工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究知識(shí)結(jié)構(gòu)與拓展方向

謝衛(wèi)紅，駱建彬，郭海珍，李忠順，張 茜

(1.廣東工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院；2.廣東工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣東 廣州510520)

0 引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)伴隨著新工業(yè)革命浪潮興起，是平臺(tái)理論在工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)造性應(yīng)用，給制造、航空等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)深刻變革[1]。當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已成為智能制造戰(zhàn)略的核心[2]。越來(lái)越多的學(xué)術(shù)項(xiàng)目、文章和會(huì)議都集中在該主題上[3]。然而，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)并未形成統(tǒng)一的概念與內(nèi)涵。Li等[4]基于云計(jì)算思想，提出一種融合現(xiàn)有信息化制造、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的云制造服務(wù)模式，并構(gòu)建了云制造平臺(tái)架構(gòu)體系；李廣乾[5]認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是一種新興的制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，在這種生態(tài)系統(tǒng)中，企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造與售后等數(shù)字信息被遷移到云數(shù)據(jù)中心，并通過(guò)統(tǒng)一的云操作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能制造；Wollschlaeger等[6]將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Predix稱為“制造業(yè)云操作系統(tǒng)”；王瑋等[7]認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系，是支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺(tái)。本文認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基于云制造平臺(tái)，使“互聯(lián)網(wǎng)+”與制造業(yè)完美結(jié)合，促進(jìn)制造業(yè)服務(wù)化、數(shù)字化、高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值。雖然工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是一個(gè)新興概念，但它與物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的研究大多聚焦在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)概念、架構(gòu)、技術(shù)支撐等方面?？傮w而言，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究尚處于初步階段[8]。因此，解析國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究具有重要參考意義。

本文數(shù)據(jù)來(lái)源于WoS核心數(shù)據(jù)庫(kù)，選取2000年1月1日-2020月10月22日管理、商業(yè)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)籌和管理科學(xué)等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，檢索主題詞為“industrial internet”“industrial internet platform”“industrial Internet of Thing”“industrial Internet of Thing platform”“Internet of Thing”，人工篩選后得到907篇文獻(xiàn)。首先，運(yùn)用Citespace軟件對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從宏觀上為初次了解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)領(lǐng)域?qū)W者提供感性認(rèn)識(shí)；其次，將被引頻次為前50的文獻(xiàn)作為關(guān)鍵詞聚類分析、聚類樹和多維尺度分析樣本數(shù)據(jù)，進(jìn)行高被引文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分析，運(yùn)用Citespace軟件對(duì)特征詞進(jìn)行提煉，完成對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究知識(shí)結(jié)構(gòu)的探索；最后，對(duì)出現(xiàn)頻率最高的前70%關(guān)鍵詞進(jìn)行分層聚類分析，用戰(zhàn)略坐標(biāo)圖展示工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究領(lǐng)域結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)，從而對(duì)研究熱點(diǎn)進(jìn)行梳理。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析

1.1 增長(zhǎng)趨勢(shì)

由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)文獻(xiàn)年發(fā)文量和引文量可知，研究文獻(xiàn)從2012年的4篇迅速增至2019年的240篇。尤其在2014年，發(fā)文量和引文量激增，說(shuō)明這一年該領(lǐng)域有重要的理論突破或重大影響文獻(xiàn)(見圖1)。其中， Xu等在《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS》上發(fā)表的《Internet of Things in Industries: A Survey》就是代表作之一，該文被引1 943次，全面分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展和部署的技術(shù)條件，從宏觀層面為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展提供了重要借鑒。自此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)這一主題越發(fā)受到學(xué)者關(guān)注。

從引文量看，In等[9]、Li等[10]、Gretzel等[11]、Wang等[12]是目前被引頻次較多的學(xué)者，他們從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)支撐、體系架構(gòu)、信息管理、商業(yè)模式等方面展開的研究為其他學(xué)者提供了重要借鑒。圖1中發(fā)文量和引用量擬合曲線R2分別為0.897 7和0.503 1，擬合情況良好，說(shuō)明工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)領(lǐng)域研究不斷推進(jìn)，在學(xué)術(shù)界影響力不斷攀升。

圖1 論文數(shù)量及引文統(tǒng)計(jì)分析

1.2 期刊發(fā)文量統(tǒng)計(jì)分析

由圖2(a)可知，有17種雜志刊發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究文獻(xiàn)超過(guò)10篇。其中，《IEEE Systems Journal》和《International Journal of Production Research》期刊發(fā)文量最大，分別為91篇和51篇，主要集中在工程、運(yùn)籌與管理學(xué)科領(lǐng)域?？牧壳?0的期刊論文數(shù)量之和占論文總量的36.7%，說(shuō)明國(guó)外刊發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究論文的學(xué)術(shù)期刊趨于集中，日益形成相對(duì)穩(wěn)定的期刊群。由圖2(b)可知，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究大多來(lái)自商業(yè)經(jīng)濟(jì)、運(yùn)籌與管理、工程領(lǐng)域，3個(gè)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)占72.52%，從側(cè)面反映出國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)學(xué)者研究的知識(shí)背景。

圖2 期刊發(fā)文量和研究方向分析(a：期刊發(fā)文量；b：主要研究領(lǐng)域)

1.3 研究機(jī)構(gòu)分析

在發(fā)文量前十的機(jī)構(gòu)中，中國(guó)和美國(guó)各有3家，芬蘭、英國(guó)、韓國(guó)和新西蘭各1家，說(shuō)明工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)高水平研究機(jī)構(gòu)主要集中在中國(guó)和美國(guó)。從機(jī)構(gòu)間合作看，中國(guó)科研機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)構(gòu)間的合作較為積極，合作機(jī)構(gòu)大多來(lái)自美國(guó)，這與美國(guó)是首個(gè)提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的國(guó)家有關(guān)，且美國(guó)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)上居于世界前列，如歐道明大學(xué)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的研究已經(jīng)深入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)知識(shí)管理和信息管理等方面，如表1所示。

表1 國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究機(jī)構(gòu)、重點(diǎn)方向及主要學(xué)者

2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)

2.1 聚類分析

圖3為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)聚類結(jié)果。節(jié)點(diǎn)間連線表示兩篇文獻(xiàn)被共同引用過(guò)，節(jié)點(diǎn)大小代表被引頻次高低?？傮w而言，各聚類出現(xiàn)時(shí)間段相差較小。根據(jù)高被引文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分析，使用對(duì)數(shù)似然算法(LLR)提取特征詞，對(duì)各類團(tuán)中包含的關(guān)鍵詞、研究主題和內(nèi)容進(jìn)一步總結(jié)和凝練，使之相互佐證和印證，最終得到表2。表2中各類團(tuán)分別表示一個(gè)研究主題，被引文獻(xiàn)類團(tuán)結(jié)構(gòu)、組成和變化代表相應(yīng)研究主題的知識(shí)結(jié)構(gòu)及變化情況。

Q值(模塊值)大于0.3意味著引文網(wǎng)絡(luò)聚類結(jié)構(gòu)顯著，圖3顯示Q值等于0.765，說(shuō)明聚類顯著；同時(shí)，Silhouette 值大于0.7說(shuō)明引文網(wǎng)絡(luò)聚類結(jié)果信度高[13]。從表2中的Silhouette 值可知，聚類情況良好。從時(shí)間軸看，得益于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字技術(shù)發(fā)展，學(xué)者對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的研究從最初的技術(shù)架構(gòu)探索到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)未來(lái)制造業(yè)的巨大影響，隨著研究的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)行業(yè)應(yīng)用研究成為大勢(shì)所趨。

表2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)引文網(wǎng)絡(luò)中各聚類基本情況

圖3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)聚類結(jié)果

2.2 多維尺度分析

參考劉雪立等[14]的研究，本文將被引頻次為前50的文獻(xiàn)作為多維尺度分析樣本。對(duì)該樣本的共現(xiàn)關(guān)系相異矩陣進(jìn)行多維尺度分析，得到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究領(lǐng)域高被引文獻(xiàn)多維尺度分析，如圖4所示。圖譜類別劃分參照聚類樹圖分布(限于篇幅未列出)和多維尺度分布情況，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究領(lǐng)域劃分為5個(gè)類別(見表3)，并根據(jù)各類別中高被引文獻(xiàn)標(biāo)題、關(guān)鍵詞和摘要提取主題詞：①工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)4.0；②云制造平臺(tái)與企業(yè)商業(yè)模式；③物聯(lián)網(wǎng)與平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施；④工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與智能物流；⑤物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)信息系統(tǒng)。

表3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)知識(shí)結(jié)構(gòu)各部分研究?jī)?nèi)容

圖4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究前沿學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)

(1)聚類1“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)4.0”探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0目標(biāo)中的重要性及工業(yè)4.0概念、核心組件、應(yīng)用領(lǐng)域等。“工業(yè)4.0”是指基于CPS、IoT和IoS通信網(wǎng)絡(luò)，將工廠內(nèi)外事物與服務(wù)聯(lián)系起來(lái)，從而創(chuàng)造新價(jià)值、構(gòu)建新業(yè)務(wù)模式[15]，包括智能工廠、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及企業(yè)新分銷采購(gòu)系統(tǒng)等[16]。從實(shí)踐角度看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)形成一個(gè)支持縱向和橫向系統(tǒng)集成的框架系統(tǒng)，加強(qiáng)企業(yè)與用戶的聯(lián)系，促進(jìn)人、機(jī)、物的高效協(xié)同，增強(qiáng)企業(yè)資源配置能力[17]，對(duì)工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)具有重大意義。從管理學(xué)角度而言，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高效的同時(shí)，也帶來(lái)巨大挑戰(zhàn),即在工業(yè)大數(shù)據(jù)背景下，復(fù)雜的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)如何確保企業(yè)數(shù)據(jù)信息和知識(shí)安全成為新課題[18]。

(2)聚類2“云制造平臺(tái)與企業(yè)商業(yè)模式”探討基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制造企業(yè)資源管理與共享以及如何實(shí)現(xiàn)制造服務(wù)化。Li等[4]結(jié)合云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出面向計(jì)算和服務(wù)的云制造模式，認(rèn)為提供制造服務(wù)是其最大特點(diǎn)之一。云制造平臺(tái)模式解決了中小制造企業(yè)自主創(chuàng)新和設(shè)計(jì)能力不足、資源整合能力薄弱、資源共享效率低下等難題，推動(dòng)企業(yè)制造走向服務(wù)化[19]。企業(yè)可利用云制造平臺(tái)的豐富資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理硬件制造資源和軟件制造資源的訪問(wèn)，優(yōu)化業(yè)務(wù)模式和盈利模式[20]。云制造平臺(tái)研究主要集中在調(diào)度流程優(yōu)化[21]、用戶體驗(yàn)和價(jià)值主張[22]、信息和資源共享[23]等方面。

(3)聚類3“物聯(lián)網(wǎng)與平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施”研究物聯(lián)網(wǎng)概念、體系結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)技術(shù)及應(yīng)用。從基礎(chǔ)技術(shù)看，RFID和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的兩項(xiàng)技術(shù)得到認(rèn)可。另外，條形碼、云計(jì)算等其它技術(shù)和設(shè)備也成為物聯(lián)網(wǎng)體系及技術(shù)架構(gòu)的重要組成部分[24]。從應(yīng)用方面看，物聯(lián)網(wǎng)已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。在運(yùn)輸和物流中，企業(yè)可利用RFID或傳感器技術(shù)對(duì)制造、運(yùn)輸、分銷等整個(gè)供應(yīng)鏈實(shí)物從起點(diǎn)到目的地的移動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[25]；在醫(yī)療保健服務(wù)業(yè)，同樣可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)中的人、設(shè)備、藥品等進(jìn)行持續(xù)跟蹤和監(jiān)控[26]。

(4)聚類4“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與智能物流”基于調(diào)度理論和控制理論，探討企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和供應(yīng)鏈調(diào)度。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所具有的識(shí)別、跟蹤和監(jiān)控優(yōu)勢(shì)在零售、物流等行業(yè)廣為人知，它能滿足企業(yè)采集實(shí)時(shí)化、生產(chǎn)透明化、控制精準(zhǔn)化、管理精細(xì)化等需求。Ming等[27]發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)、物流、供應(yīng)鏈領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；Aysegul等[28]認(rèn)為，通過(guò)嵌入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可減少庫(kù)存損失，提高流程效率、速度和信息準(zhǔn)確性，有助于改善供應(yīng)鏈管理。在生產(chǎn)車間物流管理中，Zhong等[29]將嵌有RFID技術(shù)的生產(chǎn)資源轉(zhuǎn)換為能夠感知、交互和推理的智能制造對(duì)象，從中搜集大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)以支持和優(yōu)化流程并作出調(diào)度等決策。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用強(qiáng)調(diào)通過(guò)對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)的搜集、分析實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和決策。

(5)聚類5“物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)信息系統(tǒng)”討論企業(yè)協(xié)作生產(chǎn)與過(guò)程管理、信息集成與共享。對(duì)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，許多工業(yè)系統(tǒng)通常由分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的眾多技術(shù)、應(yīng)用程序和設(shè)備組成[30]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展給傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)業(yè)務(wù)模式帶來(lái)變革。當(dāng)運(yùn)營(yíng)流程、設(shè)備變得更加智能時(shí)，企業(yè)信息系統(tǒng)也必將隨之升級(jí)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)企業(yè)信息系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在決策依據(jù)實(shí)時(shí)化、信息擴(kuò)散網(wǎng)絡(luò)化、設(shè)備管理和業(yè)務(wù)流程智能化等方面[31]。Huang等[32]通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使關(guān)鍵工具、組件等轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄軐?duì)象，為決策者和操作人員提供一種裝配線瀏覽器設(shè)施以監(jiān)督整個(gè)裝配線狀態(tài)，以及一個(gè)工作站瀏覽器工具以提高管理決策效率和運(yùn)營(yíng)效率。

綜上所述，目前國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究主要集中在以下3個(gè)層面：一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建，主要從技術(shù)視角探索構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所需的核心技術(shù)、軟件和硬件基礎(chǔ)設(shè)施；二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能應(yīng)用，主要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率提升；三是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)商業(yè)模式和組織創(chuàng)新，主要研究基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)組織變革，促使企業(yè)不斷創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)，發(fā)展新商業(yè)模式，推動(dòng)制造企業(yè)以產(chǎn)品為中心向“產(chǎn)品+服務(wù)”經(jīng)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)新價(jià)值再創(chuàng)造。雖然文獻(xiàn)共被引聚類結(jié)果與聚類樹、多維尺度分析結(jié)果不完全一致，但不影響對(duì)工業(yè)互聯(lián)平臺(tái)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，反而起到相互驗(yàn)證、補(bǔ)充的作用。

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)

3.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)共現(xiàn)關(guān)鍵詞聚類分析

本文參考Callon等[33]的方法對(duì)147個(gè)關(guān)鍵詞中出現(xiàn)頻率較高的70%關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，最終得到22個(gè)類別。其中，僅由兩個(gè)或一個(gè)關(guān)鍵詞構(gòu)成的聚類有6個(gè)，鑒于此形式聚類不能清楚表明所代表的研究主題，因此本文未將其作為分析對(duì)象，最終得到16個(gè)有效聚類(見表4)。

表4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究各類團(tuán)名稱及其成員

3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)

基于表4計(jì)算各聚類團(tuán)的向心度和密度指標(biāo)，以所有類團(tuán)的向心度和密度平均值作為原點(diǎn)、向心度為橫軸、密度為縱軸，繪制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究戰(zhàn)略坐標(biāo)圖，如圖5所示。

圖5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究領(lǐng)域戰(zhàn)略坐標(biāo)

(1)從密度分布看，數(shù)字經(jīng)濟(jì)(13)密度值最高，說(shuō)明該主題研究較為深入。數(shù)字化轉(zhuǎn)型及平臺(tái)安全(5)和隱私保護(hù)(10)兩個(gè)類團(tuán)密度值較大，表明其處于不斷深入和發(fā)展中，理論脈絡(luò)不斷豐富。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與績(jī)效(7)、虛擬集群與創(chuàng)新(8)密度值處于總體均值水平以上，表明兩個(gè)主題已形成初步研究框架，未來(lái)仍需不斷完善。數(shù)字孿生與綠色制造(15)、數(shù)字化設(shè)備維護(hù)(14)、風(fēng)險(xiǎn)管理(12)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)革命(2)、機(jī)器學(xué)習(xí)(6)、服務(wù)化(16)、供應(yīng)鏈管理(4)等類團(tuán)密度值較低，表明這些領(lǐng)域研究?jī)?nèi)容較廣，尚未形成統(tǒng)一的邏輯框架。

(2)從向心度變化看，首先是數(shù)字孿生與綠色制造(15)、數(shù)字化設(shè)備維護(hù)(14)、風(fēng)險(xiǎn)管理(12)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)革命(2)、機(jī)器學(xué)習(xí)(6)、服務(wù)化(16)、供應(yīng)鏈管理(4)等類團(tuán)向心度較大，表明這些類團(tuán)研究處于核心地位。其次是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)(1)、知識(shí)管理(9)、數(shù)據(jù)挖掘(3)類團(tuán)與其它類團(tuán)研究存在較多聯(lián)系，未來(lái)需要各領(lǐng)域?qū)W者不斷完善。隱私保護(hù)(10)向心度水平最低，表明該類團(tuán)包含的研究?jī)?nèi)容較為分散，尚未形成完整研究框架。

(3)從象限分布看，第一象限沒(méi)有出現(xiàn)類團(tuán)，說(shuō)明在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究領(lǐng)域沒(méi)有形成既成熟又核心的方向。數(shù)字經(jīng)濟(jì)(13)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及平臺(tái)安全(5)、隱私保護(hù)(10)、虛擬集群與創(chuàng)新(8)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與績(jī)效(7)居于第二象限，其密度處于較高水平、向心度處于較低水平，表明該象限類團(tuán)研究方向尚未成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究的主流。第三象限只有類團(tuán)智能物流(11)密度和向心度均較低，表明該類團(tuán)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究中較少被關(guān)注。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)(1)、知識(shí)管理(9)、數(shù)據(jù)挖掘(3)、數(shù)字孿生與綠色制造(15)、數(shù)字化設(shè)備維護(hù)(14)、風(fēng)險(xiǎn)管理(12)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)革命(2)、機(jī)器學(xué)習(xí)(6)、服務(wù)化(16)、供應(yīng)鏈管理(4)等類團(tuán)在第四象限，表明這一象限類團(tuán)屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究核心但不成熟領(lǐng)域，有待發(fā)展。綜上分析，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究熱點(diǎn)方向主要集中在以下3個(gè)方面：

第一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)知識(shí)管理與商業(yè)模式。主要關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)如何通過(guò)知識(shí)共享實(shí)現(xiàn)價(jià)值共創(chuàng)以及對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新的影響機(jī)理。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)制造企業(yè)的價(jià)值主張、成本結(jié)構(gòu)和收益模式等受到巨大影響，新商業(yè)模式正在迅速增長(zhǎng)[34]。平臺(tái)模式作為當(dāng)下主流商業(yè)模式，平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)成為各大平臺(tái)企業(yè)演化的目標(biāo)。Menon等[35]基于產(chǎn)品全生命周期視角，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)演化過(guò)程中管理和控制對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)能力的影響。知識(shí)是創(chuàng)新的根本，也是核心競(jìng)爭(zhēng)力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)面對(duì)制造業(yè)數(shù)字化、智能化需求，構(gòu)建數(shù)據(jù)收集、處理、分析一站式服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建了一個(gè)工業(yè)技術(shù)和知識(shí)交易體系[36]。

第二，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與傳統(tǒng)工業(yè)融合成為時(shí)下備受關(guān)注的熱點(diǎn)之一，這為各行業(yè)帶來(lái)切實(shí)的效益增長(zhǎng)和創(chuàng)新價(jià)值。Rawung等[37]認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為制造業(yè)、醫(yī)療保健等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)重大影響和深刻變革。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究主要關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)賦能工業(yè)企業(yè)，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的深度感知、智能分析、高效處理、集成互通等能力，深化企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、管理服務(wù)等方面的應(yīng)用實(shí)踐，研究主要集中在創(chuàng)新能力、創(chuàng)新效率和創(chuàng)新戰(zhàn)略等方面[38]。

第三，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與制造企業(yè)生產(chǎn)管理。從制造流程看，企業(yè)可通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將虛擬世界與物理世界聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、高效和實(shí)時(shí)優(yōu)化的智能制造流程[39]；從客戶參與協(xié)同制造角度，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)反饋系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)客戶和設(shè)備的無(wú)縫連接以及將消費(fèi)者反饋動(dòng)態(tài)反映給制造決策部門[40]。從企業(yè)內(nèi)部看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)不僅能夠使企業(yè)對(duì)新技術(shù)、新產(chǎn)品的投入風(fēng)險(xiǎn)變得更加可控，還能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)、工藝參數(shù)采集、材料消耗監(jiān)測(cè)、環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)，從而提升生產(chǎn)過(guò)程智能化水平，優(yōu)化生產(chǎn)流程，保證產(chǎn)品質(zhì)量[41]。從企業(yè)外部看，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)資產(chǎn)管理和資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)，有助于實(shí)現(xiàn)供需信息在企業(yè)與供應(yīng)商之間的有效流通，便于高效協(xié)商機(jī)制的建立，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品保質(zhì)保量的準(zhǔn)時(shí)交付，最終達(dá)到共贏目的[42]。

4 結(jié)論與展望

4.1 研究結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理發(fā)現(xiàn)：第一，從發(fā)文和引文量看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)穩(wěn)步、快速增長(zhǎng)。以2014年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，引文量也呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，這一年有一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的重要文章。第二，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究主要集中在商業(yè)經(jīng)濟(jì)、運(yùn)籌與管理、工程等領(lǐng)域。第三，從研究機(jī)構(gòu)看，高水平和高產(chǎn)量科研機(jī)構(gòu)主要集中在中美，且兩國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作較為緊密。第四，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)由工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)4.0、云制造平臺(tái)與企業(yè)商業(yè)模式、物聯(lián)網(wǎng)與平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與智能物流、物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)信息系統(tǒng)5部分構(gòu)成。第五，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究熱點(diǎn)主要包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)知識(shí)管理與商業(yè)模式、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與制造企業(yè)生產(chǎn)管理三大主題。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究已從概念內(nèi)涵、技術(shù)框架走向深層次探索[43]。如在安全運(yùn)營(yíng)方面，美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟為幫助平臺(tái)解決企業(yè)評(píng)估管理、運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題，引導(dǎo)企業(yè)建立安全機(jī)制并提出一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)安全評(píng)估模型[44]；在價(jià)值創(chuàng)造方面，Leminen等[45]通過(guò)分析機(jī)器對(duì)環(huán)境的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)業(yè)務(wù)模型，構(gòu)建了商業(yè)模式創(chuàng)新分類理論框架；在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)演進(jìn)與競(jìng)爭(zhēng)方面，Mcintyre等[46]基于網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)理論，認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)治理需要在技術(shù)模塊開放與封閉之間達(dá)到平衡，吸引第三方互補(bǔ)平臺(tái)參與以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)持續(xù)發(fā)展；在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)機(jī)制方面，Menon等[2]從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供商和終端用戶角度探討平臺(tái)開放性感知影響，使用定性案例研究方法探討平臺(tái)開放性對(duì)平臺(tái)最終用戶的影響?？傊?，學(xué)者圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的研究大多集中在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)、競(jìng)爭(zhēng)策略和商業(yè)模式創(chuàng)新等方面[47]。自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提出后，學(xué)者從不同視角進(jìn)行研究，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)理論框架，主要涉及技術(shù)、架構(gòu)等基礎(chǔ)設(shè)施[48]、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)價(jià)值創(chuàng)造理論框架[49]、企業(yè)平臺(tái)化創(chuàng)新管理理論框架[8]、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)安全運(yùn)營(yíng)理論框架[39]。

綜上所述，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研究及應(yīng)用的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)帶來(lái)的創(chuàng)新模式、生產(chǎn)方式、組織形式和商業(yè)范式變革及產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈重塑引起學(xué)者廣泛關(guān)注。本文構(gòu)建一個(gè)初步的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)理論框架(如圖6所示)，主線大致歸納為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)出結(jié)果(績(jī)效)”。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)研究領(lǐng)域，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)概念剛被提出，學(xué)者重點(diǎn)圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)概念內(nèi)涵、技術(shù)支撐、軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施等展開研究，且主張構(gòu)建完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)體系[48]。當(dāng)前，更多學(xué)者將研究聚焦在運(yùn)營(yíng)機(jī)制及產(chǎn)出績(jī)效上，大多基于平臺(tái)理論、價(jià)值共創(chuàng)展開研究。如Parker等[50]基于平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)理論研究發(fā)現(xiàn)，西門子通過(guò)平臺(tái)技術(shù)邊界資源和社會(huì)邊界資源，吸引更多合作伙伴與終端用戶加入平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)，打破原有產(chǎn)業(yè)邊界，使平臺(tái)更具生命力和競(jìng)爭(zhēng)力；Arnold等[51]按照服務(wù)對(duì)象不同，將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式分為基于云的商業(yè)模式、面向服務(wù)的商業(yè)模式和面向過(guò)程的商業(yè)模式3類?，F(xiàn)有成果極大豐富了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)領(lǐng)域研究，但仍有待深入探討。如雖有學(xué)者從網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)傳輸安全和硬件安全等方面對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)安全運(yùn)營(yíng)展開分析，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)安全運(yùn)營(yíng)框架，但沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)本身真實(shí)性問(wèn)題及數(shù)據(jù)泄露給用戶隱私帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題[52]；在價(jià)值創(chuàng)造方面，學(xué)者認(rèn)同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)依托大數(shù)據(jù)技術(shù)可有效配置生產(chǎn)要素，形成更高效的價(jià)值創(chuàng)造流程，并構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)價(jià)值共創(chuàng)理論框架[53]，但忽視了工業(yè)企業(yè)大數(shù)據(jù)具有多數(shù)據(jù)源、工業(yè)領(lǐng)域知識(shí)專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)門檻高等特點(diǎn)，使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)價(jià)值共創(chuàng)更具挑戰(zhàn)。

圖6 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)理論框架

4.2 研究展望

結(jié)合上文分析，提出以下研究展望：

(1)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是平臺(tái)經(jīng)濟(jì)理論在工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)造性應(yīng)用。從平臺(tái)經(jīng)濟(jì)理論角度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建同樣面臨如何解決“雞與蛋”的問(wèn)題。鑒于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)主要服務(wù)于制造業(yè)企業(yè)，其終端連接著制造業(yè)企業(yè)的各種智能設(shè)備和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，且大多為重資產(chǎn)投資企業(yè)，技術(shù)門檻高、投資回報(bào)周期長(zhǎng)。因此，未來(lái)可基于網(wǎng)絡(luò)外部性理論，立足于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景，探索如何運(yùn)用補(bǔ)貼策略吸引互補(bǔ)者參與，加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)向平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)演進(jìn)，進(jìn)一步豐富平臺(tái)經(jīng)濟(jì)理論；另外，企業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)定位及運(yùn)行機(jī)制不同，不同類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)治理機(jī)制對(duì)互補(bǔ)者或參與者使用平臺(tái)意愿的影響也應(yīng)是未來(lái)重點(diǎn)研究方向。

(2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)知識(shí)共享與價(jià)值共創(chuàng)。在大數(shù)據(jù)、人工智能時(shí)代，數(shù)據(jù)已成為重要生產(chǎn)要素[54]。從數(shù)據(jù)到知識(shí)轉(zhuǎn)變，平臺(tái)企業(yè)間數(shù)據(jù)共享即是知識(shí)共享，因此數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)變“活”的關(guān)鍵。但是，企業(yè)出于對(duì)核心競(jìng)爭(zhēng)力、資源的保護(hù)，對(duì)知識(shí)共享心存顧慮，以知識(shí)共享為切入點(diǎn)，研究數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)價(jià)值創(chuàng)造機(jī)制具有重要意義。

(3)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)安全及隱私保護(hù)。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)已成為企業(yè)的重要資產(chǎn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中伴隨著大量的數(shù)據(jù)流動(dòng)。從數(shù)據(jù)真實(shí)性角度看，數(shù)據(jù)處理和挖掘技術(shù)對(duì)于確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)真實(shí)變得尤為重要；從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全角度看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)部署需要研究如何從區(qū)塊鏈技術(shù)和管理兩個(gè)方面保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)免受各種惡意攻擊；另外，數(shù)據(jù)確權(quán)、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)同樣成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；從隱私保護(hù)角度看，清晰界定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的權(quán)利和義務(wù)邊界，結(jié)合企業(yè)社會(huì)責(zé)任理論探索如何構(gòu)建安全可靠、值得信賴的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是學(xué)界關(guān)注焦點(diǎn)之一。