智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图研究

王 磊,谭清美
(南京航空航天大学 经济与管理学院,江苏 南京 211106)

摘 要:智能生产与服务网络条件下产业创新平台研究随着“工业4.0”和“互联网+”的发展而兴起,确定平台未来发展战略是亟待解决的问题。基于平台存在形式,研究其特征、运行机制;基于利益相关者、平台内部运行流程、学习和成长、财务目标4个维度,绘制完整的平台战略地图;从运营风险、资产损伤风险、竞争风险、商誉风险4个层面,研究平台潜在战略风险,并找出与之对应的风险来源和失误环节。为尽可能规避平台战略风险,设计了评价指标体系,作为平台战略执行的标准。

关键词:战略地图;智能生产与服务网络;传统制造业;产业创新平台

0 引言

当前,全球产业一体化进程正随着“工业4.0”和“互联网+”的发展进一步加快。传统产业也必将交融于全球一体化的产业网络体系之中,并实现转型升级。这为中国传统产业高端化提供了新的发展途径和方式。由中国工业统计年鉴、政府工作报告及相关学术论文可知,中国传统产业较为普遍地存在以下4个突出问题:一是工艺技术含量偏低,影响了产品供给质量;二是产业链条底端化较为严重,高附加值产品少;三是要素供给结构失衡,束缚了产业持续升级;四是发展环境规制较多,“政策机会主义”现象较普遍,制约了创新积极性。这些问题严重影响了传统产业高端化发展。基于此背景,国务院出台了《中国制造2025》,明确提出“大力发展先进制造业,改造提升传统产业……走提质增效的发展道路”。国内数字信息和互联网技术在信息服务及电子商务等服务性行业得到了广泛应用,但在与制造业深度融合方面,与欧美国家相比,还存在很大差距。目前,已有学者针对这些问题,提出应建设“智能生产与服务网络条件下产业创新平台”,致力于解决中国传统制造业高端化的问题。平台不仅注重技术创新,更注重通过信息物理系统(Cyber-Physical Systems)与物联网及服务网(Internet of Things and Services)的深度融合,促进传统制造业生产与服务模式升级。因此,如何规划智能生产与服务网络条件下产业创新平台的发展战略,是一个热点问题。

1 文献回顾

1.1 国外文献综述

创新的概念由奥地利经济学家约瑟夫·熊彼特于1912年提出。此后,关于创新的研究和应用涉及的范围不断扩大,1982年“知识平台”的思想被提出,该思想认为,知识在各自层面上实现积累,而当多个知识层面相互交叉时,就会形成新知识,于是知识就上了一个新平台[1]。1999年美国竞争力委员会在研究报告《走向全球:美国创新新形式》中首次明确提出了“创新平台”这一概念,将其描述为通过创新基础设施、创新人才、前沿研究成果等要素的可获得性,促进科技成果转化的法规、会计、资本等条件的形成,以及使创新主体能够收回其投资的市场准入和知识产权保护。在国家战略实践方面,德国、美国、英国、荷兰、日本等国家先后提出了创新平台计划。2013年以德国为代表的工业强国提出了工业4.0计划,旨在建设以信息物理系统、物联网与服务网为基础的创新平台体系。以此同时,企业作为平台的重要组成元素,将建立涵盖自身业务的机械、仓储系统及生产设施[2]。该体系平台可以独立自动地交换信息,彼此独立地控制生产设施,促进整个产业链的工业流程升级。

1.2 国内文献综述

国内关于产业创新平台的研究始于2002年,至2013年达到最热,2015年共有42篇相关论文。许正中等[1]提出了“产业创新平台”的概念,认为产业创新平台是创新要素集成并引起产业变革,导致创新成果外溢及产业化的系统性形态。谭清美等[3]认为,产业创新平台是由产业关键科学技术决定的产业链(网)上相关群体构成的自适应系统。相较于传统产学研合作的松散性,产业创新平台利用一系列内外部联结机制,将各参与主体有效联结,使各创新主体在平台内整合、配置与共享创新资源,从而实现产业共性技术和关键技术的突破,并分享技术转移或产业化带来的收益。同时,产业创新平台的主要性质是知识性、公共性、动态性、开放性。目前,国内研究相对前沿的产业创新平台为军民融合产业创新平台,此平台由于具有军事功能,因而除了具备上述一般产业创新平台的性质和特征外,其公共性和规制化更为明显。基于“德国工业4.0”以及“中国制造2025”的战略构想,谭清美等[3]首次提出了“智能生产与服务网络”体系下的产业创新平台,认为未来中国产业将以信息物理系统和物联网及服务网为基础,形成智能生产与服务网络体系。在该体系下,产业创新平台将形成以智能决策、智能设计、智能生产、智能控制和智能服务等为内容的智能生产力[3]

1.3 文献归纳

国内外学者从知识、技术、信息和服务等不同角度研究了创新平台构成、制度和机制,把创新平台视为知识平台、技术平台、信息平台或服务平台,形成了“创新-创新平台-产业创新平台-智能生产与服务网络体系下产业创新平台”的研究历程。其研究共识为:通过平台共享创新资源,分享创新效益。然而,以产业创新平台为主题的研究文献相对较少,关于智能生产与服务网络体系下产业创新平台的研究目前仅有1篇,主要讨论了其存在形式。可见,智能生产与服务网络体系下产业创新平台相关研究是一个新话题。

2 智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图设计

2.1 智能生产与服务网络条件下产业创新平台特征

(1)该平台是新常态下传统制造业技术创新的“引擎”。目前,中国经济正逐步转向新常态发展,“十三五”期间,中国产业结构调整、落后产能淘汰、传统产业升级将进一步深入。在新常态下,智能生产与服务网络条件下产业创新平台可利用改革契机,在行业内聚集一批创新人才,促进传统制造业技术创新。平台以市场需求为导向,提供包括产品创新、生产工艺创新、管理模式创新、生产效率提高等创新技术。更为重要的是,平台可作为研发单位与传统制造业企业之间的桥梁,为传统制造业高端化升级提供不可或缺的共性技术与核心技术。

(2)该平台利用信息物理系统(Cyber-Physical Systems)聚集功能各异的单位,形成智能生产体系。智能生产与服务网络条件下产业创新平台应由政府牵头建设并设置一定的规制体系。政府在建设平台之初,需要给予参建单位一定支持,包括资金、政策等。平台建设是一项较大的系统工程,需要利用信息物理系统,聚集包括政府部门、高等院校、科研院所、金融机构、生产企业、服务单位等在内的诸多单位或机构,形成智能生产和网络化分布式生产的智能生产体系。使组织管理模式由集中控制向分散控制转变,建立灵活性强的数字化、个性化生产管理模式。取代传统封闭性的制造系统,改变传统制造业生产管理模式。

(3)该平台利用物联网及服务网(Internet of Things and Services)搭建服务单位与生产单位的桥梁,形成服务网络体系。物联网及服务网体系以互联网为载体,并与信息物理系统互联互通,形成物联网、服务网、数据网,取代以往较为封闭的生产服务系统。智能生产与服务网络条件下产业创新平台的创新技术若要实现成果转化,需要生产服务性单位的支持。生产性服务技术包括生产物流管理、中试孵化技术、人机互动、3D技术等,通过物联网及服务网体系,应用于创新成果转化中。通过改变传统生产性服务模式,降低了生产企业创新成本和创新风险。

(4)平台运行机制依托信息物理系统和物联网及服务网与平台内子体系(科技支撑体系、生产与服务体系、信息感知与传输体系、基础设施体系、平台规制体系)发生联系。平台规制体系通过信息感知与传输体系对平台内各单位进行有效规制,使平台按照一定的规制有序运行。信息感知与传输体系则是以信息物理系统为技术支撑,与其它平台子体系进行信息、元素交互,特别是与科技支撑体系的互动。平台内企业单位通过有效规制,利用信息感知和传输体系与物联网及服务网进行信息、元素的交互,并进行市场信息反馈、产品升级、服务完善,平台运行机制如图1所示。在图1中,单向细箭头表示信息、元素提供,双向粗箭头表示信息、元素交互,圆圈表示对信息、元素交互的规制。

图1 智能生产与服务网络产业创新平台运行机制

(5)该平台内各单位存在多方合作关系,利益协调机制复杂。智能生产与服务网络体系以信息物理系统、物联网及服务网为基础,通过互联网与制造业实现深度融合。平台内涉及生产、服务、研发、销售等诸多环节的产业间合作,合作模式为:科研机构为生产企业提供技术创新,为服务单位提供管理创新;服务单位为生产企业提供新型生产性服务,为科研单位提供新型技术性服务;生产企业为市场提供创新产品。合作期间,创新产品的市场价格和预期收益均不确定,且创新研发周期较长。因此,平台利益协调机制需要具有时效性及客观性。

2.2 智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图设计模式

战略地图由平衡计分卡理论发展而来。平衡计分卡是一种新型业绩衡量系统,它从财务、客户、内部运营、学习与成长4个层面,将战略量化为可衡量的指标、目标值,保证战略有效执行。战略地图的思想在平衡计分卡理论基础上升华得到,通用的战略地图在平衡计分卡4层面模型上增加了细节层(detail)和颗粒层(granularity)用于描述战略。战略地图内的战略指标不是4个孤立层面的业绩指标,而是平衡计分卡4个层面目标之间的一系列因果关系。战略地图则是为这些因果关系创建一个通用的表示方法[4]。自战略地图问世以来,已经有许多大型企业、国家机构将其运用于自身战略发展[5-6]

通用的战略地图大多以商业企业为对象,包括财务、客户、内部运营、学习与成长4个层面[7-8]。智能生产与服务网络条件下产业创新平台不同于商业企业,是一个多机构、多单位的复杂系统,不仅包括商业企业,还包括科研机构等事业单位以及具有规制功能的政府机关,以信息物理系统、物联网及服务网为“纽带”,形成智能生产与服务网络体系。其形式比商业企业复杂,业务比商业企业多样,管理模式比商业企业先进。另外,作为政府主导的平台,其发展主要依靠政府优惠政策,以及平台内各参与单位的技术支持、资金支持、政策支持(陈昭峰,2012)。因此,通用的企业模式战略地图不完全适合智能生产与服务网络条件下的产业创新平台。比如,在商业企业战略地图中,财务目标为增加股东价值,处于最顶层[9]。然而,智能生产与服务网络条件下产业创新平台由多单位聚集而成,平台内各单位希望借助平台的创新实现自身利益的增长,对于平台最终能创造多少经济利益并不关注,平台财务处于战略地图最底层。因此,规划平台发展战略需要绘制与之对应的战略地图。根据智能生产与服务网络条件下产业创新平台的特征可知,其战略地图设计与商业企业战略地图设计存在差异,如图2所示。

3 智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图绘制

智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图的核心内容包括: 平台依托高校、科研院所获得科研经费进行创新研发、人才培养;依托生产企业资金投入进行创新成果转化;依托政府财政进行平台建设。需要确保平台内部业务流程有序进行,满足平台各单位利益需求,实现平台使命。

3.1 平台使命

智能生产与服务网络条件下的产业创新平台作为中国传统制造业技术创新的“引擎”,其使命是为中国传统制造业企业提供技术创新,推动传统制造业高端化转型,促进产业结构合理化。

3.2 利益相关者层面战略地图

智能生产与服务网络条件下产业创新平台的利益相关者可分为3类: 一是创新研发机构,二是制造业企业,三是生产性服务单位。利益相关者层面战略地图如图3所示。

图2 商业企业与平台战略地图

图3 利益相关者层面战略地图

平台内创新研发机构是平台创新元素的来源,通过为平台内传统制造业企业提供创新驱动因素,促进区域经济发展和产业结构升级。平台内制造业企业接受来自创新研发机构的相关创新技术并用于生产,是创新元素的接受方。平台内生产性服务单位是平台建设和运行不可或缺的参与者,为平台内生产企业提供生产性服务。

3.3 平台内部运行流程层面战略地图

智能生产与服务网络条件下产业创新平台的内部运作流程包括:加强平台研发、生产、服务等能力建设,使平台处于良性循环发展中,并促进生产企业实现技术创新,如图4所示。

图4 内部运作流程层面战略地图

研发能力建设主要包括依托高校、科研院所,获得科研课题、专利、知识产权等无形资产,以及吸收高校、科研院所培养的相关技术、管理人才。生产能力建设包括利用平台研发能力,提高生产效率与生产工艺水平,增强企业孵化和培育能力,以及成果转化能力。随着制造业生产能力的提升,所需要的服务势必会多样化,这也会倒逼服务行业的服务升级。在服务能力建设方面,可以利用平台中物联网及服务网体系,建立完善的信息网络,对接生产企业所需的生产性服务。

3.4 学习与成长层面战略地图

学习与成长层面是智能生产与服务网络条件下产业创新平台发展战略的根本,该层面重视内部流程必需的一切资源,以满足内部流程和利益相关者的需要,包括平台体制机制建设、平台人才队伍建设、平台网络信息系统建设,如图5所示。

图5 学习与成长层面战略地图

体制建设包括科研体制建设、规制体制建设、技术共享体制建设。科研体制建设依托高校、科研院所的研发能力,将其创新成果引进平台中,服务于平台内生产企业。规制体制建设包括制定平台的一系列规章制度、奖惩机制、考核机制等,保障平台的稳定运行以及平台内各单位的权益。技术共享机制建设主要是建设科研单位与企业单位之间共性技术、核心技术的交易机制,其中包括一些免费的共性技术共享,也包括个别共性技术和大部分核心技术的交易。

人才队伍建设包括创新团队组建机制和人才引进机制建设。一般先通过人才引进机制进入平台,再通过创新团队组建机制组成创新团队。引进人才包括来自不同高校、科研院所、企业研发部门、民营研发中心的技术性人才。创新团队还包括来自生产一线的工人、团队管理者、产品试用者等。如果不吸收基层人员的意见,则可能导致创新成果“不接地气”。

网络信息系统建设是平台建设的基础,网络体系是整个平台的载体,必须建设完善的智能生产与服务网络体系。包括信息物理系统、物联网及服务网建设,以及平台内各单位数据库建设。此外,还要建设网络体系的界壳,以保证网络系统信息安全。

3.5 财务层面战略地图

财务层面位于智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图最底层。由平台特征可知,平台由政府牵头组建,服务于社会,具有一定公共性和非排他性,不以营利为目的。但平台的运行离不开财务,因而平台财务的自给自足十分必要。财务战略包括生产率战略和增长战略。如图6所示。

图6 财务层面战略地图

平台生产率战略在于保证平台财务长期健康。战略方向为:高效使用科研经费,在创新研发方面保持较高投入,提供更多创新成果。平台增长战略在于保证平台长期收入增长。战略方向为:通过承接来自企业的创新需求,与科研单位进行研发合作,承担科研项目,获得收入,保障平台资金来源。

3.6 战略地图绘制

根据智能生产与服务网络条件下产业创新平台4个层面的战略地图绘制,可得出平台整体战略地图模型,如图7所示。

4 平台战略风险及其评价指标体系

4.1 平台战略风险研究

当智能生产与服务网络平台发生创新流程上的严重失误时,会产生一定战略风险。罗伯特·西蒙将战略风险的来源和构成分为4个部分:运营风险、资产损伤风险、竞争风险、商誉风险。在平台中,如果是由创新决策失误、市场方向把握失误等造成的潜在风险,则平台运营风险上升为战略风险;如果是由平台财务状况、知识产权状况、资产状况等严重退化造成的潜在风险,则资产损伤风险上升为战略风险;如果平台创新产品、技术、服务等能力下降导致竞争能力不足,则竞争能力风险上升为战略风险;如果是由运营风险、资产损伤风险、竞争风险的综合结果导致的风险,则会使整个平台失去创新功能和创新价值,即商誉风险。

平台战略风险对应可能发生的环节如表1所示。在智能生产与服务网络条件下的产业创新平台战略地图中,平台总体战略确定后,战略制定阶段即可过渡到战略执行阶段。在战略执行阶段,由于平台内各单位独立运作,执行能力良莠不齐,如果某一单位或某一环节出现失误,战略风险带来的损失会波及整个平台。然而,战略地图对执行阶段可能发生的战略风险无法精确预见,因而战略地图不能对战略风险进行有效规避,需要设计一套指标体系作为执行标准,以规避战略风险。

表1 智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略风险

战略风险风险来源失误环节运营风险相关政府部门(平台管理委员会)、创新研发机构(高校、科研院所)创新决策失误、市场方向把握失误等资产损伤风险生产企业、创新研发机构财务、知识产权、资产等状况严重退化竞争风险生产企业、创新研发机构、服务机构创新产品、技术、服务等能力下降商誉风险平台内任何单位以上环节综合而成

图7 智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图

4.2 平台评价指标体系构建

通过智能生产与服务网络条件下的产业创新平台战略地图,可以清晰地规划平台未来促进产业创新的路径、方法、目标等。然而,智能生产与服务网络体系下,平台内各创新主体单元相互独立、连接松散,存在创新效果不显著、合作联盟不牢固的风险,平台未来发展是否能按照战略地图规划的目标顺利进行,有待进一步研究。平台规制体系需要依靠一套评价指标体系,以保障平台发展的效率和规范性。因此,平台指标体系需要反映平台内产学研合作的创新度、紧密度,同时需要反映平台建设外围环境要素的完善程度,比如:政策环境、中介机构服务水平、基础设施水平、人文环境等。评价智能生产与服务网络条件下产业创新平台的总体运行效果,需要从其内在子体系出发,考察投入、产出、体制、机制、环境、要素等。

根据智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略地图的4个层面结构,本文从以下4个方面构建指标体系,即:创新研发层面、平台环境层面、外界支持层面、创新成果产业化层面。其中,创新研发层面是平台保证战略发展的核心,平台环境层面和外界支持层面是平台战略的物质、政策、服务等要素支撑,创新成果产业化层面是平台战略的发展目标和发展动力。具体指标如表2所示。

表2 智能生产与服务网络条件下产业创新平台战略发展评价指标

一级评价指标二级评价指标创新研发(X1)可用创新要素、设备等共享度(相互使用次数)(X11)研发合作全时当量(X12)核心研发人员数量(X13)科研要素资产总额(X14)科研资金相互投入比例(X15)平台环境(X2)研发基础设施投资总额(X21)科研培训全时当量(X22)信息网络建设完善度(X23)政府规制体系完善度(X24)人文环境完善度(X25)激励制度完善度(X26)平台协议内容完善度(X27)外界支持(X3)外来资金支撑比例(X31)中介服务机构数量(X32)政府财税优惠幅度(X33)创新成果产业化(X4)技术成交总额(X41)中试基地数量及规模(X42)创新技术成果受益者数量(X43)创新技术成果产业转化总值(X44)

完整的指标体系包含每个指标的权重,设置指标体系权重一般采用专家打分法,即邀请若干名业内权威专家,对评价指标的重要性进行打分,综合各指标得分情况,为其设置权重,该权重具有平均性质。具体步骤如下:

(1)根据各级评价指标得分,计算均值,包括各一级评价指标均值各二级评价指标均值以及总得分均值其中,a表示一级评价指标序数,b表示与一级评价指标对应的二级评价指标序数。

(2)令并计算对应C值。

(3)为方便计算,规定专家打分为百分制,则4个一级评价指标平均满分各为25,实际得分为Qa=25Ca。同理,各二级指标实际得分为以上得分结果均取整数。

(4)得出一级评价指标得分权重为二级评价指标得分权重为

5 结语

智能生产与服务网络条件下的产业创新平台仍处于理论阶段,但随着“工业4.0”和“互联网+”在全球范围内的深化发展,其发展前景十分乐观。本文根据智能生产与服务网络条件下产业创新平台的存在形式,研究了该平台的特征、运行机制;并基于战略地图,从平台的利益相关者、平台内部运行流程、学习和成长、财务目标4个维度,绘制其战略地图。由于战略地图不能反映战略风险,本文从运营风险、资产损伤风险、竞争风险、商誉风险4个层面研究了平台潜在战略风险,并找出了与之对应的风险来源和失误环节。为尽可能规避战略风险,设计了一系列评价指标,作为平台战略执行的标准。关于指标体系权重的设计,未来将进行深入研究。

参考文献:

[1] 许正中, 高常水.产业创新平台与先导产业集群:一种区域协调发展模式[J].经济体制改革, 2010(4):136-140.

[2] COMMUNICATION PROMOTERS GROUP OF THE INDUSTRY-SCIENCE RESEARCH ALLIANCE. Final report of the Industrie 4.0 Working Group——recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0[R].Germany: National Academy of Science and Engineering, 2013.

[3] 谭清美, 房银海, 王斌.智能生产与服务网络条件下产业创新平台存在形式研究[J].科技进步与对策,2015(23):62-66.

[4] 罗伯特.卡普兰,大卫.诺顿.战略地图——化无形资产为有形成果[M].广州:广东经济出版社, 2007.

[5] 王晓峰.高校绩效工资体系构建的基本导向[J].南通大学学报:社会科学版, 2010, 26(6):115-118.

[6] 王方.基于战略地图的工程中心发展战略研究[J].科学学研究, 2015, 33(2):254-263.

[7] 李延喜, 张悦玫, 李宁.基于战略地图的战略性绩效评价体系研究[J].科研管理, 2005, 26(1):145-152.

[8] 王翔, 李东, 项保华.基于战略地图和BSC的企业整合型战略控制系统研究[J].管理工程学报, 2007, 21(2):110-114.

[9] 胡恒超, 李树丞, 姬广科.论战略地图导向的战略管理流程[J].科技进步与对策, 2009, 26(3):11-13.

(责任编辑:云昭洁)

Research on the Strategic Map of Industrial Innovation Platform under the Condition of Intelligent Production & Service Network

Lei, Tan Qingmei
(College of Economics & Management,Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,Nanjing 211106,China)

Abstract:Industrial innovation platform under the condition of intelligent production & service network research which rise with the development of "Industry 4.0" & "Internet+". To determine the platform's future development strategy is an urgent problem to be solved. This paper based on the form of platform to study its characteristics and operating mechanism, Through stakeholders, the internal operation process of the platform, learning and growth, financial goals 4 dimensions, mapping platform complete strategic map, Through operational risk, asset damage risk, competition risk, risk of goodwill 4 levels research platform potential strategic risk and find out the corresponding risk source and fault link. To avoid as much as possible the platform strategic risk, in this paper, the evaluation index system is designed, which is the standard of the platform strategy.

Key Words:Strategic Map; Intelligent Production and Service Network; Traditional Manufacturing Industry; Industry Innovation Platform

收稿日期:2016-06-14

基金项目:国家社会科学基金项目(15BGL029);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYZZ16_0149);基本科研业务费重大项目培育基金项目(NP2015301)

作者简介:王磊(1987-),男,江苏连云港人,南京航空航天大学经济与管理学院博士研究生,研究方向为产业创新、军民融合、创新平台;谭清美(1961-),男,山东临朐人,博士,南京航空航天大学经济与管理学院教授、博士生导师,研究方向为产业创新、军民融合、智能生产与服务网络体系。

DOI:10.6049/kjjbydc.2016040594

中图分类号:F260

文献标识码:A

文章编号:1001-7348(2017)01-0053-06