基于复杂网络的供应链网络实证研究论文.doc

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1、毕 业 论 文基于复杂网络的供应链网络实证研究广州汽车产业供应链网络案例姓 名 院（系） 信息学院专业班级 学 号 指导教师 职 称 论文答辩日期 摘 要 本文将供应网络中的众多供需双方看成是一个节点，利用统计方法研究复杂供应链网络；通过分析收集得来的供应网络数据，研究供应网络属性。本文调查广州地区汽车零配件供应网络，发现围绕着广州东风日产、广州本田及广州丰田等核心汽车生产商，形成了一个复杂的汽车零配件供应网络。文中对该供应网络的连接度分布、平均路径、集聚性等网络属性指标进行计算发现：该网络度分布接近无标度分布，并且具有一定的小世界属性。关键词：复杂网络 统计 集聚性 小世界 汽车制造业目 录

2、1 前言12 复杂网络理论分析32.1 复杂网络的特性42.1.1 复杂网络的鲁棒性42.1.2 广播的复杂网络52.1.3 进化的复杂网络52.2 复杂性的测度方法52.2.1 复杂网络统计的发展现状52.2.2 复杂性的统计学测度方法62.2.3 平均路径长度62.2.4 集聚系数62.2.5 复杂网络的度分布73 日本丰田公司的供应链网络83.1 丰田的供应链网络83.2 丰田的供应链网络演化历程94 广州地区汽车供应网的案例研究104.1 东风日产的供应链概况114.1.1 研究背景114.1.2 日产在广州的供应链网络124.2 东风日产的拓扑结构特征124.2.1 汽车网络的鲁棒性

3、174.3 广州地区汽车供应网统计结果：集聚性185 结论与讨论18参考文献20英文摘要22致谢23农业工程学院毕业论文成绩评定表241 前言 在我们看来许多复杂系统从拓扑结构的角度看都可抽象为网络。系统元素作为网络的节点，元素之间的相互联系(作用)作为节点之间的连接。由于幂律分布没有明显的特征长度, 该类网络又被称为无标度(Scale-Free) 网络。现在国内学界也开始展开了各种研究。加入复杂网络研究的学者主要来自图论、统计物理学、计算机网络研究、生态学、社会学以及经济学等领域，研究所涉及的网络主要有：信息网络（WWW，Internet），技术网络（电力网，电话线路网），交通运输网（航线网

4、，自然河流网），社会网（演员合作网，友谊网，论文引用，姻亲关系网，科研合作网），生物网（神经网，蛋白质网，基因网络）1。由此看出各种网络影响着国民经济各个领域和人类生活的各个方面。合理、有效的开发利用企业供应网络资源是当前讨论和研究的重点。但现在复杂网络的理论运用于商业网络，尤其涉及汽车产业的相对较少，能使用统计学的方法去验证该网络的就更少了。复杂网络又是基于网络统计特性，研究网络的诸如平均最短路径和集聚系数等结构元素的方法。因此本文将创新性的利用统计和复杂网络的方法分析广州汽车供应网。由于此次研究的汽车供应网络构成了复杂网络特征，因此应用统计信息研究此网络具有现实可行性。 复杂网络告诉我们，

5、企业依靠工业时代所用的明晰的层次结构，精细的专业分工，流水线式的生产，规范化的作业，标准化的产品等技术而要把企业做大、做强是远远不够的。信息时代技术开放，领域交叉，并将原创的技术迅速推向市场2 的重要特征，现今所用供应链管理把生产和销售串联在一起，全世界同一个产品的供应网形成了一个巨大的复杂网的这些事实告诉我们：应将一个产业看作一个复杂系统，把我们的精力更多的放在研究要素与要素之间的网络关系。这样整体的性质与网络的性质联系在一起，更有利于优化资源配置，对减少供应链上更多的成本支出有更大的帮助。在有关供应链管理的学术论文以及专著中，重庆大学经济与工商管理学院的黄俊等人所著的日本汽车制造商快速技术

6、创新能力的来源：基于供应链的技术管理论述了日本汽车制造商之所以能够保持快速技术创新能力的原因在于：一、制造商基于内部供应链网络的技术管理，即有效协同企业内部研发、生产和营销等部门的技术管理；二、制造商基于企业外部供应链网络的技术管理，即协同企业外部供应链其他节点企业以及其他供应链的技术源的技术管理3。在何元秀所著的汽车零部件供应商管理策略研究中也提到供应商在供应链扮演着至关重要的角色，它不仅是企业组织生产的先决条件，而且是降低成本获取利润的重要源泉4。从复杂网络研究的内容看若出现网络不畅就会出现牛鞭效应和信息不对称等一系列的不利企业成长的因素。 在本人搜集到的文献中，山西大学管理学院张丽娟所著

7、的企业合作复杂网络研究中提及：汽车制造企业间的合作是相当密切的，其合作关系包括纵向合作（基于供应链的合作）和横向合作（研发合作等）5。并在其文中给出了本田、丰田、凯迪拉克、奔驰汽车制造公司与其主要零部件供应商组成的合作复杂网络如图1所示。 在本次的复杂网络研究中，我们将会利用广州的汽车产业调查所得数据绘制的图与这一图作对比，证明广州汽车产业确实已是一个复杂网络并按张丽娟所利用的方法计算出广州地区的汽车供应网络的集聚系数，与之进行对比。图1 汽车制造业合作复杂网络5 本篇文章我们研究的方法主要是结合度分布、平均最短路径、集聚性和鲁棒性等方面的复杂网络属性，对广州汽车供应商网络所呈现出来的一系列性

8、质和特征进行分析。现今分析复杂性系统的工具有：非线性动力学和混沌、基于代理（Agent-based）的模型、网络6。Erds和Rnyi（ER）更用到概率统计方法研究了随机图统计特性。在近年来的研究中发现：相差甚远的领域形成的随机复杂网络具有惊人的相同的统计特征。因此基于黄俊、何元秀等人对汽车供应网络所提出的一系列供应链理论，在本文中将创新性的运用复杂网络的研究方法结合统计学理论应用在汽车产业的供应链的研究上，并以东风日产乘用车公司为例子分析，希望得出一些对汽车供应网有意义的结论。本文为复杂网络的实证调查分析，目的为将从理论上全面、系统地研究广州汽车产业的供应网络的结构。对切实提高整个供应链的流

9、通性和防攻击性、科学的制定供应链战略规划和发展先进的管理水平具有重要的理论和实际意义。 由于本文是利用复杂网络和统计理论对汽车行业的网络进行分析，因此我们需要在所研究的系统中寻找一些统计指标并将其创造性的运用到复杂网络的研究中。例如我们利用了图论的拓扑结构、复杂网络的集聚性对所采集的数据进行数据分析；我们亦会利用社会经济系统的统计指标体系来与现代的汽车产业供应网络进行对比。并借鉴经济系统网络理论来对汽车产业链进行分析。最终编制出企业之间所展现出的关系网。利用这一关系网我们可以分析厂商之间所具有的集聚系数、度和平均最短路径。最终总结出这网络具有无标度性质。在论文中还会利用实证研究所相对应的例子日

10、本丰田汽车公司的供应商网发展历程与东风日产的供应商网络发展结果进行对比，证明研究发现的结果并非偶然。以下是本文的基本研究路线图，如图2所示：图2 本文的研究路线2 复杂网络理论分析 当今的复杂网络在各个研究领域都得到了应用，显示出极强的生命力。主要理论有小世界和无标度网络。在统计学的基础上，复杂网络由过去只是空洞的理论发展到现在的数据分析。本文基于复杂网络的企业实证研究，提供了一种复杂性研究的新视角、新方法，开拓出新的视野。我们在复杂网络研究的旗帜下，对各种复杂网络进行比较、研究和综合概括。这是从宏观的角度去考虑问题的又一方法。在本次研究中先假设复杂网络是广泛存在于汽车产业中的，这意味着企业会

11、不知不觉中制定出一些带有无标度网络为核心思想的发展战略，实现使一个企业成为有活力和快速成长的企业。 小世界网络(small world network)通常是指由Watts和Strogats所提出的，即网络具有较短的平均路径长度（定义为两顶点间最短路径的边数的平均值），且高度群集(也叫分支系数：对每个有个连边邻点的顶点，定义为此分支的分支系数，是邻点之间的实际边数，对所有顶点的平均值定义为)的网络7。通常把网络所具有的最短平均路径长度和高群集系数的特性称为小世界特性。无标度网络(scale free network)(BA模型)通常是指由Barabasi和Albert提出的，节点度服从“幂律尾

12、”分布的网络 。无标度网的特征是顶点度的分布函数（描述具有相同边数（顶点度）的顶点的出现概率）显示了“幂律尾”关系，即分布函数的尾部遵从规律，这里称为这种网络顶点度分布的特征标度因子。这说明大部分复杂网络会自组织向一个无标度状态发展8-9。他们建议的BA模型有两个要点：第一，网的顶点一个个地增加；第二，新出现顶点与已经存在的顶点之间按照线性优选法则建立边，即我们所说的马太效应“富者更富”原则。 已有的研究表明：与随机网络相比，小世界网络和无标度网络具有较大的集群系数和较短的平均路径长度；但在节点度分布方面，小世界网络的节点度分布形态与随机网络相似，当时，它有一个显著的顶点且对于大，呈指数规律衰

13、减。因此小世界网络的拓扑结构相对单一，所有节点大约有相同数量的连接 。而无标度网络的节点度分布服从幂律分布。因此，无标度网络的连接分布极不均匀，网络中大量节点拥有少量的连接，而少量节点却拥有网络的大多数连接 。综上所述，无标度网络具有小世界效应，但小世界网络却不是无标度的7。2.1 复杂网络的特性 目前国际上主要是以Dirk Helbing为首的一批科学家在采用复杂网络理论研究供应链网络。Dirk Helbing研究发现供应链管理中的牛鞭效应4，也就是放大效应，跟供应链网络拓扑结构性质有关。供应链中的复杂网络结构可以减弱牛鞭效应，同时能增加稳定性和抗攻击性10。我们先对复杂网络的性质进行以下说

14、明。2.1.1 复杂网络的鲁棒性物理动力学的鲁棒性问题主要指网络拓扑结构变化对相应动力学的影响。动态鲁棒性网络的鲁棒性是指当网络中的部分节点或边被破坏时，网络仍能够继续维持其功能的能力。这是一个具有明显实际意义的论题，因为它直接影响着任何发生在网络上的过程的效率11。在企业的发展中，供应链起着举足轻重的作用。在分析东风日产及其他公司的供应数据时，发现了生产企业中为了灵活的调度原材料都会同时与多家的物料供应商合作。这用鲁棒性即可解释：在网络中单一的供应链遭到破坏是不会对企业造成重大损失的，网络仍能够继续维持其运转的能力。但是当企业的供应网络同时出现大面积的破坏以致关键的节点受到破坏时，供应链网络

15、就会出现大面积瘫痪。企业拥有这样的供应链结构可以有效的提高供应链的抗攻击性。这就是Christian Kuhnert所发现的物资供应网络服从无标度分布，即都有少数的核心节点，发挥重要的物资调度和配送作用10。对于外界环境的变化或者内部个体之间的不相容有着一定的承受能力（鲁棒性或弹性），这又与无标度网络的拓扑性质息息相关12。2.1.2 广播的复杂网络广播复杂网络是经典的传播模型，对象如流行病、计算机病毒、谣言、恐慌情绪等。又或是有限大的无标度网络存在正的传播强度临界值13。实际上它们都是一种服从某种规律的网络出现撒花那样的传播行为，传统的网络传播模型大都是基于规则网络的，复杂网络研究的深入使我

16、们重新审视这一问题。在这里复杂网络的广播性可以实际应用于企业网络的传播行为的研究，其基本思路如下：首先从复杂网络理论出发抽象出企业网络的拓扑结构，然后按照一定的传播规则分析其传播机制，最后分析如何通过一定措施影响这种传播。2.1.3 进化的复杂网络我们研究网络的结构的重要理由是：一个系统的结构、一个网络的结构与它的发展是密切相关的；面向技术复杂性，技术创新组织走向复杂网络；复杂网络组织本质上是一个自组织网络，是技术创新组织在复杂性条件下进化的结果，它能很好地解决技术创新面临的复杂性难题，成为未来适合技术复杂性的理想创新组织。通过对复杂网络组织雏形“日本企业多层级网络”的分析，揭示出在未来复杂性

17、技术创新中，复杂网络组织将会发挥重要作用14。2.2 复杂性的测度方法2.2.1 复杂网络统计的发展现状统计学研究的一个重要任务就是要揭示出不同的复杂网络所具有的共同的普适的统计性质。用网络的观点描述客观世界起源于1736年德国数学家Eular解决哥尼堡七桥问题。到目前为止，对复杂网络的研究已经提出了一系列新的统计指标，这些指标不同于传统的统计学指标，为理解社会经济现象提供了一个新的平台。从统计角度去研究网络中大规模节点及其连接，发现不同的网络内部结果。这是统计学与复杂网络科学相结合的优势，因为网络内部结构的不同会导致系统功能将有所差异。因此统计学跟复杂网络科学的结合又是进行复杂网络研究的开端

18、。2.2.2 复杂性的统计学测度方法复杂网络的测度方法不同之处在于首先从统计学角度去考察网络中大规模结点及其链接之间的性质。性质的不同意味着不同的网络内部结构，而网络内部结构的不同又导致系统功能会有所差异。因此对统计性质的描述和理解是我们进行复杂网络相关研究的第一步。复杂网络的统计方法主要结合图论和统计的知识，以使我们获得对系统直观和整体的理解。2.2.3 平均路径长度在复杂网络中，两节点间的距离是连接两者的最短路径的边的数目；网络的直径为任意两点间的最大距离；网络的平均路径长度则是所有节点对之间距离的平均值，它描述了网络中节点间的分离程度，即网络有多小。复杂网络研究中一个重要的发现是绝大多数

19、大规模真实网络的平均路径长度比想象的小得多，称之为“小世界效应”15-16。其中计算最短平均距离的方法17有：设的平均近邻数公式（1）为：（1）其中和分别是第一和第二近邻，假定所有的节点在图中是能够在步内到达目的节点，我们可以得出： 这一公式。对于大多数的图只要符合和，我们即可得到平均最短路径公式（2）17为：（2）2.2.4 集聚系数Watts与Strogatz在1998提出内在的群聚倾向可以用集聚系数(集聚程度)来量化18。高集聚性的网络局部同步能力很好，但全局同步能力较差。集聚系数用于描述网络中节点的集聚情况，即网络集团化的程度，考察连接在一起的集团各自的近邻之中有多少是共同的近邻。一种

20、定义是对于每一个顶点，找到其近邻集合，记，中存在的边的数目为：则，成为定点的集聚系数，它的统计分布是描述网络的一个重要几何量，其平均值称为平均集聚程度。集聚系数的另外一个等级的定义为：19。其中三元组的意义见图3： (a) 三角形 （b）三元组图3 三元组示意图17我们通过图3可以看出，如果企业间的关系如图所示，我们所要计算的集聚系数为企业间合作的概论，平均集聚程度则反映了通过三边连接三点而成的三角形子图在网络里的密度20。还有一种是在张丽娟所论著文章中提及的方法：设，为网络中任意的两个节点，如果和之间存在边，即企业和企业存在合作关系，这时令，为网络中的节点数。则相应得出节点度和平均度，最终得

21、出节点的集聚系数5。由于集聚系数反映的是一个网络的集团化程度，结合现在研究的东风日产公司的供应链网络（如图5所示）我们尝试对其集聚系数进行计算，得出东风日产集聚系数为0.0185，因此我们可以看出，其实单个汽车厂与其供应网中的其他厂合作相当密切。打比方说，对于A厂提供的零部件，可能会同时供给汽车厂B、C，哪怕B、C两个厂为竞争对手。2.2.5 复杂网络的度分布结点与结点之间在地位上是否平等呢？要表述这个问题就要引出另外一个概念度分布。我们最常用的分布，就是我们科研人员最常用的正态分布，具有这种分布的网络，它具有一个明显的特征长度。一个定点的度是指与此定点连接的边的数量，即公式（3）19：（3）

22、其中为网络所有边的集合，当边包含定点，记号取值为1，否则为零19，即：任何一个顶点我们都可以得到其度。度值的分布特征是网络的重要集合性质。在规则网络中各顶点度值相同，因而符合柏松分布19，大量实际网络存在幂律形式的度分布，称为无标度网络，包括Internet网络，电路网络，科学家合作网络等19。在本文中要研究的实证网络图5中向我们展示出各个顶点的度值并非相同，无标度网络的连接分布极不均匀，网络中大量节点拥有少量的连接，而少量节点却拥有网络的大多数连接，具有无标度的特性。3 日本丰田公司的供应链网络为了对比，在研究的时候特别选择了具有代表性的日本丰田汽车的案例作出对比以使验证更加的准确。3.1

23、丰田的供应链网络在日本丰田汽车公司的案例里，它给我们展现了一个用单一思想去选择供应商，并教育他们只要供应商们跟随丰田，就一定不会失去自己的路的例子。在日本，丰田拥有11%40%的一线供应商（大约是200间企业），这些企业是被丰田纳入组织里的。除这些组织外还有大约10%的丰田供应商是没有与丰田的财务挂上钩的，但他们却与丰田的生产有着密切的关系。丰田提升了他们的一级供应商的独立性，这些供应商有他们自己的工人、组织和独立执行他们的生产计划，设计他们的产品样式。丰田认为只有这样才能使他们的供应商更具创新性和独立性，从而免除丰田的负担21。在过去的几十年里，丰田保护和培养供应商转变成丰田的生产系统成员。

24、过去的经验和失败的教训告诉丰田，他们只需为供应商们提供特定的规矩和准备去处理事件，与这些供应商有更多的交流就可以达到控制零件质量的目的。但与此同时丰田的厂房周围开始出现供应商的网络，因为只有这样才能达到丰田所订立的规则要求去生产零部件，这就是丰田汽车的复杂网络的端倪21。日本丰田汽车公司初期有一个很好的垂直供应链和公司网络的例子叫做：keiretsu。但这仅仅是一个企业集团，不是企业网络，他们在太平洋战争爆发前体现出了很强大的经济发展潜力。但现在由于共同的原因这些企业组织已经不再适用。现在他们需要供应网络去帮助他们发展成一个强大的企业。但现在的零部件的供应商们已经不再单一供应一个汽车生产商了。

25、研究发现，现在中国境内生产的丰田汽车有93%的零件可以在国内采购，这要归功于丰田带来的汽车零部件企业群。也就是这样的企业群，使世界各地的丰田工厂的周边形成一个个由供应商串联起来的复杂网络。以电装公司在中国为例，其1994年进入中国，至今已成立了24家合资及独资公司，其生产的发动机燃料喷射系统、刹车控制系统、空调系统、电子传感器等，不仅供应给丰田，还供应给北京现代、上海大众、长安福特等企业。丰田所带来的这些零部件企业，不只为丰田服务，其利润触角延伸至了国内其他企业。3.2 丰田的供应链网络演化历程丰田建立初期为一个垂直的供应链，虽然不是企业网络组织，但这在太平洋战争前是一个富有经济竞争力的结构。

26、后来丰田为了减少战后带来的消极，他们进行的改革和经济上的需求使他们触发了从战前的商业组织转向一个商业网络。Kiichiro Toyoda丰田汽车公司的创始人，为了实现超过他们建立的目标和保持增长速度。Kiichiro打破了原来由他父亲创立的商业组织的模式并建立了两个特别的公司：丰田钢铁和丰田机械厂。后来这两个厂的所有产出都完全用于供应丰田汽车厂。这个例子展现了一个有着高度合作的处理事务的组织模式。在二战将近结束的时候已将近有10000人为丰田汽车公司工作，而且还没有把丰田钢铁、丰田机械厂和其他与丰田有合作的工厂的工人计算入内。1950年前，丰田的生产开始走向下坡，工厂变得入不敷出，Kiichi

27、ro作为一个执行者不得不迎合当时经济格局。降低成本、精简结构，迎合单一管理和降低风险，把七个主要的部门和丰田的事业部分离出主公司，使其成为独立的公司。到了1950年6月朝鲜战争爆发，物质需求增加。丰田把先前分离的公司组织起来，并开始发展起信息和操作控制方式著名的JIT生产管理。Toyoda体会到在经济尺度和范围内，无需向内提供必要的能力协调产品、流程和他们不可避免的交易费用。丰田希望协商和交易所带来的成本也可以去除21，因此丰田的供应网络中供应商数量不断增加，首先是十来个，后来是数百上千个，因为供应商网络的增加会有效减少协商和交易所带来的成本。若丰田认为他们的供应网络中的供应商需要被转换或代替

28、，丰田会选择去收购这些公司的主要股份或者通过合同的方式保证这些公司对丰田零件的供应。因此我们就会发现越来越多的公司被纳入丰田的旗下、吞并他们的所有权。丰田相信在绝对控制的条件下，其他的控制方式都是第二优的选择，因为其他方法并不能有效的影响其供应商的所有权利。但事实上这也是最少的投资和最快的公司扩展模式。丰田和其他公司一样，自己所有权的设施可以直接控制。但在非自己投资的公司就会以实施影响的方式去实施供应商的零件质量控制。于是，一个基于丰田汽车公司的复杂网络就建立起来了。尽管如此，在丰田的供应商网络中丰田占有股权的企业只是这200个企业中的10%，而且有上千家的低层供应商丰田是没有占有股权的。那些

29、低层企业的所有者都想成为丰田的供应链的一部分，以使自己有更多的回报和更多的利益关系。这些企业会选择在丰田周边设厂以接近丰田。深入的讲，影响丰田和它的供应企业的网络的例子为我们提供了一个基于改革环境和结构而实现了供应链复杂网络的样板。丰田主要的事务是发展资源去构建主要的工程，维系供应链网络；在同一时间，准许供应商有足够的自治使他们保持利润和一致的方向21。由于丰田的领导和规范，使得众多的一级、二级供应商尾随丰田，建立起一个庞大的供应商网络。丰田的复杂网络形成的例子与以下我们需要研究的广州地区的汽车产业网络对比发现：他们所具有的产业网络有很多相似的地方。例如在研究中发现：广州地区的大型供应商网是由

30、许多的小型网络构成的。每个汽车厂家周围的供应商群都组成小型的网络。而他们通过一些节点供应商又组成了大型的供应链复杂网络。这些网络通过一些节点 “串联”起来，而这些节点就是同时向多家汽车生产厂供应零件的供应商。4 广州地区汽车供应网的案例研究一个完整的复杂系统可以获取环境及其自身与环境之间相互作用的信息，总结出所获取信息的规律性，并把这些规律提炼成“图”或模型，最后以图为基础在实际当中采取相应的行动22。按照这样的设想，以东风日产为例子和前面提出的复杂理论和复杂网络统计方法对广州地区的汽车产业进行研究。结合丰田汽车网络形成的例子与我们所研究的网络进行对比，并最终获得所需的结论。在一个行业中一旦企

31、业组织起一个无标度网络，并成为其中的一个重要的节点，这时候的企业将可以在这一行业中领导其他同行。这时以这一企业为中心的产业就形成了，在中心企业的周围会出现依附于它的“寄生虫”企业。而且这种产业将会以惊人的速度传遍企业的周边地区，这时候你会发现类似的这些行业是无处不在的。随着这一产业的壮大，企业将会成为这个产业的网络中心，并赢取，吞并同行业的其他企业。复杂网络的研究就是研究企业在复杂网络的环境下如何通过竞争优势使自己确立成为产业中的中心环节23。在本次所研究广州汽车网中发现东风日产乘用车公司工厂周围就开设了大大小小有关汽车零配件生产的企业，如图4所示：图4 东风日产乘用车花都工厂周边的汽车零配件

32、生产厂4.1 东风日产的供应链概况东风日产的核心经营理念是为消费者提供最具价值的乘用车品牌，追求从研发、生产、制造、营销到售后各个环节，为消费者提供一个完整的价值链。“最具价值”的内涵最直观地体现在严密的市场调研，先确定排量、外形，再确定市场定位、价格、车身装备和配置，而在此都根据当地消费市场进行改动。随后，借助日产全球的产品资源，在原有成熟车型的基础上，进行本土化的改进和适应，形成在中国本地市场极具竞争力的产品。由此可见，日产汽车在中国的零部件力求做到国产化不仅能有效降低成本，而且能够适应本土汽车消费市场的需求。而要做到国产化日产需要他们的零部件供应商“跟随”、需要供应商们依附于他们，这就与

33、丰田的例子显得十分的相似。4.1.1 研究背景本田、日产和丰田三大日本汽车制造商已相继聚集在广州，和广州周边地区的汽车零部件企业形成了一个汽车产业群。其中花都构成了广州汽车产业基地的一个板块。通过前面集聚性的研究发现汽车制造业之间的合作是相当紧密的。不同的汽车生产企业之间通过供应链上的合作关系，有着共同的供应商；在汽车研发上，他们会借用共同的场地研发新的产品，例如欧洲的汽车生产厂商，他们都会在威塞克中心，即保时捷研究发展中心对新汽车进行测试，虽然这里是保时捷的生产研发基地，但威塞克中心不但为自己设计，也可以为其它公司设计汽车，并成为世界上对复杂研究发展项目的最著名的设计与测试基地。现在广州花都

34、这里亦建成了一个汽车测试基地。这是日产汽车在全球设立的第四个研发中心，也是目前华南地区规模最大、设施最先进的汽车研发基地。因此广州这里是否会成为世界上又一个大型的产业群，在这个产业群中企业之间是如何建立起一个复杂的合作网络的。基于以上提出的问题利用复杂网络的理论对其中的东风日产乘用车公司为中心展开实证调查。东风日产乘用车公司作为广州汽车产业的一份子，它的供应链有其不可缺少的网络经济特征。因此先定义东风日产、广州本田、广州丰田和他们的供应商作为网络的顶点，边表示三家汽车厂与供应商之间的贸易关系，这样组成一个网络图以方便对其研究。由于所搜集的数据涉及厂商的商业机密，某些数据未能完全收集，但现在所统

35、计的84个端点的数据分析，亦可得出部分相当有意义的统计规律性。4.1.2 日产在广州的供应链网络东风日产在广州花都这里建立工厂，其深远的意义在于日产公司将大规模进入广州。因为广州这里有完整的汽车产业链。当然这里优厚的地理环境也是其中不可缺少的一环，有海、陆、空三种物流点的花都给了东风日产优厚的运营环境。在调查中发现：在广州花都汽车产业基地里，除了有东风乘用车总部和主力工厂、日产全球研发体系的汽车研发中心外，还有广州日立优喜雅汽车配件有限公司、广州优尼冲压有限公司、广州万宝井汽车部件有限公司、广州川坂汽车零件有限公司、日本鬼怒川橡胶工业株式会社、花井汽车钢材部件有限公司、伊藤忠丸红钢铁株式会社等

36、40多家汽车配套大中型企业的工厂建立在周边（如图4所示）。广州花都这里出现了一个集汽车制造和零部件生产、汽车研发、汽车贸易、汽车物流等多功能于一体，初步形成产业集群效应的汽车工业基地。在这样的集群效应下，一个完整的供应商网络亦以东风日产为中心发展起来。4.2 东风日产的拓扑结构特征对东风日产的供应链网进行实证研究，就是利用所获得的数据，通过测试网络的一些指标，如度分布，平均最短路径，聚类性等来演示该网络的拓扑结构24。尽管网络的类型是千差万别的，但是我们可以用共同的语言图，把复杂网络描述出来。本次研究搜集数据的时间是：2007年11月至2008年1月，所得数据是通过实地调查、搜索引擎和主页友情

37、链接的形式获得。共获得94个厂家的数据，但最终只有84个具有实际统计意义， 数据合格率为89%。以下是详细的研究过程：一、 通过实地调查，获得东风日产广州地区的供应商的资料（由于厂家信息涉及商业机密，本文将用序列数字表示厂商的名称）二、 通过现今主流搜索引擎：百度、Google、阿里巴巴，在其上面输入：东风日产供应商、汽车供应商等的关键词获得相关的数据。三、 通过不同厂家所有网页的友情链接得到供应商的资料。四、 对所取得数据进行处理，要确定复杂网络的网络特征，首先要确定两个最基本的要素：节点及其相互作用的方式。我们先列出供应商与厂家的关系，如供应商1与东风日产、广本、丰田三家有供应关系则在图中

38、会有三线相连，若供应商4只是与东风日产有供应关系，则供应商4只与东风日产节点有连线关系。如此类推得出一个以东风日产乘用车公司为中心节点展开调查而得出的广州地区的汽车零配件供应商的网络图。其中我们发现了一些规模相对较小的网络是建立在规模相对较大的网络基础上的25。并显现出广州本田，东风日产，广州丰田他们都具有自己的小型的关系网。由于这是根据东风日产供应商网络实际数据分析所得，所以得到的结果较东风日产数据为多：图中显示度为1的有47个节点，度为2的有12个节点，度为3的有13个节点，度为27的有1个节点，度为17的1个，度为63的1个，度为0的有10个。只有是少数的节点有很高的度，并成为网络节点的

39、核心。在图中我们还可以观察到在本地区三个生产厂所共同的零部件供应商：1、5、7、13、15、33、37、42、50、67、68、69、72、83。他们涉及到各种的汽车部件生产，而并非只是单一类型的部件同时供应多厂。而度为0的节点，即本地区生产的零件供给外地的配件厂家为52、53、63、64、65、73、74、76、77、78则主要为物流企业和生产汽车装饰品的厂家。图5 广州地区汽车产业的复杂网络图由图论的知识可知，与一个节点关联的边数就是该节点的度数。根据本次所搜集的数据，得出了一个复杂网络图5。这里所研究的企业合作复杂网络中，节点是当前的企业，而边则代表这两个企业之间存在一种合作关系。图中所

40、形成的网络节点，即各个企业之间并没有强制性的关系，网络内的所有企业都是独立的，它们只是受各自利益的驱动才走向相互合作的道路5。以下是针对复杂网络给出的形式化定义：其中，合作关系包括横向合作和纵向合作两种，横向合作往往存在于对顾客提供的产品或服务比较类似的企业之间，它们之间虽然存在竞争，但是为了更长远的发展它们会形成一定的合作关系；纵向合作通常指供应链上的企业合作，即上游企业和下游企业之间形成的一种供需的合作关系5。现在我们假设表示企业合作复杂网络中的节点，表示该网络中节点之间的边。，为网络中任意的两个节点，如果和之间存在边，即企业和企业存在合作关系，令，为网络中节点的总数，则相应的复杂网络中企

41、业合作的静态计量可以定义为两点之间的距离：；网络的平均最短路径；节点的度；网络的平均度；节点的集聚系数；网络的集聚系数 ；利用以上计量方法5计算图5的网络数据，如：东风日产节点的度为63，=63/84=0.75，=0.185，如此类推则可得出广州本田、广州丰田以及其他节点所具有的、的值。其中三大节点的值如下表1所示：表1 日产、广本、丰田的复杂网络静态计量汽车生产厂东风日产630.750.0185广州本田270.3210.0079广州丰田170.2020.0050根据上表数据和其他点计算的可得网络集聚系数=0.0638，=2.583，=2.335。由于我们分析所用方法与张丽娟所论著文章中所用相

42、同，并且我们所研究的网络节点规模是相当的（张的文章中所得为0.0118），计算所得到的集聚系数没有很大的区别，张的文章所得数据为0.062。对于所得结果我们可以分析出：在数据规模相当，所得数据无区别的情况下推测结果有：一、广州地区的汽车供应网已经体现出来；二、张所调查的是大范围内的汽车产业网，本文中所调查只是地区性的网络，我们的数据十分接近可以推测出广州汽车供应网络是存在的。但从调查所得数据中我们同时也发现了，在广州地区的汽车零部件生厂商并非全部都供应周边的汽车生产商，他们可能会供应省内的其他地区的生产厂家。而在张所论著的文章中却并没提到相关内容，但我们所得数据是非常接近的。所以我认为汽车的供

43、应网络可以出现非连接点。他们是孤立于主网络的，但是却会对这一地区的网络产生影响。在复杂网络理论中，我们可以将图称之为一个网络（如图5所示）。供应商网络的形成是由复杂网络本身的特点决定的，具有复杂网络的一般特征。据上述数据推知：汽车网络具有无标度网络的特性。由于网络成员自聚集联合作用的功能大于每个企业单独作用之和，所以企业要想在竞争中获取竞争优势，必须联合起来形成供应链以应对多变的市场环境。例如：节点企业之间可以通过物流、信息流、资金流、人力资源等建立起动态的连接。复杂网络作为系统，其节点之间的关联有如下定义26：关系流是指在时刻复杂网络的节点对的作用因子流，即物流、信息流、资金流和人力资源流等

44、节点通过关系流对节点产生作用，使得节点和间产生一定的关联，如图6所示。其中，关系流用节点和间的有向连线或边表示。图6 关系流26对于复杂网络的任一关系流（物流、信息流、资金流和人力资源流）在时刻的微小变化，都可能对复杂网络行为产生重要的影响26。而且网络中的各节点企业会产生相互作用，从中涌现出供应链整体的动态演化行为模式，这种模式会促进供应链的重组与更替。供应链与供应链之间也存在着相互影响，各个供应链相互连接起来以复杂耦合的方式进行互动并影响各自的行为模式27。根据以上数据分析发现广州的汽车工业已经初显雏形：东部的广州本田，北部的东风日产，南部的广州丰田已逐渐的在广州建立起一个汽车产业链。围绕

45、着这些汽车巨头合资工厂的是包括广州经济技术开发区、广州花都、增城永和等几个大型的汽车零部件配套基地，可以看出广州的汽车产业集群正在迅速崛起。4.2.1 汽车网络的鲁棒性在现有的节点下获得的连接是,为度、是节点的“年龄”，通过计算会得到以下的模型：Smaller More heterogeneitySmaller More heterogeneous degree distribution图7 节点模型28如上图7所示的节点模型所示，在无标度网络中绝大多数的节点都只有很少的连接，因此对一般的随机错误具有很强免疫力从而显示出较强的稳健性。前面的数据已经证明图5为一个无标度网络，而且在图5中我们也不

46、难发现其绝大多数节点具有很少的连接。在其他网络的研究中发现：如果去掉1%的高连通度的节点，系统性能将下降一半，如果去掉4%的高连通度的节点，系统将不能保证任意节点的连通性29。因此我们可以认为只要我们对图5中的共同零件供应商节点进行破坏，将会产生破坏性的伤害。例如我们对其节点1、5、7、13、15、33、37、42、50、67、68、69、72、83进行攻击，则会对整个汽车网络的供应造成影响。但我们只是对其只有1度节点或者0度节点攻击则不会对其有太大的影响。这就是我们通常所说的复杂网络具有鲁棒性和脆弱性。4.3 广州地区汽车供应网统计结果：集聚性本人作为外行的条件下，尽可能地搜集了东风日产，广

47、州本田，广州丰田及其他们周边的供应厂商的数据。并按照统计方法得出了广州地区汽车供应商网的上述性质16。结果如图5和表1所示。当生产量巨大的时候汽车零部件厂商就会在周边集聚。现在通过研究发现广州本田与东风日产的零件配套厂已经在其周边建立了上百家，日系汽车厂商的产业集群已在广州周围形成。但同时我们根据图5发现日系汽车的供应商具有的特点，如：他们会给不同的汽车厂供应汽配零件，哪怕这些汽车生产厂家在共同的环境下是相互竞争的关系；同时也发现了厂家直接的相互合作，资源共享，产生了超越简单的叠加重复效应。在研究中发现：日产为了降低成本、提高服务质量，提出日本的零配件配套公司，须向中国转移，才能与之进行长期合作。因此，日产的一大批供应商纷纷前往中国，试图与中国的相关企业建立关系30，以继续依托日产。因此就出现了花都区内所发现的各种日产的汽车配件生产厂商。由此可见是日产把日本的汽车生产链条带到了广州，是汽车生产厂商为这一地区延伸了产业链条。因此依托东风日产乘用车公司，花都吸引了大批国际著名的汽车零部件供应商，尤其是日本的零部件供应商来投资。如此与先前我们对比的例子日本丰田就显示出了非常明