移动物联管理平台推动校企仪器资源共享的探究

王文俊， 沙 锋， 戴文彬， 吴炯华， 陆奇巍

（上海海洋大学a.实验室与设备管理处；b.国家大学科技园，上海201306）

0 引 言

自2013年9月中国（上海）自由贸易试验区建立以来，对社会经济、科研创新等诸多领域都呈现出巨大的辐射效应。2019年8月，国务院印发《中国（上海）自由贸易试验区临港新片区总体方案》，提出“对标国际上公认的竞争力最强的自由贸易园区”，随之出台的《关于促进中国（上海）自由贸易试验区临港新片区高质量发展实施特殊支持政策的若干意见》明确指出“在新片区布局建设工程研究中心、重点实验室等关键功能性支撑平台；引导相关领域的重点科研院所、研发机构、标准制订企业、检验检测机构、计量测试平台等向新片区集聚；支持企业联合研究机构和行业上下游共建产业协同创新共同体，建设产业创新中心”［1］。大型仪器设备作为科技创新的重要组成部分，对促进产业发展、高层次人才培养和社会产业结构调整有着不可缺失的支撑作用［2］，但同样也面临着“需求”和“供给”等矛盾障碍。如何顺应市场的发展规律，发挥大型仪器设备资源协同创新的作用，助力新片区产业创新实力的快速增长，是一个重要课题。

1 上海自贸区临港新片区仪器资源共享现状

1.1 国家及地方性政策支持

2014年，国务院印发了《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》，部署通过深化改革和制度创新，加快推进科研设施与仪器向社会开放，进一步提高科技资源利用效率［3］。2015年，《深化科技体制改革实施方案》中提出要建立技术创新市场导向机制，建立三方检测市场化，进行仪器共享与补助［4］。2017年和2018年科技部连续发布《国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法》和《国家科研仪器设备共享服务平台管理办法》，不仅明确科研仪器设备共享的责任主体，还提出允许在非营利服务的前提下收取合理费用。2019年，国务院发布的《关于推广第二批支持创新相关改革举措的通知》，要求建立“以授权为基础、市场化方式运营为核心的科研仪器设备开放共享机制”［5］，首次对科研仪器设备共享的运营管理和执行主体提出明确要求，为相关行业带来了新一轮变革。

为促进地方科技资源的使用效率，上海市于2007年出台了《上海市促进大型科学仪器设施共享规定》，2013年出台了《上海市大型科学仪器设施共享服务评估与奖励办法》并制订了实施细则，突出盘活存量、撬动闲置科技资源、鼓励扩大开放共享等工作重点，调动了大仪共享管理单位和相关人员的积极性［6］。同时，设立了创新券服务制度，用来降低创业团队、企业及科研机构在科技创新方面的投入成本。据统计，2018年下半年，上海市共有941家企业通过科技创新券政策使用了大型科学仪器，获得了2 715.55万元的财政补贴［7］。

1.2 临港新片区高校及科研机构情况

根据临港区域的整体功能定位和发展规划，上海海事大学、上海海洋大学、上海电力大学、上海电机学院、上海建桥学院、同济大学海洋技术研究中心实验基地、上海智能制造研究院、上海微小卫星工程中心临港研制基地等一批高校和科研分支机构相继落户临港，紧密结合新片区重点产业与人才需求，根据自身基础和特色，在科技创新合作、人才培育建设等方面积极服务新片区创新产业发展和技术供给，协同开展共性关键技术攻关和产品联合应用。

1.3 临港新片区创新企业情况

截至2019年12月初，临港新片区拥有1件及以上保有专利（有效、公开、实审）的创新企业共计2 262家，包括有限责任公司2 151家、股份有限责任公司82家、个人独资企业17家以及其他类型企业12家（专利申请到公开存在时间滞后性，不包括新注册但专利尚未公开的创新企业）。注册资金在1 000万元以下的企业有1 235家，占比54.6%，表明临港新片区中小型的创新企业比重偏大；注册时间成立于近5年的企业数量占比近1/2，表明近几年临港新片区内拥有技术实力的企业呈迅猛发展态势。

在2010～2019年间，注册在新片区的创新企业共计申请26 220件专利（不包括外观设计专利）。其中，发明专利占比41.1%，33.7%的专利由注册在新片区先行启动区的企业申请。近10年申请PCT专利共计551件，占总申请量的2.1%。新片区企业的专利申请量在近10年保持较好的增长趋势，年均增长率在36%左右；而发明专利保有量，近10年为8 893件，涉及企业1 584家，但保有量超过100件的企业仅9家，说明临港新片区企业的科技创新活力有待进一步激发提升［8］。

1.4 新片区仪器等科技资源共享存在的问题

（1）科研仪器资源需求明显且利用率不足。注册在临港新片区的众多中小型研发企业，在技术创新的过程中，高昂的设备投入及后期运维成本限制了企业发展的脚步，寻求合适的途径解决薄弱的测试分析环节成为迫切需要；同时，位于新片区的科研机构和高校，由于资金规模或财政投入等因素，仪器设备资源较为丰厚，具备了对外共享的基础条件，但由于科研探索过程是随着科学问题或技术指标不断变化，科研团队通常很难精准地预先设计较长周期的研究方案，前期购置的科研仪器设备时常不能满足后续的研究需要，无法实现满负荷运转，从而造成资源的闲置。在经费不足以购置新资源的情况下，也同样存在通过租借设备或委托测试等方式来满足研发的需求。

（2）区域性科技资源共享信息渠道不畅通。上海研发公共服务平台作为市级科技创新资源数据中心的重要组成部分，致力于科研机构、仪器设施、科技文献、科学数据、科技人才、试验基地等的科技资源的共享利用。截至2018年底，平台大型仪器设施可共享数量累计达到10 251台，当年新增设备总值40.82亿元［7］，为促进社会科技发展、降低企业研发成本做出了巨大贡献。但根据地方特色产业集群，建设区域性科技资源共享平台，还有待进一步开拓探索。

临港自贸区设立新片区后，聚焦信息技术、生物医药、高端装备等关键核心领域，面积扩容达873 km2［9］。多点布局的现象在一定程度上造成了科技资源分散化、碎片化，科技供给重复交叉，存在对接困难和交易壁垒。①许多企事业单位的科技研发人员没有便捷的途径去查询所需的仪器设备；②仪器设备资源拥有方缺少发布信息和推广服务有效平台，信息渠道障碍导致仪器拥有者与需求者中间出现断层。为开展区域性科技资源共享，上海临港产业区企业协会联合相关单位于2015年始，推出了年度纸质版的《上海临港产业区工艺设备手册》及《上海临港地区研发试验平台共享手册》，涵盖了机加工、热处理、检测、涂层等十大现代制造领域的仪器设备及相关研究平台，起到了良好的展示和宣传作用，但仪器设备资源池和研发测试服务是一个动态变量，供需双方也无法实现即时沟通，故纸质媒介的推广存在一定的局限性。

（3）缺乏市场化运营的专业服务机构。受交叉技术研究和跨学科应用不断发展的影响，以科研院所和创新型企业为主的仪器供需双方通常难以处理工作中跨领域的业务流程管理和信息分析［10］，且以财政投入为主导购置的科研仪器设备因其公共属性决定了不能采用市场运营的管理机制，也难以通过正向激励提升共享服务的效率和质量。在共享业务开展过程中，由于用户与仪器负责人沟通协商、合同签订、送样测试、费用结算等流程缺乏专业服务团队参与，很容易产生争议并缺乏第三方协调解决机制［11］。

分散化科技资源规模配置和流转运行具有极强的专业性，需要对共享资源开展数据分析、质量管理、合同管理等系列工作，并根据用户需求提供个性化和深层次服务，从而降低资源使用门槛。因此，缺乏科技资源市场化运营和专业服务机构也是制约共享工作开展的重要因素之一。

2 移动物联管理平台在新片区校企仪器共享中的设计与应用

目前，大部分利用传统网络技术搭建的大型仪器设备共享Web平台，由于受到设备、时间、空间等因素影响，缺乏即时性、灵活性和便捷性。随着物联网技术发展及移动智能硬件普及，根据临港高校和企业供需情况，打造标准规范、功能全面、开放高效的智能移动管理平台，有利于促进科技资源供需有效衔接，提高优质科研资源使用效益。

2.1 系统设计方案

移动物联管理平台由客户端、硬件端和服务端三大部分组成，客户端为基于APP或微信的移动端；硬件端为与软件端联动，实现仪器设备智能化控制和数据收集的物联终端；服务端主要由服务器构成。系统业务应用划分为数据访问层（DAL）、业务逻辑层（BLL）和表现层（UI），实现了“高内聚，低耦合”的分层结构［12］，降低了层与层之间的依赖，便于系统平台的开发、维护、部署和扩展。

（1）数据访问层。主要实现对仪器设备、用户、资料、公告和维护5个基本数据库的交互。仪器设备数据库主要包括仪器设备的名称品牌、规格型号、所属单位、购置年份、制造厂商、购置日期、管理人员等有关数据；用户数据库主要包括各类用户注册信息等有关数据；资料数据库主要包括仪器设备的功能原理、测试范围、操作流程、电子说明书等技术资料；公告数据库主要包括平台发布的有关通知公告、培训信息等数据；维护数据库主要包括仪器设备历史故障信息、维修记录、售后服务等有关数据。

（2）业务逻辑层。主要接收来自表现层的请求，逻辑判断后向数据访问层提交请求并传递结果，起着承上启下的重要作用。涵盖了注册登录、查询预约、数据反馈、设备管理、费用支付和信息统计等多项业务规则的制定和流程实现，并与控制设备的物联终端形成联动。根据业务流程需求和管理权限的差异，应用平台分为普通用户、设备管理用户、系统管理用户等不同角色，分别实现大型仪器设备的预约、使用、审核及管理等功能，并将操作处理结果反馈到前端界面。业务逻辑层是系统架构的核心层，实现三层之间的数据连接和指令传达［12］。

（3）表现层。负责数据直接跟用户进行交互，一般是指系统的界面，用于数据录入、显示等。系统平台各类用户都可以通过智能移动终端（如手机）关注微信端或下载APP客户端，实现仪器资源共享业务的有关操作。

2.2 应用功能模块

平台应用功能模块利用移动终端普及率高、网络信息覆盖广等现代通信优点［13］，使其从固定化转换为移动应用化，增强了平台和用户、需方和供方的及时互动，在扩大平台影响力的同时，也提升了操作的便捷性。功能模块主要由以下四部分构成：

（1）用户管理模块。注册和登录，针对不同用户类型赋予不同的使用和管理权限，普通用户侧重于设备资源的浏览查询、预约、使用和结果，设备管理用户侧重于设备资源的展示、维护、审批和评价管理，系统管理用户侧重于绩效和数据分析。考虑到共享仪器设备价值高昂和实验室安全两个方面，要求用户注册采用实名制，以便进行管理和溯源，同时结合手机“一键登录”模式，实现用户无感知校验，具有操作安全、便捷、低延时的特点。

（2）使用预约及结算模块。本功能模块主要面向对大型仪器设备的需求用户，实现仪器预约、需求提交、在线测试、费用结算、技术咨询和反馈评价等功能。用户查询获得所需仪器信息后，如自行上机操作，首次申请使用需通过仪器基础操作在线测试方可预约，到达现场后通过物联网终端开机进行实验操作；如委托测试，则跳过在线测试环节直接提交需求。费用结算方式可采用线上支付或到仪器所在单位财务部门支付。用户对预约设备如存在操作或技术方面的问题，可即时通过线上或线下的方式联系设备管理员。委托业务结束后，用户可以根据相关仪器使用效果、服务中存在的问题等进行评价及反馈，以便供方进行改进，提供更高质量的服务。

（3）仪器绩效统计分析模块。该模块主要借鉴和参考科技部2015年发布的《科研设施与仪器管理单位在线服务平台建设运行管理规范》和《科研设施与仪器国家网络管理平台管理单位数据报送规范》［14］，形成以设备投入、使用绩效、人才培养、效益产出等为主体的统计分析报表，并反馈给政府管理部门和仪器资源拥有方的管理机构，方便管理工作开展，为下一步资金支持、共享补贴、购置方向、建设布局等提供必要的数据支撑。

（4）通知公告及技术交流模块。该功能模块主要是面对各类用户，发布和管理共享平台通知公告及技术交流等信息，包括仪器等科技资源的检索和查询方法、预约下单结算流程、最新入驻平台的机构及新到仪器、检测领域技术咨询专家及行业动态资讯等。同时集聚产品研发检测需求和科研成果发布、科技产业基地和技术人才队伍宣传、仪器设备使用经验及操作心得等，形成产业供需链条及数据资源池，为促进共享平台的普及和科技创新业务的发展拓宽渠道。

3 构建新片区仪器资源有效共享长效机制的建议

3.1 引入市场创新机制，带动仪器资源共享

政府推进科技资源共享在一定程度上更利于统筹规划、整合集成，但科技创新服务不能忽略市场配置资源的基础性作用。可根据相关政策探索仪器设备的所有权和使用权分离，通过创新市场机制，多渠道、多途径探索大型科学仪器共享市场发展方向。建议引入“O2O”线上预约、线下体验一站式检测服务模式以及第三方运营团队［15］。线上主要通过移动管理平台负责协调和沟通需求、解答用户问询、推介机构和服务、在线支付和评价等；线下主要负责合同签订和履行、样品接收和送检、报告归档和递送等。通过线上和线下结合的闭环服务，建立共享生态体系。

专业的第三方服务，可有效地满足用户对异构环境中仪器设备的普遍服务需求，降低科技资源供应单位的管理压力，使其能更集中于核心业务的建设和发展。同时，可根据业务范围编制大数据分析报告，为地方政府科技战略规划、企业综合研发导向、科研院所资源建设布局提供数据参考，促进地区科技资源服务的整体有效联动。

3.2 完善区域制度建设，保障创新资金支持

建议加强区域性制度建设和扶持力度，出台推进科技资源开放共享、支持资源融合的政策措施。通过设立区域联合研发开放引导资金，发挥临港新片区119.5 km2先行启动区域内的优质科技资源的优势，带动前沿产业区、国际创新协同区、生命科技产业区等仪器资源共享。通过政策引导，为科研院所和创新企业的技术研发和产业升级提供良好的资源环境。

根据参与和提供共享服务机构的不同性质，分类制定相关激励制度，完善后补助机制。对公益性科技服务机构，考虑其社会价值和溢出效应，采用政府购买、运行补贴等方式给予长期支持；对商业性科技服务机构，重点评估其服务对地方共性需求的满足度及创造的经济价值，制定相关激励措施［16］。对于大型仪器共享过程中产生的检测行为可能会涉及的相关纠纷，地方政府主管部门应联合相关行业协会及供需方代表，认真研究双方可接受的法律机制，规范服务合同条款，依法开放，消除顾虑。

3.3 加大宣传交流途径，培育仪器共享氛围

在引入市场机制、政策引导等措施提升仪器设备共享服务意识的同时，建议进一步加大地方科技主管部门、科技服务机构、行业协会、科研院所、园区和企业之间的合作交流，扩大知晓面和共享服务范围。同时通过线上微博、公众号、软文、短视频等新媒体传播，结合培训交流、专场讲解等方式对资源共享平台、最新扶持政策、先进检测方法、技术研究成果等进行多元化宣传，提升临港新片区创新型企事业单位对科技资源共享的认知度。

4 结 语

在科技进步的推动下，我国科研仪器设备装备和共享管理水平不断提高。利用新技术、新模式提高校企仪器等科技资源的开放纵深度，提升精准化和个性化服务质量是一个重要的发展趋势。仪器共享不仅能促进科技资源的利用效能，为地方经济、教育水平、企业综合研发能力和科研产出带来持久的动力，还可以衍生到科技咨询、技能培训、成果转化、产学研合作等诸多领域。期待在各方资源的合力下，以打造支持临港新片区智能制造的公共服务体系为目标，为新片区产教融合、协同创新和开放共享助力。