钢铁企业数字化发展现状及评价研究

孙瑞，刘洪玉，邢玉玉

（辽宁科技大学工商管理学院，辽宁 鞍山 114051）

1 引言

随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴数字技术的不断涌现和快速迭代，以数字技术为重要驱动、以数据为关键生产要素的新经济形态——数字经济时代已经到来。钢铁企业作为传统支柱型产业，是立国之本、兴国之器、强国之基，其数字化发展是进一步发展壮大数字经济的重中之重。

钢铁企业作为制造业发展的重要承担者，在数字经济高速发展、客户需求日益多样、组织边界逐渐模糊的环境下，亟需通过数字化发展应对外部不确定性带来的调整。但目前关于钢铁企业数字化的研究主要侧重于数字化人力资源转型[1]、数字化信息化建设[2]、数字化发展瓶颈与挑战[3]等方面，而关于钢铁企业数字化发展程度的研究相对薄弱。在数字经济高速发展的宏观背景下，对钢铁企业进行数字化发展评价分析、探究钢铁企业数字化发展程度、推动钢铁企业数字化转型发展具有重要意义。

基于上述研究局限，本研究在当前研究的基础上对钢铁企业数字化发展现状进行分析，通过构建钢铁企业数字化发展水平评价指标，利用熵值法对钢铁企业数字化发展水平进行评价。

2 钢铁企业数字化发展现状

首先，数字技术应用广泛。随着新兴数字技术以及第四次工业革命的发展，数字技术被广泛应用在钢铁企业的数字化转型过程中。数字技术在钢铁企业的应用，在降低成本、提高生产效率、提升产品质量、促进绿色生产等方面具有推动作用。例如，宝钢股份利用互联网、物联网技术、云计算、大数据和机器人技术等，有效地缩短产品研发周期，降低运营成本，提高生产效率，提高产品质量，降低资源消耗。南钢股份研制出精炼炉机器人、转炉连铸机结晶器自动加保护渣机器人，将研发出的机器人运用到生产中，大大降低了企业的人工成本，提高了钢铁生产的精度，工作效率得到了提高。首钢股份首次将图像智能识别技术应用于颗粒物排放控制，强化了企业排放管理，推动了企业绿色发展。

其次，数字平台搭建使用。数字平台的应用使钢铁企业生产过程中的大量数据得到充分利用。数字平台的建设使钢铁企业形成平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延伸、数字化管理及网络化协同六大应用模式，覆盖29 个应用场景，初步形成89 个具体应用，包含工程数字化设计与交付、炼铁工序协同应用、能源管理应用、用户协同开发、数字化定制钢材、仓储管理应用、产业链协同应用、5G 能源与环保管理及5G 生产现场监控等。数字平台的搭建使用进一步促进了钢铁企业的数字化发展。

最后，智能制造步伐加快。随着数字化转型的深入，实现智慧制造，构建集智能装备、智能工厂、智慧运营于一体的智慧制造体系，提升公司成本、品质、服务竞争力，逐渐成为国内钢铁企业数字化转型的目标。例如，宝钢1580 智能车间改造、鞍钢智慧矿山、唐钢智能工厂等，都是我国钢铁智能制造发展的领先者；宝山钢铁以工业互联网和工业机器人为重点，建设智能化车间；八一钢铁以信息化引领企业数字化、智能化转型升级，积极打造集智能装备、智能工厂、智能运营于一体的智慧制造体系，同时建立智慧制造项目评价机制；首钢股份迁顺基地推进大数据应用，探索构建POC 智能管控、性能风险管控等21 个业务决策模型，实现业务管控一键式统计分析。

3 我国钢铁企业数字化发展水平评价

3.1 指标选取

本文借鉴工信部发布的《中小企业数字化水平评测指标（2022年版）》，基于数字化基础、数字化管理、数字化成效3个方面对钢铁企业的数字化发展水平进行评价，包括数字化经济基础、数字化设备系统、数字化人才储备、数字化资金投入、数字化技术应用、数字化经济效益6 个细分指标，以此评价钢铁企业数字化发展水平，如表1 所示。

表1 钢铁企业数字化发展水平评价指标

基于工信部发布的《中小企业数字化水平评测指标（2022年版）》，利用数字化经济基础和数字化设备系统来衡量数字化基础。其中，数字化经济基础借鉴李小青等[4]的研究，利用净资产收益率、总投资报酬率、净利润增长率、总资产增长率4 个指标的综合指数衡量。数字化设备系统借鉴唐孝文等[5]的研究，利用软件设备本期增加衡量。利用数字化人才储备和数字化资金投入来衡量数字化管理。借鉴杨浩昌等[6]的研究，利用研发人员的数量和研发投入金额来衡量数字化人才储备和数字化资金投入。利用数字化技术应用和数字化经济效益来衡量数字化成效。其中，数字化技术应用借鉴吴非等[7]的研究，利用文本分析法对钢铁上市企业年报文本提取关键词、抓取数据。数字化经济效益借鉴程翠凤[8]设定的指标，利用成本费用利润率、主营业务利润率、资产负债率3 个指标的综合指数衡量。

3.2 模型构建

为测量钢铁企业的数字化发展水平，构建如下模型：

在式（1）中，DL 代表数字化水平；DF 代表数字化基础；DM 代表数字化管理；DE 代表数字化成效；∂1、∂2、∂3分别代表数字化基础、数字化管理以及数字化成效的熵权。

3.3 样本选择及数据来源

基于数据的可获取性，本研究选取钢铁行业上市公司的面板数据进行数字化发展水平的分析，初步筛选44 家上市钢铁企业，考虑到数据的完整性以及钢铁企业年报中未出现“数字化”“智能化”“大数据”等词语，最终确定以26 家上市钢铁企业为研究样本。数据来源于国泰安数据库、巨潮网以及各钢铁企业年报。时间为从2015年我国发布《中国制造2025》标志着基于数字技术的第四次工业革命的开始到2020年，所以数据选取的最终限定时间为2015-2020年。

3.4 基于熵值法计算指标权重

为综合反映钢铁企业数字化发展的水平，本文使用改进的熵值法确定上述指标的权重，方法如下：

①运用极差变换方法对数据进行无量纲化处理。公式如下：

在式（2）和式（3）中，i 代表评价样本；j 代表评价指标；x代表评价指标数值；X'代表无量纲后的指标数值。

②在采用极差变换方法进行数据的无量纲化处理之后，数据中会出现0。将每个数据加上0.000 1，向右平移0.000 1个单位，然后将其进行归一化处理。公式如下：

在式（4）中，Y 代表归一化处理之后的指标数值；n 代表样本总数；x'代表数据向右平移0.000 1 个单位的数值。

③求得各个样本在各个指标上的比重，进一步计算每个指标的熵值和差异系数。

第j 项指标的差异系数值：

在式（6）中，dj代表差异系数值。

④利用如下公式计算各指标权重：

在式（7）中，w 代表指标权重；m 代表二级指标个数。

⑤为每个指标进行赋权，得到综合指数。公式如下：

在式（8）中，y 代表钢铁企业数字化发展水平指数。

根据式（5）、式（6）和式（7），计算钢铁企业数字化发展水平评价指标信息熵、差异系数和各指标权重，如表2 所示。

表2 钢铁企业数字化发展水平评价指标权重

3.5 数字化发展水平评价结果

根据构建的指标体系并结合熵值法计算的指标权重，得到26 家钢铁企业关于数字化基础、数字化管理、数字化成效以及数字化发展水平的结果并对结果进行排序，结果如表3所示。

表3 样本钢铁企业数字化发展水平对比

从钢铁企业的数字化发展水平分析，宝钢股份、华菱钢铁、太钢不锈排名前三。在宝钢股份的3 个一级指标中，宝钢股份的得分排名均在前三，表明宝钢股份的数字化发展水平较高。随后排名第四、第五的是新钢股份和马钢股份。我国钢铁企业分布广泛，不同地区的钢铁企业数字化发展水平也有所不同。但总体来看，东部地区的钢铁企业数字化发展水平较高，中部地区的钢铁企业次之，西部地区的钢铁企业处于赶超的状态。钢铁企业要加快数字化转型的脚步，努力探索影响钢铁企业数字化转型的关键因素，探索出适合其发展的数字化转型路径。

4 结语

钢铁企业是市场经济体系中的重要组成部分，数字化转型是一个长期渐进的综合工程。在数字经济时代，随着数字技术与传统产业的融合发展，新兴数字技术不断向钢铁企业渗透，企业要积极利用数字技术，加速钢铁企业数字化转型。未来钢铁企业要加快数字化转型的脚步，努力探索影响钢铁企业数字化转型的关键因素，探索并践行满足其发展需要的数字化转型道路。