羅均梅 徐翠豐
(中國海洋大學 管理學院,山東 青島 266100)
數字技術的快速發展,極大地改變了制造企業運營的環境,越來越多的制造企業開始運用數字技術進行生產運營,開展數字化服務,并利用數字技術構建商業生態系統,企圖形成生態優勢。然而,現有研究主要著眼于數字技術在搜索可供性、時空可供性等方面的效用,忽略了數字技術與產品專用技術之間的關聯互動對商業生態系統構建的影響。事實上,在實踐中,很多制造企業開始將數字技術與企業的專用技術進行有效融合,其中比較突出的技術就是數字孿生。數字孿生通過動態交互和實時連接實現真實世界與虛擬世界之間的雙向映射,有效實現了數字技術與專用技術之間的互動關聯。數字孿生作為一種開放、協作的技術模式,可以通過實現虛實交互這一共同的價值主張構建起一個商業生態系統。基于此,探索數字孿生對企業商業生態系統構建的作用有助于彌補現有研究的缺憾,亦為本文的研究問題。
數字孿生可以通過虛實世界間的交互反饋,不斷迭代和優化虛擬產品的仿真數據,通過對物理和虛擬產品數據的融合分析發掘市場真實的產品需求。[1]據此,企業可以基于需求分析進行新一輪的產品研發、生產與銷售,企業各類資源能夠在不斷更新的解決方案中得到有用性的驗證,進而通過高效利用這些潛在資源降低產品實體與期望效果(即用戶的真實需求)之間的差異。上述過程實際上是企業在數字孿生驅動下進行前瞻資源化的過程,即對企業內外不同資源進行識別、評估并開發互補性資源組合的過程。[2]前瞻資源化近年來逐漸被用于企業生態系統的研究中,已有研究發現企業可以通過前瞻資源化來推動核心企業與參與者之間更好的資源互補和協作,從而推動生態系統內部的互補創新。[3]事實上,在復雜多變的數字經濟時代,建立彼此資源互補的商業生態系統對核心企業的生存和發展至關重要,但確定彼此資源互補的過程并不容易,企業號稱是“資源”的一些物資并不一定是真的資源,而一些被閑置的物品可能成為有價值的資源。比如,借助共享數字技術,閑置的汽車成為了滴滴商業生態中的重要資源。基于此,本研究引入前瞻資源化以探討數字孿生與商業生態系統構建之間的作用機制。
數字經濟時代下制造企業利用數字孿生技術構建商業生態系統的過程以及背后的資源化邏輯是非常重要且新穎的問題。本文采用探索式單案例研究設計去構建理論,以青島酷特智能股份有限公司(以下簡稱酷特智能)為研究對象,基于數字孿生探究數字經濟時代下制造企業的商業生態系統構建機制,并提煉商業生態系統重構過程背后的資源化邏輯。研究結論對于拓展資源化理論、商業生態系統理論有一定的貢獻,為制造企業重構商業生態系統、發展生態優勢提供啟發與借鑒。
關于商業生態系統的概念,國內外學者從不同視角出發得到的結論不盡相同。本研究選取韓煒和鄧渝基于價值創造視角對商業生態系統的定義,即商業生態系統是一種由彼此互動的多邊參與者為了實現系統層面的價值主張形成的網絡結構。[4][5][6]除了對商業生態系統的概念進行解析,商業生態系統如何構建也已成為理論界和實業界共同關注的熱點問題,[7]學者們從不同角度切入,對商業生態系統如何構建這一問題進行了有益的探索。例如,朱蓉等從用戶社會創業的角度出發,闡釋了核心企業如何通過整合匹配支持相同主張的行動者來構建商業生態系統的理論邏輯;[8]孫新波等選取海爾卡奧斯平臺為研究對象開展案例研究,揭示了工業互聯網平臺賦能加速數據化生態系統構建的機理路徑。[9]由此可見,不同商業生態系統構建的內在邏輯截然不同,[6]而其共同點在于商業生態系統是由價值主張相同的參與主體共同構筑的,這些實踐與Ander的觀點相吻合。[5]此外,以往研究大多局限于對可能影響商業生態系統構建的驅動因素進行簡單羅列,缺乏從動態視角出發進行深入研究,[4]為了彌補這一研究缺陷,本研究從動態過程的視角出發,嘗試對商業生態系統的構建進行解釋。
數字孿生由Grieves最早提出,最初在制造業中形成和應用。數字孿生通過動態交互和實時連接實現真實世界與虛擬世界之間的雙向映射,以數字化方式為真實世界建立虛擬模型,模擬其在現實環境中的行為,有助于提升產品和服務的創新力、生產效率等,進而實現產業優化升級。[1]關于數字孿生模型的構建,陶飛等在Grieves的三維模型基礎上提出了五維模型,包括物理實體、虛擬實體、服務、孿生數據和各組成要素之間的連接。[10]厘清數字孿生的維度有助于企業有的放矢地提升數字孿生技術,滿足不同類型用戶和不同層次業務的應用需求。[1]
目前數字孿生的發展態勢十分迅猛,在多個行業領域展現出巨大的應用潛力,這推動了數字孿生管理理論研究的進行。已有理論研究主要關注數字孿生在宏觀系統(如智慧城市)構建中的作用,[10]對于數字孿生在中觀系統(如商業生態系統)中的應用研究則比較匱乏。實際上,在數字孿生的支持下,企業通過對研發、生產等各環節的業務流程進行數字化、模型化、代碼化的操作,建立在數字空間的映射,對企業內部生態進行管理;在系統層面上,通過對產業鏈上下游全過程和全生命周期的數字孿生,可以實現產業鏈的全環節數字化管理,進而推動商業生態系統內各參與主體的價值共生。以數字孿生為基礎構建商業生態系統能夠為數字產業鏈的創建與更新貢獻力量,其具體實施亟需相關理論的指導,但目前將數字孿生應用于商業生態系統的研究還需要進一步加強。
前瞻資源化是資源化理論中的一個重要構念。[2]資源化理論指出,資源并非資源基礎觀視角下靜態的有形或者無形資源,[11]而是行動者將潛在的資源(技術、知識和實物)轉換為實際可用性資源以實現目標的過程。資源化相關的研究者認為,資源基礎觀只強調了資源的內在品質,卻沒有解釋資源是如何實現其戰略價值的,[12][13]資源真正的價值是通過實踐來體現的,即行動者將潛在資源轉化為能夠實現目標的資源的過程。[12]資源化視角有助于理解在特定戰略選擇下行動者如何實現戰略目標,Kannan-Narasimhan和Lawrence的研究就展示了行動者如何重新定義資源的意義,以實現創新戰略。[14]熟練和創造性地使用可以將相同的潛在資源轉化為不同結果的資源,[13]從而實現不同的戰略目標。此外,相關分析也表明,核心企業和外部參與者的互動會影響目標的實現,外部參與者可能對他們熟悉的資源的潛在價值有特定的見解,[14]與外部參與者的互動可以幫助核心企業獲取創新戰略的知識。[2]
基于資源化的文獻分析,前瞻資源化實際上就是核心企業將外部合作伙伴的潛在資源和內部資源轉化為互補性資源組合以實現特定目標的過程。[2]這一行為包括三個維度:一是資源探索,是指核心企業和外部參與者互動熟悉外部資源以了解其潛在價值的行為過程;二是資源使用設想,是指核心企業在熟悉外部資源后,想象這些資源如何使用可以支持計劃的實現,從而清楚地定義資源需求;三是資源配置,是指將多個合作伙伴的資源整合為協同的組合,從而推動戰略目標的實現。[2]
通過系統梳理數字孿生、前瞻資源化與商業生態系統的文獻發現,數字孿生在人文社科領域的相關研究主要集中在工業經濟和宏觀經濟管理層面,企業經濟學科領域相關研究甚少,存在諸多研究局限。在前瞻資源化方面,已有研究主要關注前瞻資源化與企業間合作、戰略目標實現等的關系,[3]對于前瞻資源化與商業生態系統構建以及數字創新能力關系的研究則相對匱乏。此外,在商業生態系統研究方面,關于商業生態系統的構建大多從參與者和在位企業這兩個角度進行,尚未形成規律的科學認識。[6]
綜上所述,目前數字孿生、前瞻資源化與商業生態系統的相關研究仍處于初級階段,本研究基于前瞻資源化,探討數字孿生驅動下商業生態系統的形成機制,致力于改變數字孿生在企業經濟學科領域研究成果甚少以及商業生態系統的形成過程尚不明晰的現狀,同時響應將過程研究應用于組織管理研究的號召。
鑒于本研究關注數字孿生如何影響商業生態系統的構建,屬于典型的“How”類問題,適合采用案例研究的方法。此外,本研究屬于新興的研究議題,暫無成熟的理論可以解釋數字孿生與商業生態系統之間的關聯,也適合采用案例研究進行探索。[15]
本文選擇酷特智能進行案例分析,主要原因如下:其一,案例具有一定的典型性。酷特智能自2007年成立以來,不斷探索數字技術和制衣專用技術的有效結合,最終研發出基于數字孿生技術的大規模個性化定制系統,成功連接了30多個行業近百家企業。其二,案例具有一定的啟發性。酷特智能的數字孿生聚焦于西裝的大規模個性化定制,西服制造的工序是制造行業中相對較多的,通過對工序繁多的制造企業進行分析,對于其他企圖利用數字技術構建商業生態系統、實施大規模個性化定制的制造企業來說具有啟發性。
為了能夠全面清晰地剖析酷特智能利用數字孿生構建商業生態系統的全過程,本文進行了階段劃分,劃分依據如下:首先,依據企業戰略目標和績效表現將酷特智能利用數字孿生實現全方面發展的關鍵事件進行階段初步劃分;其次,根據訪談數據和理論構建進一步審視酷特智能商業生態系統的構建過程,最終確定酷特智能利用數字孿生構建商業生態系統的三個成長階段(見圖1)。

圖1 以酷特智能為核心的商業生態系統的構建歷程
遵循三角驗證的原則,本研究通過多渠道進行案例數據的收集,包括一手訪談數據和二手公開數據。其中,一手數據主要來自對酷特智能高管、董事長的半結構化訪談,詳見表1;二手數據包括內部資料、外部資料等,詳見表2。
摩天輪結構采用響應譜法進行的地震計算時,所有材料的非線性特性均失效;轎廂及轎廂活載荷按照《抗震規范》要求,取:“轎廂自重+0.5×轎廂活載”作為重力載荷代表值,采用集中質量單元MASS21模擬,其余結構采用空間梁單元BEAM188模擬[6]。建立的摩天輪大盤有限元模型如圖2。

表1 一手數據明細

表2 二手數據明細
在數據分析過程中,本研究采用了一階/二階的結構化數據分析方法。[16]首先,對原始資料進行一階分析,提煉了“有形資源確認”“無形資源確認”等36個一階構念。在此基礎上,對一階構念進行歸納、整合,提煉了“過程孿生”“價值鏈孿生”“系統孿生”等12個二階主題。最后,對二階主題進行整合,得到了 “數字孿生”“資源探索”“資源設想”“資源配置”“商業生態系統構建”等5個聚合維度。編碼的數據結構如圖2所示。

圖2 數據結構
酷特智能自成立伊始就積極探索服裝制造的大規模個性化定制,經過8年的探索,研發出了生產制造環節的數字過程孿生,并基于該技術進行內外部資源探索,實現多方互聯,為包含多方主體在內的商業生態系統的構建奠定了基礎(見表3)。
1、過程孿生。過程孿生是指對多個組件工作的過程進行實體空間和虛擬空間的交互映射。過程孿生的構建首先體現在量體方式上,酷特智能引入3D量體技術等數字量體方式,通過虛擬仿真驗證將客戶的數據傳輸到系統中。這些來自客戶的數據會隨著每次量體數據的更新在系統內部不斷地迭代優化,并傳遞到下一生產單元中。下一階段的智能設備根據訂單數據開始自動選材、打板、剪裁等工序,相應地,工人會依據系統指令進行必要的人工操作,最終完成個性化的定制。進一步地,物聯網監控系統是過程孿生的重要組成部分,智能監控系統在很大程度上減少了生產流程中的差錯,提高了生產效率。在過程孿生的驅動下,企業開始探索數字資源和企業內外實體資源的可用性組合。
2、內部資源確認。內部資源確認是指核心企業對其內部擁有的各類資源的可用性和價值進行評估和確認。企業可以借助過程孿生快速對企業內部的有形和無形資源進行清點,并基于數字孿生模型探索這些資源的潛在新用途。在有形資產方面,企業借助過程孿生技術確認了其擁有的生產機械設備、運輸設備等實體資源的價值。在無形資源價值確認方面,酷特智能的“老掌門人”張代理利用數字系統將企業多年在西裝研發方面的知識、專利等進行價值的開發,并將這些知識應用到大規模個性化定制平臺中。可以說,酷特智能借助數字孿生技術精準識別并最大化地拓展了各類資源的價值。
3、外部資源識別。外部資源識別是指企業根據自身對合作伙伴的了解以及合作伙伴的建議,發現、辨別和確定外部資源可用性和價值的過程。在過程孿生技術的支撐下,酷特智能開始進行外部資源的探索,最先探索了制衣供應鏈上面、輔料供應商資源的可用性與自身數字和實體資源的合作互補性。通過多次洽談,鑒于對酷特過程孿生技術的信任,供應商提出采取“寄存采購”的模式,該模式進一步幫助酷特智能驗證了自身的數字創新能力。
4、多方互聯。多方互聯是指核心企業和各合作伙伴基于潛在的資源交互而實現的互聯互通。在對內外部資源進行確認和識別的過程中,酷特智能與其供應鏈上的各節點企業針對大規模個性化定制進行了探討,多方基于資源的價值進行確認,形成了較穩定健康的多方互聯關系,為商業生態系統的構建奠定了重要基礎。

表3 酷特智能商業生態系統構建第一階段的典型證據索引
對過程孿生技術可供性的持續挖掘,推動了酷特智能價值鏈孿生技術的產生。在該技術的支持下,酷特智能不拘泥于資源使用現狀,不斷對潛在資源進行規劃和想象,與行業內不同主體開展互動,共建全產業鏈融合協同的數字化平臺,實現多方協同(見表4)。
1、價值鏈孿生。價值鏈孿生是指企業對其價值鏈的各個環節進行數字孿生,實現企業數字化與實體化的交互映射。首先,酷特智能將數字孿生技術應用到生產流程之外的物流管理、市場營銷、人力資源管理等業務流程,各價值環節之間通過基于數字孿生技術搭建起的數字化信息系統實現數據實時共享和傳遞。其次,各價值環節利用數字孿生實現人機協同等各環節的數字化連接,實現在數字孿生平臺上的有機協同。最后,企業可以通過虛擬集成系統擺脫現實環境的約束,實現信息的多方收集和轉化,主要價值創造環節可以通過數字孿生系統實現全流程的智能決策。從整體上看,酷特智能基于數字孿生系統構建起不同價值單元之間以及所涉及的上下游企業之間的價值鏈孿生,企業開始規劃各資源方之間的組合使用狀況。
2、資源使用設想。資源使用設想是指核心企業對其內部資源及其合作伙伴提供的外部資源的使用途徑進行想象和規劃的過程。在價值鏈孿生技術的支撐下,酷特智能開始持續規劃自己所能接觸到的資源,在這方面,在保持優勢資源,即鞏固西服定制業務穩健增長的基礎上,酷特智能試圖將聚焦于西服大規模個性化定制的價值鏈孿生技術凝練成智能制造的解決方案,組建C2M產業互聯網研究院,去探索大規模個性化定制的更多應用場景。
4、多方協同。多方協同是指核心企業與各合作伙伴之間通過高效互動實現協調配合和協同共治。在酷特智能與多元行為主體通過資源組合和使用設想清楚定義資源需求后,彼此之間便開始了多方協同以實現目標的行動,這助力了以酷特智能為核心的商業生態系統的構建。

表4 酷特智能商業生態系統構建第二階段的典型證據索引
在西裝制造全價值鏈孿生之后,酷特智能開始探索跨行業復雜系統孿生,并通過該孿生技術進行更廣范圍內數據資源和多維度實體資源的配置,實現了多方共贏,構建了穩定的酷特C2M產業互聯網商業生態系統(見表5)。
1、系統孿生。系統孿生是指不同價值鏈之間數字孿生協同工作以創建一個整體性的數字孿生集成系統,進而實現企業內部及企業間整體的高效率運行。酷特智能通過“系統優化更新”“系統有機聚合”“系統復制學習”三個路徑實現系統孿生。即:首先在企業內部形成可復制的價值鏈孿生解決方案,并不斷更新,然后通過開放賦能的途徑進行跨行業復制,實現不同行業企業之間的系統孿生。在系統孿生的驅動下,企業開始進行數字資源和多維實體資源的整合和轉化。
2、資源整合。資源整合是指核心企業對內外部不同類型的資源進行區分、選擇和配置的過程。在系統孿生技術的支持下,酷特智能開始積極探索制造業底層架構,與擁有同質性資源(如服裝鞋帽企業)以及異質性資源(如醫療器械、建材、電子等數十個行業)的企業進行合作,在對雙方資源進行識別、選擇和規劃的基礎上,進行同質性和異質性資源的有機融合,最終成功打造交互系統、服務系統等十余個賦能工具,為酷特智能未來實現具有行業賦能效應的“平臺+”生態戰略奠定了堅實的資源基礎。
3、資源轉化。資源轉化是指核心企業對內外部資源進行轉化配置以創造價值的過程。在系統孿生技術的支撐下,酷特智能能夠輕松實現資源的前后臺轉化,正如2020年公司年報中提及的“平臺可以為客戶提供企業業務PaaS平臺,實現快速開發解決方案,開放賦能,像樂高積木一樣,輕松實現后端業務資源到前臺易用能力的轉化”。
4、多方共贏。多方共贏是指核心企業與各合作伙伴在互聯互通、協同發展的基礎上,通過加強聯系、密切合作實現互惠互利、共創價值。基于系統孿生技術對資源進行整合和轉化后,酷特智能進行了多元價值創造,實現了多方共贏。對外,酷特智能基于服裝C2M產業互聯網平臺助力B端客戶企業和各微觀主體的發展;對內,酷特智能加深和拓寬了對整個制造業的底層架構的理解和掌握,夯實了對外賦能的基礎,進一步穩定了以酷特智能為核心的商業生態系統。

表5 酷特智能商業生態系統構建第三階段的典型證據索引
基于對酷特智能的深入分析,本文系統探討制造企業數字孿生技術驅動下商業生態系統的形成過程,闡釋了前瞻資源化在數字孿生與商業生態系統構建間的作用機理。
數字技術具有多種不同的可供性特征,基于數字技術的數字創新能力逐漸成為新時代企業競爭優勢構建的關鍵。[17]在眾多數字技術中,數字孿生在企業構建數字創新能力中顯得尤其重要,它連接了物理實體與數字化虛擬空間,虛擬空間通過數據模擬推動實體空間產品性能的優化,直接影響企業對數字資源和實體物質資源的識別、整合和配置,進而影響資源擁有者與核心企業之間的多種不同連接,推動了商業生態系統的形成。整個過程并非一蹴而就,而是分階段分過程完成的。
在第一階段,制造企業聚焦于生產過程數字孿生技術的開發。對于制造企業而言,生產制造流程的優化無疑是企業運營過程中的重中之重,在酷特智能,首先實現了對西裝制造一部分工序組件的孿生,后來逐漸實現了對多個工序組件以及組件間的多維互動的孿生,即西裝制造過程孿生技術。在數字過程孿生技術的支撐下,企業開始對其內部資源的價值進行挖掘,探索數字資源與已有內部資源組合的可能性。已有研究也證實,內部資源占有量相對豐富的企業會傾向于優先開發已有資源的價值。[18]鑒于數字孿生技術強大的融合特性,在探索內部資源的同時,企業也在不斷進行外部資源的探索,試圖構建數字資源與外部資源的互補性組合。在內外部資源的探索過程中,核心企業與不同資源方建立了連接,為后續商業生態系統的構建奠定了基礎。
在第二階段,企業在擁有了多種不同資源的訪問權后,開始謀求這些資源的利用權,而資源利用權的獲取源于資源間的互補性。在本案例中,酷特智能在生產數字孿生的基礎上,進一步構建研發、采購、配送等價值鏈環節的數字孿生,以進一步擴大數字資源的融合可供性。[19]在價值鏈孿生的支撐下,企業累積海量數據,強化了大規模個性化定制的數字創新能力。基于更廣范圍內的數字資源,酷特智能開始與供應鏈不同環節的企業對彼此間資源的利用進行規劃和想象,以確認彼此之間資源的互補性。在雙方對未來資源的設想達成一致時,才能達成協同,在達成協同的基礎上,以酷特智能為核心的商業生態系統初見雛形。

圖3 數字孿生驅動的商業生態系統構建路徑
在第三階段,在確定多方可以基于互補性的資源進行協同之后,企業獲取了對不同類型資源的利用權,但能否最大化挖掘這些互補性資源的價值還取決于企業的數字創新能力。為了進一步提高企業的數字創新能力,企業還需要將數字資源與跨行業的實體資源進行有機整合和轉化。在本案例中,酷特智能將包含數字孿生技術的解決方案向其他行業輸出,逐漸構建了跨行業的復雜系統孿生。基于此,數字資源與實體資源得以高效整合,企業間資源價值的轉化也得以實現,最大限度地挖掘不同互補性資源組合的價值,實現了多方共贏,穩定了商業生態系統。
本研究通過案例分析回答了“數字孿生如何驅動商業生態系統的構建”這一核心問題,并引入前瞻資源化具體分析數字孿生與商業生態系統構建之間的動態關系。在總結數字孿生驅動商業生態系統構建過程的基礎上,本研究梳理出商業生態系統的構建路徑:數字孿生為企業開展前瞻資源化行動提供技術支撐,前瞻資源化(資源探索、資源設想、資源配置)的過程為數字孿生與商業生態系統的構建搭建了橋梁,是數字孿生與前瞻資源化的共同作用驅動了商業生態系統的構建與調整。
第一,本研究通過案例分析,歸納出數字孿生的發展過程,并將其引入商業生態系統的構建中,豐富了數字孿生在企業經濟領域的相關研究。從企業整體發展的角度看,數字孿生系統對企業數字化轉型、網絡化協同等企業戰略的選擇具有重要的影響作用,[20]但目前國內相關的高水平研究成果比較缺乏。鑒于此,本研究為了對數字孿生技術在企業經濟領域相關研究進行補充,將數字孿生技術引入商業生態系統的建構中,為后續將數字孿生與其他企業數字化戰略選擇相關研究相結合提供了新的研究思路。
第二,本研究將企業的前瞻資源化過程與商業生態系統的構建結合起來,進一步延伸了前瞻資源化的研究范圍。已有研究將前瞻資源化與創新生態系統的構建過程相結合,[3]但前瞻資源化在其他領域的應用仍比較匱乏。本研究將前瞻資源化理論引入商業生態系統的研究中,發現企業可以通過內部價值鏈孿生,或跨行業構建數字孿生技術系統加速資源化過程,從而借助對資源的識別、規劃和利用構建起一個新的商業生態系統。本研究響應了戰略管理領域拓展前瞻資源化相關研究的呼吁,[2]有助于拓展前瞻資源化理論。
第三,本研究從數字技術視角探討數字孿生如何與前瞻資源化結合起來作用于商業生態系統的構建,豐富了商業生態系統構建和演進的情境。已有研究開始探索企業如何利用區塊鏈、人工智能、云技術等數字技術提高數字創新能力以構造互補性資源組合,[17]但對于資源化過程如何在數字技術與商業生態系統構建間發揮作用研究得不夠深入。本研究通過對案例數據的分析驗證了前瞻資源化在數字孿生與商業生態系統構建之間發揮的促進作用,有助于拓展數字化與資源化相關主題的研究,彌補已有研究中對商業生態系統構建路徑分析不足的缺口。[7]
第一,本文研究結果表明,數字孿生會影響商業生態系統的構建,這就啟發企業管理者應該重視并積極推進數字孿生技術在制造環節中的應用和創新,進一步探索“數字孿生+”的智能應用場景,合理利用數字孿生技術推進系統創新,培育企業發展新動能。
第二,本文研究結果表明,資源化過程可以幫助企業利用數字孿生實現商業生態系統的構建,這就啟發企業管理者重視前瞻資源化的過程,以動態的視角探索、規劃和配置企業內外部資源,實現全要素、全產業鏈資源的高效集成和深度協同,提高資源利用率、生產效率和效益。
其一,本研究進行的是單案例分析,外部效度較低,未來研究可以擴大案例的樣本量,開展多案例比較分析,對比不同行業的企業實踐,從而擴大研究結論的普適性。其二,商業生態系統的構建是一個復雜的過程,本研究只選取了數字技術和企業資源兩方面因素進行分析,未來研究可以從耦合理論和制度理論等視角出發,探索商業生態系統的形成機制。