第1章 工業(yè)大數(shù)據(jù)與制造業(yè)高質量發(fā)展概述

1.1 相關概念界定與辨析

1.1.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)的相關概念

1.1.1.1 大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與特征

1980年，美國知名未來學家Alvin Toffler發(fā)表了著作《第三次浪潮》。在這本經(jīng)典之作中，大數(shù)據(jù)（Big Data）被首次提出，并被譽為“第三次浪潮的華彩樂章”。然而，接下來的近20年，受科學技術和計算機運算能力所限，大數(shù)據(jù)概念僅僅停留在公眾想象的層面，并無實質性價值。直到1997年，美國國家航空航天局（NASA）的兩位研究員Michael Cox和David Ellsworth（1997）在學術論文中首次引入大數(shù)據(jù)一詞，并簡要闡述了大數(shù)據(jù)的概念，大數(shù)據(jù)研究才開始嶄露頭角。1998年，美國硅圖公司（SGI）前首席科學家John Mashey結合科學技術，將大數(shù)據(jù)表述為企業(yè)擁有的規(guī)模龐大且不斷增長的數(shù)據(jù)，并強調這些數(shù)據(jù)難以使用現(xiàn)有技術進行存儲和分析。進入21世紀后，隨著計算機快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)迅速興起，大數(shù)據(jù)一詞再次成為實業(yè)界和學術界討論的熱點。2008年和2011年，國際兩大頂級期刊Nature和Science先后針對大數(shù)據(jù)推出專刊，從多個領域詳細分析了大數(shù)據(jù)帶來的機遇和挑戰(zhàn)，從此，在全球范圍內(nèi)掀起了大數(shù)據(jù)的研究浪潮。時至今日，大數(shù)據(jù)概念已經(jīng)深度融入社會的各個方面，逐漸形成了大數(shù)據(jù)思想、大數(shù)據(jù)視角與大數(shù)據(jù)背景等關鍵分析維度。

大數(shù)據(jù)的概念在學術界并未形成共識，其解釋存在狹義和廣義之分。從狹義層面看，涂子沛（2013）認為，大數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)量非常大，以至于現(xiàn)有技術工具難以提取、存儲、管理和分析的數(shù)據(jù)。Floridi（2012）則認為大數(shù)據(jù)是指具有異質性、復雜性和多樣性的海量數(shù)據(jù)。這讓人們產(chǎn)生疑問，究竟量（規(guī)模）達到何種程度的數(shù)據(jù)才能被稱為大數(shù)據(jù)？根據(jù)涂子沛（2013）的觀點，當數(shù)據(jù)的量達到太字節(jié)（2⁴⁰）后便可稱其為大數(shù)據(jù)。麥肯錫公司認為并不需要對大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量設置明確的界限，因為隨著科技不斷發(fā)展，這個標準也可能發(fā)生變化。始終不變的是，無論科學技術如何發(fā)展，人類總會遇到當前技術難以處理的龐大數(shù)據(jù)。從廣義層面看，大數(shù)據(jù)被視為一種認知觀念。人類借助大數(shù)據(jù)觀察世界、審視問題，并以大數(shù)據(jù)的視角尋求問題的答案，這體現(xiàn)出一種大數(shù)據(jù)的思維方式。

學術界對于大數(shù)據(jù)特征的研究相對較為成熟。例如，在2001年，META Group（麥塔集團，現(xiàn)為高德納公司）的數(shù)據(jù)分析師Doug Laney（道格·萊尼）在其研究報告《3D數(shù)據(jù)管理：控制數(shù)量、速度及種類》中詳細說明了大數(shù)據(jù)的三大特征，包括高速度（Velocity）、大體量（Volume）和多樣性（Variety），統(tǒng)稱為“3V”特征。隨后，META Group在分析大數(shù)據(jù)時意識到大數(shù)據(jù)價值的重要性，便在“3V”特征的基礎上增加了一個新的特征——高價值（Value）。大數(shù)據(jù)的“4V”特征從此被確立，并沿用至今。

1.1.1.2 制造業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵

隨著制造技術的不斷提升與現(xiàn)代化管理手段的廣泛應用，整個制造業(yè)生產(chǎn)過程所依賴的數(shù)據(jù)越來越多，這些數(shù)據(jù)被稱為制造業(yè)大數(shù)據(jù)。不過，學術界對制造業(yè)大數(shù)據(jù)內(nèi)涵的研究并未達成共識。Wan（2017）認為，制造業(yè)大數(shù)據(jù)是設備數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)及需求數(shù)據(jù)的總和；Mourtzis（2016）則認為制造業(yè)大數(shù)據(jù)還應該包括信息知識。徐穎和李莉（2018）將制造業(yè)大數(shù)據(jù)視為實現(xiàn)智能制造而產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，將其歸為智能制造的附屬品。張潔（2016）認為，制造業(yè)大數(shù)據(jù)是工業(yè)設備產(chǎn)生、采集和處理的一系列數(shù)據(jù)，具備橋梁型生產(chǎn)要素特性。根據(jù)制造業(yè)企業(yè)體系結構的劃分，制造業(yè)大數(shù)據(jù)主要來源包括產(chǎn)品大數(shù)據(jù)、價值鏈大數(shù)據(jù)、運營大數(shù)據(jù)和外部大數(shù)據(jù)。

1.1.1.3 工業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵

工業(yè)大數(shù)據(jù)的概念由美國通用電氣公司（簡稱“GE”）在2012年的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：突破智慧和機器的界限》中正式提出。就內(nèi)涵而言，工業(yè)大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)相似，分為狹義和廣義兩個層面。在狹義層面上，工業(yè)大數(shù)據(jù)是在工業(yè)領域中，以智能制造模式為中心，從客戶實際需求到產(chǎn)品全生命周期各環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、相關技術和應用的總稱（鄭樹泉等，2017）。狹義層面的工業(yè)大數(shù)據(jù)與制造業(yè)大數(shù)據(jù)在內(nèi)涵上十分相似，高度重合。在廣義層面上，工業(yè)大數(shù)據(jù)包括工業(yè)領域生產(chǎn)服務全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)集合及與之相關的全部技術和應用。無論從狹義層面還是從廣義層面看，均強調工業(yè)大數(shù)據(jù)除具有“數(shù)據(jù)”內(nèi)涵外，還具有“技術與應用”內(nèi)涵。劉懷蘭等（2019）認為，工業(yè)大數(shù)據(jù)包括三大部分，即來源、技術及應用。王建民（2016）根據(jù)來源將工業(yè)大數(shù)據(jù)分為三類：物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、企業(yè)信息化大數(shù)據(jù)和跨界融合型大數(shù)據(jù)，并指出可以通過數(shù)字技術直觀判斷工業(yè)大數(shù)據(jù)的類型。可見，工業(yè)大數(shù)據(jù)是一個比制造業(yè)大數(shù)據(jù)更為寬泛的概念，除擁有制造業(yè)大數(shù)據(jù)的一般特征外，還具有工業(yè)大數(shù)據(jù)技術及應用的特征。

1.1.2 制造業(yè)高質量發(fā)展的相關概念

1.1.2.1 經(jīng)濟增長質量的內(nèi)涵

學術界對經(jīng)濟增長質量的研究比較早，且已形成豐碩的學術成果。學術界對經(jīng)濟增長質量內(nèi)涵的界定，主要存在狹義和廣義兩種觀點。狹義的觀點將經(jīng)濟增長質量等同于經(jīng)濟增長效率，常借助TFP進行度量，如Chow等（2002）使用TFP作為衡量經(jīng)濟增長質量的單一指標，任保平等（2012）根據(jù)TFP貢獻度來衡量經(jīng)濟增長質量。但部分學者認為，僅以TFP對經(jīng)濟增長質量進行判斷，具有一定的局限性，包括低估資本積累的重要性，不能全面反映資源配置狀況等（鄭玉歆，2007）。廣義的觀點將經(jīng)濟增長質量看成相對于經(jīng)濟增長數(shù)量的一個范疇，認為其內(nèi)涵極為豐富和寬泛（Barro，2002）。學者們常采用多維度評價指標體系對其進行度量，如鈔小靜和惠康（2009）分別從資源利用率、經(jīng)濟增長結構、生態(tài)環(huán)境污染程度和經(jīng)濟增長穩(wěn)定程度四個方面，構建經(jīng)濟增長質量評價指標體系；李斌和劉蘋（2012）提出經(jīng)濟增長質量應該兼顧生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟增長和經(jīng)濟結構等多個維度；魏婕和任保平（2012）認為，經(jīng)濟增長質量還應該考慮社會福利、國民文化素質等因素。可見，廣義觀點下的經(jīng)濟增長質量是一個相對概念，在對其進行衡量時，既要考慮經(jīng)濟增長數(shù)量，又要兼顧生態(tài)環(huán)境、效率與效益、社會福利和國民文化素質等多維度因素。

1.1.2.2 高質量發(fā)展的內(nèi)涵

黨的十九大報告提出：“我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段，正處在轉變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結構、轉換增長動力的攻關期，建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系是跨越關口的迫切要求和我國發(fā)展的戰(zhàn)略目標”。高質量發(fā)展是集量和質于一體的綜合體。量和質從來不是對立的，量變是質變的基礎，質變是量變累積的結果。高質量發(fā)展不是一味地只追求數(shù)量的高增長，還要兼顧生態(tài)環(huán)境、社會福利和能源效率等因素。國內(nèi)外學者對高質量發(fā)展均有相似的論斷。例如，國外學者Mlachila（2017）就具有相似的觀點，國內(nèi)學者任保平和文豐安（2018）不僅具有相似的觀點，還提出高質量發(fā)展是經(jīng)濟增長量和質到達一定階段后的產(chǎn)物，它體現(xiàn)在經(jīng)濟結構優(yōu)化、新舊動能轉換、經(jīng)濟社會協(xié)同發(fā)展和人民生活水平顯著提高等方面。

高質量發(fā)展是絕對和相對的統(tǒng)一。高質量發(fā)展符合經(jīng)濟社會演變規(guī)律，是經(jīng)濟社會發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，屬于經(jīng)濟社會高級階段的一種特征。國內(nèi)學者劉志彪（2018）指出，高質量發(fā)展是由高速度發(fā)展轉變而來的。在中國經(jīng)濟高速度發(fā)展階段，經(jīng)濟增長主要表現(xiàn)為“規(guī)模擴張”和“要素驅動”。而在中國經(jīng)濟高質量發(fā)展階段，經(jīng)濟增長轉換為“高效”“公平”和“可持續(xù)”，這就是高質量發(fā)展階段的基本判斷尺度。張濤（2020）提出，伴隨著生產(chǎn)力水平提升和經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，高質量發(fā)展的內(nèi)涵得以不斷豐富。

現(xiàn)代經(jīng)濟學提出經(jīng)濟發(fā)展方式有粗放式和集約化兩種類別。粗放式發(fā)展方式主要依靠資源、資本投入推動經(jīng)濟發(fā)展，關注高產(chǎn)出，但忽視了效率和質量。而集約化發(fā)展方式主要依靠技術進步和改善生產(chǎn)要素質量來推動經(jīng)濟發(fā)展，強調效率和質量。高質量發(fā)展是集約化內(nèi)涵的發(fā)展方式，不僅關注投入產(chǎn)出效率，而且聚焦于發(fā)展質量。楊偉民（2018）指出，高質量發(fā)展是新發(fā)展理念的高度聚合，表現(xiàn)為綠色是普遍形態(tài)、創(chuàng)新是第一動力、開放是必由之路、協(xié)調是內(nèi)生特點、共享是根本目的。張軍擴等（2019）認為，高質量發(fā)展的本質是以滿足人民日益增長的美好生活需要為目標的高效率、公平和綠色可持續(xù)的發(fā)展。金碚（2018）認為，高質量發(fā)展通過增加使用價值來滿足人民日益增長的美好生活需要，其本質特征具有多維性和豐富性。

1.1.2.3 制造業(yè)高質量發(fā)展的內(nèi)涵

經(jīng)濟高質量發(fā)展和制造業(yè)高質量發(fā)展之間存在包含和被包含的關系。具體來說，經(jīng)濟高質量發(fā)展包含制造業(yè)高質量發(fā)展，制造業(yè)高質量發(fā)展包含于經(jīng)濟高質量發(fā)展，兩者既有延續(xù)性又有拓展性。制造業(yè)高質量發(fā)展的重要意義不言而喻，它不僅是現(xiàn)代經(jīng)濟高質量發(fā)展的必然要求，而且是推動中國制造向中國創(chuàng)造轉變、制造大國向制造強國轉變、中國速度向中國質量轉變的核心。不同領域的學者依據(jù)黨的十九大報告內(nèi)容對制造業(yè)高質量發(fā)展進行了研究。例如，苗圩（2018）認為，推動制造業(yè)高質量發(fā)展必須從制造業(yè)質量、效率、動力三方面進行變革；江小國和何建波（2019）提出，制造業(yè)高質量發(fā)展以提高供給體系質量為首要任務，以技術創(chuàng)新為核心驅動力，以高端、智能、品牌和綠色制造為轉型方向，以質量變革、效率變革和動力變革為主要抓手；余東華（2020）將制造業(yè)高質量發(fā)展總結為競爭力、動力和活力的高度一致，環(huán)境、效益和質量的有機統(tǒng)一，品質、結構和速度的相互協(xié)調；劉國新等（2020）提出，制造業(yè)高質量發(fā)展是一種新發(fā)展模式，包括創(chuàng)新驅動式發(fā)展、開放式發(fā)展、全方位發(fā)展等，但是所有發(fā)展模式的根基在于經(jīng)濟增長效率與效益之間的有機統(tǒng)一；唐曉華等（2020）認為，制造業(yè)高質量發(fā)展主要圍繞產(chǎn)能效率增長和資源能耗控制；付保宗和周勁（2020）認為，國內(nèi)制造業(yè)高速發(fā)展已經(jīng)進入窗口期，制造業(yè)高質量發(fā)展的重點內(nèi)容和未來發(fā)展方向是產(chǎn)業(yè)綠色化、制造智能化、產(chǎn)業(yè)結構高端化和生產(chǎn)要素協(xié)同化。

1.1.3 概念辨析

（1）工業(yè)大數(shù)據(jù)是工業(yè)領域生產(chǎn)服務全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)集合及與之相關的全部技術和應用的總稱。工業(yè)大數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素和新一代信息技術進入生產(chǎn)要素體系，參與生產(chǎn)過程，能夠顯著提高資源配置效率。本書主要從廣義層面，緊扣工業(yè)大數(shù)據(jù)作為關鍵生產(chǎn)要素和新一代信息技術兩大重要特征，從數(shù)據(jù)要素和數(shù)字技術兩個視角解析工業(yè)大數(shù)據(jù)賦能制造業(yè)高質量發(fā)展的內(nèi)在機理。

（2）高質量發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)深深嵌入國民經(jīng)濟各個領域，形成高質量發(fā)展理念和高質量發(fā)展指導思想，持續(xù)優(yōu)化各行業(yè)產(chǎn)業(yè)結構和發(fā)展模式。制造業(yè)高質量發(fā)展是中國邁向世界制造強國前列的必經(jīng)之路，是滿足國內(nèi)人民日益增長的美好生活需要的必然選擇。本書將從七個維度構建制造業(yè)高質量發(fā)展水平評價指標體系，并重點研究工業(yè)大數(shù)據(jù)賦能制造業(yè)高質量發(fā)展的內(nèi)在機理，運用數(shù)理模型推導和實證檢驗相結合的方法，證明工業(yè)大數(shù)據(jù)賦能制造業(yè)高質量發(fā)展的科學性。

（3）相較于制造業(yè)大數(shù)據(jù)，工業(yè)大數(shù)據(jù)的概念更為寬泛，不僅包括海量數(shù)據(jù)集合，還延伸到相關數(shù)字技術應用。本書將擴展工業(yè)大數(shù)據(jù)價值空間，大幅提升其戰(zhàn)略意義和使用價值，這是對工業(yè)大數(shù)據(jù)研究的一種嘗試性探索。目前，工業(yè)大數(shù)據(jù)研究的核心側重于大數(shù)據(jù)在工業(yè)體系中的應用，而對于工業(yè)大數(shù)據(jù)如何賦能制造業(yè)高質量發(fā)展的相關研究相對較少。因此，本書將界定工業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與邊界，對工業(yè)大數(shù)據(jù)賦能制造業(yè)高質量發(fā)展的范式、增值效應傳導機制和運作機理等進行研究。