出很高的进入比率。在1999—2007年中,中国制造企业的平均进入率为21.65%,这远远高于成熟市场经济国家的平均进入率10%左右。第二,不同行业的进入比率存在较大的差异。劳动密集型产业的进入比率最高,平均进入率达到26.97%,大于行业整体平均值较多;资本密集型产业的平均进入率在均值附近;而高新技术产业的平均进入率仅为11.84%,小于整体平均值约50%。这说明拥有自然进入壁垒的行业比资本壁垒和技术壁垒的进入难度更大,这也意味着转轨过程中制度壁垒的降低与大规模的进入特征紧密相关。第三,中国制造企业的高进入特征是由非国有企业和市场化程度高的地区驱动。无论是民营企业(33.77%)还是外资企业(19.67%),其进入率均较大程度地大于国有企业的进入率(9.87%);在市场化较高的东部地区(23.94%),其进入比率也是明显地高于中西部地区(16.88%)。此外,无论是从整体上看还是按不同类型的划分来看,2004年的整体进入率表现出异常的高,这可能是由于统计上的原因造成,因为中国在2004年进行了第一次工业普查,建立了更为完善的等级注册体系,将更多的企业纳入到统计中来。

3 市场进入的实证估计

为更好地理解进入企业的创新激励问题,我们首先要分析的是在中国的市场化转轨过程中,中国企业的市场进入是否是过度进入。已有部分文献认为,中国目前的市场进入是一种过度进入,会使市场出现重复建设、恶性竞争等问题,导致许多产业出现大量的亏损企业和生产能力闲置的现象。一旦这一命题成立,这就意味着中国的企业进入不存在创新的前提。为识别中国转轨过程中的市场进入问题,我们建立了一个计量模型:

方程(1)的设计旨在识别产业内的进入企业数量与退出企业数量是否存在相关性,如果存在相关性,那么,转轨过程中的市场进入现象就不是过度进入,而是产业动态演化和市场选择的过程。其中,下标j和t分别指的是4位码划分下的产业和年份;Entry为进入企业的数量;Exit为退出企业数量;Deficit是亏损企业的数量,指净利润为负的企业。从中国的实际情况来看,由于退出机制的不完善,相当多的国有企业即使年年亏损也不会真正地退出市场,而是以亏损的形式存在,因此,我们以产业内亏损企业的数量作为替代。由于这一计量模型只揭示变量之间的相关性与否,因此模型并不涉及需要另外考虑的内生性问题。

X是控制变量向量集合,为了得到更真实的估计结果,根据既有的经验研究文献,我们选取了3个大类的控制变量:第一是控制产业的一般技术特征,包括资本密集程度,以总资产与销售收入的比值来衡量;以及知识密集程度,以大专以上学历人数占行业员工人数的比值来衡量。第二是控制行业的市场化程度,以国有企业资产占行业总资产的比重来衡量。第三是控制产业的盈利特征,包括产业利润率,以企业资产为权重计算的产业销售利润率;以及产业规模增长率,以行业销售收入增长率来衡量。由于无法衡量2007年企业的退出状况,回归包括的年份为1999—2006年。

中国制造企业进入模式的固定效应估计结果如表2所示。从表2可以发现,退出企业和亏损企业的估计系数均大于0,并且至少通过10%的显著性检验,这说明将中国转轨过程中的大规模进入特征理解为过度进入是不合理的。这是因为,在过度进入的特征下,影响进入和退出的因素是不同的,进入与退出是不相关的。那么,将转轨过程中的大规模进入理解为替代进入似乎更为合适,进入企业是对在位企业的一种替代,是产业动态演化和市场选择的过程。从系数的显著性水平来看,亏损企业估计系数的显著性水平为1%,而退出企业估计系数的显著性水平为10%,这意味着,在特殊的制度背景下,将中国的进入替代理解为新进入企业对亏损企业的替代而不是对退出企业的替代更为合适,或者更进一步说,是高效率的新企业对低效率的老企业的一种替代。

注:***、**和*分别表示1%、5%和10%的显著性水平

4 APC模型的分解

我们借鉴劳动经济学较为流行的年龄、年代和代际分解模型(APC分解法),将通常意义上的企业年龄的创新激励具体分解为3个效应:年龄效应、代际效应和年代效应。年龄效应反映了企业随着成立年限的变化所表现出的创新激励差异;代际效应反映了不同时间成立但年龄相同的企业表现出的创新激励差异;年代效应反映周期性的宏观因素引起而表现出的创新激励差异。APC分解法的主要思想是将企业的年龄(evage)、代际(generation)和年代(time)以及其他控制变量(X)作为企业创新激励的解释变量,Newsp=f(evage,generation,time,X),将这些变量本身或者其虚拟变量作为回归变量。已有文献表明,一方面在这3个变量中,年龄、代际和年代存在线性的等价关系,evage=generation-time,一旦得知企业哪一年进入市场以及观测的时期,就可以计算得到企业的年龄。那么,如果将这3个变量同时进行回归,可能会导致方程不能识别的问题,而只能将其中的2个变量放入方程中。另一方面,即使仅将年龄变量evage和代价变量generation放入创新激励方程中,得到的估计系数分别记为αe和αg。假定年龄、代际和年代的真实估计系数为βe、βg和βt,αe≠βe,αg≠βg,而是存在如下的关系:αg=βg+βt,αe=βe-βt。也就是说,即使仅将2个变量放入回归中,虽然模型能够对方程进行识别,但会出现估计上的偏误[18]。

在理论上,解决这一问题的最佳方法是寻找到一个合适的工具变量,这个工具变量与其中的一个效应相关而与企业他两个效应不相关。不过,在实际研究中由于数据的局限性,要寻找到一个合适的工具变量是非常困得的。Deaton[19]和Jensen等[11]认为在这3种效应的背后,年代效应意味着周期性的宏观因素对企业个体的影响差异,年代效应所隐含的个体差异是3种效应中最低的,在某类具体问题的研究中,可以考虑舍弃年代效应的估计。具体到本文的研究中,相对于年龄效应和代际效应,年代效应对中国制造企业创新激励的影响相对来说要小很多。如同Deaton[19]所指出,年代效应可以看作是随机波动的,并不存在很强的趋势性。那么,本文参考Deaton[19]的方法来处理年龄效应、代际效应和年代效应所隐含的问题,构建的计量模型如下:

其中,变量evage和generation以虚拟变量来表示,回归中的年龄虚拟变量包括60个,分别代表年龄2~61岁,年龄1作为对比组,代际虚拟变量包括47个,分别代表代际1961到代际2007,代际1960作为对比组。引入虚拟变量是因为这样的设计能够动态地考察企业创新行为的波动特征,捕获不同年龄阶段企业创新行为的演变趋势。为控制变量集合,控制变量与方程(1)一致。由于这部分的分析重点是年龄和代际的虚拟变量的估计结果,而且虚拟变量的个数非常多,因此,本文重点分析年龄效应和代际效应估计结果。为更加清晰地刻画不同年龄和代际的动态演变,将估计结果以绘图的方式集中呈现。全部企业创新激励的年龄效应和代际效应如图1所示。

从图1(a)中可以发现,年龄虚拟变量的估计系数呈现较为复杂的演变趋势,可以将其分为几个阶段:在年龄[1,5]段,估计系数呈现稳定的上升趋势,这表明在这一阶段企业的创新行为表现出很强的年龄效应。年龄越大的企业其创新的激励也逐渐增强,这意味着新企业对老企业存在追赶和学习的效应。在年龄[5,26]这一阶段中,估计系数总体上呈现下降的趋势。可以再细分一下,估计系数在年龄[5,12]中出现快速的下降,其中在20年时下降到0以下,这说明企业在市场上持续存活下来后逐渐产生了创新的惰性,企业安于维持现有的产品结构而不存在继续创新的激励;不过从年龄26开始后,估计系数出现了小幅度的反弹,这说明老企业并非心甘情愿地被市场所替代;在年龄33之后,企业的创新激励呈现平稳的下降趋势,这表明“百年老店”被新企业所替代是一个不争的事实。年龄越大的企业存在“死亡阴影”效应,而不是年龄越大退出风险越小。

代际虚拟变量的估计系数所反映的是,给定其他条件不变,该代际企业比代际为1960年企业的创新激励,即代际效应。从图1(b)中可以发现,相对于年龄效应而言,代际虚拟变量的估计结果则颇为明朗,整体而言,代际变量的估计系数呈现逐年上升的趋势,这表明代际越新的企业其创新的激励越强,中国的企业表现出很强的代际效应。从不同的代际来看,20世纪60年代的代际虚拟变量估计系数很小,而且绝大多数在统计上不显著,这意味着这些年份的创新激励几乎没有差别;代际效应在20世纪80年代和2000年出现了大幅度的提高,这恰好和市场化转轨与对外开放的制度变迁相吻合,也就是说,中国近30年的经济转型为企业的创新活动注入了持续的活力。

总的来说,以上的估计结果揭示了中国制造企业的年龄与创新关系的2个结论:第一,中国制造企业的创新行为并不存在纯粹的年龄效应,相反,在大部分时间内,成立年限越长的企业的创新激励却呈现逐渐下降的趋势。第二,中国制造企业的创新行为存在明显的代际效应,代际越新的企业的创新激励呈现逐年的上升趋势。

然后,针对市场化转轨过程中民营资本和外商投资大规模进入的特征,我们将样本按照所有制的不同划分为国有企业、民营企业和外资企业3个大类,并依照方程(2)进行回归。需要指出的是,由于这部分使用的是不同样本进行的估计,不同样本所得到的估计系数的大小不可以直接比较;不过,不同样本之间估计系数的形状、波动态势、斜率等则是可以直接比较的。

不同所有制企业的年龄效应和代际效应的估计结果如图2所示。由图2(a)可以发现,民营企业和外资企业的年龄效应的形状、波动趋势基本一致,这意味着随着年龄的增长,民营企业和外资企业的创新行为更为接近;然而,国有企业的年龄效应呈现出不一致的态势,斜率更为平坦,无论是增长幅度还是下降幅度都与民营企业和外资企业相比显得小很多,这说明了国有企业在市场化改革过程中存在创新激励的不足。由图2(b)可以发现,绝大多数民营企业代际虚拟变量的估计系数都通过10%的显著性检验,而且估计系数的增长率最大,这表明民营企业具有显著的代际效应,在市场化转轨的过程中,新代际的企业相对于老代际的企业具有更强的创新动机;相比之下,绝大多数外资企业的代际虚拟变量没有通过显著性检验,这表明不同代际进入的外资企业在创新行为上并没有显著性的差异。需要指出的是,国有企业的代际虚拟变量估计结果则颇为复杂,通过显著性检验的虚拟变量个数介于民营企业和国有企业之间,但波动幅度最大,无论是增长幅度还是下降的幅度均明显高于民营企业和外资企业。1985—1988年间,国有企业的代际效应出现了井喷式的增长,这可能是在这段时间里,国有企业的改革推行使得新企业在治理结构和竞争力上得到了提高;而在20世纪90年代中后期,国有企业的代际效应也出现了断崖式的下跌,这可能是和大规模的市场进入引起的恶性竞争存在密切的关系。

进一步,我们将样本划分为劳动密集型产业、资本密集型产业和高新技术产业。分行业属性的分析在两个方面是有必要的:一方面,分行业分析能够更好地控制产业技术特性,而产业技术特性与企业创新行为紧密相关;另一方面,在中国过去30多年的经济转型过程中,行业的技术进步是经济转型的重要特征,分行业属性的分析有助于考察技术进步验证企业创新行为中扮演了何种作用。

不同行业属性企业的年龄效应和代际效应的估计结果如图3所示。从图3(a)年龄虚拟变量的估计系数来说,绝大多数资本密集型产业和高新技术产业的样本的估计系数都通过10%的显著性检验,而劳动密集型产业样本的估计系数通过检验的比例则相对较小。也就是说,在劳动密集型产业中,创新激励的年龄效应并不明显,而资本密集型产业和高新技术产业存在很强的创新激励,这说明产业特性的差异性与企业的创新行为存在密切的联系。需要指出的是,相比于高新技术产业,资本密集型产业的年龄效应则表现得更为平稳,这可能是高新技术产业的产业特性决定了创新的年龄效应也存在阶梯式的波动。从图3(b)代际虚拟变量的估计系数来说,无论是劳动密集型产业,还是资本密集型产业,或者高新技术产业,大多数代际虚拟变量的估计系数都在10%的显著性水平之上,这说明企业创新激励的代际效应在劳动密集型产业、资本密集型产业和高新技术产业都存在,代际越新的企业,创新的激励越强。与年龄效应类似,高新技术产业的代际效应也呈现出较大的波动性,劳动密集型产业和资本密集型产业的代际效应则表现得更加平稳。

5 结论

动态演化 篇8

相比于其他合金,铝合金具有卓越的低温物理力学性能[7];因此,在一些低温构件上有着十分重要的应用,而针对铝合金低温力学行为的研究也一直备受关注[8,9]。李娜等[10]研究了2024,2A12和7050铝合金在77~800K范围内的动态力学性能,发现温度对合金变形行为的影响存在一个负敏感区。Xu等[11]对比了Al-Li合金在室温与低温77K环境下的冲击显微组织,认为低温环境下微裂纹的形核、长大、聚合乃至诱发断裂较容易发生。目前,针对2519A铝合金在常温和高温环境中力学性能及组织演变均进行了较为全面的研究,而关于变形条件对2519A铝合金动态力学性能及组织演化的研究不多,特别是低温环境下动态力学性能及组织演化的研究鲜有报道。研究人员对于该合金在较宽温度和应变率范围的动态力学行为还缺乏清晰的认识。本工作基于较宽温度和应变率范围的霍普金森压杆冲击实验,对2519A铝合金动态力学性能以及冲击后试样的微观组织进行研究,分析温度和应变率对2519A铝合金组织与性能的影响,为提高该合金在不同温度下的抗弹性能及2519A铝合金构件的应用提供参考。

1 实验材料与方法

实验用试样均取自于18mm厚2519A-T87 态(530℃固溶2.5h,冷轧15%,165℃ 时效15h)板材,圆柱形试样置于入射杆与透射杆之间,利用分离式霍普金森压杆进行-90~350℃动态冲击压缩实验,冲击方向沿板材厚度方向,实验装置如图1 所示。低温冲击实验采用液氮蒸汽对试样进行冷却,达到预定温度后减小液氮喷气量,随后保温2min再进行动态冲击实验。 高温冲击实验采用1600W工业热风筒对试样进行加热,达到预定温度后保温2min,随后进行动态冲击实验。

对冲击后的试样进行打磨、抛光以及腐蚀,然后在金相显微镜下进行观察。其中,腐蚀剂为Keller试剂(l%HF+1.5%HCl+2.5%HNO3+ 95%H2O)。实验中的透射样品采用机械减薄至0.06~0.08mm,冲成3mm的圆片,随后在-25℃低温环境下,利用混合酸溶液(30mL HNO3+70mL CH4O)对圆片进行电解双喷,并利用TecnaiG220透射电子显微镜进行观察。

2 结果与分析

2.1 动态力学行为

图2为2519A铝合金在-90~350℃、不同应变率条件下的真应力-应变曲线。可以看出,随着应变率的增加,材料的屈服强度也随之增加。对于时效强化型铝合金而言,其组织内的强化相粒子强度高于基体,位错滑移时与强化相粒子发生强烈的交互作用。这种作用对位错产生钉扎,容易引起位错的缠结、塞积,从而表现为应变率强化效应[12,13]。图2(c)为2519A铝合金在应变率4200s-1的应力-应变曲线,相比于低应变率而言,在较高应变率下,真应力-应变曲线振荡严重,这主要是因为合金发生绝热剪切后,绝热剪切带内发生动态再结晶[4]。对于同一应变率,-90℃的冲击强度最高,350℃的冲击强度最低,随着环境温度的升高,2519A铝合金冲击屈服强度逐渐降低。

图3为合金在-90~350℃冲击时屈服强度随应变率和温度的变化关系曲线。由图3(a)可见,在不同的温度区间,合金的应变率强化效应显著不同。在低温区(-90~0℃),材料的应变率硬化效应比中高温区(20~350℃)明显增强。在250~350℃区间,屈服强度随着应变率增加而缓慢上升。图3(b)为温度影响合金屈服强度的变化曲线。可以看出,随着温度的升高,2519A铝合金的屈服强度逐渐下降。在3000s-1的应变率条件下,当温度由-90℃升高至350℃时,合金的屈服强度从628MPa降至150MPa,下降了76.1%。

从图3(a)还可以看出,在低应变率下,2519A铝合金冲击屈服强度对应变率不敏感;而当应变率大于2000s-1时,2519A铝合金屈服强度迅速提高,合金对应变率敏感性增强,这与热激活机制有关。

流变应力与温度、应变率有关,如公式(1)所示。

式中:σ0是与热激活无关的应力常数;ΔG0是无应力作用时热激活自由能;V是热激活体积;k是Boltzman常数;T是环境温度。

在不同的应变率区域热激活发挥的作用并不相同。根据式(1)可知,当应变率增加时,流变应力相应地增加,而热激活位错线的数目随应变率的增加而减少[14]。在低应变冲击下,热激活位错线的数量超过屈服所需越过的短程能垒数,热激活作用被充分利用,而热激活作用可降低材料的屈服强度。因此,在低应变冲击下,2519A铝合金冲击屈服强度对应变率不敏感。从较低应变率向中、高应变率变化时,材料屈服所需跨越的能垒增加,热激活作用减弱,屈服抗力迅速增加。因而在应变率为2000~5000s-1时,合金屈服强度的跳跃较大。但强化效应并非随应变率的增加而无限增加,文献[4]指出此时必定存在峰值应变率。从本实验来看,在常温环境下,合金的峰值应变率在7000~8200s-1之间。由此可见,应变率对材料流变应力具有双重影响。一方面,应变率增大,可动位错密度增加,与基体中的强化相粒子发生强烈的交互作用,在宏观上表现为应变率强化效应;另一方面,高速冲击过程近似为绝热过程,塑性做功转化的热量(转化率90%~95%)来不及散失,造成局部温度上升,材料的局部组织发生热软化,材料的变形抗力降低。

2.2 微观组织分析

图4(a)为-90℃ 条件下应变率分别为1431,2503,3532,4217s-1冲击后的照片。由于低温环境下材料强度增加,2519A铝合金在应变率为1431s-1时变形较小;在应变率为3523s-1时,材料发生剪切破坏,剪切面与圆柱底面近似成45°角。图4(b)分别为20℃下应变率为1440,2300,3183,4329s-1冲击后的宏观照片。图4(c)分别为150℃ 下应变率为1515,2263,2726,4265s-1冲击后的照片,在应变率为2726s-1时,2519A铝合金发生破坏,相对-90℃ 和20℃条件下样品的破坏情况而言,该温度下材料出现了多个与圆柱底面近似成45°角的剪切破坏面。图4(d)分别为250℃ 下应变率为2780,3301,4846,5270s-1冲击后的照片。图4(e)分别为350℃下应变率为1600,2205,3282,5297s-1冲击后的照片。由于随着温度升高,2519A铝合金强度下降,启动的滑移系增多,材料的塑性更好,因此,在250℃和350℃条件下2519A铝合金并没有发生宏观破坏,材料产生大的塑性变形,且变形比较均匀。从图4可以看出,在低应变率下2519A铝合金发生塑性变形,随着应变率增加,材料发生剪切破坏。随着温度的升高,材料的变形更加均匀,这在高应变下表现得更为明显。在高应变下,当环境温度为-90℃和20℃时,2519A铝合金发生局部剪切破坏,且发生在与圆柱底面近似成45°角的两个平面;在150℃时,发生剪切破坏的平面增多;而在250℃和350℃时,2519A铝合金变形均匀,材料并没有发生剪切破坏。

材料在动态冲击条件下的组织明显区别于准静态的一个重要特征就是绝热剪切带。绝热剪切带一般表现为变形局域化(宽度0.1~100μm)、形成时间短(微秒量级)、大应变、带内产生绝热温升[15]。图5为样品在不同环境温度下冲击后的金相组织照片。 在-90℃、应变率为1431s-1时,合金动态冲击后出现了绝热剪切带,带内外组织特征存在明显差异,并且在绝热剪切带内出现约60μm的微裂纹,如图5(a)所示。当应变率增大至3532s-1时,绝热剪切带内出现长度较短的裂纹;这些裂纹由许多细小的微裂纹组成,如图5(b)所示。在-90℃、应变率为4217s-1时,变形组织中形成尺寸较大的微裂纹,局部的基体组织发生扭曲变形,如图5(c)所示。

图5(d),(e),(f)为150℃下,应变率分别为1515,2263,2726s-1的金相组织。当应变率为1515s-1时,2519A铝合金变形较均匀,以流线型的变形组织为主,如图5(d)所示。图5(e)中绝热剪切带沿45°方向扩展,并逐渐转化为裂纹。当应变率为2726s-1时,合金试样出现较多的形变带和微裂纹。剪切带在距离冲击表面约120μm处发生扩展或汇聚,如图5(f)所示。

图5(g),(h),(i)为350℃下,应变率分别为1600,2205,3282s-1的金相组织。当应变率为1600s-1时,2519A铝合金发生塑性变形,形变带沿45°方向扩展,与基体组织界线不明显,如图5(g)所示。随着应变率的提高,材料的显微组织发生较大变化,流线型的变形组织发生一定量的扭曲,如图5(h),(i)所示。

从图5可以看出,2519A铝合金在不同温度区间显微组织形态各异。温度范围为250~350℃时,合金热软化效应明显,材料发生均匀的塑性变形,组织主要是以形变带为主。当冲击温度为20~150℃时,组织变形特征以绝热剪切带为主,局部产生微裂纹,如图5(f)所示。当温度降至-90℃时,2519A铝合金在应变率为1431s-1时产生了绝热剪切带。 而在150℃ 和350℃时,2519A铝合金在低应变率时并没有产生绝热剪切带。绝热剪切带内温升瞬时发生,导致带内材料发生热软化,而后急速“冷却”,为微孔洞的形核提供条件。这些缺陷与应力集中共同作用最终形成了微裂纹。当温度降至-90℃时,绝热剪切带内出现长度较短、连续性较差的微裂纹,其末端向基体方向延伸,这与150℃冲击下形成的微裂纹的形态差异显著。图5(e),(f)中微裂纹较为连续,而图5(b)中连续性较差,这可能是由于低温环境下材料强度增加,开启的滑移系减少,材料的整体塑性变形能力降低,变形局部化严重,因而产生局部的类似于“脆性”断裂的连续性较差的微裂纹。

图6为合金在350℃、应变率为3282s-1条件下冲击后的透射照片。可以看出,2519A铝合金内同时发生不完全的动态回复与动态再结晶现象。由于动态回复不完全,组织中残留少量的位错,回复过程中产生微米量级的亚结构,如图6(a)所示。当动态再结晶发生后,弥散沉淀相粒子回溶,位错密度迅速下降,亚晶尺寸增大,形成再结晶晶粒,如图6(b)所示。当材料处于动态回复末期、发生再结晶时,材料的强度迅速下降。

图7 为-90℃、应变率3532s-1时绝热剪切带中心区域的组织形态。从图7(a)可以看出,其电子衍射图是断续的环状,表明动态冲击后材料组织有许多小的随机取向的等轴亚晶粒。绝大部分的亚晶晶粒都未发生长大,但仍有一小部分发生动态再结晶。图7(b)箭头所示为亚晶晶粒长大形成新晶界的形态。

图8为不同冲击条件下试样的TEM照片。图8(a)为-90℃下,应变率为3532s-1的透射照片,可以看到细长的析出相周围塞积了大量的位错,粒子发生了断裂。图8(b)为350℃下,应变率为3282s-1冲击后的透射照片,此时析出相并没有发生断裂。在样品加热升温以及绝热剪切温升的影响下,部分析出相粗化并且呈现多边形化,2519A铝合金强度降低。由于高温环境下,2519A铝合金强度降低,晶界容易变形,晶内可启动的滑移系较多,且容易发生动态回复与动态再结晶,变形协调性好,因此,析出相不易发生断裂。在低温下变形时,晶核热振动能降低,位错形成割阶的阻力以及割阶运动中所受阻力两者均增大。同时,由于低温环境冲击下,启动的滑移系减少,材料变形局域化更加严重,而且低温环境下析出相变得更脆,因此发生图8(a)中所示的第二相粒子断裂。

3 结论

(1)在低应变率冲击载荷下,2519A铝合金冲击屈服强度对应变率不敏感;而当应变率大于2000s-1时,2519A铝合金屈服强度迅速增加,此时合金对应变率敏感性增强。

(2)应变率对2519A铝合金流变应力的影响具有双重性。低于临界应变率时,随着应变率的增加,流变应力相应地增加;但超过临界应变率时,流变应力反而有所降低。

(3)在高温环境(>250℃)下冲击,合金发生均匀的塑性变形,组织以形变带为主,同时较容易发生动态回复与动态再结晶,合金位错密度较低,应变强化效应较低;在温度为20~150℃条件下冲击时,2519A铝合金变形组织主要以绝热剪切带为主。