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“互联网+制造2025”的协同创新生态体系研究

时间:2023/11/9 作者: 山东青年 热度: 15866
钟荣丙 刘文锋

  

  摘 要:基于创新范式的嬗变,分析了“互联网+”助推“中国制造2025”和协同创新生态体系的综合动因和现实必然,探索了“互联网+”和“中国制造2025”融合的宏观、中观和微观实现途径,剖析了协同创新生态体系的外向结构、内向结构和系统结构,构建了科学合理的区域协同创新生态体系创新绩效、创新网络及创新群落的评价指标体系和评估模型,建立了一整套“互联网+中国制造2025”协同创新生态体系的综合治理策略和工作机制。

  关键词:“互联网+”;“中国制造2025”;协同创新生态体系

  “互联网+”、“中国制造2025”这两大国家战略同时出现在2015年的政府工作报告中,已成为中国经济转型升级发展的催化剂和强心剂。“中国制造2025”必须以数字化、网络化、智能化制造为重要抓手,和“互联网+”不可分割,“互联网+”是实施“中国制造2025”的坚强支撑。因此促进“中国制造2025”、“互联网+”两大国家战略对接和深度融合,必将形成叠加效应、聚合效应、倍增效应,催生一场新的工业革命。

  笔者认为,“中国制造2025”和“互联网+”两大国家战略融合中最重要、最有效的实现途径是创新、创新、再创新,包括技术创新、制度创新、理念创新、管理创新等,而协同创新更能充分释放“互联网+”的巨大能量。在新的创新范式下,建设和完善协同创新生态体系是“中国制造2025”和“互联网+”两大国家战略融合的关键节点。

  一、国内外相关研究动态述评

  (一)“互联网+”与“中国制造2025”融合的理论研究和实践探索

  在我国提出“互联网+中国制造2025”之前,德国工业4.0、美国工业互联网、日本再兴战略和新工业法国都意识到了“智能制造”的重要性,特别是德国波茨坦大学教授克里斯托·弗梅内尔认为,“工业4.0”主要包括“智能工厂”和“智能生产”两大主题。

  在《中国制造2025》和《“互联网+”行动指导意见》相继发布后,国内不少专家学者探索了“互联网+”和“中国制造2025”的融合之路。

  李克强总理多次强调,“互联网+双创+中国制造2025”,彼此结合来进行工业的创新,将会催生一场“新工业革命”。

  李毅中(2015)认为,“互联网+制造业”就是《中国制造2025》的行动计划,其重点是实现智能制造。

  张祺、蔡伟(2015)探索了“互联网+”助力“中国制造2025”的四条路径:“互联网+分散协同”驱动组织体系变革、“互联网+虚实结合”驱动制造模式变革、“互联网+个性产品”驱动商业模式变革、“互联网+移动互联”驅动营销服务变革。[1]

  秦业(2015)认为,互联网与制造业融合发展面临五个方面问题:侧重消费服务的互联网暂时难以满足制造业生产性需求;核心技术仍是制约我国互联网与制造业融合创新发展的关键;核心技术仍是制约我国互联网与制造业融合创新发展的关键;互联网与制造业融合供需双方存在认识差异;专业服务不完善。[2]

  冯运卿、张洪国(2016)认为,“互联网+制造业”是实现制造强国的必然选择,“中国制造2025”与“互联网+”融合已成为我国制造业实现转型升级的必由之路,以互联网思维为导向,以创新驱动为支撑,以智能制造为突破口,以网络基础设施建设为重要着力点,成为推动两大战略深度融合的关键之举。[3]

  卢秉恒(2016)认为,“互联网+智能制造”是“中国制造2025”的重要支撑和重要抓手,技术创新和体制创新是“互联网+智能制造”的实现途径。[4]

  综上所述,不少专家学者意识到了“互联网+”与“中国制造2025”的重要性和必然性,探索了“中国制造 2025”与“互联网+”融合的途径和模式,但很少学者意识到进一步完善区域协同创新生态体系对“互联网+”与“中国制造2025”两大战略融合的重要性和紧迫性,也没有研究“互联网+”与“中国制造2025”融合背景下制造业技术创新的组织模式和创新体系的系统构成。

  2、国内外协同创新生态体系的理论成果

  近些年来,全球创新范式逐步系统化、网络化,经历了创新范式1.0(线性范式)→创新范式2.0(创新体系)→创新范式3.0(创新生态系统)的演化过程后,协同创新生态系统模式也应运而生。

  2004年,美国竞争力委员会在《创新美国:在挑战和变革的世界中实现繁荣》的研究报告中首次提出创新生态系统的概念”(innovation ecosystem)。Moore早期研究的企业生态系统,被认为是创新生态系统研究的基础;Iansiti和Levin(2004)从生态位理论出发,提出创新生态系统由占据不同但彼此相关的生态位的企业组成;Fukuda和Watanabe(2008)提出了替代、共同进化、组织惯性与学习受激、异质协同等4条创新生态原理;Estrin(2009)提出区域创新生态系统中的栖息者可归入“研究、开发和应用”三大群落;Charoni等(2009)发现高科技产业的开放式创新生态系统具有开放式创新网络、组织生态结构、评价体系和知识管理系统等4个关键维度;Zahra(2011)等学者则将创新生态系统看作一个松散互联的开放网络组织系统;Borghm(2012)探索了创新生态系统实现价值创造的途径;Chesbrouh(2013)关注了企业研发过程对生态系统伙伴创意与知识的整合。[5]

  伴随中国创新范式也从“线性”到“非线性”、从“封闭”到“协同”、从“独立”到“系统”的嬗变,有不少学者致力于创新生态系统的研究。

  (1)企业创新生态系统

  一是企业创新生态系统的界定。陈斯琴和顾力刚(2008)、张运生(2008)、靳洪(2011)分别从技术协同和共生战略的角度界定了企业创新生态系统的概念,强调企业技术创新中生态观的动态演化性和相互依存性。

  二是企业创新生态系统的结构。陈斯琴和顾力刚(2008)、张运生(2008)、孙冰和周大铭(2011)认为企业技术创新生态系统由核心企业、系统内部其他成员、创新动态网络和创新平台等组成。[6]

  三是企业创新生态系统的评价。刘志耘(2009)利用人工神经网络方法、多级模糊综合评价方法对企业创新生态系统的风险进行了评价;张运生和田继双(2011)从技术研发能力、技术标准能力、用户规模与市场地位、技术资源互补性、合作企业间兼容性、声誉与信任等方面设置了评价指标体系。[7]

  (2)产业创新生态系统

  王娜、王毅(2013)认为产业创新生态系统包含外部环境、产业体系、硬件条件、软件条件和人才五个要素,并构建了内部要素一致性模型。

  陈衍泰、孟媛媛、张露嘉、范海霞(2015)以产业生态系统中的龙头企业及其协同整合的行为主体为对象,分析了产业创新生态系统的“价值创造”和“价值获取”的动态过程和作用机制。[8]

  何向武、周文泳、尤建新(2015)分析了产业创新生态系统的内涵、特征、结构和功能,并构建了结构模型和功能层级模型。[9]

  何平,褚淑贞(2016)运用生态系统理论和协同创新理论,分析了产业协同创新生态系统的构成要素和协同创新主体,探究了以政府推动力和自组织协调机制为保障的产业协同创新生态系统运行模式。

  (3)区域创新生态系统

  黄鲁成(2003)提出了区域技术创新生态系统的概念,认为区域技术创新生态系统具有整体性、层次性、耗散性、动态性、稳定性、复杂性和调控性。[10]陈雅诗、刘明广(2016)在复杂适应系统理论的视角下,探讨了区域创新生态系统中的主体及从主体到系统整体的创新演化过程。黄鲁成(2006)认为区域技术创新生态系统中的制约因子主要有技术因子、市场因子、生态环境因子和制度与政策因子。[11]

  苗红、黄鲁成(2008)根据生态系统健康理论, 提出了区域技术创新生态系统健康的内涵及评价方法,并设计了生态系统健康评价的评价指标权重和评价标准。陈畴镛、胡枭峰、周青(2010)比较分析了区域技术创新生态系统的生态学特征与小世界网络特征,认为区域技术创新生态系统具有集聚程度高、路径长度较短等特征。[12]刘洪久、胡彦蓉、马卫民(2013) 从创新群落、创新资源和创新环境三个方面构建了区域创新生态系统的评价指标体系,定量分析了适宜度、生态因子与经济产出之间的关系。[13]其中,黄鹤、马香媛(2016)使用战略地图设计了区域协同创新中心的绩效评价体系。[14]徐建中,赵伟峰,刘琳(2017)建立了装备制造业协同创新系统运行效果的评价指标体系,并在传统C2R模型基础上采用超效率DEA模型对我国31省市的装备制造业协同创新系统进行定量评价。[15]尹彦(2017)基于RPV观点,建立了区域协同创新能力成熟度的五级四构面模型。[16]

  (4)国家创新生态系统

  陈劲、李飞(2011)结合生态系统理论,从生态物种进化视角重新审视国家创新体系,并在该理论思想下,构建了国家技术创新能力评价的演化能力和优化能力双层指标体系。[17]

  杜传忠、刘忠京(2015)我国国家创新体系发展的主要制约因素在于“生态系统性”的缺失,应按照创新生态系统范式构建国家创新体系。

  到目前,对创新生态系统的研究,在内核层、扩展层和衍生层面均取得了一些颇有价值的研究成果,但也存在一些不足:一是从创新空间角度研究较多,从组织模式角度探索很少;二是演化、运行、风控的基础性分析较多,适宜度、完整度和绩效的定量测度很少;三是对创新生态系统与知识管理、开放式创新之间的相互作用机制、实施路径研究较多,对创新生态系统与“互联网+”、大众创业万众创新、“中国制造2025”等重大发展战略的关联性及应用研究很少。

  而本文恰恰以“互联网+”与“中国制造2025”融合为路径,从一種创新组织模式(协同创新)的角度探索创新生态体系的组织结构和系统结构,重点定量测评区域协同创新生态体系的适宜度、完整度和绩效,为完善协同创新生态体系提供一种战略思路和工作机制,为中国制造业转型升级贡献一点智慧和力量。

  二、完善协同创新生态体系:“互联网+中国制造2025”的着力点

  (一)协同创新:“互联网+”与“中国制造2025”融合最有效的驱动力

  “互联网+”与“中国制造2025”融合具有明显的多样性,在融合层面、融合动力和融合形态上,都有不同的表象。如表1所示。

  1、宏观上,战略协同,新型工业化和信息化深度融合

  “互联网+”与“中国制造2025”融合,在战略上,就必须坚持走新型工业化和信息化融合之路,顺应新一代信息技术发展趋势,结合当前工业转型升级的内在需求,创新信息化和工业化融合的新模式,打造“中国制造”新优势,推动制造业由大变强,在技术含量高的重大装备等先进制造领域勇于争先。

  2、中观上,产业协同,制造业和信息产业无缝对接

  “互联网+”与“中国制造2025”融合,在产业上,必须顺应智能化工业革命,抓住互联网跨界融合机遇,打造智能发展新优势,以工业互联网驱动工业制造流程智能化、商业模式智能化和产业链的智能化,促进大数据、云计算、物联网、互联网和务联网等在制造业全产业链集成运用,推动制造业发展模式的变革。

  3、微观上,技术协同,制造技术和ICT技术相互渗透

  “互联网+”与“中国制造2025”融合,在技术上,必须加强制造技术和ICT技术相互渗透,以互联网驱动产品智能化,将人工智能和数字制造很好地糅合起来,促进数字化研发设计、制造设备的数控化,推广高档数控机床、智能工业机器人、3D打印的生产和使用,把电子信息技术嵌入到制造产品,提高制造能力和产品质量。

  (二)协同创新生态体系:“互联网+”与“中国制造2025”融合的重要节点

  从“互联网+”行动通过协同创新助推“中国制造2025”战略的途径上,可以看出协同创新生态体系是“互联网+”与“中国制造2025”融合的重要节点。如图1所示。

  (三)“互联网+”嵌入协同创新生态体系的必然性

  1、协同创新体系逐步生态化

  随着我国制造业创新模式不断升级,创新也由线性化向系统化、集约化进化,协同创新体系逐步生态化,如图2所示。

  2、协同创新生态体系逐步网络化

  伴随互联网、物联网和务联网的广泛应用,“互联网+”力推中国制造业协同创新生态体系网络化必将成为一种必然趋势,促进协同设计、协同平台、协同服务、协同供应和协同生产的数字化和全球化,实现创新信息互惠共享、创新目标共同设定和创新行动最优同步。如图3所示。

  (三)“互联网+”与“中国制造2025”融合对协同创新生态体系的多效性

  “互联网+”与“中国制造2025”两大国家战略深度融合,必将在战略导向、创新文化、人才、政策、教育、资金等方面产生叠加效应,共同作用于协同创新生态体系。如图4所示。

  三、“互联网+制造2025”协同创新生态体系的组织结构

  1、“互联网+制造2025”协同创新生态体系的外向结构

  “互联网+制造2025”协同创新生态体系往外向延伸包括四个系统:企业协同创新生态体系、产业协同创新生态体系、区域协同创新生态体系、国家协同创新生态体系。如图5所示。

  2、“互联网+制造2025”协同创新生态体系的内向结构

  “互联网+制造2025”协同创新生态体系向内可分为:创新人才体系、创新政策体系、创新文化体系、创新资源体系、成果转化体系、技术扩散体系等。如图6所示。

  3、“互联网+制造2025”协同创新生态体系的系统结构

  “互联网+制造2025”协同创新生态体系本身就是一个生态系统,分生态环境和生态群落两大部分,生态环境包括:文化、资本、政策、制度、信息、网络等,生态群落包括:企业、高校、科研院所、政府等。如图7所示。

  四、“互联网+制造2025”区域协同创新生态体系的测评

  (一)測评的基本导向

  近年来,有些学者对区域协同创新体系的测评进行了深入研究。但在这些学者的真知灼见中也存在一些偏差和不足,笔者认为必须要坚持下面几个导向:

  1、既评创新能力,也评协同能力

  区域协同创新体系的测评中,“协同创新能力”应该是最重要的评价指标。“协同创新能力”的界定应考虑“协同”与“创新”的结合,关键在于“协同”,落脚点在于“创新”。当前,对区域协同创新体系的测度侧重于创新能力和创新成果的测度,忽略或看轻了协同能力的测度。因而,在区域协同创新体系的测度指标中,定量与定性指标相结合,可以在宏观上设定“协同能力”为一级指标,还可以在中观层面上设定“内部协同度”和“外部协同度”两个二级指标。

  2、既要精细量化,也要轻宏观粗判

  对区域协同创新体系的测度,在评价方法上,静态评价与动态评价相结合,主成分评价和模糊评价相结合,精细量化和轻宏观粗判相结合。一方面,一些无法精细量化或没必要精细量化的评价指标在现有评价指标体系中没有得到应有的体现,如“创新网络完善度”、“创新环境满意度”等;另一方面,一些宏观的、间接的评价指标在“精细化”的导向下,也没有出现在现有的评价指标体系中,如产业集群协同创新能力中,没有纳入“协同创新对产业集群的贡献”、“协同创新科研项目数”等。

  3、既要正面测度,也要负面考量

  目前,绝大多数学者用创新投入能力、创新产出能力、管理与制度创新能力、创新资源配置能力、创新服务支撑能力等创新能力指标(协同创新的推力)从正面测度区域协同创新体系的绩效,几乎没有学者从创新主体协作思想博弈、创新价值观障碍、体制机制障碍等角度(协同创新的阻力)考量区域协同创新体系的负面因素。

  4、既有理论价值,也有实用价值

  当前,关于区域协同创新体系评价与测度的实证考察远远落后于其理论研究,已有的研究大多数侧重于概念、评价原则、评价指标的理论设定以及特定评价方法和评价模型的选择,缺乏实际案例和现实数据的分析。这样,一则导致评价指标的可操作性不强,有时甚至与评价模型也不吻合;二则根本没达到对区域协同创新体系评价的最终目的:通过指标、方法、模型等一系列手段,得到改善方案和提升措施。[18]

  2、测评的指标体系

  区域协同创新体系测评的主要目标是整体成熟度,指标体系包括一级指标、二级指标、三级指标和四级指标。见表2。

  3、测评的方法和步骤

  五、完善“互联网+制造2025”协同创新生态体系的重心

  (一)发展工业互联网

  1、加强顶层架构设计

  发展工业互联网,需要加快顶层架构设计,加强跨领域协同攻关,充分发挥互联网、电信、IT和制造业的协同优势,突破网络、数据、安全等方面的技术和标准的制约瓶颈,形成统一或兼容的工业互联网体系架构,推动核心关键技术研发和成果转化。

  2、加强关键技术创新

  一是数控技术方面,加大自主可控 CPU+操作系统工业开发和应用力度,突破可编程控制器(PLC)、智能工控等核心技术;二是网络技术方面,协同推动工厂内部网络逐步演进和公众网络不断增强;三是数据技术方面,加快推动工业大数据发展,凝聚ICT和制造业形成联合攻关力量开展工业数据平台的技术和产业化攻关,推进工业大数据标准化建设;四是安全技术方面,重塑网络安全保障思路,建立统一的、贯穿产业全生命周期的工业互联网安全保障体系。

  3、加强产业联盟和国际合作对接

  工业互联网需要制造、通信、IT和互联网多领域的跨界融合。职能部门应大力支持筹建中国工业互联网产业联盟,汇聚产业链各方资源,依托联盟平台,联合开展关键共性技术攻关,加快成果应用推广,共同推进工业互联网发展。

  同时,也应促进各国政府、企业和研究机构间能够建立起更紧密的合作关系,共同制定标准规范,联合开展技术攻关。[23]

  (二)培育新兴创新群落

  1、培育大学生创新创业群落

  一是制订完善了相关的政策,加大对创业前端的支持力度,完善创业投资和孵化体系, 为大学生创新创业清障搭台。

  二是教育主管部门引导各地高校,完善公共服务平台,鼓励高等院校树立科学的创新创业教育理念和建立大学生的创新创业档案,激发大学生创新创业的激情。

  三是细化落实创新创业优惠政策,促进高校深化创新创业教育改革,设置创新创业的学分,强化创新创业试点,造就有利于大学生创新创业的环境氛围,提升创新创业服务的水平,助推大学生创新创业。

  2、发展新型科研机构

  (1)加快发展步伐

  在承担国家科技任务、人才引进等方面加大支持力度,引导民办科研机构快速发展;从能力提升、机制创新、完善评估体系等方面促进高层次人才团队、高校和科研院所、企业设立科研机构;搭建“产学研官资”创新创业生态链,培育虚拟大学园。

  (2)健全管理机制

  鼓励新型科研机构健全现代科研机构制度,制定科研机构章程,完善治理结构,落实法人自主权,建立开放、竞争、流动的用人机制; 建立由主要利益相关方代表构成的理事会制度,探索建立由身份管理向岗位管理转变的科研机构人事管理制度和知识参与分配的产权机制。

  (三)完善运行机制

  1、稳定调节机制

  稳定性是协同创新生态体系的一种非常重要维生机制,稳定性越好,协同创新生态体系的维生能力越强。因此,在协同创新生态体系治理中,用鲁棒调节法、生态多样法和静态均衡调节法,维系和调整静态均衡调节的冗余度、抵抗力、恢复力、利益满意度、资源消耗补偿和协同发展边际成本。[24]

  2、协同发展机制

  在协同创新生态体系运行和治理中,其权力向度是多元和相互的,治理目标主要在于實现协同创新生态体系的动态平衡和共生共赢。因此,逐渐完善互通互融、互享互用、互认互准、互惠互利的协同发展机制和多主体协同治理机制,主要通过合作、协商、确立认同等方式来实施协同治理行为,促进和保障系统内所有利益相关者全面参与协同创新生态体系的维护和控制,减少和抑制系统内成员的机会主义行为。

  3、共生选择机制

  在协同创新生态体系中,各类创新主体之间有时会存在“偏离共生型” 、“互利共生不对称”等不利于共生共赢。因此,在协同创新生态体系治理过程中,所有主体必须根据区域内部的共生单元数量、共生界面层次和共生环境状况等条件,对协同创新伙伴间的共生模式进行选择性构建。在多主体协同治理模式下,这种共生模式的选择是交互式的,以各自创新利益能否通过共生关系得到保障为最高选择准则,以协商、谈判及合作为主要治理行为方式。[25]

  (四)培养专业人才和高端人才

  一方面,引进和培养互联网和信息技术方面的专业人才和高端人才;另一方面,引进和培养协同创新体系建设、运营、管理方面的专业人才和高端人才。

  1、加大国家信息技术紧缺人才培养基地的建设力度

  国家信息技术紧缺人才培养基地主要培养3G网络通信工程师和动漫设计师这两大国内最紧缺的高端人才。日前,我国国家信息技术紧缺人才培养基地仍不能满足“互联网+”和“中国制造2025”两大战略的实际需求,必须实施信息技术紧缺人才培养工程,加大基地建设力度,扩大招生规模,降低入学条件和门槛,以最快的速度缓解信息技术人才紧缺的矛盾。

  2、充分发挥高职院校的作用

  在高职院校和其它专业技术学校,设置信息技术应用专业和课程,探索订单培养、冠名培训、定点培养等模式,建立网络信息化人才培养的实训基地,建立与完善校企合作育人机制,把网络信息专业课程与完善就业创业机制结合起来。

  3、进一步优化人才成长环境

  一要切实营造“尊重知识、尊重人才”的环境,崇尚学术自由,放宽技术人才的话语权和决策权。

  二要切实提高技术人才的经济待遇,切实打破技术产权交易的束缚,切实减少行政干预和管制。如人社部至今还没解决高等院校、科研院所和地方研究机构里技术人才的车补问题、还有地方人社部门在改革中减少技术人才的地方岗位津贴等问题,与技术人才成长规律相悖,很大程度打击了技术人才的工作积极性。

  三要将人才激励政策快速有效落地,提高人才激励政策“落地”中科研机构的匹配度和契合水平;准确评估人才政策的激励性,对那些影响激励效果、增加运行成本、损害人才工作热情的措施,要及时发现、果断纠正。

  (五)提高综合服务能力

  转变政府职能和加强中介组织建设,提高综合服务能力,加强产品附加服务、个性化服务、远程运维和监控服务、产品营销服务、互联网监管服务、金融信贷服务。

  1、加强“互联网+”相关小微企业的公共服务平台建设

  一是利用“互联网+金融”缓解相关小微企业融资难的有效途径。

  二是逐步提升“互联网+”相关小微企业信息化建设工程力度和“两化”融合能力。

  三是大力建设“创客中国”公共服务平台,建造一批智慧型“互联网+”相关小微企业基地。

  2、加强工业信息化平台建设

  大力发展智能制造装备,加快智能工厂和智能车间建设,进一步实施国家制造业创新中心建设工程,建设一批“互联网+”制造创新中心、实验验证中心等公共服务平台,同时还要推进重要工业云、工业领域大数据中心建设。

  3、加强信息基础设施建设

  推进全光纤网络城市和4G 网络建设,同时加大 5G 研发力度;研究部署工业互联网,组建工业互联网产业联盟,建设工业互联网试验网,研究制定网络架构方案、基础设施建设规划;加强和改进互联网管理,营造安全网络环境。

  4、加强政策法规和标准规范体系建设

  尽快制订和修订关于互联网与工业融合、服务型制造、工业云和大数据等方面的法律、法规和规章制度,加快组建“互联网+制造”的标准推进联盟,制订智能制造的综合标准体系。[26]

  在经济新常态下,“互联网+”和“中国制造2025”的融合,在未来一段时间内,应是中国制造业转型升级的主旋律。而建设和完善协同创新生态体系,可以说是这个主旋律的重要音符。我们必须从系统结构、运行机制、治理模式和发展方略等方面,奏响这个音符的最强音。

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  (作者单位:中共株洲市委党校,湖南 株洲 412008)
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