工业互联网对绿色创新绩效的影响

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　　摘 要：运用DEA模型测算2008—2017年我国制造业28个行业的绿色创新绩效，从在线化、定制化、智能化和服务化4个维度刻画工业互联网，通过建立Tobit回归模型，分析工业互联网对绿色创新绩效的影响，并引入吸收能力考察其调节作用。研究发现我国制造业绿色创新绩效水平偏低，且行业异质性特征明显;工业互联网对绿色创新绩效有积极影响;吸收能力对工业互联网的在线化、智能化和服务化与绿色创新绩效之间有正向调节作用，对定制化与绿色创新绩效之间负向调节。基于研究结论，提出制造企业实现绿色创新发展，推进工业互联网实施的建议。
　　关 键 词：工业互联网;绿色创新绩效;吸收能力;DEA Tobit模型
　　DOI：10.16315/j.stm.2020.03.004
　　中图分类号： F 2731
　　文献标志码： A
　　Study on the impact of industrial Internet on green innovation
　　performance：empirical research based on manufacturing
　　YUE Li rong， SHAO Bo， SHEN Jun yi
　　（School of Economics and Management，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China）
　　Abstract：This paper uses DEA model to estimate the green innovation performance of 28 industries in Chinas manufacturing industry from 2008 to 2017， and the industrial Internet was characterized from four dimensions of online， customized， intelligent and service. By establishing the Tobit regression model， to analyze the influence of industrial Internet on green innovation performance，and the absorption capacity was introduced to investigate its regulating effect.It is found that the performance level of green innovation in Chinas manufacturing industry is low and the heterogeneity of the industry is obvious. Industrial Internet has a positive effect on green innovation performance. Absorptive capacity positively regulates the relationship between online， intelligent and service and green innovation performance， while negatively regulates the relationship between customized and green innovation performance. Based on the research conclusion， the author puts forward some suggestions for manufacturing enterprises to realize the development of green innovation and promote the implementation of industrial Internet.
　　Keywords：industrial Internet; green innovation performance; absorption capacity; DEA model
　　新一轮科技革命和产业转型加快了互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与现代制造技术的深度融合。以市场为中心的“互联网+”与创新驱动的结合，出现了多元化的新业态，个性化定制、智能化制造、生产性服务与消费性服务相结合，要求工业互联网和消费性互联网的深度融合[1]。而制造业作为我国国民经济的主体，工业化的主力军，为提高全球竞争力，必须推出工业互联网，为实现智能制造而转变。
　　制造业的绿色经济增长和生态环境保护的协调发展，对于实现社会可持续发展具有重要意义[2]。我国对生态环境保护日益重视，制造企业正在不断加大绿色创新力度，有助于企业改善形象、开拓新的市场[3]。在全球环境压力日益明显增大的宏观经济背景下，绿色创新活动充分体现了对环境保护的理念，许多制造企业将环境保护的绿色创新理念直接融入到产品设计中，以进一步增加产品差异化竞争优势，为企业建立制造行业最高绿色创新标准的掌握主动权，充分利用了企业内外部的资源积极开展促进绿色创新活动，最终也提高了企业的绿色创新绩效[4]。《中国制造2025》中首次明確提出“促进制造业朝高端、智能、绿色、服务4个方向发展”，强调制造企业在新一轮的科技革命中，不仅要达到我国自主的智能制造，也要实现可持续发展。因此，以工业互联网为研究视角研究其对绿色创新绩效的影响，对制造业推进工业互联网实施，实现智能化和绿色化发展具有重要的理论和现实意义，使制造业企业深入意识到实现工业互联网和绿色创新战略的重要性。 　　1 文献综述
　　1.1 工业互联网
　　工业互联网是我国进入工业4.0时代以来新一代的信息电子技术与我国现代工业制造技术领域深度融合的重要产物，是"互联网+"与现代制造业的两化跨界深度融合，为"两化融合"深度发展提供重要的支撑[5]。而工业互联网使制造企业不仅实现技术创新，并且推动了传统制造业生产方式的变革和商业模式的创新。吕文晶等[6]通过对海尔集团的实证调查发现，工业互联网可以实现协同研发、共享经济、个性化定制等互联网经济新业态发展模式。互联网在制造业的迅速发展推动了工业生产的改变。郭朝先[7]发现工业互联网的应用促进了产业要素资源的聚集、共享与协同，不断地创新加速了中国企业信息智能化的快速发展、个性化客户定制、网络化协作和服务化方向延伸的新时代发展商业模式。
　　基于以上观点，本文认为工业互联网是工业40时代新一代信息技术与现代制造技术深度融合形成的新的商业发展模式。该发展模式具有在线化、定制化、智能化和服务化等特征。
　　1）在线化。在线化是指制造企业利用工业互联网体系使得制造企业在研发设计、制造、生产等阶段实现实时在线。研发设计阶段，制造企业打破传统制造业以生产者为中心的生产模式转化为以消费者偏好和市场需求为中心，实现在线研发设计。在工业制造阶段，利用云计算、大数据、物联网等技术，对联网设备进行在线远程监控、故障诊断、运行维护。
　　2）定制化。随着“两化融合”的深度发展，越来越多的制造企业开始实施大规模定制生产实践，通过与客户在线进行实时交互的自动化平台，及时地响应制造商和用户个性化的需求，满足客户需求个性化的企业柔性生产管理模式，以有效提高制造商的质量和和消费者的客户服务体验，制造企业可以实现低成本、高质量、高效率的批量生产，提供為客户定制个性化的产品和售后服务[8]。
　　3）智能化。工业互联网促进人与机器的智能融合。工业机器人及其他高新智能化装备在制造企业工业制造中的应用越来越广泛，通过自动化的智能机器实现了智能研发设计、智能生产制造和个性化的智能服务，形成全方位感知、智能化预测、自动调控、实时反馈、优化决策且安全可控的生产经营管理，以促进制造业智能化。
　　4）服务化。制造业服务化是工业互联网的重要发展方向。制造企业利用工业互联网体系实现产品的在线化研发设计和生产，并且通过及时响应用户个性化需求，促进产品的个性化定制模式，从而推进制造业的服务化进程[9]。
　　1.2 绿色创新绩效
　　随着生态文明建设的大力展开，绿色创新发展已成为我国制造企业发展的重要研究方向。我国正在推动新一代信息技术和现代制造业技术的深度融合，在此背景下制造企业未来发展引起学术界的深度探讨。如李忠顺等[10]研究表明在大数据影响下，提高了对企业管理决策的分析速度和决策质量，提高了对企业在复杂的动态竞争环境下管理中的效率和适应性，从而大大提高了对企业管理绩效的水平。王金杰等[11]研究发现互联网对企业创新绩效有着积极的影响，放大了技术人员和研发投入对企业创新绩效的积极影响，而传统公司治理对创新绩效的影响被弱化。Butschan等[12]研究表明员工的高度个人认知和过程能力对制造业使用工业物联网有促进作用，并且提高企业绩效，使制造业成功实现数字化转型。Dalenogare等[13]通过巴西工业企业对工业4.0技术的应用进行研究，结果表明数字服务和云计算有助于产品的开发过程中的节能减排，而物联网对产品生产过程的效率显著提高。以上学者研究显示信息技术对企业创新绩效有显著的影响，并且信息技术的应用对企业生产过程节能减排，达到绿色制造。
　　新一代信息技术与现代制造业技术的深度融合是我国制造业现阶段研究的主要方向，在这种背景下，制造业实现绿色创新发展的目标，既能为消费者和企业提供价值，又能降低对环境的影响。通过对现有文献的分析，目前学者们对于绿色创新绩效的研究多运用DEA方法从投入产出视角进行定量分析。而国外学者大多数以工业4.0的视角进行研究，我国学者目前没有以工业互联网为视角，研究其对制造企业绿色创新绩效的影响。基于此，本文采用DEA Tobit模型，以工业互联网为视角，从在线化、定制化、智能化和服务化4个维度刻画工业互联网，探究工业互联网对制造企业绿色创新绩效的影响，弥补我国目前关于互联网研究的空白，以进一步拓展相关研究。
　　2 研究假设与模型
　　根据上述对工业互联网的分析，本文从在线化、定制化、智能化和服务化4个维度分析工业互联网对绿色创新绩效的影响。
　　2.1 在线化对绿色创新绩效的影响
　　对制造企业来说，依托工业互联网构建的平台是打破制造业传统模式向智能制造发展的重要突破口。制造企业利用信息技术实时在线对生产要素使用的远程监控和客户间的实时互动，加快了制造企业生产经营活动与市场动态需求之间的实时信息交换，企业能根据最新的市场信息及时调整各类生产要素的持有量，从而使制造资源的配置变得更加优化和高效，提高制造企业劳动生产率，降低交易成本[14]。Shrouf等[15]研究表明在生产层面采用物联网模式的方法，以支持智能工厂的能源管理和提高生产系统的能源效率，从而达到工厂的节能减排，实现绿色制造。基于上述分析，本文提出研究假设H1：在线化对绿色创新绩效呈正相关关系。
　　2.2 定制化对绿色创新绩效的影响
　　工业互联网的实施对制造企业来说，缩短其技术创新周期和实现大规模生产定制化产品，从而影响商业模式转变[16]。如现在越来越多的制造企业已经开始积极实践大规模个性化的定制和批量生产，从过去传统的大规模批量生产的模式转向以满足客户需求为服务中心，以满足客户需求为市场导向的定制化柔性批量生产的模式，满足企业和客户个性化的需求。在市场上将产品设计、制造与企业和客户进行实时的互动，通过先进的工业自动化和互联网技术实现了实体企业虚拟世界和用户虚拟世界的完美结合，及时有效地响应企业和用户的产品个性化服务需求，实现低研发成本、高质量、高效率的产品和个性化服务的定制批量生产，达到研发生产周期短、服务周期长、库存量低的个性化特点[7]。基于上述分析，本文提出研究假设H2：定制化对绿色创新绩效呈正相关关系。 　　2.3 智能化对绿色创新绩效的影响
　　工业互联网作为智能制造的重要支撑点，促进人与机器的融合创新，最终实现从产品设计过程到生产过程及企业管理服务等全流程的智能化和信息化[17]。智能化工厂的建设不但实现对生产运营的全方位感知、全过程管控、全流程优化和全生命管理，而且对安全环保实时监控，开展用能监管和优化，大大提高企业安全生产系数和节能减排能力，实现制造业可持续发展[18]。基于上述分析，本文提出研究假设H3：智能化对绿色创新绩效呈正相关关系。
　　2.4 服务化对绿色创新绩效的影响
　　我国制造业正积极探索从传统的以产品为中心向以服务为中心的经营模式转变[19]，借助工业互联网平台，制造业提供多样化智能服务摆脱对资源、能源等要素的投入，更好地满足客户需求，提高企业整体竞争力[20];因此，通过服务要素的投入从而减少实物要素的投入，既提高了企业的创新绩效，又减少了资源的浪费。通过对客户的服务，可以促使企业对产品的维护和操作，进而对产品进行更合理有效的设计，优化产品的使用，延长产品的生命周期。基于上述分析，本文提出研究假设H4：服务化对绿色创新绩效呈正相关关系。
　　2.5 吸收能力的调节作用
　　现有很多研究表明吸收能力较高的企业可加速外部异质性知识的吸收与转化，使知识更好地在企业内流动、扩散与分享，提高知识积累速度与创新速率，从而取得良好的创新绩效[21]。制造企业通过工业互联网对资源和能源的消耗进行监控，实现自动化和智能化生产，从而达到资源利用最优，减少人力成本，提高经济效益，减少能源消耗。并且企业希望通过进一步增加产品研发和技术投入的强度，使得企业内部绿色创新知识的积累和吸收以及转化速度加快，提高了創新的效率，扩大企业内部产品的差异性，满足了客户对产品个性化的需求，以此更好地达到了企业内部绿色产品创新和绩效的持续性提升。基于上述分析，本文提出以下研究假设。H5：吸收能力正向调节工业互联网与绿色创新绩效的关系;H5a：吸收能力正向调节在线化与绿色创新绩效的关系;H5b：吸收能力正向调节定制化与绿色创新绩效的关系;H5c：吸收能力正向调节智能化与绿色创新绩效的关系;H5d：吸收能力正向调节服务化与绿色创新绩效的关系;由此可以得到本文的研究框架，如图1所示。
　　由表1可知，我国制造业整体绿色创新绩效水平不高，从2008—2017年10年间的绩效平均值只有0.591，可见在我国现有的知识、技术基础条件和绿色创新资源的投入下，我国制造业的绿色创新绩效仍然具有40.9%的增长潜力。此外行业结构差异化的特征明显，在10年的绿色创新研究期间，只有2个重点行业的平均综合技术效率达到最优水平，可见这两个行业在开展绿色创新方面的技术投入产出和资源结构相对合理。而排名最低的是酒、饮料和精制茶制造业，平均综合技术效率为0.256，其效率水平非常低， 说明在人力、资本和能源的投入中，并没有充分发挥其价值，导致资源和能源浪费。
　　分行业来看，28个行业中有5个行业的综合技术效率均值达到0.8左右，有21个行业的综合技术效率均值低于0.8，在这其中有11个行业的综合技术效率均值低于0.5。这意味着在现有的知识、技术和资源投入的环境下，这些制造业还没有发挥出相应的低耗能效应，绿色创新绩效仍有很大的提升空间。
　　5 实证分析
　　基于 DEA Tobit 模型，运用Eviews10.0软件进行Tobit回归计算分析。为了有效避免变量的乘积项与解释的变量、调节变量之间的多重共线性计算问题，在数据处理过程中将乘积项与解释的变量和调节变量的平均值做中心化的处理（即变量减去其平均值），实证结果，如表2所示。
　　在模型（1）中，工业互联网在线化（IIOL）特征在5%的置信水平下显著，说明在线化对绿色创新绩效有正向影响，支持研究假设H1。制造企业在加强企业信息化水平，实现企业在生产制造环节的实时在线化，提高了企业的绿色创新绩效水平。在模型（2）中，加入了吸收能力的调节作用，发现工业互联网的在线化特征在1%的置信水平下显著，并且与绿色创新绩效是正相关关系，所以研究假设H5a成立。
　　在模型（1）中，工业互联网定制化（IIC）特征在1%的置信水平下显著，说明定制化对绿色创新绩效有显著正向影响，支持研究假设H2。制造企业在研发设计、制造过程中与客户的实时互动实现制造企业的柔性制造生产，满足了客户的个性化定制需求，从而促进了制造企业的绿色创新绩效。在模型（3）中，加入了吸收能力的调节作用，吸收能力对于定制化和绿色创新绩效的调节作用是负向调节，所以研究假设H5b不成立。
　　在模型（1）中，工业互联网智能化（IIT）特征在10%的置信水平下显著，说明智能化对绿色创新绩效有正向影响，支持研究假设H3。工业互联网实现人与机器的融合，制造企业随着工业机器人替代人力资源，降低人力成本，促进绿色创新绩效的提高。在模型（4）中，加入了吸收能力的调节作用，发现工业互联网的智能化特征在1%的置信水平下显著，并且对绿色创新绩效有显著正向影响，所以研究假设H5c成立。
　　在模型（1）中，工业互联网服务化（IIS）特征在5%的置信水平下显著，说明服务化对绿色创新绩效有正向影响，支持研究假设H3。工业互联网使得制造企业对客户提供多样化的服务，减少实物的投入，提高产品市场。在模型（5）中，加入了吸收能力的调节作用，发现工业互联网的服务化特征在1%的置信水平下显著，并且对绿色创新绩效有显著正向影响，所以研究假设H5d成立。
　　在模型（1）中，吸收能力（AC）与绿色创新绩效没有相关性，由此可见，在制造企业中“重引进，轻消化”的支出结构仍然存在，企业消化吸收的积极性和自主技术创新能力的缺乏也制约了绿色创新活动[23]。外商直接投资（FDI）在1%的置信水平下显著，说明制造企业引进外资对绿色创新绩效产生正向影响。而企业规模（SCA）与绿色创新绩效没有相关性，这可能是因为制造企业随着企业规模的扩大，能源和资源消耗的增加抵消了规模经济的效益，使得企业绿色创新效率下降。 　　6 结论与建议
　　6.1 研究结论
　　本文运用DEA BCC方法测算了2008—2017年制造企业的绿色创新绩效，并通过Tobit模型，实证分析了工业互联网对制造企业绿色创新绩效的影响，研究结果表明：
　　1）我国制造企业的绿色创新绩效水平不高，在现有的技术和资源的投入下，制造企业的绿色创新绩效还有40.9%的提升空间，并且行业差异性特征很明显。在研究的28个行业中只有烟草制品业和计算机电子行业的综合技术效率值达到最优水平，有21个行业的综合技术效率值小于0.8，这表明我国制造业要实现“低投入、低消耗、高产出”的可持续发展，还需要进一步加强。
　　2）工業互联网的在线化、定制化、智能化和服务化与绿色创新绩效呈正相关关系，说明工业互联网对绿色创新绩效有正向影响。制造企业应用信息技术的基础设施，实现制造企业全生命周期的实时在线监控、维护和柔性化生产，满足客户的个性化需求服务，对绿色创新绩效起到促进作用。
　　3）吸收能力正向调节工业互联网在线化、智能化、服务化与绿色创新绩效的关系，而负向调节定制化与绿色创新绩效的关系，也就是说制造企业能够达到技术引进与消化吸收均衡时，工业互联网对绿色创新绩效产生明显的促进作用，反之则对绿色创新绩效不能起到促进作用。
　　6.2 对策建议
　　根据以上研究结论，为加快我国制造业绿色创新发展，推进制造企业实现工业互联网发展，本文提出如下建议：
　　1）制造业作为我国国民经济的主体，其绿色创新绩效水平还处于低下水平，明显还处于“高投入、高消耗、低产出”的阶段。因此，制造企业需充分发挥技术、知识和资源的作用，加强对技术和知识的吸收以及对资源的使用，提升企业创新能力，增加绿色科技创新成果。
　　2）制造企业发展新一代信息技术，实现企业工业化和信息化的融合，需要工业互联网体系的支撑。工业互联网使得制造企业更好地以消费者为中心，实时在线的研发设计，智能化的生产过程，为客户提供个性定制化产品，从而提高其满意度和企业竞争力。因此，制造企业应积极推进工业互联网的实施，实现制造业升级转型。
　　3）制造企业推进工业互联网的实施，实现工业化和信息化的融合，需要大批既懂工业互联网技术又熟悉研发、制造生产、营销服务等领域的复合型人才。因此，政府应制定制造业相关人才培养体系和人才引进制度，鼓励各大企业成立专业人才培训基地，激励各地区举办工业互联网专题培训班，对制造企业技术人员和管理人员等进行工业互联网知识的培训。
　　由于数据的可获得性、技术处理困难等限制，本文仅考虑了工业互联网的在线化、定制化、智能化和服务化4个特征来测量工业互联网的水平，对于工业互联网的应用深度和广度有待进一步研究。因此，采用上述研究方法来估算工业互联网还有更深入的研究空间，也是本文未来努力的方向。
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　　[编辑：厉艳飞]
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