肖吉軍（教授），謝聞霖，王通達(dá)，張曉斌

一、前言

近年來(lái)，納米制造、增材制造、工業(yè)機(jī)器人等先進(jìn)制造技術(shù)為傳統(tǒng)制造業(yè)增添活力，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)的深度融合，推動(dòng)了制造業(yè)發(fā)生新的變革。世界各國(guó)都積極投身于新工業(yè)革命，以求在全球制造業(yè)格局調(diào)整中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。美國(guó)啟動(dòng)“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”，韓國(guó)實(shí)施“制造業(yè)創(chuàng)新3.0計(jì)劃”，日本提出“超智能社會(huì)5.0戰(zhàn)略”，這些戰(zhàn)略計(jì)劃都以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、CPS、增材制造、人工智能等技術(shù)為驅(qū)動(dòng)力，旨在通過(guò)技術(shù)驅(qū)動(dòng)制造業(yè)提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本、減少浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展并保持制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)（王柏村等，2021）。

制造業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，在實(shí)行改革開(kāi)放的短短四十年間，實(shí)現(xiàn)了“從無(wú)到有”“從少到多”的轉(zhuǎn)變。2021年聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織公布的2020年版“全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)（以2018年指標(biāo)為基礎(chǔ)計(jì)算）”顯示，我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力僅次于德國(guó)而位列第二，整體發(fā)展向好，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。但我國(guó)制造業(yè)在數(shù)字化水平、核心技術(shù)研發(fā)能力等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家存在明顯差距。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的浪潮下，我國(guó)制造業(yè)應(yīng)把握機(jī)遇，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的順利升級(jí)，持續(xù)鞏固和增強(qiáng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2021年“十四五”規(guī)劃中也明確指出，要調(diào)動(dòng)社會(huì)各個(gè)方面的創(chuàng)新資源，共同破解技術(shù)創(chuàng)新與管理難題，推動(dòng)智能制造快速發(fā)展。智能制造已然成為我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。中小制造企業(yè)作為制造業(yè)的構(gòu)成主體，其發(fā)展問(wèn)題得到中央的高度重視。2021 年，工業(yè)和信息化部同國(guó)家發(fā)展改革委等19 部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《“十四五”促進(jìn)中小企業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，指出我國(guó)中小企業(yè)在新形勢(shì)下要承擔(dān)重要的使命，抓住機(jī)會(huì)，加快智能化轉(zhuǎn)型步伐。

然而中小企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)面臨諸多困難，如資金壓力、人才缺乏、數(shù)字技術(shù)利用率低、自主創(chuàng)新能力不足、系統(tǒng)管理難等（楊志波和楊蘭橋，2020；鐘志華等，2020），與大企業(yè)相比，中小制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型具有更高的風(fēng)險(xiǎn)與試錯(cuò)成本，需要綜合考慮多方面因素。鑒于此，本文基于TOE理論框架，從技術(shù)、組織和環(huán)境三個(gè)層面分析影響中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的因素。在此基礎(chǔ)上，考慮中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性等特征，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建立中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的動(dòng)態(tài)模型，對(duì)中小制造企業(yè)智能化驅(qū)動(dòng)路徑進(jìn)行模擬仿真研究，深入剖析影響中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素，以此為中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型制定明確、具有針對(duì)性的對(duì)策建議，有利于為中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型明確方向，縮短智能化轉(zhuǎn)型的時(shí)間，從而盡快提升中小制造企業(yè)整體的核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)智能制造的蓬勃發(fā)展。

二、文獻(xiàn)綜述

2013 年德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)中正式提出“智能化”一詞，至今學(xué)術(shù)界對(duì)“智能化轉(zhuǎn)型”尚未形成統(tǒng)一的定義。劉軍等（2021）指出，制造業(yè)智能化本質(zhì)上是技術(shù)創(chuàng)新和變革的一種形式。李廉水等（2019）認(rèn)為，智能制造是制造業(yè)成熟化的標(biāo)志，是制造業(yè)智能化的具體表現(xiàn)。Zhou等（2022）也指出，制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型成功的關(guān)鍵在于是否實(shí)現(xiàn)智能制造，或?qū)崿F(xiàn)智能制造帶來(lái)的其他效益。

關(guān)于智能制造（intelligent manufacturing）的定義與內(nèi)涵，許多學(xué)者從技術(shù)、發(fā)展范式及實(shí)現(xiàn)價(jià)值的角度給出了解釋。技術(shù)方面，周源等（2019）指出，智能制造主要包括數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)三大核心技術(shù)。其中，數(shù)字技術(shù)通過(guò)對(duì)制造生產(chǎn)中的各類(lèi)信息進(jìn)行數(shù)字化描述、分析、決策和控制，實(shí)現(xiàn)縮短生產(chǎn)時(shí)間、降低制造成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高制造生產(chǎn)效率的目標(biāo)（Chryssolouris 等，2009），包 括 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 制 造（CAD）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)集成設(shè)備之間、企業(yè)之間甚至產(chǎn)業(yè)之間的數(shù)據(jù)信息，打通制造生產(chǎn)中各層級(jí)的數(shù)據(jù)流與信息流，實(shí)現(xiàn)低成本、廣泛的連接（李伯虎等，2010），包括互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。以人工智能、大數(shù)據(jù)為核心的智能技術(shù)，在數(shù)字技術(shù)及信息技術(shù)的基礎(chǔ)上提高自主認(rèn)知學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的戰(zhàn)略突破（Li等，2017）。發(fā)展范式方面，根據(jù)全球信息化的不同發(fā)展階段以及上述三種核心技術(shù)特征，臧冀原等（2018）將智能制造歸納為三種基本范式：數(shù)字化制造（第一代智能制造）、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造（“互聯(lián)網(wǎng)+”制造或第二代智能制造）、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造（新一代智能制造）。周源等（2019）從中國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，提出了線性串聯(lián)、非線性及集成商推動(dòng)的三種范式跨越策略。實(shí)現(xiàn)價(jià)值方面，鐘潤(rùn)陽(yáng)等（2017）認(rèn)為，智能制造將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等全生命周期的智能化。在此基礎(chǔ)上，周濟(jì)等（2019）認(rèn)為，智能制造除了實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部制造流程的縱向集成，也將實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的橫向集成，推動(dòng)制造業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)的深度融合。

圍繞智能化轉(zhuǎn)型，許多學(xué)者對(duì)制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響因素進(jìn)行了探索。從中觀層面看，技術(shù)研發(fā)、協(xié)同合作、國(guó)家政策、市場(chǎng)環(huán)境等因素對(duì)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型具有顯著作用（李健旋，2020；王層層，2020）。微觀層面的研究多數(shù)以大企業(yè)為研究對(duì)象，進(jìn)行案例分析。孫新波等（2021）基于扎根理論，對(duì)利亞德集團(tuán)、東軟醫(yī)療和韓都衣舍進(jìn)行案例分析，發(fā)現(xiàn)人才建設(shè)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)字化轉(zhuǎn)型等內(nèi)在因素以及信息技術(shù)、國(guó)家政策等外部因素均能促進(jìn)制造企業(yè)智能化發(fā)展。孟凡生等（2022）以金鳳科技公司為例，研究發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合能力、智能生產(chǎn)能力、智能管理能力是影響新能源裝備制造企業(yè)智能化升級(jí)的主要因素。隨著研究的不斷深入，有學(xué)者意識(shí)到如果不考慮中小企業(yè)的智能化，則中小企業(yè)的落后可能影響經(jīng)濟(jì)的整體增長(zhǎng)和價(jià)值鏈的創(chuàng)造。圍繞中小企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的研究逐步展開(kāi)。Wang 等（2019）以江蘇省173 家中小企業(yè)為研究對(duì)象，研究發(fā)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型意愿、人力資本、企業(yè)盈利能力及行業(yè)智能水平等因素顯著影響中小制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。Ghobakhloo 和Ching（2019）通過(guò)對(duì)馬來(lái)西亞和伊朗的中小企業(yè)的研究發(fā)現(xiàn)，制造業(yè)數(shù)字化的戰(zhàn)略路線圖是中小企業(yè)采用智能制造相關(guān)信息和數(shù)字技術(shù)的決定因素，信息處理需求、環(huán)境壓力、感知成本等是重要影響因素。Zhou等（2022）以團(tuán)隊(duì)認(rèn)知為研究視角，探索了中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。Shukla 和Shankar（2022）通過(guò)文獻(xiàn)研究、案例研究及專(zhuān)家訪談等方法，確定了政府支持和法規(guī)、技術(shù)支持基礎(chǔ)設(shè)施、持續(xù)的高層承諾等31個(gè)影響中小制造企業(yè)智能制造系統(tǒng)實(shí)施的因素，并調(diào)查了印度的6個(gè)案例，依據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)將31 個(gè)影響因素依據(jù)TOE 理論進(jìn)行分類(lèi)，最后采用DEMATEL-ISM-MICMAC法分析了影響因素之間的關(guān)系。

制造業(yè)智能化是一個(gè)復(fù)雜的、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型過(guò)程，受到多重因素的綜合影響?，F(xiàn)有研究對(duì)制造智能化轉(zhuǎn)型影響因素的探索呈現(xiàn)碎片化，忽視了各個(gè)影響因素之間的相互關(guān)系和聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，缺乏系統(tǒng)性、全面性的考慮。同時(shí)，大多研究采用扎根理論或計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，難以捕捉智能化這一過(guò)程中的動(dòng)態(tài)信息，也不能清晰地闡述智能化系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的因果關(guān)系。并且，多數(shù)研究以大企業(yè)或跨國(guó)公司為研究對(duì)象，聚焦于中小制造企業(yè)的研究寥寥可數(shù)?；诖?，本文基于TOE 理論框架，構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行仿真和靈敏度分析，剖析中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型多重因素的影響機(jī)制。

三、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建

1.TOE 理論框架及系統(tǒng)邊界的確定。TOE 理論框架把影響一個(gè)企業(yè)或組織對(duì)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)施的因素歸納為技術(shù)、組織和環(huán)境三個(gè)層面，其作為一種“通用”理論，可以根據(jù)研究問(wèn)題和背景自由改變因素變量，具有廣泛的適用性，已被用于中小企業(yè)智能技術(shù)應(yīng)用、中小企業(yè)轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新績(jī)效等方面的研究。本文基于TOE理論框架，建立由技術(shù)子系統(tǒng)、組織子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)三個(gè)部分所組成的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，三個(gè)子系統(tǒng)之間存在內(nèi)在的邏輯關(guān)系。技術(shù)子系統(tǒng)是中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，描述了企業(yè)在實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的路徑，包括智能化投入、技術(shù)進(jìn)步、應(yīng)用能力三方面；組織子系統(tǒng)重點(diǎn)描述了組織內(nèi)部的智能化轉(zhuǎn)型意愿及企業(yè)的組織管理能力，是中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手，包括智能化轉(zhuǎn)型意愿、人力資源管理、生產(chǎn)過(guò)程管理三方面；環(huán)境子系統(tǒng)主要描述了中小企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中所處的外部環(huán)境，是中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的前提及基本保障，包括市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、政府政策、環(huán)境壓力、基礎(chǔ)設(shè)施四個(gè)方面。見(jiàn)圖1。

圖1 中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型影響因素系統(tǒng)邊界

2.各影響系統(tǒng)的因果回路。根據(jù)上述TOE 理論框架，建立技術(shù)、組織、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)的因果回路圖，具體分析如下：

（1）技術(shù)子系統(tǒng)。如圖2所示，在智能化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，企業(yè)加大對(duì)智能設(shè)備的投入力度及軟件、技術(shù)的引進(jìn)程度，能夠提升企業(yè)的軟件、技術(shù)研發(fā)能力和應(yīng)用能力，進(jìn)而促使企業(yè)研發(fā)智能產(chǎn)品、提高制造過(guò)程的生產(chǎn)效率、優(yōu)化人力資源管理。最終，促進(jìn)企業(yè)智能化效益增加，進(jìn)而使企業(yè)有豐厚的資金基礎(chǔ)支持企業(yè)進(jìn)行研發(fā)，進(jìn)一步加大對(duì)智能設(shè)備的投入力度及軟件、技術(shù)的引進(jìn)程度。這是一個(gè)不斷促進(jìn)智能化轉(zhuǎn)型的正反饋回路。

圖2 中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中技術(shù)子系統(tǒng)因果回路

（2）組織子系統(tǒng)。如圖3所示，企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型意愿越強(qiáng)烈，企業(yè)越會(huì)傾向于加大智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中所需的管理、財(cái)務(wù)和技術(shù)等基礎(chǔ)要素的投入?；A(chǔ)要素投入是制造業(yè)智能化的基礎(chǔ)，其中人力資源投入是最重要的投入（李廉水等，2019）。企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型意愿越強(qiáng)烈，企業(yè)越會(huì)加大人才培養(yǎng)力度。員工通過(guò)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，能夠提升自身的綜合能力，使得企業(yè)內(nèi)部的管理體系更加完善，為企業(yè)帶來(lái)智能化管理效益。隨著企業(yè)智能化效益的提高，企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的意愿會(huì)不斷增強(qiáng)。這是一個(gè)不斷促進(jìn)智能化轉(zhuǎn)型的正反饋回路。

圖3 中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中組織子系統(tǒng)因果回路

（3）環(huán)境子系統(tǒng)。如圖4所示，參考陸秋琴等（2021）的研究，政府的財(cái)政收入與城市化水平反映了一個(gè)城市的發(fā)展程度，城市發(fā)展程度越高，則政府財(cái)政收入就越高，隨之而來(lái)的是更完善的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以及更大力度的財(cái)政補(bǔ)貼。其中：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善有利于企業(yè)內(nèi)外部信息交流活動(dòng)，提高企業(yè)的技術(shù)水平并優(yōu)化企業(yè)的人力資源管理；政府的財(cái)政補(bǔ)貼能夠減輕企業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力，加大企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中的研發(fā)投入力度，為企業(yè)帶來(lái)更高的智能化效益，進(jìn)而進(jìn)一步提高城市化水平。這是一個(gè)不斷促進(jìn)智能化轉(zhuǎn)型的正反饋回路。

圖4 中小企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中技術(shù)子系統(tǒng)因果回路

參考Ghobakhloo 和Ching（2019）的研究，本文認(rèn)為中小制造企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中容易受到貿(mào)易伙伴、客戶(hù)及社會(huì)施加的壓力，并將它們統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)境壓力。環(huán)境壓力能夠促使甚至迫使中小制造企業(yè)采取智能化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。同時(shí)，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使得企業(yè)面臨更大的生存壓力，迫使企業(yè)主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)以保持自身的競(jìng)爭(zhēng)力。中小企業(yè)對(duì)生存的渴望越強(qiáng)烈，智能化轉(zhuǎn)型的意愿就會(huì)越強(qiáng)烈。參考組織系統(tǒng)因果回路，這是一條正反饋回路。

根據(jù)上述三個(gè)子系統(tǒng)繪制中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中各因素的因果回路圖，如圖5所示。

圖5 中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中環(huán)境子系統(tǒng)因果回路

3.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖。

（1）模型基本情況和基本假設(shè)。在上述因果關(guān)系圖的基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)流圖（見(jiàn)圖6）。中小企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題，所考慮的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，為了保證模型的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，本文主要設(shè)定以下假設(shè)：①考慮到我國(guó)中小制造企業(yè)的智能化處于起步階段，假設(shè)智能化相關(guān)效益（包括智能化生產(chǎn)、智能化管理、智能化產(chǎn)品的效益）初值為0，其他初值均為10。②企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，其智能化生產(chǎn)、管理及產(chǎn)品的效益是一個(gè)連續(xù)、漸進(jìn)的積累過(guò)程，本文假定模型仿真時(shí)間為60個(gè)月。

圖6 中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型SD流圖

（2）模型參數(shù)設(shè)置。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型初始值的設(shè)置方法有三種，即歷史數(shù)據(jù)擬合法、平衡態(tài)賦值法、特殊增長(zhǎng)規(guī)律賦值法。通過(guò)上述分析可知，中小企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的三個(gè)子系統(tǒng)具有較高的抽象程度及理論化程度，且研究主體具有明顯的多樣性和差異性，很難通過(guò)訪談和問(wèn)卷的形式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，研究對(duì)象為中小制造企業(yè)，其相關(guān)的專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)少之又少，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)十分有限，因此系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的變量初值的設(shè)定很難以歷史數(shù)據(jù)為依據(jù)?；诖?，本文選擇平衡態(tài)賦值法對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行賦值，雖然不具備歷史數(shù)據(jù)的支撐，但可以用來(lái)分析中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，并通過(guò)模擬分析檢驗(yàn)?zāi)M趨勢(shì)的真實(shí)性和可靠性，最后對(duì)參數(shù)前后變化的效果進(jìn)行對(duì)比（原毅軍等，

2013）。

本文對(duì)于模型中的狀態(tài)變量初值設(shè)定主要考慮中小制造企業(yè)所處的現(xiàn)實(shí)情況，假定智能化生產(chǎn)效益、智能化管理效益及智能化產(chǎn)品效益的初值為0，其他初值均為10，并假定各因素的效率水平均為0.5。

（3）主要方程設(shè)計(jì)思路。在這個(gè)系統(tǒng)中，主要存在5 個(gè)狀態(tài)變量（L）、5 個(gè)速率變量（R）、12 個(gè)輔助變量（A）、20個(gè)常量（C），共42個(gè)變量。主要方程設(shè)計(jì)思路如下：

L1智能化投入=INTEG（智能化投入變化量，10）

R1智能化投入變化量=變化率×（0.5×政府財(cái)政補(bǔ)貼+0.05×智能化效益）

A1變化率=智能化轉(zhuǎn)型意愿×0.8

A2 智能化轉(zhuǎn)型意愿=員工意愿×0.1+高管意愿×0.6+環(huán)境壓力×0.2+市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)×0.1

A3員工意愿=0.00005×員工綜合能力

C1高管意愿=C2環(huán)境壓力=C3市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)=0.5

中小制造企業(yè)管理模式粗放，高層管理者具有絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。故在中小制造企業(yè)轉(zhuǎn)型意愿中，高管意愿占60%；智能化轉(zhuǎn)型意愿與智能化投入變化率存在正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)度假定為80%；員工的綜合能力越強(qiáng)，其對(duì)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及智能化轉(zhuǎn)型的認(rèn)知越深刻，就越能夠明確智能化的意義，故員工意愿與員工綜合能力存在一定的正相關(guān)關(guān)系，經(jīng)過(guò)多次模擬仿真，假定相關(guān)度為0.005%；在系統(tǒng)模擬中，初步設(shè)定高管意愿、環(huán)境壓力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為0.5。

A4 人力資源投入=智能化投入×人力資源投入占比

A5 員工綜合能力=0.7×人力資源投入+員工綜合能力初值

C4人力資源投入占比=0.2

企業(yè)通過(guò)組織培訓(xùn)等方式來(lái)促進(jìn)員工的綜合能力，然而這種對(duì)人力資本的投入不一定能夠完全轉(zhuǎn)化為員工綜合能力。故假定人力資源投入轉(zhuǎn)化為員工綜合能力的過(guò)程中，折扣率為30%；在系統(tǒng)模擬中，初步假定人力資源投入占比為20%。

A6 智能設(shè)備投入=智能化投入×智能設(shè)備投入占比+智能設(shè)備初值

A7軟件、技術(shù)研發(fā)能力=員工綜合能力×0.6+智能設(shè)備投入×0.2+網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)×0.2+自主創(chuàng)新能力初值

C5智能設(shè)備投入占比=0.2

企業(yè)的研發(fā)能力主要受兩個(gè)因素的影響：一是企業(yè)員工的綜合能力，它在很大程度上決定了企業(yè)的研發(fā)水平，是企業(yè)開(kāi)展研發(fā)活動(dòng)的關(guān)鍵，因此假定員工綜合能力與軟件、技術(shù)研發(fā)能力的相關(guān)度為60%；二是企業(yè)就否配有研發(fā)活動(dòng)所需的設(shè)備，其中包括企業(yè)自有的智能設(shè)備和外部的基礎(chǔ)設(shè)施，這是企業(yè)開(kāi)展研發(fā)活動(dòng)的基本保障，假設(shè)兩者與軟件、技術(shù)研發(fā)能力的相關(guān)度均為20%。在系統(tǒng)模擬中，初步假定智能設(shè)備投入占比為20%。

A8軟件、技術(shù)引進(jìn)=智能化投入×軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比+軟件、技術(shù)引進(jìn)初值

A9 軟件、技術(shù)應(yīng)用能力=員工綜合能力×0.5+軟件、技術(shù)引進(jìn)×0.5+軟件、技術(shù)應(yīng)用能力初值

C6 軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比=0.2

中小制造企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中考慮從外界（其他企業(yè)或集成平臺(tái)）引進(jìn)先進(jìn)的軟件與技術(shù)；員工的綜合能力及軟件、技術(shù)的引進(jìn)程度都直接影響了軟件、技術(shù)的應(yīng)用，假定相關(guān)度均為50%。

L2 智能化產(chǎn)品效益=INTEG（智能產(chǎn)品研發(fā)，0）

R2 智 能 產(chǎn) 品 研 發(fā)=DELAY1（0.8×軟件、技術(shù)研發(fā)能力，6）

企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，為了保證模擬的真實(shí)，采用延遲函數(shù)進(jìn)行模擬。企業(yè)的研發(fā)活動(dòng)在6個(gè)月開(kāi)始涌現(xiàn)成果，因此假設(shè)從仿真時(shí)間第6個(gè)月開(kāi)始會(huì)涌現(xiàn)研發(fā)產(chǎn)品。L3智能化管理效益=INTEG（人力資源管理，0）

R3 人力資源管理=人力資源管理初值+人力資源管理效率×（員工綜合能力+軟件、技術(shù)應(yīng)用能力+網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)）

L4智能化生產(chǎn)效益=INTEG（生產(chǎn)過(guò)程管理，0）

R4 生產(chǎn)過(guò)程管理=生產(chǎn)過(guò)程管理初值+生產(chǎn)效率×（軟件、技術(shù)應(yīng)用能力+軟件、技術(shù)研發(fā)能力）

人力資源管理及生產(chǎn)過(guò)程管理的方程主要參考陸秋琴（2021）的研究，并考慮軟件、技術(shù)的應(yīng)用及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)能夠優(yōu)化企業(yè)的人力資源管理活動(dòng)，軟件、技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用能夠促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的管理。

A10智能化效益=智能化產(chǎn)品效益+智能化生產(chǎn)效益+智能化管理效益

L5政府財(cái)政收入=INTEG（城市化水平，10）

R5 城市化水平=城市化水平初值+城市化水平效率×智能化效益×0.0001

A11網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)=網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施投入程度×政府財(cái)政收入+基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)初值

A12政府財(cái)政補(bǔ)貼=財(cái)政補(bǔ)貼程度×政府財(cái)政收入

C7 政府財(cái)政補(bǔ)貼程度=C20 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施投入程度=0.1

政府通過(guò)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施及為中小型制造企業(yè)提供一定的資金支持為其智能化轉(zhuǎn)型助力。本文假定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施投入程度及政府財(cái)政補(bǔ)貼程度均為10%。

四、有效性演化和仿真分析

1.有效性分析。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)情況的仿真和模擬，主要考察模型結(jié)構(gòu)是否反映現(xiàn)實(shí)情況，模型結(jié)構(gòu)的正確性遠(yuǎn)比參數(shù)的選擇更為重要。因此，模型的檢驗(yàn)應(yīng)該以理論檢驗(yàn)為主，主要關(guān)注模型結(jié)構(gòu)的有效性、一致性。仿真運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 模型結(jié)構(gòu)測(cè)試

由圖7可以看出，在整個(gè)模擬期內(nèi)，企業(yè)的智能化產(chǎn)品效益、智能化管理效益、智能化生產(chǎn)效益、政府財(cái)政收入皆呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)，政府財(cái)政收入在企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中呈現(xiàn)平穩(wěn)的增長(zhǎng)趨勢(shì)，增幅相對(duì)穩(wěn)定。企業(yè)的智能化相關(guān)績(jī)效呈現(xiàn)非線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，在初期階段增長(zhǎng)緩慢，后期增速明顯加快。這表明各個(gè)因素對(duì)中小企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型有促進(jìn)作用，但各個(gè)因素的相互作用、相互影響需要一定的時(shí)間。有了前期的積累，后期各個(gè)因素的促進(jìn)效果越來(lái)越顯著，形成了后期智能化相關(guān)效益快速增長(zhǎng)的局面。這與企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)情況吻合，智能化轉(zhuǎn)型就是一項(xiàng)系統(tǒng)性的投資活動(dòng)，投資金額大，建設(shè)周期長(zhǎng)，短期投資效益不明顯（Aral和Weill，2007）。

2.靈敏性分析。在有效性分析的基礎(chǔ)上，本文通過(guò)靈敏度分析來(lái)尋找模型中較為敏感的參數(shù)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)不斷進(jìn)行調(diào)試，技術(shù)、軟件投入占比，人力資源投入占比，高管轉(zhuǎn)型意愿，環(huán)境壓力及政府財(cái)政補(bǔ)貼程度對(duì)系統(tǒng)較為敏感。

（1）技術(shù)子系統(tǒng)。軟件、技術(shù)引進(jìn)是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主要方式，本文指的是企業(yè)直接購(gòu)入其他企業(yè)的相關(guān)技術(shù)、軟件、專(zhuān)利等。在保持其他參數(shù)不變的情況下，將軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比調(diào)整到0.2、0.4、0.6 三種情況。通過(guò)vensim仿真得到圖8。由圖8可知，在其他變量不變的情況下，隨著軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比的逐步提升，智能化效益也在不斷增加，軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比與智能化效益表現(xiàn)出很強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。同時(shí)，智能化效益的斜率逐漸增大，表明智能化效益的上升速度在不斷加快。此外，智能化效益在36個(gè)月后顯現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，這可歸因于企業(yè)需要一段時(shí)間對(duì)引進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、融合及運(yùn)用。經(jīng)濟(jì)實(shí)力落后，研發(fā)資源匱乏，以及自主研發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)、高投入，軟件、技術(shù)引進(jìn)已成為中小制造企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的最佳選擇，為中小制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支持。

圖8 軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比靈敏度分析

（2）組織子系統(tǒng)。組織子系統(tǒng)中人力資源投入及高管轉(zhuǎn)型意愿對(duì)系統(tǒng)較為敏感。本文將人力資源投入分為三種情況，即人力資源投入占比為0.2、0.4及0.6，在保持其他變量不變的情況下，調(diào)整人力資源投入占比，對(duì)模型進(jìn)行模擬仿真得到圖9。前30個(gè)月，人力資源投入對(duì)企業(yè)智能化效益的作用并不明顯，這是因?yàn)槿肆Y源投入轉(zhuǎn)化為企業(yè)的員工綜合能力需要一定的沉淀時(shí)間。之后，智能化效益呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)。模擬結(jié)果表明，人力資源投入占比越高，越利于企業(yè)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型。

圖9 人力資源投入占比靈敏度分析

在保持其他參數(shù)不變的情況下，調(diào)節(jié)高管轉(zhuǎn)型意愿參數(shù)。本文將高管轉(zhuǎn)型意愿分為三種情況，即高管轉(zhuǎn)型意愿（0.2）、高管轉(zhuǎn)型意愿（0.5）和高管轉(zhuǎn)型意愿（0.8）。對(duì)模型進(jìn)行仿真模擬得到圖10。由圖10 可知：高管轉(zhuǎn)型意愿越強(qiáng)烈，越能促進(jìn)中小企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。這是由于企業(yè)高層管理者智能化轉(zhuǎn)型意愿增強(qiáng)，激發(fā)出更多的智能化轉(zhuǎn)型動(dòng)力，同時(shí)更傾向于為智能化轉(zhuǎn)型分配所需要的各種資源，并建立適配的企業(yè)管理制度，從各方面為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供保障。

圖10 高管轉(zhuǎn)型意愿靈敏度分析

（3）環(huán)境子系統(tǒng)。環(huán)境系統(tǒng)中環(huán)境壓力及政府財(cái)政補(bǔ)貼程度對(duì)系統(tǒng)較為敏感。在保持其他參數(shù)不變的情況下，調(diào)節(jié)環(huán)境壓力初始值。本文將高管轉(zhuǎn)型意愿分為三種情況，即環(huán)境壓力（0.2）、環(huán)境壓力（0.5）和環(huán)境壓力（0.8）。對(duì)模型進(jìn)行模擬仿真得到圖11。由圖11 可知：隨著外界環(huán)境所施加的壓力不斷增大，企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的意愿會(huì)更強(qiáng)烈，從而提高企業(yè)智能化效益。同樣，調(diào)整政府財(cái)政補(bǔ)貼程度。由圖11 不難看出，加大政府的財(cái)政補(bǔ)貼程度，能夠有效地提高企業(yè)的智能化效益，促進(jìn)企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。一方面，政府的財(cái)政補(bǔ)貼能夠反映政府對(duì)中小制造企業(yè)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型的支持程度，為中小企業(yè)的轉(zhuǎn)型提供外部環(huán)境的保障；另一方面，政府的財(cái)政補(bǔ)貼能夠緩解中小制造企業(yè)在轉(zhuǎn)型過(guò)程中面臨的財(cái)務(wù)壓力，增加企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型中的投入，為企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新、人才引進(jìn)等提供堅(jiān)實(shí)的資金基礎(chǔ)。

圖11 環(huán)境子系統(tǒng)靈敏度分析

五、結(jié)論與建議

1.結(jié)論。本研究基于TOE 理論框架，從技術(shù)、組織及環(huán)境三個(gè)層面分析了中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的影響因素，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型并分析了各影響因素之間的關(guān)聯(lián)機(jī)理，動(dòng)態(tài)地模擬了中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的全過(guò)程。通過(guò)模擬仿真得到以下結(jié)論：各因素對(duì)中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型均有正向影響，但各因素的促進(jìn)程度存在差異；軟件、技術(shù)投入占比，人力資源投入占比，高管轉(zhuǎn)型意愿，環(huán)境壓力及政府財(cái)政補(bǔ)貼程度較其他因素而言影響效果更為顯著；中小制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型是一個(gè)日積月累的過(guò)程，企業(yè)投入的各種資源需要經(jīng)過(guò)吸收、融合、沉淀、應(yīng)用才能轉(zhuǎn)化為企業(yè)內(nèi)在的能力，各因素也需要一定的時(shí)間才能發(fā)揮作用，故智能化轉(zhuǎn)型效果存在一定的滯后性。

2.建議。基于上述結(jié)論，本文提出如下建議：

（1）在技術(shù)層，加強(qiáng)軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比。智能化轉(zhuǎn)型本質(zhì)上是技術(shù)變革，中小制造企業(yè)應(yīng)該充分意識(shí)到技術(shù)水平的決定性作用。在資源約束強(qiáng)、自身基礎(chǔ)薄弱的條件下，中小制造企業(yè)的自主研發(fā)創(chuàng)新具有探索性和試錯(cuò)性特征，面臨失敗即出局的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在智能化轉(zhuǎn)型初期，軟件、技術(shù)引進(jìn)等非研發(fā)創(chuàng)新是中小制造企業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的最佳選擇。中小制造企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)軟件、技術(shù)引進(jìn)投入占比，通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化和創(chuàng)新，將引進(jìn)的技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砀?jìng)爭(zhēng)力，提高企業(yè)自身的研發(fā)水平，為自主研發(fā)創(chuàng)新打牢基礎(chǔ)，先易后難，分步推進(jìn)，加快企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。

（2）在組織層，中小制造企業(yè)的高層管理者應(yīng)該認(rèn)識(shí)到企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是選擇題，而是必然趨勢(shì)，積極擁抱智能化，將智能化轉(zhuǎn)型納入企業(yè)發(fā)展規(guī)劃中。同時(shí)，中小制造企業(yè)應(yīng)該改變“人治”的管理現(xiàn)狀，健全管理體系，提高人力資源管理水平，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有資源的協(xié)調(diào)效應(yīng)。最后，科技人才是科學(xué)技術(shù)的載體，已經(jīng)成為各方爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略資源。中小制造企業(yè)應(yīng)健全激勵(lì)、培養(yǎng)、引進(jìn)等人才政策，補(bǔ)全中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的短板。

（3）在環(huán)境層，政府應(yīng)充分發(fā)揮其引導(dǎo)作用，研究制定中小制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的政策措施，通過(guò)財(cái)政稅收相關(guān)政策，給予中小制造企業(yè)財(cái)政資金扶持，減少中小制造企業(yè)的成本壓力。同時(shí)，政府應(yīng)對(duì)各方資源進(jìn)行有機(jī)整合，建立面向中小制造企業(yè)的云制造、云服務(wù)平臺(tái)，使中小制造企業(yè)低成本、高效率地進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈其他參與主體或同行業(yè)龍頭企業(yè)可以依托平臺(tái)實(shí)現(xiàn)以大帶小、以強(qiáng)帶弱，形成大中小制造企業(yè)協(xié)同轉(zhuǎn)型的局面，共促企業(yè)智能化。有為政府和有效市場(chǎng)的結(jié)合，能為中小制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供有利的發(fā)展環(huán)境。

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