工业互联网视角下制造业企业绿色运营绩效评价研究

刘天森，李世鹏，王成刚

(1.哈尔滨工程大学 经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.南京大学 社会学院，江苏 南京 210023；3.黑龙江大学 经济与工商管理学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 引言

制造业在我国国民经济和实体经济中占据主体地位，是推动我国经济高质量发展的关键产业部门。然而，我国制造业在发展过程中仍面临着许多亟待解决的问题，例如资源浪费、技术创新能力不足、产业结构不合理等问题。这些问题使得制造业企业迫切需要探索如何从高能耗、高排放的资源依赖运营模式向绿色化生产运营模式转型。

在世界各国探索绿色运营模式的过程中，工业互联网逐渐展现出了自身优势地位。工业互联网的概念最早由通用电气公司提出，在通用电气公司的倡导下，美国电报电话公司(AT&T)、思科(Cisco)、通用电气(GE)、国际商用机器(IBM)和英特尔(Intel)五个公司成立了工业互联网联盟，致力于利用工业互联网打破技术壁垒、促进新技术发展。

当前，全球极端气候、新冠肺炎疫情和贸易新格局促使我国产业向新形态转型，我国制造业需由高速发展转向高质量发展，利用新一代信息技术推动产业结构调整，促进经济健康持续发展。“中国制造2025”战略将绿色化发展作为我国制造业发展的核心方向，且将加快工业互联网平台建设提升到了国家战略的高度。在利用工业互联网促进制造业企业开展绿色运营的过程中，企业绩效受到了多种因素影响，绩效评价可以帮助决策者更好地了解企业运营情况，进而制定更具有针对性的对策。基于上述背景，在工业互联网视角下对制造业企业绿色运营绩效进行评价，有助于明确我国制造业绿色运营过程中的关键影响因素，为企业绿色转型提供更加针对性的政策建议。

2 文献评述

工业互联网是将人、数据和机器连接起来的网络系统，其实质是在信息联通的基础上通过数据分析把工业系统的各个因素结合起来，从而优化资源配置，形成新的商业运营模式。工业互联网具有5C架构，最底层的是智慧连接层，负责获取数据；第二层是数据转换层，负责对数据进行挖掘分析，将数据转化为对决策有用的信息；第三层是计算网络层，将第二层的数据与期望值对比，目的是发现企业运营存在的问题和机会；第四层是认知层，在此层以可视化方式将运营问题和设备情况展现给决策者；第五层是配置层，通过网络将决策信息发送到系统中，完成实际操作。5C架构的形成实现了将人、机、物全部包含在一个反馈系统中。

我国制造业对工业互联网的应用方式主要包括以下实践路径。第一，提高企业内部生产效率。“智能工厂”是实现该路径的一个重要方向，运用工业互联网技术将企业内部生产运营各个环节连接起来，通过生产过程数字化、智能化提升生产效率，降低能耗。第二，优化企业外部价值链。利用工业互联网联通企业外部的供应链，通过大数据等技术提高供应链的协同能力，减少企业与外部交互过程中的资源浪费。第三，构建工业互联网平台。使用工业互联网平台可以有效整合各个企业的资源，形成优势互补。在工业互联网平台方面，具有代表性的实践包括海尔集团的COSMOPlat、航天云网的INDICS+CMSS平台、阿里云的supET等。

我国工业互联网的发展尚处于初期阶段，但与工业互联网相关的产业规模不断扩大。工业互联网由制造业不断向实体经济各个领域广泛延伸，已对30多个国民经济重点行业产生了重要影响，且“5G+工业互联网”等领域的技术研究及产业化进程基本实现了与国际先进水平同步发展。运用工业互联网促进制造业企业绿色转型，是我国制造业企业未来发展的重点方向。大数据和云计算技术能有效推动制造业企业各部门对各项生产要素的实时共享，进而形成优势互补。同时，数字化运营能极大程度地提升信息传导速度，进而影响企业绿色运营过程中的关键决策。

在制造业领域，绩效评价一直是学术界和商业界关心的热点问题。学术界从多重视角对制造业绩效评价进行了研究，主要集中于财务绩效、创新绩效、环境绩效等方面。进一步，学者们从多重角度对企业绿色发展进行了研究，例如从投入产出视角构建环境创新评价指标体系、在界定绿色创新基础上构建绿色创新评价指标体系、验证制造业企业绿色创新对财务绩效的影响方式与影响程度等。

3 绩效评价指标体系构建

3.1 指标选取原则

工业互联网视角下，对制造业企业绿色运营绩效进行评价是一个复杂的系统分析过程，所以选择指标环节需遵循以下原则：①科学性：所选取的指标要具有科学理论支持；②针对性：所选择的指标指向内容需明确界定，避免出现同一指标在不同案例计算方法不一致的情况；③可操作性：所选取的指标要尽可能使用定量数据，不能过于依赖主观判断，且尽可能选择可测量、易于量化的指标；④相对独立性：许多指标所反映的内容具有很大重叠性，因此要尽可能避免选择此类指标；⑤相对完备性：所选择的指标要能够构成一个整体，该整体需反映出被评价系统的特征和发展水平。

3.2 指标选取结果

文章根据以上原则并结合绿色发展的内涵，从经济绩效、环境绩效和社会绩效三个维度构建了工业互联网视角下制造业企业绿色运营绩效评价体系，如表1所示。

表1 绩效评价指标体系

3.2.1 经营绩效

追求利益最大化是企业发展的基本目标，也是企业利用工业互联网进行绿色运营的重要动因，只有能够产生足够的经济利益，企业才会增加对工业互联网和绿色运营的投入，因此在进行绩效评价时需要考虑企业的经营效果。在工业互联网时代，由于大数据等技术的使用，企业能够准确预测生产运营各个阶段的材料、产品等需求，进而提高企业利润和经营效果。

3.2.2 环境绩效

绿色运营要求企业在运营过程中重视环境问题，将节约资源、减少浪费、减少污染排放等理念融入企业生产运营中，进而达到经济效益和环境效益的统一。工业互联网技术能够帮助企业在设计环节减少不必要的包装物浪费，同时通过数字化和智能化设备有效提高产品的生产工艺，进而提高材料和能源利用率、降低污染物排放。

3.2.3 社会绩效

企业在获取利润的同时也要主动承担社会责任，确定企业社会绩效水平可以从对供应商的责任、对客户的责任、对员工的责任、对债务人的责任、对政府的责任等方面着手。通过表1中指标可以衡量出企业社会绩效水平。

3.3 评价方法

文章使用熵值法对案例企业进行研究。信息论相关研究通常用熵表示事物出现的不确定性，将熵作为不确定性的度量。信息量越大则不确定性越小，熵也越小；反之，信息量越小则不确定性越大，熵也就越大。运用熵值法对制造业企业绿色运营各环节绩效进行评价的步骤如下：其中为案例个数，为指标数，为第个案例，为第个指标。

(1)对各指标数值进行无量纲化。

对于正向指标：

(1)

对于逆向指标：

(2)

(2)将无量纲化后的数据进行坐标平移和归一化，可得：

(3)

文章取=0.01。

(3)计算第个被评对象在项上的比重，可得：

(4)

(4)计算第个指标的信息熵，可得：

(5)

(5)定义指标间差异系数：

=1-

(6)

熵值越小，指标间差异系数越大，指标就越重要。

(6)确定权重系数：

(7)

(7)计算单指标得分：

(8)

(8)计算综合得分：

(9)

4 实证分析

4.1 数据收集

文章选择案例企业时遵循以下原则：①企业在生产运营过程中应用了工业互联网。②案例企业积极开展绿色化运营，探索绿色化转型新路径。③所选案例企业为上市公司，保证各项数据的真实性。④案例企业需要具有可比性。单一的案例无法反映出制造业行业在应用工业互联网进行绿色运营过程中面临的共性问题，不具代表性，所以文章需要选取不同行业的制造业企业。⑤案例企业要能体现出行业特性。小规模企业由于融资困难、技术水平不足等因素限制，对工业互联网的应用不够深入。因此，对小规模企业进行案例研究难以准确反映工业互联网在该行业的作用方式和面临的问题。文章在选取案例时将选择规模较大且在该行业具有代表性的企业作为案例研究对象。

基于上述原则，文章选择10家制造业上市企业作为研究对象，这10家案例企业规模较大且属于不同行业，可以完善案例分析的完整性，既能展现出各行业的特质，也能避免案例分析结果过于依赖行业特征。这10家企业均已成立超过10年，且积极将工业互联网运用于运营管理，同时也积极开展绿色化转型探索。文章数据均来自公开资料，包括东方财富网及各企业公开的年度报告、社会责任报告和官方网站。

4.2 结果分析

文章运用熵值法计算出的各指标权重结果如表2所示。

表2 各指标权重

续表

由表2可知，工业互联网视角下制造业企业绿色运营绩效评价体系中，经营绩效比重最大，社会绩效次之，环境绩效最小，这说明工业互联网对制造业企业绿色运营的促进路径主要在于提升运营绩效，而非直接作用于环境绩效。具体来说，在经营绩效指标中，存货周转天数、毛利率和总资产周转率三者比重较高，说明在制造业应用工业互联网进行绿色运营过程中对资产的利用率对经营绩效影响最大。在环境绩效指标中，除能源投入占总成本比率指标权重较高外，其他几项指标所占权重均较低，说明工业互联网在绿色生产过程中表现不足，企业在绿色生产环节对工业互联网的应用水平仍有待提高。在社会绩效指标中，前五名供应商采购总额比例所占权重最高，说明制造业在利用工业互联网进行绿色运营过程中更加注重加强与供应商之间的联系。

5 研究结论

根据上述评价结果，文章得到以下关键结论：其一，我国制造业企业在运用工业互联网进行绿色运营过程中，经营绩效对整体运营绩效的影响最大。工业互联网平台通过强大的数据分析能力实现与消费者之间的连接与协同，进行高效的信息交流，通过精准判断市场需求变化，进而降低产品库存、缩短存货周转时间、实现降本增效，并最终作用于企业生产效率和经营绩效的提升。其二，我国制造业企业利用工业互联网进行绿色生产的能力有所不足。在评价指标体系中，环境绩效维度上的指标所占权重整体偏小，生产过程中原材料利用率不足且减排效果不明显，这说明工业互联网在我国制造业企业绿色运营过程中的作用强度仍有待提高。其三，工业互联网对我国制造业企业集中采购具有重要推动作用，有利于制造业企业提升社会绩效。制造业企业通过工业互联网平台，可以与上游供应链建立紧密联系，从而帮助企业开展协同制造并缩短供应链建设时间。

针对以上研究结论，文章提出以下建议：首先，运用工业互联网平台加快企业信息化建设，提高企业资产运营效率。工业互联网平台可以缩短企业信息化改造的时间，降低企业投入成本和运营成本，同时能够加强平台企业间的联系，帮助上下游企业建立更加高效的数据共享和信息沟通，进而实现制造协同，缩短供应链反应时间，减少供应链上资产的闲置率，提高整个供应链上的生产效率和资产运营效率。其次，制造业企业应运用工业互联网对生产环节进行数字化改造，实现生产流程数据化和生产经验数据化，进而提高绿色生产绩效。企业应加大对数字化设备的资金和人力投入，通过对产品生产的各个环节进行数字化监测，积累大量数据，并依托大数据不断改进生产工艺的各项参数，从而提高材料利用率，降低生产成本。最后，利用工业互联网打通企业内外部产业链和价值链，提升协同制造能力。制造业企业可以通过工业互联网平台与产业链中的企业建立更完善的生态系统，汇集产业链上的资源，进而实现资源优化配置，推动整个产业链上相关企业的生产运营优化和业务创新，促进商业模式创新。