林业科学  2011, Vol. 47 Issue (8): 168-175   PDF    
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肖生苓, 王泽蘅
Xiao Shengling, Wang Zeheng
基于协同学的原木供应链体系的协调度
Synergetics-Based Study on Coordination Degree of Log Supply Chain System
林业科学, 2011, 47(8): 168-175.
Scientia Silvae Sinicae, 2011, 47(8): 168-175.

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收稿日期:2010-08-23
修回日期:2010-12-23

作者相关文章

肖生苓
王泽蘅

基于协同学的原木供应链体系的协调度
肖生苓1, 王泽蘅2    
1. 东北林业大学工程技术学院 哈尔滨;
2. 吉林大学管理学院 长春 130022
摘要: 在对黑龙江省森工企业原木供应链问题分析的基础上,引入协同学理论,并分析其在森工企业原木供应链体系中的应用。建立原木供应链子系统协同的序参量方程,寻找影响原木供应链体系效率和效益提高的主导因素,构建原木供应链体系协调度模型。通过对协调度变化趋势的分析得出: 1999—2008年,黑龙江省森工企业原木供应链体系财务和业务2个子系统的协调度变化趋势较为混乱,有序性不明显,反映出整个行业的混乱状态; 原木供应链体系协调度总体变化趋势相对平稳,但水平较低,变化范围在- 0. 2 ~ 0. 2之间,原木供应链组成系统各要素之间在发展过程中彼此的协调程度较低。黑龙江省森工企业应该以新经济时代全新的管理理念指导企业未来的发展,建立适合新形势要求的新型森工企业发展管理模式。
关键词:森工企业    供应链    协同学    协调度    原木物流    
Synergetics-Based Study on Coordination Degree of Log Supply Chain System
Xiao Shengling1, Wang Zeheng2    
1. College of Engineering & Technology, Northeast Forestry University Harbin 150040;
2. School of Management, Jinlin University Changchun 130022
Abstract: In this paper the synergetics theory was introduced and further used analyze the log supply chain for forest industries in Heilongjiang Province. An order parameter equation was established, and was applied in collaborative log supply chain subsystems. Based on this equation, the main factors affecting the efficiency and effectiveness were found out and the coordination degree model of log supply chain was constructed consequently. The trend analysis of coordination degree changes showed that, the forest engineering industry was generally in the chaos status between 1999 and 2008, with the financial and business subsystems changed in disorder. Also, it was found that the overall change trend of coordination degree of log supply chain was relatively stable, but at the lower level with the range from - 0. 2 to 0. 2, and the coordination degree was relatively low among the component elements of supply chain during the developing period. It was recommended that, an innovative management concept, which is comparable with the latest economic era, should be employed by the forest industries in Heilongjiang Province for guiding the future development, and further for setting up the new management mode to meet the new situation requirements.
Key words: forest industries    supply chain    synergetics    coordination degree    log logistics    
1 黑龙江省森工企业原木供应链问题分析

黑龙江省林业经营总面积3 175万hm2,占全省土地面积的2 /3。有林地面积2 007万hm2,活立木总蓄积15亿m3,森林覆盖率达43.6%。森林面积、森林总蓄积和木材产量均居全国前列,是国家最重要的国有林区和最大的木材生产基地。目前拥有固定资产原值约100亿元,净值80亿元,各种机械设备3.4万台(套),林区专用公路2.6万km。随着现代科学技术及管理理念的不断发展,林业企业特别是森工企业传统的管理体制与运作模式的弊端逐渐显现出来。物流观念落后,原木产品物流活动以自营物流为主,木材供应链各环节运行缓慢;原木产品物流设备及管理手段落后,基础设施利用率不高(刘娜翠等,2006);物流信息技术应用及信息共享程度低、网络化程度差,严重影响木材供应链的整体运作;原木产品库存时间较长、库存成本高;地域性明显,不易形成行之有效的跨地区的木材供应网链,致使原木生产物流系统运营效率低下。原木价格、生产效率和劳动投入、产品质量、库存时间、销售服务水平及响应速度等方面严重不协调。原木供应链不仅是一条连接原木供应企业到用户的原木链、信息链、资金链,而且是一条增值链,原木产品应该在供应链上因生产、加工、贮存、包装、配送、运输等过程而增加其价值,给森工企业带来收益。因此,为在最短的时间内应对市场变化给企业带来的挑战,在激烈的市场竞争中求得生存和发展,必须通过现代科学技术和手段,协同供应链各环节的生产、经营、物流管理活动。

随着经济全球化和知识经济时代的到来,给处于低谷发展阶段的黑龙江省森工企业带来了无限生机。但森林资源数量的减少、质量的降低、环境的恶化,木材供需矛盾更加尖锐(史济彦等,2001),市场需求的不确定性和客户需求的个性化愈加突出。所有这一切,改变了原有森工企业的发展模式,改变了森工企业内部和外部的竞争规则。黑龙江省森工企业需要在一个全新的理念指导下,从管理思想革新的角度,以创新的观念建设、发展企业。

2 协同学相关理论及在森工企业原木供应链中的应用 2.1 协同学的基本思想

协同学(synergetics)源于希腊文,意为“协调合作之学”(哈肯,1989)。协同学对一个非平衡的开放系统不仅可以从无序到有序,而且,当外参量增大到一定程度时,可以从有序到混乱,从而扩大了协同学的研究范围(文科等,2010)。在生命和非生命的开放系统内的各个子系统,当它们处在一定的条件下时,就会通过非线性的相互作用而产生协同作用和相干效应,在一定范围内,通过涨落而达到一定的临界点,就可以通过自组织而使系统产生新的有序(王若钢等,2008),使旧的结构发展成为在时间、空间、性质、功能诸方面都发生根本变化的新结构系统(霍佳震等,2008)。

协同学的基本理论在烟草企业(金常飞,2009)、煤炭企业(邹辉霞,2005)、加工制造业(夏蔚军,2005)等供应链体系中的应用已有广泛研究,其成果主要应用于分析影响企业主产品物流业务各环节协同的主要参量,建立物流业务协同的序参量模型,揭示其有序性及运作机制,使核心企业主产品供应链体系达到高度协同。森工企业原木产品供应链体系与烟草、煤炭等产品供应链体系结构相似,运行原理相同。将协同学理论引入森工企业,对解决原木物流系统各生产环节不协调、运行效率低、运营成本高等问题具有积极作用。

2.2 协同学理论在森工企业原木供应链中的应用

对于森工企业,原木主要生产过程具有较强的流程生产特点,这决定了原木生产企业在供应链中的特殊位置。原木生产企业与上下游企业的供应链关系主要表现在森工企业依靠森林采伐、木材运输、贮存保管及木材销售等环节,生产社会需要的原木产品,是其他企业运转的原材料提供者。另外,原木生产企业的运转需要一定的辅助材料、消耗材料以及能源的支持,同样也有供应链中的供应商。原木供应链体系协调管理的目的是各环节关系的紧密性和稳定性,使之形成良好、和谐的合作关系。

按照森工企业原木生产这一主线,原木供应链可以分为配件、设备及原材料的供应、伐区生产、木材运输、贮木场作业、原木销售等主要环节,如图 1所示。就供应链上各环节来看,它比一般供应链的关系更为复杂。伐区生产是在大片森林中进行的,作业具有分散性、流动性和季节性,条件艰苦,制约因素多,既要考虑作业效率、生产成本,又要考虑森林更新、资源的可持续发展,更要保护森林生态环境。木材运输在林区道路网上进行(邱荣祖,2002),物流的单向性、重载下行性和汇集性等对运材车辆和林区公路提出了更高的要求。贮木场作业中,原木产品的不规则性、木材缺陷识别的复杂性、缴库验收的准确性及原木贮存保管的科学性等要求管理决策、信息系统及作业技术支持等具有较高的协同性。

图 1 黑龙江省森工企业原木供应链体系架构 Figure 1 The systematic structure of log supply chain of forest industries in Heilongjiang Province

协同学的思想为研究森工企业原木供应链协同管理问题提供指导。具有开放性质的森工企业原木供应链管理系统,是社会大系统的一个子系统,它同样存在着结构和秩序,具有层次性、动态性,能与环境相互作用,使其向着更好地适应环境的方向发展变化。协同理论同样可以作为探索森工企业原木供应链复杂系统结构和秩序的有效手段。应用协同学的基本原理,寻找影响系统从无序到有序的关键变化因素,即影响森工企业原木供应链系统变化的控制因素序参量,进而研究如何通过子系统的非线性相互影响,发挥系统内子系统间的协同作用,改进服务质量,减少原木库存,降低供应链成本,提高系统运行效率,提升森工企业竞争能力。

2.3 原木供应链体系协调度模型的建立

原木供应链体系协同是指组成系统的各要素之间在发展过程中彼此之间的和谐一致,这种和谐一致的程度就是原木供应链体系协调度。协同的作用及协调的程度决定了原木供应链系统由无序走向有序的趋势(葛泽慧等,2010)。

假设原木供应链系统在其发展过程中,是一个由若干子系统构成的复杂体系,令 S = (s1sn),其中n≥1且nNsn为第n个子系统。

在上述条件基础上,考虑S的子系统si (i∈[1,n]),设其发展过程中的序参量为ai = (ai1aik) (k≥1且kN),则令αijaijβij (j ∈ [1,k]),其中αij, βij为原木供应链系统稳定时临界点序参量aij的上限和下限,即最小值和最大值(Haken, 1980)。

假定ai1ail的取值越大,原木供应链系统的有序程度越高;ail + 1aik取值越大,系统的有序程度越低。根据以上设定,则aijsi在某一时刻系统的协调度模型为:

(1)

式中: aij表示系统发展过程中的序参量,随着时间的变化,它的值也在变化。j 表示序参量在发展过程中不同时期,从第一时期开始,取值为1。

ui(aij)值的大小说明aijsi有序的贡献程度,即ui(aij) ∈[0,1],ui(aij)越大,aij对原木供应链系统有序的贡献程度越大。最后,认定序参量aisi原木物流体系的有序贡献的总程度,可通过ui(aij)集成来实现,采用线性加权求和法,具体表达式为:

(2)

式中:

给定初始时刻t0,各子系统序参量的协调度为ui0(ai) (i = 1,2,…,n),则对于原木供应链系统在发展过程中的时刻t1,各子系统的序参量的有序度为ui1 (ai) (i = 1,2,…,n)。则对于原木供应链系统,总体协调度可定义为(哈肯,1989谭长贵,2004) :

(3)

式中: μ为系统总体协调度,μ∈[- 1,1 ],其值越大,系统协同的程度越高,反之则越低;如果μ∈[- 1,0],则说明至少有一个子系统向无序方向转化,因此,可认为系统从t0t1时段处于非协同发展阶段;如果μ介于0 ~ 1之间,则μ值越大,原木系统的整体协调性越好,综合效益越高(聂茂林,2006);参数θ则表示当且仅当对任意i, ui1 (ai) -ui0(ai)>0成立时,系统才有正的协调度,ui0(ai)表示在给定初始时刻t0的子系统的协调度;ui1 (ai)表示在发展过程中的时刻t1的协调度。

3 原木供应链体系协调度计算 3.1 指标的确立

协调度评测是原木供应链研究过程中的一个重要环节,不仅影响原木供应链企业的经营决策和经营行为,而且在很大程度上决定供应链管理实施的成败(冷志杰等,2005Gibbons, 2005)。

为简化计算,本文对原木供应链体系协调度计算主要考虑经济效益指标。根据黑龙江省森工企业原木供应链体系架构,将原木供应链中的设备及原材料供应、伐区生产、木材运输、贮木场作业、原木销售等主要环节的经济效益综合归类分为财务指标子系统和业务指标子系统2方面,根据它们在供应链上的特点和评价目标,将原木供应链涉及的流程及运行好坏转化为协调度评测。

3.1.1 财务子系统指标

财务子系统指标主要包括总资产贡献率、资本保值增值率、资产负债率、成本费用利润率和流动资产周转率。

总资产贡献率反映了森工企业全部资产的获利能力,是评价和考核盈利能力的核心指标;资本保值增值率反映企业净资产的变动状况,是企业发展能力的集中体现;资产负债率是全部负债总额除以全部资产总额的百分比,也就是负债总额与资产总额的比例关系,也称之为债务比率;成本费用利润率反映企业为获取利润所付出的代价;流动资产周转率是在一定时期内流动资产的周转次数,是一个反映经营状况的指标,也是一个资金利用效果指标,反映再生产循环的速度。

3.1.2 业务子系统指标

业务子系统指标主要包括全员劳动生产率和原木产品销售率2项。全员劳动生产率是平均每个职工在单位时间内创造的生产最终成果,反映企业生产效率和劳动投入的经济效益;产品销售率是整体原木供应链产品销售率,该指标反映整条原木供应链在一定时间内的产销经营状况,主要评价原木供应链资源的有效利用程度。产品销售率接近1,说明资源利用程度高,供应链原木产品库存趋于0。

3.2 协调度计算 3.2.1 数据获取

根据以上协同学的基本原理,基于林业统计年鉴和林业年报的基础数据,可得出1999—2008年10年黑龙江省森工企业财务指标和业务指标统计数据,如表 12

表 1 黑龙江省森工企业原木供应链体系财务指标数据 Tab.1 Log supply chain finacial indicators data of forest industries in Heilongjiang province
表 2 黑龙江森工企业原木供应链体系业务指标数据 Tab.2 Log supply chain business indicators data offorest industries in Heilongjiang province
3.2.2 数据处理

根据统计学原理,对表 12数据进行标准化。假设Sij为第i年第j项实物量的数据(i = 1,2,…,nj = 1,2,…p) :

1) 令Sj为第j项的样本均值,即

2) 令Rj为第j项的样本标准差,即Rj =

3) 标准化后的数据为:

代入标准化公式,整理可得出如下数据:

3.2.3 指标权数的计算

设指标体系中包含n个指标,他们的相关矩阵是A,则有A =其中aii = 1(i = 1,2,…,n)。矩阵中的aij为相关系数,其计算公式为aij =它反映指标间相互影响的程度,相关系数的绝对值越大,则指标间相互影响的程度越高(Haken, 1980);相反,则指标间相互影响的程度越低,某个指标与指标体系中其他所有的指标的总相关程度较高,则该指标的对其他指标的影响较大,它的权数也就越大,反之则较小。

其中Ai表示第i个指标在指标体系中的影响程度,作用较大,故其权数也大,因此,即可得相应各指标的权数为:

计算得各组矩阵的权值为: σ'11 = - 0.000 7;σ'12 = - 0.036 2;σ'13 = 0.436 7;σ'14 = 0.063 9;σ'15 = 0.536 3;σ'21 = 0.500 0;σ'22 = 0.500 0。

3.2.4 计算值

利用公式(1)和(2),可计算得出黑龙江省森工企业原木供应链体系财务子系统和业务子系统的协调度,如表 34

表 3 黑龙江省森工企业原木供应链体系财务子系统协调度 Tab.3 Financial subsystem coordination degree of log supply chain of forest industries in Heilongjiang Province
表 4 黑龙江省森工企业原木供应链体系业务子系统协调度 Tab.4 Business subsystem coordination degree of log supply chain of forest industries in Heilongjiang Province

通过表 34中计算所得各个时期的协调度,利用公式(3),即可计算出黑龙江省森工企业原木供应链相对于1999年这一初始时刻,2000—2008年的系统总体协调度,如表 5

表 5 黑龙江省森工企业原木供应链体系总体协调度 Tab.5 Overall coordination degree of log supply chain of forest industries in Heilongjiang Province
3.2.5 协调度变化趋势分析

图 2为1999—2008年10年期间黑龙江省森工企业原木供应链体系总体协调度、财务和业务2个子系统协调度变化趋势。

图 2 1999—2008年协调度变化趋势 Figure 2 Changing trends of coordination degree from 1999 to 2008

图 2可以直观地看出:除财务子系统2007年为- 0.000 6以外(接近正值),财务和业务2个子系统10年间的协调度均保持正值,也就是说,从单一子系统协调度来看,在一定程度上的发展还是比较通畅的。财务子系统的协调度,最大值也出现在2003年,最小值出现在2007年;业务子系统的协调度,最大值同样出现在2003年,最小值出现在2005年。由于2003年2个子系统协调度同时达到峰值,则对原木供应链系统有序的贡献程度较大,使得2003年原木供应链体系协调度出现较大变化。

财务和业务2个子系统的协调度虽然保持正值,但变化趋势较为混乱,忽高忽低,变化幅度也较大,有序性不明显,反映出整个行业经营状况的混乱状态。在这当中,业务子系统协调度的均值高出财务子系统的协调度,因此,业务子系统相对于财务子系统在一定条件下对整个木材供应链体系的影响更大,更起主导作用,属控制因素。但其发展水平仍偏低,说明森工企业生产效率和劳动投入的经济效益仍存在不协调,整条原木供应链在这一时期的产销经营状况还需调整,应加强伐区生产、木材运输和贮木场作业等各环节的衔接与协同,各方面资源的有效利用程度还有待进一步提高。而财务子系统中森工企业全部资产的获利能力、为获取利润所付出的代价、资本保值增值水平、资产负债率以及流动资产周转率等要素是森工企业自身发展能力的具体表现,它们在子系统内更需要有机协调,各个子系统才能平衡、稳定发展。

另外,原木供应链协调度忽高忽低的变化,对森工企业的劳动人员、资金投入以及设施利用等方面造成过大的压力,应在保证原木供应链体系协调度大于零的基础上,使其连续稳定地增长。在图 2中,1999—2008年10年间,黑龙江省森工企业原木供应链体系协调度除2003年变化较大,这属于例外,总体变化趋势相对平稳,变化范围在- 0.2 ~ 0.2之间。协调度最大值也出现在2003年,最小值也出现在2007年,说明总体协调度与财务子系统、业务子系统的协调度变化趋势基本保持一致。虽然协调度变化相对平稳,但其值很低,2002年和2007年分别出现了负值,这2年整个森工企业原木供应链系统的畅通性可谓达到最低值。供应链业绩好坏与否取决于网链上各环节的协调程度,只有和谐而协调的系统才能发挥最佳的效能。这10年间,除2003年以外,没有一年的总协调度值超过0.5,说明黑龙江省森工企业原木供应链组成系统各要素之间在发展过程中彼此的协调程度较低,供应链各环节拥堵,衔接不顺,效率低下,近10年仍在低谷徘徊,处于低迷的发展态势。供应链管理引进的是一种新的思想,必要时要对森工企业原有的架构进行反思,进行一些革命性的变革,重构企业的运作模式和战略系统。

4 结论

1) 在新的经济环境下,运用协同学的基本理论和方法,探讨黑龙江省森工企业原木供应链体系协调问题,可直观地发现企业运营中的主要问题,有效提高黑龙江省森工企业原木供应链的运行效率,解决供应链各环节的衔接不协调、不通畅问题。

2) 原木供应链体系协调度模型的建立,可以将复杂的原木供应链系统序参量进行量化,从而确定系统中各环节协调的程度,寻找出影响原木供应链体系效率和效益提高的主导因素,进而整合资源,进行业务流程再造,设计最优的原木供应链网络结构体系。

3) 1999—2008年,黑龙江省森工企业原木供应链体系财务和业务2个子系统的协调度变化趋势较为混乱,有序性不明显,反映出了整个行业的混乱状态。在这当中,业务子系统协调度的均值高出财务子系统的协调度,业务子系统相对于财务子系统在一定条件下对整个木材供应链体系的影响更大,起主导作用。

4) 1999—2008年,黑龙江省森工企业原木供应链体系协调度总体变化趋势相对平稳,但水平较低,变化范围在- 0.2 ~ 0.2之间。原木供应链组成系统各要素之间在发展过程中彼此的协调程度较低,供应链各环节拥堵,衔接不顺,效率低下。黑龙江省森工企业应该以新经济时代全新的管理理念指导企业未来的发展,建立适合新形势要求的新型森工企业发展管理模式。

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