摘要：以协同理论为基础，根据复合系统的特点，剖析我国物联网产业的发展机制，认为物联网产业发展机制包括融合机制、创新机制、结构调整机制和组织机制;利用2008～2012年物联网概念版上市公司相关数据，评价我国物联网产业各子系统的有序度和系统整体的协同度，研究结果表明：目前我国物联网产业整体协调性不高，但不协调发展水平是呈逐渐缩小趋势的。最后提出了相应的政策建议。
关键词：当代教研论丛杂志投稿,物联网产业,协同度,协同发展机制,SIM模型
Study on the Synergic Development Mechanism and Evaluation
of Synergic Degree of the Internet of Things Industry in China
LI Xiao-zhong1，WANG Ying2
(1.College of Economics，Hangzhou Dianzi University， Hangzhou 310018;
2.School of Business，Jiangnan University，Wuxi 214122)
Abstract：After analyzing the development mechanism of the internet of things industry system based on the synergy theory，this paper constructed the composite system of the internet of things，which is composed of convergence mechanism，innovation mechanism，industrial structure adjustment mechanism and organization mechanism.Take the data of China IOT concept version of the listed companies from 2008 to 2012 as an example to test order degree of subsystem mechanism in the internet of things industry organizational mechanism and synergic degree of the whole system.The empirical results show that although the overall coordination of the internet of things industry system is not high， the degree of disharmony is gradually reducing.Finally， it proposed some corresponding policy recommendations， in order to provide useful ideas for the development of the IOT industry in China.
Key words：industry of the internet of things;synergic degree;development mechanism;SIM model
1 引言
物联网产业是我国战略性新兴产业，是推动新一轮经济增长的重要抓手，物联网产业的发展有利于推动我国经济走上创新驱动、内生增长的轨道，从而实现我国产业升级和全面协调可持续发展。目前物联网产业的研究正在兴起，如R Montanari探讨了RFID技术在冷链食品物流中的跟踪与管理[1];R Roman等提出物联网的发展不仅会给经济带来巨大的发展，也会在安全和道德方面带来严重的问题[2];黄卫东等认为物联网产业内生的“技术链”和外生的“产业政策”构成物联网产业创新系统，他们之间的有效衔接才能实现有效的技术产业化转化[3];李坡等，颜波等，刘丙午等对物联网在军事、农产品供应链、智能电网方面的应用进行了研究[4～6];曹洋对海淀园物联网产业链发展的特色与存在的问题进行了研究[7];周方召等对财税补贴、风险投资与物联网企业的生产效率进行了实证研究[8]。纵观现有的研究文献，国内外学者对物联网技术、应用及产业链等方面的研究成果较为丰硕，为我国物联网产业研究奠定了良好的基础，但是目前从产业系统成长协同度方面对物联网产业整体发展水平进行研究的文献尚不多见。协同学认为：系统在达到临界区域时走向何种序与结构，是由组成系统的各要素间的协调作用和协调程度决定的，只有系统各个组成部分或子系统间的协调发展才能保证系统良性运行 [9]。协同就是指系统之间或系统各要素之间在发展演化过程中彼此间的和谐一致。系统各要素之间的协同度越大，越能实现“1+1>2”的整体效应。因此，本文利用SIM模型对物联网产业系统内各子系统和系统整体的协同状况进行剖析，选择协同测度指标，并对产业系统协同度进行测度，以期能客观准确反映物联网产业系统成长机制的演化状况，从整体上把握发展趋势，这对于优化产业发展环境、制定产业政策具有十分重要的现实意义。
2 物联网产业协同发展机制 在产业演进和发展过程中，产业融合现象随处可见。产业融合是通过技术革新和放宽限制来降低产业间的壁垒，加强产业企业间的竞争合作关系[10]。技术革新与进步是产业融合发生的内在原因，融合的实质是技术创新，它能够改变产业原有的技术路线和经营内容与形式，从而改变产业的竞争合作关系。培育和发展物联网产业是以信息化带动工业化，推动产业结构升级的重要途径。
产业融合包括产业内企业竞争合作催生的产品融合和产业间物联网产业对传统产业的渗透融合。产业内融合过程既包括技术创新，又伴随有体制和制度创新，结果能够节约企业间的竞争成本，改善企业绩效，同时催生融合型新产品的出现，改善社会福利，促进产业的升级换代;而物联网产业与传统产业间的渗透性融合会促使传统产业的分化重组，这种产业纵向一体化能够激发传统产业的生机与活力。业务融合和市场融合是产业融合的必要条件，一个企业要想在竞争日益激烈的市场环境中获得发展，要以市场为导向对技术、管理、组织等多方面进行系统创新。因此，融合机制和技术创新机制是物联网产业成长机制的重要组成部分，是物联网产业系统演化成长的直接推动力。
当融合和创新使产品达到一定的市场规模，会对市场结构产生影响，从而影响市场行为，促使新的组织形式的出现，导致产业基础、产业结构、产业组织形态和区域布局等方面的变化。产业组织形式的演变推动产业结构的变化，而产业结构的变化对产业发展产生重要影响，推动产业系统的成长。合理的企业组织形式是产业系统成长的主要表现，它能够保证资源的合理配置，降低交易成本，直接影响到企业的生产服务效率。在瞬息万变的市场环境下，企业应加大信息化建设，使企业组织形式便于及时满足消费者需求。
可见，物联网产业成长机制应包括融合机制、技术创新机制、结构调整机制和组织机制。融合机制是产业技术创新的导向，促进产业结构升级和组织形式优化发展;技术创新机制为融合机制提供动力，促进物联网产业与传统产业间的融合发展，丰富融合型产品与服务的出现，改变产品市场占有率和企业组织形式，为产业结构调整机制与产业组织机制的改善提供支持与保障;结构调整机制与组织机制作为基础条件，为融合机制与技术创新机制的发展提供支持。因此，4个子系统相互作用、相互影响共同促进物联网产业发展。本文将从融合机制、创新机制、结构调整机制和组织机制构建物联网产业系统发展机制及协同度评价指标体系。指标体系如表1所示。
3 系统协同度模型构建及实证
3.1 模型构建
物联网产业成长系统协同度是指融合机制、技术创新机制、结构调整机制及组织机制4个子机制(子系统)之间在物联网产业发展演化过程中彼此和谐一致的程度，它决定了物联网产业成长系统从无序走向有序的趋势和程度。本文将基于协同学的序参量原理，建立物联网产业成长系统协同度模型。
3.1.1 子系统有序度模型
设物联网产业系统成长机制是由4个子系统构成的复杂系统，即S=f(S1，S2，S3，S4)，子系统的协调程度决定了系统整体的协同度。其中每一个子系统可以用一组序参量来描述，设子系统Sj在发展过程中的序参量变量为ej=(ej1，ej2，…，eji)，n≥1，βji≤eji≤αji，i∈1，n，αji、βji为系统稳定临界点上序参量分量eji的上限和下限。假定ej1，ej2，…，eji为正向指标，即取值越大，系统的有序程度越高;取值越小，系统的有序程度越低。若假定ej1，ej2，…，eji为逆向指标，则取值越大，系统的有序程度越低;取值越小，系统的有序程度越高。因此有如下定义：
定义1：定义式(1)为物联网产业系统成长机制子系统Sj的序参量分量ejk的系统有序度。
μj(ejk)=ejk-βjkαjk-βki， k∈[1，i]
αjk-ejkαjk-βjk， k∈[i+1，n](1)
由以上定义可知：μj(ejk)∈[0，1]，μj(ejk)数值越大，则序参量分量ejk对系统有序的贡献越大。
从总体上来看，序参量变量ejk对子系统Sj有序程度的总贡献可通过μj(ejk)的集成来实现，而集成的形式不仅取决于各序参量数值的大小，还取决于各个子系统间的组合形式，本文采用线性加权求和法处理，即：
μj(ej)=∑nk=1λkμj(ejk) λk≥0，∑nk=1λk=1(2)
定义2：本文称式(2)中的μjej为序参量变量ej的系统有序度。可知μj(ej)∈0，1，μjej越大，ej对子系统Sj有序的贡献也就越大，Sj的有序程度就越高，反之则越低。其中权系数λk表示序参量分量ejk在保持物联网产业系统有序运行中所起的作用或所处的地位。
3.1.2 系统协同度模型
对给定的初始时刻t0，设物联网产业系统各子系统序参量的系统有序度为μ0j(ej)j=1，2，…，m，而当整体系统发展演化到t1时，各子系统序参量的系统有序度为μ1j(ej)j=1，2，…，m，定义SIM为物联网产业成长系统机制协同度(Synergy of Innovation Mechanism)，简称SIM模型[11]。
SIM=η∑mj=1ωjμ1j(ej)-μ0j(ej)(3)
式(3)中，η=1，μ1j(ej)-μ0j(ej)>0
-1，其他 ωj≥0;∑mj=1ωj=1;j=1，2，…，m。
关于SIM模型的几点说明：
①物联网产业成长系统的协同度SIM∈[0，1]，SIM值越大，产业系统协同程度越高，反之则越低。
②式(3)中μ1j(ej)-μ0j(ej)为子系统Sj从t0-t1时段序参量的系统有序度变化幅度，反映了Sj在这一时段中在多大程度上变得更加有序。 ③参数η=1时，系统的协同度为正;η=-1时系统协同度为负，SIM表示各子系统之间发展不协调或反方向发展的程度。
④定义3：综合考虑了所有子系统的情况，如果一个子系统有序度提高幅度较大，而另一些子系统有序度提高较小或者下降，那么整个系统协调状态不好或不协调，这时-1≤SIM≤0。该定义是一种动态的分析过程，利用它能够考察物联网产业系统在一定时期内的协同程度及变化趋势。
3.1.3 子系统间协调度模型
系统的协同不但包括子系统自身的有序发展，也包括子系统之间的协同，对于子系统间协调度的计算，本文引入离差系数C，根据系统协调性的思想，两个系统间的协调度状况可以用他们之间的离差来衡量，离差越小系统间协调性越好，反之则越差，记子系统S1和S2的系统有序度为μ1e1、μ2e2，L为两个子系统间发展度的标准差，则：
C=L12[μ1(e1)+μ2(e2)]=21-μ1(e1)μ2(e2)[μ1(e1)+μ2(e2)2]2
由上式可知满足离差最小化的充要条件是：
μ1(e1)μ2(e2)[μ1(e1)+μ2(e2)2]2值达到最大，所以可以定义两个子系统间的协调度为：
C=μ1(e1)μ2(e2)[μ1(e1)+μ2(e2)22k(4)
其中K是辨别系数，通常取K=1[12]。
3.2 数据来源
本文以我国物联网概念股上市公司为研究对象，运用序参量方法，采用多指标综合分析度量系统成长机制协同度，建立评价指标体系如表1所示。
融合机制主要从企业融合、内部市场化和市场拓展三个方面分析;技术创新机制主要从研发投入和创新绩效两个方面分析;结构调整机制主要从资本结构、劳动力结构、技术结构和需求结构四个方面分析;组织机制主要从盈利能力、资产运营、偿债能力、组织绩效和增长能力五个方面分析。考虑到指标数据的可得性，评价指标和估算方法如表1所示。
根据协同度测度指标体系，本文对我国物联网产业概念股相关13家上市公司2008～2012年的数据进行了整理，所需数据来源于相关上市公司年报、巨潮资讯网及中国网财经首页上市公司定期报告，剔除缺损数值，对2008～2012年公司各项指标的累计值求平均，得到物联网产业系统成长机制的指标数据，由于各子系统序参量指标数据的观测单位不同，导致各指标测量值相差较悬殊，不能直接进行计算，因此要对各原始数据进行标准化处理，即无量纲化。利用SPSS软件，采用均值―标准差法进行处理，对各子系统指标标准化处理结果如表2所示。
3.3 序参量指标数据的赋权
评价模型中不同子系统指标对系统整体的影响程度
不同，需要对不同指标赋予不同的权重。本文采用相关矩阵赋权法对指标权重进行确定，各指标权重如表3所示。
3.4 我国物联网产业系统有序度和协同度估算
根据式(1)计算得到物联网产业系统各子系统序参量分量的有序度结果，如表4所示。
由式(4)可以算出我国物联网产业系统4个子系统之间发展的协调性，计算结果如表6所示。由表6可知，2010年各个子系统之间的协调性最高，在物联网产业发展之初的2008年，融合系统与创新系统、创新系统与结构调整机制以及创新系统与组织机制间的协调性都比较低，2011年和2012年各个子系统之间的协调度有所提升，目前发展较为稳定。
4 我国物联网产业系统的协同度分析
我国物联网产业系统各子系统有序度如图1所示。由图1可知各子系统有序度状况较复杂。融合机制有序度2009年达到顶点，之后呈下降趋势，2012年达到最低点，原因是“感知中国”的概念在2009年提出，物联网产业成为战略新兴产业之一，信息化与工业化融合倍受关注，之后融合机制有序度的下降说明产业壁垒未消除，尚阻碍物联网产业的有序发展;技术创新机制有序度从2008年至2012年呈逐步上升趋势，上升速度比较快，说明产业技术创新状况发展较好;结构调整机制有序度2010年达到最低点，2011年有所上升，2012年发展较为平缓，总体有序度不如2008年的水平;组织机制有序度呈波浪式发展，2009和2010年达到极值形成两个拐点，近两年呈下降趋势，说明能够引领物联网产业发展的组织机制尚未完善。
物联网产业各子系统的有序度受到机制内部序参量有序度的影响，而各序参量评价指标在系统中的作用是不同的，指标权重越大，其在指标体系中的影响则越大。因此通过对各子系统有序度和各指标权重的实证结果比较可以得出：市场融合对融合机制的影响较大，企业市场规模越大，产业融合机制有序度则越高，表明产业融合状况发展得越好;研发投入对技术创新机制的影响最大，因而科研经费和科研人员投入应引起重视;结构调整机制中资本结构的影响最大，那么加大产业投资，扩大产出能力会对结构调整机制有序度的提高发挥作用;提升资产营运能力，促进营业收入增长对组织机制有序度的提高作用较大。
从物联网产业成长系统的协同度来看，目前我国物联网产业整体协调性不高，但不协调发展水平是呈逐渐缩小趋势的。从4个子系统有序度的比较中可以看出：组织机制的变动较频繁，它是物联网产业不能协调发展的主要原因;而技术创新机制发展较好，对物联网产业系统协同度的发展贡献较大。
5 启示及政策建议
(1)物联网产业的进入门槛虽然不高，但将物联网推向行业应用存在较高的壁垒，故行业壁垒成为我国物联网产业发展过程中的主要瓶颈。因此，企业应积极通过促进产业融合，在企业、产业间形成多种形式的合作，打破行业壁垒，扩大市场规模。
(2)目前我国物联网企业间横向资源整合欠佳，企业之间缺乏合作意识，大多各自为政，没有形成规模效应，缺乏有效的合作共赢机制。因此，政府应引导物联网企业间建立企业联盟，协同利益观念和风险意识，促进资源共享，达成价值共识。 (3)企业应以市场为导向，从自身比较优势出发，加强与政府、高校、研究机构在全方位多领域进行紧密合作，形成政产学研合作的协同创新机制。政府可通过构建、完善金融支持政策和财税激励政策，拓宽企业融资渠道，进一步引导企业、高校和研究机构在微观层面加强联合与协作，重视高技术专项人才的培养和培训，设立专项合作资金加大投入等，以课题和项目为纽带协同研发核心技术和关键技术，促进物联网产业发展。
(4)物联网企业应创新企业管理模式，可借助企业资源规划(ERP)、供应链管理(SCM)等新型管理模式提升企业竞争力，形成信息、技术、知识等资源要素共享化，从而节省交易成本，降低组织费用，转变企业组织形式，提高企业运营效率。
参考文献：
[1]R Montanari.Cold Chain Tracking：A Managerial Perspective[J].Trends in Food Science & Technology，2008(9)：425-431.
[2]R Roman，J Lopez，P Najera.A Cross-layer Approach for Integrating Security Mechanisms in Sensor Networks Architectures[J].Wireless Comm.and Mobile Computing，2011，11(2)：267-276.
[3]黄卫东，岳中刚.物联网核心技术链演进及其产业政策研究[J].中国人民大学学报，2011(4)：47-53.
[4]李坡，吴彤，匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技，2011(1)：18-22.
[5]颜波，向伟，石平.农产品供应链中物联网技术采纳的影响因素分析[J].软科学，2013，27(3)：22-26.
[6]刘丙午，周鸿.基于物联网技术的智能电网系统分析[J].中国流通经济，2013(2)：67-73.
[7]曹洋.海淀园物联网产业链发展研究[J].科学管理研究，2012，30(4)：57-60.
