基于CiteSpace與Rm-Dematel的中國裝備制造業升級影響因素研究

綦良群 高文鞠

摘 要：為應對工業4.0和《中國制造2025》的挑戰，裝備制造業升級勢在必行。挖掘裝備制造業升級影響因素并刻畫影響因素關系質量是有效提高產業升級效果的關鍵。運用CiteSpace軟件對中國裝備制造業升級影響因素進行跟蹤研判，構建以升級意愿、升級能力、升級資源和升級環境為核心模塊的產業升級影響因素結構框架，采用Rm-Dematel方法對2011—2019年中國裝備制造業升級影響因素的相關指標數據進行實證研究，并據此提出裝備制造業升級提質增效的對策建議。研究發現：升級主體能力是影響產業升級的關鍵維度，對升級資源、升級意愿進行重要干預更易獲取產業升級效果;產業豐厚度、協同創新水平、技術環境和政策環境作為原因型關鍵影響因素，對產業升級起到根本性促進作用，而資金資源、市場需求傾向作為結果型關鍵影響因素，更易生成產業升級效果。

關 鍵 詞：裝備制造業;產業升級;CiteSpace;Rm-Dematel法

DOI：10.16315/j.stm.2020.06.004

中圖分類號： F426

文獻標志碼： A

Abstract：In the face of the challenge of industry 4.0 and “made in China 2025”， the upgrading of equipment manufacturing industry is imperative. Mining the influencing factors for the upgrading of Chinas equipment manufacturing industry and describing the relationship between the factors is the key to effectively improve the upgrading effect. By using CiteSpace software to analyze the factors influencing the industrial upgrading of China's equipment manufacturing industry， the paper constructed a system dynamic model of the industrial upgrading with the upgrading intention， upgrading capability， upgrading resources and upgrading environment， and using the Rm-Dematel method to make an empirical study on the influencing factors of Chinas equipment manufacturing industry upgrading from 2011 to 2019. Based on this， the paper put forward the countermeasures and suggestions for upgrading and improving the quality and efficiency of equipment manufacturing industry. The results show that： the ability of upgrading subject is the key dimension affecting industrial upgrading， and it is easier to obtain the effect of industrial upgrading by intervening in upgrading resources and upgrading willingness. Industrial abundance， collaborative innovation level， technological environment and policy environment are the key influencing factors， which play a fundamental role in promoting industrial upgrading， while capital resources and market demand tendency are the results which is easier to produce the effect of industrial upgrading.

Keywords：equipment manufacturing; industrial upgrading; CiteSpace; Rm-Dematel method

裝備制造業作為制造業的基礎產業[1]，是國家經濟建設的中流砥柱和國防建設的中堅力量，更是提升國家競爭力和實現工業化的根本保障[2]。“一帶一路”倡議為中國裝備制造業走向世界繪制了新的藍圖，為實現裝備制造業產業合作拓展了發展空間。2015年，國務院公布的《中國制造2025》旨在將中國建設成引領世界裝備制造業發展的制造強國[3]。2016年，《裝備制造業標準化和質量提升規劃》的頒布對接《中國制造2025》，引領中國制造業升級，攀升全球價值鏈（GVC）高端市場。這些戰略的提出和政策的頒布為中國裝備制造業升級帶來歷史性機遇。與此同時，以信息技術和智能制造技術為特征的新一輪技術革命為中國裝備制造業發展帶來新機遇。然而，國際社會和經濟環境的動蕩致使中國裝備制造業發展始終處于GVC低端位置，中國裝備制造業面臨著“產業鏈縱向發展不均衡”和“產業鏈橫向資源不共享”兩大難題;裝備制造業自身研發實力的弱化以及對發達國家的依賴化致使中國裝備制造業升級和產業安全性得不到根本性保障;因此，在全球制造業格局深刻調整、新一輪技術革命到來的背景下，為了有效規避裝備制造業發展的空心化和低端化，增強裝備制造業產業安全性，實現裝備制造業在GVC中的地位攀升，中國裝備制造業必將交融于全球一體化的產業網絡體系之中[4]，產業升級勢在必行。隨著中國經濟改革進入深水期、經濟結構不斷深化，裝備制造業升級面臨著前所未有的復雜性;因此，挖掘裝備制造業升級影響因素并刻畫影響因素關系質量是有效提高產業升級效果的關鍵。

1 文獻綜述

經過多年的積淀，學術界針對中國裝備制造業升級問題的研究成果較為豐富，并呈現出一定的邏輯性和繼承性。1998年中國實施改革開放至2003年期間，裝備制造業發展雖然得到國家的大力支持，但仍受到粗放型增長方式和落后式發展環境的制約，學者們主要以基于技術創新理論的裝備制造業結構調整、技術創新和經濟增長為研究熱點;2003年中國加入WTO至2007年期間，學者們的研究緊密聯系中國的經濟結構、國際分工和經濟環境，基于資源依賴理論并聚焦于如何利用自有和外來資源推進裝備制造業升級;2008年至今，學者們對中國裝備制造業升級的研究緊緊圍繞經濟發展的實際需要并趨于分散化，出現了諸如產業升級路徑、影響因素、產業融合、服務化等熱點話題[5]。

在中國裝備制造業升級影響因素研究方面，綦良群等[6]基于裝備制造業產業結構升級機理分析總結出企業技術創新、技術傳播與擴散、人力資本、對外開放程度和產業政策是影響產業結構升級的關鍵影響因素;陳愛貞等[7]在分析中國裝備制造業在全球價值鏈中地位演變的基礎上，研究了裝備制造業的“內生”和“鏈條關聯”對提升中國裝備制造業在全球價值鏈中地位的重要影響;趙紅等[8]通過5個微觀視角和3個產業鏈方向的討論對高端裝備制造業產業鏈升級進行解析，并強調應注重從產品維的縱向一體化發展、企業維的橫向一體化聯合、知識維的技術創新以及對政策的合理把握進行裝備制造業產業鏈升級;王威等[9]基于產業結構優化理論分析歸納出科技創新、資源稟賦、政府支持、需求和對外開放程度是裝備制造業產業結構優化的重要因素;陳超凡等[10]通過建立博弈模型和VAR模型對垂直專業化分工下中國裝備制造業升級困境進行分析及檢驗，研究認為提升裝備制造企業自主研發能力、構建開放式創新網絡對裝備制造業實現產業升級具有重要影響;李曉琳[11]依據裝備制造業強國發展經驗和中國當前的產業發展現實，認為政府在裝備制造業轉型升級和提升在GVC中地位發揮了重要支撐引導作用;陳瑾等[12]在對裝備制造業升級路徑作出相關文獻綜述的基礎上指出功能性產業政策、自主創新能力、軍民融合、產學研結合機制以及信息技術與裝備制造業深度融合可以有效促進裝備制造業升級;夏友富等[13]研究認為中國裝備制造業企業應結合行業特點和自身實際，合理選擇“自主式”、“集群式”、“包圍式”和“漸進式”的產業升級路徑，發揮比較優勢邁向全球價值鏈中高端。

綜觀現有文獻，首先，學者們多是通過直觀認知、經驗判斷、過程演繹和推理的方法直接對裝備制造業產業升級影響因素進行研判，忽略了對影響因素來源的有效識別;其次，裝備制造業升級研究是包含各種因素在內的復雜系統，且因素之間的相互作用影響著系統的運行效果。現有文獻缺乏對影響因素的系統性理論探索以及因素之間的關系質量研究，因而無法全面揭示中國裝備制造業升級影響因素的特征及規律，也無法有效指導中國裝備制造業升級實踐。鑒于此，本文擬以中國裝備制造業為研究對象，主要貢獻有以下3點：一是運用Citespace軟件對中國裝備制造業升級影響因素進行挖掘分析，增強影響因素識別的客觀性;二是構建以升級意愿、升級能力、升級資源和升級環境為核心模塊的裝備制造業升級影響因素結構框架，增強影響因素分析的全面性;三是基于Rm-Dematel方法實證評價裝備制造業升級影響因素，更直觀地分析出因素之間的影響程度和主次關系，更客觀地挖掘出關鍵影響因素，為政府及相關部門制定深化裝備制造業升級的相關政策提供理論依據。

2 中國裝備制造業升級影響因素挖掘與分析

2.1 研究方法

文獻計量分析方法主要是運用數學和統計學相關知識，定量分析學術論文的概況，依據論文題錄信息確定某個研究領域的學術力量和發展前沿，從而克服定性研究的主觀性和隨意性，是評價各個研究領域的有力支撐工具[14]。Citespace系列應用軟件是基于Java平臺的、適用于復雜網絡分析的新一代信息可視化技術[15]，可以在一定程度上避免研究人員主觀判斷對分析結果的影響，在描繪某一主題或某一學科全貌的科學研究中發揮重要作用[16]。鑒于此，本文采用文獻計量方法，借助CiteSpace軟件對中國裝備制造業產業升級影響因素進行挖掘。

2.2 影響因素挖掘

本文利用中國知網（CNKI）數據庫資源對中國裝備制造業產業升級影響因素進行挖掘。數據采集時間為2020年6月2日，采集時間跨度為2003年1月1日至2019年12月31日。進入CNKI高級檢索，點擊“期刊欄目”，文獻分類目錄選擇“經濟與管理學科”。由于現有文獻中大多是細化研究某一因素對裝備制造業產業升級的影響，而在題目中并未顯示“影響因素”等關鍵字眼;因此，將檢索條件設置為“主題詞=裝備制造業”，將檢索精確度設置為“模糊”以增加統計結果的客觀性和全面性。為了保障檢索文獻的高質量性，將來源類別設置為“SCI來源期刊、核心期刊與CSSCI”。檢索后初次獲得3 028篇文獻，逐一考究并手工剔除報道、會議通知、文件、與裝備制造業升級影響因素相關性不夠密切的期刊以及重復性檢索內容，對引文數據進行優化后最終選取546篇樣本，并以“Refworks”格式導出，運用CiteSpace 5.3 R9軟件進行數據格式轉換。

通過對546篇CNKI相關文獻的文本挖掘與可視化研究，選取頻次大于或者等于10的高頻關鍵詞，最終獲取關于中國裝備制造業產業升級影響因素的研究聚類圖，如圖1所示。圖1中“+”之間的連線表示共同出現的影響因素，“+”及文字標簽表示各個影響因素及名稱，文字標簽越大表示這個影響因素出現的頻率越高，即表示被大多數學者認可的裝備制造業產業升級影響因素。

2.3 影響因素分析

由圖1可知，通過知識圖譜的繪制與計量可以獲取被大多數學者認可的裝備制造業升級影響因素核心詞頻。一般而言，中心性大于0.1的節點在網絡結構中處于核心位置[17]。圖1中顯示的高頻關鍵詞所表征的影響因素構成了中國裝備制造業升級的影響因素知識網絡，如圖2所示。通過軟件統計結果分析發現關鍵詞頻出現次數較多的共現詞匯主要偏向于裝備制造業核心利益（核心競爭力）、市場需求（市場集中度）、產業豐厚度（產業融合，產業集聚，產業鏈）、資源整合能力（生產性服務業，高新技術產業）、協同創新能力（自主創新，創新網絡，技術協同創新）、全球價值鏈拓展能力（全球價值鏈）、人才資源（人力資本）、信息資源（智能制造）、資金資源（金融支持）、經濟環境（產業安全，外商直接投資）、技術環境（全要素生產率，技術創新效率）和政策環境（外部性，政府補貼，低碳經濟）等，如表1所示。

為了便于量化研究，本文基于中國裝備制造業升級特征對影響因素進行潤色和凝練，大體歸納為升級主體（利益驅動力、市場需求傾向、產業豐厚度、資源整合能力、協同創新能力、GVC拓展能力）、升級資源（人才資源、資金資源、信息技術資源）和升級環境（經濟環境、技術環境、政策環境）。其中，升級主體還可以細分為升級主體的升級意愿（利益驅動力、市場需求傾向）與升級能力（產業豐厚度、資源整合能力、協同創新能力、GVC拓展能力）2個維度;因此，本文最終將挖掘出的影響因素凝練為升級意愿、升級能力、升級資源與升級環境4個維度，如圖3所示。

3 中國裝備制造業升級影響因素測度

3.1 研究方法

DEMATEL方法依據專家經驗和知識構建復雜系統中因素間的直接影響矩陣，并通過矩陣轉換有效分析因素間的相互影響程度并確定因素間的主次關系[18]。為了避免采用專家打分法確定直接影響矩陣帶來的主觀性，本文將關系圖（RM）法運用到DEMATEL法中的直接關聯矩陣賦值階段[19]。RM法中有向邊權值表示因素間影響程度[20]，有向邊權值的求解需要采用BP人工神經網絡模型構建因素間的關系函數。因此，本文嘗試采用Rm-Dematel方法，引入BP人工神經網絡模型求解RM中的有向邊權值，進而構建直接影響矩陣以逐步實現對裝備制造業產業升級影響因素的分析和測度。

1）構建影響因素指標體系。設各指標為F1，，F2，…，Fn，m為指標個數。

2）構建輸入層含m個神經元、隱層含2m-1個神經元的BP人工神經網絡模型。

3）計算有向邊權值。因素p對因素q的影響程度可以用式（1）表示。

5）制作笛卡爾坐標系。笛卡爾坐標系可以通過映射數據集獲取以分析因素的相互影響和重要程度，水平軸矢量代表因素重要性，垂直軸將因素分為因果組和效應組。如果因子是正值，則該因子屬于原因因素，如果因子是負值，該因子屬于因果因素。

3.2 數據來源

通過查閱《中國統計年鑒》、《中國工業經濟統計年鑒》和《中國科技統計年鑒》歸納整理得出2011—2019年中國裝備制造業行業的各指標相關實證數據。本文所選實證數據中部分數據為整理和轉換數據以消除統計口徑的差異。

3.3 指標體系

結合前文的影響因素分析，最終析出中國裝備制造業產業升級影響因素指標體系，如表2所示。

3.4 影響因素測度

引入BP人工神經網絡模型，針對裝備制造業產業升級影響因素體系中的12個指標構建輸入層含12個神經元、隱含層含23個神經元的BP人工神經網絡，經過多次收斂形成12個穩定的神經網絡結構，依據式（1）計算各因素之間的影響關系，多次調試得到關系圖中各因素的有向邊權值。采用Rm-Dematel方法，依據式（2）獲取直接影響矩陣，如表3所示。

依據式（4）對直接影響矩陣Y進行標準化，依據式（5）計算綜合影響矩陣T。依據式（6）和式（7），利用Matlab編程獲取各因素的影響度（r）、被影響度（c）、中心度（r+c）和原因度（r-c），并對影響因素的優先次序進行排序，如表4所示。根據計算結果分析系統中各個影響因素之間的關系，識別系統中的關鍵因素。

3.5 評價結果分析

由表4可知，以影響因素的中心度為橫坐標軸，以影響因素的原因度為縱坐標軸建立中國裝備制造業產業升級的影響因素笛卡爾坐標系，如圖4所示。

3.5.1 影響因素間關系分析

1）基于中心度的分析。從4個影響因素維度來看，中心度排序為升級能力（S2）>升級環境（S4）>升級資源（S3）>升級意愿（S1）。裝備制造業是其產業升級的直接實施者，以主體特質和相互協作關系為表征的主體能力是裝備制造業產業升級的關鍵影響因素;因此，提升裝備制造業自身能力對于促進裝備制造業產業升級具有至關重要作用。

從具體的產業升級影響因素來看，中心度排序為產業豐厚度（F3）、協同創新水平（F5）、技術環境（F11）、政策環境（F12）、資金資源（F8）以及市場需求傾向（F2）、GVC拓展能力（F6）、人才資源（F7）、利益驅動力（F1）等;而信息技術資源（F9）和經濟環境（F10）的中心度處于較低水平。

具體分析如下：裝備制造業產業升級從根本上需要由裝備制造業具體實施，裝備制造業自身的發展水平、規模、集中度和融合度對于實施裝備制造業轉型升級發揮著至關重要作用;裝備制造業作為技術密集型產業，其自身的技術創新離不開其他主體的輔助，裝備制造業協同創新網絡的構建有利于裝備制造業優勢資源的有效整合;基礎技術和創新型技術是推動裝備制造業產業升級的重要手段，資金資源是裝備制造業產業生存和發展的血液，能夠為裝備制造業產業升級技術的研發和推廣提供必要的物質支撐。此外，政策環境、市場需求傾向等因素的中心度也比較高，在裝備制造業產業升級中需要多加考慮這些因素的影響。信息技術資源的發展和利用能夠促進裝備制造業生產模式的轉變，卻需要依靠升級過程中資源流動和平臺構建才能起到作用;利益驅動力作為裝備制造業產業升級最深厚的動力，是否能夠從意識層面落實到實際行為層面，需要依靠裝備制造業升級主體的行為支撐;因此，這些因素并不屬于裝備制造業產業升級的關鍵因素，其中心度較低。

2）基于原因度的分析。原因因素在對裝備制造業產業升級發揮根本性推動作用的同時，也會影響其他影響因素。分析可以得出對裝備制造業產業升級有根本原因的因素排序為產業豐厚度（F3）、政策環境（F12）、GVC拓展能力（F6）、技術環境（F11）、協同創新能力（F5）、資源整合能力（F4）和經濟環境（F10）等。主體能力是促進裝備制造業產業升級的根本推動力，相關的政策和制度是裝備制造業產業升級的根本保障，對裝備制造業產業升級決策等產生直接影響;結果因素本身受他影響因素的影響，更容易產生升級效果。按原因度由大到小對結果因素排序為信息技術資源（F9）、利益驅動力（F1）、市場需求傾向（F2）、人才資源（F7）和資金資源（F8）等。升級資源因素和升級意愿因素處于結果層面，針對這幾個層面的影響因素進行重要干預，比較容易獲取裝備制造業產業升級效果。

3.5.2 關鍵影響因素識別

中心度代表影響因素在裝備制造業產業升級中的地位和重要性。原因度越高，影響因素越能從根本上促進裝備制造業產業升級。本文堅持以影響因素的中心度為主、原因度為輔的原則綜合考慮裝備制造業產業升級的關鍵影響因素。在一定的中心度取值界限內，中心度越高，原因度越大的原因型影響因素是促進裝備制造業產業升級的根本動力，原因度越大的結果型影響因素促進產業升級的效果更容易凸顯，均作為裝備制造業產業升級的關鍵影響因素。本文以中心度4.0為劃分界限，大于中心度4.0即為關鍵因素。因此，促進裝備制造業產業升級的原因型關鍵影響因素為產業豐厚度（F3）、協同創新水平（F5）、技術環境（F11）和政策環境（F12）;促進裝備制造業產業升級的結果型關鍵影響因素為資金資源（F8）和市場需求傾向（F2）。

4 結論與建議

本文借助CiteSpace軟件和Rm-Dematel方法對中國裝備制造業省級影響因素進行了系統研究，結論如下：

1）提煉出中國裝備制造業產業升級影響因素的4個維度，分別是中國裝備制造業產業升級意愿（利益驅動力、市場需求傾向）、升級能力（產業豐厚度、資源整合能力、協同創新能力、GVC拓展能力）、升級資源（人才資源、資金資源、信息技術資源）與升級環境（經濟環境、技術環境、政策環境）。其中，升級意愿與升級能力屬于主觀范疇，是裝備制造業產業升級的直接驅動因素。

2）在4個影響因素維度中，以主體特質和相互協作關系為表征的主體能力是影響裝備制造業產業升級的關鍵維度;升級資源維度和升級意愿維度處于結果層面，針對這2個維度的影響因素進行重要干預，比較容易獲取裝備制造業產業升級效果;產業豐厚度、協同創新水平、技術環境和政策環境是促進裝備制造業產業升級的原因型關鍵影響因素，在促進裝備制造業產業升級的同時，也影響其他因素，對產業升級起到了根本性促進作用;資金資源和市場需求傾向是促進裝備制造業產業升級的結果型關鍵影響因素，比較容易受到其他因素的影響，更容易產生促進裝備制造業產業升級的效果。

針對理論模型和實證分析結果，本文對促進中國裝備制造業產業升級提出以下建議：

1）強化產業升級主體能力建設。裝備制造業作為其自身產業升級的主體，加強能力建設有利于促進產業升級更快更好的實現。提高裝備制造業產業豐厚度即在產業發展水平概念基礎上，從橫向上密切產業關聯并拓展集群配套，縱向上拉長延伸并豐富產業鏈，豎向上轉化融合并提升價值鏈，從而使裝備制造業發展更完整、更豐富且更強大。首先，積極延伸裝備制造業橫向維度。加快裝備制造業同類產業集聚，形成優勢明顯的主導產業，促進裝備制造業產業規模性增長。并壯大現有產業集群，培育更具有競爭力的集群性支柱產業;其次，積極拓展裝備制造業縱向維度。以核心關鍵技術為突破口，加強對裝備制造業的金融支持和信息化改造，促進裝備制造業智能化和系統化發展，提高裝備制造業盈利水平;最后，積極轉化裝備制造業豎向維度。提升裝備制造業與高新、高技術產業的產業關聯度，調整裝備制造業產業結構，大力發展現代物流、研發等生產性服務業，推進裝備制造業與生產性服務業融合，促進“微笑曲線”的兩端關聯。

2）構建裝備制造業協同創新網絡。裝備制造業協同創新網絡作為產業升級的重要影響因素，仍舊處于發展轉型階段，網絡規模生長空間較大。為保證裝備制造業升級的順利實施，針對裝備制造產業鏈橫向資源不共享的難題，在積極構建裝備制造業升級創新網絡的同時，要以網絡中優秀典范企業的成功案例吸引更多裝備制造產業升級主體參與到創新網絡中。通過建立信任和共享機制增強創新主體間的關系強度，以構建長期穩定并有效的網絡關系聯結;最后，通過創新主體間的知識共享網絡和知識流動機制，更有效更迅捷的獲取新技術和新思想，從而形成裝備制造業協同創新網絡中的良性創新要素循環，組建關鍵、共享技術開發平臺和聯盟，從橫向打通產業鏈以促進產業升級。

3）加強政府宏觀調控。加大對裝備制造業的金融投入和政策支持是政府宏觀調控的重要手段。一方面，建立穩定的裝備制造業金融投入機制。技術創新作為裝備制造業升級的關鍵，離不開政府的資金投入。政府通過金融手段建立多層次、立體化的裝備制造業融資體系，擴大政府發展裝備制造業的投資規模，全力支持裝備制造業的核心技術、關鍵領域和前沿創新;另一方面，建立全面的裝備制造業政策支持機制。政府要依據裝備制造業發展特點，健全稅收機理政策，放寬裝備制造業進入產業規制，收緊裝備制造業發展環境規制，為裝備制造業升級創造優渥的政策和制度環境。

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[編輯：厲艷飛]