智慧节能工业园协同驱动模型研究

向鹏成,袁 婷,任 宏

(重庆大学 建设管理与房地产学院,重庆 400045)

工业园已成为拉动区域经济增长的着力点,产业共生集聚了众多利益相关者入驻工业园。然而,大量的参与主体面临组织能力不佳、信息交流不畅等问题。现有研究集中于技术层面、废物利用、节能减排、可再生能源等,忽略了利益相关者协同合作对园区智慧发展的重要性。因此,应充分利用信息技术构建一个系统的协同合作模式,识别智慧节能工业园协同合作主体和客体,建立信息共享平台,探索信息共享途径并利用实际案例证实模型的合理性。结果发现,地方政府、园区管委会在协同园区合作方面起主导作用,信息协同平台的建立和信息共享渠道的明晰能够提升利益相关者信息沟通绩效。

关键词智慧节能工业园;信息共享;协同驱动模型

0 引言

工业园数量与日俱增,中国内地至少有60个国家级工业园,占领全球较大份额[1-2]。智慧节能工业园区则是在生态工业园区的基础上,通过引入信息化技术和智能化设备,实现传统工业园区生产效率提高、能源节约、产业结构调整、管理方式变革、发展模式优化等多项目标[3]。在实践中,园区企业和当地社区通过协同合作,提高废物利用和资源共享力度,促进了城市区域经济发展和环境改善[4]。然而,由于经济、环境和社会发展的需要,现有协同合作模式已经无法满足信息时代社会高速发展的需求[5]。科研机构与园区利益相关者合作程度不深,合作途径模糊度大,特别是智慧节能工业园,各主体无法实时进行协作信息共享,其运作效率难以得到保障。因此,明确协同合作对象如何协同合作是提升各主体合作效率的关键,研发一种新的合作模式是推动工业园区智慧进一步发展的迫切需求。

尽管大量学者致力于研究工业园区智慧节能化发展,但研究效果尚未达到预期。低碳、智能决策、知识共享、政策引导、利益分配方面的研究不胜枚举[6],但尚未意识到智慧节能园区的不同利益相关者、不同信息共享模式会严重影响协同合作绩效[7]。因此,系统协同驱动模型极度缺失,高度智慧节能化协同合作途径较为模糊。

工业园区协同合作的利益相关者一直是研究热点。地方政府、园区管委会、企业、媒体、公众都是影响工业园智慧节能发展的关键角色[8],分别对环境、经济效益和社会发展有着不同的需求[9]。一些学者认为,园区企业应该是协同合作的主导者,因为它们决定着园区物质流、能量流和信息流。相反,也有学者指出,地方政府应该是合作的推动者,自上而下的政策指引是智慧节能园区发展的主要推动力[5]。此外,大学和研究机构对智慧节能园区发展也起着举足轻重的作用,最新研究成果将主导园区的发展方向[10]。据此,不同的利益相关者对园区发展有着不同的责任和义务,发挥不同的推动作用。既有研究仅从一个主体维度探讨其对园区建设的作用,但在协同合作的过程中,参与协同合作的关键主体应有谁?在不同权利和责任的驱使下,各主体应如何构建协同合作网络,以实现信息共享,推动信息时代背景下园区的智慧节能化发展?

实时信息共享是提升园区企业和其他利益相关者合作效率的关键[7]。信息共享客体包含:合作目标、产品制造过程、投资成本、风险共担和利益共享等[11]。多数研究者指出,利益相关者之间的信息共享应基于信任、项目负责人的态度等[12]。此外,不同利益相关者与组织架构应该有不同的信息共享途径。同时,不同主体在合作过程中面临不同的风险、收益和抗风险能力,其彼此依赖程度不同,导致其信息共享的积极程度不一[13]。因此,利益主体之间信息共享客体、共享程度和信息共享途径已成为提升利益相关者协同合作积极性的重要议题。

综上,本文将建立一个系统协同合作模型,解决"谁协同驱动、协同驱动谁、如何协同合作"的问题。本研究将利用一个实际案例证明该理论模型的合理性,进一步指明传统工业园向智慧节能工业园发展方向,为智慧节能园区生产效率提高提供一定的借鉴。

1 研究思路

本研究的主要目的是构建一个智慧节能工业园协同驱动模型。本模型通过产学研合作,已经被应用于具体智慧节能工业园建设,并通过具体案例实践成果证明该模型的可靠性,具体研究步骤如下:

首先,通过文献梳理智慧节能工业园的利益相关者,系统分析各合作主体的责任、义务和权利,识别出协同合作中的驱动主体和客体。其次,确定协同合作途径和各主体信息共享内容,以解决如何协同合作的问题。最后,利用案例详细阐释本模型的应用步骤和应用成果,具体研究思路详见图1。

图1 智慧节能工业园协同合作模式研究思路

2 协同驱动模型构建

2.1 组织协同驱动者识别

(1)协同驱动主体。通过文献研究发现,地方政府和智慧节能园区管委会是协同驱动主体。二者是园区建设的引导者、规划者、监管者、执行者(Herczeg et al.,2018)。园区管委会是园区建设的主要管理者,其协同驱动的主导地位不容忽视。当地政府政策会极大地影响智慧节能工业园土地和能源使用情况。同时,当地政府有权利和责任监测园区建设过程中的废弃物排放量,并及时将上级政策意见传达给园区建设者[14]。此外,当地政府在吸引投资、基础设施提供、材料价格、环保激励方面起着推动作用[8]。基于以上分析,园区管委会和政府是协同合作的驱动者。

(2)协同驱动客体。智慧节能工业园协同驱动客

体有园区企业、信息服务公司、金融机构、大学和研究机构[15]。企业是智慧节能工业园的核心单元,在组织系统中起着引领作用。企业既是信息共享和政策的执行者,服务和监管的客体,半成品和产成品的生产者,经济、社会、环境效益的创造者,也是科技革新的推动者。因此,园区企业是协同驱动的主要对象。

信息服务公司是协同驱动的主要客体。信息服务公司包含咨询服务公司、系统整合公司和信息产品供应企业。咨询服务公司主要由业内专家组成,通过系统剖析园区特点,为智慧节能园区建设和革新提供适用的协作方案。信息基础设施服务企业在信息系统整合中主要分为两类:一类是专业服务公司,主要掌控智慧节能园区信息系统,剖析园区专业需求;另一类是专门提供科技产品以满足园区需求的信息基础设施服务企业[16]。此外,专业运营公司主要通过网络平台为智慧节能园区提供整合性服务,并根据园区研发、实验、生产和维护需求提供具体软件产品与技术支持,在服务利益相关者方面起着重要作用。

金融公司是工业园开展智慧节能建设不可或缺的客体,主要为园区建设提供融资服务。智慧节能园区获得资金的渠道有商业银行、政策性银行和投资公司[17]。此外,为了拓展融资渠道,政府也会与金融机构合作,采用BT、BOT等模式完成融资目标。

研发和创新是智慧节能工业园建设中的重要部分,园区企业与研究机构合作将会大幅度提升园区建设的边际效益[18]。在中国,园区研发部门常常因资金问题而陷入研究瓶颈[19],国内研究机构和大学有科研经费支持和专业研究室。因此,产学研合作能够突破研究机构资源分散、封闭的研究状态,提升突破研究困境的可能性[20]

基于以上分析,智慧节能工业园协同合作客体涉及入驻企业、信息服务公司、金融机构、研究机构和大学,详细信息如图2所示。然而,如何开展协同合作,如何实现协同驱动主体和客体之间的信息交流仍然是亟待解决的问题。

2.2 协同驱动信息共享平台建设

(1)协同驱动信息共享平台功能。协同驱动信息共享平台是指集互联网、物联网、大数据、云计算等于一体的数据共享平台[21],其主要功能如图3所示。首先,协同信息平台通过传感器对园区内外的数据进行全面采集,并保证数据的准确和高效传递。然后,通过硬件接口和网络协议,对传输至数据库中的数据进行有效对接、关联和挖掘,并以静态表格、动态图表等形式输送至协同信息平台。最后,园区利益相关者根据其访问权限,通过终端设备接入或单点登陆方式进行访问并获取所需信息,实现其控制和决策的便捷性和科学性[7]

图2 智慧节能工业园协同合作利益相关者

图3 协同驱动信息共享平台功能

(2)信息共享模式。协同信息平台利益相关者应该包含当地政府、园区管委会、信息服务公司、资金提供者、园区企业和研究机构。园区管委会负责搜集与传递需求、最新研究成果和上级政策。企业负责提出建设需求并为其他主体提供实践经验咨询。大学和研究机构为相关主体提供具体实践计划并分析园区功能性需求[10]。信息共享模式有多种途径,具体途径如图4所示。

3 案例实证

3.1 BD铝产业园的基本信息

BD铝产业园设立于重庆市綦江区,规划面积10.09km2,投资26亿元,铝电联营和铜铝精深加工是园区主导产业。2014年底,QN电铝、HC铝业等14个企业已入驻,年产铝液20万t,工业总产值59.99亿元,完成销售产值59.84亿元,实现税收2 958.68万元,技术创新项目10余多个。BD园区现有数据化信息系统有:一期已完成的感知层网络摄像机、园区的无线网覆盖、数据层的底层能源数据采集系统、平台层已建成的产供销一体化信息系统。

3.2 BD铝产业园协同驱动模型构建

(1)BD 园区协同驱动者识别。BD智慧节能工业园协同合作利益相关者包含重庆大学、农商银行、信息服务公司、綦江区政府、园区管委会和园区入驻企业,如图5所示。

(2)BD 园区信息共享平台建设。BD智慧节能园区协同信息共享平台由园区管委会、重庆大学、信息服务公司协作设计和建造。信息协作平台主要包含人力资源管理系统、财务管理系统、产业链协同管理系统、业务运营系统、生产执行管理系统、自动化控制系统、能源管理系统。各系统通过感知层、网络层、数据层之间数据传递,实现协同信息平台信息共享,具休情况如图6所示。

图4 智慧节能工业园利益相关者信息共享途径

图5 BD智慧节能工业园的协同驱动利益相关者

图6 BD园区协同信息共享平台

3.3 BD园区协同驱动模型的执行效果分析

(1)经济效益和产业结构逐步优化。协同驱动模型应用第一年,BD园区工业产值为173.86亿元。经预测,园区每年经济效益指数增长率将达到5%。此外,QN电铝年产量达50万t铝液,下游企业数量多达20多家。通过应用该协同合作模式,下游企业总成本减少了7%~8%,新增铝合金屑和煤渣循环利用企业极大提高了废弃物利用率。

(2)创新能力和社会效益整体提升。BD产业园与重庆大学加强了产学研合作,创新能力显著提高,获得实用新型专利29项和国家产业振兴与技术改造专项资金数千万元。此外,20多家入驻企业和15家投产企业,解决了1.3万人次就业。此后,园区将逐步完善基础设施,增加社会效益外溢。

4 结论与展望

本研究构建了一个系统智慧节能工业园协同驱动模型并利用产学研合作基础展示了BD园区应用该模型的成果。此项研究成果将进一步推动智慧节能工业园建设,实现园区生产效率提高、能源节约、产业结构调整、管理方式变革和发展模式优化等多项目标。然而,本研究虽明确了智慧节能工业园中的协同驱动主体和客体,挖掘了协同合作工具及信息共享途径,但仅从理论上构建了协同驱动模型,尚未挖掘各利益相关者的主观能动性对该模型的影响,这是未来研究需要进一步探索的话题。

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DOI10.6049/kjjbydc.2018GC0070

中图分类号F127.9

文献标识码:A

文章编号:1001-7348(2018)24-0024-05

收稿日期2018-07-01

基金项目科技部国际合作与交流项目(2015DFG62270);中央高校基本科研业务费项目(2017CDJSK03XK19)

作者简介向鹏成(1974-),男,四川万源人,博士,重庆大学建设管理与房地产学院教授,研究方向为工程管理、风险管理、城市经济;袁婷(1993-),女,四川成都人,重庆大学建设管理与房地产学院博士研究生,研究方向为工程管理、风险管理等;任宏(1955-),男,重庆人,博士,重庆大学建设管理与房地产学院教授,研究方向为工程管理、房地产等。

(责任编辑:张 悦)