工業互聯網視角下制造業企業綠色運營績效評價研究

劉天森，李世鵬，王成剛

(1.哈爾濱工程大學 經濟管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.南京大學 社會學院，江蘇 南京 210023；3.黑龍江大學 經濟與工商管理學院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 引言

制造業在我國國民經濟和實體經濟中占據主體地位，是推動我國經濟高質量發展的關鍵產業部門。然而，我國制造業在發展過程中仍面臨著許多亟待解決的問題，例如資源浪費、技術創新能力不足、產業結構不合理等問題。這些問題使得制造業企業迫切需要探索如何從高能耗、高排放的資源依賴運營模式向綠色化生產運營模式轉型。

在世界各國探索綠色運營模式的過程中，工業互聯網逐漸展現出了自身優勢地位。工業互聯網的概念最早由通用電氣公司提出，在通用電氣公司的倡導下，美國電報電話公司(AT&T)、思科(Cisco)、通用電氣(GE)、國際商用機器(IBM)和英特爾(Intel)五個公司成立了工業互聯網聯盟，致力于利用工業互聯網打破技術壁壘、促進新技術發展。

當前，全球極端氣候、新冠肺炎疫情和貿易新格局促使我國產業向新形態轉型，我國制造業需由高速發展轉向高質量發展，利用新一代信息技術推動產業結構調整，促進經濟健康持續發展?！爸袊圃?025”戰略將綠色化發展作為我國制造業發展的核心方向，且將加快工業互聯網平臺建設提升到了國家戰略的高度。在利用工業互聯網促進制造業企業開展綠色運營的過程中，企業績效受到了多種因素影響，績效評價可以幫助決策者更好地了解企業運營情況，進而制定更具有針對性的對策。基于上述背景，在工業互聯網視角下對制造業企業綠色運營績效進行評價，有助于明確我國制造業綠色運營過程中的關鍵影響因素，為企業綠色轉型提供更加針對性的政策建議。

2 文獻評述

工業互聯網是將人、數據和機器連接起來的網絡系統，其實質是在信息聯通的基礎上通過數據分析把工業系統的各個因素結合起來，從而優化資源配置，形成新的商業運營模式。工業互聯網具有5C架構，最底層的是智慧連接層，負責獲取數據；第二層是數據轉換層，負責對數據進行挖掘分析，將數據轉化為對決策有用的信息；第三層是計算網絡層，將第二層的數據與期望值對比，目的是發現企業運營存在的問題和機會；第四層是認知層，在此層以可視化方式將運營問題和設備情況展現給決策者；第五層是配置層，通過網絡將決策信息發送到系統中，完成實際操作。5C架構的形成實現了將人、機、物全部包含在一個反饋系統中。

我國制造業對工業互聯網的應用方式主要包括以下實踐路徑。第一，提高企業內部生產效率?！爸悄芄S”是實現該路徑的一個重要方向，運用工業互聯網技術將企業內部生產運營各個環節連接起來，通過生產過程數字化、智能化提升生產效率，降低能耗。第二，優化企業外部價值鏈。利用工業互聯網聯通企業外部的供應鏈，通過大數據等技術提高供應鏈的協同能力，減少企業與外部交互過程中的資源浪費。第三，構建工業互聯網平臺。使用工業互聯網平臺可以有效整合各個企業的資源，形成優勢互補。在工業互聯網平臺方面，具有代表性的實踐包括海爾集團的COSMOPlat、航天云網的INDICS+CMSS平臺、阿里云的supET等。

我國工業互聯網的發展尚處于初期階段，但與工業互聯網相關的產業規模不斷擴大。工業互聯網由制造業不斷向實體經濟各個領域廣泛延伸，已對30多個國民經濟重點行業產生了重要影響，且“5G+工業互聯網”等領域的技術研究及產業化進程基本實現了與國際先進水平同步發展。運用工業互聯網促進制造業企業綠色轉型，是我國制造業企業未來發展的重點方向。大數據和云計算技術能有效推動制造業企業各部門對各項生產要素的實時共享，進而形成優勢互補。同時，數字化運營能極大程度地提升信息傳導速度，進而影響企業綠色運營過程中的關鍵決策。

在制造業領域，績效評價一直是學術界和商業界關心的熱點問題。學術界從多重視角對制造業績效評價進行了研究，主要集中于財務績效、創新績效、環境績效等方面。進一步，學者們從多重角度對企業綠色發展進行了研究，例如從投入產出視角構建環境創新評價指標體系、在界定綠色創新基礎上構建綠色創新評價指標體系、驗證制造業企業綠色創新對財務績效的影響方式與影響程度等。

3 績效評價指標體系構建

3.1 指標選取原則

工業互聯網視角下，對制造業企業綠色運營績效進行評價是一個復雜的系統分析過程，所以選擇指標環節需遵循以下原則：①科學性：所選取的指標要具有科學理論支持；②針對性：所選擇的指標指向內容需明確界定，避免出現同一指標在不同案例計算方法不一致的情況；③可操作性：所選取的指標要盡可能使用定量數據，不能過于依賴主觀判斷，且盡可能選擇可測量、易于量化的指標；④相對獨立性：許多指標所反映的內容具有很大重疊性，因此要盡可能避免選擇此類指標；⑤相對完備性：所選擇的指標要能夠構成一個整體，該整體需反映出被評價系統的特征和發展水平。

3.2 指標選取結果

文章根據以上原則并結合綠色發展的內涵，從經濟績效、環境績效和社會績效三個維度構建了工業互聯網視角下制造業企業綠色運營績效評價體系，如表1所示。

表1 績效評價指標體系

3.2.1 經營績效

追求利益最大化是企業發展的基本目標，也是企業利用工業互聯網進行綠色運營的重要動因，只有能夠產生足夠的經濟利益，企業才會增加對工業互聯網和綠色運營的投入，因此在進行績效評價時需要考慮企業的經營效果。在工業互聯網時代，由于大數據等技術的使用，企業能夠準確預測生產運營各個階段的材料、產品等需求，進而提高企業利潤和經營效果。

3.2.2 環境績效

綠色運營要求企業在運營過程中重視環境問題，將節約資源、減少浪費、減少污染排放等理念融入企業生產運營中，進而達到經濟效益和環境效益的統一。工業互聯網技術能夠幫助企業在設計環節減少不必要的包裝物浪費，同時通過數字化和智能化設備有效提高產品的生產工藝，進而提高材料和能源利用率、降低污染物排放。

3.2.3 社會績效

企業在獲取利潤的同時也要主動承擔社會責任，確定企業社會績效水平可以從對供應商的責任、對客戶的責任、對員工的責任、對債務人的責任、對政府的責任等方面著手。通過表1中指標可以衡量出企業社會績效水平。

3.3 評價方法

文章使用熵值法對案例企業進行研究。信息論相關研究通常用熵表示事物出現的不確定性，將熵作為不確定性的度量。信息量越大則不確定性越小，熵也越??；反之，信息量越小則不確定性越大，熵也就越大。運用熵值法對制造業企業綠色運營各環節績效進行評價的步驟如下：其中為案例個數，為指標數，為第個案例，為第個指標。

(1)對各指標數值進行無量綱化。

對于正向指標：

(1)

對于逆向指標：

(2)

(2)將無量綱化后的數據進行坐標平移和歸一化，可得：

(3)

文章取=0.01。

(3)計算第個被評對象在項上的比重，可得：

(4)

(4)計算第個指標的信息熵，可得：

(5)

(5)定義指標間差異系數：

=1-

(6)

熵值越小，指標間差異系數越大，指標就越重要。

(6)確定權重系數：

(7)

(7)計算單指標得分：

(8)

(8)計算綜合得分：

(9)

4 實證分析

4.1 數據收集

文章選擇案例企業時遵循以下原則：①企業在生產運營過程中應用了工業互聯網。②案例企業積極開展綠色化運營，探索綠色化轉型新路徑。③所選案例企業為上市公司，保證各項數據的真實性。④案例企業需要具有可比性。單一的案例無法反映出制造業行業在應用工業互聯網進行綠色運營過程中面臨的共性問題，不具代表性，所以文章需要選取不同行業的制造業企業。⑤案例企業要能體現出行業特性。小規模企業由于融資困難、技術水平不足等因素限制，對工業互聯網的應用不夠深入。因此，對小規模企業進行案例研究難以準確反映工業互聯網在該行業的作用方式和面臨的問題。文章在選取案例時將選擇規模較大且在該行業具有代表性的企業作為案例研究對象。

基于上述原則，文章選擇10家制造業上市企業作為研究對象，這10家案例企業規模較大且屬于不同行業，可以完善案例分析的完整性，既能展現出各行業的特質，也能避免案例分析結果過于依賴行業特征。這10家企業均已成立超過10年，且積極將工業互聯網運用于運營管理，同時也積極開展綠色化轉型探索。文章數據均來自公開資料，包括東方財富網及各企業公開的年度報告、社會責任報告和官方網站。

4.2 結果分析

文章運用熵值法計算出的各指標權重結果如表2所示。

表2 各指標權重

續表

由表2可知，工業互聯網視角下制造業企業綠色運營績效評價體系中，經營績效比重最大，社會績效次之，環境績效最小，這說明工業互聯網對制造業企業綠色運營的促進路徑主要在于提升運營績效，而非直接作用于環境績效。具體來說，在經營績效指標中，存貨周轉天數、毛利率和總資產周轉率三者比重較高，說明在制造業應用工業互聯網進行綠色運營過程中對資產的利用率對經營績效影響最大。在環境績效指標中，除能源投入占總成本比率指標權重較高外，其他幾項指標所占權重均較低，說明工業互聯網在綠色生產過程中表現不足，企業在綠色生產環節對工業互聯網的應用水平仍有待提高。在社會績效指標中，前五名供應商采購總額比例所占權重最高，說明制造業在利用工業互聯網進行綠色運營過程中更加注重加強與供應商之間的聯系。

5 研究結論

根據上述評價結果，文章得到以下關鍵結論：其一，我國制造業企業在運用工業互聯網進行綠色運營過程中，經營績效對整體運營績效的影響最大。工業互聯網平臺通過強大的數據分析能力實現與消費者之間的連接與協同，進行高效的信息交流，通過精準判斷市場需求變化，進而降低產品庫存、縮短存貨周轉時間、實現降本增效，并最終作用于企業生產效率和經營績效的提升。其二，我國制造業企業利用工業互聯網進行綠色生產的能力有所不足。在評價指標體系中，環境績效維度上的指標所占權重整體偏小，生產過程中原材料利用率不足且減排效果不明顯，這說明工業互聯網在我國制造業企業綠色運營過程中的作用強度仍有待提高。其三，工業互聯網對我國制造業企業集中采購具有重要推動作用，有利于制造業企業提升社會績效。制造業企業通過工業互聯網平臺，可以與上游供應鏈建立緊密聯系，從而幫助企業開展協同制造并縮短供應鏈建設時間。

針對以上研究結論，文章提出以下建議：首先，運用工業互聯網平臺加快企業信息化建設，提高企業資產運營效率。工業互聯網平臺可以縮短企業信息化改造的時間，降低企業投入成本和運營成本，同時能夠加強平臺企業間的聯系，幫助上下游企業建立更加高效的數據共享和信息溝通，進而實現制造協同，縮短供應鏈反應時間，減少供應鏈上資產的閑置率，提高整個供應鏈上的生產效率和資產運營效率。其次，制造業企業應運用工業互聯網對生產環節進行數字化改造，實現生產流程數據化和生產經驗數據化，進而提高綠色生產績效。企業應加大對數字化設備的資金和人力投入，通過對產品生產的各個環節進行數字化監測，積累大量數據，并依托大數據不斷改進生產工藝的各項參數，從而提高材料利用率，降低生產成本。最后，利用工業互聯網打通企業內外部產業鏈和價值鏈，提升協同制造能力。制造業企業可以通過工業互聯網平臺與產業鏈中的企業建立更完善的生態系統，匯集產業鏈上的資源，進而實現資源優化配置，推動整個產業鏈上相關企業的生產運營優化和業務創新，促進商業模式創新。