逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

摘 要：通過逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸對中國科技自立自強(qiáng)和科技強(qiáng)國建設(shè)具有重大意義。本文通過對一家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)的探索性案例研究發(fā)現(xiàn)，逆向工程與反向?qū)W習(xí)的動態(tài)交互構(gòu)成逆向創(chuàng)新的關(guān)鍵行動，數(shù)字可供性構(gòu)成逆向創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)制，突破設(shè)計技術(shù)瓶頸構(gòu)成逆向創(chuàng)新的結(jié)果。具體而言，逆向解析技術(shù)功能與逆向推導(dǎo)設(shè)計思想、逆向解譯技術(shù)語言與逆向推演技術(shù)原理、逆向優(yōu)化或替代技術(shù)與逆向歸納技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分別構(gòu)成逆向創(chuàng)新三個階段的關(guān)鍵行動；構(gòu)建物理環(huán)境可供性、分析數(shù)據(jù)環(huán)境可供性和孿生數(shù)字場景可供性分別構(gòu)成逆向創(chuàng)新三個階段的內(nèi)在機(jī)制；優(yōu)化技術(shù)設(shè)計思想、優(yōu)化技術(shù)設(shè)計原理、構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分別構(gòu)成逆向創(chuàng)新三個階段的結(jié)果。據(jù)此，本文提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的分析框架和過程模型，拓展了現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動數(shù)字化創(chuàng)新的研究邊界，對中國工業(yè)企業(yè)突破“卡脖子”技術(shù)問題具有啟示價值。

關(guān)鍵詞：逆向創(chuàng)新；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺；突破“卡脖子”技術(shù)；數(shù)字化創(chuàng)新；數(shù)字可供性

中圖分類號：F273.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000-176X（2025）02-0092-14

基金項目：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目“制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與管理適應(yīng)性變革研究”（72032009）；廣東省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃項目“基于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新的鏈主企業(yè)引領(lǐng)破解‘卡脖子’技術(shù)的機(jī)制及路徑研究”（GD24CGL05）；廣州市哲學(xué)社會科學(xué)基金“廣州推動工業(yè)企業(yè)‘雙跨+跨鏈聯(lián)動’數(shù)字化轉(zhuǎn)型的機(jī)制及路徑研究”（2024GZQN79）

一、引 言

實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)是中國高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向，突破“卡脖子”技術(shù)問題成為保障國家安全和發(fā)展的重要議題。當(dāng)前，在工業(yè)制造領(lǐng)域，數(shù)控機(jī)床、高端工業(yè)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用軟件等均不同程度地存在技術(shù)“卡脖子”造成的影響和風(fēng)險[1]，一旦遭遇技術(shù)封鎖或斷供，將危及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)安全。與此同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為中國工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心基礎(chǔ)，成為中國推動科技創(chuàng)新并突破“卡脖子”技術(shù)問題的重要抓手[2]。2022年，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋45個國民經(jīng)濟(jì)大類，規(guī)模突破萬億元，不僅為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新的基礎(chǔ)設(shè)施[3]，還為企業(yè)突破高端制造中的“卡脖子”技術(shù)問題探索了成功經(jīng)驗。

理論上，中國企業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動突破“卡脖子”技術(shù)問題的實(shí)踐屬于一種數(shù)字可供性（Digital Affordance）活動。數(shù)字可供性指通過數(shù)字設(shè)備、軟件應(yīng)用、數(shù)字平臺等數(shù)字產(chǎn)品或服務(wù)提供的交互可能性[4]。在交互過程中，技術(shù)使用者能夠增強(qiáng)對環(huán)境的感知和學(xué)習(xí)，同時也能夠提升技術(shù)的交互能力，從而實(shí)現(xiàn)用戶、技術(shù)和環(huán)境三者互動的學(xué)習(xí)成長[5-6]。現(xiàn)有針對數(shù)字可供性的研究主要有兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)建立了使用者與技術(shù)之間的交互，讓技術(shù)變得更為易用[7]；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)增強(qiáng)了用戶與環(huán)境之間的交互和用戶對環(huán)境的感知和學(xué)習(xí)，有助于提高決策效率[8]。由此，現(xiàn)有研究認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)對增強(qiáng)用戶、技術(shù)和環(huán)境三方的互動有重要作用，這為解釋企業(yè)如何通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施逆向創(chuàng)新（Reverse Innovation）突破“卡脖子”技術(shù)問題提供了有價值的洞見。

當(dāng)前，突破關(guān)鍵技術(shù)的“卡脖子”問題成為中國企業(yè)面臨的重大課題，其中，逆向工程（Reverse Engineering）是企業(yè)常用的突破技術(shù)瓶頸的方法之一。一般而言，逆向工程指通過對現(xiàn)有產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析和解構(gòu)，以理解其設(shè)計原理和制造方法的過程[9]。以往對逆向工程的操作需要錨定一個具體產(chǎn)品或技術(shù)來完成，不僅面臨實(shí)施周期長、失敗風(fēng)險高的問題，還面臨一定的潛在法律和倫理失范問題[10]。但在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情境下，逆向工程的技術(shù)原理被用于打破數(shù)據(jù)壁壘或數(shù)據(jù)孤島，成為越過封裝技術(shù)的關(guān)鍵手段。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺匯集了大量工業(yè)運(yùn)作的數(shù)據(jù)，能夠提升平臺建模實(shí)施反向業(yè)務(wù)分析的能力，推動技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)對未開放的封裝技術(shù)的替代，設(shè)計出功能更優(yōu)的技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施逆向創(chuàng)新在推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中已探索出成功經(jīng)驗，但現(xiàn)有研究尚未對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新的機(jī)理展開研究，尤其是突破“卡脖子”技術(shù)問題的實(shí)現(xiàn)機(jī)制更亟待深入探討。

基于此，本文以“雙跨”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)DW公司為案例研究對象，聚焦于探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺如何通過逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸，旨在歸納工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動企業(yè)突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的逆向創(chuàng)新特征和規(guī)律，從數(shù)字可供性角度分析其作用機(jī)制。本文的研究提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的分析框架和過程模型，豐富了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情境下的數(shù)字化創(chuàng)新理論，深化了對數(shù)字化環(huán)境下逆向創(chuàng)新的認(rèn)知和理解。

二、文獻(xiàn)綜述

（一）逆向創(chuàng)新與逆向工程

與正向創(chuàng)新的邏輯不同，逆向創(chuàng)新強(qiáng)調(diào)采用逆向邏輯開展創(chuàng)新[11]?，F(xiàn)有研究尚未就逆向創(chuàng)新形成統(tǒng)一的定義，但從不同角度對逆向創(chuàng)新進(jìn)行了探討[12]，主要形成兩類具有代表性的研究，即逆向創(chuàng)新的路徑研究和逆向創(chuàng)新的邏輯研究。具體而言，逆向創(chuàng)新的路徑研究從創(chuàng)新路徑角度出發(fā)，指出逆向創(chuàng)新是從發(fā)展中國家市場向發(fā)達(dá)國家市場擴(kuò)散，具有逆向流動特征的全球化創(chuàng)新擴(kuò)散路徑[13]，體現(xiàn)了新興市場地位變遷、全球研發(fā)資源分布和創(chuàng)新成果跨國流動的新趨勢[14]。逆向創(chuàng)新的路徑研究主要關(guān)注宏觀和中觀層面的創(chuàng)新路徑和技術(shù)擴(kuò)散，而非企業(yè)微觀層面的逆向創(chuàng)新過程機(jī)制。逆向創(chuàng)新的邏輯研究從創(chuàng)新本體論角度出發(fā)，圍繞創(chuàng)新是什么和創(chuàng)新是否存在等核心議題，對創(chuàng)新的本質(zhì)、結(jié)構(gòu)和屬性進(jìn)行了探討[15]，從微觀層面指出逆向創(chuàng)新和逆向改進(jìn)屬于逆向工程的高級發(fā)展階段[11]，其中，逆向創(chuàng)新內(nèi)嵌于逆向工程與反向?qū)W習(xí)（Opposition‐Based Learning）的互動作用過程中[9]。實(shí)施逆向創(chuàng)新有助于推動后發(fā)企業(yè)對技術(shù)設(shè)計思想、設(shè)計原理的理解和認(rèn)識，從而開展自主創(chuàng)新[16]。

逆向工程指對目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析和研究，得出該產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型、功能特性和技術(shù)規(guī)格等設(shè)計要素，從而開發(fā)出同類產(chǎn)品的技術(shù)，通常包含拆解、測量和記錄、分析、建模、測試驗證等關(guān)鍵步驟[17-18]。其目標(biāo)是復(fù)制、改進(jìn)或兼容現(xiàn)有產(chǎn)品或技術(shù)，盡管具有一定的法律和道德風(fēng)險，但依然被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、計算機(jī)科學(xué)、化學(xué)和生物技術(shù)等諸多領(lǐng)域[10，19]。例如，在軟件開發(fā)領(lǐng)域，逆向工程可幫助分析軟件代碼的兼容性漏洞問題，可用于支持軟件技術(shù)安全方面的測試，能從訓(xùn)練數(shù)據(jù)逆向還原、模型結(jié)構(gòu)反向推演、模型缺陷深度分析等角度建立反向智能的抽象定義和分類體系[9]。在工業(yè)制造領(lǐng)域，逆向工程被用于改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計、解析技術(shù)原理，助提高生產(chǎn)效率，成為中國從技術(shù)追趕到自主技術(shù)創(chuàng)新過程中的關(guān)鍵手段[20-21]。在合法條件下合理使用逆向工程技術(shù)能夠發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢和價值。

反向?qū)W習(xí)屬于計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的概念范疇[22]，強(qiáng)調(diào)將反向思維應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)或人工智能領(lǐng)域來理解和重建已經(jīng)訓(xùn)練好的模型[23]。例如，通過輸入輸出行為推斷模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或參數(shù)，或生成特定輸入（對抗樣本）來測試已訓(xùn)練模型抵抗欺騙或破壞的預(yù)測能力[9]。反向?qū)W習(xí)還可用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，通過計算損失函數(shù)相對于每個權(quán)重的梯度，從輸出層向輸入層逐層調(diào)整權(quán)重。此外，反向?qū)W習(xí)還被廣泛用于逆向推導(dǎo)原始數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)流程，如從模糊或壞點(diǎn)圖像中還原清晰圖像、從帶有噪聲的數(shù)據(jù)中恢復(fù)干凈數(shù)據(jù)，讓機(jī)器學(xué)習(xí)模型變得更加透明和可解釋[24]。

（二）數(shù)字可供性與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的技術(shù)創(chuàng)新

數(shù)字可供性源于生態(tài)心理學(xué)中的環(huán)境可供性概念，強(qiáng)調(diào)環(huán)境為生命體提供了可供其生存發(fā)展的可能[25]，刻畫行為主體利用環(huán)境要素或客觀物體完成某種行為的可能性。數(shù)字可供性是將可供性概念引入信息系統(tǒng)領(lǐng)域，屬于技術(shù)可供性的細(xì)分概念，強(qiáng)調(diào)由數(shù)字技術(shù)所驅(qū)動的行為主體與環(huán)境互動的可能[4]，依托數(shù)字技術(shù)的可編程性、同質(zhì)性和自我參照性[5]，呈現(xiàn)由具體的技術(shù)功能所驅(qū)動的行動潛能[26]。

數(shù)字可供性提供了一個合適的理論角度，用于分析技術(shù)、行為主體和情境因素如何影響工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新，揭示由技術(shù)驅(qū)動的產(chǎn)品、服務(wù)或流程方面的創(chuàng)新，被廣泛用于分析組織層面的創(chuàng)新活動[5，27]。例如，數(shù)字可供性可用于分析多主體在數(shù)字技術(shù)作用下通過群體行動創(chuàng)造價值的互動過程，或者由數(shù)字技術(shù)驅(qū)動的功能特性和社會交互活動等[4，28]。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是滿足制造業(yè)個性化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展需要的開放式、數(shù)據(jù)化和專業(yè)化的服務(wù)平臺[29]。現(xiàn)有研究認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠提升企業(yè)研發(fā)強(qiáng)度和資源配置效率，以賦能的方式驅(qū)動企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新和跨界技術(shù)創(chuàng)新[30-31]，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)價值鏈數(shù)字創(chuàng)新，推動創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的價值共創(chuàng)[25]。

作為數(shù)字技術(shù)與環(huán)境互動的縮影，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有助于具象化地理解數(shù)字技術(shù)對創(chuàng)新的推動作用。圍繞人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興數(shù)字技術(shù)推動的創(chuàng)新，現(xiàn)有研究認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)能夠以自下而上的方式推動高端顛覆性創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)[32]，并且能有效平衡創(chuàng)新過程中的創(chuàng)意與效果[33]?；跀?shù)字技術(shù)的創(chuàng)新是一種全新的創(chuàng)新方式，其有助于推動高端裝備制造領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，解決用戶需求獲取與持續(xù)管理、用戶需求到任務(wù)分解結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化機(jī)制分析和描述建模、任務(wù)資源動態(tài)優(yōu)化配置、網(wǎng)絡(luò)化建模與評價、數(shù)據(jù)和模型驅(qū)動的任務(wù)集成與驗證評估等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題[34-35]?，F(xiàn)有研究認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)推動創(chuàng)新的過程體現(xiàn)了逆向創(chuàng)新特征，可通過數(shù)字技術(shù)驅(qū)動下“數(shù)字腳本—數(shù)字模塊—數(shù)字生態(tài)—數(shù)字世界”的重塑路徑逆向塑造物理世界[27]。

（三）文獻(xiàn)評述

現(xiàn)有研究為本文奠定了研究基礎(chǔ)并提供了有益啟示，但在以下兩方面仍有進(jìn)一步深化的必要。第一，現(xiàn)有微觀層面的逆向創(chuàng)新研究主要針對的是單個企業(yè)，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺情境下的逆向創(chuàng)新缺乏探討。第二，盡管現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的技術(shù)創(chuàng)新研究關(guān)注了數(shù)字技術(shù)對顛覆性創(chuàng)新的影響，但尚未對后發(fā)企業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施逆向創(chuàng)新的機(jī)制提供理論闡釋。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺情境下的逆向創(chuàng)新屬于企業(yè)實(shí)踐中的新現(xiàn)象，需要以情境化的研究方法進(jìn)行剖析，為中國工業(yè)企業(yè)應(yīng)對技術(shù)追趕與創(chuàng)新的難題提供理論和實(shí)踐啟示。

三、研究設(shè)計

（一）研究方法

根據(jù)研究問題和理論創(chuàng)新預(yù)期，本文采用探索性單案例研究方法的主要依據(jù)有三點(diǎn)。第一，本文關(guān)注的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的逆向創(chuàng)新如何突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的實(shí)現(xiàn)過程，案例研究適合回答過程機(jī)制的問題[36]。第二，作為新興數(shù)字技術(shù)形成的平臺，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在推動中國工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中顯現(xiàn)成效，其中，推動逆向創(chuàng)新的研究具有獨(dú)特性，亟待通過案例研究探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動逆向創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)理。第三，案例研究有助于形成復(fù)雜現(xiàn)象背后的理論洞見，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是伴隨制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新涌現(xiàn)出來的工業(yè)平臺，通過逆向創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸是一個復(fù)雜且動態(tài)的過程，借助對案例的深度剖析，能夠從具體的微觀角度分析理論的脈絡(luò)。

（二）案例選擇

本文遵循理論抽樣原則，選擇中華人民共和國工業(yè)和信息化部（以下簡稱“工信部”）“雙跨”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)DW公司為研究對象，該公司在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)和應(yīng)用方面的實(shí)踐滿足樣本選擇的三項原則。第一，案例具有典型性?！半p跨”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)具有標(biāo)桿和示范效應(yīng)，其開展的創(chuàng)新活動對其他同類企業(yè)突破設(shè)計技術(shù)瓶頸具有借鑒意義。第二，數(shù)據(jù)具有可獲得性。研究團(tuán)隊多次到企業(yè)開展調(diào)研，與企業(yè)高管建立了良好的信任，獲取了豐富的一手?jǐn)?shù)據(jù)，企業(yè)對研究團(tuán)隊的工作非常支持，確保了研究所需信息的準(zhǔn)確性和完整性。第三，企業(yè)實(shí)踐與理論目標(biāo)具有一致性。本文擬構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新理論框架，與企業(yè)依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的實(shí)踐一致，能夠確保實(shí)踐數(shù)據(jù)與理論構(gòu)建相匹配。

（三）案例企業(yè)簡介

DW公司成立于2016年4月，該公司自主研發(fā)了DT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，集成了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、微服務(wù)集成研發(fā)和人工智能四大基礎(chǔ)技術(shù)，融合了眾多微服務(wù)和APP應(yīng)用，構(gòu)成了一體化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，涉及17個行業(yè)、9大領(lǐng)域。2021年，該平臺被認(rèn)定為國家級特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、湖北省首批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺；2023年9月，該平臺入選工信部認(rèn)定的國家級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域“雙跨”平臺名單。DW公司積極發(fā)揮國家級“雙跨”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)的示范引領(lǐng)作用，促進(jìn)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式的涌現(xiàn)，為政府、行業(yè)、園區(qū)和企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能，推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。

DW公司積極推動技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)立了湖北省工程研究中心和湖北省工業(yè)設(shè)計中心，在推動大規(guī)模智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新方面具有特色，榮獲湖北省科技進(jìn)步獎一等獎。截至2024年4月，DW公司在工業(yè)制造的多個領(lǐng)域深耕細(xì)作，助力工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動建立國家標(biāo)準(zhǔn)6項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項。尤為獨(dú)特的是，DW公司通過逆向創(chuàng)新方式，幫助不少國內(nèi)客戶突破了從工業(yè)應(yīng)用端到工業(yè)設(shè)計端的部分“卡脖子”技術(shù)問題。

（四）數(shù)據(jù)收集與分析

本文以半結(jié)構(gòu)化訪談作為主要數(shù)據(jù)來源。2022年6月至2024年8月，研究團(tuán)隊歷時兩年多進(jìn)行研究數(shù)據(jù)的收集，通過跨時段、追蹤性的觀察和深度訪談，了解和捕捉案例企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動技術(shù)創(chuàng)新過程的關(guān)鍵信息，同時，實(shí)地觀察了創(chuàng)新的具體成效和所產(chǎn)生的變化。每次均有3—4名研究人員參與訪談，在與受訪者交流后，研究團(tuán)隊快速整理資料，開展內(nèi)部研討，并與現(xiàn)有研究觀點(diǎn)進(jìn)行比對，從而形成相應(yīng)的構(gòu)念。研究團(tuán)隊還通過微信、電話、騰訊會議等方式開展了多次線上訪談，以補(bǔ)充相關(guān)數(shù)據(jù)。

此外，本文還采用現(xiàn)場觀察和查閱二手資料的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。第一，研究團(tuán)隊兩次實(shí)地參觀公司工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用展示中心，觀察工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字孿生場景下突破工業(yè)設(shè)計瓶頸難題的具體演示，加深對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新流程的直觀認(rèn)識。第二，公司提供了代表性的項目資料、產(chǎn)品手冊、項目會議紀(jì)要等二手資料，為剖析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新的過程提供了支持。研究團(tuán)隊還收集了行業(yè)協(xié)會、地方經(jīng)濟(jì)和信息化委員會等管理部門發(fā)布的報告、新聞稿等，從多種渠道確保數(shù)據(jù)的豐富性和完整性。數(shù)據(jù)收集的描述性統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

在數(shù)據(jù)分析方面，本文遵循案例研究對質(zhì)性數(shù)據(jù)的分析規(guī)范，具體分為以下三個步驟。第一，研究團(tuán)隊通過對一手和二手資料的整理，回顧DW公司的業(yè)務(wù)發(fā)展歷程和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動技術(shù)創(chuàng)新的舉措，梳理技術(shù)創(chuàng)新過程中的關(guān)鍵事件和事件發(fā)展脈絡(luò)。第二，在此基礎(chǔ)上，按照“識別—分析—突破”問題的邏輯主線，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸的過程分為三個階段，并用圖表的方式呈現(xiàn)。第三，重點(diǎn)關(guān)注和分析每個階段的具體行動、機(jī)制和結(jié)果。研究團(tuán)隊通過開放式編碼形成一階概念，按照邏輯關(guān)系將一階概念進(jìn)行歸納和聚合，得到抽象化的二階主題。在提升數(shù)據(jù)信效度方面，采用多源數(shù)據(jù)進(jìn)行三角驗證，研究人員對存在歧義的地方進(jìn)行多輪討論，并與企業(yè)方人員核對確認(rèn)。通過不斷從數(shù)據(jù)中提煉可豐富理論構(gòu)建的內(nèi)容，形成較為完整的分析框架。

四、案例分析

本文根據(jù)案例企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸過程中的關(guān)鍵行動和事件，分為技術(shù)瓶頸問題識別、技術(shù)瓶頸問題分析、技術(shù)瓶頸問題突破三個階段。在案例分析過程中，為了提煉有助于理論構(gòu)建的研究結(jié)論，聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新這一關(guān)鍵點(diǎn)，具體分析不同階段的逆向創(chuàng)新具體行動、數(shù)字可供性機(jī)制和逆向創(chuàng)新結(jié)果，嘗試揭示工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動逆向創(chuàng)新的過程機(jī)制。

（一）設(shè)計技術(shù)瓶頸問題識別階段

突破“卡脖子”技術(shù)問題的首要任務(wù)是能夠定位和認(rèn)識具體問題，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為識別、認(rèn)識、理解“卡脖子”技術(shù)問題提供了基礎(chǔ)條件，通過在物理設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)連接，匯集工業(yè)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)要素并形成龐大的數(shù)據(jù)池，為理解“卡脖子”技術(shù)問題提供支持。正如算法工程師所言，“數(shù)據(jù)是我們開展一切分析活動的基礎(chǔ)，它決定了我們的業(yè)務(wù)怎么做和怎么走”。DT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺加強(qiáng)了與工業(yè)設(shè)備、應(yīng)用的互聯(lián)互通，形成了識別設(shè)計技術(shù)瓶頸問題的重要基礎(chǔ)設(shè)施，具體過程分三步。設(shè)計技術(shù)瓶頸問題識別階段核心編碼和證據(jù)舉例如表2所示。

第一步，逆向解析技術(shù)功能和逆向推導(dǎo)設(shè)計思想。進(jìn)一步通過逆向工程與反向?qū)W習(xí)的循環(huán)交互識別設(shè)計技術(shù)瓶頸問題，具體表現(xiàn)在兩個方面。第一，以逆向工程分析設(shè)計技術(shù)瓶頸問題。首先，熟悉宏觀技術(shù)架構(gòu)。DW公司與客戶企業(yè)共同建立聯(lián)合項目組，在客戶提供的信息基礎(chǔ)上，技術(shù)研發(fā)工程師協(xié)助進(jìn)行梳理，從技術(shù)架構(gòu)層面建立理解和認(rèn)識。其次，明確技術(shù)功能定位。通過現(xiàn)場觀察和評測，界定存在設(shè)計技術(shù)瓶頸的關(guān)聯(lián)功能模塊，確定功能模塊的作用和影響范圍。第二，以反向?qū)W習(xí)分析設(shè)計技術(shù)瓶頸問題。首先，觀測技術(shù)運(yùn)行過程。建立對技術(shù)運(yùn)行過程和方式的理解，形成初步感知。其次，思考技術(shù)功能的設(shè)計目的。通過技術(shù)的運(yùn)行方式，推測設(shè)計者對技術(shù)設(shè)計的構(gòu)想。技術(shù)研發(fā)項目經(jīng)理指出，“這個過程是一種猜測和學(xué)習(xí)，我們要猜他們做了什么設(shè)計才會有這樣的結(jié)果，要學(xué)習(xí)他們解決問題的思考方式”。

第二步，構(gòu)建物理環(huán)境可供性。構(gòu)建物理環(huán)境可供性體現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物理環(huán)境之間建立交互連接的可供性，具體分為兩個環(huán)節(jié)。第一，工業(yè)設(shè)備與軟件建立連接。DW公司依托其在5G方面的技術(shù)積累和優(yōu)勢，加快工業(yè)設(shè)備和各環(huán)節(jié)生產(chǎn)要素與軟件之間的互聯(lián)互通。第二，工業(yè)生產(chǎn)要素的平臺化流動。DT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為各工業(yè)生產(chǎn)要素的互聯(lián)互通提供基礎(chǔ)，推動不同業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)共享。正如技術(shù)研發(fā)部主管所言，“在物理場景中的龐大廠房和數(shù)控機(jī)床等大型設(shè)備，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺里就是一個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，我們能夠看到生產(chǎn)作業(yè)狀態(tài)，包括設(shè)備的產(chǎn)能都可以在平臺上共享”。

第三步，優(yōu)化技術(shù)設(shè)計思想。具體表現(xiàn)為技術(shù)人員對“卡脖子”技術(shù)設(shè)計的學(xué)習(xí)和認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上適度改進(jìn)。這一過程有兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。第一，理解技術(shù)功能的設(shè)計目的。DW公司算法工程師根據(jù)對“卡脖子”技術(shù)運(yùn)行過程的觀察和評測，能夠判斷技術(shù)功能的內(nèi)容和技術(shù)設(shè)計的目的。第二，尋找場景最優(yōu)的設(shè)計思路。DW公司算法工程師根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)場景，對技術(shù)功能的有效性進(jìn)行檢驗，并在此過程中分析是否存在優(yōu)化和改進(jìn)技術(shù)設(shè)計的可能性。在訪談中，算法工程師表示，“要理解技術(shù)有哪些功能要點(diǎn)，按照要點(diǎn)進(jìn)行整理很關(guān)鍵，整理后會發(fā)現(xiàn)有些功能是現(xiàn)有技術(shù)做不到的，我們就把能做到的加進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和突破”。

（二）設(shè)計技術(shù)瓶頸問題分析階段

對“卡脖子”技術(shù)問題形成初步認(rèn)識，有助于對問題成因和過程進(jìn)行分析。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)匯集了大量的工業(yè)生產(chǎn)要素產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，為逆向解析程序語言和在計算機(jī)環(huán)境下建立反向?qū)W習(xí)提供支持。DT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供了豐富的工業(yè)數(shù)據(jù)分析場景，成為分析設(shè)計技術(shù)瓶頸問題的關(guān)鍵基礎(chǔ)，具體過程分三步。設(shè)計技術(shù)瓶頸問題分析階段核心編碼和證據(jù)舉例如表3所示。

第一步，逆向解譯技術(shù)語言和逆向推演技術(shù)原理。在識別設(shè)計技術(shù)瓶頸問題后，通過逆向工程和反向?qū)W習(xí)的循環(huán)交互分析設(shè)計技術(shù)瓶頸問題，具體表現(xiàn)在兩個方面。第一，逆向工程，即逆向解譯技術(shù)語言。首先，理解技術(shù)實(shí)現(xiàn)的程序語言。DW公司平臺架構(gòu)師通過觀測對關(guān)鍵技術(shù)功能的實(shí)現(xiàn)方式形成感知，能夠確定具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)的程序語言，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和判斷，確認(rèn)是沿用原有的程序語言還是采用經(jīng)判斷分析后更優(yōu)的程序語言。其次，用程序語言表達(dá)技術(shù)功能。將所定義和識別出的關(guān)鍵技術(shù)功能用程序代碼進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，形成從機(jī)器角度對功能的具體描述。第二，反向?qū)W習(xí)，即逆向推演技術(shù)原理。首先，逆向求解技術(shù)建模。算法工程師通過建模和設(shè)置環(huán)境參數(shù)等方式對原有的關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)行過程進(jìn)行模擬，論證和比對模型運(yùn)算的結(jié)果是否一致。其次，梳理功能相一致的原理關(guān)系。將經(jīng)過驗證和邏輯推斷后的模型求解過程進(jìn)行記錄，整理其中的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和運(yùn)算邏輯，匯編成關(guān)鍵技術(shù)的原理關(guān)系文檔。

第二步，分析數(shù)據(jù)環(huán)境可供性。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立人與數(shù)據(jù)之間交互連接的可能。第一，有助于明確數(shù)據(jù)的流向和用途。DW公司數(shù)據(jù)分析專員可在平臺環(huán)境下，通過標(biāo)識等方式觀測數(shù)據(jù)的走向和流動，對輸出端數(shù)據(jù)建立分析基礎(chǔ)。第二，有助于理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和生成原理。在計算機(jī)環(huán)境下，算法工程師能夠分析各個數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用的關(guān)系。正如算法工程師所言，“當(dāng)我們知道數(shù)據(jù)具體存在哪，以及怎么被訪問和調(diào)用的，就能解析出這些技術(shù)設(shè)計的內(nèi)在工作原理”。

第三步，優(yōu)化技術(shù)設(shè)計原理。在對“卡脖子”技術(shù)設(shè)計的理解基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對內(nèi)在技術(shù)原理進(jìn)行適度改進(jìn)。第一，掌握數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原理。DW公司數(shù)據(jù)分析專員可在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)環(huán)境下，觀測到數(shù)據(jù)的存儲和組織、調(diào)用過程，從而推斷出數(shù)據(jù)具體產(chǎn)生和發(fā)揮作用的原理。第二，明確最佳可行性技術(shù)原理。DW公司算法工程師根據(jù)用戶提出的個性化數(shù)據(jù)要求，對解析的關(guān)鍵技術(shù)原理進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。項目實(shí)施顧問就表示，“客戶只關(guān)心平臺能否幫他們解決問題，因此，我們要在大量的個性化需求和場景下測試和改進(jìn)這些技術(shù)原理，形成具有本地化特色的解決方案”。

（三）設(shè)計技術(shù)瓶頸問題突破階段

完成“卡脖子”技術(shù)問題的技術(shù)原理推演后，才能深化突破思路并建立突破方案?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵技術(shù)原理的解析，為逆向優(yōu)化或替代技術(shù)和逆向歸納技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供了支持。DT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過解析關(guān)鍵技術(shù)原理，深化了對設(shè)計技術(shù)瓶頸的理解和認(rèn)知，成為推動突破設(shè)計技術(shù)瓶頸問題并構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)，具體過程分三步。設(shè)計技術(shù)瓶頸問題突破階段核心編碼和證據(jù)舉例如表4所示。

第一步，逆向優(yōu)化或替代技術(shù)和逆向歸納技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在解析關(guān)鍵技術(shù)原理后，通過逆向工程和反向?qū)W習(xí)的循環(huán)交互突破設(shè)計技術(shù)瓶頸問題。第一，在逆向工程中形成逆向優(yōu)化或替代技術(shù)。主要包含兩項內(nèi)容。首先，技術(shù)功能測試與比對。DW公司算法工程師通過測試分析，可進(jìn)一步提升所總結(jié)的技術(shù)原理的可行性和分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。其次，改進(jìn)或替換原有技術(shù)。通過對整理出來的技術(shù)原理文檔進(jìn)行測試，論證代碼的穩(wěn)健性，通過大量演算改進(jìn)和優(yōu)化原有的技術(shù)設(shè)計思路。算法工程師表示，“我們對所總結(jié)的技術(shù)原理進(jìn)行測試，也是對我們學(xué)習(xí)的一種檢驗，可以反過來審視我們做得是否充分，技術(shù)功能是否到位”。第二，在反向?qū)W習(xí)中形成逆向歸納技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，生成全新技術(shù)架構(gòu)和總結(jié)技術(shù)設(shè)計方案。首先，對關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計思路和設(shè)計原理的逆向工程結(jié)果進(jìn)行測試，通過循環(huán)迭代，DW公司平臺架構(gòu)師匯編全過程技術(shù)文檔，整理成技術(shù)架構(gòu)設(shè)計文檔。其次，基于逆向工程的發(fā)現(xiàn)所獲得的設(shè)計思路和設(shè)計原理，在具體的工業(yè)場景中持續(xù)測試，項目實(shí)施顧問與算法工程師等協(xié)同聯(lián)動，最終總結(jié)成本土化的技術(shù)解決方案。

第二步，孿生數(shù)字場景可供性。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在人、工業(yè)數(shù)據(jù)場景與物理環(huán)境三者之間建立交互的潛力，主要包括模擬數(shù)據(jù)的生成過程和論證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。DW公司數(shù)據(jù)分析專員可在平臺的數(shù)據(jù)環(huán)境中，以數(shù)字孿生的方式將真實(shí)的物理環(huán)境以數(shù)據(jù)方式進(jìn)行模擬，物理環(huán)境下的設(shè)備運(yùn)行、物理設(shè)備所處的環(huán)境變化，都能全方位以數(shù)據(jù)方式在孿生環(huán)境下進(jìn)行擬合分析。數(shù)據(jù)分析專員表示，“數(shù)字孿生的好處就在于其大大降低了測試論證的成本，降低了失敗風(fēng)險，提高了測試效率……我們的優(yōu)勢就在于應(yīng)用場景豐富，這能快速推動技術(shù)迭代，讓學(xué)習(xí)效率更高”。由此，數(shù)據(jù)分析專員可在孿生場景下觀測數(shù)據(jù)的變化，與物理環(huán)境中測量的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行對比分析，開展大規(guī)模且快速迭代的模型測試，不斷改進(jìn)設(shè)計方案。

第三步，構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。突破“卡脖子”技術(shù)瓶頸后實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。正如技術(shù)研發(fā)項目經(jīng)理所言，“那些‘卡脖子’技術(shù)確實(shí)有它的先進(jìn)性，也蘊(yùn)含了不斷論證和學(xué)習(xí)提升的過程，我們站在巨人肩膀上，如能進(jìn)一步提質(zhì)增效，那我們的改進(jìn)也會得到國外技術(shù)專家的認(rèn)可”。這項工作主要包括構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及制定本土化的技術(shù)解決方案。為此，DW公司技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊將逆向工程和反向?qū)W習(xí)的技術(shù)文檔進(jìn)行匯總，組織行業(yè)技術(shù)專家進(jìn)行論證，不斷總結(jié)自有的知識經(jīng)驗，構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時，在具體項目實(shí)施過程中，不少央企和國企的客戶提出了各類結(jié)合中國國情與國家安全考慮的平臺建設(shè)需求，DW公司通過項目實(shí)施的經(jīng)驗積累，推動自有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建，加快了對本土情境需求的理解和響應(yīng)速度。

五、案例討論

上述案例證據(jù)和分析表明，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不僅為工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了重要的基礎(chǔ)設(shè)施，而且為工業(yè)企業(yè)逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸問題提供了契機(jī)和解決方案，形成基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的創(chuàng)新模式。根據(jù)這一創(chuàng)新模式，本文提煉出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的分析框架和過程模型。

（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的分析框架

上述案例證據(jù)表明，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的實(shí)現(xiàn)過程以逆向創(chuàng)新邏輯為基礎(chǔ)，同時，需要滿足逆向創(chuàng)新的必要條件。此外，平臺高度關(guān)注逆向創(chuàng)新的動態(tài)特征，即逆向創(chuàng)新的基礎(chǔ)和必要條件應(yīng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的創(chuàng)新動態(tài)性緊密結(jié)合。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的分析框架主要包含三個方面。第一，逆向創(chuàng)新邏輯?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的逆向創(chuàng)新邏輯，與現(xiàn)有基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的正向創(chuàng)新邏輯不同?，F(xiàn)有研究指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過數(shù)字技術(shù)的賦能，推動企業(yè)的商業(yè)模式創(chuàng)新[30]。逆向創(chuàng)新體現(xiàn)的則是逆向推導(dǎo)邏輯，強(qiáng)調(diào)企業(yè)基于逆向創(chuàng)新的思路，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)和建模能力，逆向推導(dǎo)“卡脖子”技術(shù)的功能“為什么會是這樣”，從而分析“卡脖子”技術(shù)的設(shè)計思路和設(shè)計原理。第二，逆向創(chuàng)新的必要條件。相對于傳統(tǒng)的逆向創(chuàng)新，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺情境下的逆向創(chuàng)新更注重數(shù)據(jù)的價值，著重關(guān)注技術(shù)與業(yè)務(wù)環(huán)境交互的數(shù)據(jù)結(jié)果，以及環(huán)境在技術(shù)作用下發(fā)生變化的數(shù)據(jù)參數(shù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動的大范圍工業(yè)生產(chǎn)要素的互聯(lián)互通，為這種逆向創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)提供了必要條件。第三，逆向創(chuàng)新的動態(tài)性。從案例分析可知，逆向創(chuàng)新是從應(yīng)用端到設(shè)計端進(jìn)行創(chuàng)新的動態(tài)過程。逆向工程和反向?qū)W習(xí)是兩個關(guān)鍵行動，逆向工程解決逆向創(chuàng)新的效率問題，反向?qū)W習(xí)解決逆向創(chuàng)新的效果問題，兩者的循環(huán)互動共同推動逆向創(chuàng)新的螺旋上升。逆向創(chuàng)新行動通過數(shù)字可供性，實(shí)現(xiàn)對“卡脖子”技術(shù)的突破，其中，構(gòu)建物理環(huán)境可供性到分析數(shù)據(jù)環(huán)境可供性，再到形成孿生數(shù)字場景可供性的遞進(jìn)，體現(xiàn)了“人—技術(shù)—環(huán)境”逐級深化、交互作用的技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)新機(jī)理。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸的分析框架如圖1所示。具體而言，逆向創(chuàng)新核心體現(xiàn)在從工業(yè)應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計的反向過程，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為逆向創(chuàng)新提供了傳統(tǒng)環(huán)境下難以高效獲取的數(shù)據(jù)和技術(shù)條件，由此支撐逆向創(chuàng)新行動，形成逆向創(chuàng)新機(jī)制，最終快速迭代優(yōu)化相關(guān)的逆向創(chuàng)新成果。

（二）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的過程模型

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的過程模型如圖2所示。由圖2可知，該過程模型由設(shè)計技術(shù)瓶頸問題識別、設(shè)計技術(shù)瓶頸問題分析、設(shè)計技術(shù)瓶頸問題突破三個階段構(gòu)成。在設(shè)計技術(shù)瓶頸問題識別階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)形成構(gòu)建物理環(huán)境可供性機(jī)制，從而迭代優(yōu)化技術(shù)設(shè)計思想。在設(shè)計技術(shù)瓶頸問題分析階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)形成分析數(shù)據(jù)環(huán)境的可供性機(jī)制，從而迭代優(yōu)化設(shè)計技術(shù)原理。在設(shè)計技術(shù)瓶頸問題突破階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)形成孿生數(shù)字場景可供性機(jī)制，從而迭代構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)企業(yè)可以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)對高端制造中設(shè)計技術(shù)瓶頸的突破，部分或階段性突破中國工業(yè)企業(yè)中的“卡脖子”技術(shù)問題。

第一，圖2呈現(xiàn)了逆向創(chuàng)新的具體行動過程。在逆向創(chuàng)新行動上，本文聚焦于逆向工程和反向?qū)W習(xí)兩種關(guān)鍵行動，在三個階段具體體現(xiàn)為逆向解析技術(shù)功能與逆向推導(dǎo)設(shè)計思想、逆向解譯技術(shù)語言與逆向推演技術(shù)原理、逆向優(yōu)化或替代技術(shù)與逆向歸納技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由此，在工程設(shè)計和計算機(jī)兩個不同領(lǐng)域之間建立起聯(lián)系，運(yùn)用跨學(xué)科交叉知識推動管理領(lǐng)域的創(chuàng)新理論發(fā)展。第二，圖2解析了逆向創(chuàng)新的關(guān)鍵機(jī)制。對于數(shù)字可供性理論的場景適配性，一方面，技術(shù)與環(huán)境的互動作用較好地驗證了數(shù)字可供性的內(nèi)涵。另一方面，技術(shù)與環(huán)境的雙向遞進(jìn)又拓展了數(shù)字可供性的外延。通過闡釋構(gòu)建物理環(huán)境可供性、分析數(shù)據(jù)環(huán)境可供性和孿生數(shù)字場景可供性，拓展數(shù)字可供性在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情境下的研究邊界。第三，圖2歸納了逆向創(chuàng)新的具體結(jié)果。在三個階段分別體現(xiàn)為優(yōu)化技術(shù)設(shè)計思想、優(yōu)化技術(shù)設(shè)計原理和構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，中國受制于由發(fā)達(dá)國家技術(shù)封鎖引致的“卡脖子”技術(shù)問題，大部分屬于技術(shù)設(shè)計底層原理不可知情境下的技術(shù)問題。通過逆向創(chuàng)新推演出技術(shù)設(shè)計思想和原理，最終構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的目標(biāo)。這一研究可為中國工業(yè)企業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)技術(shù)追趕和超越提供啟示。

六、結(jié) 語

（一）研究結(jié)論

本文的案例研究發(fā)現(xiàn)，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展的逆向創(chuàng)新可幫助工業(yè)企業(yè)突破“卡脖子”技術(shù)的瓶頸，其中，在技術(shù)瓶頸問題的識別、分析和突破三個階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)的行動相應(yīng)表現(xiàn)為逆向解析技術(shù)功能與逆向推導(dǎo)設(shè)計思想、逆向解譯技術(shù)語言與逆向推演技術(shù)原理、逆向優(yōu)化或替代技術(shù)與逆向歸納技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?；跀?shù)字可供性角度，本文分別在三個階段闡釋了構(gòu)建物理環(huán)境可供性、分析數(shù)據(jù)環(huán)境可供性和孿生數(shù)字場景可供性的三種數(shù)字可供性。本文分階段歸納逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的結(jié)果，分別體現(xiàn)為優(yōu)化技術(shù)設(shè)計思想、優(yōu)化技術(shù)設(shè)計原理和構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）理論貢獻(xiàn)

第一，與現(xiàn)有微觀層面針對單個企業(yè)的逆向創(chuàng)新研究不同，本文對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情境下的逆向創(chuàng)新展開探討，從逆向創(chuàng)新的邏輯、必要條件、動態(tài)性三個方面提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新的分析框架，指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動的大范圍工業(yè)生產(chǎn)要素互聯(lián)互通為逆向創(chuàng)新提供了必要條件。這一研究拓展了逆向創(chuàng)新在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情境下的研究邊界，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的平臺開展逆向創(chuàng)新提供了啟示。第二，本文基于數(shù)字可供性角度，提煉了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的過程機(jī)制。在設(shè)計技術(shù)瓶頸問題識別階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)形成構(gòu)建物理環(huán)境可供性機(jī)制，產(chǎn)生設(shè)計技術(shù)的優(yōu)化思路；在設(shè)計技術(shù)瓶頸問題分析階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)形成分析數(shù)據(jù)環(huán)境可供性機(jī)制，促進(jìn)設(shè)計技術(shù)原理的持續(xù)優(yōu)化；在設(shè)計技術(shù)瓶頸問題突破階段，逆向工程和反向?qū)W習(xí)形成孿生數(shù)字場景可供性機(jī)制，迭代構(gòu)建自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這一結(jié)論不僅推進(jìn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新研究，也細(xì)化了數(shù)字可供性的情境化機(jī)理。

（三）實(shí)踐啟示

本文的研究對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策制定和企業(yè)管理提供三個方面的啟示。第一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新是中國科技自立自強(qiáng)的具體實(shí)現(xiàn)方式，為中國加快突破“卡脖子”技術(shù)問題提供政策參考。國家應(yīng)大力推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)生產(chǎn)各個要素環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，尤其是鼓勵企業(yè)依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新創(chuàng)造更好的數(shù)據(jù)環(huán)境。第二，本文的研究結(jié)論可為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)加強(qiáng)對工業(yè)場景的感知，加強(qiáng)人、技術(shù)、環(huán)境的交互提供參考。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在推動工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，應(yīng)突破固有思維，積極探索更具有實(shí)用性的本土化解決方案。第三，在工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新過程中，應(yīng)加強(qiáng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)的合作，開展突破“卡脖子”技術(shù)瓶頸方面的協(xié)同。工業(yè)企業(yè)的業(yè)務(wù)場景是提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)，歸納總結(jié)、學(xué)習(xí)借鑒本土化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逆向創(chuàng)新案例的成功經(jīng)驗，能夠加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，有助于加快中國自主創(chuàng)新和科技自立自強(qiáng)的進(jìn)程。

（四）研究局限與展望

盡管本文對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行了探討，但仍有一些不足有待在未來的研究中繼續(xù)完善。第一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新最具代表性的關(guān)鍵行動是逆向工程和反向?qū)W習(xí)，本文僅從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)角度進(jìn)行分析，未來有必要結(jié)合人工智能應(yīng)用，從交互式機(jī)器學(xué)習(xí)角度進(jìn)一步解析。第二，本文從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺角度研究逆向創(chuàng)新突破“卡脖子”技術(shù)的過程，未考慮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的用戶，未來有必要從用戶角度出發(fā)，對逆向創(chuàng)新的資源和組織形成新的認(rèn)知，從而補(bǔ)充和拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺逆向創(chuàng)新的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李連翔，田志龍，楊玲，等.后發(fā)企業(yè)如何在“卡脖子”技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)建自主創(chuàng)新能力？——一個設(shè)計仿真軟件中小企業(yè)的縱向案例研究[J].管理世界，2024，40（8）：1-24.

[2] 裴軍，周婭，彭張林，等.高端裝備智能制造創(chuàng)新運(yùn)作：從平臺型企業(yè)到平臺型供應(yīng)鏈[J].管理世界，2023，39（1）：226-240.

[3] 肖靜華.企業(yè)跨體系數(shù)字化轉(zhuǎn)型與管理適應(yīng)性變革[J].改革，2020（4）：37-49.

[4] NAMBISAN S， WRIGHT M， FELDMAN M. The digital transformation of innovation and entrepreneurship：progress， challenges and key themes[J]. Research policy，2019，48（8）：103773.

[5] YOO Y， BOLAND J RJ， LYYTINEN K， et al. Organizing for innovation in the digitized world[J]. Organization science，2012，23（5）：1398-1408.

[6] 陳逢文，付龍望，張露，等.創(chuàng)業(yè)者個體學(xué)習(xí)、組織學(xué)習(xí)如何交互影響企業(yè)創(chuàng)新行為？——基于整合視角的縱向單案例研究[J].管理世界，2020，36（3）：142-164.

[7] 李東紅，陳昱蓉，周平錄.破解顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的跨界網(wǎng)絡(luò)治理路徑——基于百度Apollo自動駕駛開放平臺的案例研究[J].管理世界，2021，37（4）：130-159.

[8] 蘇郁鋒，周翔.“直播電商”情境下數(shù)字機(jī)會共創(chuàng)機(jī)制研究：基于數(shù)字可供性視角的質(zhì)性研究[J].南開管理評論，2023，26（1）：106-119.

[9] 李長升，汪詩燁，李延銘，等.人工智能的逆向工程——反向智能研究綜述[J].軟件學(xué)報，2023，34（2）：712-732.

[10] 肖紅軍，張麗麗.大模型倫理失范的理論解構(gòu)與治理創(chuàng)新[J].財經(jīng)問題研究，2024 （5）：15-32.

[11] 馬少林，徐萍.技術(shù)創(chuàng)新的可逆性與逆向工程基本模式研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2006（1）：83-85.

[12] HADENGUE M， MARCELLIS‐WARIN D N， WARIN T. Reverse innovation：a systematic literature review[J]. International journal of emerging markets，2017，12（2）：142-182.

[13] 王永貴，王娜.逆向創(chuàng)新有助于提升子公司權(quán)力和跨國公司的當(dāng)?shù)毓裥袨閱幔俊诖笮涂鐕驹谌A子公司的實(shí)證研究[J].管理世界，2019，35（4）：145-159.

[14] 邢小強(qiáng)，葛滬飛，仝允桓.反向創(chuàng)新的概念辨析、路徑劃分與研究框架[J].科研管理，2016，37（10）：26-34.

[15] MARI？ J， PEJI？ B M， GUPTA S. The origins of digital service innovation （DSI）： systematic review of ontology and future research agenda[J]. Journal of service management，2024，35（2）：141-175.

[16] 呂一博，韓少杰，蘇敬勤.翻越由技術(shù)引進(jìn)到自主創(chuàng)新的樊籬——基于中車集團(tuán)大機(jī)車的案例研究[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2017（8）：174-192.

[17] 金濤，陳建良，童水光.逆向工程技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國機(jī)械工程，2002（16）：86-92.

[18] ADOMAKO S， GYENSARE M A， AMANKWAH‐AMOAH J， et al. Tackling grand societal challenges：understanding when and how reverse engineering fosters frugal product innovation in an emerging market[J]. Journal of product innovation management，2024，41（2）：211-235.

[19] 高亮，李培根，黃培，等.數(shù)字化設(shè)計類工業(yè)軟件發(fā)展策略研究[J].中國工程科學(xué)，2023，25（2）：254-262.

[20] 吳鈞.逆向工程和3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].中國設(shè)備工程，2021（5）：217-218.

[21] 呂鐵，江鴻.從逆向工程到正向設(shè)計——中國高鐵對裝備制造業(yè)技術(shù)追趕與自主創(chuàng)新的啟示[J].經(jīng)濟(jì)管理，2017，39（10）：6-19.

[22] 何杰光，彭志平，崔得龍，等.一種多反向?qū)W習(xí)的教與學(xué)優(yōu)化算法[J].工程科學(xué)與技術(shù)，2019，51（6）：159-167.

[23] ZHANG F， ZHU L， XU Z， et al. Moving from reverse engineering to disruptive innovation in emerging markets：the importance of knowledge creation[J]. Technovation，2023，125（7）：102791.

[24] 胡玉峰，黃春琳，陸珉.基于自相關(guān)和Hough變換的丟失同步信息的視頻圖像還原[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2017，34（12）：3904-3907.

[25] CHATTERJEE S， D MOODY G， LOWRY P B， et al. The nonlinear influence of harmonious information technology affordance on organisational innovation[J]. Information systems journal，2021，31（2）：294-322.

[26] SEIDEL S， RECKER J， VOM BROCKE J. Sensemaking and sustainable practicing： functional affordances of information systems in green transformations[J]. MIS quarterly， 2013，37（4）：1275-1299.

[27] 程聰，陳鋒，楊澤，等.數(shù)字技術(shù)的逆向塑造：論數(shù)字技術(shù)的張力[J].科學(xué)學(xué)研究，2023，41（2）：202-211.

[28] 余江，范乃斯，韓進(jìn).“功能”還是“社會”？數(shù)字可供性概念、知識框架及未來展望[J/OL].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，（2024-04-25）[2024-11-12]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/12.1117.G3.20240424.1705.002.html.

[29] MAYER S， HODGES J， YU D， et al. An open semantic framework for the industrial internet of things[J]. IEEE intelligent systems，2017，32（1）：96-101.

[30] 張驍，劉潤喆，吳小龍，等.元賦能：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺驅(qū)動企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新能力構(gòu)建研究[J].管理世界，2024，40（7）：26-45+83.

[31] 尚晏瑩，蔣軍鋒.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的傳統(tǒng)制造企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新路徑[J].管理評論，2021，33（10）：130-144.

[32] 劉海兵，劉洋，黃天蔚.數(shù)字技術(shù)驅(qū)動高端顛覆性創(chuàng)新的過程機(jī)理：探索性案例研究[J].管理世界，2023，39（7）：63-81+99.

[33] 吳小龍，肖靜華，吳記.當(dāng)創(chuàng)意遇到智能：人與AI協(xié)同的產(chǎn)品創(chuàng)新案例研究[J].管理世界，2023，39（5）：112-126+144.

[34] 譚躍進(jìn)，呂欣，葛冰峰，等.基于模型的高端裝備創(chuàng)新研制任務(wù)集成管理[J].管理世界，2023，39（1）：204-216.

[35] 謝康，盧鵬，盛君葉，等.人工智能、產(chǎn)品創(chuàng)新與制造業(yè)適應(yīng)性轉(zhuǎn)型[J].北京交通大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2024，23（1）：84-95.

[36] EISENHARDT K M. Building theories from case study research[J]. Academy of management review，1989，14（4）：532-550.

The Realization Mechanism of Reverse Innovation Breaks through Design Technology Bottlenecks： A Case Study Based on Industrial Internet Platforms

RAN Jiasen1， XIAO Jinghua2

（1. School of Management， Guangzhou University， Guangzhou 510006， China； 2. School of Business， Sun Yat‐Sen University， Guangzhou 510275， China） Summary：The Chinese industrial manufacturing sector faces severe challenges from technology bottlenecks， impacting the autonomous innovation capabilities and national economic security. To address this issue， this paper employs an exploratory case study focusing on DW， a “dual‐cross” Industrial Internet platform enterprise， and investigates how it implements reverse innovation from industrial application back to industrial design， thereby overcoming design technology bottlenecks.

In the context of Industrial Internet platforms， the dynamic interplay between reverse engineering and opposition‐based learning constitutes the core actions driving reverse innovation. Digital affordances underpin the intrinsic mechanisms that facilitate this innovation process while addressing design and technological bottlenecks represents the outcome of reverse innovation.The results are as follows. First， the key actions in the three stages of reverse innovation are constituted by the reverse analysis of technical functions and the retroductive derivation of design concepts， the reverse interpretation of technical languages and the retroductive inference of technical principles， as well as the reverse optimization/substitution of technologies and the retroductive induction of technical standards. Second， the intrinsic mechanisms underpinning the three stages of reverse innovation consist of the construction of physical environment affordances， the analysis of data environment affordances， and the development of twin digital scenario affordances. Third， the outcomes of the three stages of reverse innovation are characterized by the optimized design concepts of technology， the refined technical design principles， and the establishment of independent technical standards.

Based on these findings， this study proposes a theoretical model of Industrial Internet reverse innovation （IIRI） to address design technology bottlenecks. The model reveals the key actions， intrinsic mechanisms， and outcomes of reverse innovation， providing a new theoretical framework and practical path for solving technology bottlenecks. The study finds that Industrial Internet platforms not only offer robust technical support but also play a crucial role in promoting technological innovation. Through reverse innovation， enterprises can rapidly master core technologies， break foreign monopolies， and achieve autonomous and controllable development goals.The primary contribution of this study lies in proposing the IIRI model， which enriches the theory of digital innovation in the context of the Industrial Internet. The findings provide practical guidance for enterprises to overcome technology bottlenecks and offer references for policymakers. Key words：reverse innovation； Industrial Internet platforms； overcoming technology bottlenecks； digital innovation；digital affordance

（責(zé)任編輯：劉欣琦）

[DOI]10.19654/j.cnki.cjwtyj.2025.02.008

[引用格式]冉佳森，肖靜華.逆向創(chuàng)新突破設(shè)計技術(shù)瓶頸的實(shí)現(xiàn)機(jī)制——基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的案例研究[J].財經(jīng)問題研究，2025（2）：92-105.

① 感謝廣州大學(xué)管理學(xué)院陳航瑩同學(xué)對本文所做的資料整理工作。