新工业革命背景下技术经济范式与管理理论体系协同演进研究

2018-06-22 06:45富金鑫李北伟
中国软科学 2018年5期
关键词:工业革命范式工业

富金鑫,李北伟

(吉林大学 管理学院,吉林 长春 130025)

新工业革命背景下技术经济范式与管理理论体系协同演进研究

富金鑫,李北伟

(吉林大学 管理学院,吉林 长春 130025)

摘 要:本文从归纳总结历次工业革命中技术经济范式的形成与演变过程入手,全面分析“工业4.0”即第四次工业革命的内涵与特征。在此基础上,深入探讨技术经济范式与管理思想协同演进的规律,进而提出工业4.0时代管理思想理论与应用实践层面发生的本质变革,以期为新工业革命背景下管理理论创新和管理实践进步提供支持与参考,更为我国在工业4.0的发展浪潮中实现跨越式前进提供助力。

关键词:工业4.0;技术经济范式;管理理论体系;协同演进

一、引言

“工业4.0”描绘了制造业的未来愿景,被认为是继机械化(第一次)、电气化(第二次)、自动化(第三次)之后的以智能制造为主导的第四次工业革命。这场变革以互联网和信息技术为基础,以实现由集中式控制向分散式增强型控制模式的转变为主要内容,以建立动态配置的个性化和数字化产品与服务的生产方式为目标[1],加快产品创新速度,满足个性化定制需求,实现生产效率的大幅提升和社会资源的优化配置,从根本上解决能源消费过度、劳动人口不足等社会问题。新工业革命不仅对生产方式的转变和产业价值链体系的重塑提出新的要求,更对管理思想的发展和管理实践的进步产生颠覆性的影响。管理思想、管理理念以及管理方法必须做出革命性转变,才能适应时代发展的需要,推动制造业向智能化转型升级,促使我国在新一轮国际竞争中抢占制高点,实现由制造大国向制造强国的迈进。

二、历次工业革命中技术经济范式的形成与演变

(一)工业革命与技术经济范式

“范式”一词最初由托马斯·库恩提出,他认为范式是一个在专业方面看法趋向一致的某一研究领域科学工作者组成的有形或无形的学派所广泛接受、使用并作为思想交流的共同概念体系和分析方法[2]。从本质上说,范式是科学理论研究的内在规律及其演进方式,而范式的转变就是在环境发生重大变化时一种全新的看待问题的方式与解决问题的方法[3]。此后,多西将“范式”概念引入技术创新领域,并将“技术范式”定义为“解决所选择的技术经济问题的一种模式”[4]。在此基础上,弗里曼和佩雷斯使用“技术经济范式”来描述一定类型的技术进步通过经济系统影响产业发展和企业行为的过程[5]。

在每次工业革命中,生产方式、生产方式所对应的制造系统以及制造系统所依赖的基础制造技术都会发生相应的变化,进而扩散到其他领域,引发经济增长方式与制度变迁,重塑社会形态[6]。因此,本文认为“技术经济范式”是指工业革命引发的关键性技术创新对经济结构和运行模式产生变革后所形成的经济格局[7]。技术水平、生产方式和产业组织形式会随着工业革命的发生相应变化,从而引发技术经济范式更迭。

(二)工业革命的划分

“工业革命”最早是由恩格斯提出来的,认为它是生产技术的巨大革命,也是生产关系的深刻变革。此后,众多专家学者对工业革命的实质做了补充和完善。工业革命的发生是多种复杂因素组合在一起产生的社会效应,关于工业革命的划分,由于关注点和观察视角不同,划分也会存在差异。本文从技术经济范式产生根本性变革的视角来划分四次工业革命:即第一次工业革命发生于18世纪中后期至19世纪中期,蒸汽机技术的改良和大规模应用形成机械化的生产方式,引导工厂体制代替了家庭包工制;第二次工业革命发生在19世纪中后期到20世纪中期,电动机、内燃机、新交通工具和新通讯手段的发明和广泛应用创造了以“福特制”为代表的流水线产品批量生产的新模式,生产组织方式进一步变革为现代公司制;第三次工业革命起始于20世纪70年代并持续至今,随着电子信息技术的快速发展,生产方式转变为自动化大规模生产,企业规模不断扩大,形成垄断竞争;未来,我们即将步入以智能制造为主导采用个性化大规模定制生产方式的第四次工业革命。

(三)历次工业革命技术经济范式的演变

1.工业1.0:第一次工业革命。第一次工业革命发生在18世纪中后期到19世纪中期,始于英国,开创了蒸汽时代,是技术经济范式形成的起点。以蒸汽机为代表的关键性技术创新开始取代人力、畜力、自然力和手工劳动,这一时期以蒸汽动力技术及相关机械制造技术为主导,以煤炭、蒸汽动力为主要能源,以报刊、杂志及书籍等印刷材料为通讯手段,创造出火车、轮船等运输方式。由于生产工具的变化,工业生产方式由原始的手工作坊转变为单件小批量机械化生产。此时,制造产业以私人或合伙经营的机械化、小规模化工厂的形式进行组织,市场进入壁垒较低,规模经济特征不显著,市场呈现自由竞争态势。蒸汽机克服了经济活动的空间障碍,机器生产和工厂化组织打破了手工生产的局限性,第一次工业革命不是一个时点,而是由关键性技术创新在工业领域引发的连锁革命,从而把人类带到全新的时代。

2.工业2.0:第二次工业革命。第二次工业革命发生在19世纪中后期到20世纪中期,随着发电机、电动机的发明,电力迅速成为补充和取代蒸汽动力的新能源,人类从此进入电气时代。这一时期,电力、石油成为最主要的能源,电话、收音机和电视机为主要通讯方式,汽车、飞机、远洋轮船等交通工具被发明出来。新能源的开发与利用引发了生产工具的革命,电灯、电钻、电焊机、流水线等电气产品大量涌现,生产方式由机械化过渡到电气化,开启了以福特制为代表的批量流水线生产方式。这种生产方式是利用由专业化设备组成的流水线来大批量生产标准化的产品,其特点是“品种少、规模大”,充分利用生产的规模经济,从而显著降低生产成本,扩大了市场需求。垂直结构的股份制公司成为该时期产业组织的主导形式,厂商数量不断增加,规模经济特征显著,形成垄断竞争。

3.工业3.0:第三次工业革命。第三次工业革命发生于20世纪70年代至今,以计算机、原子能、空间技术和生物工程的应用为主要标志,由于计算机的影响最为广泛,因此被称为计算机革命[8]。在此阶段,借助于计算机技术的强大计算能力,原子能、核能被逐步开发利用,网络通信技术也迅速发展,从有线网络到无线网络,互联网成为重要的通讯方式。这一时期,伴随计算机技术的发展和自动化机器的利用,生产过程可以做到更加高效,生产方式发展到大规模生产阶段,不断追求高效率、高质量和标准化的产品和服务。跨国公司、中央集权的大企业集团成为最主要的企业组织,公司规模日趋扩大,组织结构愈发复杂,市场进入壁垒不断提高,形成跨产业和行业的寡头垄断竞争。

图1 前三次工业革命技术经济范式比较

三、第四次工业革命的技术经济范式特征

当前,第四次工业革命的技术经济范式已经清晰可见,它以关键性技术创新为基础,引发生产方式和产业组织的颠覆式变革,进而引领人类步入全新的智能化时代。

(一)关键性的技术创新

工业4.0以新技术、新能源、新运输和新时空为一体的技术水平革新作为开端,从而引发制造业领域的一系列连锁革命。

1.新技术:工业革命的核心驱动力

以往的工业革命是在产品制造过程中通过技术创新推动的:从纺织机、流水线再到自动化中布署计算机。不同于历史上的工业革命,工业4.0时代,诸如物联网、大数据、移动互联、云计算等新一代信息技术将不仅贯穿产品的机械化生产过程以及和它相关联的组织流程,还包括机械及非机械组件的供应链以及整个生产环节[9]。这些新技术具有高度自动化、高度信息化和高度网络化的特征,在相互作用中将从根本上改变生产组织方式和商业运作模式。

2.新能源:能源工业上下游同步发展

工业4.0无疑是一个能源革命的新时代,不仅是能源来源的丰富与扩展,还包括能源开发与生产、能源传输、能源利用以及能源存储的变革与完善。可再生能源开始规模化利用,太阳能、生物质能、风能、地热能等新能源的崛起促使能源利用从低碳发展到无碳时代。分布式发电、智能电网建设以及储能技术的发展开启了全新的能源生产消费方式。

3.新运输:智能交通工具的兴起

在新技术和新能源的双重驱动下,新型交通工具开始大量出现,并进一步影响到道路、交通管理和社会生活等多个领域。智慧汽车、代步机器人等新型的交通工具已经开始产业化,高速铁路、无人驾驶轮船、无人机以及超音速飞机等运输工具也在不断发展。

4.新时空:三维实时空到虚实时空融合

每一次工业革命都会带来时空观的改变。第一次工业革命通过蒸汽火车和汽船把人类带到千里之外,人们的空间瞬时突破了原有的局限;第二次工业革命通过汽车、飞机把我们更快的带到了更远的地方;第三次工业革命把我们带到了太空世界,开始了宇宙空间的探索;而第四次工业革命打破了时空的界限,由三维实时空向多维的虚时空转移,实现虚实时空的融合。

(二)生产组织变革

在生产组织上,工业4.0将建立一个高度灵活的大规模定制生产模式,旨在采用智能化的生产工具,充分应用网络虚拟系统和信息通信技术,实现制造业向智能化转型。

1.生产方式:个性化大规模定制

工业4.0是在工业3.0自动化技术的基础上,采用柔性的、充分满足个体需求的个性化大规模定制生产方式,从而全面实现智能化生产。与工业3.0时代的单一种类产品大规模生产模式相比,工业4.0的大规模定制结合了定制生产和大规模生产两种生产方式的优势,如表1所示。大规模定制以顾客需求为导向,是一种需求拉动型的生产模式,以模块化设计、动态配置的单元式生产为基础,以信息技术和网络技术为保障,基于差异化战略获取更广阔的市场竞争优势,实现产品价值增值。大规模定制的生产方式在满足顾客个性化需求的同时,能够实现较低的生产成本、较短的供货周期和高效的资源配置[10]。

表1 大规模生产与大规模定制比较

2.生产工具:智能化的生产设备

智能制造中的生产设备将广泛部署传感器,成为智能化的生产工具,具有感知、分析、决策、控制等功能,是先进的制造技术、信息技术的集成和深度融合。在智能生产过程中,传感器、智能诊断和管理系统通过网络互连,生产设备成为物联网的智能终端,使得由单一、分散的程序控制上升到综合智能控制,从而制造工艺能够根据制造环境和制造过程变化,进行实时优化,提升产品的质量和生产效率。

3.关键竞争资源:信息物理系统(CPS)

工业4.0的本质是基于信息物理系统(Cyber-Physical System)构建智能工厂,最终实现生产组织的变革。信息物理系统的概念最早由美国国家基金委员会在2006年提出,它被定义为由具备物理输入输出且可相互作用的元件组成的网络。工业4.0时代的信息物理系统基于网络信息技术,通过对数据存储系统和智能设备的控制,实现从原材料采购到产成品出厂的生产制造全过程管理,形成数字化、可视化的智能制造[11]。工业4.0通过CPS将生产设备、传感器、嵌入式系统、生产管理系统等融合成一个智能网络。

(三)产业组织变革

工业4.0主导的智能制造的本质是重组客户、供应商、销售商以及企业内部组织的关系,重构生产体系中信息流、产品流、资金流的运行模式,重建新的产业价值链、生态系统和竞争格局,进而引发产业组织的全面变革。

1.组织形式:平台型企业

在工业4.0时代,生产方式与竞争要素的转型促进市场结构不断向开放的、多维的、复杂的网络化与生态化转变,供给与需求、厂商与消费者之间的关系被重新定义,传统产业边界被重新划分,多重产业链与价值链相互交织。此时,需要一个扁平化、开放式共享的社会空间以实现发展、扩张和经济潜力的最大化,因此便催生出一种新的组织形式及生存方式,即“平台型企业”。

2.组织结构:去中心网络化

在工业4.0时代,传统垂直串联型的组织结构无法满足用户全面接触的需求,必须向“去中心、网络化”的并联型组织结构转变,如图2所示。企业将彻底改变以往单一环节串联的组织结构,从原材料的采购开始,到产品的研发设计、生产制造、市场营销、售后服务等环节构成业务层并联结构;从人力资源管理到财务、行政、IT、后勤等环节构成组织层并联结构。随着从串联到并联的转变,企业中的每个人都将直接面对用户,直接向用户负责。企业从一个输出产品的“黑箱”,转变成为一个能够满足用户个性需求的服务提供平台。

3.竞争形势:行业竞争性不断增强

在工业4.0时代,企业提高了生产效率,改变了边际效益递减规律的前提,单个企业内部的规模经济效应逐步弱化,进而转化为全球化生产网络的外部规模经济;新一代新兴技术的研发和应用将大幅降低企业生产与创新的综合成本,替代性竞争和潜在进入竞争加大,产业集中度不断降低,规模起点不断下降;智能制造和企业间的关系网络减少了企业进入与退出市场的沉没成本,使得市场进入壁垒逐步下降[12]。

图2 工业4.0时代并联型组织结构

四、技术经济范式与管理理论体系的协同演进

回顾工业发展过程中技术经济范式的变迁,可以看到,历次新技术经济范式的出现都是制造技术的创新突破和社会制度的调整改革共同作用的结果,反过来新的技术经济范式又会改变社会资源配置的结构与方式,并对既有的经济思想、管理理论体系以及管理实践提出新的要求。因此,技术经济范式的更迭不仅是制造技术的变革,更是与这些技术相适应的管理变革,技术经济范式与管理思想共同发展、协同演进。

(一)工业革命对传统经济思想的冲击

管理者们始终在由经济的、社会的、政治的和技术的变革力量构成的开放系统中进行管理决策。管理既是持续变革的系统环境中的一个过程,也是系统环境中的一个产物。经济思想作为管理理论的指导,也在工业革命的冲击中不断发展变化,如图3所示。

第一次工业革命以来,以亚当·斯密为代表的“供给经济学”理论为主流,其重点关注经济过程中的生产环节,倡导生产的专业化分工,通过专业化分工,大力提高劳动技能水平,实现劳动机械化,促进生产力大幅提升,不断开发潜在的生产能力,满足一般性的个体差异,进而解决生产能力不足的经济问题。

第二次工业革命爆发后,以约翰·梅纳德·凯恩斯为代表的“需求经济学”理论成为主流经济思想。这一时期重视经济的消费过程,通过开发潜在的消费能力激发个体需求,以此来解决总体有效需求不足的经济问题,进而借助市场供求力量实现充分就业。在此阶段,价值创造的关键在于满足一般性的群体差异,实现批量流水生产。

第三次工业革命之后,以约瑟夫·熊彼特为代表的 “创新经济学”逐步发展成为主流,重点关注生产与消费的融合过程,不断开发潜在的创新能力,试图在管理实践中寻求新突破。通过满足具体的个体差异和系统性的群体差异实现价值增值。

(二)工业革命对管理理论体系演化方向的影响

管理是一门动态的科学。在人类发展过程中发生的历次工业革命,每一次都推动着人类生产力的前进,同时带来管理理念、管理方式以及管理手段的革命性变化,进而促使管理理论体系的形成与演变。伴随工业革命的发生发展,管理思想经历了早期管理思想时期、科学管理时代、社会人时代以及管理理论丛林时代,形成了科学管理、行为管理、一般管理以及组织管理四大理论体系,如图4所示。

在工业1.0时期,早期管理思想逐步形成,管理成为土地、资本和劳动力以外的生产力第四要素。在这一时期,新兴的工厂体制提出了不同于以往的管理问题,重点关注劳动力组织与生产活动安排,以期实现工业发展初期的资源积累,形成科学管理体系的萌芽。

在工业2.0时期,管理思想由科学管理时代发展过渡到社会人时代。在科学管理时代,企业规模不断扩大,管理以追求资源的有效利用为目标。在此时期,以泰勒为代表的管理学家首次将“知识”将应用于管理工作之上,分析了大量的工作与工时关系,用准确的科学研究来代替旧式的个人判断和个人意见,制定了作业和管理工作的“标准化”方法,以“消除浪费提高效率”为核心的科学管理体系发展成熟。与此同时,法约尔根据其长期从事的管理实践经验,明确提出了管理的五大职能和十四条原则,为一般管理体系开辟先河。进入社会人时代,一方面,从霍桑试验开始关注人际关系的研究,强调工作场所中的行为以及对人类固有需求的满足,不断考虑组织中“人”的因素,从而建立行为管理体系;另一方面,强调组织的本质以及领导对目标明确组织的引导作用,形成组织管理体系。

在工业3.0时期,先进技术、生产方式以及劳动者内部结构的变化提出了更多、更复杂的管理问题,管理进入理论丛林时代,更加注重管理问题的方法和专业化层面,科学管理、行为管理、一般管理以及组织管理体系均得到深入系统的发展与完善。

五、工业4.0时代的管理变革

通过上述分析,工业4.0时代技术经济范式的革新同时带来一场管理理论体系的革命,如表2所示。我们需要深入细化这一变革过程,让变革更加科学,更加符合工业革命的发展规律。

图3 工业革命冲击下传统经济思想的演变

图4 管理理论体系的演变

经济思想层面主流的经济思想关注的经济过程价值创造的关键新增的生产要素网络经济学生产与消费的互动过程满足个性化特质用户行为数据理论体系层面科学管理体系行为管理体系一般管理体系组织管理体系方法智能化对象灵活化过程专业化边界模糊化管理实践层面综合运用大数据、云计算、物联网等新兴的科学、方法和工具富有弹性的人力资源系统;虚拟移动的工作方式优化管理职能,简化管理流程,细化管理标准,强化管理机制组织无领导、企业无边界、供应链无中心等新型管理模式应运而生

(一)经济思想层面的变革

工业4.0时代,以“网络经济学”为核心的经济思想成为主流。网络经济学思想打破了传统经济思想中的边际效益递减规律和帕累托定律,认为边际效益递增,需求及客户的分布遵循长尾定律。这一时期,重点关注生产与消费紧密的互动过程,价值创造的方式发生根本变化。在传统规模经济模式下,企业组织依靠大规模、低成本的方式创造价值,始终将降低成本作为提高经济效益的核心战略。进入工业4.0时代,用户作为消费方进入价值创造领域,在价值链上的用户不再是产品和服务的被动接受者,而是价值的共同创造者与分享者。企业通过大规模定制生产满足消费者个性化特质的高附加值产品,不断提升消费者效用,进而实现商品的价值增值。企业以市场需求为导向,由卖方市场转变为买方市场,通过向市场提供个性化的产品与服务,为企业创造高额价值空间,促使经济效益快速增长。与此同时,数据成为新的生产要素,用户行为数据不仅是企业价值创造的本源,更是对资源重组利用的关键依据。

(二)管理理论与实践层面的变革

1.科学管理体系:管理方法智能化

通过综合运用新的科学、方法和工具,科学管理体系向智能化管理方向演化。进入工业4.0时代,随着大数据、云计算、物联网等新兴技术的不断发展,企业生产经营过程成为信息加工传递的过程,所有管理活动都是基于信息的管理,突破了以往管理对象的有限信息的限制,进入无限信息或者信息全面分析的时代。以智能制造为代表的智能化管理手段加速发展,除了供应链管理领域自动化技术和信息系统正在广泛应用外,全新的数字制造技术与工业设计流程均在加速推广,人工智能在生产制造过程中全面应用,新的生产制造系统将具备独立决策、维护更新、学习分析以及管理组织的能力[13]。

2.行为管理体系:管理对象灵活化

工业4.0的关键在于人机关系发生了深刻而重大变化,由于开放式虚拟工作载体以及人机交互系统的大范围使用,人的行为与角色将发生革命性变革,工业4.0带来雇佣关系和工作方式的全新变化。进入工业4.0时代,传统的时间和空间障碍被打破,人力资源系统富有弹性,人力资源可以超越企业边界或者空间的界限进行自由流动,承担不同的角色,雇佣关系呈现多样化,各种代替的就业方式将不断出现,雇佣关系已经不是企业和员工间关系的全部,企业可以从工作内容出发,有效配置劳动关系[14]。

3.一般管理体系:管理过程专业化

工业4.0是基于技术与管理对过程效率持续改善与创新的结果。进入工业4.0时代,信息数据集成与分析水平不断提高,能够实时与明晰的展现管理过程,极大的提高了人们对复杂组织的管理能力,管理过程将持续优化与改进。在一般管理体系的理论框架下,通过优化管理职能、简化管理流程、细化管理标准、强化管理机制,不断提升管理专业化水平。

4.组织管理体系:管理边界模糊化

企业组织内部不断优化业务流程和组织架构,从传统金字塔式的垂直结构向错综复杂的、水平的网状结构转变。进入工业4.0时代,企业通过及时响应、识别、整合以及分析多种途径汇集的信息数据,有效节约企业内部组织协调的成本,提高管理预测的准确性,为企业实现网络化发展创造有利条件[15]。企业组织外部打破传统边界,企业与企业之间的竞合关系发生本质变化。工业4.0使企业处于全新的商业生态之中,企业之间的交易成本不断降低,顾客对消费响应速度的要求不断提高,这一系列变化使企业由追求独立竞争转向合作共生,组织无领导、企业无边界、供应链无中心等新型管理模式应运而生。

六、结束语

管理理论体系的演变受到不断变化的技术经济范式影响,与此同时,管理思想的变革也为新技术经济范式下价值创造提供了全新的视角和方法。管理理论的变革是在新技术经济范式背景下人类对生产过程和组织模式的全新思考,而新的管理思想又对技术经济范式进行重新组合利用,从而创造全新的价值。管理理论体系的演变与技术经济范式的更迭循环互动,最终促成经济社会的颠覆式发展进步。

本文在概括历次工业革命技术经济范式特征的基础上,梳理技术经济范式与管理理论体系的协同演进规律,深入挖掘工业4.0时代管理理论与实践产生的本质变革。工业4.0时代已经全面到来,应及时把握与应对新一轮工业革命为管理理论研究及实践应用所带来的重大机遇与挑战,为推动中国未来的技术进步、产业发展以及经济结构转型升级奠定坚实基础。

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ResearchontheSynergisticEvolutionofTech-economicParadigmandManagementTheorySystemintheContextofNewIndustrialRevolution

FU Jin-xin, LI Bei-wei

(SchoolofManagement,JilinUniversity,Changchun130025,China)

Abstract:Starting with a summary of the formation and evolution of tech-economic paradigm in all previous industrial revolutions, this paper made comprehensive analysis on the connotation and characteristics of the fourth industrial revolution. On this basis, it deeply discussed the law of the evolution of tech-economic paradigm and management thought, proposed the essence change of management thought and application practice in the Era of Industrial 4.0, in order to provide the references of management theory innovation and management practice progress under the background of the new industrial revolution and offer help for realizing leaping development in the wave of Industrial 4.0 for China.

Key words:Industrial 4.0;tech-economic paradigm;management theory system;synergistic evolution

中图分类号:F124.1

A

1005-0566(2018)05-0171-08

收稿日期:2017-07-13

2018-04-05

作者简介:富金鑫(1988-),女,辽宁沈阳人,吉林大学管理学院博士研究生,研究方向:技术经济及管理。

(本文责编:辛城)

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