数字化创新视角下中国制造业高质量发展机遇与对策研究

自2015年我国发布制造强国战略第一个十年行动纲领——《中国制造2025》以来，我国制造业跨越式发展受到了世界的瞩目，制造业规模连续多年位居世界第一。在此基础上，2018年中央经济工作会议又提出推动制造业高质量发展，制造业是一国经济发展的根本，尤其是在经济高质量发展的要求下，制造业的稳健发展关乎我国国际地位与国际竞争力的提升。但是，当前我国制造业高质量发展仍然困难重重，制造大国迈向制造强国的道路仍然面临许多阻碍。一方面，随着我国人口增速放缓、老龄化程度加重，劳动力成本不断上升，依靠“人口红利”的传统制造模式难以为继，中低端产业面临巨大的成本压力。另一方面，德国“工业4.0”和发达国家“再工业化”战略提出、中美贸易摩擦等多重打压，导致我国制造业关键核心技术“受制于人”的困境仍然存在，严重阻碍了我国制造业迈向高端发展之路。制造业的高质量发展之路必须将创新摆在发展全局的核心位置。

2020年7月国家发改委等13个部门印发了《关于支持新业态新模式健康发展 激活消费市场带动扩大就业的意见》，明确提出要以数字经济助推经济发展质量变革、效率变革、动力变革。党的十九届五中全会针对“加快数字化发展”作出全面部署，明确要求“推动数字经济和实体经济深度融合”。2021年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，更是将“加快数字化发展 建设数字中国”作为单独一篇来规划。制造业作为实体经济的典型代表，如何加快转向高质量发展阶段并与数字经济深度融合就成为亟待解决的重要问题。在数字经济时代，随着物联网、互联网、人工智能和3D打印等数字技术的不断渗透，无人经济、共享经济和平台经济等新的组织形态在我国制造业中出现并得到发展。不仅如此，数字化资源极大地丰富和拓展了企业创新的基础，多个参与主体共同参与数字化资源的重组过程，这正是数字化创新的重要内容。伴随着数字化创新的不断推动，创新主体、创新过程与产出、创新结果的边界被打破，颠覆了传统制造业的生产和创新过程，制造业体系正处于被重塑的过程，制造模式正迈向重构的新阶段。在这样的背景下，我国制造业发展虽然面临不少的阻碍，但同时也拥有数字化时代所带来的机遇。

目前制造业高质量发展已经引起学者们的广泛关注，研究成果数量呈现增多趋势，但研究内容相对分散，包括技术创新、服务化和数字化转型等领域，同时虽然学者们普遍认为创新是制造业实现高质量发展的动力机制，但以往研究中较少基于数字经济时代传统创新管理理论被数字化创新颠覆的背景下探寻制造业高质量发展之路，仅仅从技术创新及服务化等角度难以全面把握数字化创新对制造业体系重构的路径机制。因此，本文基于中国知网（CNKI）中制造业发展领域的CSSCI期刊文章，利用可视化分析软件探讨我国制造业领域研究热点与发展趋势，并分析未来制造业高质量发展方向，为后续研究提供基础，进一步从数字化创新视角出发，尝试梳理制造业体系的演进与重构，挖掘数字化时代制造业发展机遇，以期为制造业迈向高质量发展阶段提供理论指导与对策建议。

（一）数据来源

（二）研究方法 

本文主要运用文献计量分析法，对国内制造业发展领域20年的文献进行统计分析；运用CiteSpace软件绘制作者、机构合作网络以及关键词共现、聚类等知识图谱，分析相关研究热点与演进趋势。通过科学知识图谱能够清晰展示研究结果，便于梳理研究领域的关键演化路径，从而发现研究领域发展规律。CiteSpace软件在文献科学计量分析中已经得到了广泛应用，本研究中具体包括：（1）发文机构分析。通过对发文作者单位的统计与合作分析，发现机构之间的合作关系以及科研实力。（2）发文作者分析。通过对研究领域作者的统计与合作分析，挖掘该领域的核心作者以及学者间的合作关系与知识交流。（3）关键词共现分析。通过对研究领域高频关键词进行分析，挖掘相关研究热点问题。（4）关键词聚类分析。通过对关键词聚类进行分类整理，尝试梳理研究领域核心理论框架。（5）关键词共现时区分析。结合高频关键词分析，挖掘研究领域演进规律与发展趋势。

（一）基本统计分析

全面了解制造业发展研究领域的发文数量与质量，有助于快速了解研究领域现状，并进一步对发文机构与作者进行统计与合作分析，把握研究机构科研水平、核心作者等基本情况。

1.发文量统计

从国内制造业发展研究领域近二十年的发文量来看，1999年发文量仅有3篇，至2020年超过100篇，总体上呈现不断增长趋势（见图1）。从图1中可以看到，数字化创新视角下制造业发展领域发文量呈现三个阶段：第一个阶段是缓慢起步期（1999—2003年）。每年发文量基本不超过10篇，信息技术与制造业融合发展尚没有在学术界得到广泛关注，只有较少的学者开始思考制造业的新变革。在经济全球化背景下，制造业主要面临满足多样化需求和提高竞争力挑战，企业必须通过技术创新进行产品或服务开发形成特色才能占据市场竞争优势，谋求生存与发展。第二个阶段是稳步发展期（2004—2010年）。随着信息技术带来的新变革，制造业也面临新发展，越来越多的学者开始认识到新兴技术给制造业带来的新的推动力，制造业信息化受到了学者们的关注。李学静等提出制造业信息化是将信息技术与制造技术相融合，改变企业的设计、生产和管理过程，从而优化资源配置，提高企业核心竞争力。同时制造业传统发展模式也开始转向服务创新以促进产业升级和结构调整。第三个阶段是快速增长期（2011—2020年）。文献数量呈现快速增长趋势，制造业服务化、数字化转型得到了进一步的研究。尤其是近两年，随着经济高质量发展概念的提出，学术界对于制造业新发展有了更为明确的定义，大数据、物联网等数字技术应用，不仅提高了制造效率，甚至改变了制造企业商业模式。另外，由于受新冠肺炎疫情冲击，数字经济得以加速发展。在数字化进程的推动下，制造业数字化转型与高质量发展得到了学者们的高度重视。

2.发文机构分析

利用CiteSpace软件的“Institution”选项，得到数字化创新视角下国内制造业发展的发文机构合作网络图谱（见图2）。图2中有376个节点、139条连线，而合作网络密度仅0.0020，说明众多的研究机构之间缺少合作。研究机构之间合作相对密切的有以华南理工大学工商管理学院为中心的南部地区高校、以西安理工大学经济与管理学院为中心的西北地区高校和以哈尔滨工程大学经济管理学院为中心的东北地区高校，但南北地区高校之间缺少有效合作。对数字化创新视角制造业发展领域发文量8篇及以上的科研机构进行统计（见表1），发文量居前三的单位分别是华南理工大学（31篇）、西安理工大学（30篇）、哈尔滨工程大学（28篇）。发文量最多的是华南理工大学工商管理学院。该研究机构的学者较多，有以徐学军为代表的制造业与生产性服务业共生研究团队和以简兆权为代表的制造业服务化研究团队。发文量排名第二的是西安理工大学经济与管理学院，有以陈菊红为代表的学者对服务型制造进行了深入研究。排名第三的是哈尔滨工程大学经济管理学院，相关研究主要集中于智能制造、服务创新等方面。其中孟凡生等发表了多篇关于智能制造的相关论文，特别提出了我国高端装备制造业的智能化转型动态发展过程，丰富了智能制造相关理论基础并得到了广泛认可；而徐建中等聚焦于制造企业的服务创新，不断探索服务创新的影响因素。可见，不少研究机构内已经形成了制造业发展领域的核心研究团队。研究机构首次发文年份大多在2013年左右。结合图1可以看到，该时期也正处于发文量快速增长阶段，不少研究机构虽然起步较晚，但研究成果相对丰富。发文机构地区分布较为分散，表明制造业高质量发展受到各地学者的广泛关注。

3.发文作者分析

利用CiteSpace软件的“Author”选项，得到数字化创新视角下制造业发展领域发文作者合作网络（见图3）。图3中仅标注了发文量5篇及以上的作者，其中有514个节点、317条连线，而合作网络密度仅0.0024，从整体上看，众多的作者间缺少合作。从图3中可以看到，作者合作关系相对密切的有以西安交通大学孙林岩为中心的研究团队和以西安理工大学陈菊红为中心的研究团队。表2中展示了发文量7篇及以上的高产作者共8位，其中发文量最多的是孙林岩，其次是罗建强、陈菊红、胡查平等，大部分作者发文量集中在1—3篇。发文量10篇以上的仅有孙林岩（21篇）、罗建强（17篇）、陈菊红（17篇）和胡查平（10篇）四人。其中：孙林岩从生产性服务业入手，探讨了其快速发展会对制造业效率的提升产生一定的推动作用；罗建强发表的成果主要致力于制造企业服务化过程中伴随着的产品创新和服务创新，这两类创新协同演进是推动服务化进程的重要力量；陈菊红发表的成果主要致力于研究服务型制造模式逐步成为国内外制造企业进行转型升级的一种崭新商业模式；胡查平则注重制造企业服务化转型对企业绩效的影响研究。从以上作者研究焦点可以看出，近几年核心作者主要关注智能制造、服务化和数字化转型等领域的研究。从高产作者首次发文年份可以看到，大多数作者从制造业发展领域研究成果的快速增长期开始进行研究，集中在2013年左右。同时，从高产作者的单位可以看到，西安交通大学和西安理工大学的高产作者均有两位，表明作者之间的合作也有助于提升研究成果数量。

（二）关键词共现分析

通过关键词相关分析能够快速掌握制造业发展领域的研究热点，把握学者们的研究焦点，进一步发现该领域研究演进趋势与规律，梳理研究理论框架。

1.关键词共现分析

利用CiteSpace软件的“Keyword”选项，得到数字化创新视角下国内制造业发展的关键词共现知识图谱（见图4）。图4中共有590个节点、932条连线，网络密度仅为0.0054，表明研究内容相对分散。对数字化创新视角下制造业发展研究领域的高频高中心度关键词进行统计（见表3）,可以看出表3中高频关键词除去“制造业”“制造企业”外，“高质量发展”“制造业服务化”“服务型制造”“转型升级”出现频次均超过40，说明这些关键词是制造业发展领域的研究热点。尤其高质量发展研究主题自2018年才开始引起学者关注，但出现频次却达到59次，制造业高质量发展研究主题自2019年开始，出现频次为15次，表明制造业高质量发展近几年已经成为制造业领域的重要研究热点。制造业服务化与服务型制造研究主题近十年来一直是学者们的研究重点。中介中心度排序的关键词中，除了“制造业”“制造企业”关键词外，中介中心度超过0.1的关键词有3个，“服务化”“服务型制造”“智能制造”的中介中心性较高，表明这些关键词在该领域影响较大，在其他主题中起到了关键枢纽作用。观察表3中高频高中心度关键词的起始年份发现，高频关键词起始年份大多集中在2008—2013年间，表明该期间的研究热点主要是“服务型制造”“制造业服务化”“服务创新”等方面，该时期出现了转折性和突破性成果。例如冯泰文等提出服务型制造是我国迈向制造强国的关键路径，是我国制造业的发展方向，随后得到了学术界的广泛认同和支持。

2.关键词聚类分析

在关键词共现图谱的基础上，利用LLR聚类统计和关键词聚类标签，得到数字化创新视角下制造业发展的关键词聚类知识图谱（见图5）。知识图谱中Q值为0.7184＞0.3，S值为0.8953＞0.5，表明该关键词聚类效果较好。通过对各聚类标签下包含的重点关键词进行梳理，分类整理后得到数字化创新视角下制造业高质量发展聚类标签及主题关键词见表4所列。

图6  数字化创新视角下国内制造业发展的关键词共现时区图谱

从图6可以看到，1999年至今，制造业发展领域的研究热度逐渐高涨，大致可以分为三个阶段：一是1999—2008年制造业信息化、网络化发展。随着信息技术的不断发展，技术创新对于提高制造业生产效率的作用受到学者的广泛关注，信息技术所带来的一系列变革促进了制造业网络化、信息化发展，不少学者最先开始关注智能制造。二是2009—2017年制造业服务化发展。随着个性化定制的出现，以客户为导向的服务型制造开始出现。制造企业更加注重客户关系互动，根据客户需求提供一系列产品与服务。三是2018年至今制造业高质量发展。自2018年学者们的关注点开始从经济高质量发展转向制造业高质量发展，大数据等新兴数字技术不断改变传统制造模式，产业融合与集聚等问题也成为新的研究热点。由于数字化创新所带来的产品创新、服务创新与商业模式创新推动制造业质量变革、效率变革与动力变革，因此该领域的相关研究也得到一定的关注。

依据关键词共现与聚类分析结果，进一步基于对文献的深入阅读后，梳理数字化创新视角下制造业高质量发展研究理论框架（见图7）。该理论框架主要结合制造业发展领域的研究热点，梳理研究主题之间的逻辑关系，从而构建以制造业高质量发展为中心，数字化创新为驱动，新技术、新模式和新业态为支撑的整体框架。

十九大报告明确指出，我国经济已经由高速增长迈向高质量发展新阶段。自此，学者们对高质量发展的内涵与战略路径都进行了相关探究。通过对高质量发展研究主题的相关文献进行分析后发现，目前学者们对高质量发展的内涵主要从两个方面展开：一是从经济发展方式看，高质量发展要实现三大变革，包括质量变革、效率变革和动力变革。动力变革是指从传统要素驱动向创新驱动转变。二是从发展理念看，高质量发展必须符合创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，其中创新是高质量发展的第一动力，同时高质量发展也是数量与质量的有机统一。虽然学者们直到2018年才开始聚焦探索制造业的高质量发展，认为制造业高质量发展是经济高质量发展的重要依托，实现高质量发展是目前我国制造业的发展要求和必然选择，但实际上，不少学者对于制造业高质量发展内涵也展开了不断的研究。马宗国等基于五大发展理念，从效益增长、创新发展、绿色发展、开放合作和社会共享五个维度构建制造业企业高质量发展评价指标体系。同时，制造业高质量发展也应围绕“量的合理增长”和“质的稳步提升”。在构建制造业高质量发展水平评价指标体系中，不少学者都在创新层面选取了相关指标，例如R&D投入、专利数等。创新活动作为企业生产活动中的重要环节，已经被数字技术所改变和颠覆。基于创新驱动制造业蓬勃发展的观点，数字经济时代数字化创新也将成为制造业高质量发展的重要推动力量。数字经济时代需要新的发展思维，制造业的高质量发展同样需要培育新动能。新动能必然要以创新为核心发展理念，以实现数量增长与质量提升为目标导向，采取新技术、新模式、新业态和新机制来发展新动力。

可见，制造业高质量发展的内涵包括三个要点。第一，制造业高质量发展必须以创新为核心驱动力。数字化创新在新时代改变了传统创新理论，智能产品更新迭代加快、客户服务体验更加丰富、商业模式创新多样等变化，使得制造企业必须加快转型升级。首先，数字化创新强调多主体参与创新活动，客户参与新产品的设计研发不仅能够提高制造企业的产品创新绩效，更使得新产品贴近客户需求，提高客户体验感。然后，客户参与度同样对于企业服务创新绩效具有重要的促进作用，数字化时代为客户积极参与产品或服务创新提供了更为便捷的条件。最后，开放的数字化创新成为制造企业商业模式创新中构建价值生态系统的内在要求，帮助企业快速精准响应客户需求。可见，数字化创新带来的产品创新、服务创新与商业模式创新不断推动制造业提质增效。第二，制造业高质量发展要以实现数量增长与质量提升为目的。高质量发展是增长数量与发展质量的有机统一，制造业高质量发展也是如此，数字经济时代制造业发展不仅仅是关注产能的提高，更应注重质量的提升。新时代人民越来越注重高品质生活，推动高质量发展是更好满足人民对美好生活需要的根本途径。第三，制造业高质量发展要以新技术、新模式与新业态为支撑。大数据、物联网、数字孪生等数字技术的广泛应用与扩散改变了制造业产品设计研发、生产与销售等过程，例如企业利用数字孪生等虚拟技术来降低成本、运用大数据分析用户信息实现精准推送或个性化定制。制造业服务化、信息化和智能化等新模式不仅是制造业发展领域一直以来的研究热点，也是未来制造业高质量发展方向，无人工厂、线上办公等新形式不仅改变了传统制造方式，也带来了新的组织变革，更加高效的生产与信息决策交流为制造业提质增效创造了良好条件和更多机会。自服务主导逻辑理论提出以来，制造业服务化转型一直是学者们关注的重点，例如数字化时代企业所提供的维修与升级服务已经成为新的利润增长点，成为企业建立竞争优势的重要一环。制造业信息化转型是我国由制造大国向制造强国转变的必由之路，对于降低企业成本、提高企业绩效具有重要作用。制造业智能化转型是实现“中国制造”转向“中国智造”的重要内容，不仅包括智能产品与服务，更体现在智能制造模式上。产业融合与产业集群等新业态在不断促进制造业与服务业、物流业等跨界深度融合，通过产业互动与平台信息共享也在促进制造业的转型升级。不论是产业集群还是产业融合，都能够促进企业间知识共享以及协同创新，实现创新有效扩散，进而带动制造业的高质量发展。

（一）主要结论

本文以1999—2020年数字化创新视角下制造业高质量发展领域CSSCI期刊上的论文为样本，运用文献计量分析法进行了可视化分析，得到以下主要结论。

第一，从基本统计特征分析可知，数字化创新视角下中国制造业发展领域相关研究发文数量总体呈上升趋势，可以分为缓慢起步期（1999—2003年）、稳步发展期（2004—2010年）和快速增长期（2011—2020年）三个阶段，尤其近两年制造业的高质量发展得到了学者们的高度重视；整体上看相关研究作者集中度不高，相互之间紧密合作不多，主要涉及智能制造、制造业服务化等领域的研究；研究成果发布机构间合作相对密切的有以华南理工大学工商管理学院为中心的南部地区高校、以西安理工大学经济与管理学院为中心的西北地区高校和以哈尔滨工程大学经济管理学院为中心的东北地区高校，但整体上看仍然缺少有效合作。

第二，从相关研究热点分析可知，“高质量发展”“制造业服务化”“服务型制造”“转型升级”是领域研究的高频词汇，受到学者们的广泛关注，“服务化”“服务型制造”“智能制造”等关键词中介中心度较高，具有较高影响力。聚类分析结果显示，主要研究有四大类：一是数字化创新，包括产品创新、服务创新和商业模式创新等方面；二是新技术，包括大数据、物联网、人工智能等数字技术应用；三是新模式，主要从制造业服务化、信息化和智能化等方面展开；四是新业态，主要包括产业融合与产业集群等方面。综合制造业发展领域的研究主题来看，制造业高质量发展要以数字化创新为核心驱动力，以新技术、新模式与新业态为支撑，促进实现数量增长与质量提升有机结合的目的。

（二）机遇与对策

基于以上研究可以看到，国内关于数字化创新与制造业发展的研究热度逐年高涨，集中在产品服务创新、商业模式创新、智能制造等领域。数字化创新的不断发展为我国制造业发展带来了一定的机遇，但同时制造业高质量发展仍然面临挑战。为此，本文利用可视化分析结果，结合数字化创新发展机遇，提出我国制造业高质量发展的对策。

1.数字技术采纳与应用

数字技术为传统制造业带来了深刻变革，不仅改变了制造业生产方式、提高了生产效率，而且重塑了商业模式与业态发展。“十四五”规划中更是明确提出“数字技术与实体经济深度融合”。制造业作为实体经济的重要组成部分，迈向高质量发展必须主动拥抱数字技术，运用智能制造、数字孪生等技术提高生产效率，利用大数据、物联网等技术密切关注客户需求，为实现大规模定制化制造提供可能。加大科研投入，吸收先进数字技术，加快数字化转型不仅是制造企业赖以生存的法则，也是制造业高质量发展的重要基石。

2.数字化创新实践与扩散

数字化创新是制造业高质量发展的重要推动力，但当前制造企业仍然面临数字化创新意识不足、数字化人才缺乏等问题。对于政府来说，一方面，为企业数字化创新创造良好的政策环境，加大政府扶持力度，尤其是降低中小制造企业政策优惠门槛。另一方面，利用产学研协同为数字化创新培养人才提供支撑。而对于制造企业来说，则应该是积极关注政府创新政策，增强数字化创新理念与思维，从而促进数字化创新实践。

3.工业互联网平台企业建设

工业互联网是制造业高质量发展的重要方向，例如海尔集团通过建立智能制造COSMO平台聚集了海量的用户与企业资源，同时也带动了其他制造企业的智能制造转型。对于政府来说，要积极宣传工业互联网平台建设，促进中小制造企业向平台企业转型；对于龙头制造企业来说，加快自身平台建设的同时，积极发挥引领作用；而对于中小制造企业来说，为解决数字资源和数字化人才匮乏等问题，必须利用工业互联网平台获取知识与技术，加强与用户之间的互动，这样不仅能够了解市场供需情况，更能使用户参与到产品设计与研发中，从而实现用户个性化定制需求。