（计算机软件与理论专业论文）基于数据仓库的辽宁省中小企业产业集群战略设计.pdf

沈阳理工大学硕士学位论文 摘要 随着国际分工的不断深化，在经济全球化和产业地方化的两大趋势的背景下， 中小企业集群化成长作为一种广泛存在的经济现象，已经成为广泛关注的问题。 经过多年的酝酿与发展，我国中小企业在经济总量和企业素质等方面都拥有较大 的提高，中小企业已经成为我国国民经济的重要力量。但是，随着技术改革更新 频率的加快、消费需求的快速变化以及国际产业转移的冲击，起步和生存于传统 产业的我国中小企业产业集群面临着越来越多的困难。如何促进中小企业产业集 群持续、健康发展，已经成为人们广泛关注的课题。 数据仓库技术是信息技术领域的一门新兴技术。数据仓库是一个面向主题的、 集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合，它用于支持企业或组织的决 策分析处理。本文将数据仓库技术和神经网络技术引入了对中小企业产业集群的 研究中。 本文详细介绍了数据仓库技术的相关理论以及数据仓库的开发过程，通过对 产业集群相关理论的分析得出能够影响中小企业产业集群发展的8 个相关因子， 并利用m a t l a b 神经网络工具箱分别建立b p 神经网络模型和r b f 神经网络模型， 最终实现了对中小企业产业集群经济增长情况进行预测分析，并对结果进行了对 比分析。 关键词数据仓库；产业集群；b p 网络；r e f 网络 沈阳理工大学硕士学位论文 a bs t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n t e r n a t i o n a ld i v i s i o no fl a b o ra n du n d e rt h ec i r c u m s t a n c e o fe c o n o m i c g i o b a l i z a t i o n a n di n d u s t r y l o c a l i z a t i o n , s m e ( s m a l la n dm e d i u m e n t e r p r i s e ) d u s t e rg r o w t h ，a saw i d e l ye x i s t e de c o n o m i cp h e n o m e n o n ，h a sc o m ei n t o t h ev i e wo fb o t ht h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a la r e a s t h ee c o n o m i cs t r e n g t ha n dq u a l i t yo f s m e ，w h i c hh a v eb e e nt h ei m p o r t a n tp a r to fc h i n e s en a t i o n a le c o n o m i c s ，h a si m p r o v e d g r e a t l ya f t e rm o r et h a nt w e n t yy e a r so l dh i s t o r yo fd e v e l o p m e n t b u tb e c a u s eo ft h e f a s t e rt e c h n o l o g yi n n o v a t i o n , m o r e - f r e q u e n t l y - - c h a n g e dc u s t o m e rd e m a n da n ds w i f t e r i n t e r n a t i o n a li n d u s t r ym o v e m e n t ，c h i n e s es m e c l u s t e r , a m o n gw h i c hm o s ti sw i t h i n t r a d i t i o n a la r e ai sf a c i n gm o r ea n dm o r ed i f f i c u l t i e s h o wt op r o m o t es m ed u s t e r k e e p i n go nah e a l t h yd e v e l o p m e n t ，h a v ea l r e a d yb e c o m et h et o p i ct h a tp e o p l ep a y a t t e n t i o nt oe x t e n s i v e l y t h ed a t aw a r e h o u s et e c h n o l o g yi sa ne m e r g i n gt e c h n o l o g yi ni n f o r m a t i o n t e c h n o l o g yd o m a i nt h e d a t aw a r e h o u s ei so n ef a c et h es u b j e c t ，t h ei n t e g r a t i o n , c a n n o t b er e n e w e d , t h ed a t aa c q u i s i t i o nw h i c hc h a n g e su n c e a s i n g l ya l o n gw i t ht h et i m e ，i tu s e s i ns u p p o r t i n gt h ee n t e r p r i s eo ro r g a n i z a t i o n sd e c i s i o na n a l y s i sp r o c e s s i n g t h i sa r t i c l e h a si n t r o d u c e dt h ed a t aw a r e h o u s et e c h n o l o g ya n dt h en e u r a ln e t w o r kt e c h n o l o g yt ot h e s m a l la n dm e d i u m - s i z e de n t e r p r i s ei n d u s t r yc o l o n y sr e s e a r c h t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e di nd e t a i lt h ed a t aw a r e h o u s et e c h n o l o g y sc o r r e l a t i o nt h e o r i e s a sw e l la sd a t aw a r e h o u s e sp e r f o r m a n c eh i s t o r y , t h r o u g ho b t a i n st ot h ei n d u s t r i a lc o l o n y c o r r e l a t i o nt h e o r i e s a n a l y s i sc a na f f e c t8m u l t i p l ec o e f f i c i e n t so fc o r r e l a t i o nw h i c ht h e s m a l la n dm e d i u m s i z e de n t e r p r i s ei n d u s t r yc o l o n yd e v e l o p s ，a n de s t a b l i s h e st h eb p n e u r a ln e t w o r km o d e la n dt h er b fn e u r a ln e t w o r km o d e ls e p a r a t e l yu s i n gt h e m a t l a bn e u r a ln e t w o r kt o o l b o x ，r e a l i z e df i n a l l yh a sc a r r i e do nt h ep r e d i c t i v ep a r s i n g t ot h es m a l la n dm e d i u m - s i z e de n t e r p r i s ei n d u s t r yc o l o n ye c o n o m i cg r o w t hs i t u a t i o n , a n dh a sc a r r i e do nt h ec o n t r a s t i v ea n a l y s i st ot h er e s u l t k e yw o r d s ：d a t aw a r e h o u s e ；e n t e r p r i s ed u s t e r ：b pn e t w o r k ；r b fn e t w o r k 沈阳理工大学 硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本 人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出， 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。 作者( 签字) ：廓目胎 日期 ：铡年罗月7fe l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文 的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位e t 论文作者签翥：锄嘶期： 第1 章绪论 1 1 课题背景及意义 第1 章绪论 在经济全球化、知识经济的大背景下，全球产业集群的普遍发展和明显成功 已经引起了有关经济组织和许多国家和地方政府的浓厚兴趣。联合国工业发展组 织( u n i d o ) 和经济合作与发展组织( o e c d ) 已在全球极力提倡并推广地方产业集 群。目前，在世界许多国家和地区，产业集群战略已经或正成为新的工业发展政 鸯苣 胃| ；【o 产业集群是当前世界经济中颇具特色的经济组织形式，集群内的企业通过合 作与交流，可以发挥规模经济、范围经济的效益，同时亦可产生强大的溢出效应， 带动某一地区经济的发展。 近几十年来，中小企业的集群化发展在世界各地取得了极大的成功，形成许 多具有专业化特色的产业集群，如美国硅谷的电子业集群，德国索林根的刀具业 集群，印度班加罗尔的电子软件业集群以及我国浙江永康的五金业集群等等。集 群化发展不仅可以克服中小企业自身在经营、生产能力等方面的限制，更重要的 是，这种发展方式更有利于企业间发挥分工协作的优势，提高集群企业的生产效 率，上述几个事例就是集群企业间专业化分工协作的典型代表。 我国产业集群战略的研究目前处于发展阶段。在各地区特别是江苏、浙江、广 东等地区的中小产业集群已经形成了巨大竞争优势。但是对于辽宁省这个老工业 基地而言，无论是温州模式还是东莞模式中小企业产业集群的发展模式及其发展 路径不可能完全复制。 辽宁省在装备制造等大型企业产业集群战略方面进行了有效的应用研究和资 源配置，但是对于中小企业产业集群战略方面的应用研究和资源配置的研究较少。 本文将数据仓库技术引入对中小企业集群战略方面的研究，通过对辽宁省中小企 沈阳理工大学硕士学位论文 业相关数据的量化分析和处理，可以实现对辽宁省中小企业产业集群经济增长的 预测，可从中发现我省中小企业产业集群发展中存在的问题，以利于进一步合理 规划和资源的最优配置，从而促进我省的经济发展。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 数据仓库国内外研究现状 计算机发展的早期，人们已经提出了建立数据仓库的构想。“数据仓库 一词 最早是由b i l li n m o n 先生提出的，其描述如下：数据仓库是为支持企业决策而特 别设计和建立的数据集合。 企业建立数据仓库是为了填补现有数据存储形式已经不能满足信息分析的需 要。数据仓库理论中的一个核心理念就是：事务型数据和决策支持型数据的处理 性能不同。企业在它们的事务操作收集数据。在企业运作过程中：随着定货、销 售记录的进行，这些事务型数据也连续的产生。为了引入数据，我们必须优化事 务型数据库。处理决策支持型数据时，一些问题经常会被提出：哪类客户会购买 哪类产品? 促销后销售额会变化多少? 价格变化后或者商店地址变化后销售额又 会变化多少呢? 在某一段时间内，相对其他产品来说哪类产品特别容易卖呢? 哪 些客户增加了他们的购买额? 哪些客户又削减了他们的购买额呢? 事务型数据库 可以为这些问题作出解答，但是它所给出的答案往往并不能让人十分满意。在运 用有限的计算机资源时常常存在着竞争。在增加新信息的时候我们需要事务型数 据库是空闲的。而在解答一系列具体的有关信息分析的问题的时候，系统处理新 数据的有效性又会被大大降低。另一个问题就在于事务型数据总是在动态的变化 之中的。决策支持型处理需要相对稳定的数据，从而问题都能得到一致连续的解 答。数据仓库的解决方法包括：将决策支持型数据处理从事务型数据处理中分离 出来。数据按照一定的周期( 通常在每晚或者每周末) ，从事务型数据库中导入决 策支持型数据库既“数据仓库 。数据仓库是按回答企业某方面的问题来分“主 题组织数据的，这是最有效的数据组织方式。 近年来，数据仓库技术的兴起给信息社会带来新的契机，逐渐成为i n t e r n e t 之后的又一技术热点。目前，美国3 0 到4 0 的公司已经或正在建造数据仓库。以 第1 苹绪论 数据仓库为基础，以联机分析处理和数据挖掘工具为手段的决策支持系统日渐成 熟。 随着各种计算机技术，如数据模型、数据库技术和应用开发技术的不断进步， 数据仓库技术也不断发展，并在实际应用中发挥了巨大的作用。因特网资料中心 在一次对9 0 年代前期进行的6 2 个数据仓库项目的调查结果表明：进行数据仓库项 目开发的公司在平均2 7 3 年的时间内获得了平均为3 2 1 的投资回报率。使用数据 仓库所产生的巨大效益同时又刺激了对数据仓库技术的需求，数据仓库市场正以 迅猛势头向前发展：一方面，数据仓库市场需求量越来越大，每年约以4 0 0 的速度 扩张：另一方面，数据仓库产品越来越成熟，生产数据仓库工具的厂家越来越多。 我国的企业信息化起步相对较晚，信息系统建设没有形成规模。数据仓库技术 在国内的发展还处在积累经验的阶段。许多行业构建的数据仓库应用都是采用国 外技术和方案，建成的数据仓库项目效果如何还有待检验。大量数据是实现决策 分析的前提，特别是历史数据。但目前我国除了银行、电信、保险等少数行业以 外，其它行业的数据积累都不够充分。数据仓库是新技术、新概念，国内还缺乏 数据仓库项目的典型范例。因此，企业领导对数据仓库技术的认可还有一段时间， 数据仓库市场还需要进一步培育。尽管我国数据仓库技术同国外还有很大差距， 但是，许多科技工作者开始对相关技术进行深入研究。国内数据仓库的研究主要 是吸收和借鉴，在此基础上提出适合国内需求的技术方案。企业领导已经意识到 了数据仓库的重要性，并已经或者计划实施数据仓库项目。 1 2 2 产业集群国内外研究现状 中小企业产业集群强大的竞争优势早已引起国外学术界和各国政府的高度重 视。国际著名经济学家迈克尔波特考察1 0 个工业化国家后指出，绝大多数国家 成功的企业都是由产业集群组成的。所谓产业集群，是指在某一特定区域，以一 个主导产业为核心，由一批既自主独立又相互关联的上下游配套产业及与之相关 的支撑机构在空间上高密度地集聚，形成一个立体的、多层次的、大规模的企业 生态群落，从而产生稳定、强劲、持续竞争优势的区域经济发展现象。简单地说， 产业集群就是由一些相互关联的生产企业和服务机构集聚形成的专业化产业区， 是为创造竞争优势而形成的一种产业空间组织形式n 1 。 沈阳理工大学硕士学位论文 我国学者对产业集群的定义大同小异。曾忠禄认为，产业集群指同一产业的企 业以及该产业的相关产业的企业在地理位置上的集中位1 ；徐康宁认为，产业集群是 指相同的产业高度集中于某个特定地区的一种产业成长现象。1 ；王冰、顾远飞认为， 簇群是一种适应知识经济要求的面向未来的组织形态，它所具有的两种机制 知识共享机制和信任机制超越了市场价格和科层权威h 1 ；刘友金、黄鲁成认为， 产业集群中的产业概念不是指广义上的产业，而是指狭义上的产业，如个人计算 机产业、大型计算机产业、传真机产业、医疗器械产业嵋1 ；另有人认为，产业集群 是一种区域产业群落，它强调子相关产业中相互依赖、相互合作、相互竞争的企 业在地理上的集中，这种集中是在竞争环境中产生和形成的，它不仅仅是一种生 产组织形式，更是一种经营组织形式，是市场经济的产物1 。国内学者对于产业集 群的定义虽然研究角度不同，但仍有一些共同之处。第一，中小企业产业集群是 以企业间和产业间的相互关联和功能上的联系为特征的。第二，大部分中小企业 产业集群的定义都提到集群的地理位置和空间接近的重要性。第三，强调社会关 系网络的作用，认为在一个有效的中小企业产业集群中信息流动是非常重要的。 1 3 本文研究内容 本文主要工作有以下几点： 1 学习和研究了产业集群的相关理论，查阅大量资料，多方收集数据，拟定 影响中小企业产业集群发展的相关因子。 2 重点研究了人工神经网络的预测方法，如b p 网络，径向基函数网络( r a d i a l b a s i sf u n c t i o nn e t w o r k s ，简称r b f ) ，研究了其基本原理、主要特点以及主要应 用领域。 3 用m a t l a b 编程，实现了b p 和r b f 神经网络算法，实现了对中小企业产业 集群经济增长的预测，同时，通过两种模型的对比，得出并验证了b p 和r b f 网络 的特点及其适用范围，最终得出，r b f 比b p 网络更适宜本课题的预测。 1 4 论文结构 第一部分是绪论。主要介绍本课题的背景。 ，第1 章绪论 第二部分是数据仓库技术。详细介绍有关数据仓库的基本概念与特点。 第三部分是产业集群的相关理论。详细介绍了产业集群的相关理论，并分析 了影响中小企业产业集群发展的相关因素。 第四部分是结合题目详细阐述基于b p 算法和r b f 算法的中小企业集群神经网 络模型的设计思想和实现方法。 第五部分是系统的总体设计和试验结果分析。 最后，结论部分，对本文总结。 沈阳理工大学硕士学位论文 第2 章数据仓库技术 目前，数据仓库一词尚没有一个统一的定义，著名的数据仓库专家w h i n m o n 在其著作b u il d i n gt h ed a t aw a r e h o u s e 一书中给予如下描述：数据仓库是一 个面向主题的、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合，用于支持管理 决策。对于数据仓库的概念我们可以从两个层次予以理解，首先，数据仓库用于 支持决策，面向分析型数据处理，它不同于企业现有的操作型数据库；其次，数 据仓库是对多个异构的数据源有效集成，集成后按照主题进行了重组，并包含历 史数据，而且存放在数据仓库中的数据一般不再修改【7 1 。 ，根据数据仓库概念的含义，数据仓库拥有以下四个特点：1 、面向主题。操作 型数据库的数据组织面向事务处理任务，各个业务系统之间各自分离，而数据仓 库中的数据是按照一定的主题域进行组织。主题是一个抽象的概念，是指用户使 用数据仓库进行决策时所关心的重点方面，一个主题通常与多个操作型信息系统 相关。2 、集成的。面向事务处理的操作型数据库通常与某些特定的应用相关，数 据库之间相互独立，并且往往是异构的。而数据仓库中的数据是在对原有分散的 数据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇总和整理得到的，必须消除源 数据中的不一致性，以保证数据仓库内的信息是关于整个企业的一致的全局信息。 3 、相对稳定的。操作型数据库中的数据通常实时更新，数据根据需要及时发生变 化。数据仓库的数据主要供企业决策分析之用，所涉及的数据操作主要是数据查 询，一旦某个数据进入数据仓库以后，一般情况下将被长期保留，也就是数据仓 库中一般有大量的查询操作，但修改和删除操作很少，通常只需要定期的加载、 刷新。4 、反映历史变化。操作型数据库主要关心当前某一个时间段内的数据，而 数据仓库中的数据通常包含历史信息，系统记录了企业从过去某一时点( 如开始应 用数据仓库的时点) 到目前的各个阶段的信息，通过这些信息，可以对企业的发展 历程和未来趋势做出定量分析和预测。 第2 章数据仓库技术 企业数据仓库的建设，是以现有企业业务系统和大量业务数据的积累为基础。 数据仓库不是静态的概念，只有把信息及时交给需要这些信息的使用者，供他们 做出改善其业务经营的决策，信息才能发挥作用，信息才有意义。而把信息加以 整理归纳和重组，并及时提供给相应的管理决策人员，是数据仓库的根本任务。 因此，从产业界的角度看，数据仓库建设是一个工程，是一个过程。 2 1 构建数据仓库的关键技术 数据仓库的构建偏向于工程，具有强烈的工程性，其关键技术主要有数据抽取、 数据组织、数据表现三个方面。 数据抽取 数据的抽取是数据进入数据仓库的入口。由于数据仓库是一个独立的数据环 境，它需要通过抽取过程将数据从数据库系统、外部数据源、脱机的数据存储介 质中导入到数据仓库。数据抽取在技术上主要涉及互连、复制、增量、转换、调 度和监控等几个方面。数据仓库的数据并不要求与数据源保持实时的同步，因此 数据抽取可以定时进行，但多个抽取操作执行的时间、相互的顺序、成败对数据 仓库中信息的有效性则至关重要。 数据组织 数据仓库是存储数据的一种组织形式，它从传统数据库中获得原始数据，先按 辅助决策的主题需求形成当前基本数据层，再按综合决策的要求形成综合数据层。 随着时间的推移，由时间控制机制将当前基本数据层转为历史数据层。 ( 1 ) 数据形式 数据仓库中存放着不同综合级别的数据，可分为四个级别：早期细节级、当前 细节级、轻度综合级和高度综合级。源数据经过综合处理之后，首先进入当前细 节级，并根据具体需要进一步的综合，从而进入轻度综合级乃至高度综合级，老 化的数据将进入早期细节级。 数据仓库中存在一种重要的数据，即元数据。元数据是关于数据的数据，如传 统数据库中的数据字典就是一种元数据。在数据仓库环境下，主要有两种元数据： 一是为了从面向应用的操作环境向面向主题的数据仓库转化而建立的元数据，包 含了所有源数据项名、属性及其在数据仓库中的转化；二是用于数据仓库和终端 用户的多维商业模型前端工具之间建立映射的元数据，又称为d s s 元数据，常用 沈阳理工大学硕士学位论文 来开发更先进的决策支持工具。 ( 2 ) 数据存储方式 数据仓库系统一般采用典型的数据库管理系统来管理其数据，数据存储方式可分 为虚拟存储方式、基于关系表的存储方式和多维数据库存储方式三种。 虚拟存储方式是虚拟数据仓库的数据组织形式。数据仓库的数据没有独立的 存储，依然在源数据库中，只是根据用户的多维需求及多维视图，临时在源数据 库中找出所需要的数据，完成多维分析。 基于关系表的存储方式是将数据仓库的数据存储在关系型数据库的表结构 中，在元数据的管理下完成数据仓库的功能。这种数据组织方式在建立数据库时 有两个主要过程用于完成数据的抽取。首先要提供一种图形化的操作界面，使分 析员能对源数据库的内容进行选择，定义多维数据模型，然后定制程序，将数据 库中的数据抽取到数据库。 多维数据库存储方式是直接面向联机分析处理的数据组织形式。这种数据库 产品比较多，实现方法不尽相同，数据组织采用多维数组结构文件进行数据存储， 并有维索引元数据管理文件与数据相对应。 ( 3 ) 确定数据粒度 数据粒度与数据仓库结构相关，是指数据仓库中一组数据单元所包含数据的详 尽程度。粒度越大，数据表示的细节程度则越低，综合程度越高。粒度直接影响 到驻留在数据仓库里的数据量以及在同一时间里可以得到响应的查询类型。对于 大型的数据仓库，往往需要建立多层粒度。其中一层对应数据仓库的当前细节级 数据，一层对应轻度综合级数据，其他层则根据系统的性能要求以及业务的具体 要求来设计。 确定适当的粒度水平，首先要对数据的记录数和数据仓库的磁盘空间进行估 算，接着考虑粒度的大小。通常利用经验选择粒度水平，先创建部分数据仓库让 用户使用，当用户产生新的需求后，再对粒度进行调整，最终建立整个数据仓库 的粒度水平和存储方式。如果粒度选择合理，则大约9 5 的信息查询在数据的综合 级完成，5 的分析可能用到当前细节级数据。由于查询效率与数据粒度是互相制 约的，因此，需要综合考虑效率与数据粒度间的要求。 数据表现 数据表现本质上是指数据仓库的应用。目前，数据仓库已经广泛地应用在银行、 岳 第2 章数据仓厍技术 金融服务、消费物品和零售批发部门，以及诸如基于需求的产品生产。就功能而 言，数据仓库的应用主要体现在信息处理、分析处理和数据挖掘三个方面： ( 1 ) 信息处理：支持查询和基本的统计分析，并使用交叉表、表、图表或图进 行报告。数据仓库信息处理的当前趋势是构造低成本的基于w e b 的存取工具，然 后与w e b 浏览器集成在一起。 ( 2 ) 分析处理：支持联机分析处理o l a p 。分析处理一般是在汇总的和细节的历 史数据上操作，主要优势在于支持多维数据分析。 ( 3 _ ) 数据挖掘：支持知识发现，包括寻找隐藏的模式和关联，构造分析模式， 进行分类和预测，并用可视化工具提供挖掘结构。总的来说，数据仓库的性能， 集中表现在多维分析、数据挖掘方面。 2 2 数据仓库开发过程 数据仓库的开发过程大体可分为：数据仓库的规划，数据仓库的模型设计，数 据仓库的实施，使用维护阶段哺1 。如图2 1 所示。 图2 1 数据库开发过程 沈阳理工大学硕士学位论文 2 2 1 数据仓库的规划 数据仓库的规划可分为以下几个步骤： 1 选择数据仓库实现策略。开发策略主要有：自顶向下，实际应用比较困难。 自底向上，用于一个数据集市或一个部门的数据仓库开发，容易获得成功。两种 策略的联合使用，能够快速地完成数据仓库的开发与应用，而且还可以建立具有 长远价值的数据仓库方案。在实际使用中难以操作。 2 确定数据仓库的开发目标和实现范围。首要目标是确定所需要信息的范围， 确定数据仓库在为用户提供决策帮助时，在主题和指标领域需要哪些数据源。另 一个重要目标是确定利用哪些方法和工具访问和导航数据。其它目标是确定数据 仓库内部数据的规模。 3 确定数据仓库的结构。需要确定数据仓库的应用结构和数据仓库的技术平台 结构 4 数据仓库使用方案和项目规划。 2 2 2 数据仓库的模型设计 数据仓库的模型设计要完成数据仓库的概念模型设计、数据仓库的逻辑模型设 计和数据仓库的物理模型设计。 数据仓库概念模型的设计可以分为以下几个阶段：用户需求调查、模型定义、 模型分析和模型设计。 数据仓库逻辑模型设计任务：分析主题域，确定要装载到数据仓库的主题；确 定粒度层次划分；确定数据分割策略；关系模式的定义和记录系统定义、确定数 据抽取模型等。逻辑模型最终设计成果；每个主题的逻辑定义，并将相关内容记 录在数据仓库的元数据中；粒度划分；数据分割策略；表划分和数据来源等。 数据仓库物理逻辑模型设计任务：设计表的数据结构类型、索引策略、数据存 放位置以及数据存储分配等。全面了解所选用的数据库管理系统，特别是存储结 构和存取方法。了解数据环境、数据的使用频率、使用方式、数据规模以及响应 时间要求等。了解外部存储设备的特征。 第2 章数据仓库技术 2 2 3 数据仓库的实施 数据仓库的实施过程中需要完成的工作：建立数据仓库与业务处理系统的接 口；数据仓库的体系结构建立；实现数据仓库物理仓库与元数据库；进行数据仓 库的数据初次加载；完成数据仓库的中间件设计；进行数据仓库的测试。 沈阳理工大学硕士学位论文 第3 章产业集群的相关理论 3 1 产业集群的内涵与特征 产业集群是指在特定地域一些相互关联企业和机构在地理上集中，并有助于竞 争力提高的现象。第一个研究产业集群现象的经济学家是马歇尔。他把规模经济 分为两类：第一类是产业的外部规模经济，这和产业的地区性集中有很大的关系，他 认为企业集聚是因为外部规模经济所致；第二类是单个企业的内部规模经济。马歇 尔认为，企业内部的规模一般比较容易被人们所认识，而了解企业外部的规模经济 同样十分重要，当企业集中在某一特定地区时，会出现熟练劳工的市场和先进的配 套企业，或产生专门化的服务性行业，以及改进交通和其他基础设施，而且企业规模 扩大会引起知识量的增加和技术信息的传播。因此，以后的经济学家( 克鲁格曼) 就 把劳动市场共享、专业性配套行业的创造和技术外溢解释为马歇尔产业集群理论 的三个关键因素。 在世界经济全球化的今天，以比较优势理论为基石的传统国际贸易理论无法解 释区域因素为一个国家或地区的产业所带来的国际贸易竞争优势。按照h o 理 论的要素价格均等化定理，当生产要素的国际流动越来越频繁时，不同区域之间的 产品贸易会导致要素价格的均等化。按照这一观点推论，全球化势必侵蚀国家或地 区所具有的比较优势，地区优势将会在国际贸易中逐渐丧失，区位替代的可能性变 得越来越大。但一个引人注目的现象是，生产活动的全球化并没有使企业的生产经 营活动在空间分布上趋于均衡，区域发展呈现高度不均衡的状态，区域内主体之间 的贸易与非贸易相互依赖超越了地方自然禀赋而成为决定区域产业活力的关键。 在全球市场上具有竞争优势的产业，往往具有明显的区域特征。例如，意大利的阿雷 作和瓦伦依两城集中了珠宝公司，而毛纺织业集中分布在比拉和普拉托：德国的索 根林和日本的刃物集中了刀具制造公司；日本的横滨集中了摩托车和乐器公司；瑞 第3 章产业集群的相关理论 士的三大制药公司总部都集中在巴塞尔：丹麦的风车产业集中在海尔宁。 生产活动全球化不仅加剧了地方产业在全球范围内的竞争，同时也促进了相关 产业的分工与合作，因此，区域的核心竞争力往往表现在地方特色产业集群上， 大量相关企业空间集聚所形成的地方化的产业氛围是其他区域最难模仿的。对这 种空间集聚优势可以从不同角度加以分析： 首先，从纯经济学的角度看，产业集聚本身可以带来外部经济，包括外部规模 经济和外部范围经济，不同企业分享公共基础设施和专业技术劳动力资源，大大 节约了生产成本，促进了企业之间的分工和生产灵活性； 其次，从社会经济学的角度看，企业相互靠近，可以在长期的交往中，逐渐建 立起人与人之间的信任关系和保障这种信任关系的社会制度安排，从而积累社会 资本，降低交易费用，地方特色产业本身能形成区域在这一产业方面的独有声誉， 吸引新的客户和生产者前来； 第三，从创新学的角度看，相关企业集聚可以促进专业知识的传播和创新扩散； 尤其是隐含经验类知识的交流，能激发新思想、新方法的应用，促进学科交叉和 产业融合，使得新产业和新产品不断出现。在各国的区域研究文献以及有关集群 战略的一些会议和政府文件中，采用了多种与“集群( c l u s t e r ) 相匹配的称谓， 例如“产业群( i n d u s t r i a lc l u s t e r ) 、“地方产业集群( 1 0 c a lc l u s t e ro f e n t e r p r i s e s ) 一、“地方生产系统( 1 0 c a lp r o d u c t i o ns y s t e m ) 一、“区域集群 ( r e g i o n a lc l u s t e r ) “产业区( i n d u s t r i ad i s t r i c t ) 等，其含义大同小异， 还延伸到“地方创新环境( 1 0 c a li n n o v a t i o nm i l i e u ) “区域创新系统( r e g i o n a l i n n o v a t i o ns y s t e m ) 等嘲。 在区域研究及其公共政策中，“集群 二字揭示了在一些地方的相关企业集结 成群，从而获得竞争优势的现象和机制。这些相关企业可能共存于某种特定产业 ( 部门) 内，又可能不但彼此共存于某种特定产业内，而且相邻于相关支撑产业。 因此，“集群 之所以认作“产业群 ，因其有特定产业内涵，例如医药产业群、 领带产业群等；之所以认作“产业集群，因其有企业群集特征。很多集群除了包 括本地企业之外，还包括提供研究和技术性支持的政府机构以及其他机构，例如 大学、智囊团、专门培训、教育机构、制定技术标准的机构、行会等。 当外国企业在一个地方进行永久性投资，对当地起重要作用时，外国企业也可以 沈阳理工大学硕士学位论文 作为集群的一部分。谈及集群，省略了其定语“地方的”或“区域的 ，仅仅是为 了简单和便于普及。 集群具有专业化的特征，其成员企业通常包括上游的零部件、机械和服务等专 门投入的供应商，下游的客商，向侧面延伸到互补产品的制造商，或由于共同投 入培训技能和技术而相联系的公司。以及专门基础设施的供应者。 产业集群往往具有跨区域和跨产业的双重特点。首先，自然发展的集群的地理 范围与信息、交易、激励政策，及其功效所跨越的距离有关，其范围往往不符合 现有的行政疆界，并且很难有准确的边界，但其空间尺度是有限的，并且在一定 时间范围内是比较稳定的。其次，虽然集群企业同处在一个特定的专业化产业领 域，但是由于它包含支撑产业的企业，集群界线一般和标准产业分类系统不一致， 后者不能包括产业之间联系和很多重要的竞争者。正因为如此，人们可能对于重 要的集群视而不见。 集群内部的自主创新活力是区域发展最根本的内在动力，这种创新活力来源于 地方文化中蕴涵的挑战阻力和风险的企业家精神，以及有利于地方创新主体竞争 与合作的制度和社会结构。较为宽容的社会文化和具有弹性的社会结构则有利于 创新思想的成长与传播，更重要的是通过制度创新，形成和维系本地健康的竞争 与合作关系，因为人类的创造行为可以向各个方向发展，区域内部也可能孳生恶 性竞争与肮脏的勾结，而这些只会瓦解产业分工合作的社会基础，最终扼杀本地 产业的持续发展能力。本地创新能力窒息的区域在全球竞争的挑战下必将陷入衰 退和依附的境地。技术进步是生产力发展的决定性因素，而技术进步和技术创新 实际上可以归于社会化的学习过程，包括文化、制度等非经济因素。因此，知识 创新与知识学习都是非常本地化的过程，地方产业氛围可以培养身处其中的人对 该种产业相关知识与创新的敏感性，尤其对于创造性要求高的产业，技艺的技术 性与艺术性难以严格区分，对产品优劣的评判来源于某种特定的品味和生产者的 基本素质，这一点在历史悠久的传统工艺、高档时装业和尖端高新技术产业之间 具有某种相通性。这类产业区域中，地方化知识大量以隐含知识的形式存在于日 常生产生活之中，技术创新通过“在干中学而传承。分工更加细化，促进了合 作与交流，这样的过程使创新和学习都成为一种集体行为，因为任何技艺的改进 都需要他人的合作响应，而一旦项创新产品或技术的市场优越性显现出来，立 第3 章产业集群的相关理论 刻会成为众人模仿的目标。 3 2 产业集群化成长的动因 产业竞争力是一个国家或地区产业对于该国或该地区资源禀赋结构( 比较优 势) 和市场环境的反映和调整能力。同一产业相关的企业群居在一起，相互竞争 和协作，对提高产业的竞争力有很强的促进作用。现代组织理论认为，产业集群 是创新因素的集群和竞争能力的放大。波特教授认为，产业在地理上的集聚，能 够对产业的竞争优势产生广泛而积极的影响。从世界市场的竞争来看，那些具有 国际竞争力的产品，其产业内的企业往往是群居在一起而不是分散的。 1 、产业集群提高了产业的整体竞争能力。 一般说来，当产业集群形成后，将可以通过多种途径，如降低成本、刺激创新、 提高效率、加剧竞争等，提升整个区域的竞争能力，并形成一种集群竞争力。这 种新的竞争力是非集群和集群外企业所无法拥有的。也就是说，在其他条件相同 的条件下，集群将比非集群更具有竞争力。集群加剧了竞争，竞争是产业获得核 心竞争力的重要动力。竞争不仅仅表现在对市场的争夺，还表现在合作上。 产业集群的最重要特点之一，就是它的地理集中性，即大量的相关产业相互集 中在特定的地域范围内。由于地理位置接近，产业集群内部的竞争自强化机制将 j 在集群内形成“优胜劣汰”的自然选择机制，刺激企业创新和企业衍生。在产业 集群内，大量企业相互集中在一起，既展开激烈的市场竞争，又进行多种形式的 合作。如联合开发新产品，开拓新市场，建立生产供应链，由此形成一种既有竞 争又有合作的合作竞争机制。这种合作机制的根本特征是互动互助、集体行动。 通过这种合作方式，中小企业可以在培训、金融、技术开发、产品设计、市场营 销、出口、分配等方面，实现高效的网络化的互动和合作，以克服其内部规模经 济的劣势，从而能够与比自己强大的竞争对手相抗衡。在产业集群内部，许多单 个的、与大企业相比毫无竞争力的小企业一旦用发达的区域网络联系起来，其表 现出来的竞争能力就不再是单个企业的竞争力，而是一种比所有单个企业竞争力 简单叠加起来更加具有优势的全新的集群竞争力。集群使得许多本来不具有市场 生存能力的中小企业，由于参与到了集群里面，不但生存了下来，而且还增强了 集群的整体竞争力。 沈阳理工大学硕士学位论文 2 、产业集群加强了集群内企业间的有效合作。 在绝大部分市场经济国家中，企业都是创新体系主体，因此，企业之间的技术 合作和其他的非正式互动关系就成了知识转移的最直接、最重要的形式。因此， 企业间合作的基础是信任而不是契约。没有企业之间和企业领导人之间的深刻信 任，任何形式的契约都难达到合作的预期目标。集群的发展正好符合了这方面的 要求，集群运行机制的基础便是信任和承诺等人文因素。群内的企业因为地域的 接近和领导人之间的密切联系，形成共同的正式或非正式的行为规范和惯例，彼 此之间容易建立密切的合作关系，从而减少机会主义倾向，降低合作的风险和成 本。因此其合作的机会和成功的可能性无疑会大大增加。企业之间的合作能够创 造的力量大于单个企业力量的简单总和，但是，并不是所有的企业都能进行有效 的合作，因为他们不一定能搜寻到合作伙伴，即使搜寻到了，也要进行一番严格 的考证。而产业集群内的企业之间合作却有独特的优势。现代组织理论预言，产 业内企业联合的形式很可能是未来的潮流，它将取代公司之间一对一的竞争，供 应商、客户，甚至竞争者将走到一起，共同分享技能、资源，共担成本。 3 、产业集群增加了企业的创新能力和促进企业增长。 集群不仅有利于提高生产率，也有利于促进企业的创新。这种创新具体体现在 观念、管理、技术、制度和环境等许多方面。一般地讲，集群对创新的影响主要 集中在三个方面： ( 1 ) 集群能够为企业提供一种良好的创新氛围。集群是培育企业学习与创新 能力的温床。企业彼此接近，会受到竞争的隐形压力，迫使企业不断进行技术创新和 组织管理创新。由于存在着竞争压力和挑战，集群内企业需要在产品设计、开发、 包装、技术和管理等方面，不断进行创新和改进，以适应迅速变化的市场需要。 一家企业的知识创新很容易外溢到区内的其他企业，因为这些企业通过实地参观访 问和经常性的面对面交流，能够较快地学习到新的知识和技术。在产业集群中，由 于地理接近，企业间密切合作，可以面对面打交道，这样将有利于各种新思想、 新观念、新技术和新知识的传播，由此形成知识的溢出效应，获取“学习经济 ( l e a r n i n ge c o n o m i c s ) ，增强企业的研究和创新能力。 ( 2 ) 集群有利于促进知识和技术的转移扩散。产业集群与知识和技术扩散之 间存在着相互促进的自增强关系。在新经济时代，产业布局不再像工业经济时代 第3 章产业集群的相关理论 各行各业简单地聚集在一起，而是相互关联、高度专业化的产业有规律地聚集在 一个区域，形成各具特色的产业集群。集群内由于空间接近性和共同的产业文化 背景，不仅可以加强显性知识的传播与扩散，而且更重要的是可以加强隐性知识的 传播与扩散，并通过隐性知识的快速流动进一步促进显性知识的流动与扩散。产业 集群内由于同类企业较多，竞争压力激励着企业的技术创新，也迫使员工相互攀比， 不断学习；企业间邻近，带来了现场参观、面对面交流的机会，这种学习、竞争的 区域环境促进了企业的技术创新；集群内领先的企业会主导产业技术发展方向， 一旦某项核心技术获得创新性突破，在集群区内各专业细分的企业很快会协同创 新，相互支持，共同参与这种网络化的创新模式。事实也已经证明，产业集群内 知识和技术的扩散要明显快于非集群化的企业。 ( 3 ) 集群可以降低企业创新的成本。由于地理位置接近，相互之间进行频繁 的交流就成为可能，为企业进行创新提供了较多的学习机会。尤其是隐性知识的 交流，更能激发新思维、新方法的产生。由于存在着“学习曲线( l c a r n i n gc u r v e ) ， 使集群内专业化小企业学习新技术变得容易和低成本。同时，建立在相互信任基 础上的竞争合作机制，也有助于加强企业间进行技术创新的合作，从而降低新产 品开发和技术创新的成本。 集群对新企业的进入和企业增长也都有着重要的影响。一方面，良好的创新氛 围、激烈的竞争环境以及完善的地方配套体系，使集群在吸引新企业进入方面具 有竞争优势；另一方面，地理集中性和良好的外部环境，不仅鼓励产业新手的出 现，也有利于现有企业的增长和规模扩张。在产业集群形成后，不仅吸引来的工 厂会根植于本地，还会有很多新企业在本地繁殖和成长。因为集群内长期形成的 完整产业链体系，促使企业在集群内“落地生根，除非整个产业链出现转移，企 业才会考虑迁移到其他地区。 4 、产业集群发挥了资源共享效应，有利于形成“区位品牌。 产业集群具有地理集聚的特征，因此，产业关联企业及其支撑企业、相应辅助 机构，如地方政府、行业协会、金融部门与教育培训机构都会在空间上相应集聚， 形成一种柔性生产综合体，构成了区域的核心竞争力。此外，集群的形成使政府 更愿意投资于相关的教育、培训、检测和鉴定等公用设施；另外，这些设施的设 立又明显地促进了集群内企业的发展。公共物品共享使资源在产业集群内具有更 沈阳理工大学硕士学位论文 高的运用效率。随着产业集群的成功，集群所依