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中國社會(huì )科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所

工業(yè)數字化推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的機制分析——核心要素、變革重點(diǎn)與作用機理

2022年09月15日來(lái)源:《東北財經(jīng)大學(xué)學(xué)報》;CNKI網(wǎng)絡(luò )首發(fā)2022-8-24    作者:張亞豪 李曉華

摘要:工業(yè)數字化是工業(yè)領(lǐng)域全方位的革新過(guò)程,也是全球各國競爭的焦點(diǎn)。數字基礎設施、數據要素、數字技術(shù)、組織與人力資本作為工業(yè)數字化的核心要素,不僅推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)組織方式的創(chuàng )新,也凸顯了工業(yè)數字化升級進(jìn)程、變革模式、創(chuàng )新路徑及發(fā)展格局等方面的重要性。工業(yè)數字化通過(guò)要素投入、人力資本、社會(huì )分工、技術(shù)升級和區域發(fā)展等多個(gè)維度作用于經(jīng)濟增長(cháng),雖然對其效果的評價(jià)并不統一,但越來(lái)越多的研究證實(shí)了工業(yè)數字化在推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的積極作用。因此,中國在由工業(yè)大國向工業(yè)強國升級的過(guò)程中,應該持續加強工業(yè)數字化體系建設,加快構建工業(yè)數字化高質(zhì)量發(fā)展格局。

關(guān)鍵詞:工業(yè)數字化;工業(yè)升級;數據要素;技術(shù)融合

基金項目:國家自然科學(xué)基金面上項目“中國新興產(chǎn)業(yè)震蕩的識別、影響與干預研究”(71873025);國家社會(huì )科學(xué)基金重點(diǎn)項目“‘互聯(lián)網(wǎng)+’背景下的中國制造業(yè)轉型升級研究”(16AJY011)

 

一、工業(yè)數字化相關(guān)概念的比較界定

工業(yè)數字化作為新興的研究領(lǐng)域,目前對其概念界定尚未統一明確。整體來(lái)看,目前對于工業(yè)數字化內涵的界定主要呈現出三個(gè)角度:一是以數據作為要素的數字化,二是以微觀(guān)流程再造為核心的數字化,三是基于技術(shù)融合的數字化。

(一)基于數據要素角度的數字化

數據是數字化發(fā)展的核心要素和關(guān)鍵資源,也是實(shí)現數字技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合的基礎。從數據的角度看,數據的采集、傳輸、處理、存儲、應用、反饋和再造等流程環(huán)節貫穿了產(chǎn)業(yè)數字化發(fā)展各個(gè)環(huán)節,直接聯(lián)動(dòng)資源調配、生產(chǎn)制造、組織調整、市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)等各方面的優(yōu)化與變革。因此,很多學(xué)者基于數據這一新興要素,將產(chǎn)業(yè)數字化定義為基于數字技術(shù)以數據對產(chǎn)業(yè)賦能為主線(xiàn),通過(guò)構建囊括數據采集、數據傳輸、數據存儲、數據處理、數據反饋、數據保護和輔助決策等在內的數據體系,破除數據壁壘并打通數據孤島和串通數據鏈條,實(shí)現對產(chǎn)業(yè)鏈上下游的數字化升級再造,以達到生產(chǎn)效率提升和產(chǎn)業(yè)數字化升級目標的數字化轉型過(guò)程[1-2]。就這一概念而言,數字化不是簡(jiǎn)單地將文檔電子化和信息化,而是在運用大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)基礎上的數據處理與應用,突出了數據作為創(chuàng )新要素的基礎性作用,并將數據作為貫穿整個(gè)數字化轉型的主線(xiàn),使之成為研究數字化轉型過(guò)程中的產(chǎn)業(yè)組織結構、供應鏈管理方式、產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新體系、產(chǎn)業(yè)價(jià)值創(chuàng )造、產(chǎn)業(yè)形態(tài)演變等方面內容的核心問(wèn)題。同時(shí),亦有研究基于這一概念進(jìn)一步向市場(chǎng)發(fā)現、規則重構和模式創(chuàng )新領(lǐng)域延展[3]。

(二)基于微觀(guān)流程角度的數字化

對于工業(yè)數字化問(wèn)題的相關(guān)研究大多以企業(yè)微觀(guān)運行的具體環(huán)節作為研究對象。從企業(yè)微觀(guān)角度出發(fā),數字化是企業(yè)圍繞其研發(fā)、設計、生產(chǎn)、運營(yíng)、采購、財務(wù)、銷(xiāo)售等業(yè)務(wù)流程環(huán)節,通過(guò)實(shí)施數字化戰略,投入數字化基礎設施、進(jìn)行數字化管理升級、應用數字化技術(shù)和手段驅動(dòng)企業(yè)實(shí)現商業(yè)模式數字化升級的過(guò)程[4]。一方面,有研究基于上市公司數字化轉型拓展了企業(yè)數字化的內涵與外延,尤其是對企業(yè)投入數字化、專(zhuān)用知識、組織授權等概念進(jìn)行了較深入的研究[5]。另一方面,也有研究基于中國推進(jìn)兩化融合的微觀(guān)數據基礎,圍繞企業(yè)基礎設施、產(chǎn)品全生命周期和企業(yè)生產(chǎn)管控三個(gè)方面,將企業(yè)數字化問(wèn)題分解為更為細化且可量化的核心要素[6]。基于微觀(guān)流程角度的數字化概念實(shí)際是將企業(yè)微觀(guān)業(yè)務(wù)流程的數字化升級作為主線(xiàn),突出了企業(yè)數字化過(guò)程中投入與產(chǎn)出的關(guān)系,并將企業(yè)競爭力和績(jì)效水平的提升作為數字化發(fā)展的目標。

(三)基于技術(shù)融合角度的數字化

與上述兩個(gè)研究角度不同,將重點(diǎn)落在信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合角度的研究數量更多,且更為全面地詮釋了這種技術(shù)融合帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)組織階段性變革。此類(lèi)研究認為,數字化是基于一束數字化技術(shù)組合與產(chǎn)業(yè)的深度融合,經(jīng)過(guò)不同階段的融合過(guò)程,通過(guò)技術(shù)、產(chǎn)品、平臺等多層面的基礎建設,逐步實(shí)現國家、產(chǎn)業(yè)、組織、個(gè)人等多個(gè)層面變革轉型的過(guò)程[7]。這一概念有三點(diǎn)值得注意,一是以信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合為主線(xiàn),且數字化轉型中涉及的數字化技術(shù)是以信息通信技術(shù)為代表的一組技術(shù)組合;二是數字化轉型需要一系列的基礎設施支撐,比如數字化技術(shù)、數字化產(chǎn)品和相關(guān)平臺設施[8];三是數字化轉型的過(guò)程包含不同階段,不同的階段劃分方式也有所不同,有學(xué)者基于動(dòng)態(tài)能力理論將數字化過(guò)程劃分為“信息化—數字化—智能化”三個(gè)階段[9]。

綜上所述,基于數字化內涵界定的三個(gè)角度來(lái)看,數據要素角度的數字化側重生產(chǎn)要素的創(chuàng )新;微觀(guān)流程角度的數字化側重企業(yè)轉型的環(huán)節;技術(shù)融合角度的數字化側重演進(jìn)過(guò)程的變化。三個(gè)角度各有側重,但缺少對工業(yè)數字化推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的考量,無(wú)法準確和系統詮釋工業(yè)數字化的核心要素、關(guān)鍵特征和作用范圍。基于此,本文將工業(yè)數字化定義為通過(guò)新一代信息技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)深度融合,不斷提升基礎設施供給能力、數據要素使用效力、數字技術(shù)融合深度、組織與人力資本水平,推動(dòng)技術(shù)經(jīng)濟范式演進(jìn)升級、技術(shù)和組織協(xié)同革新、技術(shù)要素集成創(chuàng )新、資源稟賦多元發(fā)展,最終實(shí)現產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜合績(jì)效水平提升和經(jīng)濟增長(cháng)的過(guò)程。進(jìn)一步地,更為廣義的工業(yè)數字化還應該包括與工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的數字采購、數字貿易、數字服務(wù)、數字消費等范圍和領(lǐng)域。

二、影響工業(yè)數字化能力的核心要素

工業(yè)數字化是工業(yè)發(fā)展階段演進(jìn)升級的革新過(guò)程,影響工業(yè)數字化能力的核心要素主要有兩個(gè)方面。一方面,工業(yè)數字化能力的構建需要在既有工業(yè)發(fā)展基礎上實(shí)施數字化轉型,原有工業(yè)發(fā)展路徑的影響將較為顯著(zhù);另一方面,工業(yè)數字化轉型過(guò)程還將面臨生產(chǎn)制造范式的重塑,新的問(wèn)題需要更強的動(dòng)態(tài)適應能力。根據美國哈佛大學(xué)調查顯示,對數字化形成挑戰的要素包括遺留系統;信息與數據孤島;IT與業(yè)務(wù)線(xiàn)合作不足;風(fēng)險厭惡文化;變更管理能力;缺乏數字化愿景;缺乏人才和技能;預算不足及網(wǎng)絡(luò )安全等眾多方面。影響工業(yè)數字化能力的核心要素包括數字基礎設施供給能力;數據要素使用效力;數字技術(shù)融合深度和組織與人力資本水平。

(一)數字基礎設施供給能力

工業(yè)數字化能力提升的基礎是支撐工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的一系列軟硬件基礎設施,這些基礎設施既是數字產(chǎn)業(yè)化的重要組成部分,也是工業(yè)數字化的物質(zhì)基礎。工業(yè)數字化的基礎設施主要包括基于工業(yè)生產(chǎn)設備的軟硬件系統、網(wǎng)絡(luò )化基礎設施和數據處理設施等部分。軟硬件系統設施主要是以工業(yè)生產(chǎn)配備的各類(lèi)傳感器、RFID標簽、嵌入式系統設備、微機電系統、遠程運維設備等為代表,是貫穿工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節的基礎性設備投入,也是工業(yè)技術(shù)改造升級的重要內容,這些必要設備構成數字化升級的主要固定資產(chǎn)。網(wǎng)絡(luò )化基礎設施是最重要的信息通訊基礎設施投資,因而網(wǎng)絡(luò )的接入水平對工業(yè)能力升級具有顯著(zhù)的促進(jìn)作用[10],其可以分為內部網(wǎng)和外部網(wǎng)兩大類(lèi),內部網(wǎng)絡(luò )包括工廠(chǎng)和企業(yè)內的局域網(wǎng)、車(chē)間網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò )傳輸設施;外部網(wǎng)絡(luò )包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、固定寬帶網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等公共網(wǎng)絡(luò )設施。數據處理設施主要包括邊緣計算設施、云計算設施和數據中心等為數據采集、傳輸、處理、儲存等提供支撐的硬件設施及配套軟件系統,這些設施與其他設備共同構成了工業(yè)數字化的基礎設施體系,為工業(yè)數字化提供了可以靈活使用、廣泛分布和成本低廉的基礎資源[11]。因此,推動(dòng)工業(yè)數字化轉型需要系統整合數字基礎設施,構建數字化平臺,以平臺為基礎對各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節加以賦能推進(jìn)數字化轉型進(jìn)程。

(二)數據要素使用效力

隨著(zhù)信息技術(shù)的快速發(fā)展,數據已經(jīng)和傳統的土地、勞動(dòng)力、資本、技術(shù)等共同成為促進(jìn)經(jīng)濟增長(cháng)的五大要素之一,并已經(jīng)晉升為工業(yè)數字化進(jìn)程中最為核心的要素。在工業(yè)領(lǐng)域大數據不可避免地成為工業(yè)高端化和智能化轉型升級過(guò)程中的核心要素,是厘清工業(yè)運作機理的關(guān)鍵基礎,可以有效銜接貫通各個(gè)環(huán)節,推動(dòng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )各主體間的協(xié)同配合,對產(chǎn)業(yè)組織的演進(jìn)變革具有潛在的顛覆性影響[12]。工業(yè)數據與一般數據多有差異,工業(yè)數據是人機交互持續積累的數據,工業(yè)數據因產(chǎn)業(yè)、地域、技術(shù)、組織的差異而不同,分布領(lǐng)域與環(huán)節廣泛且零散,數據結構復雜且干擾性強,數據體量巨大且持續性顯著(zhù),并需要與相關(guān)的組織管理數據、運營(yíng)數據、采購數據、設計數據、財務(wù)數據等進(jìn)行系統關(guān)聯(lián)。從數據要素的相關(guān)環(huán)節看,影響數據要素使用效力主要包括數據采集階段數據可獲得性、有效性、完整性和持續性;數據分析處理階段的高效性、準確性和適用性;數據輔助決策的針對性、靈活性、預判性;數據保護階段的安全性。與此同時(shí),也有研究圍繞影響數據要素的環(huán)節和關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行細化分解,如荊樹(shù)偉等[13]指出,數據采集設備投入情況、數據采集質(zhì)量、數據分析能力、數據存儲能力、數據信息安全管理水平、數據信息傳遞能力、數據流信息協(xié)同能力、人員的數據認知能力等方面都是影響數據要素效力的重要方面。

(三)數字技術(shù)融合深度

工業(yè)數字化進(jìn)程是以新一代信息技術(shù)為代表的數字技術(shù)不斷深化滲透的過(guò)程,這種滲透不只是在生產(chǎn)技術(shù)層面,還數字技術(shù)需要與其他技術(shù)和要素相融合,并且需要結合應用場(chǎng)景,才能發(fā)揮更大效果。從數字技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)融合的角度看,主要是工業(yè)自動(dòng)化等工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)之間的融合,單純增加信息技術(shù)或自動(dòng)化技術(shù)投入都無(wú)法實(shí)現有效的數字化升級,二者的融合能力是決定工業(yè)數字化轉型的關(guān)鍵,而融合的過(guò)程是一個(gè)繁復且漫長(cháng)的過(guò)程。通過(guò)比較已經(jīng)完成融合實(shí)踐的企業(yè),可以發(fā)現相對成功的企業(yè)均是利用內外部技術(shù)資源,經(jīng)過(guò)不斷磨合逐步塑造了技術(shù)融合能力,并將之轉化為工業(yè)生產(chǎn)的領(lǐng)先優(yōu)勢。從數字技術(shù)與工業(yè)運行各個(gè)環(huán)節融合的角度看,主要是通過(guò)各類(lèi)數字化技術(shù)改進(jìn)甚至重塑企業(yè)在設計、研發(fā)、生產(chǎn)、運營(yíng)、組織、財務(wù)、銷(xiāo)售等各環(huán)節,而數字化技術(shù)在各環(huán)節的融合深度決定了整體的轉型水平。跳出企業(yè)在微觀(guān)層面具體的操作細節,工業(yè)數字化越來(lái)越多體現在工業(yè)軟件的應用及其對企業(yè)資源和組織變革的影響上,并對提升工業(yè)綜合能力發(fā)揮了重要支撐作用。經(jīng)過(guò)數十年的研發(fā)與推廣,以CAD設計軟件、MES軟件和ERP軟件等為代表的工業(yè)軟件系統對企業(yè)數字化轉型發(fā)揮了顯著(zhù)的促進(jìn)作用,包括寶馬、西門(mén)子等全球領(lǐng)先的數字化企業(yè)均在這些方面取得了持續效益。從數字技術(shù)場(chǎng)景融合的角度看,工業(yè)數字化是否能夠帶來(lái)真實(shí)的價(jià)值,關(guān)鍵在于工業(yè)場(chǎng)景應用中的價(jià)值創(chuàng )造。數字化技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景的融合應用比在其他領(lǐng)域具有顯著(zhù)不同,一是工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景特殊,工業(yè)機理復雜、工序繁瑣、工藝多樣,且生產(chǎn)過(guò)程容易受到諸多不確定性干擾,數字化技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景的融合呈現出個(gè)性化強、標準化差、成本相對較高的特點(diǎn);二是場(chǎng)景融合的績(jì)效不顯性,很多數字化技術(shù)應用的直接效果在于優(yōu)化流程、替代人力、便利監測等方面,但這些效果在工業(yè)企業(yè)運行實(shí)際中卻難以直接衡量,所以需要在降低消耗、提升良率、降低成本、提升效益等方面帶來(lái)更直觀(guān)效果才能更有效推廣。

(四)組織與人力資本水平

組織結構變化與人力資本水平的提升構成了與數字化技術(shù)雙向作用、協(xié)同配合的重要部分。有研究表明組織、人力資本及其專(zhuān)用知識成為影響數字化能力提升的核心要素。在數字化升級的過(guò)程中,組織和個(gè)人都需要為此進(jìn)行學(xué)習,并在學(xué)習過(guò)程中不斷更新組織結構和勞動(dòng)力結構。就組織學(xué)習而言,組織學(xué)習是推動(dòng)企業(yè)數字化發(fā)展的必要條件[14],由于資源配置結構發(fā)生變化,組織需要重新學(xué)習相匹配的知識,改變組織結構,調整組織內部權力配置,從控制型組織結構向扁平型結組織構轉變,以獲取數字化轉型所需要的大量分散的、個(gè)體的、隱性的知識,適應數字化組織發(fā)展的要求。與此同時(shí),基于越來(lái)越頻繁的網(wǎng)絡(luò )化、在線(xiàn)化交互,使得企業(yè)可利用的社會(huì )資源日益豐富,企業(yè)利用外部資源的活動(dòng)快速增加,導致組織間學(xué)習也成為數字化能力的重要內容。對外部數字化資源的利用要求參與主體之間具有相對一致的知識基礎,如果知識基礎差異較大、知識距離過(guò)大,則會(huì )限制對外部資源的利用,減弱數字化資源利用水平,減緩數字化進(jìn)程,甚至會(huì )因產(chǎn)生知識距離而導致數字化轉型的負向影響,而這一問(wèn)題在中小企業(yè)的數字化轉型過(guò)程較為常見(jiàn)[15]。此外,在組織學(xué)習的過(guò)程中,個(gè)體學(xué)習至關(guān)重要,決定了數字化所需要的人力資本水平。一方面,工業(yè)數字化轉型過(guò)程中對勞動(dòng)力的要求發(fā)生深刻變化,工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)對于簡(jiǎn)單加工操作的勞動(dòng)力需求明顯降低,對于具有更高知識水平和綜合技能的勞動(dòng)力需求增加,對管理人員的信息技術(shù)知識水平和新型組織的管理知識要求更高;另一方面,從轉型實(shí)踐來(lái)看,人員的知識水平不足,特別是對數字化技術(shù)與管理知識的欠缺,構成了制約數字化推進(jìn)進(jìn)程的核心要素[16],影響了工業(yè)數字化的整體升級速度和效果。

三、工業(yè)數字化變革的基本特征

工業(yè)數字化是工業(yè)領(lǐng)域全方位、系統性、持續性的變革過(guò)程,在加速工業(yè)數字化升級的理論與實(shí)踐進(jìn)程中,無(wú)論是宏觀(guān)層面上的產(chǎn)業(yè)升級,還是微觀(guān)層面的企業(yè)轉型,工業(yè)數字化的變革創(chuàng )新都不斷從浮于表面的現象轉向聚焦于技術(shù)、組織、要素等核心問(wèn)題。其中,技術(shù)經(jīng)濟范式演進(jìn)決定的升級進(jìn)程、技術(shù)和組織協(xié)同創(chuàng )新決定的變革模式、技術(shù)要素集成融合決定的創(chuàng )新路徑、資源稟賦基礎差異決定的多元格局等是工業(yè)數字化升級需要把握和最為迫切的變革重點(diǎn)。

(一)技術(shù)經(jīng)濟范式演進(jìn)決定的升級進(jìn)程

工業(yè)數字化作為一種范式,需要形成一種穩定的、通用的、普適的技術(shù)經(jīng)濟規范和模式。因此,按照這一標準現階段的工業(yè)數字化并沒(méi)有完全達到這一要求,很多數字化技術(shù)還在經(jīng)歷創(chuàng )新調整,工業(yè)數字化的融合過(guò)程尚有諸多不確定性,對工業(yè)數字化的理解與評價(jià)共識還有待統一,因而目前稱(chēng)工業(yè)數字化或者所謂數字經(jīng)濟是一種范式還為時(shí)尚早。即便如此,工業(yè)數字化展現出來(lái)的范式演進(jìn)趨勢卻已成為共識,并已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)技術(shù)經(jīng)濟范式發(fā)生改變。從數字化技術(shù)經(jīng)濟范式的核心特征來(lái)看,王姝楠和陳江生[17]明確提出數據成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,新一代信息技術(shù)創(chuàng )新帶動(dòng)的全社會(huì )技術(shù)進(jìn)步和數字基礎設施創(chuàng )造三個(gè)新市場(chǎng)條件,構成了數字經(jīng)濟范式的三個(gè)典型特征規律,描繪了出數字化技術(shù)經(jīng)濟增長(cháng)的整體雛形。縱觀(guān)工業(yè)化發(fā)展的實(shí)踐歷程,工業(yè)數字化的發(fā)展是在機械化、電氣化、信息化等不同工業(yè)階段基礎上進(jìn)行的新一輪技術(shù)經(jīng)濟范式革新,這一進(jìn)程不是靜態(tài)的和穩定的,而是動(dòng)態(tài)的和加速的,甚至是對原有范式和路徑的破壞性創(chuàng )新和爆發(fā)性升級。正是由于技術(shù)經(jīng)濟范式演進(jìn)是一種系統性的變化,因而從單一角度推動(dòng)工業(yè)數字化將效果甚微,只有從全局統籌部署,才能把握住工業(yè)數字化升級的階段轉換和升級節奏,加速工業(yè)數字化的升級進(jìn)程。與此同時(shí),在整體范式轉化下,工業(yè)數字化的實(shí)踐升級進(jìn)程會(huì )表現為不同范式之間的動(dòng)態(tài)轉換更替,新的要素、技術(shù)、產(chǎn)品、組織和市場(chǎng)不斷涌現,工業(yè)發(fā)展模式將逐步演化蛻變,進(jìn)而完成工業(yè)發(fā)展階段的躍升進(jìn)程。可以說(shuō),無(wú)論是從基礎信息技術(shù)或是數字經(jīng)濟的研究角度,工業(yè)數字化無(wú)疑可以被視為是工業(yè)領(lǐng)域一場(chǎng)深刻的技術(shù)經(jīng)濟范式變革。

(二)技術(shù)、組織協(xié)同創(chuàng )新決定的變革模式

綜合現有研究成果,其中一些研究強調了數字技術(shù)進(jìn)步對于推動(dòng)工業(yè)數字化的突出作用,另一些研究則強調了組織創(chuàng )新對于數字化升級的意義,由此形成了工業(yè)數字化升級研究的兩大焦點(diǎn)領(lǐng)域。結合起來(lái),工業(yè)數字化有賴(lài)于技術(shù)和組織雙向互動(dòng),單獨的技術(shù)促進(jìn)或者組織變革都無(wú)法實(shí)現工業(yè)數字化的發(fā)展目標,只有二者達成系統性協(xié)同,才能實(shí)現數字化升級。從技術(shù)角度看,在數字化研究興起之前,與之緊密的“互聯(lián)網(wǎng)”“信息技術(shù)”等被視為實(shí)現數字化轉型的技術(shù)力量,而大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機器人、區塊鏈等新興技術(shù)也同樣成為產(chǎn)業(yè)數字化研究的熱點(diǎn),雖然研究整體肯定了技術(shù)的推動(dòng)作用,但是數字技術(shù)的效果受到其他因素影響。因此,在結合信息技術(shù)的基礎上,有研究更多地融合了對組織協(xié)同的關(guān)注,全面詮釋了技術(shù)與組織協(xié)同推進(jìn)了數字化升級的系統觀(guān)點(diǎn),其認為不僅需要使用數字技術(shù)來(lái)降低組織信息的復雜性和不確定性[18],同時(shí),數字化轉型需要重視數字技術(shù)與組織情況之間的匹配[19]。對于工業(yè)數字化的考察不能單純局限于技術(shù)進(jìn)步本身,還應更多結合組織的協(xié)同變化,甚至需要擴展到影響組織變化的其他構成部分,通過(guò)組織與技術(shù)更好地適應調整,提高數字技術(shù)的適用性。從實(shí)踐角度來(lái)看,僵化的生產(chǎn)組織方式已經(jīng)不適應數字技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的工業(yè)企業(yè)開(kāi)始注重技組織與技術(shù)協(xié)同升級,逐步由嚴格的科層管理方式向扁平化、平臺化、在線(xiàn)化、虛擬化轉型,不少企業(yè)將設計、研發(fā)、檢測、維護等內部環(huán)節通過(guò)平臺化的組織方式面向社會(huì )眾包,并將用戶(hù)參納入到生產(chǎn)過(guò)程的體系中,以致組織的邊界在數字技術(shù)的支持下不斷變化。

(三)技術(shù)要素集成融合決定的創(chuàng )新路徑

技術(shù)要素是經(jīng)濟增長(cháng)的關(guān)鍵投入,隨著(zhù)技術(shù)的加速發(fā)展,技術(shù)種類(lèi)越來(lái)越多,不同的技術(shù)組合及融合程度帶來(lái)了不同的增長(cháng)效果,工業(yè)數字化的技術(shù)融合主要是指新一代信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的融合。新一代信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的融合是工業(yè)數字化的核心特征,這既是信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的高層次升級的過(guò)程,也是工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中軟件與硬件融合升級的過(guò)程[20],并決定了工業(yè)數字化集成式、融合式和組合式的創(chuàng )新路徑。從數字化技術(shù)發(fā)展實(shí)踐的歷史來(lái)看,最早的“數字化”技術(shù)實(shí)現僅是指非常基礎的數字模擬技術(shù),而現在數字化技術(shù)已發(fā)展為集成計算機技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)等一體化的技術(shù)組合。越來(lái)越多的工業(yè)設備已經(jīng)從傳統的單體機械設備,轉向柔性水平更高的自動(dòng)化設備,并進(jìn)一步集成計算機軟件系統成為智能一體化設備,這些多元技術(shù)集成的設備又進(jìn)一步聯(lián)網(wǎng)化,構成整個(gè)工業(yè)設備運行系統,形成更為緊密的創(chuàng )新應用組合。進(jìn)一步地,從工業(yè)數字化應用的技術(shù)構成來(lái)看,既包含替代性技術(shù),也包含互補性技術(shù),二者交織在一起增強了工業(yè)數字化技術(shù)創(chuàng )新的融合性。其中,信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)是一組強互補性技術(shù),兩類(lèi)不同領(lǐng)域的技術(shù)融合加速了原有技術(shù)條件下的工業(yè)升級進(jìn)程,推動(dòng)了工業(yè)數字化的發(fā)展,互補性技術(shù)的配合對數字化發(fā)展具有更為凸顯的意義。大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現實(shí)等信息技術(shù)及其細分技術(shù)之間具有替代性,特別是同類(lèi)別下的細分技術(shù)之間替代性更為明顯,這些替代技術(shù)為工業(yè)數字化提供了更多的技術(shù)選擇,豐富了工業(yè)數字化的升級路徑與融合模式。正是技術(shù)要素的融合集成,為工業(yè)數字化提供了更多高效、廉價(jià)、便利、優(yōu)質(zhì)的技術(shù)供給,是以往工業(yè)化時(shí)代所不具備的重要條件。

(四)資源稟賦基礎差異決定的多元格局

資源稟賦是發(fā)展的基礎和起點(diǎn),對于工業(yè)數字化而言,比較特殊的資源是工業(yè)基礎能力和數據要素資源,這兩大資源稟賦的差異不僅決定了工業(yè)數字化的發(fā)展基礎,也決定工業(yè)數字化發(fā)展格局。從實(shí)踐來(lái)看,工業(yè)數字化對既有工業(yè)基礎具有較強的依賴(lài),工業(yè)基礎不只是應用場(chǎng)景,更是能力保障。尤其是中國工業(yè)發(fā)展的基礎能力的差異非常顯著(zhù),不同行業(yè)和區域的工業(yè)基礎能力參差不齊,甚至同一地區的同一行業(yè)的不同企業(yè)之間差距也較為明顯。如果按照工業(yè)4.0標準劃分,中國只有少數企業(yè)達到工業(yè)4.0的水平,多數集中在工業(yè)2.0和工業(yè)3.0的水平,如此差異巨大的工業(yè)基礎不僅是中國工業(yè)發(fā)展的現實(shí)特征,也是差異化發(fā)展的實(shí)踐依據。作為工業(yè)數字化關(guān)鍵的數據要素資源同樣具有極強的差異性。經(jīng)濟相對發(fā)達、數字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)相對領(lǐng)先的區域更具有數據要素的資源稟賦優(yōu)勢。同時(shí),數據要素具有顯著(zhù)的增長(cháng)快速性、功能多樣性和結構復雜性等特征[21],這些特性在工業(yè)基礎差別較大的區域之間因數據積累和數據處理能力的差異將使差距擴大,甚至有可能形成“工業(yè)數字?zhù)櫆稀薄R虼耍I(yè)數字化的資源稟賦差異特征決定了中國工業(yè)數字化的發(fā)展將呈現水平高低差異顯著(zhù)、轉型類(lèi)型多元、發(fā)展層次多樣的多元格局。

四、工業(yè)數字化推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的作用機理及效果評價(jià)

現有對于工業(yè)數字化作用機理的研究并不系統,且研究角度比較分散,其中多數仍是從某一具體視角出發(fā)的探索性研究,主要涉及要素投入、人力資本、社會(huì )分工、技術(shù)升級、區域發(fā)展等多個(gè)角度。就其作用效果來(lái)看,學(xué)術(shù)界存在不同觀(guān)點(diǎn),但工業(yè)數字化對促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟增長(cháng)的積極效果已被越來(lái)越多的研究所證實(shí)。

(一)工業(yè)數字化推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的作用機理

基于提升投入要素的視角。信息技術(shù)投資作為一種重要的生產(chǎn)要素,對于促進(jìn)產(chǎn)量提升存在直接效應和間接效應,數字化的作用機制是兩種效應共同發(fā)揮作用的綜合機制。直接效應是信息技術(shù)要素投入本身帶來(lái)的增長(cháng)效應,間接效應是數字化要素帶動(dòng)其他要素效率提升和要素結構升級產(chǎn)生的增長(cháng)效應。此外,也有研究重點(diǎn)強調了工業(yè)數字化的間接影響機制和互補機制[22]。

1.基于改進(jìn)人力資本的視角

有研究將工業(yè)數字化的作用機制聚焦到數字化對人力資本的作用,認為數字化通過(guò)人力資本影響組織變革和績(jì)效變化。數字化將改進(jìn)組織的人力資本結構和能力水平,并通過(guò)勞動(dòng)力在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理活動(dòng)的行為,對組織效率的持續改進(jìn)產(chǎn)生影響[23]。

2.基于促進(jìn)社會(huì )分工的視角

數字化通過(guò)加速信息的流動(dòng)促進(jìn)了企業(yè)間的信息交換,使社會(huì )資源在更廣泛的層面得以利用,企業(yè)可以更好地聚焦內部資源能力,并更多利用外部資源,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)再次分工。有研究顯示信息化投資推動(dòng)了專(zhuān)業(yè)化分工,企業(yè)將傾向于更多聚焦核心業(yè)務(wù),進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)開(kāi)展更多外包活動(dòng)[24],這種數字化推動(dòng)的社會(huì )分工具有使企業(yè)規模變小的影響。

3.基于應用多元技術(shù)的視角

基于技術(shù)應用視角的研究,雖然技術(shù)點(diǎn)比較細碎而相對零散,但研究主要是從新一代信息技術(shù)的特征出發(fā),分析技術(shù)對企業(yè)業(yè)務(wù)和管理水平的作用,進(jìn)而提出實(shí)現能力升級的基本路徑。其中具有代表性的研究結論有,數字技術(shù)的“定制+服務(wù)+網(wǎng)絡(luò )協(xié)同”的新制造模式[25];工業(yè)大數據通過(guò)產(chǎn)品、生產(chǎn)、運營(yíng)等方面實(shí)現企業(yè)升級[26];工業(yè)云推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展路徑[27]。

4.基于影響區域發(fā)展的視角

陳爽英等[28]基于“技術(shù)-組織-環(huán)境”理論框架,通過(guò)劃分經(jīng)濟發(fā)達和經(jīng)濟欠發(fā)達兩類(lèi)地區進(jìn)行組態(tài)比較研究,認為兩類(lèi)地區的工業(yè)數字化發(fā)展具有不同的核心條件,且作用關(guān)系和作用機理不同,既存在通用的發(fā)展路徑,也存在不同的發(fā)展路徑。

(二)工業(yè)數字化的作用效果評價(jià)

1.工業(yè)數字化的無(wú)效論

所謂工業(yè)數字化的無(wú)效論,又稱(chēng)為“生產(chǎn)力悖論”,主要源自Solow[29]從統計角度的研究,因其并未發(fā)現計算機對生產(chǎn)率的促進(jìn)影響而廣受關(guān)注,隨后的實(shí)證研究也認為大規模的信息技術(shù)投資沒(méi)有帶來(lái)有效的效率提升。重新思考“生產(chǎn)率悖論”,這一問(wèn)題的出現可能存在兩個(gè)原因,一是以信息技術(shù)為代表的數字化投入在運行中需要一定的融合時(shí)間才能釋放效力,一些與產(chǎn)業(yè)融合更深的新技術(shù)出現又相對較晚,前期的投入成本可能會(huì )增加成本負擔,降低整體效率;二是數字化技術(shù)的效力需要與經(jīng)濟運行其他方面協(xié)調融合才能發(fā)揮作用,單純增加信息化投資難以實(shí)現預期的增長(cháng)目標,只有經(jīng)過(guò)各方面的適應和配合才能產(chǎn)生積極效果。

針對信息技術(shù)投入的無(wú)效性問(wèn)題,后來(lái)有研究對無(wú)效性的描述進(jìn)行了補充修正,認為信息技術(shù)的投資對生產(chǎn)率的回報需要一定的條件,即信息技術(shù)與組織結構、人力資本、生產(chǎn)流程、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方面同時(shí)進(jìn)行投入和變革才能實(shí)現生產(chǎn)率的提升。所以,盡管很多企業(yè)都進(jìn)行了數字技術(shù)投入,但單獨施加信息技術(shù)并不會(huì )對生產(chǎn)率產(chǎn)生顯著(zhù)促進(jìn)效果,甚至可能會(huì )對生產(chǎn)率產(chǎn)生反向效果。其中,較多學(xué)者突出了組織變革對解釋信息技術(shù)無(wú)效的意義,例如,Yoo[30]指出組織變革是企業(yè)數字技術(shù)的投入效率能否提升的關(guān)鍵。

2.工業(yè)數字化的有效論

與工業(yè)數字化的無(wú)效論相比,關(guān)于工業(yè)數字化的有效論的研究成果更為豐富,且均指出“生產(chǎn)率悖論”并不存在。例如,針對信息化對美國勞動(dòng)生產(chǎn)率的影響,Nordhaus[31]的研究指出,信息化對勞動(dòng)生產(chǎn)率的增長(cháng)具有顯著(zhù)影響,推動(dòng)了美國全要素生產(chǎn)率的增長(cháng)。其他學(xué)者對歐盟國家、印度等美國以外國家進(jìn)行研究指出,信息化對勞動(dòng)率的增長(cháng)具有積極作用[32-33]。此外,還有大量研究證實(shí)了計算機網(wǎng)絡(luò )、互聯(lián)網(wǎng)、數據處理技術(shù)等對勞動(dòng)生產(chǎn)率提升具有正向作用[34-36]。

針對中國工業(yè)數字化的效果,國內開(kāi)展了比較豐富的實(shí)證研究。從宏觀(guān)來(lái)看,對信息技術(shù)的投入對促進(jìn)經(jīng)濟增長(cháng)和價(jià)值鏈升級具有重要作用,信息技術(shù)通過(guò)資本深化和全要素生產(chǎn)率改進(jìn)可以促進(jìn)經(jīng)濟增長(cháng),蔡躍洲和張鈞南[37]將工業(yè)數字化的效果分解為替代效應和滲透效應,并分析了信息技術(shù)對經(jīng)濟增長(cháng)促進(jìn)作用。同時(shí),利用省級面板數據或行業(yè)數據進(jìn)行分析,針對數字化能力、互聯(lián)網(wǎng)使用等方面的研究認為,工業(yè)數字化對于生產(chǎn)率提升和經(jīng)濟增長(cháng)具有顯著(zhù)的促進(jìn)作用[38-39]。此外,還有研究基于企業(yè)微觀(guān)數據,圍繞互聯(lián)網(wǎng)應用、機器人密度、數據管理能力等方面證實(shí)了數字化的促進(jìn)作用[40-42]。雖然工業(yè)數字化的有效性得到了證實(shí),但卻具有顯著(zhù)的異質(zhì)性,這種異質(zhì)性主要與地區間經(jīng)濟發(fā)展水平、區域信息化密度、產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集水平、企業(yè)數據處理能力、人力資本管理水平等方面具有密切關(guān)系[43-47]。

綜上所述,兩種多工業(yè)信息化效果的不同評價(jià)存在明顯的階段性變化,早期研究階段的數字技術(shù)并不成熟,數字化實(shí)踐并不深入,作用效果尚不明顯。但隨著(zhù)數字技術(shù)產(chǎn)業(yè)應用的不斷加強,工業(yè)數字化積極效果已經(jīng)廣泛存在于各個(gè)方面,尤其是中國工業(yè)的發(fā)展實(shí)踐表明了數字化不僅有利于工業(yè)實(shí)力的提升,更將有利于長(cháng)期經(jīng)濟的發(fā)展。未來(lái)可以預見(jiàn)的是,數字化技術(shù)的不斷創(chuàng )新和突破將為工業(yè)升級提供持續支撐,工業(yè)數字化的積極效果將逐步放大,成為支撐經(jīng)濟增長(cháng)的關(guān)鍵動(dòng)力。

五、政策建議與研究展望

(一)政策建議

提升工業(yè)數字化生產(chǎn)要素供給水平。要圍繞工業(yè)數字化升級所需的數據要素、勞動(dòng)力、資本等主要生產(chǎn)要素,有所側重改進(jìn)生產(chǎn)要素供給能力,優(yōu)化生產(chǎn)要素供給結構。將數據要素作為工業(yè)數字化的首位要素,在保證數據安全和合規使用的條件下,加快數據生產(chǎn)要素的積累、流動(dòng)并提高處理能力,激活數據要素的規模收益。積極提升勞動(dòng)力綜合素質(zhì)水平,優(yōu)化勞動(dòng)力專(zhuān)業(yè)結構,注重提高工業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)者的信息技術(shù)知識水平,擴大掌握工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和信息技術(shù)的復合人才規模,形成滿(mǎn)足數字經(jīng)濟時(shí)代需要的高水平勞動(dòng)力供給。加強資本在數字化能力建設方面的投資,尤其提高在工業(yè)軟件、智能裝備、網(wǎng)絡(luò )設施、數據存儲設施等領(lǐng)域的投資,夯實(shí)的數字經(jīng)濟底座。

1.加快數字技術(shù)的融合應用創(chuàng )新

數字技術(shù)與工業(yè)融合尚處于初期階段,仍需要不斷提高數字技術(shù)匹配度和融合度,提升工業(yè)數字化的發(fā)展績(jì)效。一方面,要加強數字技術(shù)的開(kāi)放式創(chuàng )新,鼓勵大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現實(shí)等各類(lèi)新興技術(shù)的融合創(chuàng )新和交叉創(chuàng )新,形成工業(yè)數字化應用創(chuàng )新孵化池,創(chuàng )新工業(yè)數字化升級的技術(shù)解決方案。另一方面,要加快各類(lèi)應用場(chǎng)景開(kāi)放,聚合數字化技術(shù)能力,為數字技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)融合擴展應用實(shí)踐領(lǐng)域,不斷優(yōu)化現有數字技術(shù)處理能力,提升工業(yè)數字技術(shù)的可用性、適用性、易用性和耐用性。

2.培育適宜數字化的生產(chǎn)組織方式

數字化技術(shù)的滲透發(fā)展正逐步推動(dòng)生產(chǎn)組織方式的變革,并將會(huì )影響工業(yè)數字化的最終成效。要加快企業(yè)生產(chǎn)組織模式的數字化升級,創(chuàng )新生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)資源組織方式,重構企業(yè)業(yè)務(wù)流程環(huán)節,提高生產(chǎn)組織方式的靈活性和高效性。要關(guān)注生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )的變化,尤其是數字化中間產(chǎn)品供應商的崛起,如數據、代碼、算法等以及芯片、專(zhuān)用軟件、數據庫、數字設備等供應商將越發(fā)重要,要加快培育產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè),構建工業(yè)數字化產(chǎn)業(yè)生態(tài)能力。

3.注重區域間工業(yè)數字化的平衡發(fā)展

實(shí)現中國工業(yè)的數字化升級需要兼顧區域間的發(fā)展,構建區域間工業(yè)數字化發(fā)展的協(xié)同配合機制,推動(dòng)工業(yè)數字化的協(xié)同升級和整體躍升。要強化區域間的產(chǎn)業(yè)轉移銜接,引導東部發(fā)達地區的制造業(yè)生產(chǎn)能力遷移到中西部地區,增強中西部地區工業(yè)承接和承載能力,既可以緩解東部地區資源緊張和成本上漲壓力,又可以增強中西部工業(yè)生產(chǎn)能力,為平衡提升數字化能力鋪墊基礎。要注重技術(shù)擴散和市場(chǎng)配合,從全局角度鼓勵工業(yè)數字化發(fā)達地區輸出技術(shù)服務(wù)能力,結合落后地區產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和市場(chǎng)需求做深應用,彌補技術(shù)不足短板,提高工業(yè)數字化的經(jīng)濟效益水平。

(二)研究展望

工業(yè)數字化進(jìn)程正在加速產(chǎn)業(yè)變革,如何在工業(yè)數字化發(fā)展進(jìn)程中實(shí)現產(chǎn)業(yè)升級,這既是重大的理論問(wèn)題,更是緊迫的現實(shí)問(wèn)題。著(zhù)眼于未來(lái)的研究,一方面,需要更多加強源自工業(yè)實(shí)踐的研究與跟蹤,注重對工業(yè)數字化實(shí)踐的理解,加強對全球工業(yè)數字化發(fā)展趨勢的比較研究;另一方面,需要加快工業(yè)數字化體系構建的研究工作,在此基礎上結合中國工業(yè)發(fā)展的高端化、智能化、綠色化、服務(wù)化等重大問(wèn)題進(jìn)行深入研究,研判中國工業(yè)數字化發(fā)展戰略。此外,需要進(jìn)一步結合中國工業(yè)發(fā)展在區域間、行業(yè)間的差異,研究不同領(lǐng)域的工業(yè)數字化升級路徑與措施,為工業(yè)數字化的理論與實(shí)踐提供有力支撐。

 

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張亞豪,東北財經(jīng)大學(xué)產(chǎn)業(yè)組織與企業(yè)組織研究中心,博士研究生,主要從事工業(yè)數字化和全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )研究。

 

張亞豪,李曉華.工業(yè)數字化推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)的機制分析——核心要素、變革重點(diǎn)與作用機理[J/OL].東北財經(jīng)大學(xué)學(xué)報:1-10[2022-09-15].http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1414.F.20220823.0917.002.html

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