基于煤炭资源的煤炭企业生产要素协同研究

冬伯文，石玉凤

(1.开滦集团公司 河北 唐山 063018；2.中国矿业大学(北京)管理学院，北京 100083)

2. 石玉凤，女，管理学博士，中国矿业大学管理学院副教授、硕士生导师、中央财经大学中国精算研究院应用经济博士后。

基于煤炭资源的煤炭企业生产要素协同研究

冬伯文1，石玉凤2

(1.开滦集团公司 河北 唐山 063018；2.中国矿业大学(北京)管理学院，北京 100083)

本文根据煤炭企业资源依赖的特点，从生产要素理论和企业架构类型分析入手，通过应用协同学的理论和方法，研究了煤炭企业中生产要素间的自组织行为和协同规律，建立了求解序参量的数理模型和方法。煤炭企业生产要素协同理论框架和方法思路的确定，不仅对煤炭企业管理理论作了有益的探索，而且也可为其它企业生产要素协同理论的研究提供了参考。

煤炭企业；生产要素；企业架构；协同模型

一、煤炭企业生产要素架构体系的确立

在市场经济社会中，企业是集聚和配置生产要素的基本平台。煤炭企业和其它企业一样承载着各种为实现价值而集聚的相关生产要素。在企业层面上探索煤炭企业生产要素协同规律，是寻找煤炭企业实现生产要素优化配置的重要路径。

生产要素是指社会化的物质和非物质生产中所必须投入的有价值、可控制的所有要素。生产要素范围的确定是一个随着人类社会发展而不断进化完善的过程。从古到今被人们广泛认知的是以自然资源要素、劳动要素、资本要素、技术要素、管理要素和信息要素为主要内容的六要素范畴[1]。为了揭示煤炭企业生产要素在企业运营中的作用规律，首先要明确煤炭企业生产要素的架构体系。因此，不仅将煤炭企业相关生产要素的内容在企业的各个环节中予以明晰，而且还从系统角度将各生产要素以及要素内各层子系统的客观状况予以安排。

在煤炭企业系统中，每一个相关生产要素都为整体企业系统中的子系统。而在这些生产要素系统中起最基础作用的单元是生产要素系统中的基本因子，称为要素因子。在生产要素子系统与要素因子之间存在的“过渡”系统，称为层阶系统。在企业系统中每一生产要素子系统、每一层阶系统以及每一个要素因子对企业整体系统的作用和功能都有不同的作用。生产要素的要素因子，实质上是对生产要素不同角度和不同特征的表达。其自身具备两重性。其一，要素因子的系统归属性。其二，企业内不同要素系统间要素因子的协同性。正是因为这一特性，才体现了生产要素集聚后影响整个企业系统功能和效益的实质。因此，可以说相关生产要素构成了企业，构成企业的生产要素中是诸要素因子的不同排列形式和相互协同作用影响企业的功能和效益。煤炭企业生产要素的层阶系统是生产要素系统中重要的连接环节。它既是一个由基本要素因子向生产要素层面或直接向企业整体系统传递功能的“导体”，又是一个相对有独立功能的系统。在企业系统中生产要素因子以其本身的个性特征和影响力，通过层阶系统或直接作用生产要素系统。生产要素的层阶系统和要素因子的内容是根据不同的生产要素性质以及具体对应的企业实际而确定的。根据问题分析需要可将煤炭企业生产要素层面与要素因子层面间分若干层次。

由于每个企业的特性和所处的内外环境不同，使集聚后的生产要素形成状态及相互关系，以及每一种生产要素对企业的作用和影响是不相同的。将企业运营中对企业经济效益和生产内容影响幅度最大、获取最难或起核心配置依据作用，并以此来伺服或支配其他要素的生产要素称为主导生产要素，或称主导要素。其他生产要素视为企业内部的非主导生产要素或一般要素。当然，企业中那些非主导生产要素之间也有明显的区别，它们之间也存在不同程度的影响与被影响的关系。确立企业主导要素的意义，不仅可以使企业的管理精力和资金集中到主导要素的培育和强化上来，而且还可以建立起围绕主导要素配置和整合其他一般生产要素的架构平台，建立生产要素的协同环境和基础。同样，在煤炭企业生产要素子系统内各层次中，根据对每一生产要素系统的影响和效能，划分为主体和非主体层阶系统、主导要素因子和非主导要素因子[2]。

二、 煤炭企业生产要素协同的特征及意义

煤炭企业是由性质不同的生产要素所组成的复杂系统。这些生产要素集聚后，除人为“契约”的约束外，还要被内外环境所影响和支配。从而在宏观上始终体现着系统的结构、功能的自组织性。同时也展现了煤炭企业系统动力学过程，这个过程是一种相变的统一，也是结构形式和其运动规律的统一。它揭示了煤炭企业系统从无序到有序转化的结构和过程，这是煤炭企业系统协同的重要特征。

1. 煤炭企业系统内序参量的内涵

系统的序参量是产生于系统内的各子系统，而又不能还原为子系统的宏观参量，它“凌驾”于子系统之上，支配和伺服整个系统。煤炭企业系统中的序参量从形式上看,来自于煤炭企业系统中的各生产要素子系统，但真正支撑序参量的是煤炭企业生产要素系统中的要素因子体系。它一方面表现为支配着整个煤炭企业系统内各生产要素系统的协同运行，另一方面又是煤炭企业系统中各生产要素子系统介入协同运动程度的集中体现。煤炭企业系统内，非主导要素围绕和依据主导要素进行配置和作用的架构体系，奠定了煤炭企业生产要素系统协同的静态基础。从系统的外部看，不断从外界吸收物质、能量和信息，又不断向外界输出产品和价值；从系统内部看，它又是为满足外界需求而进行的内部自组织运转体系。这个体系是一个持续不断的动态排列体系，它的运动类型是自组织的，它的动力源是系统的序参量。系统的序参量像一个 “场力”有力地支配和伺服整个系统内的各个生产要素有序运转。

煤炭企业中序参量所体现的，是煤炭企业根据市场环境和自身生产要素的状况，进行生产要素优化配置的行为取向。它涵盖了企业文化在内的企业机制、体制等以及激励、约束动力的集合。需强调的是企业系统中的序参量与主导要素既有质的区别又有着很大的相关性。序参量主要是支配企业系统，使各非主导生产要素围绕主导要素(包括非主导要素间的排列)进行持续的自组织配置和作用。主导要素虽然在各生产要素配置时也从客观上影响和“支配”了其他非主导要素，但就其本质看它以其自身的“主导”身份和超过其他非主导要素客观条件，扮演了协同系统的配置核心和依据。在企业系统中，人们可以通过调整和控制企业系统输入生产要素量的方式，来影响和控制序参量，进而实现企业系统生产要素的协同状态控制。调控企业系统生产要素的输入，是对系统自组织运转的参与，而不是“干扰”。它将决策者的意志通过生产要素(或对应系数)的输入，“嵌入”到企业系统的协同运转之中，实现了煤炭企业生产要素系统的协同运转[3]。

2. 煤炭企业生产要素协同的意义

煤炭企业追求的目的是可持续性的综合效益。它从时间上既体现了短期效益又追求了长期效益，从空间上强化和平衡了企业内外各利益相关者的利益。煤炭企业不断地为社会生产产品、提供服务、创造客户、实现效益而得以自身的持续经营和发展。从煤炭企业生产要素协同的角度，研究实现煤炭企业目的之方式和方法，不仅从理论上探索了实现煤炭企业目的最佳途径，而且从实践上可以建立起能够驾驭企业实现自身目的操作平台。从煤炭企业的实际分析，体现如下特点：

①煤炭企业系统的耗散结构，决定了煤炭企业生产要素对企业内外的双向影响状况。

②生产要素协同是提高煤炭企业效益的重要前提。

③煤炭企业系统内主导要素的确立，是明晰生产要素协同形态的重要条件。

④应对系统内的涨落和分叉是控制煤炭企业的关键环节。

⑤导出和控制序参量，是实现煤炭企业生产要素协同的核心环节。

⑥生产要素的协同有利于煤炭企业的可持续经营和发展[4]。

三、煤炭企业生产要素协同模型研究

1．煤炭企业生产要素间的作用关系分析

实际中煤炭企业各生产要素间有直接作用的关系，有间接的通过其它要素起作用的关系；有的作用是相互可逆作用的，有的是单向影响作用而不可逆的；在作用的动力幅度上，有的是被作用要素的主要作用动力，有的则是次要的、甚至在一定情况下可以忽略的作用动力；有的在理论上虽然有一定的作用动力，但从实际中需要定义到一个合理的范围，进而需将合理范围之外的作用动力予以忽略；有的生产要素只与个别或单个要素直接作用，有的则要同时与其它的两个或以上生产要素发生作用；有的两个或两个以上要素间在一定范围内可以相互替补，有的只可间接作用而不能相互直接作用、相互替补。总之，需要通过对这些具体特性进行分析，才可以定义出煤炭企业生产要素的结构关系[5]。由于篇幅所限，本文仅将所分析情况抽出，得到表1所显示的各生产要素变化的作用关系情况。

表1各生产要素变化的作用关系

2. 协同学基础理论的数理结构简述

协同学的价值主要在于对支配原理与序参量的探讨。支配原理揭示复杂系统从无序到有序的过程中，上一层对下一层的支配。序参量是系统中的少数参量，它们变化缓慢、控制着宏观系统的变化，使系统从无序到新的有序。根据这些基本原理，即可以对系统变量众多、具有非线性、正反馈的复杂系统进行科学有效的简化。

(1)系统运动状态微分方程

系统运动状态微分方程的一般形式为

(1)

其中，X(t)为系统的状态向量。通常情况下，方程(1)是一个非线性动态过程，无一般的解析解。

(2)伺服原理(支配原理)

复杂系统通常包涵诸多状态变量，这些状态变量都有自己相对的运动模式。在系统运动过程中，状态变量正是通过各自的运动模式进行相互协同。多数状态变量的存在都是短暂的，往往不能独立于系统之中，而是被其他为数很少的状态变量所“吸纳(伺服)”，从而很快稳定地消失，其运动模式在短时间内不会有太大变化，表现出稳定性。但有的状态变量自始至终“支撑”于系统之中，这就是那些能够“吸纳(伺服)”其他状态变量的为数很少的状态变量。它们缓慢地变化，导致系统偏离原来的平衡态，形成新的有序状态，展现出系统自组织的运动过程。这样的状态变量表现出不稳定性。复杂系统状态变量相互协同的运动模式体现并得到伺服原理：不稳定模式控制稳定模式，不稳定模式的状态变量方程代替诸稳定模式的状态变量方程。

协同论的伺服原理的数学形式可以表示为

Ys(t)=fs(Yu(t),t)

(2)

其中Ys(t)为稳定模式，Yu(t)为不稳定模式。该方程表明不稳定的模式Yu(t)控制着稳定的模式Ys(t)，稳定模式Ys(t)快速跟踪不稳定模式Yu(t)。

(3)系统运动过程的状态方程

理论上系统运动过程的状态方程，可以通过求解状态微分方程并由伺服原理得到。系统运动过程的状态方程的理论表示

(3)

3. 煤炭企业系统生产要素协同的数学模型

(1)煤炭企业生产要素的数理表达

为了建立煤炭企业生产要素的协同模型，首先需要以数理方式确定煤炭企业各生产要素的状态变量。这些状态变量分别以资源、资本、劳动力、管理、科学技术、信息的英文打头字母来代表，并且考虑这些变量皆为时间的函数，则对其进行符号表达如下：

R(t)表示自然资源(resources)要素状态变量，是衡量自然资源效率的一个综合指标。在此R(t)为煤炭资源效率，R(t)越大，表明煤炭资源越丰富，资源禀赋越好，同时开采效率也越高，在其他要素均等情况下就越显煤炭企业系统的繁荣和后劲。

C(t)表示资本(capital)要素状态变量，用资本存量来展现企业的资本状态，用以衡量资本存量；

L(t)表示劳动力(labour)要素状态变量，用以衡量劳动力存量；

M(t)表示管理(management)要素状态变量，是对需要管理的现存问题的描述，视其为衡量需要进行管理的状况的一个综合程度指标。M(t)>0对应管理方面存在对系统有害的问题，对系统的发展起阻碍作用。而M(t)<0则对应管理方面优越，对系统的发展起促进作用。

T(t)表示科学技术(technology)要素状态变量；

I(t)表示信息(imforemation)要素状态变量。

(2) 煤炭企业生产要素间作用关系的数学结构

根据各生产要素间的直接作用形式与作用幅度，将每一生产要素与其他生产要素作用状况作出定性的和数学方式的表述。这些数学方式的表述即是从协同学角度去研究生产要素，在适当简化的基础上，建立起相应的数学模型。

时间段内的最大值。将此分析过程以数理形式表示即

(4)

对于资本的增长速度，科技T(t)作用于煤炭资源效率R(t)起促进作用，β1为促进系数；但劳动力L(t)的购买会降低资本的增长速度，所以-β2L表达了劳动力的购买对资本增长的阻滞(消耗)作用，β2为阻滞系数。以数理方式表达为

(5)

劳动力的增长速度与科技T(t)以及管理状况有关。科技T对劳动力L的增长速度起阻碍作用，γ1为阻滞系数；管理状况M所存在的问题往往会使得人浮于事，从而助长劳动力L的增长，以γ2表示助长力度系数。则

(6)

管理状况我们是以所存在问题的程度给出的，则-δ1M表示企业的治理力度与管理所存在的问题M成正比，δ1称为治理力度系数；δ2L表达了劳动力L的购买会造成管理问题M的增加，δ2为增加系数；而-δ3I说明明确的信息I能够抵制管理问题M的增长，δ3为抵制系数。从而有

(7)

科技T的发展与资本C及管理M有关。ε1C显然表示了资本对科技发展的促进作用，ε1为促进系数；但-ε2M显示了管理状况所存在的问题对科技发展的阻滞作用，ε2为阻滞系数。其数理表达即

(8)

(9)

(3) 生产要素协同模型的建立

基于上述的讨论，我们建立起煤炭企业生产要素的协同模型如下

图1 煤炭企业系统结构概览图

(10)

其中λ1，λ2，β1，β2，γ1，γ2，δ1，δ2，δ3，ε1，ε2，σ1，σ2，σ3皆为正的常数。关于R，C，L，M，T，I以及λ1，λ2，β1，β2，γ1，γ2，δ1，δ2，δ3，ε1，ε2，σ1，σ2，σ3的量纲问题，由于极其复杂，我们不具体给出，只是原则上应该注意，所有符号的量纲选取应使得每一个方程的量纲都是自恰的就可以了[6]。

4. 协同模型的伺服原理分析

(1) 系统的稳定模式与不稳定模式状态变量方程

为了给出煤炭企业生产要素协同模型的伺服原理，我们需要从实际角度给出一些必要的假设。

这样，状态变量C，L，T，I表现出了稳定的模式。由生产要素协同模型，我们得到C，L，T，I的稳定模式状态变量方程即

(11)

(12)

(2) 协同变量的伺服过程

由方程(11)有

即稳定模式的状态变量C，L，T，I可由不稳定模式的状态变量R与M表示为

(13)

公式(13)给出了伺服原理。这种替代关系显示了诸稳定模式的状态变量C，L，T，I被不稳定模式状态变量R、M伺服的过程。该式表明不稳定模式R，M控制着稳定模式C，L，T，I；而稳定模式C，L，T，I快速跟踪不稳定模式R，M。

(3) 伺服原理的解释

对于伺服原理(13)可以得出如下结论：

⑤由上述四个结论还可以概括出：管理要素直接控制着资本、劳动力、科技、信息等诸要素，其中资本、科技、信息诸要素也表现为仅直接受管理要素的驭使，但唯独劳动力要素要同时受到来自管理要素和自然资源要素的双重制约[7]。

5. 协同模型的序参量

在对协同模型进行定性分析时，首先进行模型的二次微分系统的建立，将伺服方程(13)代入不稳定模式状态变量方程(12)得到协同模型的二次微分系统为

(14)

则(14)可以简单表示为参数形式的二次微分系统

(15)

然后进行模型二次微分的奇点分析(分析过程略)[14]得出协同模型的序参量 ：

(16)

(17)

上述对煤炭企业生产要素的数理表达、煤炭企业生产要素间作用关系的数学结构以及协同变量的伺服过程等进行了界定与探索。结合这些相应的内容，在此先对序参量的相关参数作出进一步分析与解释：

不过，序参量α1和α2具体形式已经给出。这样的具体形式正是针对我们所研究的系统，根据其协同过程的运行方程所给出的运行机理进行整合，得出的高度抽象且极为复杂的反映该系统整体运行的规律。经过上述分析与讨论，我们以序参量的关系式为对象给出序参量的解释，即：序参量就是将系统协同过程中的所有繁杂的协同关系按照系统运行方式表现的运行机理进行整合，所得出的高度抽象且极为复杂的反映系统整体运行的规律。

总之，对序参量

进行控制，使其满足α1<0和0<α2

从上述(16)和(17)两个序参量α1和α2的关系式看，它们是由建立各个生产要素基本微分方程中的相关系数所表述，这些系数实质上代表相应的生产要素间的关系，它们是生产要素协同结构中的一种表现形式。在导出的序参量关系式中集中体现了各生产要素关系参数的量纲，由此可以直接观察到每个系数变化对两个序参量的影响程度。因而，通过调控序参量中的参数即可以实施由生产要素对序参量的影响。

尽管以上对系统的定性分析仅限于系统的奇点皆为初等奇点的情况。而事实上，系统的奇点不一定限于初等奇点，完全可能是非初等奇点，即高次奇点。当系统的奇点为高次奇点时，将作为更加复杂的情况进行处理。 煤炭企业生产要素协同的基础模型和序参量关系模型的建立，不仅从理论上明晰了企业内生产要素的协同关系及规律，而且也为实现煤炭企业生产要素协同提供了理论路径的支持[8]。

四、结语

如果说从生产要素角度研究煤炭企业架构，可以实现生产要素在经济领域和管理领域的高度贯通，那么实现煤炭企业生产要素协同，则是将经济学倡导的宏观性生产要素优化，变为具体可操作的实践方法。因此，通过生产要素的协同是实现煤炭企业目标的最佳途径。煤炭企业生产要素协同理论的研究，是煤炭企业管理理论和方法的创新性探索，对其它一般性企业生产要素管理理论的研究也有参考价值。煤炭企业生产要素协同思想的具体意义还在于：首先，它不仅可以使煤炭企业与市场从运行流动要素上实现高度一致和贯通，而且还将使经济学中宏观层面的生产要素优化配置理念，在管理范围内的微观企业平台上得以具体实现；其次，通过对煤炭企业内生产要素间的相互作用机理研究，提出了各生产要素内的主导要素因子间的自组织运作，是导致企业系统内生产要素协同现象的本质特征；另外，应用协同学理论和方法分析煤炭企业生产要素运行行为，不仅初步揭示了煤炭企业生产要素协同规律，而且还建立了煤炭企业生产要素协同的方法思路。

[1] 于刃刚, 戴宏伟.生产要素论[M].北京: 中国物价出版社, 1999.

[2] 冬伯文.煤炭企业生产要素结构分析[J].煤炭经济研究，2008:11.

[3] H·哈肯.协同学——自然成功的奥秘[M].上海:上海科学普及出版社, 1988.

[4] H·哈肯.协同学导论[M]. 西安: 西北大学出版社, 1981.

[5] 徐善长.生产要素市场化与经济体制改革[M].北京: 人民出版社, 2005.

[6] H·哈肯.高等协同学[M].北京: 科技出版社, 1989.

[7] 韩茂安,顾圣士.非线性系统的理论与方法[M].北京: 科学出版社,2004.

[8] 周成虎.地理元胞自动机研究[M].北京:科学出版社, 2000：3.

CoalEnterpriseProductiveElementSynergyBasedonCoalResources

DONG Bo-wen1,SHI Yu-feng2

(1.Kailuan Group Corporation, Tangshan 063018,China;2.School of Management, China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing 100083,China)

On the basis of the characteristics of enterprise reliance on resources and the productive element theory and by analyzing the structural types of enterprises, the the present paper studies the self-organization and synergic law between the productive elements in coal enterprises and has established the mathematical patterns and methods of finding and solution order parameters. The determination of the frame and the methods of the synergic theory of the productive elements in coal enterprises not only provides the valuable probe for the management theory of coal enterprises but furnishes the references to the study in the synergic theory of the productive elements of other enterprises.

coal enterprise；productive element；enterprise structure；synergic pattern

2009 - 11 - 17

1.冬伯文(1959-)，男，中国矿业大学(北京)管理科学与工程博士，高级工程师，开滦集团公司董事、副总经理；

F407.21

A

1009-105X(2009)04-0058-08