[摘 要] 推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展是推進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合的重要方向?;趶?fù)雜系統(tǒng)視角,結(jié)合拓展的TOE分析框架,探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的發(fā)展機(jī)制。在結(jié)構(gòu)上,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)間通過耦合協(xié)同的作用,形成復(fù)雜系統(tǒng)。圍繞技術(shù)、要素、組織與環(huán)境維度,技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新、要素滲透與交互、組織協(xié)同與升級(jí)構(gòu)成制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)在機(jī)制,市場驅(qū)動(dòng)與政府支持兩方面的作用構(gòu)成制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的外在機(jī)制。而且在內(nèi)熵、外熵的作用下,技術(shù)、要素、組織與環(huán)境維度會(huì)從系統(tǒng)內(nèi)外部持續(xù)影響制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的過程。因此,為推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展,應(yīng)系統(tǒng)性推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型的發(fā)展,同時(shí)實(shí)現(xiàn)技術(shù)、要素與組織維度的內(nèi)在變革,強(qiáng)化市場驅(qū)動(dòng)與政府支持兩方面作用。
[關(guān)鍵詞]制造業(yè)數(shù)智化;制造業(yè)服務(wù)化;耦合協(xié)同發(fā)展;復(fù)雜系統(tǒng);TOE分析框架
[中圖分類號(hào)] F424[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1673-0461(2025)07-0056-12
一、引言
近年來,大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)智技術(shù)蓬勃發(fā)展,引發(fā)了一系列的新業(yè)態(tài)、新模式與新產(chǎn)業(yè),并且引領(lǐng)制造行業(yè)的深刻變革。我國工業(yè)和信息化部在2023年的世界人工智能大會(huì)上提出,我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到5 000億元,企業(yè)數(shù)量超過4 300家,算力規(guī)模位居全球第二,同時(shí)已建成2 500多個(gè)數(shù)字化車間和智能工廠,經(jīng)過智能化改造,研發(fā)周期縮短約20.7%、生產(chǎn)效率提升約34.8%、不良品率降低約27.4%、碳排放減少約21.2%[1]。隨著信息化與工業(yè)化的深度融合,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的重要性在國家政策層面被提升至新的高度。隨著數(shù)智化逐漸成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新動(dòng)力,發(fā)展制造業(yè)服務(wù)化、促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合仍然是我國順應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力、培育現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合的背景下,融合智能機(jī)器人、數(shù)字化等新一代信息技術(shù)的先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)通過技術(shù)滲透、產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)、鏈條延伸、內(nèi)部重組等途徑,形成新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài),加速推進(jìn)制造業(yè)向數(shù)智化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型。作為推進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)變革的重要趨勢,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的側(cè)重點(diǎn)不同,前者強(qiáng)調(diào)以數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)為代表的新一輪信息技術(shù)對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)過程的融合,后者強(qiáng)調(diào)基于生產(chǎn)的產(chǎn)品和基于消費(fèi)的服務(wù)間的融合[2]。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化存在密切的聯(lián)動(dòng)發(fā)展關(guān)系,制造業(yè)數(shù)智化能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)服務(wù)化的創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)行賦能,而制造業(yè)服務(wù)化能夠在制造業(yè)數(shù)智化基礎(chǔ)上衍生出更多的發(fā)展需求。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合能夠產(chǎn)生數(shù)字服務(wù)化、智能服務(wù)化等服務(wù)型制造新模式、新業(yè)態(tài),使制造企業(yè)通過數(shù)智化方式創(chuàng)造、交付與捕獲服務(wù)價(jià)值[3]。然而,目前我國制造企業(yè)數(shù)智化仍處于較低水平,而且制造業(yè)服務(wù)化也與國際先進(jìn)水平存在較大差距。同時(shí),數(shù)智化與服務(wù)化之間發(fā)展不平衡、不協(xié)調(diào)的問題也較為突出。一方面,制造業(yè)數(shù)智化尚未從組織變革層面深度賦能服務(wù)化轉(zhuǎn)型;另一方面,制造業(yè)服務(wù)化并未充分實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)智技術(shù)的融合應(yīng)用,兩者的融合發(fā)展水平較低,嚴(yán)重阻礙我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在此背景下,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展成為我國促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合、推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的重要方向,因而對(duì)兩者耦合協(xié)同發(fā)展機(jī)制的深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。而現(xiàn)有文獻(xiàn)大多揭示了制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化之間存在單一的線性關(guān)系,缺少對(duì)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的系統(tǒng)性研究。在新一輪科技革命下,由技術(shù)創(chuàng)新帶來的產(chǎn)業(yè)變革更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng),而非技術(shù)。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化本身并非單純是制造業(yè)對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)、商業(yè)模式的應(yīng)用,而是由技術(shù)、組織、環(huán)境等多個(gè)方面共同影響下制造業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的系統(tǒng)性過程,而兩者的耦合協(xié)同也會(huì)進(jìn)一步形成更大的復(fù)雜系統(tǒng)。
因此,為深入理解制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的發(fā)展機(jī)制,本文基于復(fù)雜系統(tǒng)視角,探討制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的主體構(gòu)成、內(nèi)涵與表現(xiàn),并從技術(shù)、要素、組織三個(gè)維度和市場、政府兩方面探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)外機(jī)制,進(jìn)而基于復(fù)雜系統(tǒng)模型,探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的復(fù)雜性特征與發(fā)展機(jī)制。
二、文獻(xiàn)綜述
(一)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的影響研究
關(guān)于制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的影響研究,主要表現(xiàn)為數(shù)智賦能與服務(wù)需求兩種視角。從數(shù)智賦能視角來看,制造業(yè)數(shù)智化,作為大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合形成的新型生產(chǎn)方式,對(duì)制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型具有重要的賦能作用?,F(xiàn)有研究從工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等制造業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的具體技術(shù)特征、模式和平臺(tái)等不同層面揭示數(shù)智化對(duì)制造業(yè)服務(wù)化的影響作用。這些研究認(rèn)為數(shù)智化對(duì)制造業(yè)服務(wù)化具有重要的賦能作用,通過數(shù)字化技術(shù)、智能制造和互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的應(yīng)用[4],制造業(yè)數(shù)智化能夠整合服務(wù)供給能力,實(shí)現(xiàn)服務(wù)需求的異質(zhì)性[5-6],同時(shí)能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)服務(wù)化加強(qiáng)技術(shù)和服務(wù)創(chuàng)新的支撐,是促進(jìn)制造業(yè)服務(wù)化創(chuàng)新發(fā)展的根本動(dòng)力[7-8]。
從服務(wù)需求視角來看,制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展需求會(huì)推進(jìn)新一代信息技術(shù)和制造業(yè)的融合發(fā)展,從而推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)智化升級(jí)。信息技術(shù)與生產(chǎn)制造融合的過程,實(shí)質(zhì)上是制造企業(yè)投入知識(shí)、技術(shù)型高端服務(wù)要素的過程,而企業(yè)在生產(chǎn)過程中對(duì)高端信息服務(wù)的需要會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合。現(xiàn)有研究從數(shù)字化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等角度探討過服務(wù)化發(fā)展對(duì)制造企業(yè)數(shù)智化升級(jí)的重要推動(dòng)作用。研究認(rèn)為,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)在改變產(chǎn)品服務(wù)的同時(shí),會(huì)催生制造業(yè)新的產(chǎn)業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),實(shí)現(xiàn)從“以產(chǎn)品為中心”向“以用戶為中心”的根本性轉(zhuǎn)變,在服務(wù)主導(dǎo)的邏輯下,制造企業(yè)不斷提升服務(wù)能力的數(shù)智化,實(shí)現(xiàn)數(shù)智化升級(jí)[9-10]。
因而,制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化轉(zhuǎn)型并不是簡單因果關(guān)系,企業(yè)對(duì)高端信息服務(wù)的需求會(huì)推進(jìn)數(shù)智化的發(fā)展,同時(shí)數(shù)智化對(duì)制造業(yè)服務(wù)化的創(chuàng)新發(fā)展具有賦能作用,兩者在發(fā)展過程中都離不開彼此間的互動(dòng)協(xié)同。有部分學(xué)者開始從數(shù)字化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、商業(yè)模式創(chuàng)新、人工智能等不同角度探討制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化之間存在聯(lián)動(dòng)的關(guān)系[11-12]。然而,現(xiàn)有研究多以情境分析的方式,初步揭示了數(shù)智化與服務(wù)化之間存在協(xié)同演化的關(guān)系,缺乏從學(xué)理層面深入探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的協(xié)同發(fā)展機(jī)制。
(二)復(fù)雜系統(tǒng)理論與TOE理論分析框架
復(fù)雜系統(tǒng)理論是研究系統(tǒng)復(fù)雜性及非線性關(guān)系,以系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)為分析基礎(chǔ)的整體性科學(xué)。作為國內(nèi)最早研究復(fù)雜科學(xué)問題的學(xué)者,錢學(xué)森等(1990)[13]指出要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和視角研究各類問題。系統(tǒng)觀念在經(jīng)濟(jì)社會(huì)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用場景中發(fā)揮重要作用。復(fù)雜系統(tǒng)理論認(rèn)為系統(tǒng)演化的動(dòng)力本質(zhì)上來源于系統(tǒng)內(nèi)部,微觀主體的相互作用生成宏觀的復(fù)雜性現(xiàn)象。在實(shí)際運(yùn)用層面,現(xiàn)有研究往往基于復(fù)雜系統(tǒng)視角揭示客觀事物構(gòu)成的原因及其演化的歷程,其中,復(fù)雜性思維的特質(zhì)就在于深入把握事物之間的非線性關(guān)系。
技術(shù)-組織-環(huán)境(Technologyorganizationenvironment,TOE)分析框架由TORNATZKY和FLEISCHER(1990)[14]提出,用于分析微觀組織實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的影響因素與路徑,本質(zhì)上是包含技術(shù)、組織和環(huán)境三個(gè)層面的系統(tǒng)性分析框架。學(xué)者通過不斷應(yīng)用與發(fā)展TOE理論框架,將研究場景從特定微觀組織的創(chuàng)新活動(dòng)拓展到宏觀經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的創(chuàng)新變革[15],并且廣泛應(yīng)用于數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色轉(zhuǎn)型、工業(yè)數(shù)字化等研究領(lǐng)域[16-17]。在具體研究情境下,TOE分析框架揭示了技術(shù)、組織和環(huán)境三個(gè)維度的多重影響因素聯(lián)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)創(chuàng)新變革的作用機(jī)制,其中技術(shù)、組織和環(huán)境三個(gè)維度是系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素,三者的交互作用會(huì)影響系統(tǒng)的發(fā)展,這充分體現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)理論中系統(tǒng)內(nèi)部各組成之間相互關(guān)聯(lián)并發(fā)揮整體性作用的核心思想。
綜上所述,復(fù)雜系統(tǒng)理論的思想與TOE分析框架的主要內(nèi)容和分析范式相互契合。本文認(rèn)為,將TOE框架作為研究復(fù)雜系統(tǒng)視角下制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展問題的分析工具,可以有效應(yīng)對(duì)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的復(fù)雜整體性問題。同時(shí)考慮到制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化過程,數(shù)據(jù)要素與現(xiàn)代化服務(wù)要素在其中的關(guān)鍵作用,本文將要素維度創(chuàng)新性地引入TOE分析框架中?;谕卣沟腡OE分析框架,本文從技術(shù)、要素、組織維度揭示制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化之間內(nèi)在的結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)一步分析制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的內(nèi)涵與表現(xiàn),之后從技術(shù)-要素-組織-環(huán)境四個(gè)維度探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的內(nèi)外機(jī)制,并進(jìn)一步提出制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)模型,進(jìn)而得出相關(guān)重要啟示。
三、制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的主體構(gòu)成
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化兩者形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的必要前提。技術(shù)、要素與組織維度涵蓋了系統(tǒng)不同層次的內(nèi)在結(jié)構(gòu),而制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化通過技術(shù)、要素與組織維度在結(jié)構(gòu)上的耦合協(xié)同,能夠形成更復(fù)雜的整體系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)。
(一)制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征
制造業(yè)數(shù)智化構(gòu)成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的系統(tǒng)是制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的必要前提。制造業(yè)數(shù)智化表現(xiàn)為大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)對(duì)制造生產(chǎn)過程的融合,而在對(duì)數(shù)字技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用的基礎(chǔ)上,企業(yè)等產(chǎn)業(yè)組織構(gòu)成數(shù)智化子系統(tǒng)還需要滿足數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其組織本身的變革,使得生產(chǎn)制造過程形成一個(gè)各部分能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一且具有數(shù)字化功能的整體。
從系統(tǒng)論的視角,制造業(yè)數(shù)智化是動(dòng)態(tài)發(fā)展的整體結(jié)構(gòu)。技術(shù)、要素與組織維度構(gòu)成數(shù)智化系統(tǒng)的內(nèi)在結(jié)構(gòu),三個(gè)不同層面的構(gòu)成相互支撐,使系統(tǒng)發(fā)揮出整體功能。圍繞技術(shù)、要素與組織維度,制造業(yè)智能化系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分分別為新一代數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素與智能化組織。在制造業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型過程中,新一代數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素,以及智能化組織,通過競爭與協(xié)同并存的非線性關(guān)系,以耦合的方式構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。這種整體不僅能夠以某種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)方式,形成使整體內(nèi)部各部分聯(lián)結(jié)的組合,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的均衡,而且在某種外力與內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力的作用下,整體會(huì)發(fā)生演變,繼而又以一定結(jié)構(gòu)形式的聯(lián)結(jié)組合,實(shí)現(xiàn)新的系統(tǒng)均衡。
(1)在技術(shù)層面,以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)為代表的新一代數(shù)字化技術(shù)的集合構(gòu)成制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐。以制造系統(tǒng)為載體,新一代數(shù)字化技術(shù)的引入與應(yīng)用改變了原有系統(tǒng)的內(nèi)生結(jié)構(gòu),通過形成數(shù)據(jù)流,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能,優(yōu)化資源利用,從而提升系統(tǒng)的整體功能。其中,互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過連接生產(chǎn)制造的全流程,形成能夠支撐數(shù)智化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流;大數(shù)據(jù)技術(shù)通過分析、挖掘數(shù)據(jù)的商業(yè)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)流程的變革,賦能數(shù)智化系統(tǒng)的發(fā)展;人工智能算法通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中機(jī)理、知識(shí)、物理等模型與數(shù)據(jù)模型的融合,拓展新的應(yīng)用場景,優(yōu)化系統(tǒng)的資源利用效率;區(qū)塊鏈技術(shù)通過構(gòu)建生產(chǎn)關(guān)系的信任機(jī)制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造流程中不同環(huán)節(jié)、部門、參與主體間的可信數(shù)據(jù)交互,提升系統(tǒng)的協(xié)同效率。
(2)在要素層面,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素化的數(shù)據(jù)資源是制造業(yè)數(shù)智化發(fā)揮系統(tǒng)性功能的微觀基礎(chǔ)。新一代信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展引起技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式的重新構(gòu)建,使數(shù)據(jù)要素成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,賦能制造業(yè)生產(chǎn)變革。而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素化的數(shù)據(jù)資源同時(shí)也是使制造業(yè)數(shù)智化形成完整系統(tǒng)的基礎(chǔ)要素。由于數(shù)據(jù)資源特有的滲透性、非競爭性、及時(shí)性等特征,不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)要素,數(shù)據(jù)要素不僅能夠發(fā)揮出對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)效率的直接驅(qū)動(dòng)作用,使制造業(yè)數(shù)智化發(fā)揮生產(chǎn)賦能的重要功能,還能夠通過作用于其他生產(chǎn)要素,發(fā)揮出協(xié)同效應(yīng)[18],使得要素之間形成能夠相互聯(lián)系和作用的整體結(jié)構(gòu),進(jìn)而在數(shù)據(jù)要素流通的基礎(chǔ)上,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)的發(fā)展。
(3)在組織層面,智能化組織是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要組成部分。組織要素是制造業(yè)數(shù)智化的重要載體。根據(jù)巴納德的系統(tǒng)組織理論,組織本身就是一個(gè)協(xié)作的系統(tǒng),組織結(jié)構(gòu)是決定系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的先決條件。區(qū)別于工業(yè)經(jīng)濟(jì)條件下的傳統(tǒng)組織,智能化組織能夠通過大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)組織商業(yè)模式的變革,基于自主化的算力和強(qiáng)大的算法,表現(xiàn)出網(wǎng)狀化、平臺(tái)化、自驅(qū)型、數(shù)字驅(qū)動(dòng)型,以及學(xué)習(xí)型等組織特征,進(jìn)而隨著技術(shù)的更新迭代,協(xié)同共生、生態(tài)化成為智能化組織進(jìn)化的方向[19-20]。以智能化組織為載體,伴隨著組織變革,制造業(yè)數(shù)智化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)螺旋式動(dòng)態(tài)演化的過程。傳統(tǒng)組織形態(tài)在高成本、低效率的信息傳遞模式下具有封閉式、層級(jí)化等特點(diǎn),而信息技術(shù)的發(fā)展帶來組織方式的變革,從互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)到智聯(lián)網(wǎng)的涌現(xiàn)與應(yīng)用,使得組織間由單純的競爭或合作關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)共生性關(guān)系[21]。對(duì)于制造業(yè)數(shù)智化的發(fā)展過程,微觀組織間通過非線性的相互作用,得以構(gòu)成完整的復(fù)雜系統(tǒng),而從自動(dòng)化制造、數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造發(fā)展到智能制造,智能化組織方式的進(jìn)化使得制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)進(jìn)一步具備從初級(jí)到高級(jí)、從無序到有序的動(dòng)態(tài)演化能力。
在制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)均衡的條件下,新一代數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素與智能化組織間競爭和協(xié)同的作用表現(xiàn)為一種均衡的狀態(tài)。在這種均衡狀態(tài)下,要素間競爭與協(xié)同關(guān)系并存,新一代數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素與智能化組織相互支撐、相互促進(jìn)。一方面,新一代數(shù)字技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)要素的資源流通,實(shí)現(xiàn)智能化組織內(nèi)外的協(xié)同聯(lián)結(jié)。另一方面,智能化組織由于組織結(jié)構(gòu)本身的技術(shù)剛性,會(huì)維持新一代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展水平,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在組織規(guī)模內(nèi)的流通性。圖1表示了新一代數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素與智能化組織等不同層面在系統(tǒng)均衡狀態(tài)下的相互作用,是技術(shù)、要素與組織維度上制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)均衡的特征表現(xiàn)。
(二)制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征
系統(tǒng)論視角下,制造業(yè)服務(wù)化表現(xiàn)為一個(gè)各部分協(xié)調(diào)統(tǒng)一且具有服務(wù)化功能的整體。其中,制造業(yè)服務(wù)化的功能表現(xiàn)為投入服務(wù)化和產(chǎn)出服務(wù)化兩個(gè)方面。一方面,投入服務(wù)化是指在制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中投入人力資源管理、研發(fā)設(shè)計(jì)、信息服務(wù)等專業(yè)服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)增加值嵌入,促進(jìn)生產(chǎn)活動(dòng)有序進(jìn)行,提高生產(chǎn)效率;另一方面,產(chǎn)出服務(wù)化是指在制造業(yè)產(chǎn)出中增加服務(wù)要素的比重,從而實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造的功能,具體表現(xiàn)為制造業(yè)企業(yè)從單純設(shè)備制造商向制造服務(wù)綜合提供商的方向轉(zhuǎn)變[22]。制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)的構(gòu)成包括技術(shù)、要素與組織三個(gè)層面,這三個(gè)層面共同支撐服務(wù)化系統(tǒng),并促進(jìn)服務(wù)化功能的形成與發(fā)展。
(1)在技術(shù)層面,以產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)為載體,制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)是一個(gè)包含產(chǎn)品、服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)與支持設(shè)施的大系統(tǒng)。作為一個(gè)大系統(tǒng),技術(shù)層面構(gòu)成制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐的技術(shù)體系,是現(xiàn)代信息技術(shù)和服務(wù)平臺(tái)等一系列相關(guān)技術(shù)的有機(jī)組合和集成。在制造業(yè)服務(wù)化的趨勢出現(xiàn)之前,信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合就已經(jīng)發(fā)生,由于信息技術(shù)既有服務(wù)性又有生產(chǎn)性,使得傳統(tǒng)生產(chǎn)性企業(yè)也具有了服務(wù)性的特征[23]。之后,借助現(xiàn)代信息技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用,人力資本、知識(shí)等服務(wù)要素能夠嵌入制造業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值,進(jìn)而與制造業(yè)服務(wù)化相關(guān)的技術(shù)組合不斷融合發(fā)展,構(gòu)成了完整的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。
具體來看,制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)依賴于現(xiàn)代信息技術(shù)和各類服務(wù)平臺(tái)對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)過程的整合和發(fā)展?,F(xiàn)代信息技術(shù)可分為現(xiàn)代通信技術(shù)、高級(jí)計(jì)算技術(shù)、泛在感知技術(shù),以及不同技術(shù)間的相互融合[24]。現(xiàn)代信息技術(shù)能夠使服務(wù)要素?cái)[脫時(shí)間和空間的限制,以可儲(chǔ)存、可分析的數(shù)據(jù)信息形式,進(jìn)入制造業(yè)的物質(zhì)生產(chǎn)過程中,通過服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)內(nèi)生的變革。在現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)搭建各類服務(wù)平臺(tái),通過人、機(jī)、物之間的實(shí)時(shí)連接和智能交互,從不同方面促進(jìn)服務(wù)化功能、模式的發(fā)展。在投入服務(wù)化方面,圍繞制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程,系統(tǒng)通過構(gòu)建分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò),連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電子商務(wù)、生產(chǎn)監(jiān)控、供應(yīng)鏈管理等服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與服務(wù)的交互。在產(chǎn)出服務(wù)化方面,以用戶需求為主導(dǎo),系統(tǒng)使企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間通過以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)新交互,從而提供個(gè)性化定制等增值服務(wù),實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造。圖2表現(xiàn)了技術(shù)層面的制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)構(gòu)成。
(2)在要素層面,制造與服務(wù)的融合可以表現(xiàn)為制造業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)活動(dòng)所需的低成本要素與以信息科技、人力資本等為代表的現(xiàn)代服務(wù)要素通過相互滲透和互動(dòng),形成緊密關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素間組合方式的優(yōu)化。而生產(chǎn)要素組織方式的變化會(huì)不斷影響產(chǎn)品附加值的構(gòu)成,從服務(wù)要素滲透對(duì)產(chǎn)品附加值的不同影響程度,制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)表現(xiàn)為以生產(chǎn)為主導(dǎo)、生產(chǎn)與服務(wù)結(jié)合、以服務(wù)為主導(dǎo)的三個(gè)不同層次,同時(shí)這三個(gè)層次也體現(xiàn)了制造業(yè)服務(wù)化從投入服務(wù)化到產(chǎn)出服務(wù)化的變化過程。
具體來看,對(duì)于以生產(chǎn)為主導(dǎo)的制造業(yè)服務(wù)化,系統(tǒng)聚焦于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),服務(wù)要素對(duì)生產(chǎn)過程的滲透融合通過“服務(wù)外包”的方式實(shí)現(xiàn)。制造企業(yè)從外部引入現(xiàn)代化服務(wù)要素,如物流服務(wù)、金融服務(wù)、人力服務(wù),以及售后服務(wù)等,為制造業(yè)橫向分工提供適應(yīng)性服務(wù)功能。此時(shí),服務(wù)要素滲透只是作為制造產(chǎn)品生產(chǎn)成本的一部分,對(duì)產(chǎn)品附加值的影響較低。而對(duì)于生產(chǎn)與服務(wù)結(jié)合的制造業(yè)服務(wù)化,系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)與服務(wù)子系統(tǒng)間以模塊化的形式實(shí)現(xiàn)相互融合,從而形成有形產(chǎn)品和無形服務(wù)捆綁在一起的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)。此時(shí),服務(wù)要素滲透成為制造產(chǎn)品差異化競爭的重要手段,是產(chǎn)品價(jià)值增值的一部分。對(duì)于以服務(wù)為主導(dǎo)的制造業(yè)服務(wù)化,系統(tǒng)聚焦于服務(wù)環(huán)節(jié),制造與服務(wù)的融合通過外在生產(chǎn)嵌入的方式實(shí)現(xiàn)。這一層次的制造企業(yè)從單一制造商轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌驗(yàn)樯a(chǎn)企業(yè)提供全過程的綜合配套、系統(tǒng)集成服務(wù)的供應(yīng)商。此時(shí)的服務(wù)要素貫穿產(chǎn)品的生產(chǎn)、分配、流通、消費(fèi)全過程,是產(chǎn)品價(jià)值的核心,具有價(jià)值創(chuàng)造的功能。
(3)在組織層面,區(qū)別于工業(yè)經(jīng)濟(jì)條件下完全一體化的企業(yè)組織形態(tài),制造業(yè)服務(wù)化發(fā)展的趨勢引發(fā)生產(chǎn)組織形式的創(chuàng)新優(yōu)化,使得企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)之間的聯(lián)系變得更加緊密,企業(yè)組織形態(tài)也因此表現(xiàn)得更加并行化、動(dòng)態(tài)化、開放化。從組織層面來看,制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)具有組織間整合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),系統(tǒng)以某種契約為基礎(chǔ),通過特定組織形式,促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部或者企業(yè)之間的緊密聯(lián)系與互動(dòng),進(jìn)而整合分布式的資源,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)服務(wù)化的功能。制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)的組織形式可以表現(xiàn)為集團(tuán)組織、戰(zhàn)略聯(lián)盟、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò),以及這幾種形式的相互交叉、融合。
具體來看,集團(tuán)組織表現(xiàn)為企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)外部在相互依賴、利益共享,以及目標(biāo)一致性的基礎(chǔ)上,以個(gè)人利益在總體利益上完全滲入的方式,通過聯(lián)合形成集團(tuán),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)內(nèi)部化。在制造業(yè)服務(wù)化過程中,制造企業(yè)或服務(wù)企業(yè)會(huì)通過集團(tuán)組織形式,對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)進(jìn)行橫縱向的整合,形成以大企業(yè)為核心、中小企業(yè)協(xié)作支撐的多層次組織結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)了制造企業(yè)向服務(wù)領(lǐng)域的拓展,或者服務(wù)企業(yè)向制造領(lǐng)域的滲透。而戰(zhàn)略聯(lián)盟是指企業(yè)之間為了共同的戰(zhàn)略目標(biāo),通過合作協(xié)議的方式形成優(yōu)勢互補(bǔ)、分工協(xié)作的聯(lián)合組織。制造企業(yè)和服務(wù)企業(yè)也會(huì)通過建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,進(jìn)行企業(yè)各自價(jià)值鏈環(huán)節(jié)之間的合作,從而在價(jià)值共創(chuàng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的交叉融合和相互滲透。動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)則表現(xiàn)為既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的企業(yè)在戰(zhàn)略聯(lián)盟的基礎(chǔ)上,不斷以各種復(fù)雜多樣的經(jīng)濟(jì)聯(lián)結(jié)和社會(huì)聯(lián)結(jié)的方式,形成的一種動(dòng)態(tài)發(fā)展的合作組織形式[25]。在新一代人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下,制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)逐漸通過多價(jià)值主體間的共創(chuàng)共享,形成一種動(dòng)態(tài)演化的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),其中,各類價(jià)值主體之間會(huì)圍繞顧客需求,不斷整合各類資源、促進(jìn)資源彼此交互,從而促進(jìn)跨域價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的形成,實(shí)現(xiàn)跨界融合。
四、制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)涵與表現(xiàn)
(一)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)涵
耦合從自然科學(xué)角度,是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素(系統(tǒng))通過相互作用而彼此影響以至聯(lián)合起來的現(xiàn)象。而協(xié)同強(qiáng)調(diào)要素(系統(tǒng))之間的相干能力,表現(xiàn)了要素(系統(tǒng))間屬性相互增強(qiáng)并向同一方向發(fā)展的相干性。根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn),耦合協(xié)同是指不同系統(tǒng)通過積極的相互作用,向同一方向共同演進(jìn)而形成一個(gè)新系統(tǒng)的過程,表現(xiàn)了系統(tǒng)由無序演化為有序的發(fā)展趨勢。在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)層面、各個(gè)領(lǐng)域會(huì)通過相互作用以及內(nèi)在聯(lián)系構(gòu)成一個(gè)復(fù)合有機(jī)系統(tǒng)[26],而產(chǎn)業(yè)發(fā)展就是整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)不斷演進(jìn)的過程,其中相關(guān)環(huán)節(jié)會(huì)通過組合形成重要模塊,構(gòu)成支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的子系統(tǒng),子系統(tǒng)間會(huì)存在相互促進(jìn)、相互影響的作用關(guān)系,推動(dòng)著整個(gè)系統(tǒng)的有序發(fā)展。
制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同就是指制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化之間通過相互作用,共同發(fā)展,從而推動(dòng)整個(gè)制造業(yè)發(fā)展的過程。從復(fù)雜系統(tǒng)的視角來看,制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)是由制造業(yè)數(shù)智化的子系統(tǒng)和制造業(yè)服務(wù)化的子系統(tǒng)構(gòu)成。耦合協(xié)同的過程是制造業(yè)數(shù)智化子系統(tǒng)與制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)之間相互作用而彼此影響的過程,其中制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化子系統(tǒng)間的相干性是使兩個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)耦合從而形成新系統(tǒng)的重要條件。
(二)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的具體表現(xiàn)
產(chǎn)業(yè)內(nèi)不同層面的主體間組織形態(tài)變化是制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的直觀表現(xiàn)。從產(chǎn)業(yè)組織演化趨勢來看,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化兩者不是孤立發(fā)展的,而是相互促進(jìn)、共同發(fā)展的,兩者耦合協(xié)同的范圍覆蓋了價(jià)值鏈全流程、供應(yīng)鏈全周期與產(chǎn)業(yè)鏈全生態(tài)。從價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈到產(chǎn)業(yè)鏈,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同依次表現(xiàn)出從企業(yè)個(gè)體、企業(yè)之間到產(chǎn)業(yè)之間的組織形態(tài)變化。
(1)價(jià)值鏈全流程的耦合協(xié)同表現(xiàn)為制造企業(yè)個(gè)體為實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造與增值,通過價(jià)值鏈全流程的整合和交互,推動(dòng)數(shù)智化與服務(wù)化形成協(xié)同發(fā)展的態(tài)勢。從價(jià)值鏈的角度,制造企業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同貫穿了企業(yè)從研發(fā)、設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)、銷售、物流到售后的全流程。制造企業(yè)利用數(shù)智化對(duì)制造業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)流程改造的同時(shí),也推動(dòng)著制造業(yè)本身的商業(yè)模式轉(zhuǎn)換,圍繞客戶需求,從提供單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁爱a(chǎn)品+服務(wù)”組合,推動(dòng)服務(wù)型制造新模式的發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)的整合,形成產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng),并進(jìn)一步促使制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、靈活和協(xié)同的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。
(2)供應(yīng)鏈全周期的耦合協(xié)同表現(xiàn)為企業(yè)之間為提高供應(yīng)鏈組織效率,通過上下游協(xié)同配合,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展。從供應(yīng)鏈的角度,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的范圍涉及從供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商直至最終用戶的上下游企業(yè)之間。圍繞產(chǎn)品制造或服務(wù)提供,上下游企業(yè)之間通過數(shù)據(jù)、數(shù)字技術(shù)、平臺(tái)等服務(wù)性要素的投入,構(gòu)建起信息、資源等通暢傳遞、有效轉(zhuǎn)換的一體化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高效、可持續(xù)的供應(yīng)鏈運(yùn)作,提高制造業(yè)投入服務(wù)化水平的同時(shí),使得供給與需求精準(zhǔn)對(duì)接,利用物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù),整合消費(fèi)者個(gè)性化需求,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制,促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)出服務(wù)化的發(fā)展,而對(duì)供應(yīng)鏈全周期管理的需求能夠進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)數(shù)智化發(fā)展。
(3)產(chǎn)業(yè)鏈全生態(tài)的耦合協(xié)同表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)鏈不同主體之間為形成價(jià)值共同體,通過產(chǎn)業(yè)鏈的整合與拓展,實(shí)現(xiàn)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的范圍涉及從要素源頭到產(chǎn)出終端的制造與服務(wù)不同產(chǎn)業(yè)部門之間。產(chǎn)業(yè)鏈上各主體在數(shù)智化賦能下能夠緊密銜接,形成各方共同參與、優(yōu)勢互補(bǔ)、分工合作、利益共享的價(jià)值共同體,實(shí)現(xiàn)制造與服務(wù)的跨界融合。一方面,通過產(chǎn)業(yè)鏈整合,制造與服務(wù)資源相互滲透;另一方面,通過產(chǎn)業(yè)鏈的延伸拓展,不僅使得制造企業(yè)在新一代數(shù)字技術(shù)支撐下實(shí)現(xiàn)服務(wù)產(chǎn)品化,而且使得現(xiàn)代服務(wù)企業(yè)能夠依托數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作等優(yōu)勢,向制造領(lǐng)域延伸,并通過產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)智化創(chuàng)新。
五、復(fù)雜系統(tǒng)視角下制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)外機(jī)制
制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)與制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)兩者不是獨(dú)立發(fā)展的線性過程,在發(fā)展過程中彼此會(huì)不可避免地相互影響、相互交融。在均衡條件下,制造業(yè)數(shù)智化系統(tǒng)與制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)會(huì)通過互補(bǔ)的方式形成協(xié)調(diào),從而產(chǎn)生耦合協(xié)同的作用,進(jìn)而通過子系統(tǒng)之間的相互作用,推動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)從無序發(fā)展為有序,并逐漸形成更高級(jí)別、更高層次的有序結(jié)構(gòu)。然而制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的過程,這個(gè)過程是由內(nèi)在機(jī)制和外在機(jī)制共同作用而產(chǎn)生的,其中,系統(tǒng)的內(nèi)部基礎(chǔ)和外部環(huán)境分別決定著內(nèi)在機(jī)制和外在機(jī)制。只有當(dāng)內(nèi)部基礎(chǔ)和外部環(huán)境相互匹配,才能有效發(fā)揮內(nèi)在機(jī)制和外在機(jī)制的作用效應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)展的均衡條件,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)同。
基于復(fù)雜系統(tǒng)的視角,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)在機(jī)制是指制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化兩個(gè)子系統(tǒng)之間相互影響的運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)關(guān)系。由于技術(shù)、要素與組織維度構(gòu)成了系統(tǒng)內(nèi)部的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化會(huì)從技術(shù)、要素與組織維度產(chǎn)生一系列的創(chuàng)新與整合,使得兩者在系統(tǒng)內(nèi)部能夠通過相互協(xié)調(diào)的方式,形成整體有序的結(jié)構(gòu)。因此,圍繞技術(shù)、要素與組織的三個(gè)維度,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)在機(jī)制主要表現(xiàn)為技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新機(jī)制、要素滲透與交互機(jī)制、組織協(xié)同與升級(jí)機(jī)制。
(一)技術(shù)維度:技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新機(jī)制
根據(jù)熊彼特的創(chuàng)新理論,技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)為某項(xiàng)技術(shù)或工藝發(fā)明引入實(shí)際生產(chǎn)中,并對(duì)原有生產(chǎn)體系產(chǎn)生震蕩效應(yīng)。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進(jìn),以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能為核心的新一代數(shù)字技術(shù)逐漸成為新產(chǎn)業(yè)革命下典型的通用目的技術(shù)。作為通用目的技術(shù),新一代數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新不僅與制造業(yè)數(shù)智化、制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展息息相關(guān),直接影響著產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型進(jìn)程,還對(duì)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同的過程產(chǎn)生重要推動(dòng)作用。一方面,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展離不開數(shù)字技術(shù)作為底層技術(shù)的支撐作用,數(shù)字科技的不斷進(jìn)步會(huì)推動(dòng)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,而技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)了商業(yè)模式的創(chuàng)新[27],產(chǎn)生了數(shù)字化制造、智能制造、服務(wù)型制造等新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)。另一方面,技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)共性技術(shù)的擴(kuò)散,使得以數(shù)字技術(shù)為外殼的知識(shí)資產(chǎn)逐漸消除了實(shí)物資產(chǎn)專用性對(duì)數(shù)智化、服務(wù)化不同系統(tǒng)耦合造成的障礙,為制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)同提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
(二)要素維度:要素滲透與交互機(jī)制
要素的滲透與交互是不同系統(tǒng)或者系統(tǒng)不同部分之間實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)同的微觀基礎(chǔ)。根據(jù)協(xié)同理論,在復(fù)雜開放系統(tǒng)中,子系統(tǒng)間會(huì)通過相互作用而產(chǎn)生1+1gt;2的整體效應(yīng),形成新的有序結(jié)構(gòu),而子系統(tǒng)間的相互作用是系統(tǒng)要素按照一定的規(guī)則和原則相互交織的結(jié)果。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同是在制造、數(shù)據(jù)和服務(wù)等相關(guān)資源要素集成的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。其中,數(shù)據(jù)要素作為基本生產(chǎn)要素,區(qū)別于勞動(dòng)力、資本等傳統(tǒng)生產(chǎn)要素,既具有融合效應(yīng),即通過以數(shù)字產(chǎn)品或者數(shù)字服務(wù)為載體,附著于其他資源要素上,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與其他要素間的協(xié)同聯(lián)動(dòng),又具有乘數(shù)倍增效應(yīng),即通過數(shù)據(jù)要素的流通,能夠放大其他要素在價(jià)值鏈流轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的價(jià)值。
在制造業(yè)數(shù)智化過程中,數(shù)據(jù)要素通過融合效應(yīng),能夠貫穿制造業(yè)生產(chǎn)制造全流程,使勞動(dòng)力、資本等要素實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化,從而賦能制造業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)變革,并進(jìn)一步促進(jìn)制造業(yè)服務(wù)化發(fā)展。數(shù)據(jù)要素滲透對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的變革不僅優(yōu)化了制造與服務(wù)資源之間原有的結(jié)構(gòu)差異,使制造和服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同資源間的整合,而且通過數(shù)據(jù)要素的流通,不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,借助于強(qiáng)大的算力、算法,促進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值,從而推動(dòng)制造業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展。而在制造業(yè)服務(wù)化進(jìn)程中,融入生產(chǎn)活動(dòng)中的現(xiàn)代服務(wù)要素直接或間接地與數(shù)據(jù)要素作用相關(guān),制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展需求會(huì)推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化的發(fā)展。一方面,以信息科技、人力資本等為代表的現(xiàn)代服務(wù)要素伴隨信息技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)而產(chǎn)生,是建立在信息技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,其本身積累的過程就涵蓋了數(shù)據(jù)要素流通的關(guān)鍵作用。另一方面,服務(wù)要素實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值或者創(chuàng)造的過程是數(shù)據(jù)密集型的生產(chǎn)和服務(wù)融合過程,數(shù)據(jù)貫穿服務(wù)型制造價(jià)值鏈的全流程[28],基于數(shù)據(jù)要素的流通,價(jià)值鏈上各環(huán)節(jié)能夠圍繞用戶需求實(shí)現(xiàn)資源要素的整合與交互,從而形成增值服務(wù),并進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)數(shù)智化賦能。
(三)組織維度:組織協(xié)同與升級(jí)機(jī)制
組織協(xié)同與升級(jí)是制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化兩個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)同的重要驅(qū)動(dòng)力。由制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同所形成的復(fù)雜系統(tǒng)既具有智能化組織的結(jié)構(gòu)特征,又具有制造業(yè)服務(wù)化組織整合的特點(diǎn)。制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化系統(tǒng)兩者的組織結(jié)構(gòu)既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立,數(shù)智化強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)資源為媒介,以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為載體,推動(dòng)組織向“去中心化”、網(wǎng)絡(luò)化和生態(tài)化的方向演進(jìn)[29],而服務(wù)化強(qiáng)調(diào)以客戶需求為導(dǎo)向,為支撐“產(chǎn)品+服務(wù)”的業(yè)務(wù)模式,推動(dòng)組織一體化方向發(fā)展[30]。組織協(xié)同與升級(jí)是實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息系統(tǒng)間資源動(dòng)態(tài)共享與業(yè)務(wù)過程協(xié)作的關(guān)鍵,在制造業(yè)數(shù)智化、服務(wù)化進(jìn)程中,子系統(tǒng)間會(huì)通過組織協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)資源的共享與業(yè)務(wù)協(xié)作,從而推進(jìn)系統(tǒng)集成與整體優(yōu)化升級(jí)。
組織協(xié)同作用涉及從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈到產(chǎn)業(yè)生態(tài)等不同維度的協(xié)同組織間資源交互行為。對(duì)于制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同,協(xié)同組織具體表現(xiàn)為以打破組織內(nèi)部資源之間的各種壁壘和邊界為目標(biāo)而進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)作的生產(chǎn)組織。企業(yè)維度上,數(shù)智化融入銜接產(chǎn)品和服務(wù)環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈中,企業(yè)內(nèi)部通過跨部門、跨業(yè)務(wù)流程的資源集成,形成系統(tǒng)一體化的流程型組織結(jié)構(gòu);產(chǎn)業(yè)鏈維度上,數(shù)智化連接上下游的制造與服務(wù)企業(yè),不同企業(yè)通過跨產(chǎn)業(yè)鏈全鏈的資源集成,形成實(shí)現(xiàn)供需端精準(zhǔn)對(duì)接的平臺(tái)型組織結(jié)構(gòu);產(chǎn)業(yè)生態(tài)維度上,數(shù)智化實(shí)現(xiàn)制造與服務(wù)活動(dòng)的泛在智聯(lián),不同產(chǎn)業(yè)鏈通過跨域價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的資源整合,形成實(shí)現(xiàn)跨界融合的生態(tài)型組織結(jié)構(gòu)。
(四)環(huán)境維度:市場驅(qū)動(dòng)與政府支持作用
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同作為動(dòng)態(tài)的發(fā)展過程,不只與制造業(yè)數(shù)智化、服務(wù)化的演化進(jìn)程息息相關(guān),而且還會(huì)受到企業(yè)組織與市場、政府之間相互作用的外在影響。根據(jù)系統(tǒng)論的基本原理,系統(tǒng)總是處于與環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用中,通過系統(tǒng)與環(huán)境在物質(zhì)、能量、信息等方面的交換,系統(tǒng)得以向上發(fā)展并穩(wěn)定存在。而且對(duì)于開放系統(tǒng)來說,系統(tǒng)與環(huán)境之間存在共塑特征:一方面,環(huán)境不僅能為系統(tǒng)提供資源要素,而且會(huì)以外在壓力對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生拉動(dòng)的作用;另一方面,系統(tǒng)不僅對(duì)環(huán)境實(shí)現(xiàn)功能服務(wù),而且會(huì)通過系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)間的相互作用,倒逼環(huán)境發(fā)生變化。以企業(yè)組織作為系統(tǒng)內(nèi)部的重要微觀主體,影響制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的外部環(huán)境可以表現(xiàn)為市場、政府兩個(gè)方面的作用。
(1)市場會(huì)從供給端與需求端影響制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同,通過發(fā)揮資源配置功能,引導(dǎo)數(shù)據(jù)要素對(duì)制造、服務(wù)環(huán)節(jié)的融合,以及實(shí)現(xiàn)制造、服務(wù)等各類資源要素的整合。對(duì)于供給端,完善的要素市場能夠促進(jìn)生產(chǎn)要素自主有序流動(dòng),激發(fā)市場主體的創(chuàng)新活力,驅(qū)動(dòng)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)與商業(yè)模式的創(chuàng)新,進(jìn)而促進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同。其中,數(shù)據(jù)要素市場建設(shè),作為要素市場化配置的重要內(nèi)容,對(duì)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同具有重要影響作用。一方面,深化數(shù)據(jù)要素資源配置有利于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),不僅能夠提升制造業(yè)數(shù)智化水平,而且能夠促進(jìn)制造業(yè)的價(jià)值鏈向微笑曲線兩端延伸,發(fā)展制造業(yè)服務(wù)化的新模式新業(yè)態(tài)[31]。另一方面,數(shù)據(jù)要素市場連接生產(chǎn)、分配、流通等各環(huán)節(jié),通過實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有序流通和交易[32],避免數(shù)據(jù)孤島和制度壁壘的存在,促進(jìn)各市場主體間、線上數(shù)據(jù)與線下市場間的協(xié)同發(fā)展,有利于制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同。
對(duì)于需求端,市場需求的變化是推動(dòng)制造企業(yè)變革生產(chǎn)方式、組織方式和服務(wù)方式的直接動(dòng)力。在市場運(yùn)行規(guī)則的作用下,企業(yè)能夠自動(dòng)感受市場需求不斷升級(jí)的信號(hào),并對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營行為進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),從而為了適應(yīng)新的消費(fèi)需求以及獲取競爭優(yōu)勢,制造企業(yè)進(jìn)行數(shù)智化與服務(wù)化的轉(zhuǎn)型。而制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同是制造企業(yè)共同推進(jìn)數(shù)智化與服務(wù)化轉(zhuǎn)型的過程。一方面,制造企業(yè)的數(shù)智化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型是企業(yè)運(yùn)營模式的轉(zhuǎn)換過程,而在數(shù)字經(jīng)濟(jì)條件下,以客戶為中心的商業(yè)模式逐漸取代以產(chǎn)品為中心的傳統(tǒng)模式,以客戶需求為導(dǎo)向成為制造企業(yè)向數(shù)智化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型過程中實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造的重要條件[33]。另一方面,在制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化相互影響過程中,需要制造企業(yè)考慮市場需求變化的現(xiàn)實(shí)情況,從而使企業(yè)能夠圍繞用戶需求,不斷調(diào)整自身經(jīng)營戰(zhàn)略,增強(qiáng)價(jià)值創(chuàng)造能力,推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展。
(2)政府對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)、支持作用是推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的重要外在動(dòng)力。政府主要通過政策引導(dǎo)、企業(yè)支持、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等途徑,對(duì)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同發(fā)揮重要作用。在政策引導(dǎo)方面,政府通過制定實(shí)施科學(xué)有效的產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)和推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)融合的深度發(fā)展,我國先后出臺(tái)了一系列促進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化、制造業(yè)服務(wù)化發(fā)展的相關(guān)政策,而隨著制造業(yè)數(shù)智化、服務(wù)化的不斷發(fā)展,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同成為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。在企業(yè)支持方面,政府一直以來通過政策、技術(shù)、資金、人才等支持渠道,鼓勵(lì)大型企業(yè)發(fā)揮示范引領(lǐng)作用,并促進(jìn)大中小企業(yè)融通發(fā)展,為制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,政府通過加強(qiáng)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算平臺(tái)等數(shù)智化公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè),為制造企業(yè)推進(jìn)數(shù)智化、服務(wù)化提供一體化的平臺(tái)支撐功能,進(jìn)而使得制造業(yè)能夠以平臺(tái)作為工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈連接的樞紐,打通設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、流通、消費(fèi)與服務(wù)各環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同。
綜上所述,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同機(jī)制既包括了由技術(shù)、要素與組織三個(gè)維度構(gòu)成的內(nèi)在機(jī)制,也包含了由市場、政府兩方面作用構(gòu)成的外在機(jī)制。而且,內(nèi)在機(jī)制與外在機(jī)制之間形成相互支撐的作用關(guān)系,只有在內(nèi)在機(jī)制與外在機(jī)制的共同作用下,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同形成的復(fù)雜系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、向上的發(fā)展。其中,作為內(nèi)在機(jī)制,在技術(shù)維度上,技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新,會(huì)通過數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)共性技術(shù)擴(kuò)散,進(jìn)一步推動(dòng)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及商業(yè)模式的創(chuàng)新;在要素維度上,要素滲透與交互,會(huì)通過數(shù)據(jù)要素的融合與乘數(shù)倍增效應(yīng),使得制造與服務(wù)實(shí)現(xiàn)資源的整合與交互;在組織維度上,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化不同系統(tǒng)之間通過組織協(xié)同作用,整合智能化、服務(wù)化的組織結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)資源共享與業(yè)務(wù)升級(jí),進(jìn)而推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)同。而作為外在機(jī)制,在市場層面,完善的要素市場與市場需求的變化會(huì)從供給端和需求端,驅(qū)動(dòng)制造企業(yè)進(jìn)行數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同;在政府層面,政府對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)、支持作用,通過政策引導(dǎo)、企業(yè)支持、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等途徑,會(huì)對(duì)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同產(chǎn)生重要推力。最終,在內(nèi)在機(jī)制、外在機(jī)制,以及兩種機(jī)制的共同作用下,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)同,并且整個(gè)耦合協(xié)同系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。具體耦合協(xié)同機(jī)制見圖3。
六、制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)模型
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的演化過程,是制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化在開放系統(tǒng)中,通過非線性的相互關(guān)系打破原有系統(tǒng)的線性結(jié)構(gòu),從而引起整個(gè)系統(tǒng)向有序化方向發(fā)展,最終制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同會(huì)推進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。為深入研究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)本質(zhì),下文將構(gòu)建制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的理論模型,首先分析制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的復(fù)雜性特征,之后基于熵理論,刻畫制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的動(dòng)力機(jī)制。
(一)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的復(fù)雜性特征
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)是以制造企業(yè)為微觀主體,由制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的子系統(tǒng)耦合而構(gòu)成的,涉及制造業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售、物流,及售后服務(wù)活動(dòng)等全流程的整體系統(tǒng)。系統(tǒng)組成元素之間以及系統(tǒng)和環(huán)境之間存在競爭與合作等復(fù)雜的相互作用,并在系統(tǒng)內(nèi)外的共同作用下,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)具有復(fù)雜系統(tǒng)特性,分別表現(xiàn)為層次性、非線性、自適應(yīng)性、自組織性與涌現(xiàn)性等特征。
(1)層次性。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)具有由簡單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的不同層次。每個(gè)層次都有不同的整體性,層次不同,系統(tǒng)的屬性、結(jié)構(gòu)與功能也表現(xiàn)不同,同時(shí)低層次的特性是形成高層次特性的基礎(chǔ),高層次具有低層次所沒有的新特性,不同層次之間既相互區(qū)別又相互聯(lián)系。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同系統(tǒng)的層次可以從多維度展開。從數(shù)智化發(fā)展的維度,耦合協(xié)同系統(tǒng)可以劃分為自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化等不同技術(shù)支持下的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng);從服務(wù)化發(fā)展的維度,耦合協(xié)同系統(tǒng)的不同層次可以表現(xiàn)為數(shù)字化賦能下從以產(chǎn)品為導(dǎo)向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑?wù)為導(dǎo)向的生產(chǎn)系統(tǒng);從系統(tǒng)本身演化的維度,耦合協(xié)同系統(tǒng)可以劃分為從演化初期、中期到后期的不同階段。
(2)非線性。復(fù)雜系統(tǒng)中各個(gè)部分之間存在相互聯(lián)系和制約的作用,這些循環(huán)作用會(huì)形成反饋回路,從而推動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)反映了制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)之間存在相互影響的反饋機(jī)制。兩者耦合協(xié)同水平不僅是制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)之間的疊加效果,而且是由制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化通過交互的非線性作用決定的。
(3)自適應(yīng)性。復(fù)雜系統(tǒng)的元素是具有適應(yīng)性的主體,它能夠與環(huán)境以及其他主體進(jìn)行交互作用,通過這種持續(xù)不斷的交互作用,系統(tǒng)能夠不斷地學(xué)習(xí)或積累經(jīng)驗(yàn),從而改變自身的結(jié)構(gòu)和功能。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化在耦合協(xié)同過程中會(huì)不斷進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào),以及系統(tǒng)與外部環(huán)境間的物質(zhì)、信息等交互,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我適應(yīng)、自我學(xué)習(xí)與自我進(jìn)化。從微觀主體的角度,制造企業(yè)在協(xié)同推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化與服務(wù)化轉(zhuǎn)型的過程中,為滿足市場需求或者維持市場競爭力,對(duì)外需要與外界環(huán)境形成互動(dòng),對(duì)內(nèi)需要不斷調(diào)整適應(yīng)性行為,進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程等方面的優(yōu)化創(chuàng)新。
(4)自組織性。復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間能夠自行按照某種規(guī)則形成一定的結(jié)構(gòu)或功能,從而實(shí)現(xiàn)從混沌無序的初態(tài)向穩(wěn)定有序的終態(tài)的演化過程。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化具有密切的互為發(fā)展關(guān)系,以兩者的相互作用為基礎(chǔ),制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化不同子系統(tǒng)之間能夠自發(fā)地相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng),并形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。
(5)涌現(xiàn)性。復(fù)雜系統(tǒng),作為整體系統(tǒng),具有其組成部分所沒有的新屬性。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)由制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)構(gòu)成,子系統(tǒng)間的非線性交互是系統(tǒng)演化的主要?jiǎng)恿?。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化,作為子系統(tǒng),本身就具有整體性、動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性等特征,兩者的耦合協(xié)同不僅會(huì)進(jìn)一步放大這些特性,而且還會(huì)產(chǎn)生從局部到整體升級(jí)的耦合效應(yīng),使得制造業(yè)數(shù)智化和制造業(yè)服務(wù)化的發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于兩者獨(dú)立發(fā)展的結(jié)果,并促進(jìn)總體效益的提升。
(二)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同系統(tǒng)的熵理論模型
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同是系統(tǒng)性、整體性、全局性的變革。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同功能和目的的復(fù)雜系統(tǒng),其中復(fù)雜系統(tǒng)的要素是指參與制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同過程的組成部分,包含了制造業(yè)數(shù)智化子系統(tǒng)、制造業(yè)服務(wù)化子系統(tǒng)的要素。因此,可以將制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同系統(tǒng)定義為,參與制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同過程的各類要素及要素間相互關(guān)系的集合。
借鑒復(fù)雜系統(tǒng)理論,引入熵的概念反向表示制造業(yè)數(shù)字化與制造業(yè)服務(wù)化的耦合協(xié)同程度,熵越大則耦合協(xié)同程度越低。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu),熵是不確定性負(fù)度量,此處用以度量制造業(yè)數(shù)字化與制造業(yè)服務(wù)化系統(tǒng)各要素帶來的不確定性,熵越大則系統(tǒng)的混亂程度即無序程度越高。
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同系統(tǒng)的熵可表現(xiàn)為由系統(tǒng)內(nèi)部因素和外部環(huán)境要素帶來的內(nèi)外部不確定性,分別用內(nèi)熵和外熵表示。從制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)外機(jī)制來看,技術(shù)、要素與組織維度的不確定性因素會(huì)引發(fā)內(nèi)熵的變化,環(huán)境維度在市場、政府作用層面的不確定性因素會(huì)引發(fā)外熵的變化。
制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的演變是內(nèi)熵與外熵共同作用的結(jié)果。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論,在內(nèi)外熵共同動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下,復(fù)雜系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài),無序程度呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化,當(dāng)系統(tǒng)能量達(dá)到閾值時(shí),系統(tǒng)內(nèi)部某些漲落成長為巨漲落,形成有序的耗散結(jié)構(gòu)或者進(jìn)入極不穩(wěn)定的混沌分支。制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同系統(tǒng)滿足耗散結(jié)構(gòu)形成的必要條件,技術(shù)、要素、組織與環(huán)境維度會(huì)從系統(tǒng)內(nèi)外部持續(xù)影響制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的過程,在共同的積極影響下,良性能量量變引起質(zhì)變,系統(tǒng)的有序性和穩(wěn)定性極大提升,實(shí)現(xiàn)向上發(fā)展。圖4表現(xiàn)了基于熵視角下制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同的動(dòng)力機(jī)制。
七、結(jié)論與啟示
數(shù)實(shí)融合背景下,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化存在密切的互為發(fā)展關(guān)系,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展是推進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合、建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要方向。同時(shí),現(xiàn)有研究缺乏從學(xué)理層面深入探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的發(fā)展機(jī)制。鑒于此,本文基于復(fù)雜系統(tǒng)視角,結(jié)合拓展的TOE分析框架,創(chuàng)新性地探究制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的發(fā)展機(jī)制。主要結(jié)論是:首先,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化兩者形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的必要前提,技術(shù)、要素與組織維度構(gòu)成子系統(tǒng)不同層次的內(nèi)在結(jié)構(gòu),而耦合協(xié)同的范圍覆蓋了價(jià)值鏈全流程、供應(yīng)鏈全周期與產(chǎn)業(yè)鏈全生態(tài)。其次,技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新、要素滲透與交互、組織協(xié)同與升級(jí)構(gòu)成制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的內(nèi)在機(jī)制,市場驅(qū)動(dòng)與政府支持兩方面的作用構(gòu)成其外在機(jī)制。最后,制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同具備層次性、非線性等復(fù)雜性特征,且基于熵理論模型,技術(shù)、要素、組織與環(huán)境維度會(huì)從系統(tǒng)內(nèi)外部持續(xù)影響制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同的過程。
基于上述研究結(jié)論,為推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與制造業(yè)服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展,本文得出以下啟示:
第一,系統(tǒng)性推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型的發(fā)展。數(shù)智化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型不只是先進(jìn)技術(shù)、現(xiàn)代化要素對(duì)生產(chǎn)過程的引進(jìn)與投入,更是技術(shù)、要素深入到組織層面而引發(fā)的系統(tǒng)性變革過程。推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展,需要先系統(tǒng)性地推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化、服務(wù)化的發(fā)展,避免盲目進(jìn)行數(shù)智化、服務(wù)化的投入,造成企業(yè)陷入轉(zhuǎn)型困境。
第二,實(shí)現(xiàn)技術(shù)、要素與組織維度的內(nèi)在變革。技術(shù)、要素與組織維度的內(nèi)在變革能夠推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同。制造企業(yè)要重視發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新、要素交互與滲透、組織協(xié)同與升級(jí)的重要作用,以戰(zhàn)略變革的思路推動(dòng)數(shù)智化與服務(wù)化的耦合協(xié)同發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
第三,強(qiáng)化市場驅(qū)動(dòng)與政府支持兩方面的外在作用。市場驅(qū)動(dòng)與政府支持兩方面的作用是推進(jìn)制造業(yè)數(shù)智化與服務(wù)化耦合協(xié)同發(fā)展的重要條件。政府層面,大力發(fā)展市場一體化,完善要素市場化配置,同時(shí)持續(xù)推進(jìn)數(shù)實(shí)融合,把握企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向,支持鼓勵(lì)制造企業(yè)耦合發(fā)展數(shù)智化與服務(wù)化轉(zhuǎn)型,以數(shù)智化轉(zhuǎn)型促進(jìn)服務(wù)型制造的創(chuàng)新發(fā)展,并以服務(wù)化轉(zhuǎn)型引領(lǐng)數(shù)智化的變革,助力企業(yè)打造貫通生產(chǎn)制造全流程、全要素的數(shù)智服務(wù)體系。
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The Development Mechanism of Coupling and Synergy between Digital
Intelligentization and Servitization in Manufacturing Industry
Wang Xiaolei
(School of Economics, Nankai University, Tianjin 300071, China)
Abstract: "Promoting the coupled and coordinated development of manufacturing digital intelligentization and servitization is a key pathway to deepen the integration between advanced manufacturing and modern service industries. Based on the perspective of complex systems and combined with the extended TOE analysis framework, this paper studies the development mechanism of coupling and synergy between digital intelligence in manufacturing industry and manufacturing servitization. Structurally, the digital intelligentization of the manufacturing industry and the servitization subsystem of the manufacturing industry form a complex system through coupling and synergy. From the dimensions of technology, elements, organization and environment," the internal mechanism of the coupling and synergy of manufacturing digital intelligentination and manufacturing servitization is constituted based on technological progress and innovation, factor penetration and interaction, organizational collaboration and upgrading. The external mechanism of coupling and synergy between manufacturing digital intelligentization and manufacturing servitization is based on the roles of market drive and government support. Moreover, under the influence of internal entropy and external entropy, the dimensions of technology, elements, organization and environment will continue to affect the coupling and collaboration process of digital intelligentization and manufacturing servitization from inside and outside the system. Therefore, in order to promote the coupling and coordinated development of digital intelligentization and servitization of manufacturing industry, it is necessary to systematically promote the development of digital intelligentization and servitization transformation of manufacturing industry, and at the same time realize the internal transformation of technology, elements and organizational dimensions, and strengthen the role of market drive and government support.
Key words:digital intelligentization in manufacturing industry;servitization of manufacturing industry; coupling and synergistic development;complex systems;TOE analysis framework
(責(zé)任編輯:張夢楠)