发布时间：2019-12-19所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 摘要:建设和推广工业互联网平台是促进我国制造业提质增效和转型升级的重要抓手，也是全球新一轮产业竞争的制高点。我国工业互联网平台总体处于起步探索阶段，虽然各类工业互联网平台快速兴起，但存在无序发展趋势，发展路径不清晰、技术体系不明确、商业模式
摘要:建设和推广工业互联网平台是促进我国制造业提质增效和转型升级的重要抓手，也是全球新一轮产业竞争的制高点。我国工业互联网平台总体处于起步探索阶段，虽然各类工业互联网平台快速兴起，但存在无序发展趋势，发展路径不清晰、技术体系不明确、商业模式不健全等问题日益成为制约平台建设与发展的瓶颈，亟需探索与当前发展需求相适应的工业互联网平台评价引导体系，并通过评价引导各类平台健康有序发展。为此，本文首先基于提出的工业互联网平台参考架构，明确了构建平台评价框架及指标体系的基本原则。其次，从平台基础保障、平台关键能力、平台价值效益3个维度、9个方面构建了评价的基本框架，并给出了具体的评价指标体系和评价方法。最后，针对评价的应用实施，为政府、行业组织、平台建设方、平台应用企业等主体提出了对策建议。
关键词:工业互联网平台;评价;指标体系
0引言
工业互联网平台作为互联网技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业将产生全方位、深层次、革命性影响[1-3]。全球制造业龙头企业、ICT领先企业、互联网企业均基于各自优势，从不同层面和角度搭建工业互联平台，助力产业转型升级，涌现出包括GEPredix、西门子MindSphere、航天云网INDICS、树根互联根云等工业互联网平台[4-5]。
我国正逐步加快工业互联网平台建设与推广，自2017年国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以来，工信部先后发布《工业互联网发展行动计划(2018—2020年)》《工业互联网平台建设及推广指南》等文件，广东、江苏、浙江、上海等省市的跟随政策相继出台，推动建设各类工业互联网平台[6-8]。可以预见，从国家到地方围绕工业互联网平台建设的人员、资金、设备设施等投入规模将逐步加大。但是，我国工业互联网平台总体仍处于起步探索阶段[9-10]，存在无序发展、演进路线不清晰等问题，如何保障平台建设巨额投入获取预期成效，如何客观评价平台建设和运营水平，如何引导平台稳定、持久发展，保障其效益最大化，是当前推动工业互联网平台创新发展亟需解决的关键问题。开展工业互联网平台评价研究与实践，通过评价诊断与对标分析引导平台建设企业明确薄弱环节、发展路径和优化方向，具有紧迫性和必要性。
当前，国内外相关学者已围绕工业互联网平台评价问题开展了初步研究，但均存在一些不足。国外方面，评价指标体系未实现平台关键功能全覆盖，如美国工业互联网联盟(IIC)面向工业互联网核心技术之一的安全系统提出了一种评价模型，但并未涉及安全系统以外的功能及技术[11]。芬兰学者KaranMenon聚焦产品全生命周期管理能力提出平台开放性评价的概念模型[12]，基于成熟度模型理论提出了成熟度评价模型的设计思路，但均未形成具体指标体系及评价方法[13]。国内方面，国家工业信息安全发展研究中心围绕工业互联网平台的作用机理、发展路径，以及我国推动平台发展的思路和方法开展了系列研究[14-15]，为平台评价提供了一定借鉴。工业互联网产业联盟发布了《工业互联网成熟度评估白皮书》，围绕互联互通、综合集成、数据分析利用三大要素对工业互联网成熟度进行评价，但侧重于对技术要素的评价，缺乏对平台从建设到应用成效的整体评价分析[16]。
为了有效支撑我国工业互联网平台建设实现长效发展，以评价诊断引导各类工业互联网平台建设企业能力与水平提升，本文构建了工业互联网平台评价框架，制定了一套系统的、操作化、可测量的评价指标体系，并给出了相应的评价方法。
1工业互联网平台参考架构
工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求的开放式、专业化服务平台，以工业思维和能力与IT思维和能力的集成、融合、创新为基础，实现工业全要素泛在连接、弹性供给、高效配置，是加速制造业创新体系和发展模式转变的重要引擎。为有效描述工业互联网平台建设的关键活动、功能组件及其相互关系，为平台评价奠定基础，在前期研究中，我们提出工业互联网平台参考框架，如图1所示，由基础设施层(IaaS)、平台层(PaaS)、应用层(SaaS)三大层级构成，涵盖分布式IT资源调度与管理，工业资源泛在连接与优化配置，工业大数据管理与挖掘，微服务供给、管理与迭代优化，以及覆盖工业APP全生命周期的环境与工具服务等方面的核心功能[17]。工业互联网平台的建设作为一项复杂系统工程，从探索到完善是一个动态优化、迭代演进的过程。按照平台演进的一般规律，工业互联网平台建设发展需经历起步建设、功能完备、应用拓展、专业深耕、生态繁荣等五个阶段。在建设起步期，平台的建设重心是加强基础条件和环境的建设，包括战略制定、发展路径规划、人才队伍建设、安全体系建设等，并逐步开展核心功能建设。在功能完备期，平台的基础条件和环境基本完善，建立涵盖IaaS、PaaS、SaaS的完整平台架构，具备工业资源接入、大数据处理、微服务及工业APP开发等核心功能，规模化应用逐步推进。在应用拓展期，平台在特定行业、特定领域或特定应用场景，接入一定规模工业资源，构建一定规模微服务和工业APP资源池，部分工业APP将实现规模化应用。在专业深耕期，平台聚焦特定行业或特定领域，全面汇聚“人机物法环”等方面资源，积累海量工业数据，构建具有一定规模、满足特定行业特定场景需求的微服务和工业APP资源池，并形成一系列杀手锏应用，在特定行业或特定领域实现规模化应用。在生态繁荣期，平台面向多行业多领域应用需求，实现工业全要素资源的泛在连接、弹性供给、高效配置，开展海量工业数据采集、分析与挖掘，构建满足不同行业不同场景需求的各类微服务和工业APP，形成海量杀手锏应用，支持数据、微服务、工业APP在不同平台间调用，以平台为纽带广泛汇聚各类主体，形成协同创新、利益共享的制造业创新生态。
上述参考架构综合了平台建设的内部要素和外部应用特征，为研究和指导平台建设构建了一个相对完整的逻辑框架。因此，本文以上述参考架构为基础开展平台建设的评价研究。
2工业互联网平台评价框架构建
2.1工业互联网平台评价框架构建的基本原则
开展工业互联网平台评价，应首先建立一套兼具引导性、科学性、实效性、可操作性、可扩展性，且覆盖平台核心内涵、突出共性特征的评价框架及评价指标体系，以确保企业能够通过评价与对标准确定为平台建设存在的不足，找准发展重点，从而制定有针对性的对策和措施。构建平台评价框架及指标体系，应遵循以下基本原则:
(1)聚焦工业互联网平台核心内涵。工业互联网平台核心能力主要在于资源泛在互联，通过IT能力和制造能力的软件化、模型化、平台化，合作机制与商业模式的创新，赋能各类创新主体，提高资源配置效率，降低知识和应用创新门槛和成本，实现价值创新。工业互联网平台评价框架和指标体系，应符合上述核心内涵。
(2)突出不同类型、不同阶段平台的共性特征。评价框架及其指标体系要满足不同类型以及处于不同发展阶段的各类工业互联网平台的评价需求，注重体现共性特征和要素。
(3)遵循科学性、实效性、可操作性。工业互联网平台具有高度抽象性，影响平台发展的因素众多，需多维调研、全盘统筹、多方考量。评价框架及评价指标体系的构建要符合当前平台发展需求，评价指标要具有广泛适用性，评价数据要可采集、可分析。
(4)紧跟趋势，注重长远发展。在当前工业互联网平台快速发展形式下，需保证评价框架及指标体系的先进性和可扩展性，满足平台长远发展需求，持续引导平台建设能力与水平提升。
2.2工业互联网平台评价框架
开展工业互联网平台评价，应讲求实效、突出重点，坚持以价值效益提升为导向，以夯实平台基础保障为前提，以提升平台赋能能力为核心，以创新生态构建为目标，引导平台不断提升建设能力与水平。本文从平台基础保障、平台关键能力、平台价值效益3个维度、9个方面构建评价框架，如图2所示。其中，平台基础保障维度从战略定位、人才保障、安全体系3个方面入手，通过对平台战略规划、人才结构、资金保障、安全体系建设等情况的评价，综合评判平台基础保障条件的适宜性。平台关键能力维度从IT资源及制造资源云化管理与调度、工业大数据管理与挖掘、微服务部署与调用、工业APP开发与使用4个方面，对平台关键能力和水平进行评价。平台价值效益维度则从平台应用的规模与价值、平台开放价值生态的构建两个方面对价值效益进行评价。
3工业互联网平台评价指标体系
3.1平台基础保障评价指标
是否确立合理的平台发展定位，建立起与发展定位相匹配的长期发展规划、持续性资金投入机制和专业化人才队伍，并建立起可控可信的安全体系，是平台持续优化、迭代演进的重要前提。因此，平台基础保障的主要评价内容围绕“战略、人才、资金、安全”多个角度设计，具体评价指标和数据采集项如表1所示。其中:
(1)战略定位。一是通过考察平台使命和愿景，评价平台总体发展定位的适宜性，是否可服务于制造业数字化、网络化、智能化发展。二是通过考察平台规划制定与执行情况，评价平台是否具备与平台发展定位相适应的长期规划与合理演进路径。三是通过考察资金投入模式与可持续机制建设情况，评价资金投入是否可满足平台长期发展需求。
(2)人才保障。主要通过考察平台建设运营的组织架构、人才队伍的规模与构成等，评价平台建设运营的人才保障是否满足平台可持续发展需求。
(3)安全体系。从安全技术手段、机制建设等方面入手，综合评价平台基础设施安全、网络安全、数据安全、应用安全等方面的安全保障能力和水平。
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3.2平台关键能力评价指标
多元异构的IT软硬件资源、“人机物法环”等制造资源的泛在互联，海量工业数据的汇聚共享与价值挖掘，工业微服务的供给、管理及迭代优化，以及工业APP的开发和使用是各类工业互联网平台应具备的核心功能，围绕以上各方面构建平台关键能力评价指标及数据采集项如表2所示。其中:
(1)资源云化管理与调度。一方面，从计算、存储、网络等IT资源的接入方式、接入速度、扩容能力等，综合评价IT资源云化管理与调度的能力与水平;另一方面，从与“人机物法环”等制造资源连接过程相关的边缘处理、协议兼容、网络传输等连接采集手段的合理性和有效性，以及与制造资源连接水平相关的制造资源接入范围、规模、类型、速度等情况，对平台制造资源连接能力和水平进行综合评价。
(2)工业大数据管理与挖掘。一是从数据资源连接、边缘数据处理、通信协议支持等方面评价平台大数据采集水平;二是从海量、多源、异构数据的转换、清洗、分级存储、可视化处理等水平以及采用分析算法的多样性、实用性等入手，评价平台大数据处理能力和数据智能分析能力;三是从工业机理、专家经验、决策规则等的数据化、模型化程度，机理模型的规模与种类评价平台的数据建模水平。
(3)微服务部署与调用。一是从各类微服务及微组件的认证、注销等基础管理，并结合工业APP的运行需求实现微服务及微组件的快速发现、编排与调用等方面评价微服务开发环境与工具服务水平;二是从已有IT微服务种类数量、IT微服务发展速率以及用户使用情况，评价IT微服务及组件的供给能力;三是从围绕“人机物法环”等方面，通过工业微服务种类数量、使用情况等方面评价平台工业微服务及组件的供给能力。
(4)工业APP开发与使用。从工业APP全生命周期的环境与工具的建设，工业APP规模、面向的应用场景、覆盖行业范围等工业APP数量与构成情况，工业APP用户数量、区域及行业分布等工业APP使用情况，以及开发者社区的功能、入驻开发者的构成等开发社区建设情况等方面评价工业互联网平台工业APP开发和使用能力与水平。
1)平台应用。
一方面，从平台用户数量、用户增长及分布、深耕行业及场景等情况，评价平台应用规模;另一方面，从平台应用带来的平台应用收益、用户应用收益、生产服务模式创新、新产业新业态培育等情况，评价平台应用价值。
(2)开放生态。
一是从开放数据规模、类型、构成(如第三方数据的比例)、时效性等“数据供给”情况，以及从开放数据的用户总数量、第三方用户数量等“数据利用”情况，综合评价平台数据开放与共享能力与水平;二是从平台技术开放程度、利益分享方式等运营模式建设情况，评价平台化运营模式建设情况;三是从相关方参与平台建设的情况评价创新生态构建情况。
4工业互联网平台评价方法
依据提出商务平台评价指标体系及数据采集项，工业互联网平台相关评价主体开展评价工作，可采集完善的评价数据。基于采集的评价数据，可按以下方法对数据进行分析处理，并形成评价结果:
(1)设置指标权重。平台评价主体应综合考虑各项指标在本指标体系的重要程度和影响力，采用层次分析法设置各项评价指标的权重。具体指标权重设置时，应在层次和类别划分基础上，把每一级指标作为一个独立整体，就同一级同类别指标进行重要程度量化比较，并基于专家知识和经验确定每一评价指标权重值。
5结论与建议
本文基于工业互联网平台参考架构，从平台基础保障、平台关键能力、平台价值效益等3个维度、9个方面构建平台评价框架，并形成了一套评价指标体系，给出了评价指标体系应用的方法。在本研究的基础上，工业互联网平台建设的相关方可采取以下措施，以平台评价为抓手，加快推动形成企业主导、市场选择、动态优化的平台发展生态。
第一，平台建设主体可参照本文评价指标体系和评价方法，持续开展平台建设的自我评价和诊断，依据平台发展战略和个性化需求，与评价指标体系所提出的评价要点相对照，明确建设重点和发展方向，识别建设的薄弱环节和突破口，为针对性地制定相关策略、措施提供依据。
第二，政府部门可通过应用本文评价指标体系，分行业、分区域、分类型开展平台建设的评价工作，摸清平台建设总体现状和发展规律，统一认识，明确重点和方向，建立平台发展的监测体系，提高各相关方工作的一致性和协调性，正确引导平台建设的长效发展。
第三，行业机构可根据行业自身特色和需要，进一步探索出适宜本行业的平台评价指标体系和评价方法，细化和强调行业评价要点、共性要求，加强对本行业平台建设的分类指导。
第四，工业企业等应用方可结合平台评价指标体系中的关键指标，对不同平台的功能完备性、管理组织有效性、服务可用性、核心业务运营保障能力成熟性进行综合评价，择优选择适合自身需求的平台。
SCI SSCI AHCI