数字经济赋能中国制造业智能化:内在机理与实证检验.pdf
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1、为引导“中国制造”向“中国智造”转型发展,在当前的国际形势与新发展格局下,加快实体经济与数字经济融合释放新动能,是中国制造业补齐短板、实现智能化的重要契机。本文在梳理相关文献的基础上,首先解析制造业智能化的内在机理及数字经济赋能制造业智能化的作用机理;然后运用 年我国省级面板数据实证检验数字经济对制造业智能化所产生的赋能效应。研究发现:数字经济总体上对中国制造业智能化发展产生显著的积极影响,数字经济发展水平每提高 ,制造业智能化指数会增加 ;分区域考察发现,数字经济对制造业智能化的正向影响在我国东部地区更为显著,并进一步发现赋能效应随着研发力度的增强而不断提高。本文为新发展格局下制造业智能化的
2、整体布局、数字经济推动区域协同发展以及数字中国建设提供了理论机理、事实证据和对策建议,具有重要的研究意义。关键词:制造业智能化数字经济赋能效应内在机理实证检验中图分类号:;文献标识码:文章编号:()一、引言目前,中国的经济总量稳居世界第二位,制造业持续发展,工业水平不断提升,连续 年保持世界制造业大国地位,产业规模不断扩大。同时,为引导“中国制造”向“中国智造”转型发展,中国也正加快布局制造业与数字经济协同发展,国家发展和改革委员会于 年印发 产业结构调整指导目录提出要加快发展数字化、人工智能和先进制造业,“十四五”规划纲要指出要实施“上云用数赋智”行动,推动数据赋能全产业链协同转型。在全球制
3、造业竞争格局未定的战略窗口期,中国制造 指明以推进智能制造为主攻方向,成为中国制造业转型升级的关键。新发展格局下,我国信息化建设进入新阶段,制造业高端化智能化发展步伐加快,融合赋能效应进一步凸显,智能制造业投资热度持续上升。工信部的数据显示,截至 年中国工业互联基金项目:民建湖北省委调研课题“以创新驱动和产业转型推动湖北制造业高质量发展”();中南财经政法大学研究生实践创新项目“数字经济赋能我国智能制造的机制研究”()。作者简介:刘绮霞,中南财经政法大学经济学院教授,财政部财政科学研究院财政学博士后;王欣宇,中南财经政法大学经济学院硕士研究生。数字经济赋能中国制造业智能化:内在机理与实证检验网
4、已经全面融入 个国民经济大类,全年高技术制造业增加值同比增长 ,增速高出制造业整体 个百分点。然而,当前国际形势复杂多变,国内经济转型任重道远,相较于美国、日本、德国等发达国家,“中国制造”仍存在核心技术受制于人、低端产能过剩等诸多产业短板,逆全球化带来的贸易保护主义对出口的挤压,来自发达国家再工业化与发展中国家同类竞争等诸多挤压,也在不断冲击着中国制造业的竞争优势。在严峻的国际形势与新发展格局下,加快与数字经济融合释放新动能,是中国制造业补齐短板、实现智能化的重要契机,也是推动经济高质量发展的重要动力。二、文献综述从既有文献来看,国内外学者关于数字经济对制造业智能化影响的研究主要体现在重塑产
5、业链与产业生态、优化产业结构以及提升产业效率三个方面,经过梳理相关研究成果如下。(一)基于重塑产业链与产业生态视角的相关研究部分学者指出数字技术的应用拓展了产业链的组织分工边界,使产业链纵向和横向延伸,由简单的线性模式向复杂的网络模式演变,产业组织得以融合,产业内部的集聚形态和竞争模式也得到重塑,构筑起产业发展的数字生态。李春发等()认为,随着数据成为产业链的“标准化”流通媒介,数字技术的融入有效节约了组织成本和执行成本,弱化了交易成本对产业链分工的制约,能够使产业链组织形态复杂化,得以寻求价值增值空间和提升产业链整体运营水平。余东华和李云汉()指出,数字技术在驱动产业链延伸、价值链跃迁、供应
6、链补缺和创新链提升的同时,还促使多链融合发展,形成了产业链群生态体系。王如玉等()发现,数字经济的发展使得产业集聚形态在地理空间中呈集聚弱化趋势,而在网络信息空间中形成上下游企业之间、相关行业之间、企业与消费者之间的虚拟集聚,价值创造过程从物理世界向网络虚拟世界转移,能够有效规避地理集聚中的路径依赖、环境污染等风险。但是,数字经济也会影响市场环境,带来新的竞争与垄断问题。许恒等()发现,通过对市场中的企业产生技术溢出和技术冲击两种效应,一方面数字化企业为传统企业提供正面示范,促使更多企业引入并学习新一代数字技术,形成良性竞争;另一方面由于数据要素的可复制性和可无限增长能力使企业的边际成本接近于
7、零,导致潜在市场进入者的进入成本增加,传统企业可能尚未进行数字化转型就被迫退出市场。(二)基于优化产业结构视角的相关研究部分学者的研究表明,数字经济与实体经济的融合催生出数字产业化和产业数字化两种形态,数字经济已成为我国产业结构升级的持续动力。和 ()基于投入产出分析框架考察了信息通信技术对韩国产业结构的作用,发现信息通信产业对其他产业部门的生产力溢出效应能够推动产业结构升级,其中技术、知识等要素与制造业不断耦合,对制造业的扩散效应日益加强。何文彬()从全球价值链视角解析了数字经济对制造业的重构效应,发现数字投入削弱了劳动密集型行业的竞争优势,推动了研发密集部门的高端化,通过内部结构调整实现制
8、造业整体升级。陈晓东和杨晓霞()运用灰关联熵模型与耗散结构理论进一步验证了数字经济对制造业产业结构优化的积极作用,数字基础设施的完善和新型数字技术的使用在行业间和区域间形成高度联通的网络结构,压缩了时空距离与资源配置成本,生产要素向先进生产力的集聚、转移和应用更加便利,从而能有效推动传统制造业向技术密集型转型,促进产业结构升级。年第 期(三)基于提升产业效率视角的相关研究部分学者的研究表明,随着数字化发展的深入推进,制造企业数字化转型取得了成效,企业生产率的提升带动了整个制造业资源配置效率的提升。王可和李连燕()利用中国制造业企业的调查数据,发现互联网的使用对制造企业的绩效提升作用,其原因在于
9、互联网加快了信息流动和知识扩散、促进供应链关系的建立与协调以及催生新型营销方式和销售渠道,从创新、供应链协同与销售三个方面提高了产业效率。施炳展和李建桐()对中国工业企业数据的实证研究发现,互联网能降低企业搜寻成本,显著提高制造业分工水平,这种作用的实际大小与网络规模正相关。等()使用法国企业样本数据,发现雇用信息通信技术()专家和使用数字技术能够使企业的劳动生产率提高约 ,全要素生产率提高约 。刘淑春等()以中国第一个信息化与工业化深度融合国家示范区内 家工业企业作为样本,以 方法和 模型检验发现当企业数字化投资规模较小时数字化管理可能不利于效率提升,但经过数字化动态管理的波动期后,数字化变
10、革能够显著提升投入产出效率。总体来看,相关文献从产业链、产业生态、产业结构以及产业效率的不同维度进行了数字经济对制造业智能化影响的研究,既有理论研究也有实证检验,研究成果已颇丰,但以往研究仍存在对赋能效应内在机理的理论梳理和实证检验力度不够充分的不足之处。基于此,本文首先解析制造业智能化的内在机理、分析数字经济赋能制造业智能化的作用机理并提出研究假设;其次运用我国省级面板数据实证检验数字经济对制造业智能化所产生的赋能效应,并分区域考察东部、中部、西部地区数字经济影响制造业发展存在的差异性赋能效应及其决定要素;最后依据研究结论,试图得出以数字经济推动我国制造业智能化整体发展、区域经济协同发展以及
11、实施数字中国建设的具体路径与政策建议。三、内在机理与研究假设(一)数字经济赋能制造业智能化的内在机理分析制造业智能化是信息技术和互联网延续发展的革命性产物,本质上是技术范式的变革,即以工业互联网为基础,运用新一代信息通信技术和智能技术,实现生产过程数字化网络化智能化,形成技术与业务高度匹配的新型制造模式和以用户为中心的新型产业模式。实现制造业智能化的内在机理主要通过前端技术来实现产品设计智能化、生产制造智能化、销售服务智能化和组织管理智能化(贾根良,)。在数字经济时代,产品设计不再局限于单一的设计师,而是通过使用几何建模、虚拟现实、打印等先进的数字技术形成融合了变体设计与群体智能设计的设计模式
12、,定制产品智能设计具体包括用户需求的描述和分析、用户基础的产品系列设计、定制产品的配置和模块化设计、定制产品的变体设计以及产品智能设计的知识推动(,)。生产制造智能化是采用智能传感器、自适应决策模型、数据分析等新方法将各种制造要素高度集成,将传统制造转化为实时响应的智能系统,使生产模式从大规模生产转变为个性化定制;使用人工智能机器可以在生产过程的早期阶段自动识别出不合格产品,增加质量控制并降低生产成本,在缩减用工成本的同时提高了工人的生产力,实现减负增速和效率提升。销售服务智能化是在与用户的互动中利用智能系统了解和分析其需求的变化,精准提供用户真正需要的产品和个性化服务,降低消费者的搜索成数字
13、经济赋能中国制造业智能化:内在机理与实证检验本,改变售后服务模式,主动提供高附加值的生产性服务,利用网络协同平台让消费者实时参与生产和价值创造,使企业经营模式由产品导向转向用户导向;实现销售服务智能化的技术路径在于嵌入式传感器将产品连接到云服务上,并通过数字远程接口进行控制,传感器具有物理产品的监控能力,以便于用户了解产品的状况和使用参数。组织管理智能化是企业内部组织架构和管理模式的优化,企业数字化变革要求构建起网络化、扁平化的组织架构,而智能供应链技术和数字平台的支持则能为企业提供有关生产订单的实时信息,集成了供应商和制造商,货物可以被远程监控,通过与供应商的实时通信,保持仓库在优化的水平,
14、降低缺货成本和库存持有成本,在促进供应链管理创新的同时也有利于企业实现更好的定价管理和库存管理(,)。数字经济对制造业的赋能效应本质上是数字技术驱动下的“数智赋能”过程。数字技术强化了数据聚集各方资源、提升资源配置效率的能力,利用工业大数据的快速流动与渗透实现全方位、全角度、全链条的数字化赋能;同时还对制造业的技术体系进行重构,在与制造系统、智能设备的深度融合中形成全面互联互通的产业平台,更进一步实现智能化赋能。因此,数字经济赋能效应的释放依赖于要素相对集聚、数字技术驱动和产业平台承载的作用,其内在机理在于通过数据要素的价值创造效应、数字技术的效率提升效应以及数字平台的创新驱动效应,为制造业整
15、合资源进行内部的转换、融合与重构赋能,从而实现制造过程的智能化和产业发展的智能化。综上所述,数字经济赋能制造业智能化的内在机理如图 所示。一方面,数据要素、数字技术和数字平台之间相互作用,数据要素推动数字技术创新、成为构建数字平台的重要资源,数字技术充分挖掘和提升数据要素的价值、整合并配置数字平台的资源,数字平台聚集各方数据要素、为数字技术提供良好的作用环境。另一方面,数据要素的价值创造效应、数字技术的效率提升效应以及数字平台的创新驱动效应推动制造业的产品设计、生产制造、销售服务和组织管理各个阶段数字化智能化升级,核心企业在实现制造过程智能化的基础上,通过数字产业生态进一步带动其他企业,从而实
16、现产业发展智能化。图 数字经济赋能制造业智能化的内在机理(二)研究假设的提出 基于数据要素的价值创造效应数据具有无限增长和瞬时供给的特征,能够摆脱传统要素的供给约束,数据具有高渗透性,能够快速打通价值链的各个环节。数据成为关键生产要素后,不仅能够减少时间空间错位、生产者与消费者之间以及要素配置领域的信息不对称,实现价值重塑,优化制造业已经形成的价值链条;更重要的作用在于数据要素与传统要素的有机结合能够提高生产函数中高端要素投入占比和 年第 期其他生产要素的质量,提升各个环节的价值增值空间,实现价值创造,从而赋能制造业新业态。数据提供要素支持和边际价值递增的可能性,日益成为制造业发展的基础性战略
17、资源。制造企业的研发、制造、销售和管理等阶段充斥着大量数据资源,这些数据本身并不能创造价值,却成为了实现价值增值必不可少的要素。需求端的用户偏好信息倒逼企业改变研发模式和生产活动,在研发阶段优化算法,在生产阶段实时监测,才有可能以最低的资源消耗向每位消费者提供最优化的个性定制产品,形成新型制造模式,实现制造过程的智能化。根据售后阶段的用户评价信息挖掘分析其背后的行为模式和消费偏好,企业能够向用户提供有针对性的服务,这种“产品 服务”的制造业服务化趋势使产品价值链条中服务的环节得到延伸,从而有利于实现产业发展的纵向智能化。由此,本文提出 。:数字经济能够对中国制造业智能化发展产生显著的积极影响。
18、基于数字平台的创新驱动效应数字经济发展过程中通过数字平台促使制造业逐渐从要素驱动转变为创新驱动的发展模式。数字平台链接各个企业形成了产业创新生态系统,企业之间相互依存、相互协调,得以利用多元网络打破组织边界,更为便利地获取其他企业的异质性资源,尤其是上下游企业之间为了降低交易成本、拓宽商品销售渠道而增强了信息分享意愿(施炳展和李建桐,)。数字平台除了通过加强企业间的开放互动,激发供给端开展创新活动,还让消费者得以通过平台向研发端反馈自己的需求信息从而深度参与到产品的研发设计环节,释放了用户的个性化需求,激发了新的消费潜能,重塑了产业链终端的供需匹配方式,降低了资源错配概率,使价值共创成为可能。
19、工业互联网是制造业中的代表性数字平台,当各方信息聚集到平台中,制造过程的智能化便得以实现:企业的研发端能精准匹配用户需求进行平台化设计,生产端能借助网络效应和技术关联性掌握消费者的个性化需求实现个性化定制,制造端能依托具有自学习、自感知、自决策、自执行能力的系统实现智能化制造,企业通过改进用户体验和提升服务质量能够使产品价值链得到服务化延伸,将数字技术引入现有管理体系能够实现数字化管理,设计商、制造商、供应商、集成商等有机联合形成网络化协同的制造模式。同时,产业创新生态系统中的核心企业可通过工业互联网串联起众多制造企业协同发展,促进整个制造业发生质量变革、效率变革和动力变革,从而驱动制造业产业
20、发展的智能化发展。由此,本文提出 。:数字平台建设能够驱动整体制造业的智能化发展。基于数字技术的效率提升效应数字技术能够优化企业内部运行和重构企业外部联系以破除制约制造业效率提升的各种体制机制障碍。从内部绩效来看,快速发展的数字技术不断给予企业探寻更灵活更具适应性的内部组织管理模式以及外部动力,组织结构趋于网络化、扁平化,提高了价值整合与价值供给效率。通过利用知识与网络,企业能够以较小的风险尝试多样化商业模式,降低所面临的资源禀赋约束,提升生产效率。智能化的关键在于先进数字技术和制造技术,在研发设计端使用新型数字技术能够极大提升制造系统的柔性,使企业利用相同的资源生产出不同类型的产品,且生产率
21、损失最小;在生产制造端通过移动设备访问车间信息、进行远程控制,能够改进决策过程,提高制造过程的信息可见性,因而应用数字技术有利于企业实现制造过程的智能化。从外部联系来看,当数字技术与企业生产经营融合程度逐渐提高后,通过影响内外部成本能够使企业边界调整至与制造业产数字经济赋能中国制造业智能化:内在机理与实证检验业链的特征相契合的水平,促进专业化分工,以便于开展产业内合作(袁淳等,)。企业之间形成一个个围绕着核心企业、以用户价值为出发点的高度协同、合作共生的价值共同体,借助于网络效应和技术关联性,将效率提升效应扩散到行业内的其他企业中,以便核心制造企业带动关联企业智能化转型,促进产业发展的横向智能
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