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工业互联网发展研究——基于复杂经济学视角

李一川

四川省社会科学院 四川成都 610072

摘要: 本文从经济的复杂性出发,结合工业互联网的发展历程,总结复杂经济学的概念、发展和形成机制,初步形成一个用于分析工业互联网的理论框架:技术创造着经济,同时,经济也调节着技术的创造。以此为依据,从技术创造经济角度,阐述了工业互联网随着技术的发展,各个时期的关键技术带来的政策、制度和活动等一系列安排;同时也从经济创造技术角度,阐述了经济变化带来的技术需求,总结了工业互联网发展后,经济规模报酬递增吸引着各国加强竞争,数据成为经济发展的关键要素带来的相关技术的发展促进工业互联网区块链技术的应用等。综上,建议要从复杂系统角度出发,分析研究工业互联网的创新技术组合和经济结构安排,更好地实现工业互联网高质量发展。
关键词: 工业互联网,复杂经济学,技术组合,经济结构
DOI:10.12721/ccn.2023.157119
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一、引言

当前,以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起,经济发展与技术创新相互交织,工业互联网作为工业企业数字化转型的实现路径,是制造业抢抓数字机遇,推动高质量发展的战略选择。党的二十大报告提出,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展,促进数字经济和实体经济深度融合,成了工业互联网未来发展的根本遵循。同时工业互联网作为一个复杂的工业技术体系,是对传统产业组织与生产的一种网络化变革,对经济产生的影响是复杂且多方面的。因此,习近平总书记关于经济治理提出“必须从系统论出发优化经济治理方式”。在习近平新时代中国特色社会主义经济思想体系中揭示了经济系统的复杂性,强调要运用系统思维和复杂性科学方法揭示和分析复杂经济系统。因此,面对不断自我完善、技术创新和体系复杂的工业互联网,需要以复杂性科学为背景的经济分析视角来审视当下的工业互联网发展。

20世纪80年代美国桑塔菲研究所的成立,阿瑟教授和霍兰德教授尝试将复杂性科学与经济问题融合一体来研究,提出经济学新的研究方向“复杂经济学”,通过研究得出了复杂适应系统理论(CAS),认为微观主体将根据外部环境主动学习,优化自身的结构和改善行为方式,进而推动宏观系统的演变和进化。现在随着高性能计算机、大数据、云计算及人工智能的出现,为复杂经济学提供了新的工具,更加有助于我们理解复杂的数字经济,也提供了相当新颖有力的新视角来研究技术变革带来的经济结构变化。

在工业互联网的研究方面:朱国军等(2020)从交互赋能视角出发,工业互联网与企业集聚实现“融合共创-成长共生-成熟演化”的动态演化变迁。[1]邵占鹏(2021)指出工业互联网建立在物联网基础之上,引发的是全要素、全产业链、各环节的泛在深度互联,促成了生产与交往的融合,突出了网络的重要性。[2]万晓霞从体系架构视角,分析了工业互联网体系架构的演进,指出工业互联网成为实现智能化生产、网络化协同、规模化定制、服务化延伸等应用模式的重要支撑。[3]卢艳秋(2022)从企业间知识流动视角分析了工业互联网平台知识复用的机理,丰富了知识管理理论的应用。[4]王水莲(2022)从价值创造角度,指出工业互联网的平台价值创造本质就是实现复杂网络效应,并存在路径依赖的。[5]程俊杰(2023)指出工业互联网作为工业数字化转型的重要基础设施,不仅是集聚工业要素的载体,而且是实现工业应用的组织,还是创造工业价值的生态。[6]

在复杂性经济学的研究集中在这些方面:朱丹(2006)复杂范式以认知活动为研究的出发点,主要有三个代表性分支:即制度主义的认知研究、技术认识论、企业(组织)知识论。[7] 邱东(2018)指出复杂经济学是超越一般均衡理论,永远处于有机进化的动态经济学,其行动和策略是不断进化,结构也是不断形成和充足的。 [8]陈平(2020)进一步归纳出目前,在研究经济复杂性方面,存在三个方向分别是:计算不确定性、自组织和耗散结构、多元包容的经济思想 。张江华(2020)指出我国目前复杂经济研究集中于金融系统和能源环境,对社会经济系统及子系统仍有欠缺,同时总结TEI@I方法论在分析复杂经济系统和预测上的突破。[9]张鑫(2021)从经济思想发展角度,指出经济复杂性一直贯穿在经济发展中,但没有形式化的发展,直到复杂性科学研究的技术突破,复杂经济学研究才提出了基于计算机模拟的形式化方法,复杂经济学从萌芽状态迅速成为主流阵营。[10]王友贵(2022)指出复杂性科学发展起来的新方法和新技术,应该能够加深我们对社会经济系统的理解,也一定会在我们解决社会经济重大问题上提供有效的方案。[11]

二、复杂经济学的分析框架:概念与机制

复杂经济学建立在不确定和技术变革带来的非均衡状态上,行为主体依据“当前状况”形成一个策略生态来获得生存和发展,进而在产业层面形成一系列制度、政策和技术创新平稳演变的经济范式。同时进一步指出经济是通过新技术与新制度的创新来实现不断的螺旋式上升发展,经济的结构在这样的演变中也呈现动态演进,促使被需求的新技术出现,促使原先经济结构变化,形成更高一级的经济发展与技术创新的内生动态演进。这提供了一个思考工业互联网发展的视角,技术的兴起和进入经济的方式可用来解释经济中的结构形成,因此需要关注工业互联网发展过程中的技术集合、演变和支撑体系,这种技术支撑体系造就了经济结构。要分析经济中的结构,首先要从复杂性视角下探索经济形成。当现有技术创新性组合产生新技术时,新技术作为一个新元素进入现有技术生态并发生对某部分的替代,对这一部分的需求的新安排形成了一系列制度和活动,这使得各种技术相互支持,原有的生产方式发生适应性变革——商品消费和生产方式的变化,经济就此形成。换句话说,经济的形成源自于技术,而且进一步引发技术的形成,进而导致经济自身的进一步形成。在此基础上,一方面经济结构的变化就呈现在眼前,某段时间内的主要技术集合决定了经济运行的“主旋律”,其需求的新方法、新组织和新制度就成为经济的结构;另一方面新的经济结构对新技术产生更进一步的需求,新技术的组合创造出了更新的技术,从自身构建了新的自身,经济得以组织起来的方式又开始新一轮的进化。这呈现出了经济与技术的复杂演进过程:技术创造了经济的结构,同时,经济调节着新技术的创造。[12]

工业互联网是新技术不断组合、新政策不断安排的活跃经济生态,其技术创新与经济结构变化是复杂多元的,本文尝试借助上述复杂经济学的经济形成机制和结构变化机制来对工业互联网的发展作出分析和思考。

三、工业互联网的复杂经济学分析

工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,是第四次工业革命的重要基石。其发展至今,是技术不断组合创新的结果,也是生产方式适应生产力的制度安排,理清其发展过程,揭示技术与经济的复杂性关系,有助于更深入理解工业经济的复杂性和指导未来工业互联网的系统性发展。

1、工业互联网的发展历程

工业互联网的前身是工业自动化,这一阶段中首先是1968年的可编程逻辑控制器(PLC)的发明和基于“M2M”的以太网标准化建立了工业自动化的基础——机器通信的实现;然后1986年实现PC端到PLC端的通信连接,工业设备嵌入互联网,云计算原型到2002年的初步提出,是工业自动化的快速发展阶段;最后2006年OPC独立架构协议发布实现设备、数据源和应用之间的安全远距离通信,亚马逊第一个云平台推出,2012年通用电气首次提出“工业互联网”概念,到2016年IT标准进入工业自动化,形成工业互联网的雏形。进入2016年后,工业互联网的发展进入到快速发展阶段,大数据与云计算在工业领域广泛应用,推动管理变革、价值共创、云化协同,世界各国推出工业互联网体系架构指导工业互联网增强跨行业、跨领域的互联互通,致力于形成基于工业大数据的云制造新模式。

2、技术创造经济

工业互联网作为工业化与网络化融合发展的新模式,其实体技术新组合进入到目前的经济系统中,不仅会带来经济增长,而且会提高经济的生产力。据《中国工业互联网产业经济发展白皮书(2021年)》显示,2020年工业互联网带动GDP增加值规模为3.57万亿元,推动中国工业经济蓬勃发展;同时工业互联网带来的经济效益占GDP比重由2017年的2.83%上升至2020年的3.51%,成为中国经济增长的重要推动因子。从工业互联网技术上来看,新型网络通信技术满足了工业机器网络的接入需求,其中IPv6实现海量工业设备互联,工业以太网提高OT(生产控制技术)网络速度,TSN(时间敏感网络)技术承载全业务和协同云端,无线网络连接技术补足有线网络缺陷,这些关键网络技术构建了稳定灵活的网络架构,促进了经济效率提升。标识解析技术实现了数据互通与信息交互,其中通过标识编码方案统一命名打通数据孤岛,借助标识解析技术提高资源匹配效率,由标识安全防护技术保障数据安全,使得标识成为价值实现的保障。工业云平台技术是工业互联网平台的核心基础,通过工业大数据的采集、分析、决策与应用,形成资源汇聚、多元协同的工业APP生态体系。信息安全技术保障了设备互联安全、数据安全、服务安全,保证工业互联网的安全性。以上“网络、标识、平台、安全”四大技术体系的建设创造出对支持技术、新型组织形式以及新型机构的需求。例如,美国通用技术跨界联合思科等制造业企业成立工业互联网联盟(IIC)推广其平台,美国联邦政府率先提出“先进制造业国家战略计划”,资助建立“数字化制造与创新设计研究中心”,启动“数字制造公共平台”等一系列制度与活动来满足工业互联网新技术的发展。同样,在2017年中国政府发布《国务院关于深化“互联网﹢先进制造业”发展工业互联网的指导意见》、一系列行动计划和涉及网络、平台、数据、安全、应用的多项政策,设立“5G制造创新生态联盟”,建设一大批公共服务平台,来支持响应工业互联网技术发展的要求。由此,技术引发的经济结构就从这些政策、制度、技术支撑的体系中涌现出来,首先是形成了企业基于工业互联网优化整个生产流程的智能化生产模式,降低了生产成本,提高了产品质量和运营效率,特别是对制造能够进行有效预测。其次是能够将不同企业、行业、产业的资源集中,在设计、生产、销售及服务等环节实现网络化协作,通过工业互联网平台精准感知用户需求,灵活配置、柔性生产实现工业互联网规模化定制和服务化延伸。最后是各个国家针对工业互联网的发展需求制定相关的产业政策,设立相应的管理机构和平台,共同指导工业互联网的发展。

3、经济创造技术

随着经济的变化,经济组织和经济制度也随之发生了变化,而这些变化又会需要更进一步的新技术。从规模报酬率来看,工业互联网的形成初期处于规模报酬递增态势,改变了原有的经济结构,吸引各国政府、机构、企业纷纷加入工业互联网发展,使得新的经济组织出现——产业技术生态圈、创新中心和数字化转型平台,这样的经济结构催生了更加灵活的虚拟工厂、智慧城市、数据交易等新技术出现。从要素层面来看,经济的生产要素扩容了,数据成为关键的生产要素,直接参与了价值创造,在资源配置和价值挖掘中发挥至关重要的作用,对此经济制度做出相应安排。例如,2022年中国正式发布“数据二十条”构建数据基础制度体系,同时大数据结合云计算、人工智能发展出更加先进的算法和模型来支撑工业互联网发展。从企业组织架构来看,传统的金字塔式的分工架构不可避免地带来决策链过长、内耗严重、协作低效等“大公司病”,使企业难以对快速变化的市场做出及时反应,更无法使产品的研发设计做到快速迭代,对此企业组织体系扁平化发展,同时线上办公技术随着扁平化组织发展逐步实现业务、流程数字化,提高生产效率。从企业发展模式来看,工业互联网为制造业提供轻量化发展路径,减少固定资产投入,生产交给专门化的工厂,聚焦设计、营销和服务,变革了目前的企业发展模式。由此可见,经济变化带来的经济组织、经济制度的新安排,技术的变化也随同经济组织进一步创新。

四、结论与建议

复杂经济学以技术为经济发展的关键因子出发,提供了一种更加新颖和符合实际的研究视角,来分析了数字技术变革为工业互联网发展带来的制度和活动的安排,揭示了经济的骨架就是技术,其作为一个巨大的技术生态系统,通过一系列的制度安排,使得技术持续创新、组织持续优化的复杂适应性演进。未来研究应该更多关注从实证角度来检验复杂经济学理论,发展出可演示模拟的工业互联网发展的模型,提高政策效率,更加契合技术发展趋势,降低信息摩擦。

参考文献

[1]朱国军,王修齐,孙军. 工业互联网平台企业成长演化机理——交互赋能视域下双案例研究[J]. 科技进步与对策, 2020, 37(24): 108-115.

[2]邵占鹏. 工业互联网作用下的结构与权力变迁——数据作为重要生产资料的视角[J]. 社会学评论, 2021, 9(5): 85-104.

[3]万晓霞,焦智伟,刘名轩,等. 工业互联网应用综述[J]. 数字印刷, 2021, (2): 1-26.

[4]卢艳秋,宋昶,王向阳. 基于工业互联网平台的企业间知识复用研究[J]. 情报科学, 2022, 40(2): 141-147, 161.

[5]王水莲,于程灏,张佳悦. 工业互联网平台价值创造过程研究[J]. 中国科技论坛, 2022, (4): 78-88.

[6]程俊杰. 工业互联网促进产业链现代化:理论逻辑与突破路径-程俊杰[J]. 现代经济探讨, 2023, (1): 93-102.

[7]朱丹. 从“简化”到“复杂”——经济学创新研究的学术史回顾[J]. 苏州科技学院学报(社会科学版), 2006, (1): 46-50.

[8]邱东. 复杂经济学对经济统计的正反两方面启示——布莱恩·阿瑟《复杂经济学》读书笔记[Z]: 经济统计学(季刊), 2018: 39-53.

[9]张江华,陈中飞,任之光,等. 复杂性科学及其在经济领域中的资助和研究进展[J]. 管理科学学报, 2020, 23(11): 117-126.

[10]张鑫. 复杂经济学的复杂性科学基础[Z]: 演化与创新经济学评论, 2021: 71-81.

[11]王有贵. 复杂性科学与经济学交叉的展望[J]. 金融博览, 2022, (1): 35-36.

[12]布莱恩·阿瑟,贾拥民. 《复杂经济学:经济思想的新框架》[J]. 理财, 2018, (6): 78.