航空复杂产品模块化生产网络集群结构研究

摘要

为了改善经济结构、保持经济社会可持续发展，缓解资源环境与经济发展之间的紧张局势，我国经济必须逐渐由粗放型的增长方式向资源集约型发展，必须大力发展战略性新兴产业。高端装备制造业，如航空制造业，作为最具代表性的高端复杂装备产业，最能突出反映一个国家的综合国力和核心竞争。航空装备制造业具有技术含量高、涉及产业多、联带效应强等特点，从而成为了高端装备制造业发展中的重中之重。航空复杂产品的系统复杂性和模块可分性决定了模块化战略是航空复杂产品制造企业经营战略的必然选择。航空复杂产品模块化生产网络集群结构的研究对于我国航空产业布局有重要意义。航空复杂产品生产网络的模块化研究能够揭示航空产业集群结构的特征、优化航空产业集群的资源配置效率、推动航空产业集群的创新发展。
　　本文从航空复杂产品生产网络入手，探究了航空产业网络模块化的方法，分析了我国航空复杂产品生产网络的现状，并对我国航空产业的发展提出了一些建议。研究按如下逻辑展开：首先阐述了选题的背景和意义，介绍了研究方法和创新点。随后介绍了复杂网络理论的发展历程、应用现状，以及随机图理论、小世界网络模型、EA无标度网络模型及其研究现状。接着对航空复杂产品生产网络模块化方法进行了研究，介绍了几种度量复杂网络特征的常用指标。针对单个指标对于选择中心节点过于片面的问题提出了同步聚类算法，并在Zachary网络中检验了算法的有效性。对于同步聚类算法中还存在的一些问题进一步改进探索，提出了基于拓扑势理论的航空复杂产品生产网络模块化算法。最后将算法应用于C919网络的模块化中，讨论了我国航空产业的现状和不足，提出了集群结构优化的策略与建议。研究得到的主要成果如下：（1）提出了基于模块度的航空复杂产品生产网络模块化方法——同步聚类算法，并将算法应用于Zachary网络进行检验。验证发现算法在模块度上优于GN算法和TopLeader算法的划分结果。表明同步聚类算法结合两个指标选取中心节点能够有效避免单个指标带来的片面性。（2）针对同步聚类算法还存在未考虑网络节点现实属性和指标权重确定过于主观的缺陷，进一步优化算法从而基于拓扑势理论提出了一种新的航空复杂产品生产网络的模块化方法。（3）将算法应用于C919网络中发现C919零部件供应网络的特征和我国航空产业的不足；根据节点的拓扑势值对网络节点的重要性进行排序，对于我国航空产业集群结构创新有重要意义。