基于系统动力学模型的国防工业军民融合机制中的影响因素探析①

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  [摘           要]  军民融合发展战略是为实现经济建设与国防建设协调发展的适宜举措。该战略的实施受众多直接或间接因素影响。首先,分别从宏观和微观两个方面,系统地列出了可能的影响因素。接下来,应用系统动力学分析并模拟这些因素,探究了其影响程度和作用机制。此外,还通过统计学的回归分析法研究了其中部分因素与技术转移之间的关系,得出了关于如何彻底实施军民融合技术转移与军民融合发展战略的意见。
  [关    键   词]  系统动力学;国防工业;军民融合
  [中图分类号]  E25                 [文献标志码]  A                    [文章編号]  2096-0603(2018)25-0038-04
   一、引言
   军民融合发展战略是为实现经济建设与国防建设协调发展的适宜举措。所谓军民融合发展战略,是指根据生产要素和经济循环体系的特点,将军事经济和民营经济、军工企业和民营企业相结合,使其形成一个完整产业体系的战略[1]。军民技术转移是实现这一战略的主要途径和有效方法。分析军民融合的影响因素对探索实现军民技术转移与军民融合发展的有效策略具有重大意义。本文将从微观层面和宏观层面列出一系列的影响因素,先通过系统动力学来研究这些因素对军民融合的影响,再使用统计学的回归分析法探讨军民技术转移与以上某些因素之间的关系。
   二、研究方法
   (一)对影响因素的分析
   1.宏观层面
   (1)政策合理化程度。国家政策指导国防工业发展,其合理化程度影响军民融合发展战略的最终效果。
   (2)经济发展水平。经济发展与国防工业密切相关:国防工业保障经济发展,经济水平支撑国防工业的发展。经济发展水平通过两条途径对军民融合发展战略施加影响:国家政策和财政支持。
   (3)国防支出。国防支出是国家财政支出的一部分。通过把控拨给国防工业的资金,进而对军民融合造成影响。军民融合发展战略能够减少国防支出,但会增加军民技术转移支出。
   (4)专业化分工。专业化分工不仅是影响军民融合的一个重要因素,同时也反映了军民融合发展战略的执行程度。专业化分工与国防工业产业结构息息相关。美国和英国已经探索出了适应市场竞争的军工企业产业结构[2]。
   (5)开放式通信。开放式通信是技术转移的基础。军民技术转移包括当代民用技术向军用转移、军用技术向民用转移和军民双向技术转移。信息化将成为国防工业未来发展的主要趋势。美国国防工业的信息化创新体系极大地促进了军民融合发展。
   (6)民品的市场竞争力。民品的市场竞争力反映军民融合发展的结果。随着军工企业的民品生产量逐步增加,民品的市场竞争力越来越取决于其所含的军工高新技术。通过军用技术转移提高民用技术水平,可以提高民品的市场竞争力。
   2.微观层面
   (1)军工企业产权制度。军工企业产权制度是军工企业的组织形式和运行机制,是军民融合发展战略在微观层面上实施的关键因素。研究表明,军工企业进入民间市场时存在一定的阻力[3]。所以,为了提高军工企业的活力和市场竞争力,有必要改革军工企业,从根本上建立新的运行机制和现代企业制度。
   (2)军民两用设备设施的进步。军民两用设备设施的进步是军民融合发展战略的直接影响因素,同时也是结果——受益于军民技术转移,军民两用设备可用来生产军民两用产品。
   (3)军用技术和民用技术之间的差距。军事技术与民用技术的差距是军民融合发展的促进因素。这一差距将随着军民融合发展的实施而逐渐缩小。同时,考虑到目前军事技术与民用技术之间存在较大差距,应加大对军民融合技术转移的力度。
   (4)研发经费。研发经费影响研发能力,从而对军用技术和民用技术产生影响。此外,它还影响了军用技术与民用技术之间的差距,间接要求军民技术转移和军民融合发展。
   (二)影响因素的系统动力学模型
   系统动力学是一种研究系统动态行为的仿真方法。该学科可应用于国家、社会、经济、工业、军事、生物等多个领域,特别是应用于复杂的系统环境中。军民融合发展战略是国防工业下的一套复杂系统,各影响因素之间存在着综合关系。仿真过程包括以下步骤:(1)在确定目的和范围后,构建因果回路和流程图;(2)建立方程,并对模型进行灵敏度分析以检测其有效性[4];(3)对计算结果进行分析并预测未来趋势;(4)通过改变配置和参数,分析策略性效应[5]。为了强调军民技术转移的战略意义,本文将直接对模型进行说明,不会介绍构建过程和有效性检验过程的详细情况。
   1.系统边界
   确立合适的系统边界对仿真结果有积极影响,而系统边界的定位方法客观、清晰是其中的关键[6]。该系统主要应用于国防工业,以分析军民融合发展战略的影响因素为目的,故以上宏观层面和微观层面的影响因素都在系统的边界内。此外,一些具有重要隶属函数性质的辅助变量也被视为研究对象。
   2.假设
   (1)军用技术向民用转移会减缓军用技术发展,民用技术向军用转移也会放慢民用技术发展,技术的研发将成为军民技术转移的机会成本。因此,技术向外转移是系统回路中的一个变量,代表减少技术量。
   (2)民品的市场竞争力只受到民用技术水平的影响。出于研究目的,本文将民用技术水平作为影响民品市场竞争力的唯一因素应用到模型中。    3.因果回路
   图1是根据影响因素之间的关系设计的因果回路。在正反馈回路中,增加研发经费和设备开支将促进军用技术向民用转移,增加民用技术量,提高民品的市场竞争力,获得更多资本。在负反馈回路中,假设条件1使系统的完善和专业化分工将增加民用技术向军用转移量、减少民用技术量,并通过减少资本投入弱化政策的合理化程度。
   4.流程图
   为了进一步确定因素之间的定量关系并建立系统动力学模型,图2显示了系统中变量的相互作用机制。
   5.参数的确定
   该系统应用了两种方程。一类是多变量方程,另一类是单一变量方程,利用动力学确定自变量与因变量之间的关系,该参数用层次分析法确定,显示为方程如下:
   军用技术和民用技术的差距=a*军民两用设备设施的进步+b*研发能力+c*开放式通信+d*专业化分工
   重量参数a,b,c,d确定如下:
   (1)构建关于影响军事技术与民用技术差距的四个因素的比较矩阵。矩阵如下:
   A=1  1/3   2 23  1  4 21/2 1/4     1 1/31/2 1/2     3 1
   (2)使用下列公式计算该矩阵的最大特征值及对应的特征向量
   wi=■■(aij/■akj),(i=1,2…n)   (1)
   λ1=■■(■aijwj/wi)   (2)
   可得:λmax(A)=4.1752
   ω=(0.24 0.47 0.1 0.2)T
   (3)检验矩阵一致性
  CI=(λmax(A)-n)/(n-1)
   RI=0.90
   CR=CI/RI=0.065<0.1
   矩阵A满足一致性要求,因此方程导出如下:
   军用技术和民用技术的差距=0.24*军民两用设备设施的进步+0.47*研发能力+0.1*开放式通信+0.2*专业化分工
   下面的三个方程同样用这种方法确定:
   民用技术向军用转移比=0.75*专业化分工+0.25*开放式通信
   军民两用设备设施的进步=0.33*国防工业投资+0.67*研发能力
   国防工业投资=0.2*民品市场竞争力+0.8国防支出
   6.参数变化
   在本仿真系统中,政策合理化、军工企业产权制度、专业化分工、研发经费和军民两用设备设施的进步属于控制变量,而民用技术向军用转移量和军用技术向民用转移量则属于观测变量。观测变量的变化通过改变控制变量实现,从而测量每个控制变量的影响程度,达到本研究的目的。
   控制变量的参数变化如下:同样倍数下,分别增加政策合理化、军工企业产权制度,专业化分工、研发经费和军民两用设备设施的进步共5个变量,并相应增加国防支出。于是在不改变其他变量的情况下,观测变量会发生变化。
   三、结果
   (一)仿真结果
   结果由系统动力学仿真软件Vensim得出。
   1.军用技术向民用转移量
   通过改变参数得到图3:除了军民两用设备设施的进步之外,对军用技术向民用转移有影响的变量依次排序为:研发经费、政策合理化、军工企业产权制度以及专业化分工。可以得出军民两用设备设施的进步在短期内对军用技术向民用转移量有相对深的影响,但随着时间的推移,军民两用设备技术的影响将趋于饱和。另外,不能以硬件因素衡量军用技术向民用转移量。这一变量对机制改革和体制改革提出了要求,即在政策条件下,完善军工企业产权制度,打破固有的封闭体制。只有这样,信息才可以在军工企业和民营企业之间流动,达成合作,从而促进军民融合发展。
   2.民用技术向军用转移量
   通过改变参数得到图4。从图4中我们发现除研发经费外,对民用技术军事化有影响的变量依次排序为:政策合理化、军工企业产权制度、专业化分工以及军民两用设备设施的进步。图示结果表明,在军民一体化战略下,先进的民用技术将通过完善政策和专业化分工服务于军队生产。但从长远来看,在研发之初发展军民两用技术或双向转移技术是必要的。增加研发经费将降低转换成本,这也是全面实施军民融合发展战略的必然要求。
   (二)变量间关系的结果
   综上,本文已经运用系统动力学模型分析了军民融合发展战略的影响因素对该战略的不同影响程度及其影响因素之间的关系。但各影响因素与军民融合技术转移之间的直接关系和间接关系有待进一步探讨。
   专业化分工和民用技术向军用转移比的关系
   图5显示两变量之间存在明显的线性关系,由此我们可以确定,专业化分工和民间技术向军用转移比之间的关系用方程表示为:y=ax+b
   该方程的系数可以用普通最小二乘法确认:
   ■yi=nb+a■xi   ■xiyi=b■xi+a■xi2    (3)
   专业化分工和民用技术向军用转移比之间的关系通过公式(3)可表达为:y=1.59x-0.00095
   该式表明,专业化分工对民用技术向军用转移比有较大影响,除研发和装配环节外,大多数通用配件生产应遵循专业化分工的原则,以充分利用通用设备和人力资源,在生产过程中,军用技术与民用技术的协调使用将促进军民融合生产。
   研发能力与民品市场竞争力的关系与研发能力和军用技术向民用转移比间接相关。图6的仿真数据显示了研发能力和产品市场竞争力之间没有线性关系,因此我们可以用一个指数方程表示研发能力和民品市场竞争力之間的关系。通过MATLAB软件, 得出具有最佳回归效果的指数方程如下:y=aekx+b    由此,得出系数a,k和b。研发能力与民品市场竞争力的关系表达如下:y=0.3249e23.1409x-0.1716
   结果表明,研发能力的影响程度有逐渐增强的趋势。影响民品市场竞争力最重要的因素是性能,即产品包含的技术水平,它受研发能力和军民技术转移影响。随着军民融合发展战略的实施,民品的市场竞争力将直接受到军民技术转移的影响,间接受到军事研发能力的影响。军民融合发展战略实施得越充分,军品与民品研发能力之间的耦合与互动越深入、民用技术与军用技术之间的溢出效应越明显[7]。因此,通过获取先进的军事技术、提高民品的性能,可以提高民品的市场竞争力。图6清楚地显示了民品市场竞争力最初受自身研发能力影响,而随着军民融合发展战略不断深入,民用产品的市场竞争力在民间研发能力和军事研发能力同时作用下呈加速提升趋势。
   四、结论
   本文从宏观和微观两个层面阐述了国防工业军民融合的影响因素,并利用系统动力学模拟模型对其进行了分析。此外,还通过模拟数据探讨了各因素之间的关系。得出如下结论:
   1.国防支出和军民两用設备设施在短期内对军民融合发展有着较为深刻的影响,但从长期来看,机制和体制的完善更能促进军民融合。
   2.在研发初期探索军民两用技术将降低军民融合技术转移成本。
   3.专业化分工有利于提高民用技术向军用转移比。
   4.提高研发能力可以增加军用技术向民用转移比,从而可以间接提高民品的市场竞争力。近年来,大多数国家都强调国防与经济的协调发展,通过军民融合发展战略探索军民技术转移的途径。我们应该学习国外的先进经验,探索符合中国特色的军民融合发展战略的发展途径。
   参考文献:
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