我國物聯網產業的創新系統多要素聯動研究

盧 濤，周寄中

(中國科學院研究生院 管理學院，北京100190)

我國物聯網產業的創新系統多要素聯動研究

盧 濤，周寄中

(中國科學院研究生院 管理學院，北京100190)

本文將“物聯網”產業看作一個創新系統，從整體“聯動”的視角分析物聯網產業創新系統中多要素的“聯系”與“互動”，運用創新系統多要素聯動的相關理論和方法(LAFIS)來研究“物聯網”這一戰略性新興產業，通過無錫市物聯網產業發展的案例分析，構建了物聯網產業創新系統多要素聯動的概念分析模型，分析其涉及到的技術、市場、政策、管理等創新主體和多個要素的聯動創新機制以及各個創新子系統內部主體要素的聯動作用和過程。

一、引言

2010年是“物聯網”(Internet of Things，簡稱IoT)的興起之年，“物聯網”被看作是全球信息產業繼計算機、互聯網之后的第三次革命性浪潮，有望在十年內大規模普及，發展成為全球下一個萬億元級規模的新興產業之一［1］。因此，“物聯網”的技術創新及產業發展引起了美、歐、日、韓等世界各主要信息產業大國的廣泛關注，在中國也形成了一股討論和研究“物聯網”的熱潮。

所謂“物聯網”，在技術上也叫傳感網，是指通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。通俗的講就是“物與物相連的互聯網”，可以實現物與物之間的智能連接，為未來家庭生活和辦公提供便利。

針對新一輪的信息產業革命浪潮，各主要發達國家都將“物聯網”納入了國家經濟社會發展的重要戰略性規劃之中，希望能夠在下一代信息科技浪潮中搶占先機。2008年11月，美國IBM公司首席執行官彭明盛(Sam Palmisano)首次提出“智慧的地球”(Smarter Planet)這一概念，其戰略核心就是“云計算(CC)+物聯網(IoT)”的結合，而2009年1月28日，剛上任的美國總統奧巴馬在和工商領袖舉行的圓桌會議上也對包括物聯網在內的智慧型基礎設施建設給予了積極回應［2］。歐盟、日本和韓國則分別提出了“歐洲物聯網行動計劃”(Internet of Things-An action plan for Europe)［3］、“i-japan 戰略:2015”(i-Japan strategy:2015)［4］和“韓國物聯網基礎設施構建基本規劃”［5］，這些都是各國從國家層面提出的重大信息產業發展戰略，必將在世界范圍的物聯網的研究、應用和產業發展等方面起到積極的引導和推動作用。

2009年8月7日，中國國務院總理溫家寶在考察中國科學院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心(現更名為“無錫物聯網產業研究院”)時，強調“在傳感網發展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術，把傳感系統和3G中的TD技術結合起來”，并且明確要求盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心。2009年12月21日，時任工業和信息化部部長的李毅中表示，2010年我國信息產業確定三大發展目標，將進一步增強信息產業服務經濟社會的能力。其中一個目標就是“規劃引導下一代網絡發展。加快培育物聯網產業，制定技術產業發展規劃和應用推進計劃，發展關鍵傳感器件、裝備、系統及服務。推進國家傳感信息中心建設，促進物聯網與互聯網、移動互聯網融合發展。”根據中國物聯網技術產業聯盟和計世資訊(CCW Research)的研究顯示，2009年中國物聯網產業的市場規模達到了85.1億元，比 2008 年增長了 29.3%，如圖1所示。

圖1 2006-2009年中國物聯網產業的市場規模

目前在國內，新一代信息技術——“物聯網”的發展已經被提高到國家戰略性新興產業的高度，備受重視。2010年9月8日，國務院召開常務會議，審議并原則通過了《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》確定戰略性新興產業將成為我國國民經濟的先導產業和支柱產業。現階段，節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車七個產業將被重點培育，加快推進。美、歐、日、韓、中五國(區域)的物聯網發展戰略或計劃如表1所示。

表1 美、歐、日、韓、中五國(區域)的物聯網發展戰略和計劃一覽表

對于“物聯網”這一我國確立的戰略新興產業的發展，國內政府管理部門、科研學術界和企業產業界從不同的角度和立場，在政策導向、技術研發、市場營銷、管理機制等方面進行了廣泛的探討和研究，提出了許多發展物聯網產業的有益的建議和對策，但是從產業創新系統的角度，比較全面把握和分析整個物聯網產業發展的研究還不多見。因此，本文從整體的“聯動”的視角分析“物聯網”產業創新系統中多要素的“聯系”與“互動”，將運用產業創新系統多要素聯動的相關理論和方法來研究“物聯網”這一戰略性新興產業，分析其涉及到的技術、市場、政策、管理等創新主體和多個要素的聯動創新機制，從而保障整個物聯網產業創新系統產生持續的聯動創新，激發物聯網產業的自主創新活力，提升產業持續自主創新能力，這也成為目前研究和發展物聯網的迫切需要，值得在理論和實踐上做更全面、更深入的研究。

二、產業創新系統聯動的理論演進脈絡

產業創新系統理論的發展與演進脈絡，經歷了技術創新理論、國家創新系統理論、區域創新系統理論、產業創新系統理論和產業聯動創新理論等代表性的發展階段，其研究范式也從“線性范式”演進到“網絡范式”。

(一)國家創新系統理論

奧地利學者熊彼特(Joseph A.Schumpeter)在1911年出版的德文版《經濟發展理論》一書中，首次使用了“創新”(Innovation)概念［6］;1928年熊彼特在“資本主義的非穩定性”一文中首次提出“創新是一個過程”的觀點。在1933年出版的《商業周期》一書中，他對創新理論進行了詳盡的論述。熊彼特特別強調“企業家精神”在創新中的重要作用。20世紀50年代中期以后，繼熊彼特之后的西方學者在技術創新理論方面的研究被統稱為“新熊彼特主義”(New Schumpeterism)。熊彼特及其追隨者的創新理論主要停留在技術過程本身，屬于“線性范式”的創新研究。但是后來越來越多的理論分析和實證研究發現，來自外部的信息交換及協調對于創新具有重要影響和作用，它可以有效克服單個企業在從事復雜技術創新時的能力局限，降低創新活動中技術和市場的不確定性。這樣，創新研究的視角逐漸從企業內部轉向企業與外部環境的聯系和互動上，從而導致技術創新研究“網絡范式”興起。

“網絡范式”最初應用在國家層面上，形成了“國家創新系統”理論。國家創新系統(National System of Innovation)這一概念是由英國經濟學家弗里曼(Christopher Freeman)于1987年研究日本的創新系統時首次提出的，他將國家創新系統定義為“由公共和私人部門機構組織的網絡，它們的活動和相互作用促成、引進、改變和擴散了各種新技術［7］”。除了弗里曼外，波特(Porter)、倫德瓦爾(Lundvall)［8］、納 爾 遜 (Nelson)［9］、愛 德 奎 斯(Edquist)［10］、巴特爾和巴維特(Patel＆ Pavitt)［11］也是這一理論的重要代表人物。上述國家創新系統理論強調系統內部各要素和機構之間的互動，而且這一互動作用影響著企業創新績效和整個經濟體系的創新能力。

(二)區域創新系統理論

研究發現，實踐中創新網絡的成效似乎與創新主體的空間分布有很大關系，尤其是地理上的鄰近帶來了維持并強化技術創新所需的重要支撐因素，如文化的認同和相互信任等。20世紀90年代以后，源自國家創新系統理論的區域創新系統(Regional Innovation System，RIS)得到了發展。英國的庫克教授等(Cooke)在《區域創新系統:全球化背景下區域政府管理的作用》(Regional Innovation Systems:the Role of Governance in a GlobalizedWorld)一書中，將區域創新系統定義為:由在地理上相互分工與關聯的生產企業、研究機構和高等教育機構等構成的區域性組織體系，在這個體系內企業和其他組織通過根植性的制度環境相互學習并產生創新［12］。另外，區域創新系統理論研究與產業集群研究的結合也越來越緊密，產業集群理論同樣成為區域創新系統理論的一個重要理論基礎。總之，區域創新系統理論用來解釋區域進行系統化創新的能力和潛力以及對制度、組織等環境條件的要求，從而建立區域學習創新、地方環境與區域增長之間的有機聯系，形成分析區域創新和區域經濟發展的有效理論框架。

在區域創新系統要素和結構分析的研究方面，魏格(Wiig)、庫克和西斯托克(Cooke＆Schienstock)［13］都構建了自己的區域創新系統模型。國內學者劉曙光、羅利元、黃魯成、張敦富、王緝慈、魏江等，主要從區域創新系統的涵義、特征、功能、組織模式、區域創新網絡對企業創新的影響、區域創新系統中的知識外溢效應等方面進行了深入研究。

(三)產業創新系統理論

在研究區域創新系統理論的過程中，人們發現雖然國家不是一個均質的平面，是由千差萬別的區域組成的，但其產業、企業甚至技術優勢卻可以通過一個有機的網絡系統串起來，像鐵路、公路一樣，既可以穿過富裕地區，也可以通過貧困地區，并使不同區域充分發揮其獨特的資源優勢。要實現這個目標，就需要建立和完善一系列管理系統，其中最重要的系統之一就是產業創新系統。

弗里曼(Freeman)是第一位系統提出產業創新理論的人，他于1972年與人合著出版了第一部產業創新方面的專著《The Economics of Industrial Innovation》(產業創新經濟學)，奠定了產業創新理論的初步基礎。他們認為產業創新包括技術和技能創新、產品創新、流程創新、管理創新(含組織創新)和營銷創新。并指出，不同的產業，其產業創新的內容是不一樣的。如化學產業主要是流程創新，儀器儀表產業主要是產品創新，電力產業主要是市場創新等［14］。勞斯韋爾和澤維爾德(Rothwell＆Zegveld)指出產業創新能推動經濟整體發展［15］。

勞斯韋爾與道格森(Rothwell＆Dodgson)合編的《The Handbook of Industrial Innovation》(創新聚集——產業創新手冊)對產業創新的本質、源和產出、創新的部門和行業特征研究、影響創新的關鍵因素等方面進行了較深入的研究，提出了以并行工程為基礎的綜合創新模型，是目前最有影響的產業創新論著之一，體現了產業創新系統思想［16］。希普爾(Hippel)在《The Source of Innovation》(創新的源泉)一書中提出，技術創新在不同的產業有著不同的主體，在許多產業，用戶和供應商是技術創新者，引發產業創新研究領域對傳統思維的挑戰［17］。與此同時，波特(Porter)在其創新模型鉆石模型中，把產業基礎納人創新體系，貫穿了深刻的產業創新體系思想［18］。隨后，布雷斯齊和馬勒爾巴(Breschi＆Malerba)等在國家創新系統和技術系統研究的基礎上，結合演化論和學習理論，提出了產業創新系統概念，認為“產業創新系統可被定義為開發、制造產業產品和產生、利用產業技術的公司活動的系統集合”。馬勒爾巴(Malerba)等學者進一步發展和深化了產業創新系統理論，從知識和技術領域、行為者和網絡、制度三個維度進行分析，認為在一個產業創新系統的框架中，創新可以被看作包含在眾多行為者當中，以創造和交換與創新有關的知識及其商業化為目的的一種系統性交互作用過程，并認為是不斷變化的。同時，又進一步將構成產業創新系統的要素劃分為企業、其他參與者、網絡、需求、制度、知識基礎和技術特性等六個部分［19］。此外，費希爾(Fisher)，愛德奎斯(Edquist)，倫德瓦爾(Lundvall)，尼爾森(Nelson)，經濟合作與發展組織(OECD)等均對產業創新體系進行了討論。

中國學者柳卸林指出技術創新具有不同的系統層次，在產業是產業創新系統，在區域是區域創新系統，在國家則是國家創新系統。產業創新系統的概念對中國具有重要的意義，它是對網絡關系的確認［20］。陳勁等提出建立“包容企業環境要素”的創新體系與框架的產業創新系統思想，認為“國家創新系統是可視為由許多產業創新系統構成的。由于每一個產業中都存在創新的源——用戶關系，因此可將國家創新系統的概念應用到產業中，通過推動主要創新源之間的協作和信息流動，加強產業的競爭能力［21］”;張鳳、何傳啟在國家創新系統結構的分析基礎上，提出了產業創新系統的概念，認為“產業創新系統是指與產業相關的知識創新和技術創新的機構和組織構成的網絡系統，產業創新系統視為國家創新系統的重要組成部分［22］”;張治河、胡樹華等人首次嘗試構建產業創新系統，認為產業創新系統主要由產業創新政策系統、產業創新技術系統、產業創新環境系統和產業創新評價系統組成［23］。郭淑芬提出，創新系統的本質在于創新相關要素間的“互動共生”，而非“要素孤立發展”，對產業創新系統的研究也應立足于此;王明明等指出，產業創新系統結構模型應該包括系統目標、三個子系統(技術子系統、組織子系統、制度子系統)以及系統環境。其中，技術子系統是核心，組織子系統是主體，制度子系統是保障［24］。

(四)產業聯動創新理論

傳統的產業集聚理論以馬歇爾的產業區理論和韋伯的工業區位理論為代表。馬歇爾(Alfred Marshell)是新古典經濟學的創始人，在1890年出版的代表作《經濟學原理》中，馬歇爾提出了外部經濟的概念。馬歇爾對集群研究的最大貢獻在于它發現了產生集聚的“產業空氣”——協同創新的環境。韋伯(Alfred Weber)是近代工業區位理論的創始人，在1909年出版的《工業區位論》中，韋伯最早提出了系統的產業區位理論。他從微觀企業的區位選擇角度，探討了形成產業集聚的因素。韋伯的另一大貢獻是對產業集聚做了定量分析。現代產業集聚理論以貝卡提尼(Becattini)的新產業區理論、丹尼斯和威廉姆森(Dennis＆Williamson)的企業網絡理論、邁克爾·波特(Michael E Porter)的集群理論為代表。

施密茲(Schmitz)指出，區域產業聯動是促進產業鏈升級、應對全球競爭壓力和提升區域競爭力和創新能力的有效途徑。格里菲(Gereffi)認為，地方生產網絡應在同一價值鏈的各個環節和不同價值鏈中，通過與其他經濟行為體之間的互動，嵌入全球價值鏈某個或某幾個位置，利用一種價值活動與另一種價值活動之間的關系，創造、保持和捕捉更多的價值。

國內學者呂濤、聶銳、余伶蓮、周超、潘正彥、林國龍等對于產業聯動的內涵、空間相互作用、制度安排的影響、金融產業的聯動以及長三角物流產業的聯動發展等問題都進行了深入的研究和探討。中科院周寄中較早開始從“聯動”的視角研究產業創新系統，提出了一種“創新系統要素聯動方法(Linkage Among Factors of Innovation System，LAFIS)”。運用LAFIS方法，周寄中及其研究團隊探索研究了“自主創新戰略與知識產權戰略之間的聯動”(2005)，“技術標準、技術聯盟和創新體系的關聯分析”(2005)，“電信業外企與國企研發與服務聯動模式比較”(2005)，“新產品研發過程中的研發與服務的聯動分析”(2006)，“產業鏈兩端的‘研發與服務’聯動”(2006)、“創新系統工程中的研發與服務”(2009)，“技術創新與知識產權聯動”(2009)等領域，正在研究一種創新管理研究的視角［25］。

三、創新系統要素聯動方法(Linkage Among Factors of Innovation System，LAFIS)

“創新系統要素聯動方法(Linkage Among Factors of Innovation System，LAFIS)”，就是將創新系統(包括國家、區域、產業和企業層面)作為一個觀察復雜系統的框架和視角，特別是將創新系統劃分為由主體要素(企業、政府、大學、研究機構、金融機構和中介機構)、環境要素(制度、機制、文化和政策)和功能要素(學習、開放、創新和合作)三類要素，而這三類要素彼此之間發生“聯動”(Linkage)，即促使對方或多方發生持續變化的聯系和互動的能力［26］。如下圖2所示。

圖2 創新系統要素聯動示意圖

本文嘗試通過運用LAFIS方法分析物聯網產業的創新活動，揭示物聯網產業創新系統內部各個創新主體、創新要素和創新形式之間的相互關系，探索產業內部建立技術、產品、服務和管理等多要素聯動創新的機制、過程、路徑等。具體分析框架如下圖3所示:

圖3 創新系統多要素聯動分析框架

本文所謂“聯動”(Linkage)，是指系統要素之間的相互“聯系”與“互動”作用，要素在對這種相互作用產生的反饋內容進行學習之后，又再次作用于其它要素的持續動態發展過程。簡言之，“聯動”的特性是:

· 空間系統性。與互動不同，聯動中的要素相互作用不是“一對一”，而是“一對多”或“多對多”，所以，不僅創新是一種系統工程，而且本文所謂“多要素聯動”也是一種系統工程;

· 時間持續性。要素對彼此反饋學習產生再作用，在時間上導致持續發展;

· 自主學習性。即對其它要素相互作用產生反饋的認知，這是保持發展過程持續動態的先決條件。

因而，聯動方法論，就是運用聯動及其方法來分析系統中要素之間相互作用、持續反饋學習的一種系統動態論述。要素之間聯動的內容可以歸納為知識、學習、激勵，即聯動的內容是知識，聯動的途徑是學習，聯動的保障是激勵，聯動的結果是創新系統的逐步優化。

聯動得以發生和持續，是依靠一些特定的機制來運行的。換言之，“多要素聯動”就是由系統要素在一定機制運行下的一種系統工程。例如反饋機制、非線性機制和耦合機制。反饋是指系統中信息的輸出與來自外部環境的信息輸入關系。反饋是系統的基本屬性。所謂“聯動視角”，即是分析系統中存在的復雜的反饋回路。反饋回路是由一系列的因果與相互作用鏈組成的回路或者說是由信息與動作構成的路徑。正反饋回路能產生自身增長行為，具有自增長性;負反饋回路能夠產生自身尋求特定目標的行為，具有自調整性。

創新系統中要素的聯動是指能使創新系統產生持續變革的聯系和互動。從系統論視角分析的聯動可以分為兩個層面，一個表現為子系統與子系統之間的聯動，一個表現為子系統內部的聯動，這兩種聯動共同決定了創新系統的生成與進化。它們分別按非線性和耦合兩種機制運行。

所謂非線性機制就是關于要素之間產生聯系的機制，這種聯系不是A指向B的單向關系，而是不但包括了A、B互相指向的雙向關系，也包括了A、B、C、D、E等之間的多向關系，突變和分叉是非線性機制作用的最基本、最明顯的表現。非線性機制就是通過非線性的作用使各要素相互聯系起來，相互融合滲透，形成繁雜、多樣的演化圖景。

耦合機制又可以稱之為協同機制。創新系統要素聯動的耦合機制指創新系統中構成要素并不是相互獨立的，而是通過產品(物流)、資金、信息、技術、人才、知識等因素耦合在一起的一個有機整體［27］。

四、我國物聯網技術創新與產業發展實例

由于國內物聯網迅猛的發展勢頭和良好的發展前景，各大城市為推動區域產業轉型與升級和帶動地方經濟發展，紛紛將目光瞄準了物聯網這一新興的高科技產業，北京、上海、廣州、無錫、蘇州、杭州等地先后出臺各種優惠政策和措施，吸引物聯網相關的企業落戶。本文以中國的“感知中國”中心城市無錫市為例，分析其物聯網產業建立和發展的過程，以及在這個過程中政府、科研單位、網絡運營商以及相關企業的功能和作用。

(一)產業基礎雄厚，發展規劃合理

整個無錫市在發展物聯網方面，基礎比較雄厚，優勢比較明顯。一是無錫的制造業比較發達，另外，無錫的產業在國內排名靠前，比如無錫IC制造業占江蘇的40%，占全國的16%，在國內排名第一。無錫的IC封裝測試處于全國第三，技術水平和單位規模全國第一，有70多家IC設計企業。按照無錫市政府的要求，無錫要把IC設計產業作為一個先導性產業，通過幾年努力，把無錫市打造成國內IC設計高地、世界IC設計基地。由于無錫的物聯網產業基礎雄厚，起步較早，已經初步形成了包括研發、生產、應用等各環節在內的產業聚集區，目前，物聯網產業及相關產業規模約為150億元。基于這些良好的基礎，無錫得以率先建立國家級傳感信息中心。

現在無錫正在打造國家級的物聯網創新示范區和國家傳感信息中心，輻射全國的“感知中國”中心必將有力支持整個中國物聯網產業的發展。按照無錫市政府的規劃，將通過4年左右的時間，將無錫“感知中國”中心建設成為產業規模化發展集聚區，規劃面積20多平方公里，先期啟動10.8個平方公里的空間，來建設無錫的物聯網創新示范區;到2012年，完成物聯網產業示范基地建設，形成全市產業發展的空間布局和功能定位，在新型傳感器、系統集成、應用軟件開發、網絡運營及信息服務等領域集聚有較大規模的各類物聯網企業500家以上，產值能達到1000億元，2015年能達到2500億元左右產值規模。

(二)依托產業項目，創新示范園區

“物聯網”產業中全球主要的RFID標準，諸如EPC global、AIM global、ISO、UID 等均已在中國應用。而制定中國本土的RFID標準，并且形成完整的“物聯網”產業鏈，尚需時日。無錫新區從成立到現在，一直致力于打造高科技產業園區，不僅在資金投入、企業孵化、人才儲備，更主要的是一直在培養創新意識。物聯網將成為無錫新區未來打造高科技產業園的亮點。以太科園為核心、依托創新園、產業園、信息服務園三大板塊，“感知中國”中心的輪廓已經初步顯現。

目前，傳感類應用項目已經在無錫城市運行的方方面面發揮著重要作用，包括無錫市公安局交通指揮中心、無錫交通運營指揮調度系統、景宜橋水質監測站、浮標水質自動監測系統、太湖應急監測船、南京郵電大學無錫物聯網/傳感網研究中心等等。

圍繞傳感網產業創新服務，江蘇省市各方聯合投入4.2億元，主要依托無錫微納產業發展有限公司和無錫物聯網產業研究院等機構建設的“無錫物聯網產業產學研聯合創新服務平臺”正在抓緊實施，將建成設計與仿真、工程化專業測試、外場測試、器件系統環境試驗和柔性中試線等產業技術開發平臺和20多萬平方米的創業孵化基地等，面向物聯網產業各類創新發展機構提供全面的技術創新和創業孵化服務。

(三)組建產業聯盟，形成產業聚集

在無錫市政府的大力支持下，江蘇省、無錫市與中科院投資5億元共建的“中國物聯網研究發展中心”已經全面啟動，籌建中的“中國物聯網研究發展中心”分別與中科院微系統所、無錫中科傳感網絡信息技術中心、無錫中科環境監測技術研發中心和無錫中科智能信息處理研究中心等物聯網技術產業鏈創新機構展開合作。此外，還建立了“無錫物聯網產業研究院”與“中國物聯網技術產業聯盟”等研究機構和產業聯盟，實現了產業的聚合效應，從而加快產業的成熟和規模化發展。物聯網，作為繼計算機、互聯網和移動通信之后的新一輪信息技術革命，呈現出前所未有的技術與產業的交叉融合特性，需要之前獨立運行的行業進行跨行業的合作與聯動，對于產業價值鏈的打造以及各個環節的互動與合作，也相應有著更高的要求。而在中國整體物聯網產業起步之初，產業鏈的打造和產業基地的建設，必須由政府來主導完成，其他任何一個環節都不具備這樣的能力，而無錫市政府無疑承擔了這一責任，并且以此為契機，加快了建設創新型經濟領軍城市的步伐。

目前，無錫正加快建設國家物聯網創新示范區步伐，中科院、清華大學、北京郵電大學、東南大學等20多家科研院所已在無錫設立機構，中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商也先后組建物聯網研究中心“登陸”無錫，各種傳感網、各類資源要素已聚集無錫，圍繞物聯網產業的技術創新集群正在形成。無錫國家物聯網創新示范區也因此被科技部確定為“國家(無錫)傳感網國際科技合作基地”。預計到2012年，無錫將初步完成物聯網產業示范基地的建設，同時建成集引領中國物聯網技術創新、標準制定和示范應用三大優勢的中國物聯網研究開發中心。

圖4 物聯網產業創新系統運行機制圖

通過上述無錫物聯網產業發的特點，如上圖4所示，可以看出對于我國物聯網這一新興高科技產業而言，由于其技術的復雜性、產業投資的高風險性等特點，在整個產業創新系統的主體要素中，政府是主要支點，其作用十分重要。政府一是要營造健康有序、公平競爭、開放的市場環境。二是要通過相關政策建立創新激勵與補償機制，保護集群創新的積極性，如開展基礎性研究工作，為企業研發提供公共技術支持等。三是要通過中介機構刺激和調整生活在產業區域中的公共機構、企業和個人之間的聯系，增進企業之間的信任，協調企業之間的共同行為，引導產業內不同主體共同形成競爭與合作的網絡關系。

對于物聯網企業來說，它們是處于物聯網產業主導地位的群體，要在機制和體制上調動企業技術創新的積極性，增強企業技術創新的能力。目前，我國物聯網企業集群內部的創新還停留在模仿創新階段，自主創新能力較低，雖然企業間的競爭互動關系在一定程度上促進了企業的創新行為，然而從整個集群來看企業間缺乏合作、協同創新的理念將會造成嚴重的內耗和重復建設、重復開發等資源浪費現象，一定程度上削弱了企業集聚所帶來的優勢效應，而成為一種集群內部的“擁擠效應”，從而阻礙了物聯網產業發展和集群整體創新績效的提高。

物聯網產業創新系統中的公共服務機構以從事物聯網理論研究與實踐的科研機構和大學為主，它們是物聯網知識創新的主體，技術創新的源泉。這些大學和科研機構具有開放性和兼容性，比較容易獲得政府、企業和各種研究基金的支持，可以源源不斷地提供技術創新和知識創新的成果、物聯網人才以及創業者，在創造知識、傳播知識、營造產業創新環境方面發揮重要作用。一個國家物聯網產業內大學和科研院所的多少已經成為衡量物聯網產業創新能力強弱的一個重要指標。

五、我國物聯網產業創新系統多要素聯動模型構建與分析

綜上所述，產業創新系統是以企業活動為中心，以知識發展為基礎，以市場需求為動力，以政策調控為導向，以良好的國內外環境為保障，以創新性技術供給為核心，以實現特定產業創新為目標的網絡體系。產業創新系統主要由產業創新技術子系統、產業創新政策子系統、產業創新環境子系統等組成。

圖5 物聯網產業多要素聯動創新系統概念模型

產業創新系統的要素聯動包括兩個層次，第一個層次是各子系統內部的要素發生的“聯系”與“互動”，第二個層次是技術、市場、政策、環境等子系統之間的聯動。因此，物聯網這一新興戰略性產業在國家“三網融合”(廣播電視網、電信網與互聯網)戰略的推動下，其技術、產品、服務和政策等多個主體要素，在用戶、市場、制度以及經濟等外部環境的影響下，通過持續的聯系與互動傳遞知識和資金來進行產業創新活動，通過上述無錫市物聯網產業創新和發展的實例，本文提煉出物聯網產業創新系統的多要素聯動概念模型示意圖，如圖5所示。

(一)物聯網產業技術子系統的聯動分析

物聯網的實現技術包括射頻識別(RFID)、傳感器(Sensor)、智能芯片(IC)和無線移動通信(3G/4G)、全球定位系統(GPS)、云計算(Cloud Computing)和納米技術(Nano)等一系列高新技術。國際電信聯盟(ITU)在其發布的《ITU互聯網報告2005:物聯網》中提到了物聯網有四個關鍵性的技術——RFID、傳感器、智能嵌入技術和納米技術，并以這些關鍵技術為基礎，以人(Human Being)為中心構建了一個“物聯網的生態系統”(The Ecosystem of the Internet of Things)。

在2009年10月5日的ITU World 2009(世界電信展)上，中國移動總裁王建宙表示，物聯網應具備三個特征:一是全面感知，即利用射頻識別(RFID)、傳感器(Sensor)、二維碼(Do-code)等隨時隨地獲取物體的信息;二是可靠傳遞，通過各種電信網絡(3G＆4G)與互聯網(Internet)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去;三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術和智能嵌入技術，對海量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。物聯網這三個特征所依賴的技術是相互支撐和相互融合的，共同構成了整個物聯網應用的技術體系。每一項技術創新和技術進步，對相關聯的技術都會產生影響和推動作用，這些技術創新之間形成了強烈的“聯系”和“互動”。

比如，對于RFID、傳感器和3G/4G網絡等物聯網等核心技術來說，云計算服務是前提條件，物聯網的規模大到一定程度之后，就必須和云計算結合起來，云計算中心對接入網絡的終端的普適性，最終解決了物聯網的M2M(機器到機器)應用的廣泛性，而物聯網所能體現的優勢階段，是在其具備相當規模之后才能比較明顯地顯現出來。而對于云計算技術來說，在智能電網、地震臺網監測、物流管理、動植物研究、智能交通等方面就非常適合通過云計算的服務平臺，通過物聯網的技術支撐，從而讓其更好地為人類服務。而且，RFID、傳感器和3G/4G網絡等物聯網等核心技術與云計算結合后對當前的IT產業鏈產生影響，這將使傳統計算機廠商如HP、Dell以及網絡設備制造商如Cisco等，快速進入終端用戶服務領域，有可能通過物聯網促進數據計算資源和終端用戶的結合，新型的傳感設備、新型的計算設備和新型的網絡服務提供商(ISP)都有可能出現。

(二)物聯網產業市場子系統的聯動分析

國際電信聯盟(ITU)在其發布的《ITU互聯網報告2005:物聯網》中指出物聯網的發展將給整個產業鏈上的用戶、設備制造商、電信運營商和公司的發展帶來極大的動力。但是，這些原始創新從“理念”發展到具體的“產品”或應用，再到大規劃的產業化形成巨大的“市場”，需要經過一個長期而艱巨的商業化的過程。在這個過程中將有一大批的相關標準研發組織(standard development organizations)、國家研究中心(national research centers)、服務提供商(service providers)、網絡運營商(network operators)和領先用戶(lead users)等參與其中。

如果把物聯網的整個市場看作一個子系統，這個系統的主體相當多:企業可以分為網絡運營商和傳感器及通信設備制造商、系統集成商、服務提供商等，運營商又可以分為無線、移動和網絡運營商，還有服務供應商等等;用戶分為中間用戶和終端用戶;政府部門有工業和信息化部、廣播電視總局及地方電信管理部門等;研究開發機構有中央和地方的電信研究院所，大學如北京郵電大學、重慶郵電大學等。這個系統要運轉起來，還需要中介機構、金融機構的大力參與(可參考圖1所示)。

根據系統科學的觀點，系統的功能取決于系統的要素及其之間的相互作用，即作用是否有效或高效，取決于這個系統主體要素、環境要素和功能要素之間的交叉作用。企業是創新系統的主體要素的核心。物聯網企業首先可以分為設備制造商、系統集成商、服務提供商和網絡運營商等幾大類，設備制造商主要包括傳感設備和網絡通信設備制造商，前者如克爾斯博(Crossbow)、德州儀器(Texas Instruments)、愛特美爾(Atmel)等，后者如英特爾(Intel)、高通、大唐、華為和中興等。系統集成商如IBM、Microsoft、遠望谷、中航芯控、大唐高鴻、烽火聯拓等，網絡運營商如中國移動、中國電信、中國聯通等。例如，網絡運營商中國移動以提供網絡通信及數據傳輸服務為主，主要負責物聯網傳輸層的數據可靠傳遞;設備制造商Crossbow和華為以研發、生產為主，也有自己的服務體系。

由于物聯網相關技術的研發投入巨大，短期內難以形成規模產業，所以物聯網企業面對激烈競爭和巨大挑戰，愿意組成企業戰略聯盟，降低風險。由于在資源、信息和技術力量上，不同的物聯網企業稟賦不平衡，每個企業和機構都擁有自己的特定優勢，組建技術聯盟(或產業聯盟)能有效對研發所需的各項技術、知識進行整合，降低研發與后期市場化的風險。例如，2009年11月1日，在北京成立的“中關村物聯網產業聯盟”，成員包括北京移動、清華同方股份有限公司、北京郵電大學、中科院軟件所、北京交通委信息中心等40多家單位，囊括了企業、高校、研究所和政府。在結成聯盟或進行市場運作的過程中就有企業之間的交叉作用持續發生，加之與用戶和政府的多重交叉作用，在本文中稱之為聯動(linkage)。聯動當然與互動密切關聯，而區別在于，聯動是發生在一個系統中多要素的交叉作用，它有兩個特點，一是要素之間的交叉作用不是一對一，而是多對多，二是這種多對多的交叉作用的過程是持續的，互為因果［28］。從系統論的視角來看，這兩個特點就是非線性機制和耦合機制。即非線性機制使得企業聯盟中各個企業，以及企業聯盟與政府、用戶之間產生著千絲萬縷的聯系，耦合機制是各種主體要素通過非線性機制而產生的彼此消長、相互融合的有機整合過程，從而實現了物聯網企業創新行為在效應和功能上的飛躍。

(三)物聯網產業政策子系統的聯動分析

產業創新系統的主體要素還包括政府部門，例如FCC(美國聯邦通信委員會，它是準政府部門，對國會負責，具有準立法和司法權)、我國的工業與信息化部和廣電總局等。政府部門的主要職責是協調企業之間的運作，例如協調成立技術及產業聯盟，對重大研究開發項目提供種子資金，制定優惠政策，分配稀缺的頻譜資源，發放牌照，進行監管等。

目前，在物聯網產業被納入我國戰略性新興產業的背景下，從中央到地方各級政府對于發展物聯網產業充滿了期待和動力。例如，工業和信息化部成立了“物聯網領導小組”，統一領導和協調全國物聯網產業的技術研發、投資安排、標準制定、產業規劃等。北京、上海、無錫、廣州等地推出了各種優惠政策，吸引物聯網企業落戶投資。

2010年3月，上海市政府在嘉定區建立了上海物聯網中心，宣稱將以此打造國內最具競爭力、具有國際影響的物聯網技術研發基地。5月份，上海的浦東新區也被確定為上海的物聯網產業基地，計劃通過建立應用示范園區和產業園區，鼓勵物聯網相關企業向產業園區集中，在用地、用房、研發補助、立項審批等方面有相應的優惠措施。不久前，上海市政府還公布了《上海推進物聯網產業發展行動方案(2010-2012年)》，計劃在2012年內，在上海培育一定規模的物聯網產業，引領核心技術研發，并深度參與產業標準制訂。

在這一系列物聯網發展的政策制定與規劃活動中，體現了政府相關部門對發展物聯網產業的及時決斷，從政策制定、發展規劃、資金投入、人才保障等方面給予了大力支持。另一方面，通過產學研聯動，構建物聯網應用資源共享服務平臺、信息交換平臺、傳感信息網絡平臺等共性技術支撐平臺，并利用“無線城市”等通信基礎設施優勢，借助高科技產業園區的平臺，通過多項“物聯網”技術創新示范工程，促進物聯網核心技術成果的推廣應用。同時，通過大力引進、培育“二維碼”、射頻辨識標簽(RFID)、傳感器、芯片、智能卡、通信網絡等物聯網上下游相關產業的重點項目，促進了物聯網關鍵產業鏈項目的發展，初步形成了“物聯網”相關的產業集群。這些實例都充分說明了通過產業創新政策子系統內部的“聯動”，將極大促進和保障物聯網相關產業集群的形成。

圖6 物聯網產業創新系統的復雜聯動示意圖

圖6 是物聯網產業創新系統的復雜聯動示意圖。這個系統中的主體還有企業廠商、大學、研究機構等，如上述提到的北京“中關村物聯網產業聯盟”就包括中科院軟件所、清華大學、北京郵電大學等。在物聯網相關技術研發、標準制定和項目實施過程中，將起到非常重要的作用。當然，還有中介機構和金融機構的積極參與。至于系統中的環境要素，例如制度、政策、機制和文化，在上述實例和對各子系統的聯動分析中也已經涉及到了。如FCC和美國的電信法律制度，我國的工業化與信息產業部成立“物聯網領導小組”制定相關產業發展政策，北京成立的“中關村物聯網產業聯盟”通過合作競爭來實現多贏所體現的創新文化等。

六、結論

將物聯網產業看作一個創新系統，從“聯動”的視角，運用創新系統要素聯動方法(LAFIS)構建了物聯網產業創新系統多要素聯動的概念分析模型，通過“感知中國”中心城市無錫市發展物聯網產業的實例，分析了各個子系統內部主體要素的聯動作用和過程。通過上述分析和研究，本文認為物聯網產業創新系統是由創新技術子系統、創新政策子系統、創新環境子系統等組成。物聯網產業創新系統的要素聯動包括兩個層次，第一個層次是各子系統內部的要素發生的“聯系”與“互動”，第二個層次是物聯網相關的技術、市場、政策、環境等子系統之間的聯動。整個物聯網產業創新系統不僅其各個子系統之間存在強烈的聯動作用，而且各子系統內部各種主體、功能和環境等要素之間也存在強烈的聯動。

通過無錫市發展物聯網產業的具體案例，構建了我國物聯網產業創新系統多要素聯動的概念模型，分析得出我國物聯網產業創新系統主體要素中，政府的作用非常重要，是主要支點，因此政府應重視創造良好的外部環境，科學規劃，從政策上來合理引導和刺激物聯網產業的發展。物聯網企業是系統的主導群體，企業的技術創新能力決定了產業的創新能力，企業間的合作與協同創新決定了產業的創新效率。科研機構和大學是技術創新和知識創新的源泉，承擔著理論研究、技術標準研發和人才培養等公共服務功能，在整個系統中起基礎性作用。系統的功能要素，如學習、合作、開放、創新要素在聯動過程中的作用十分重要。其中，學習要素貫穿始終，創新是集大成者。問題在于，如果上述主體要素、環境要素相互交叉能夠產生“聯動”，這種聯動所傳遞的內容是什么?就是學習、合作、開放和創新。換言之，一個創新系統是否有效或高效運行，其關鍵就在于，要素之間的聯動是否能夠促使主體提高其功能要素(學習、合作、開放和創新)。

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(本文責編：潤 澤)

Research on Multiple Factor Linkags in Innovation System of IoT Industry in China

LU Tao，ZHOU Ji-zhong
(Management School，Graduate University of the Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China)

Based on considering the“Internet of Things”as a industrial innovation system and from the angle of multiple facts linkage of innovation system，this paper mainly researches on the innovation and development of the“Internet of Things”which is one of the new strategic industries in China.We use LAFIS methods and case study to analyze the multiple main facts such as technology，product，service and management etc，which on the influence of the external environment such as users，market，system and economy，how to transmit knowledge and capital with sustaining functions and reaction to boost innovation.

Internet of Things;industrial innovation system;multiple facts linkage;linkage model;linkage analysis

F27

A

1002-9753(2011)03-0033-13

2011-01-11

2011-03-07

國家自然科學基金項目(71003095/70773110);中國博士后科學基金項目(20100470598)。

盧 濤(1983-)，男，湖北荊門人，中國科學院研究生院管理學院博士后，研究方向:技術創新管理。