發布時間：2019-12-19所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:建設和推廣工業互聯網平臺是促進我國制造業提質增效和轉型升級的重要抓手，也是全球新一輪產業競爭的制高點。我國工業互聯網平臺總體處于起步探索階段，雖然各類工業互聯網平臺快速興起，但存在無序發展趨勢，發展路徑不清晰、技術體系不明確、商業模式
摘要:建設和推廣工業互聯網平臺是促進我國制造業提質增效和轉型升級的重要抓手，也是全球新一輪產業競爭的制高點。我國工業互聯網平臺總體處于起步探索階段，雖然各類工業互聯網平臺快速興起，但存在無序發展趨勢，發展路徑不清晰、技術體系不明確、商業模式不健全等問題日益成為制約平臺建設與發展的瓶頸，亟需探索與當前發展需求相適應的工業互聯網平臺評價引導體系，并通過評價引導各類平臺健康有序發展。為此，本文首先基于提出的工業互聯網平臺參考架構，明確了構建平臺評價框架及指標體系的基本原則。其次，從平臺基礎保障、平臺關鍵能力、平臺價值效益3個維度、9個方面構建了評價的基本框架，并給出了具體的評價指標體系和評價方法。最后，針對評價的應用實施，為政府、行業組織、平臺建設方、平臺應用企業等主體提出了對策建議。
關鍵詞:工業互聯網平臺;評價;指標體系
0引言
工業互聯網平臺作為互聯網技術與制造業深度融合的產物，日益成為新工業革命的關鍵支撐和深化“互聯網+先進制造業”的重要基石，對未來工業將產生全方位、深層次、革命性影響[1-3]。全球制造業龍頭企業、ICT領先企業、互聯網企業均基于各自優勢，從不同層面和角度搭建工業互聯平臺，助力產業轉型升級，涌現出包括GEPredix、西門子MindSphere、航天云網INDICS、樹根互聯根云等工業互聯網平臺[4-5]。
我國正逐步加快工業互聯網平臺建設與推廣，自2017年國務院印發《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》以來，工信部先后發布《工業互聯網發展行動計劃(2018—2020年)》《工業互聯網平臺建設及推廣指南》等文件，廣東、江蘇、浙江、上海等省市的跟隨政策相繼出臺，推動建設各類工業互聯網平臺[6-8]�？梢灶A見，從國家到地方圍繞工業互聯網平臺建設的人員、資金、設備設施等投入規模將逐步加大。但是，我國工業互聯網平臺總體仍處于起步探索階段[9-10]，存在無序發展、演進路線不清晰等問題，如何保障平臺建設巨額投入獲取預期成效，如何客觀評價平臺建設和運營水平，如何引導平臺穩定、持久發展，保障其效益最大化，是當前推動工業互聯網平臺創新發展亟需解決的關鍵問題。開展工業互聯網平臺評價研究與實踐，通過評價診斷與對標分析引導平臺建設企業明確薄弱環節、發展路徑和優化方向，具有緊迫性和必要性。
當前，國內外相關學者已圍繞工業互聯網平臺評價問題開展了初步研究，但均存在一些不足。國外方面，評價指標體系未實現平臺關鍵功能全覆蓋，如美國工業互聯網聯盟(IIC)面向工業互聯網核心技術之一的安全系統提出了一種評價模型，但并未涉及安全系統以外的功能及技術[11]。芬蘭學者KaranMenon聚焦產品全生命周期管理能力提出平臺開放性評價的概念模型[12]，基于成熟度模型理論提出了成熟度評價模型的設計思路，但均未形成具體指標體系及評價方法[13]。國內方面，國家工業信息安全發展研究中心圍繞工業互聯網平臺的作用機理、發展路徑，以及我國推動平臺發展的思路和方法開展了系列研究[14-15]，為平臺評價提供了一定借鑒。工業互聯網產業聯盟發布了《工業互聯網成熟度評估白皮書》，圍繞互聯互通、綜合集成、數據分析利用三大要素對工業互聯網成熟度進行評價，但側重于對技術要素的評價，缺乏對平臺從建設到應用成效的整體評價分析[16]。
為了有效支撐我國工業互聯網平臺建設實現長效發展，以評價診斷引導各類工業互聯網平臺建設企業能力與水平提升，本文構建了工業互聯網平臺評價框架，制定了一套系統的、操作化、可測量的評價指標體系，并給出了相應的評價方法。
1工業互聯網平臺參考架構
工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求的開放式、專業化服務平臺，以工業思維和能力與IT思維和能力的集成、融合、創新為基礎，實現工業全要素泛在連接、彈性供給、高效配置，是加速制造業創新體系和發展模式轉變的重要引擎。為有效描述工業互聯網平臺建設的關鍵活動、功能組件及其相互關系，為平臺評價奠定基礎，在前期研究中，我們提出工業互聯網平臺參考框架，如圖1所示，由基礎設施層(IaaS)、平臺層(PaaS)、應用層(SaaS)三大層級構成，涵蓋分布式IT資源調度與管理，工業資源泛在連接與優化配置，工業大數據管理與挖掘，微服務供給、管理與迭代優化，以及覆蓋工業APP全生命周期的環境與工具服務等方面的核心功能[17]。工業互聯網平臺的建設作為一項復雜系統工程，從探索到完善是一個動態優化、迭代演進的過程。按照平臺演進的一般規律，工業互聯網平臺建設發展需經歷起步建設、功能完備、應用拓展、專業深耕、生態繁榮等五個階段。在建設起步期，平臺的建設重心是加強基礎條件和環境的建設，包括戰略制定、發展路徑規劃、人才隊伍建設、安全體系建設等，并逐步開展核心功能建設。在功能完備期，平臺的基礎條件和環境基本完善，建立涵蓋IaaS、PaaS、SaaS的完整平臺架構，具備工業資源接入、大數據處理、微服務及工業APP開發等核心功能，規�；瘧弥鸩酵七M。在應用拓展期，平臺在特定行業、特定領域或特定應用場景，接入一定規模工業資源，構建一定規模微服務和工業APP資源池，部分工業APP將實現規模化應用。在專業深耕期，平臺聚焦特定行業或特定領域，全面匯聚“人機物法環”等方面資源，積累海量工業數據，構建具有一定規模、滿足特定行業特定場景需求的微服務和工業APP資源池，并形成一系列殺手锏應用，在特定行業或特定領域實現規�；瘧谩Ｔ谏鷳B繁榮期，平臺面向多行業多領域應用需求，實現工業全要素資源的泛在連接、彈性供給、高效配置，開展海量工業數據采集、分析與挖掘，構建滿足不同行業不同場景需求的各類微服務和工業APP，形成海量殺手锏應用，支持數據、微服務、工業APP在不同平臺間調用，以平臺為紐帶廣泛匯聚各類主體，形成協同創新、利益共享的制造業創新生態。
上述參考架構綜合了平臺建設的內部要素和外部應用特征，為研究和指導平臺建設構建了一個相對完整的邏輯框架。因此，本文以上述參考架構為基礎開展平臺建設的評價研究。
2工業互聯網平臺評價框架構建
2.1工業互聯網平臺評價框架構建的基本原則
開展工業互聯網平臺評價，應首先建立一套兼具引導性、科學性、實效性、可操作性、可擴展性，且覆蓋平臺核心內涵、突出共性特征的評價框架及評價指標體系，以確保企業能夠通過評價與對標準確定為平臺建設存在的不足，找準發展重點，從而制定有針對性的對策和措施。構建平臺評價框架及指標體系，應遵循以下基本原則:
(1)聚焦工業互聯網平臺核心內涵。工業互聯網平臺核心能力主要在于資源泛在互聯，通過IT能力和制造能力的軟件化、模型化、平臺化，合作機制與商業模式的創新，賦能各類創新主體，提高資源配置效率，降低知識和應用創新門檻和成本，實現價值創新。工業互聯網平臺評價框架和指標體系，應符合上述核心內涵。
(2)突出不同類型、不同階段平臺的共性特征。評價框架及其指標體系要滿足不同類型以及處于不同發展階段的各類工業互聯網平臺的評價需求，注重體現共性特征和要素。
(3)遵循科學性、實效性、可操作性。工業互聯網平臺具有高度抽象性，影響平臺發展的因素眾多，需多維調研、全盤統籌、多方考量。評價框架及評價指標體系的構建要符合當前平臺發展需求，評價指標要具有廣泛適用性，評價數據要可采集、可分析。
(4)緊跟趨勢，注重長遠發展。在當前工業互聯網平臺快速發展形式下，需保證評價框架及指標體系的先進性和可擴展性，滿足平臺長遠發展需求，持續引導平臺建設能力與水平提升。
2.2工業互聯網平臺評價框架
開展工業互聯網平臺評價，應講求實效、突出重點，堅持以價值效益提升為導向，以夯實平臺基礎保障為前提，以提升平臺賦能能力為核心，以創新生態構建為目標，引導平臺不斷提升建設能力與水平。本文從平臺基礎保障、平臺關鍵能力、平臺價值效益3個維度、9個方面構建評價框架，如圖2所示。其中，平臺基礎保障維度從戰略定位、人才保障、安全體系3個方面入手，通過對平臺戰略規劃、人才結構、資金保障、安全體系建設等情況的評價，綜合評判平臺基礎保障條件的適宜性。平臺關鍵能力維度從IT資源及制造資源云化管理與調度、工業大數據管理與挖掘、微服務部署與調用、工業APP開發與使用4個方面，對平臺關鍵能力和水平進行評價。平臺價值效益維度則從平臺應用的規模與價值、平臺開放價值生態的構建兩個方面對價值效益進行評價。
3工業互聯網平臺評價指標體系
3.1平臺基礎保障評價指標
是否確立合理的平臺發展定位，建立起與發展定位相匹配的長期發展規劃、持續性資金投入機制和專業化人才隊伍，并建立起可控可信的安全體系，是平臺持續優化、迭代演進的重要前提。因此，平臺基礎保障的主要評價內容圍繞“戰略、人才、資金、安全”多個角度設計，具體評價指標和數據采集項如表1所示。其中:
(1)戰略定位。一是通過考察平臺使命和愿景，評價平臺總體發展定位的適宜性，是否可服務于制造業數字化、網絡化、智能化發展。二是通過考察平臺規劃制定與執行情況，評價平臺是否具備與平臺發展定位相適應的長期規劃與合理演進路徑。三是通過考察資金投入模式與可持續機制建設情況，評價資金投入是否可滿足平臺長期發展需求。
(2)人才保障。主要通過考察平臺建設運營的組織架構、人才隊伍的規模與構成等，評價平臺建設運營的人才保障是否滿足平臺可持續發展需求。
(3)安全體系。從安全技術手段、機制建設等方面入手，綜合評價平臺基礎設施安全、網絡安全、數據安全、應用安全等方面的安全保障能力和水平。
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3.2平臺關鍵能力評價指標
多元異構的IT軟硬件資源、“人機物法環”等制造資源的泛在互聯，海量工業數據的匯聚共享與價值挖掘，工業微服務的供給、管理及迭代優化，以及工業APP的開發和使用是各類工業互聯網平臺應具備的核心功能，圍繞以上各方面構建平臺關鍵能力評價指標及數據采集項如表2所示。其中:
(1)資源云化管理與調度。一方面，從計算、存儲、網絡等IT資源的接入方式、接入速度、擴容能力等，綜合評價IT資源云化管理與調度的能力與水平;另一方面，從與“人機物法環”等制造資源連接過程相關的邊緣處理、協議兼容、網絡傳輸等連接采集手段的合理性和有效性，以及與制造資源連接水平相關的制造資源接入范圍、規模、類型、速度等情況，對平臺制造資源連接能力和水平進行綜合評價。
(2)工業大數據管理與挖掘。一是從數據資源連接、邊緣數據處理、通信協議支持等方面評價平臺大數據采集水平;二是從海量、多源、異構數據的轉換、清洗、分級存儲、可視化處理等水平以及采用分析算法的多樣性、實用性等入手，評價平臺大數據處理能力和數據智能分析能力;三是從工業機理、專家經驗、決策規則等的數據化、模型化程度，機理模型的規模與種類評價平臺的數據建模水平。
(3)微服務部署與調用。一是從各類微服務及微組件的認證、注銷等基礎管理，并結合工業APP的運行需求實現微服務及微組件的快速發現、編排與調用等方面評價微服務開發環境與工具服務水平;二是從已有IT微服務種類數量、IT微服務發展速率以及用戶使用情況，評價IT微服務及組件的供給能力;三是從圍繞“人機物法環”等方面，通過工業微服務種類數量、使用情況等方面評價平臺工業微服務及組件的供給能力。
(4)工業APP開發與使用。從工業APP全生命周期的環境與工具的建設，工業APP規模、面向的應用場景、覆蓋行業范圍等工業APP數量與構成情況，工業APP用戶數量、區域及行業分布等工業APP使用情況，以及開發者社區的功能、入駐開發者的構成等開發社區建設情況等方面評價工業互聯網平臺工業APP開發和使用能力與水平。
1)平臺應用。
一方面，從平臺用戶數量、用戶增長及分布、深耕行業及場景等情況，評價平臺應用規模;另一方面，從平臺應用帶來的平臺應用收益、用戶應用收益、生產服務模式創新、新產業新業態培育等情況，評價平臺應用價值。
(2)開放生態。
一是從開放數據規模、類型、構成(如第三方數據的比例)、時效性等“數據供給”情況，以及從開放數據的用戶總數量、第三方用戶數量等“數據利用”情況，綜合評價平臺數據開放與共享能力與水平;二是從平臺技術開放程度、利益分享方式等運營模式建設情況，評價平臺化運營模式建設情況;三是從相關方參與平臺建設的情況評價創新生態構建情況。
4工業互聯網平臺評價方法
依據提出商務平臺評價指標體系及數據采集項，工業互聯網平臺相關評價主體開展評價工作，可采集完善的評價數據�；诓杉脑u價數據，可按以下方法對數據進行分析處理，并形成評價結果:
(1)設置指標權重。平臺評價主體應綜合考慮各項指標在本指標體系的重要程度和影響力，采用層次分析法設置各項評價指標的權重。具體指標權重設置時，應在層次和類別劃分基礎上，把每一級指標作為一個獨立整體，就同一級同類別指標進行重要程度量化比較，并基于專家知識和經驗確定每一評價指標權重值。
5結論與建議
本文基于工業互聯網平臺參考架構，從平臺基礎保障、平臺關鍵能力、平臺價值效益等3個維度、9個方面構建平臺評價框架，并形成了一套評價指標體系，給出了評價指標體系應用的方法。在本研究的基礎上，工業互聯網平臺建設的相關方可采取以下措施，以平臺評價為抓手，加快推動形成企業主導、市場選擇、動態優化的平臺發展生態。
第一，平臺建設主體可參照本文評價指標體系和評價方法，持續開展平臺建設的自我評價和診斷，依據平臺發展戰略和個性化需求，與評價指標體系所提出的評價要點相對照，明確建設重點和發展方向，識別建設的薄弱環節和突破口，為針對性地制定相關策略、措施提供依據。
第二，政府部門可通過應用本文評價指標體系，分行業、分區域、分類型開展平臺建設的評價工作，摸清平臺建設總體現狀和發展規律，統一認識，明確重點和方向，建立平臺發展的監測體系，提高各相關方工作的一致性和協調性，正確引導平臺建設的長效發展。
第三，行業機構可根據行業自身特色和需要，進一步探索出適宜本行業的平臺評價指標體系和評價方法，細化和強調行業評價要點、共性要求，加強對本行業平臺建設的分類指導。
第四，工業企業等應用方可結合平臺評價指標體系中的關鍵指標，對不同平臺的功能完備性、管理組織有效性、服務可用性、核心業務運營保障能力成熟性進行綜合評價，擇優選擇適合自身需求的平臺。
SCISSCIAHCI
