基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

doi:10.3969/j.issn.1000－7695.2012.23.026

科技管理研究

ScienceandTechnologyManagementResearch

2012No.23

基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

李

艳

(中原工学院图书馆，河南郑州451191)

摘要：基于系统动力学的建模和仿真方法，对信息经济社会中信息技术转移的供应链进行分析。回顾文献中关于信息技术引进和吸收的概念、重要性和影响因素的阐述，给出信息技术供应链的概念，并分析信息技术供应链中的因果关系;建立信息技术供应链的因果关系图和流图的系统动力学模型，并在模型的基础上对信息技术供应链进行仿真分析;给出结论和关于信息技术引进、吸收的建议。关键词：信息技术;供应链;系统动力学;仿真中图分类号：F490文献标识码：A文章编号：1000－7695（2012）23－0113－06

SimulationAnalysisofEvolutionofSupplyChainof

InformationTechnologyBasedonSystemDynamic

LIYan

(Library，ZhongyuanUniversityofTechnology，Zhengzhou451191，China)

Abstract:Thesupplychainofinformationtechnologyisdebatedbasedonthesimulationofsystemdynamicintheinforma-tioneconomysociety．Firstlytheconcept，importanceandimpactionfactorontheintroductionandabsorptionofinformationtechnologyarereviewedintheliterature．Thentheconceptofsupplychainofinformationtechnologyisproposed．Andthecause－resultrelationinthesupplychainofinformationtechnologyisgiven．Thencause–resultrelationdiagramandflu-iddiagramofsystemdynamicofsupplychainofinformationtechnologyiscreated．Thesimulationofsupplychainofinfor-mationtechnologybasedonthismodelisoperated．Theconclusionandsuggestiononsupplychainofinformationtechnologyisgivenbasedonthesimulationresult．

Keywords:informationtechnology;supplychain;systemdynamic;simulation

1问题的提出

中国即将由后工业化社会进入信息经济社会。信息经济社会的主要标志是信息的生产消费和使用，信息产业在国民经济中的产值在整个国民经济中占主导地位。信息技术的引进消化和吸收是在信息技术处于劣势的情况下，信息技术欠发达国家和地区发展信息化经济的必由之路。世界各国由于技术力量、经济实力的强弱不同，在技术发展上也参差不齐。为获取本国没有的先进技术，增强技术实力，就产生了国际间的技术引进

［1］

行为。要加速经济外向化的进程，必须在对进口技术消化、吸收、创新的基础上突出技术引进

［2］

的扩散。通过技术引进可以给技术引进国带来很大经济利益，对国外技术的引进、吸收消化可使本国产业结构得到调整，以较少的投资、较短的时间、较低的风险提高本国的科技水平，发展生产力，开发新产品，实行替代进口或扩大出口，改进本国的进出口商品结构，有利于国际收

收稿日期：2012－03－02，修回日期：2012－06－08

入状况的改善，促进国民经济的增长，缩小国际间的经济技术差距，改善和提高人民的生活质量和水平。对技术出让国来说，通过转让技术，可控制和扩大现有市场和相关市场，延长技术的商业生命周期，回收研究开发技术的部分投资，还可得到信息反馈，为开发新技术、新产品取得更

［1］

多的依据。我国可以通过利用巨大的市场潜力来引进先进技术，然而在此过程中，应考虑如何把重点放在创新上，实质性地解决我国装备制造业发展的困难，而非仅仅停留在技术引进阶段，走出长期的依赖于引进的先进技术而始终落后的

［3］

恶性循环。20世纪90年代前后技术引进的影响因素发生了变化，知识经济、网络技术和经济全球化使，90年代以来技术引进的影响因素表现出新特点。我国技术引进从90年代后期技术引进方式结构渐趋合理，技术引进对技术进步的作用

［4］

将会更大。发展中国家具有资本相对稀缺、劳动力相对丰富的特点，如果遵循自己的要素禀赋结构所决定的比较优势来发展的话，那么它们的

114

李艳:基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

企业所进入的产业应主要是劳动力密集型产业，企业所采用的生产技术绝大多数是比较成熟的技术，基本上不需要太多的自主研发，由于这些企业并不处于其所在行业的世界技术前沿，因而企业的产品换代升级也可以通过从发达国家引进技术的方式，或者靠模仿发达国家技术的方式实现［5］

。相关研究指出“现行引进技术吸收缺乏系统性、科学性，贯彻不得力，在我国尚未形成一个统一的引进技术消化吸收体系，有些与现行产业、科技、财政金融等不协调;另外，现行管理束缚了引进技术消化吸收的有效展开，因为技术引进消化吸收是一个连续过程，而现行则将引进技术、消化吸收、科研开发等工作人为割裂，并造成消化吸收横向协作困难，阻碍技术扩散。所有这些都严

重阻碍引进技术的消化吸收和创新”［6］

。应当充分利用中外技术落差所带来的技术溢出，从、环境、等方面着手加强技术引进的溢出

效应［7］

。从技术成熟度的发展趋势来看，技术输出方在技术已经成熟并且着手新技术的研究时将技术输出，那么在第二代技术面世前，技术引进方要充分消化吸收引进技术，使技术成熟度的差

距缩小，在几轮周期后能实现技术的追赶［8］

。对于进行技术引进再创新的企业而言，企业文化决定着再创新的水平和程度，因为有着优秀创新文化的企业必然善于捕捉科技机会和市场机会，不停地产生创新构思;其次，创新型企业文化能够在企业内部形成促进员工创新的氛围，形成有效的创新激励机制，通过对员工的创新给予相应的精神和物质奖励，推进企业技术引进后的再创新［9］

。随着知识经济时代的来临，知识要素对经济活动的参与度越来越高，知识的传播和使用离不开人的因素。人力资本越来越成为现代经济增

长的动力和源泉

［10］

。参考以往研究的分析和结论，本文基于系统动力学模型从系统的角度分析了信息技术引进消化吸收过程，并提出了信息技术供应链的概念，建立了信息技术供应链的因果关系图和系统流图，在此基础上仿真了长时期内信息技术供应链的演化过程，分析了信息技术供应链的影响因素，最后根据仿真结果的分析给出了提高信息技术供应链能力的建议。2信息技术供应链中的因果关系分析

2.1

信息技术供应链的影响因素

信息技术供应链是指信息技术的产生、销售、购买和消化吸收、再创造、再循环的整个过程，从采购信息技术开始，通过消化、吸收，最后由信息技术源头把信息产品送到消费者手中的将信息技术

供应商、制造商、分销商，直到最终用户连成一个整体的功能网链结构。它是一条连接供应方到用户的增值链，给相关各方带来收益。信息技术供应链的链运载能力指的是在一定的条件约束下，信息技术供应链中信息技术输出、吸收和转化的总体能力，它受到接收方消化吸收能力、提供方输出能力和转移百通期刊网情景等因素的制约。

信息技术的供应链可以使用图1来表示。

图1信息技术传播的过程

反馈1的作用是信息技术接收者对转移的知识进行选择和吸收，对接受方式投入、成本进行调整，其接受的信息技术量与自身的消化吸收能力具有正相关关系;反馈2的含义是信息技术的提供者在了解知识转移双方的收益之后，再作出是否继续向对方输出信息技术的决定，并对需要转移的信息技术进行挑选，改变信息技术的输出形式等，其信息技术的转移量与转移意愿和发送能力正相关。

结合以往的研究文献的分析，本文给出了影响信息技术供应链的因素，这些因素包括信息技术供应方的供给能力、信息技术传播渠道的扩散能力和信息技术接收方的消化接收能力，具体可以分为信息技术提供者因素、信息技术传播途径因素、信息技术接受者因素和信息技术自身特性。综合国内外研究人员关于信息技术转移影响因素的研究，从信息技术供应链的一般过程中研究分析影响知识转移效果的各种因素，主要包括:组织的特性，知识发送者的动机、发送能力，知识接受者的动机、知识学习和吸收能力，转移知识的特性，转移情境因素等。信息技术供应链的主要影响因素如图2所示。

图2信息技术供应链的影响因素

2.2

信息技术供应链的因果关系分析

通过信息技术的供应链，组织通过付出一定的成本获得并消化吸收一定数量的信息技术。组织通过对外合作获取外部信息技术，合作成为国家或企业间获取信息技术的重要方式。技术转移

李艳:基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

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创造了各方之间人员相互交往的平台，使有价值的信息技术顺利在企业间进行转移，这种转移的前提是双方各自获得一定的收益。暂不考虑信息本身的因素，将建立技术转移关系的双方分为知识发送者和知识接受者，提供方的信息技术增长主要由信息技术创新能力决定，接收方的信息技术增长由信息技术吸收和信息技术转移共同决定。组织间信息技术上转移的系统动力学因果关系见图3所示(图中+、－分别表示变量间的正、负相关关系;S、R分别代表信息技术提供方和接收方)。转移信息技术量受到信息技术的提供能力、传播能力、接收方的消化吸收能力和转移情境因素的共同影响，信息技术转移量与这几个因素间都是正向关系。信息技术的输出能力表明了信息技术提供者的信息水平和转移意愿;信息技术接收者较高的消化吸收能力能够确保信息技术转移量的增加，提高信息技术转移效率。

图3信息技术供应链的系统动力学因果关系

图3中包含的主要反馈回路有:

S信息技术存量→S信息技术创新率→S信息技术再创量→S信息技术存量;

R信息技术存量→R信息技术创新率→R信息技术再创量→R信息技术存量;

R信息技术存量→R接收方吸收能力→信息技术转移量→R信息技术存量。3

信息技术供应链的系统动力学模型构建

在信息技术供应链中，信息技术的供给双方存在互利关系，信息技术提供方的信息技术存量高于信息技术的接收方，即双方存在信息技术差距，提供方以获利为目的向信息技术接收方提供信息技术，信息技术接收方以获得技术为目的而付出一定的成本，从而获得信息技术的使用权，但在此过程中，接收方会对技术进行消化吸收，从而改造和提升自己的技术水平。同时，信息技术的提供方由于在技术上存在的优势，将不断地进行技术升级和进步，以确保持续的技术领先和输出，但接受方存在力图扭转技术输入劣势的意图，进行技术的消化吸收和再造。供求双方在信息技术的供应链演化过程中不断进步，从而促进整个

社会的信息技术升级和改造。信息技术供应链的系统动力学的系统流图如图4所示。

图4信息技术供应连的系统动力学流图

在信息技术供应链的系统动力学流图中，存在两个状态变量，即发送方的信息技术存量和接收方的信息技术存量;另外存在5个流率变量，即S信息技术创新量、S信息技术过时量、R信息技术创新量、S信息技术过时量和信息技术转移量，包括常量:S信息技术创新率、S信息技术过时率、R信息技术创新率、R信息技术过时率、S人力资源、S组织特性、S技术水平、S创新能力、S输出意愿、合作程度、管理差距、文化差距、制度差距、R人力资源、R管理水平、R制度因素、R文化因素、R组织性质、R内部需求，还包括辅助变量:转移情景、发送方输出能力、接收方吸收能力、信息技术差距。

在信息技术供应链的系统动力学流图中，各变量方程式、变量初始值和常量的设置如下:

S信息技术存量=INTEG(S信息技术创新量－S信息技术过时量)，流率S信息技术存量的初始值为1000;

S信息技术创新量=S信息技术存量*S信息技术创新率;

S信息技术过时量=S信息技术存量*S信息技术过时率;

信息技术差异=S信息技术存量－R信息技术存量;

R信息技术存量=INTEG(信息技术转移量+R信息技术创新量－R信息技术过时量)，流率R信息技术存量的初始值为0;

R信息技术创新量=R信息技术存量*R信息技术创新率;

R信息技术过时量=R信息技术存量*R信息技术过时率;

转移情境=ifthenelse(合作程度＞管理差距*制度差距*文化差距，合作程度－管理差距*制度差距*文化差距，0)。设定信任程度与转移情境正相关，管理差距、制度差距、文化差距转移情境为负相关，转移情境对信息技术转移量正相关;

接收方的吸收能力=R管理水平*R内部需求

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李艳:基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

*R人力资源*R文化因素*R制度因素*R组织性质;

提供方的输出能力=S创新能力*S技术水平*S输出意愿*S人力资源*S组织特性;

信息技术转移量=信息技术差距*提供方输出能力*转移情境*接收方吸收能力。

关于常量的设置，由于信息技术输出方的技术优势高于接收方，其知识创新率高于对方;由于接收方对接受的信息技术进行吸收和转化，其信息技术过时率低于对方。不妨设置各常量如下:

常量:R知识过时率=0.02;

常量:R信息技术创新率定义为R信息技术存量增加而变化的量，即R信息技术创新率=表函数

lookup［(0，0)－(80000，20000)］

，(0，0)，(10000，1000)，(20000，3000)，(30000，6000)，(40000，8000)，(50000，11000)，(60000，15000)，(80000，20000);

常量:S信息技术创新率定义为S信息技术存量增加而变化的量，即S信息技术创新率=变函数lookup［(0，0)－(80000，20000)］，(0，0)，(4000，320)，(6000，480)，(10000，800)，(20000，3000)，(30000，4500)，(40000，8000)，(60000，12000)，(80000，16000);

常量:S知识过时率=0.05;

常量:S人力资源、S组织特性、S技术水平、S创新能力、S输出意愿、合作程度、管理差距、文化差距、制度差距、R人力资源、R管理水平、R制度因素、R文化因素、R组织性质、R内部需求

等分别在［0，1］之间取值。4

信息技术供应链的演化仿真与分析

为了进一步分析信息技术供应链的影响因素和

相互影响关系，使用系统动力学仿真软件Vensim实现本文构建的信息技术供应链的系统动力学模型。设定仿真模型的运行时间为100，单位为year，步长为1。这样可以观察信息经济社会中，长时期内信息技术供应链的发展和变化状况。

4.1消化吸收能力、输出能力和转移情景的综合影响

首先设定在［

0，1］之间取值的消化吸收能力、输出能力和转移情景辅助变量的影响常量:S人力资源、S组织特性、S技术水平、S创新能力、S输出意愿、合作程度、管理差距、文化差距、制度差距、R人力资源、R管理水平、R制度因素、R文化因素、R组织性质、R内部需求的取值分别在小于0.5、0.5～0.7之间、0.7～1之间，以便于进一步分析消化吸收能力、输出能力和转移情景对信息技术供应链演化的影响。

当设定这些常量的取值在0.7－1之间、0.5

～0.7之间、小于0.5的时候，可代表此时的信息技术供应链的链运载能力(消化吸收能力、输出能力和转移情景)处于1理想、2一般、3较差的状态，此时，得到3种状况下的仿真对比结果如图5所示。

信息技术供应链的运载能力(消化吸收能力、输出能力和转移情景)处于1理想、2一般、3较差的3种不同状态下，R信息技术存量、信息技术差距、信息技术转移量有比较大的差异。

在设定的其他条件不改变的条件下，随着信息技术供应链的链运载能力状况的提升，在理想的状态下，信息技术差距会逐渐缩小，甚至经过长时间的演化，双方的信息技术差距会出现逆转，同时接收方的信息技术存量会逐渐增加，且呈现较快的增长势头;而且此时的信息技术转移量呈现先递增后递减的趋势，到最后信息技术的输入和输出方双方的角色甚至发生了互换，即原来的信息技术接收方可能变成了信息技术的输出方，因为双方的信息技术差距出现了逆转。在一般和较差的状态下，长时期内双方的信息技术差距会呈现越来越大的趋势，而接收方的信息技术存量增长缓慢，和在理想的状态下相比，此时的信息技术转移量呈现缓慢的上升趋势。

这为我们现实发展中国家采取赶超式经济发展模式，步入信息经济社会，对信息技术引进消化和吸收提供了很好的借鉴意义，应通过努力提高合作程度，减少管理差距、文化差距和制度差距，提高接收方的人力资源水平、管理水平，制度因素、文化因素、组织性质、内部需求等方面因素，努力营造良好的环境，提升信息技术供应链的链能力。

4.2技术创新能力的重要影响

为了考察信息技术创新能力的增加对信息技术供应链的影响，我们将接收方的信息技术创新率增加一倍，并将原来的信息技术创新率定义为状况1:创新能力低;将增加后的信息技术创新率定义为状况2:创新能力高。此时，得到两种状况下的仿真对比结果如图6所示。

从以上的仿真可以看出，尽管期初双方存在较大的信息技术差距，但由于接收方具有较高的技术创新能力，那么若干年后，通过这种引进消化吸收的方式，接收方具有较高技术创新能力的优势将逐渐地得到发挥，到最后信息技术的输入方和输出方双方的角色甚至发生了互换，即原来的信息技术接收方可能变成了信息技术的输出方，因为双方的信息技术差距出现了逆转。

这为现实发展中国家采取赶超式经济发展模式，步入信息经济社会，对信息技术引进消化和吸收提供了很好的借鉴意义。发展中国家处于技术劣势时，

李艳:基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

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应不断地进行技术引进、消化吸收，同时不断提高技术创新能力，要始终把不断提高技术创新能力作为最根本的举措。5

结论

本文通过建立信息技术供应链系统的动力学模型并进行仿真，分析了影响信息技术引进吸收

的因素，并根据仿真结果给出了给定条件下信息技术供应链的演化情况，同时给出了息技术供应链建设的意见和建议。本文虽然给出了特定条件下息技术供应链长期演化的趋势，但研究的局限在于对特定条件的简化和假设存在一些主观性，进一步的研究工作包括进一步调整模型的适用范围，将结论进一步推广。

图5信息技术供应链能力三种状态仿真分析图

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李艳:基于系统动力学的信息技术供应链的演化仿真分析

图6信息技术供应链能力两种状态仿真分析图

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问题，2007(2):43－50作者简介：李艳(1977—)，女，黑龙江木兰人，助理馆员，主要研究方向为信息技术及其应用。