小微企业共享制造平台生态系统运行机制研究

李正标，黄岳山

（岳阳职业技术学院商贸物流学院，湖南 岳阳，414000）

小微企业在企业数量、生产产值和吸纳就业人口等方面都占据我国企业群体的大多数。多数小微企业资金匮乏，技术薄弱，研发和制造水平较低，缺乏先进制造资源。由于引进先进的软硬件制造资源费用高昂，小微企业无力承担购买成本和使用成本，现有制造资源搜寻、资源共享困难，小微企业无法获得低成本的先进制造资源，难以提高市场竞争力，同时先进制造资源富余企业对相关资源的利用率较低，未能实现资源的最大化利用。如能采用制造资源共享的方式提高资源的共享水平，降低小微企业引进制造资源的各项成本，将极大提高先进制造资源的使用效率，提升小微制造企业的设计、制造和服务能力。研究基于云制造的小微企业共享制造平台的运行机制，有利于提高国内先进制造资源的利用效率，提高小微企业共享制造平台的运营水平，对加快制造业供给侧结构性改革和增强小微企业的竞争力有重要的现实意义。

一、文献述评

（一）云制造

云制造（Cloud Manufacturing）的概念最早由北京航空航天大学的李伯虎等人提出，是在网络化制造的基础上，应用云计算的思想发展而来的，将“软件即服务 （SaaS）”的思想延伸到“制造即服务（MaaS）” 。[1]李春泉等认为，云制造通过网络媒介提供标准化和规范化的制造服务，将分散的、异构的制造资源聚合为云节点，并通过虚拟化制造资源来实现信息访问和控制的便捷性。云制造构建了一个开放的、动态的资源共享和任务协同的制造平台。[2]本文研究的小微企业共享制造平台建构于云制造理论，具备如下特征：一是面向服务的网络化制造模式，二是以客户为核心、以知识为支撑、以客户价值为导向的制造资源共享平台，该平台是虚拟化、分布式和按需分配的；三是以市场化为原则，实现产品全生命周期的协同制造、管理和创新，同时提供不受时空限制、可因时因地获取先进制造资源的工作环境。[3]

（二）平台生态系统

Moore于1993年参照自然生态系统的概念，提出商业生态系统理论。他认为，商业生态系统是以个人和组织的相互作用为基础的经济共同体，由主导企业、顾客、供应链企业、行业领导企业、投资企业、金融企业、中间商企业、行业协会、标准制定组织、工会、政府部门，以及互补型企业，通过利益联接机制、为顾客共创价值等方式组合成共同体，各参与者发挥自身优势，并借助生态系统的资源获取经济利益。[4]商业生态系统理论突破了传统的企业竞争理论的观念。传统竞争理论认为，企业之间的竞争是单个企业之间竞争能力的较量，而商业生态系统理论认为，企业之间既存在竞争，也存在合作，同一生态系统中的企业通过资源互补、价值共创等方式，以更好地应对市场的变化。企业与企业之间、企业与环境之间是一个互相联系、互相合作的共生系统，竞争不局限于企业个体之间,而是不同商业生态系统之间整体能力的竞争。[5]本文借鉴商业生态系统的概念，认为平台生态系统是由平台企业和相关利益组织的相互作用为基础的经济共同体，由一系列不同功能和扮演不同角色的企业和组织组成，超越时空限制,采用信息技术、大数据分析、人工智能和物联网等技术，建立先进的数字化平台，以平台为核心，各企业和组织优势互补、资源共享，按照平台制定的规则协同合作，资源、能量和信息通过平台在生态系统内流动和循环,以实现生产流程的数字化、智能化管理。

（三）平台生态系统运行机制

有学者认为在市场经济条件下，企业是一个输入生产要素，输出产品或服务的经济实体。企业在输入生产要素的情况下，生产产品或提供服务，其转换过程中运用的一定的机能和方式的总和，就是企业运行机制。还有的学者认为，企业运行机制就是企业内部各种要素相互联系、相互制约而形成的，使企业得以运行，从而发挥多种功能的一系列规章制度的总和。综合学者们的研究成果，本文采用如下观点：平台生态系统的运行机制是平台生态系统各参与企业之间、企业与生态系统环境之间的相互联系、协同合作、价值共创和共生发展的关系，反映平台生态系统运行的本质规律，其基本内容包括平台生态系统的连接机制、信息机制、激励机制、约束机制、风险机制、信任合作机制、赋能机制和价值共创机制等方面。

二、小微企业共享制造平台生态系统

（一）小微企业共享制造平台的结构

基于云制造的共享制造平台，分为物理层、软件层、资源层、支持层和平台界面等五个不同层次的子系统。其中物理层是平台的硬件支撑设施，如计算机、服务器等IT 硬件；软件层是支持平台运行的系统软件和应用软件，如计算机系统软件、云服务软件等；资源层是指拥有富余的先进制造资源的企业提供的各种软硬制造资源，如设备制造资源、设计资源、检测资源，以及企业运营管理服务等；支持层是将各项先进制造资源虚拟化封装后，上传到云平台的各项支持技术，如资源虚拟化技术、资源封装技术、资源检测技术、资源匹配技术、制造交易保障体系、数字化设计软件、电子采购平台、办公自动化系统、普惠金融信用体系等；平台界面是指提供给资源提供方、资源需求方和第三方利益相关企业的登录平台界面，包括资源提供方、资源需求方、平台运营方、专业服务商、增值服务商的接入界面，以及平台即时交流工具等，如图1所示。

图1 共享制造平台结构

（二）共享制造平台生态系统

小微企业共享制造平台生态系统由核心种群、关键种群、支持种群和生态环境等四个部分组成。其中，共享制造平台的运营企业是生态系统的核心种群，首先通过构建云平台，连接先进制造资源的提供方和需求方，降低双方搜寻成本，匹配双方需求，促使双方达成交易；其次，平台运营方制定平台运行规则，规范平台内各参与方的行为，激励各参与方的积极性，相互协作，共同为顾客创造价值；最后，平台连接专业服务企业和互补增值服务企业，与制造资源提供方及需求方共同构成多边市场，通过激发网络效应，与多边市场主体协同合作，搭建价值共创体系。关键种群包括先进制造资源提供方和需求方，通过平台的连接实现闲置先进制造资源的有效利用，是平台生态系统中不可或缺的种群。支持种群是为关键种群提供增值服务的参与方，包括金融服务企业、管理咨询公司、物流服务企业、信用评级机构、价值链上下游企业、人力资源企业和政府机构等利益相关者。平台生态环境包括政治法律环境、经济环境、社会文化环境、技术环境、人口环境和地理环境，是平台生态系统赖以依存的基础。如图2所示。

图2 小微企业共享制造平台生态系统结构图

（三）共享制造平台生态系统特征

一个合理的小微企业共享制造平台生态系统应具有下列特征:一是平台应具备灵活的资源共享机制，以满足小微企业生产的多样性和灵活性需求。二是平台应当具备灵活的生产规模调整能力，支持小批量、多品种的生产需求。三是平台应提供定制化的服务，帮助小微企业根据其特定的产品和市场需求，定制生产方案和技术支持，提高灵活性和差异化竞争力。四是为小微企业提供技术培训和技术支持服务，帮助其提升技术水平，更好地适应市场的变化和需求。五是提供金融服务，以帮助小微企业解决资金问题，降低融资难度。六是提供数字化转型工具，支持小微企业进行生产过程的数字化管理、数据分析，提高生产效率和质量。七是建立合作机制，促使小微企业之间进行合作，共同解决问题，分享经验，形成利益共同体。八是提供法律法规的咨询和支持服务，确保小微企业在平台上的运营活动合法合规，降低法律风险。九是建立完善的网络安全和隐私保护机制，确保小微企业的数据和信息得到充分保护，增强平台的信任度。十是平台需要与政府相关政策对接，更好地获取政府支持和政策红利，推动小微企业共享制造的可持续发展。

三、小微企业共享制造平台生态系统的运行机制

共享制造平台生态系统的运行机制是以资源共享为基础，通过连接制造资源提供方和小微企业、需求对接、协同生产、价值共创等环节，实现企业间的合作和共赢。同时，平台通过信用体系、沟通信息、激励和约束成员行为、赋能小微企业，提升整个生态系统的竞争力和适应性。

（一）共享制造平台生态系统的连接机制

企业共享制造平台连接先进制造资源的提供方和需求方即小微企业。其连接机制分为两种形式，一是政府部门出台优惠政策，鼓励资源提供方和需求方上云上网，进入共享制造平台，如各地政府的上云上网（工业互联网）工程，采取优惠政策鼓励小微企业上网；其次是共享制造平台基于平台双边市场网络效应，通过对小微企业提供价格补贴，帮助小微企业在平台上免费注册，达到一定数量规模后，以平台拥有的制造资源、金融资源及管理资源吸引其他企业，激发网络效应，短期内大量吸引资源提供方和需求方企业入驻平台，同时引入支持种群企业（如产业链上下游企业、供应链金融企业、物流企业等）入驻，以平台为核心，连接平台双边用户及支持种群企业，建立共享制造平台的连接机制，构建平台生态系统。

（二）共享制造平台生态系统的信息机制

制造资源供需双方按照一定的规则把供需信息发布到云平台，由系统按照规则进行信息的匹配，可采用多种匹配方式。其一，采用云服务搜索与匹配方法，将制造资源供给与需求的类型、状态、功能信息和非功能信息四个方面进行匹配，筛选相似度最高的资源推送给小微企业。其二，采用基于OWL-S 本体的服务描述模型，描述制造资源的基本信息、状态信息和QoS（quality of service,服务质量）信息的动态特征，将动态特征描述信息分为四类，分别计算其相似度，进行服务匹配。其三，采用基于QoS 信息的云制造服务双向匹配模型，利用可变模糊理论计算各个指标信息的综合满意度，以供需双方服务质量满意度最大化为目标匹配制造资源。其四，对制造资源从截止日期、批量、材料、几何信息和客户位置等几个维度进行资源匹配，根据能耗函数、距离成本和用户评级进行排序，提高制造资源的利用率。[6]其五，采用改进的K-Means 聚类算法按基本信息聚类，形成多个资源族，随后计算用户需求与各资源族聚类中心基本信息的相似度，确定备选资源族，再从资源的状态信息、功能信息和服务信息三个方面对备选资源族中的备选资源进行筛选匹配。[6]

（三）共享制造平台生态系统的激励机制

为了有效管理和运营共享制造平台生态系统，需要建立一套完善的行为导向制度，包括行为幅度制度、行为时空制度和行为归化制度。

行为幅度制度旨在规范平台生态系统参与者的行为边界和权限范围，通过设立明确的准入标准和参与者资质认证，平台运营企业可以筛选出具备合适技术和专业能力的参与者。行为幅度制度还应包括道德规范，引导参与者遵守公平竞争、知识产权保护和隐私安全等方面的规定。行为时空制度通过建立有效的排序和资源调度机制，确保参与者在合适的时间和地点进行生产和合作。行为归化制度是指在共享制造平台中形成一种共同的行为习惯和文化，各参与企业遵守共同的行为准则和规范。通过共享价值观和共同目标的传播，行为归化制度激励成员自觉遵循制度规定，并将其视为自己的行为准则，强调参与者在行为过程中的标准化和一致性，以提高运营效率和服务质量，平台提供培训和技术支持，以提升参与者的专业水平和技术能力。通过建立行为导向制度，平台企业可以实现参与者行为的规范化、资源的高效利用和产品的标准化生产。

（四）共享制造平台生态系统的约束机制

外部约束制度是通过政府立法和监管机构的规范，对共享制造平台的运营进行约束，这些制度包括但不限于政府部门发布的政策法规、安全标准和质量控制法规，以明确共享制造平台各参与企业的主体性、应承担的责任和义务，保障小微企业的合法权益。内部约束制度是指共享制造平台自身建立的规则，以约束和规范平台生态系统参与企业的行为，包括平台规范、信用评价和纠纷解决机制等。平台规范明确规定参与者的行为准则，确保平台的正常运营，提高用户体验。信用评价机构对平台生态系统参与者的信用进行评估，激励诚信行为，惩罚不良行为。

（五）共享制造平台生态系统的风险机制

共享制造平台在决策、经营和财务方面构建健全的风险控制机制，对于确保平台生态系统的可持续发展和稳定运营至关重要。在决策方面，共享制造平台综合考虑市场需求、技术风险、供应链稳定性等因素，通过定量和定性的方法对潜在风险进行评估。此外，制定灵活的决策机制，例如预警系统、危机管理策略和风险分散策略，促进各参与企业之间的有效沟通和协作，及时应对风险事件。在经营方面，共享制造平台应建立强大的供应链管理和质量控制体系，包括与平台生态系统参与方建立长期合作关系，加强供应链的透明度及对其的监控，建立服务质量标准和服务评估体系。通过采用物联网、大数据分析、云计算和人工智能，实现对生产过程和服务质量的实时监测和追溯，预测和防范潜在风险。在财务方面，共享制造平台要建立有效的财务报告和内部控制制度，确保财务数据的准确性和透明度。

（六）共享制造平台生态系统的信任合作机制

首先，平台运营企业对进入生态系统的企业实行严格的筛选制度，包括排除工商部门黑名单企业、银行失信企业以及其他违法行为企业进入平台，建立初步的信誉制度，为平台生态系统的成员提供可信赖的合作企业。其次，平台根据交易过程和交易结果对企业进行评分，并公开评分结果。评分高的企业将获得优惠政策，如较低的收费和某些政策的优先权利，提高整体交易的质量和效率。最后，通过合作水平评分制度、好评度等级评定制度、现金奖励制度和优先推荐制度，提高成员间的合作利益，增加成员企业之间的合作动力。同时，通过保证金制度、信誉不良通报惩罚制度和企业退出制度等措施，增加参与企业的沉没成本，促使参与企业更加主动地参与合作，提高合作成效与平台生态系统的整体发展水平。

（七）共享制造平台生态系统的赋能机制

共享制造平台以数字化智能化技术作为赋能工具，帮助小微企业实现制造能力的数字化智能化。共享制造平台的赋能机制包括数字化赋能和智能化赋能两种方式。一是数字化赋能，通过向小微企业提供数字化技术，如物联网技术、云计算和大数据分析服务，使小微企业能够实现生产数据的实时监测和管理，帮助小微企业提高生产效率、降低成本，并提供正确的决策支持；二是智能化赋能，通过引入智能化技术，如自动化控制和协作机器人，为小微企业提供更高水平的生产能力和灵活性。

（八）共享制造平台生态系统的价值共创机制

价值共创机制在协商制定平台战略、协同创造价值和灵活的平台治理这三个维度上具有重要意义。首先，协商制定平台战略是价值共创的基础之一。通过大数据服务技术，共享制造平台可以及时向参与企业传递包含市场变化和产品需求信息的数据资源，使共享制造平台与参与企业深度融合，共同制订计划，实现战略协同。其次，价值共创体现在参与各方企业的协同创造价值上。共享制造平台依赖于参与各方的合作与联合行动，通过赋能共享制造平台参与者，激发企业与共享制造平台共同解决问题的活力。通过平台赋能，小微企业可以更好地配合共享制造平台，共同面对挑战和解决问题，协同创造更大的价值。最后，共享制造平台为小微企业带来开放的竞争策略、共享的信息和集约化的服务，提升资源整合的便利性，使小微企业能基于复杂多变的市场环境，在面对市场变化时灵活做出调整，以保持整体竞争优势和可持续发展。

四、研究不足与展望

目前工业领域的互联网平台应用处于初级阶段，可供借鉴的相关理论较少。本文的研究尚不够深入，仅从宏观层面做了理论研究，没有结合具体案例，从量化的角度实证研究揭示共享制造平台生态系统各种群企业的互利协作、共创价值的机理。下一步应采取案例研究法，搜集国内外典型工业互联网应用平台的运行数据，从实证层面研究小微企业共享制造平台生态系统的运行机制，检验理论研究结论的科学性，从微观层面剖析基于云制造的小微企业共享制造平台生态系统的运行原理。