传统产业对信息技术的选择吸收规律分析(注: 国家自然科学基金资助项目,批准号79570030。),本文主要内容关键词为:信息技术论文,传统产业论文,国家自然科学基金论文,规律论文,资助项目论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、传统产业的含义
传统产业通常是相对新兴产业而言所确定的,目前大多把下列产业:采矿业,冶金业,纺织业,普通机械制造业,造船业归结为传统产业;而把另外一些产业:新材料制造业,电子与通讯业,航空航天制造业归结为新兴产业。传统产业所包含的工业、农业、交通运输和基本的社会服务业等都是伴随着长期的经济发展过程逐渐形成的。但从信息技术改造传统产业的角度分析,主要应从产业的技术形态来看传统产业更深层的内涵,因为实际上主要是其技术形态决定企业以及特定产业部门的特征。综合各种产业组织和产业经济理论,传统产业一般有以下表现:
从投入特征来看,传统产业通常以开发利用实物资源为主,包括一次资源即自然资源和二次资源即人工制成品资源,因而面临的主要问题将是或已经是实物资源特别是自然资源的匮乏以及资源潜在价值的流失;同时,传统产业投入的人力资源所具有的知识水平通常也是成熟和规则化的,并往往结合特定生产装备形成稳定价值形态的固化了的生产环节;且传统产业资金投入的预期效益往往也是相对确定的,易于应用传统的可行性分析和财务分析方法来计算。因此,传统产业的投入总是以稳定的价值形态的实物资源为特征。
从产出形态来看,传统产业提供的产品通常属于现代工业的基础产品以及社会生活基础产品,即所谓“COMMODITY TYPE”、“日用品”型产品,其特点是:这类产品相对于下游产业或社会活动而言有“基础元件”的效能,因此有基本的通常也是大量而较为恒定的需求,特定地区需求量以及需求量的增长往往是确定的,市场价格尤其是国际市场价格也基本确定,但单位产品的利润少,价格的涨落基本取决于产品原材料价格和人工价格的变化,而与加工技术无大的关系,因而某些常年受原材料价格影响的传统产业产品在国际上被纳入期货市场,说明它的影响因素比较单一且便于期货市场操作。
从传统产业的投入与产出形态来分析它的技术形态,可以很清楚地认识到,传统产业所包含的生产技术常是成熟化、规范化的技术,以批量生产为标志,以提高产品质量、降低资源消耗、提高生产效率为主要技术目标,而扩大生产规模大多以数量型即外延式发展方式为主。发展中国家所具有的大量的技术基础都属于这一类技术,这一点从我国技术改造的设备投入以及引进技术的构成来看都是很明显的。我国企业引进技术类型中硬件比例长期以来持续维持高水平,近年来甚至更有较大幅度增加,除了企业管理体制的原因之外,主要产业技术均处在技术发展的成熟期或成熟后期甚至衰退期也是一个重要的决定因素。因为成熟化特别是成熟后期的技术表现形式主要是工艺基本固化了的专用设备和生产线。
韦伯的产业区位理论可以较好地说明传统产业的效率要素。按照他的理论,传统产业是一种重量型工业,强调运输条件和降低运费,强调劳工的体能,强调稳定和经济规模的市场;生产组织的地理环境相对重要,原料、生产现场和销售市场的相对位置对产业效益有直接影响,因而组织形态强调空间结构的协调甚于时间跨度的协调。特别是一些大型的基础性传统产业,它的企业的适宜管理结构往往是垂直式管理方式,高度集中化和计划化的管理可以有效利用资源和协调资源,经济地使用资源,而运用资源提供产品的速度和反应是次要的。因此对许多传统产业类型而言,产业的集中化经营或跨国经营常可以降低成本,提高效率。同时,以利用实物资源为主的传统产业也常常是资本密集型或劳动密集型的产业。实践证明,通常只有在较高层次上实现资源协调的组织形式或较大规模的企业才能有经济的运行绩效,而这些特征都是通过传统产业的技术要素决定并通过技术的不断发展实现的。
综上所述,传统产业应当主要指那些应用成熟生产技术、利用稳定价值形态的实物资源和产出“日用品”类型产品的产业。这里需要强调的是,虽然产业技术形态是决定传统产业的根本,但是,决定传统产业改造包括应用信息技术更新传统产业的真正动力却常来源于影响另两种特征的因素:更高效利用资源的需求和产品消费类型的变革需求。在市场经济体制下,产品消费类型需求即市场的竞争始终是决定传统产业变化的首要动力。
二、传统产业技术改造的阶段分析
依照A-U产业技术创新理论及相关的技术创新理论学派的观点, 产业技术变革是沿着一定的周期变化和发展的,在不同的阶段上,表现特点也很不相同,其中贯彻始终的最重要的三种活动就是产品创新、过程创新和组织创新。在传统产业,这三种活动也依然存在,只是频度、幅度都不如新兴产业那样活跃;同时,即使在传统产业范围内,各种创新活动的活跃程度也是不尽相同的。表1是根据A-U创新理论学派的观点列出的不同产业技术发展阶段各类创新状态比较。
表1 不同产业技术发展阶段的创新约束状态比较(注: 根据MODESTO、MAIDIQUE等学者文献整理。)
特征
技术开发生产过程
1 高密集度R&D重大产品强调小批量组合
新 创新与过程创新融合 生产能力
产 2 先进的R&D能力 中等规模
业 高应变能力
阶 根本性过程创新
段 差别化产品创新
传 1 高频度小规模过程创新大批量/高效率
统 降低成本目标的密集创新 自动化/高质量
业 2 高频度常规化短期-中期运行
阶 产品设计创新的柔性生产
段 工程化过程创新 高效率/高质量
特征
市场及营销 产业组织
1 原始需求增长阶段 强调效率基础上的
新 需刺激最初需求
灵活/冒险性
兴
产 2 单一需求增长
业 过渡阶段
阶 需刺激差别化产品
段 的再需求
传 1 需求稳定增长阶段 垂直式管理
统 需持续降低销售/分销成本
组织过程规范化
产
相关组织创新
阶 2 整体需求下降 柔性控制
段 需寻找/识别最优市场分割
面向客户特点服务
相关组织创新
如表1所示,处在产业技术发展第3阶段的传统产业形态,即是本文所定义的标准的传统产业形态,其技术改造目标常常是为降低生产成本,提高生产效率和产品质量,在较低的单位产品利润水平的生产状态下通过提高资源利用效率和扩大经济规模来支持传统产业的持续发展。但当市场总体需求下降,即产业技术发展的第4阶段时, 企业必须精细地寻求特定的市场分割,致力于成熟和规范化技术基础之上的面向客户特点的个别化和多样化产品设计目标,并完善工程化过程,于是适应于小批量多品种生产制造的柔性加工和柔性组织体制就为这一阶段的重要特征。显然,传统产业这样的发展过程对信息技术的吸收和选择规律的认识也就有着重要的意义。
三、传统产业对信息技术的选择吸收规律探讨
根据以上分析,传统产业改造过程对信息技术的选择和吸收应主要看两个方面:一是特定传统产业的技术形态所处的阶段,一是该传统产业的市场发展环境。对前者,应用何种信息技术形式主要由表1 所表示的技术开发、生产过程、市场营销和组织创新各个约束因素决定,对后者,则主要看市场竞争侧重影响该传统产业的哪一种特征因素,是资源利用效率,抑或是产品设计的更新频度。但不论哪一方面,信息技术的选择或吸收都是通过传统产业的过程创新、产品创新以及相应的组织创新过程实现的。现将传统产业改造过程对信息技术的可能需求形式列于表2。
表2 传统产业不同形态的技术改造对信息技术的需求
阶段产业技术发展重点目标
A
高频度过程创新 降低成本/提高质量
B
常规产品设计创新
多样化设计/先进的工程化
A
垂直管理组织创新
提高经营管理效率
B
柔性管理组织创新
提高经营管理柔性控制
阶段对信息技术的需求
A
实现工艺过程数据监测/控制/协调
B
实现规范设计知识/经验的信息集成
A
管理信息系统
B
开放式管理信息系统与加工信息系统
需要强调的是,信息技术在以降低成本和提高质量为核心的传统产业改造过程(A阶段)中已表现出巨大的潜力,也就是说, 信息技术在大批量、经济规模运行阶段的传统产业生产过程及其相关的垂直管理组织创新过程中,已有相当有效的应用方式和信息技术产品促进传统产业自身的发展。根据日本专业期刊文献报道,AMT 等信息技术的采用有以下一些显著的效果:
(1)改善制造过程:提高产品质量80%/ 保证品质所需的时间降低85%/在库时间缩短30%~70%;
(2)加速产品更新周期:产品更新周期缩短30%~50 %/培训费用节约30%~80%;
(3)改进工程化过程:工程化工时缩短50%~60 %/工程协调业务量减少80%/工程检验及总处理时间缩短30%~70%;
一般地说,信息技术的作用在以提高质量、降低成本为主要技术目标的成熟产业中较易得到发挥,这是因为信息技术主要以高效存储、加工、传递已存在信息来发展,其本身并不能创造全新的信息。信息技术仍然只是一种工具,只是因其加工的对象是信息,因而应用范围和潜力强大。同时,如表2所列,处在大批量生产、 要求规模经济的传统产业的A阶段改造形式中, 其加工信息处理和管理信息处理技术往往可以是分立的,比如单元加工体系、自动化孤岛等,因而比较容易吸收信息技术的相应形式;但对于柔性生产及柔性管理的组织创新过程而言,生产加工信息处理和管理信息是融为一体的,应用信息技术的成本和条件很高。表3给出典型信息技术应用形式的适用阶段及其应用条件, 可以从中理解传统产业吸收信息技术的技术约束。
表3 典型信息技术应用及其典型条件(注:根据(中国科学)1997年第1期“信息技术对企业的影响”、(日)《生产资料营销》1995年第8期等文献整理)
典型信息技术应用形式
ROBOTS(单元复演式加工系统):
例子(根据1984年日本产业用机器人工业传统统计)
装卸(20%)/喷漆(15%)/焊接(40%)/切割(8%)
/装配(8%)检验(6%)
NC/MC/PLC (数控机床/加工中心/可编程控制器)
CAD/CAPP/CAM(产品/零件/工艺设计集成)
MRPⅡ(制造资源计划系统)
MRPⅡ+JIT(准时制生产)
MIS/DSS/ES(管理信息系统/决策支持系统/专家系统)
FMS(柔性制造系统)
CIMS(计算机集成制造系统)产品设计/制造/控制层,
经营决策层的集成
CALS(生产/运营/产品使用全过程统合支持信息系统)
OPEN NC/OMAC(开放式数控加工/开放式产品模式
构造控制系统)
应用条件
经验数据集成/传感器技术
经验数据库建立
传感器技术开发
工序规范化数据积累/传感器技术
设计制造全过程数据积累/工程数据库建立
工程设计/生产/库存/销售
现金流数据连接/财务数据库建立
MRPⅡ条件/决策信息数据库
INTRANET网络
CAM/MRPⅡ/MIS条件
CAQC(计算机辅助质量控制)
CAD/CAPP/CAM、FMS、CAQC生产管理
MIS、DSS/ES条件
商品开发/使用/服务信息数据/标准化数据环境
INTRANET/INTERNET
EDI(电子数据交换系统)
STEP(产品模式数据交换标准)
CIMS 条件/INTERNET(国际
联网络)/信息共享协议
从发达国家应用信息技术的进程看,主要也是具备了上述几个层次的条件才使信息技术逐渐发展并推广开来。例如日本机械行业近年来已着手响应美国CALS及OMAC制造体系,是因为日本企业在1994至1995年间大规模推行了网络的使用,1994年日本通产省还实施了所谓“高度产业信息化计划”,效果显著,见表4。
表4 日本企业信息化程度(注:日本通产省1995年针对541家企业所进行的“信息化进展度调查”,文部省科学研究论文集)
时间 PC机台数 企业内LAN 电子信箱 使用国际互联网职员
1994年1月 4人/台 87.4% 68.8% 31%
1995年末3人/台 95%88.2
52.8%
日本企业在企业经营、市场营销、加工制造和生产过程以及决策中使用网络的比例较高,这标志着企业数据库建设的层次已有相当基础,因此对具有快速反应、小批量多品种功效的柔性生产体制的应用以及进一步的开式加工体系积极性很高,见表5。
表5 日本企业分部门网络利用情况 %
部门
当前使用中计划中 未来计划
设施管理 31.7 9.633.7
业务管理 42.3 11.5
30.8
计划 27.9 23.1
24.0
顾客管理 34.6 21.2
26.0
部门
当前使用中 计划中 未来计划
会计信息 48.1 10.6
32.7
营业管理 43.1 12.5
31.7
商品制造管理 38.5 15.4
27.9
商品开发管理 31.7 21.2
23.1
资料来源:同上
综上,对信息技术的实际需求形式及发达国家应用信息技术改造传统产业的实践过程的认识可有几点启示,核心内容是采用任何层次的信息技术都必须有一定的相应前提条件:
(1)现场生产数据信息的监测、控制和协调需要以先进、 适用的人-机以及设备间的界面技术为前提,而各类传感器技术这样的物-物界面技术和如人-机协议这样的人-机界面技术都是信息技术发展的重要组成部分;
(2 )设计/加工知识和经验的集成则需要有企业以至整个产业的生产加工知识的积累为前提,产业层次和企业专业加工层次的数据库建设是构成这一前提条件的重要基础;
(3 )管理信息系统需要有大量的宏观经济和产业数据积累和相对健全的市场信息网络以及企业内部信息网络的建设;
(4 )开放式管理信息系统和生产加工信息系统一体化需要完善的覆盖生产者及中间产品、原材料和消费者等各方的信息交换网,并且前提条件是管理信息和加工信息的标准化。
影响传统产业吸收信息技术的另一种决定因素是企业环境,其中主要是市场竞争因素。根据前述分析,当传统产业的产品市场仍在稳定发展的时候,传统产业技术改造的主要目标是提高质量、降低成本、完善生产和销售的规模经济状况,相应地选择、吸收信息技术也主要是服从这一目标。由于加工制造信息与管理信息系统的处理可分离,信息技术的应用形式也就比较容易。但当传统产业的产品市场需求下降或产品更新周期缩短,生产企业就必须寻求适宜的市场分割,相应地就要向B 阶段的柔性生产体制发展,此时对信息技术的需求层次升高,同时企业以及整个产业也需要建设适宜的应用环境和条件, 而这项工作常常是在A阶段就应当逐步展开的。
四、我国传统产业分析及对信息技术应用的实证分析
笔者对我国15个产业1984年和1994/1995 年两时段上的发展性指标的数据序列作相关分析和聚类分析,其中,所谓发展性指标主要指企业数、产值、固定资产净值的变化及利税总额的变化等。分析结果,虽然因不同的聚类方法可以产生不同的聚类群,但当聚类数目选择为5~6个时,聚类群却没有根本的变化,基本相同,见表6。
表6 我国15个行业企业数、产值、固定资产净值、利税总额
1984~1995两时段上变化数据的聚类分析结果
类分六类聚类
第一类煤炭工业
第二类饮料制造业/烟草制造业/食品制造业/食品加工业/石
油工业/有机化学工业/纺织业/化纤工业
第三类服装制造业/冶金及金属制造业
第四类化学原料制造业
第五类交通运输业/机械制造业
第六类电子工业
类分四类聚类
第一类煤炭工业
第二类饮料制造业/烟草工业/食品制造业/石油工业/纺织业
第三类仪器加工业/服装制造业/化学原料/ 交通运输/ 有机化
学工业/冶金及金属制造业/化纤制造业/机械制造业
第四类电子工业
对不同类型传统产业而言,相应的技术改造形态显然是不同的。
第一类产业,属于基础性产业并以自然资源为生产对象,受国家的直接管理和控制,是较显著的生产者主导市场的情形,市场的需求状况基本上是稳定的。产业实行技术变革的主要目的往往是为了提高本行业或本企业的生产效率,能源利用效率及生产条件的改善。
第二类为日用品类型生产产业,是生产者生产行为和消费者需求较为平衡的市场类型,技术变革的主要目的是提高产量和产品质量及降低成本,而不是产品更新,技术形态基本是稳定的。
第三类则表现为消费者导向市场的特征,即市场需求可因产品个性差异而有较大变化,产品及其工艺特征常需跟随市场的变化而迅速改变,技术变革的主要目的不仅是为了提高质量和降低成本,更重要的是满足市场对产品特性需求的变化,但工艺特征一般没有根本性的变化,产品基本形态也没有大的变革。
第四类属于新兴产业的相关领域,比如电子工业,该行业正在或已经经历着产业技术的经常性变革,技术形态一直处在不断创新或创新周期较短的发展过程之中,从资源的利用类型到产品的基本形态都可能有大的变化。
综合起来,第一、二、三类产业群均属于传统产业范畴,但第一、二类产业的市场需求稳定或技术形态稳定,在吸收信息技术改造产业方面基本处在A阶段上, 而第三类产业群包括第四类产业中的部分制造业则已经处在批量生产经济模式向小批量多种经济模式发展的压力之下,即在吸收信息技术改造本产业的进程方面应考虑B 阶段的要求和相应的信息技术应用形式。
下面以第三类产业群中比较有代表性的机械行业为例进一步分析我国传统产业吸收信息技术改造产业形态的状况。本文对机械行业9 个典型分类行业作进一步相关聚类分析,得出又一个聚类组。其中,相关分析的指标选取主要从各类资源投入和经济效益产出特性加以考虑,并特别地从信息技术的应用角度在资源投入方面考虑,选取行业大、中、小型计算机的应用数,PC的应用数,NC、高精度机床、加工中心、组合机床、自动化生产线的应用数等指标,另外结合考虑了进口设备所占比例、技术人员占比、固定资产原值、固定资产年末净值等输入端指标;行业输出端指标则特别选取了年销售利润、行业劳动生产率先进水平、人均创利税、百元固定资产创利税、能耗水平、和技术进步产值比及优势产品产值比,结果如下。
第一类第二类 第三类 第四类
汽车工业 电工电器制造业 农业机械制造业 石油化工设备制造业
第五类第六类
工程机械、仪器仪表制造业, 机床工具制造业
通用基础件制造业,食品包装机械业
通过各类分行业产业群投入产出指标的排序,可对上面各类产业群作一对比,见表7。
表7 机械行业产业群资源投入与产出效益比较
指标 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类 第六类
产 利润水平1 2 3 4 5
5
出 劳动生产率先进水平 1 2 3 4 4
5
效 人均创利税 1 2 4 3 3
5
益 百元固定资产创利税 1 3 5 2 3
4
指 技术进步产值比 1 2 5 5 3
5
标 优质产品产值比 3 3 1 5 3
3
能耗水平2 3 4 2 5
1
资 固定产原值 2 1 3 5
5 4
源 固定资产年末净值2 1 3 5
5 4
投 进口设备比 1 2 5 4
1 1
入 科技人员占比3 3 5 3
1 3
指 自动生产线 3 1 2 5
4 5
标 高精度机床 3 4 2 4
4 1
加工中心4 4 2 1
5 3
组合机床2 3 1 3
5 3
NC 2 1 2 4
4 3
PC 2 1 4 5
4 5
大中小计算机5 2 3 1
4 4
根据机械工业统计资料(1:排序水平最高;5:排序水平最低)
从以上各类产业群的指标比较可以看出产业市场需求和发展状况:第一、二类行业硬件投入高,产出效益也高,表示市场需求增长,行业处在发展状态;第三、四类产出效益居中,表示市场需求平淡,虽然有较高的信息技术设备的投入,但对增进产出效益的影响不大;第五、六类产业产出水平较低,说明市场需求下降趋势。
从产业改造形态上分析,第一类属于新兴产业,产业利润率、劳动生产率等经济技术指标较高,在NC、PC和计算机的应用方面投入较多,但大中小计算机应用水平不足,能耗指标偏高,表示该行业以计算机为核心的自动化规模经济体系尚未完善,对降低消耗的改进不足,属于表1所示产业技术状态第二阶段的情形; 第二类产业属于传统产业中稳步发展的行业,资本积累已经有相当基础并仍然在扩大,特别是在信息技术设备的投入方面比较显著,表现出行业积极发展的态势,同时产出性经济技术指标保持在中上水平;第三类也属于传统产品生产行业,质量为重点,生产资料的投入和更新规模较大,但产出经济技术水平只处在中等地位;第四类为资本密集型行业,经济指标主要受市场供需影响,综合而言,第三、四类产业处于传统产业发展的A阶段;第五、 六类属于“日用品”型传统产品行业,经济指标一般均较低,资本积累已有相当基础,相当多的原有积累已经老化,技术人员占比因历史原因也较高,新的投入主要目的一般在提高产品质量和促进产品更新换代上,但以第六类而言,产业老化严重,投入水平也较低,面临产业专业更新的严峻时期。依照前面分析,第五、六类产业的改造和发展只能靠引入更大规模的柔性生产体制,特别是第六类产业,急需向柔性生产体制转变,否则信息技术的应用也不能充分发挥效用,从信息技术装备的投入指标看,这两类产业的投入水平还相当低。
传统产业的技术发展形态基本分两个阶段,第一阶段以规模生产经济为目标,可以应用单元信息技术产品或装备提高此阶段生产和管理体系的效益水平;第二阶段以柔性生产效益为目标,必须应用集成的成组信息技术。对我国传统产业和机械行业的分析表明,我国传统行业急需应用适宜的信息技术形式,结合信息技术的应用转变类似机床工具这样行业的产业技术形态和组织形态,以提高传统产业的经济效益。
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