（太原科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，山西 太原 030024）

一、引言

在生產(chǎn)力決定經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合國(guó)力的今天，智能制造無疑是制造業(yè)發(fā)展與改革的未來方向。我國(guó)自1991 年便開啟了智能制造領(lǐng)域的研究，國(guó)家自然科學(xué)基金設(shè)立了“智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”等重大項(xiàng)目，尤其在提出工業(yè)4.0 的相關(guān)概念后，我國(guó)政府相繼推出了兩化深層次融合、互聯(lián)網(wǎng)+、中國(guó)制造2025 等一系列行動(dòng)計(jì)劃，用以指導(dǎo)中國(guó)智能制造的發(fā)展并取得了一定成就[1]。雖然智能制造在我國(guó)興起的時(shí)間較短，但是山西省自建國(guó)之初就是國(guó)家重點(diǎn)制造業(yè)基地，承擔(dān)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程18 項(xiàng)，占全國(guó)11.5%。近年來，山西省積極響應(yīng)我國(guó)智能制造發(fā)展號(hào)召，緊緊跟隨我國(guó)智能制造改革升級(jí)腳步，秉承科技強(qiáng)省理念，立足省內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，大力提升技術(shù)創(chuàng)新能力。集中力量發(fā)展新能源、高端制造等九大產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)推進(jìn)大型制造企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。到2019 年，全省有關(guān)智能制造業(yè)的工業(yè)技改資金投入發(fā)展迅速，同比增長(zhǎng)0.3%[2]。但是由于缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)、行業(yè)間發(fā)展不平衡，導(dǎo)致山西省智能制造業(yè)總體在全國(guó)處于劣勢(shì)，缺乏自主創(chuàng)新能力，缺少核心競(jìng)爭(zhēng)力是山西省智能制造業(yè)收入總量處于全國(guó)下游的重要原因。本文通過調(diào)查分析山西省智能制造發(fā)展現(xiàn)狀，通過定性和定量的分析方式，構(gòu)建山西省智能制造能力評(píng)價(jià)框架，為山西省智能制造的發(fā)展與完善提供一定的理論依據(jù)與研究?jī)r(jià)值。

二、山西省智能制造能力評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

（一）指標(biāo)選取

構(gòu)建合理的智能制造能力評(píng)價(jià)體系對(duì)反映山西省智能制造能力水平具有十分緊要的現(xiàn)實(shí)意義，通過科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，可以準(zhǔn)確掌握山西省智能制造現(xiàn)階段發(fā)展情況以及未來發(fā)展方向。確立切實(shí)有效的指標(biāo)是建立科學(xué)評(píng)價(jià)體系的重要基石，也是評(píng)價(jià)過程的核心工作。本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)[3-4]并結(jié)合山西省當(dāng)前智能制造能力發(fā)展?fàn)顩r，評(píng)價(jià)對(duì)象主要以規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)為指標(biāo)，結(jié)合科學(xué)性、系統(tǒng)性、合理性、實(shí)用性四項(xiàng)選取原則，確立了一級(jí)指標(biāo)智能制造能力，并分化出創(chuàng)新能力、績(jī)效產(chǎn)出能力、基礎(chǔ)設(shè)施這3 個(gè)二級(jí)指標(biāo)及14 個(gè)相關(guān)的三級(jí)指標(biāo)，編碼為X1～X14。

（二）指標(biāo)含義

1.創(chuàng)新能力。創(chuàng)新性是智能制造企業(yè)的典型特征，強(qiáng)有力的創(chuàng)新能力是企業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)也是提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效保障，根據(jù)對(duì)已有文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)企業(yè)創(chuàng)新能力水平的高低主要通過研發(fā)人員的投入、研究的新成果、研發(fā)資金的投入、獲取的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、創(chuàng)新水準(zhǔn)等指標(biāo)來衡量。因此本文在創(chuàng)新能力這一二級(jí)指標(biāo)下主要選擇了R&D 人員數(shù)量、R&D經(jīng)費(fèi)、R&D項(xiàng)目數(shù)、專利申請(qǐng)數(shù)、有效發(fā)明專利數(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)量這6 個(gè)子指標(biāo)來反映企業(yè)創(chuàng)新能力狀況。

2.績(jī)效產(chǎn)出能力。發(fā)展智能制造的最終目的是提升績(jī)效產(chǎn)出，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知常用的績(jī)效產(chǎn)出能力指標(biāo)主要包括：智能制造工業(yè)企業(yè)單位數(shù)、智能制造業(yè)務(wù)收入、智能制造系統(tǒng)軟件開發(fā)費(fèi)用、智能制造產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目數(shù)等，本文主要選用這4 個(gè)三級(jí)指標(biāo)來衡量企業(yè)績(jī)效產(chǎn)出能力。

3.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。智能制造的特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、流程化、體系化，發(fā)展智能制造，需要利用基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行資源、信息的共享與流通。因此，必須具備安全、周密、先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施體系來保證智能制造的發(fā)展。通過對(duì)山西省智能制造基礎(chǔ)設(shè)施的調(diào)研，本文把該項(xiàng)指標(biāo)分解為：企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)覆蓋率、企業(yè)信息技術(shù)設(shè)備數(shù)量、寬帶鋪設(shè)里程、智能終端使用人數(shù)4 個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

（三）指標(biāo)體系構(gòu)建

依據(jù)以上指標(biāo)，確定具體指標(biāo)體系，如表1 所示。

表1 智能制造能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

三、山西省智能制造能力評(píng)價(jià)實(shí)證分析

（一）數(shù)據(jù)來源

本研究的調(diào)查范圍主要是山西的智能制造企業(yè)和我國(guó)比較具有代表性的21 個(gè)省份的智能制造企業(yè)，搜集所選取的14 個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度是從2017—2019 年，發(fā)放問卷253 份，剔除無效問卷46份，回收的有效問卷207 份，問卷有效率為81.82%。并主要對(duì)2019 年的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，通過對(duì)比，綜合評(píng)定山西省智能制造能力水平。

（二）統(tǒng)計(jì)分析

1.KMO 和巴特利特檢驗(yàn)分析。本文針對(duì)2019年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果如表2 所示。KMO 統(tǒng)計(jì)量結(jié)果為0.625，大于0.5，適合進(jìn)行因子分析，卡方檢驗(yàn)的概率是0，小于0.05，說明變量之間顯著相關(guān)。因而，本文數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行因子分析，且有較好的分析效果。

表2 KMO 和巴特利特的檢驗(yàn)

2.方差貢獻(xiàn)分析。本文根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣計(jì)算出各個(gè)因子的特征值和貢獻(xiàn)率，由表3 可以發(fā)現(xiàn)，有兩個(gè)因子特征值大于1。第一因子方差占總因子方差的74.798%，第二因子方差占總因子方差的10.469%，前兩個(gè)因子的累積方差貢獻(xiàn)率為85.267%。依據(jù)表3 內(nèi)的數(shù)據(jù)，利用方差最大正交旋轉(zhuǎn)法從數(shù)據(jù)中提取第一主成分F1和第二主成分F2兩個(gè)公共因素作為新指標(biāo)，來科學(xué)有效地評(píng)估山西省智能制造能力水平。

表3 總方差解釋

3.旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣和成分得分系數(shù)矩陣。本研究利用SPSS 軟件，采用最大方差正交旋轉(zhuǎn)法對(duì)成分因子進(jìn)行分析，得到表4 旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣以及表5 成分得分系數(shù)矩陣。

由表4 發(fā)現(xiàn)，第一主成分F1在X1～X12上的載荷相對(duì)較大，所以F1命名為“科研信息綜合能力因子”，第二主成分F2在X13、X14上的載荷比較大，所以F2定名為“物質(zhì)流通因子”，智能制造能力水平能夠被兩個(gè)因子較好的反映。為了更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)各省智能制造能力水平，采用回歸分析法，得到兩個(gè)主要因子的得分情況，并對(duì)上述分析中各主要因子得到的方差貢獻(xiàn)率和總貢獻(xiàn)率進(jìn)行比較，得到比值，并以該比值作為權(quán)重，進(jìn)行后續(xù)的加權(quán)和求和，就可以得到2019 年21 個(gè)省份智能制造能力綜合得分的總結(jié)果和排名。

表4 旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣

表5 成分得分系數(shù)矩陣

具體的綜合得分公式如下：

F=（F1的得分×F1的方差貢獻(xiàn)率+F2的得分×F2的方差貢獻(xiàn)率）/總貢獻(xiàn)率

4.結(jié)果分析。本文通過查閱國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒及各省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，選取了比較具有代表性的21 個(gè)省份的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得到2019 年各省智能制造能力總得分及排名如表6 所示。

從2019 年各省智能制造能力總得分及排名可以看出：廣東省、江蘇省在主成分F1上得分較高，而山西省在主成分F1上的得分很低，與發(fā)達(dá)省區(qū)有明顯差距，這也說明山西省在科研創(chuàng)新、信息流通、產(chǎn)品開發(fā)設(shè)備升級(jí)等投入建設(shè)方面較差，且山西省在各省份中智能制造規(guī)模以上企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入處于落后水平。而在主成分F2得分方面，山西省與發(fā)達(dá)省市差距較小，但與整體排名較高的鄰省山東省卻有相當(dāng)大的差距[5]，這也闡明了山西省在物聯(lián)網(wǎng)覆蓋率、智能制造設(shè)備投入等基礎(chǔ)建設(shè)方面仍有待提高，應(yīng)該繼續(xù)加大建設(shè)力度。

表6 2019 年各省智能制造能力總得分及排名

表7 2016—2019 年山西省智能制造能力總得分

根據(jù)表7，2016—2019 年山西省智能制造能力總得分可以發(fā)現(xiàn)山西省在主成分F1上的得分逐年增加，即在科研技術(shù)、信息能力上的建設(shè)一直在不斷增強(qiáng)，也表明山西省在對(duì)智能制造能力的提高上是非常重視的，這也與當(dāng)今智能制造發(fā)展相切合，但得分增加略微弱，一直呈現(xiàn)負(fù)分狀態(tài)，因而對(duì)科研信息能力的投入仍不能松懈。山西省智能制造能力在主成分F2上的得分起伏不定，發(fā)展趨勢(shì)不夠明顯，表明山西省在智能制造基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上還需穩(wěn)定并加大投入力度?？陀^上來說，物流對(duì)智能制造的發(fā)展有非常顯著的影響，它可以保證智能制造更順利地發(fā)展。

綜合觀察，山西省整體的智能制造業(yè)水平較低、科研技術(shù)稍弱、范圍領(lǐng)域略小、發(fā)展智能制造的關(guān)鍵技術(shù)還不夠成熟、智能制造基礎(chǔ)設(shè)施薄弱等問題仍然較為突出。

四、對(duì)山西省智能制造發(fā)展的對(duì)策建議

通過以上數(shù)據(jù)的整理及分析說明提升智能制造在山西省的發(fā)展動(dòng)力不僅需要企業(yè)增強(qiáng)智能制造能力、構(gòu)建完善的智能制造體系、加大科研技術(shù)和設(shè)備升級(jí)的投入力度，而且也需要政府進(jìn)行有效指導(dǎo)以及相關(guān)科研院所與高校的配合?；谏衔姆治龊蜕轿魇“l(fā)展現(xiàn)狀以及其他先進(jìn)省份的經(jīng)驗(yàn)啟示，提出下列對(duì)策建議。

（一）企業(yè)層面

1.企業(yè)需確立長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，補(bǔ)齊短板，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。由于智能制造的發(fā)展需要長(zhǎng)期的積淀與發(fā)展基礎(chǔ)，企業(yè)需從戰(zhàn)略角度把智能制造作為長(zhǎng)期發(fā)展方向，明確未來幾年內(nèi)的發(fā)展目標(biāo)及路徑。之后根據(jù)自身情況在長(zhǎng)期計(jì)劃中發(fā)展中找到自己的薄弱環(huán)節(jié)和不足之處，并在戰(zhàn)略實(shí)際實(shí)施中不斷對(duì)階段性目標(biāo)進(jìn)行修正以逐步形成企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力[6]。最后，企業(yè)要繼續(xù)保持自身發(fā)展優(yōu)勢(shì)，持續(xù)更新設(shè)備，推進(jìn)相關(guān)科研技術(shù)的革新以及新產(chǎn)品的開發(fā)以維護(hù)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2.企業(yè)需要增強(qiáng)設(shè)備投入，構(gòu)建完整的智能制造體系。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)智能制造的重要載體是構(gòu)建智能工廠，因此從設(shè)備的投入及制造過程的設(shè)計(jì)都要遵循智能化要求，在建設(shè)智能工廠的過程中，并非只是單純的提升設(shè)備的技術(shù)含量及自動(dòng)化，還要探索工廠長(zhǎng)期智能化發(fā)展道路，并且需要注意在這個(gè)過程中必須對(duì)消耗的大量資金進(jìn)行效益分析。

3.企業(yè)需要結(jié)合自身情況發(fā)展智能制造。在發(fā)展智能制造的過程中，完全自動(dòng)化、智能化工廠的盲目設(shè)計(jì)也是不合理的，在一定程度上手工勞動(dòng)比機(jī)器勞動(dòng)更經(jīng)濟(jì)、更高效，在一些生產(chǎn)活動(dòng)中，手工勞動(dòng)的優(yōu)勢(shì)不可忽視。與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)具有較大的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)。因此，企業(yè)必須結(jié)合自身的發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)狀況和企業(yè)的能力水平，逐步實(shí)現(xiàn)實(shí)施技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代。

4.企業(yè)可以與科研能力較強(qiáng)的研究所或高校進(jìn)行合作。企業(yè)也可以與具有豐富學(xué)術(shù)知識(shí)、理論研究的高校、研究所等進(jìn)行深層次的合作，聘請(qǐng)相關(guān)專家，培養(yǎng)高素質(zhì)科研人員，對(duì)制造裝備和產(chǎn)品進(jìn)行更高效地研發(fā)。

（二）政府層面

1.山西省政府需要發(fā)布相關(guān)政策來支持企業(yè)智能制造發(fā)展。政府要引導(dǎo)山西省制造業(yè)發(fā)展的方向，要成為智能制造的規(guī)劃者，并按照山西省智能生產(chǎn)的發(fā)展情況和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)行客觀合理的最高層次的設(shè)計(jì)。政府要在已有的政策中繼續(xù)發(fā)布細(xì)化的有關(guān)智能制造發(fā)展政策，使其智能制造的發(fā)展更有保證。

2.根據(jù)山西省現(xiàn)狀，為優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。根據(jù)山西省制造業(yè)發(fā)展情況，利用省內(nèi)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，為山西省智能制造設(shè)立專項(xiàng)申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)，挑選重型機(jī)械、煤機(jī)裝備等具有優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的制造業(yè)以及煤化工裝備、煤層氣裝備等發(fā)展前景良好的重要產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)來當(dāng)作沖破口，進(jìn)入具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)有關(guān)智能制造的關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)。

3.設(shè)立智能制造集聚區(qū)。政府要結(jié)合省市本身的優(yōu)勢(shì)，利用省市共創(chuàng)的模式籌劃構(gòu)建智能制造集聚區(qū)，并逐漸擴(kuò)展升級(jí)，爭(zhēng)做國(guó)家級(jí)智能生產(chǎn)示范區(qū)[7]。為了使區(qū)內(nèi)更多地入駐智能制造規(guī)模以上企業(yè)以及支持區(qū)內(nèi)新興的智能制造企業(yè)，政府可以發(fā)布一系列優(yōu)惠政策，以及讓先進(jìn)企業(yè)發(fā)揮帶領(lǐng)作用。

4.政府需要對(duì)部分產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)扶持和不斷加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度。智能制造不僅包含機(jī)械、化工等行業(yè)，還包括軟件、物流等產(chǎn)業(yè)，特別是軟件行業(yè)等投入資本相當(dāng)大，研制期限比較長(zhǎng)，政府更應(yīng)該對(duì)這些促進(jìn)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)企業(yè)增加扶持，為這些提升智能制造發(fā)展?jié)摿Φ钠髽I(yè)更好地保駕護(hù)航。

（三）高校及科研院所層面

1.注重人才培養(yǎng)和引進(jìn)，為智能制造發(fā)展提供智力支撐。山西省對(duì)于智能制造相關(guān)人才的培養(yǎng)，首先應(yīng)利用本省內(nèi)數(shù)量眾多的高校資源，加強(qiáng)山西省內(nèi)高校智能制造相關(guān)課程與專業(yè)的開設(shè)，組織學(xué)生進(jìn)行智能制造有關(guān)的實(shí)踐、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，增加學(xué)生接觸智能制造的機(jī)會(huì)，使高校學(xué)生對(duì)智能制造深入了解的同時(shí)產(chǎn)生興趣。通過這種根本的方式，增加本省內(nèi)優(yōu)質(zhì)智能制造人才數(shù)量。不僅通過自身培養(yǎng)智能制造專業(yè)人才，而且應(yīng)加強(qiáng)智能制造人才引進(jìn)，吸引省外甚至國(guó)外的高素質(zhì)人才，為山西省提供智力支持，技術(shù)支持。此外，高校應(yīng)優(yōu)化人才培養(yǎng)機(jī)制。鼓勵(lì)企業(yè)導(dǎo)師與校內(nèi)導(dǎo)師“雙導(dǎo)師”，將學(xué)術(shù)理論與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)培養(yǎng)效果，為智能制造發(fā)展培育專業(yè)型人才、創(chuàng)新型人才和復(fù)合型人才。

2.推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作，提升創(chuàng)新能力。通過產(chǎn)學(xué)研合作，為企業(yè)儲(chǔ)備未來的人才資源，還可以利用高校及科研院所科研資源進(jìn)行新設(shè)備、新技術(shù)的開發(fā)與利用。同時(shí)企業(yè)還可以聘請(qǐng)合作高校師資力量對(duì)企業(yè)內(nèi)的員工進(jìn)行智能制造方面知識(shí)的培訓(xùn)，高校學(xué)生也可以進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，提前熟悉相關(guān)企業(yè)智能制造方面情況與現(xiàn)有資源，為將來平穩(wěn)順利進(jìn)入工作奠定基礎(chǔ)?？傊?，產(chǎn)學(xué)研合作對(duì)于企業(yè)和高校發(fā)展智能制造是一個(gè)雙贏的過程。

綜上所述，智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是提升綜合國(guó)力和增加產(chǎn)品價(jià)值的重要手段，探索智能制造的評(píng)價(jià)指標(biāo)及體系為實(shí)現(xiàn)山西省科技強(qiáng)省目標(biāo)，推進(jìn)資源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有非常重要的意義。