复杂适应系统理论视角下汽车供应链韧性研究——基于芯片危机背景的多案例研究

白 锴

(广西师范大学 经济管理学院,广西 桂林 541001)

近年来,由于新冠疫情、地震海啸、能源危机等许多突发事件和持续存在的问题,严重冲击着全球供应链的稳定与安全,使得供应链风险管理成为企业运营管理与实践的重点与难点。根据相关资料显示,仅在新冠疫情期间,《财富》杂志评选的世界前1000强企业中94%的出现过供应链中断[1],其中汽车制造业受影响最为严重。特别是2020年12月由芯片供需失衡引发的一场全球性汽车“芯片危机”[2],对全球汽车制造业的平稳运行造成严重危害。此外,这些影响还会因车企有意采取的策略而加剧。例如,精益生产计划以及单一采购政策的实施,虽然有助于削减成本和改善协调,但使得供应链没有多余的能力去应对突发事件;汽车制造业在全球供应链中日益增强的相互依赖也加剧了这个问题[3]。供应链的稳定是汽车制造业健康发展的基础,但汽车供应链作为经济全球化的重要组织载体,所面临的危机在日益增加。供应链韧性(Supply Chain Resilience,SCR)是供应链生存与发展的一个重要能力,增强SCR也被企业与学术界认为是应对突发事件、避免发生供应链中断风险的有效方式。

由于汽车供应链属于典型的复杂适应系统[4],因此本文将以2020年爆发的“芯片危机”为背景,以复杂适应系统理论作为理论依据,运用多案例研究方法,分析各大车企采用韧性策略应对危机减少供应链中断带来的影响,为提升产业链供应链韧性和安全水平,推动高质量发展,加快建设现代化经济体系,维护产业安全提供实践启示。

1 理论基础与文献综述

1.1 复杂适应系统理论

复杂适应系统(Complex adaptive system,CAS)理论起源于复杂科学,是兴起于20世纪末叶的前沿科学,最早由法国哲学家Holland[5]提出。他将一种经过一段时间由适应性和自组织特性形成的连贯系统称之为复杂适应系统。系统中每个参与主体被称为具有适应性的主体。适应性是指主体能够与环境以及其他主体进行交互作用。主体在这种持续不断的交互作用过程中学习、进化,并且根据学到的经验改变自身结构和行为方式,以适应不断变化的复杂系统。在适应过程中,整个系统及其环境可能通过共同演化产生新的变化,这又使得每个主体需要继续学习,以提高自身适应性。虽然在不同领域存在着众多的CAS,每个都有各自的特征,但均具备四个主要特征:适应性主体、共同演化、趋向混沌的边缘以及涌现。

1.2 供应链韧性定义

目前在社会学中,学者对供应链韧性(SCR)的定义尚未达成一致。Fiksel[6]认为是企业在面对动荡变化时生存、适应和增长的能力。Melnyk[7]认为包括对风险的抵抗能力以及事后恢复能力。Tukamuhabwa等[8]在前人研究的基础上,考虑到成本效应,定义为供应链准备和应对中断的适应性能力,并及时经济有效地进行恢复,从而达到中断前的运营状态(理想情况下比中断前更好的状态)。以上学者认为SCR是将供应链恢复原来的状态或达到另一种均衡,这也是大多数学者所认同的定义。

但也有学者提出了不同的观点。如Erol等[9]强调供应链的适应以及应对变化的能力,认为SCR是对意外或未预见的变化和干扰的反应,以及适应和应对这些变化的能力。从本质上讲,供应链是一个CAS[10-13],因为它反映了CAS的主要特性。Tukamuhabwa等[8]表示韧性是CAS所固有的属性,从CAS理论视角研究SCR似乎存在着逻辑上的契合,并且证明了SCR反映CAS的许多特征——包括适应和共同演化、非线性、自组织和涌现等。Novak等[13]基于CAS视角强调规模的重要性,认为复杂适应系统可以通过不断适应(Adapting)、进化(Evolving)和转换(Transforming)来维持核心功能,以应对在众多相互关联的组织、机构以及社会和生态系统之间发生的动态多尺度反馈(Dynamic Multiscale Feedbacks)。

1.3 对汽车供应链韧性的研究

目前学术界对汽车供应链韧性的研究较少,且倾向于评估方法的创新。樊雪梅和卢梦媛[14]采用熵权-TOPSIS法对疫情下的汽车企业SCR进行评价,针对案例车企供应链体系的短板建议强化企业风险应对能力,加快供应链数字化发展以及促进供应链协同合作,以提高汽车企业供应链韧性。郭宇轩和王丰[15]认为需引入规模与期望两个维度对汽车企业SCR进行评估,建议建立应对风险的快速响应机制以及储备灵活资源以提高SCR。张艳芳[16]认为脆弱节点的风险管理对于汽车供应链的稳定至关重要,提出车企可以通过密切关注脆弱因子的波动、快速识别脆弱节点与环节以及建设柔性供应链的方式增强SCR。所以,目前对汽车供应链及其韧性的研究主要集中在对韧性的评估以及从企业层面提出增强韧性的策略,但这些策略大多是从提高车企被动适应能力出发,而非主动提高整个供应链的韧性。

1.4 增强供应链韧性的理论观点

目前学术界普遍采用资源基础观(Resource Based View,RBV)、动态能力模型以及系统理论研究如何增强SCR。其中RBV理论应用最广,该理论假设企业是由有形和无形两种资源组成,二者结合起来可以形成独特的能力,以应对内部和外部威胁以及发现机遇[17-19]。在SCR的研究中,RBV已用于解释供应链恢复力的前提——资源和能力,如物流能力[19],人力资源、组织以及组织间的资源[20],冗余资源等。因为RBV理论关注的是公司内部资源,通常不会延伸到公司以外,而SCR是一个系统层面的特性,发生在供应链层面,不是单个企业,涉及到企业之间的联系。因此,RBV理论并不适合SCR的研究。

对于动态能力观点,学者们[1,21,22]认为应该用动态能力增强SCR,以适应不断变化的环境以及不可预测的变化。Aslam[22]认为增强供应链动态能力可以有效抗击风险,防止供应链中断。李维安和马茵[1]认为单个动态能力因素或组织举措因素并不能组成高SCR的必要条件,企业还需要在联动作用中互相匹配,共同构建供应链韧性。综上,动态能力模型也侧重于企业层面,不能充分解释SCR的系统性。

系统理论认为供应链是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的系统。Erol等[9]和Blackhurst等[20]认为供应链应该被视为一个容易中断的开放系统,受内外部环境的影响,影响程度取决于该系统的恢复力水平。樊雪梅和卢梦媛[14]运用ISM模型分析汽车SCR影响因素,根据SCR的5个维度(预测能力、适应能力、反应能力、恢复能力以及学习能力)构建了评价指标体系。系统理论认为韧性是一种系统特征,但并未有考虑到其中的适应性与共同进化。因为目前供应链已经演变为是一种极为复杂的系统,它的各个元素以一种适应的方式不断相互作用,并与环境相互作用,供应链的韧性就是通过这些适应和共同进化的过程形成的。

综上所述,目前学术界对汽车供应链及其韧性的研究主要集中于资源基础观与动态能力模型,系统层面的研究较少,且集中于理论探讨方面,缺少实证分析,也少有学者运用CAS理论分析SCR。Tukamuhabwa等[8]与Novak等[13]论证了CAS理论与SCR的适用性,但未进行实证分析。而Day[12]运用CAS理论研究了救灾供应链系统,发现救灾供应链中的主体及其相互作用以及环境条件可能有助于提高其恢复力。孙军艳等[4]从复杂自适应系统的角度分析了汽车供应链中各个主体的行为特征以及网络总体结构,但也只是论证了汽车供应链系统具有复杂自适应系统的典型特征,并未开展进一步的实证研究。因此,本研究将延续前人理论,从CAS理论视角开展实证研究,深入分析“芯片危机”背景下各大车企应对危机提高供应链韧性所采取的策略。

2 研究设计

2.1 理论框架

Nair和Reed-Tsochas[23]在2019年基于前人的研究,重新考虑供应链管理研究中的CAS视角后,更新CAS研究框架,如图1所示。可以看出,CAS研究模型认为主体本身具有适应性、自由度、多样性、异质性、交互性等多种特点。内部环境包括供应链内部规则、资源分配以及系统外的总体影响等;涌现包括集体行为、非线性行为、全球联结模式等。外部环境是指天灾人祸、地缘政治等不可抗力,不属于CAS。但“外部环境”和“内部环境”之间的边界是动态的(以虚线表示),随着时间的推移,主体也会与外部环境相互作用[23]。

该模型强调供应链的参与主体具有适应性特点,与环境产生交互作用,从而产生复杂性,复杂性产生涌现行为,涌现行为又反作用于主体与环境;主体在对环境的监护过程中通过学习、适应,不断改变系统内部环境以及自身的结构和行为方式,从而具备不断适应变化的能力。基于此,本文将沿用此框架对汽车SCR进行分析。

2.2 案例选择

本文选取了6个企业作为案例研究对象,分别为新能源汽车的代表性企业——特斯拉公司(下文简称特斯拉)与比亚迪股份有限公司(下文简称比亚迪),传统汽车企业——丰田汽车公司(下文简称丰田汽车)与长城汽车股份有限公司(下文简称长城汽车)以及近几年兴起的广州小鹏汽车科技有限公司(下文简称小鹏汽车)与理想汽车公司(下文简称理想汽车)。主要原因如下:

1)汽车供应链以整车装配中心为核心企业,通过分析核心企业即可了解整个供应链系统。核心企业会专注于维护供应链的稳定与和谐,协调推进供应链模式创新;各种先进的信息技术被广泛应用于汽车供应链管理,以帮助供应链上每个企业都能及时有效地获取信息,从而对风险及时做出响应。

2)本文研究目的在于挖掘不同供应链主体应对风险的策略。传统汽车企业与新能源汽车企业两组案例对供应链的依赖性不同,而特斯拉与比亚迪、小鹏汽车与理想汽车虽同为新能源汽车企业,但两组案例企业规模、实力等不同。因此所选案例保证了多样性、差异性,且6家案例企业应对风险、增强供应链韧性的策略具有一定代表性。

2.3 资料收集

本文运用文本分析方法对二手数据进行分析。通过多种方式、不同渠道收集案例信息,数据来源具有多元化特点,可以对案例形成更客观的描述,同时还有利于“三角验证”原则。数据来源主要包括:企业发布的公告、高层发言、会议文件等,相关研究文献和书籍,各大新闻媒体的报道等。剔除重复性资料,共搜集、整理近10万字的二手资料。

基于CAS理论研究框架,对案例企业的资料进行初步分类,再从主体、环境(内外)以及涌现系统三个角度进行编码分析,如表1所示。

表1 复杂自适应理论视角下供应链韧性动态演化过程

3 案例分析

通过收集资料和有关数据对6个案例企业应对芯片短缺的不同策略进行归纳整理比较分析,得到如下研究结果和命题。

3.1 提高自身的适应性是增强供应链韧性的主要方式

可以看出,无论是重新设计零配件、改变供应商、增加库存还是先交车后补装、平衡经销商库存比都是提高主体适应性,避免遭受更大损失的主要方式。但这些都是危机发生后主体被动提高适应性,而非事先对环境做出预测,主动提高适应性以应对未来可能会发生的危机。因为影响供应链主体适应性的因素很多,而外部环境作为不可控因素,其变化迫使供应链发生涌现行为。为增强供应链整体韧性,主体需要对外部环境实施监控,建立符合自身发展目标的机会空间,将对外界环境的适应界定在机会空间内(如比亚迪自主研发芯片),是避免系统内产生涌现行为的有效方式。基于此,提出以下命题:

命题1通过对环境实施监控、控制以及与其他主体开展协作,可以有效避免涌现行为。

3.2 改变内部环境是增强供应链韧性有效方式

内部环境是指供应链的内部规则、资源分配方式等。丰田汽车因增加库存而向芯片生产商额外支付资金补偿以及开展一系列的供应链协作活动,特斯拉和长城汽车的自主研发与合作研发,比亚迪成立的半导体独立公司都是通过改变供应链内部环境,与供应链中其他主体建立长久可靠的合作关系——开展深度供应链协作的方式增强供应链韧性。供应链主体间的合作还包括改善信息交换机制,增加信息透明度,以减少不确定性,从而避免供不应求以及“牛鞭效应”现象的发生。由于汽车供应链以整车装备中心为核心的特殊性,整车装配企业需要起到领头羊的作用,积极与其他主体尤其是关键部件生产商建议长久合作关系。不仅如此,在关键技术的研发、整个供应链系统的改革升级、供应链上下游主体的技术水平提升等方面都要起到带头作用,从而系统地增强供应链整体韧性。基于此,提出以下命题:

命题2对内外部环境进行预测、控制,建立符合自身发展目标的机会空间是提高供应链韧性的有效方式。

3.3 规模在主体选择增强供应链韧性策略过程中的影响

通过对比特斯拉与比亚迪、小鹏汽车和理想汽车两组不同规模车企应对“芯片危机”的措施发现,规模较大的主体面对危机时反应更加迅速,灵活性更高,并且凭借其规模较大的优势,通过提高自身适应性、改变内部环境的方式增强供应链整体韧性,和政府、公众之间建立良好关系,获取更多、更准确的信息、资源,有助于提高供应链整体韧性;而规模较小的企业,面对“芯片危机”仅能通过先交车后补装、延期以及涨价等方式,不利于长久发展。基于此,提出以下命题:

命题3企业规模是主体选择增强供应链韧性策略的决定性因素。

3.4 对供应链的依赖性是主体增强自身适应性的影响因素

通过对比丰田汽车和长城汽车、特斯拉与比亚迪两组不同的车企应对“芯片危机”的措施发现,特斯拉与比亚迪作为新能源汽车的主力军,对供应链的依赖程度更高,并且芯片作为电动汽车的核心配件,对整车生产至关重要。因此,特斯拉与比亚迪提前开始自研芯片或者提高灵活性,而对供应链依赖程度较小的传统汽车厂商,大多选择通过增加库存、供应链协作的方式增强供应链韧性。随着汽车不断智能化、自动化,以及外部环境不断复杂的背景下,传统汽车厂商也在尝试通过自研芯片、提高自身灵活性的方式增强供应链韧性,但自主研发芯片需要政府、企业等的共同努力,需要投入大量的资金、人力、时间,短期之内难以取得成效。基于此,提出以下命题:

命题4对供应链的依赖更高的主体,会更主动对内外部环境进行预测、控制。

3.5 汽车供应链普遍缺乏“共同演化”能力

通过“芯片危机”以及对6家案例企业的研究发现,目前汽车供应链各个主体之间普遍缺乏协作意识,即共同演化的能力。危机的出现是由于供应链系统中信息不透明,主体间的协作不够充分导致,而危机发生后各个主体才开始与其他主体开展深度合作,但更倾向于提高自身的韧性以应对危机。Scholten等[24]研究发现,供应链内部具体的协作活动(信息共享、协作沟通、知识共享等)可以通过增加可见性、反应速度和主体灵活性以提高SCR。提高自身的适应性是主体的演化,但不是共同演化。共同演化就像花朵靠蜜蜂的授粉繁殖、蜜蜂靠花蜜来维持生命,是整个复杂适应系统应对变化的强大力量。演化进程的核心机制是自然选择。自然选择在经济环境中亦是如此。经历此次危机后,各大车企都认识到供应链协作的重要性,纷纷与供应链其他主体开展深度合作。主体间的协作是共同演化的基础,这也是供应链主体具备适应性的表现。基于此,提出以下命题:

命题5供应链危机能够促使主体之间主动开展供应链协作、共同演化,以提高供应链整体韧性。

4 结语

4.1 研究结论与启示

本文通过对供应链韧性(SCR)的相关文献进行整理分析,基于复杂适应系统理论,从主体、环境、涌现行为三个角度对供应链韧性进行实证研究,探索了3组不同类型案例企业应对芯片危机策略的异同点。研究发现,企业通过对环境实施监控、控制以及与供应链中其他主体开展协作,可以有效避免涌现行为;对内外部环境进行预测、控制,建立符合自身发展目标的机会空间是提高供应链韧性的有效方式;企业规模是主体选择增强供应链韧性策略的决定性因素;对供应链的依赖更高的主体,会更主动对内外部环境进行预测、控制;供应链危机能够促使主体之间主动开展供应链协作、共同演化,以提高供应链整体韧性。

基于上述研究结论,本文得出以下管理启示:外部环境与涌现系统的不确定性为供应链风险管理带来了巨大困难,但供应链中各个主体的适应性行为是造成涌现行为的根源。因此,企业可以采用纵向一体化和增强库存管理等方式提高自身韧性,积极开展供应链协作以改变内部环境(内部规则、资源分配等)两个方向来减少涌现行为,从而提高供应链整体韧性,有效减少外部环境发生变化对供应链的破坏。除此之外,企业需对外部环境进行监控和预测,从而主动采取策略提高自身适应性与供应链整体韧性以应对未来可能会发生的危机。企业应加强风险感知,强调风险管理部门的职能、确定供应链的潜在风险,并进行跟踪监控,以确保及时应对各种风险甚至避免其发生。

4.2 研究不足与展望

首先,本文讨论供应链韧性,只选择了汽车供应链的一部分,具有一定的局限性,未来的研究应该包括其他供应链主体,如发动机、电池厂商以及整车经销商,为SCR提供更全面的洞察。其次,本研究仅从供应链角度分析主体增强供应链韧性策略,没有考虑到政治影响、行业竞争等因素。由于“芯片危机”的特殊性,仅靠供应链本身很难克服,需要政府、行业等共同努力。第三,本研究主要通过描述、分析案例,没有使用具体方法对供应链韧性及各个主体的应对策略进行测量、评价,后续可开发评估相关评估工具。第四,由于“芯片危机”的爆发具有延迟性,本研究没有分析主体制定SCR策略的响应速度,未来可着重分析以测量供应链韧性。