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摘要：近年来,在物联网(internet of things, IoT)平台商业带动和各级政府政策支持下,制造业智能化和数字化转型进程加快.制造商通过接入IoT平台,借助平台提供的基础设施开展智能产品的研发和生产,进而为消费者提供智能化产品和服务.在一个由政府、 IoT平台和设备制造商组成的系统中,通过构建博弈论分析模型,研究了制造商智能产品创新决策、 平台转移支付及政府补贴间的相互作用.研究表明: 1) 政府不提供补贴时,平台根据智能产品交叉销售水平和制造商的研发成本效率调整佣金率和转移支付的大小以激励制造商创新,进而获取更高的市场收益. 2)政府提供补贴时,政府补贴设备制造商或补贴消费者对智能产品创新具有相同的促进作用.而当智能产品研发成本较大时,政府的补贴不足以充分激励制造商扩大智能产品生产,平台转移支付可以加强政府补贴的正向作用. 3)在促进制造商的智能化创新和提升智能产品市场需求方面,政府补贴相比平台转移支付带来的经济效益更加显著.本文研究明确了IoT平台和政府推进制造商智能产品创新升级的赋能机制,可为企业数字化转型、 平台转移支付和政府政策制定提供建设性的决策参考.
关键词：智能产品；物联网平台；设备制造商；转移支付；政府补贴
一、研究背景与意义
数字化转型正在加速推动中国制造业高质量发展，为推进中国实现智能制造注入强劲动能。作为一种新型的数字化基础设施, 物联网（Internet of Things, IoT）平台借助人工智能、大数据和云计算等技术向制造商提供IoT服务，以促进制造业数字化转型。随着制造业数字化转型的逐步开展, 以智能家居为代表的智能产品也成为企业追逐创新的“新高地”, 一系列智能设备制造商不断涌现；同时, 传统设备制造商也在积极寻求数字化转型升级。IoT Analytics报告显示, 全球物联网智能设备连接数量在2022年增长了18%, 达到了14.3亿个活跃的物联网终端设备。在2023年，IoT Analytics预计全球连接的物联网设备数量将再次增长16%, 达到16.7亿个活跃终端设备。
智能产品可以向消费者提供语音唤醒、个性化推荐等智能服务，并借助嵌入的传感器、感应器等模块实时收取消费者的使用数据, 进而为消费者提供数字化的产品体验。为此，设备制造商不断加大智能产品的IoT技术创新水平以增加市场的占有率；IoT平台也在借助分析消费者数据开展个性化营销，从而提升了消费者满意度。然而，相比传统产品, 智能产品的研发和生产成本往往更高，因此会显著增加设备制造商的负担. 据统计, 智能产品硬件成本可能占整个物联网解决方案开发成本的70%，且根据不同的技术路径、智能应用场景和数据处理精度, 智能产品的生产和研发成本可能不同, 例如智能腕带产品的开发成本大约为50万美元, 这对中小型设备制造商和初创企业而言意味着巨大的资金投入，会对他们开展智能化产品研发和创新形成挑战。同时, 智能产品研发过程中伴随的技术不确定性和资金确实常常禁锢了制造商研发创新的热情. 为此，IoT平台可以借助补贴等平台转移支付向设备制造商提供创新激励，进而增加智能产品的市场需求量. 例如, 亚马逊在物联网发展初期不仅提供给制造商各类技术研发支持还发布了Alex基金, 为初创的中小智能设备制造商提供资金援助；阿里也在2020年宣布启动“春雷计划”, 扶持中小家电企业实现智能化升级。此外，中国各级政府也在不断借助财政政策支持促进制造企业的智能化转型升级, 旨在进一步提振智能产品消费, 满足人民群众对智能家电的消费需求。尤其在新冠肺炎疫情期间, 中国政府将发展数字经济上升到国家战略高度, 相继出台一系列财政补贴策略。
考虑到智能设备制造商的创新发展和数字化转型升级决策不仅涉及到制造商企业端的研发决策设计, 还会受到来自消费者购买决策和数据分享决策的影响, 这显著不同于传统电商平台的运营管理研究. 此外, 目前相关研究大多聚焦于消费级互联网平台的运营研究或产品层面的合作策略研究, 对在物联网平台支持下的定价机制和创新激励探索尚不充分. 区别于消费级互联网平台企业与零售商之间的合作关系更多的是交易赋能关系, 物联网平台技术赋能制造商数字化转型升级的问题情境下, 不仅需要考虑平台型企业与制造商之间的技术合作机制, 还需深入分析物联网平台支持下消费者接入平台的行为机制对智能产品市场销售的影响, 这就使得供应链成员间协同运营问题更加复杂, 故考虑不同激励措施和协同优化问题更为重要. 因此, 在物联网平台支持下智能产品创新中探究政府补贴机制、IoT平台转移支付机制与制造商创新决策之间的相互作用将具有很重要的实践和学术意义.
二、主要内容
综合平台转移支付和政府补贴两种激励机制, 本文构建了物联网平台、设备制造商以及政府的三方博弈模型, 深入探究IoT平台转移支付决策、设备制造商智能化创新决策与政府的补贴决策之间的相互作用关系. 本文的目的在于通过讨论物联网平台、设备制造商和政府之间的博弈关系, 进而明确物联网技术创新激励策略, 为政策设计者、设备制造商和IoT平台提供决策建议, 加快推进制造企业智能化转型升级. 主要研究内容如下：
(1)平台的转移支付以何种形式更有利于设备制造商的智能化升级？物联网产品销售带来的需求溢出效应如何影响平台的转移支付投入？
（2）政府补贴的两种形式, 即补贴设备制造商和补贴消费者, 何种补贴形式更有助于智能产品的研发创新？
（3）平台的转移支付和政府的补贴两种激励机制下智能产品的创新水平和产品市场覆盖率如何变化?
三、主要结论及政策建议
本研究探究了数字化转型背景下, 物联网平台企业和制造商之间的决策互动和合作关系, 分析研究了物联网平台转移支付、政府补贴对制造商创新决策的影响. 主要研究结论和原因分析如下：
（1）制造商的智能产品研发成本、交叉销售效应和消费者数据分享比例影响了IoT平台的转移支付策略. 平台会综合考虑智能产品交叉销售带来的间接利润和产品销售代理佣金带来的直接利润, 使用补贴激励制造商进行智能产品研发, 并提高代理佣金以增加销售收入. 这也进一步呼应了平台在推动传统制造商企业实现数字化转型方面的作用, 从而增加智能产品的市场供给量. 出现上述结论的主要原因在于平台是交叉销售效应的直接受益者, 因此平台可以通过调整补贴和收取技术服务费的方式实现自身利润的最大化.
（2）政府补贴制造商或消费者对智能产品创新的促进作用相同, 且政府补贴可以影响平台的转移支付. 当智能产品的生产成本很高时, 政府的补贴可能无法充分激励制造商增加智能产品的生产量. 此时, 平台借助智能产品的交叉销售效应受益, 并向制造商提供补贴以促进制造商创新. 相反, 如果生产成本较低, 政府的补贴已经足以激励智能产品的创新, 那么平台可能会向设备制造商收取技术服务费. 因此, 平台补贴和政府补贴具有相互替代的作用. 出现上述结论的主要原因在于政府补贴可以直接降低制造商的研发成本, 而平台则可以直接获取交叉销售效益, 因而平台更倾向于在政府补贴力度较小时, 借助平台的补贴提升制造商创新动力.
（3）当政府补贴超过一定总量时, 相对于平台的转移支付, 政府对设备制造商的补贴可能更有效率. 因为平台向企业提供转移支付后, 制造商可能减少了开展智能产品研发的动力, 降低了市场销量. 政府的补贴目标是扩大智能产品的市场覆盖率, 而平台需要权衡补贴金额和交叉需求价值. 因此, 在某些情况下, 政府补贴可能更直接地促进了智能产品市场需求量的增加.
本研究结论有以下启示值得关注：（1）智能产品通过实时数据分享增加平台价值, 但隐私保护关注限制了数据分析价值. 增加网络安全投资或政府激励可提高消费者数据分享热情, 推动制造商数字化转型投资研发创新. （2）为降低企业数字化转型成本, 平台可通过正向转移支付激励制造商增加产品创新, 政府也可通过税收减免和消费券等形式补贴, 扩大智能设备市场覆盖率, 加速各行业数字化转型升级.
四、边际贡献与未来拓展
本文可能的创新点和文献贡献如下：
（1）扩展了平台在促进企业数字化转型的作用和角色研究. 当前, 消费级互联网平台的决策分析和激励策略研究相对较多, 而从IoT平台转移支付视角促进设备制造商开展智能化创新升级的研究较少, 且当前研究大多以案例、实证等分析方法研究物联网平台对制造业数字化转型的影响和作用机理. 而本文借助博弈论模型分析了物联网平台转移支付、政府补贴对制造商创新决策的综合影响, 可为平台促进制造业数字化转型升级提供有力的证据支撑.
(2) 丰富了制造业数字化转型升级过程中平台和政府的不同作用和角色定位. 先前的研究大多单一的考虑平台补贴对企业创新的作用, 而鲜少从平台与政府补贴双向赋能制造业转型的机制考虑制造企业智能化转型的决策问题, 本文通过分析有无政府补贴以及政府补贴不同形式下平台转移支付的变化情况, 并对比分析了平台和政府在促进制造商创新升级的作用差异, 可以为政府补贴政策的制定以及平台技术支持的决策提供理论支撑.
（3）揭示了制造业数字化转型中消费者决策的影响研究. 本文考虑了消费者的隐私关注问题, 从购买智能产品消费者的数据分享行为出发, 分析了物联网技术支持下智能产品的交叉销售效应对平台转移支付和政府补贴的影响, 可以为后期消费者数据隐私和数据安全等方面的物联网发展和制造业转型升级提供决策建议.
本研究未来的扩展方向如下：
（1）本文仅考虑一家设备制造商的情形, 未来可将问题扩展到包括软件提供商、通信设备制造商等构成的IoT生态供应环境中；
（2）未来可以考虑需求不确定和质量不确定对智能产品销量和企业数字化创新决策的问题；
（3）未来可考虑从平台数据分析和物联网数据共享的视角分享信息不对称对博弈主体的决策影响.
（4）考虑到消费者数据也会显著影响物联网平台的行为决策, 为此后续研究中将内生化消费者的行为决策, 并进一步分析消费者的数据分享数量、损失厌恶水平等对物联网平台和制造商决策的决策影响？
五、写作、投稿和修改心得体会
物联网平台赋能制造业数字化转型是当前制造业中的重要发展趋势。本文作者于2023年7月将论文投稿到《系统工程理论与实践》，在编辑部老师和三位审稿专家的认真审核与评估后，最终经过三轮修改得以发表在《系统工程理论与实践》期刊。为了更好的指导实践和反映现实情境，作者广泛的查阅了关于物联网的相关技术文档以及物联网平台的相关运作方式，结合物联网产业实践，深入分析了平台和政府补贴制造业数字化转型的管理学启示和政策建议。考虑到智能产品与传统产品之间的质量差异维度，作者查阅了大量关于智能产品结构组成的相关文献和资料，指出了智能产品相比传统产品所具有的基础功能以外，还需要各类传感器以及智能网联模块的安装。以智能门锁为例，一方面，智能门锁需要保证有上述锁头、锁芯、弹簧以及各种轴承小零件的机械部件，这使得用户可以完整使用智能门锁的基础功能（实现锁门）。进一步地，智能门锁为了实现智能化，并且为了较好的收取消费者的使用数据（例如收集消费者的指纹、按压力度），需要安装压力传感器、光敏电阻等电子器件。此外，制造商需要确定智能门锁的锁内指纹图像的学习型算法、将指纹进行还原的指纹还原技术、智能门锁的操作系统以及开发手机app实现智能门锁的在线实时操作。此外，作者在物联网环境下，也考虑了消费者对智能产品的隐私泄露关切层面，作者尝试将购买产品的消费者分为三部分，即①仅倾向于购买传统产品；②倾向于购买智能产品但在购买后不愿意共享使用数据；③倾向于购买智能产品且购买后愿意共享使用数据。并分析了消费者行为对物联网创新水平的影响。
借助上述多维角度的分析与验证，最终得以更好的将研究与实践结合，并基于研究结果提出了针对性的管理启示。本文在经过三轮的评审与认真修改与讨论后，最终于2023年12月被编辑部接收录用，在此衷心感谢编辑部老师、编委会老师和匿名审稿老师对本论文的修改与提升所给出的帮助与鼓励。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索，科研研究是一种不断追求知识和创新的过程，充满了挑战和发现的乐趣，我们希望未来能够产出更多关于物联网相关的研究，为我国的数字化转型和智能制造贡献自己微薄的力量。
本文摘编自《系统工程理论与实践》2024年,第44卷,第1期论文《智能产品创新中物联网平台转移支付与政府补贴策略研究》（点击题目链接全文）；
作者：李秀峰1, 博士研究生,研究方向:平台创新与工业互联网；李波1；李勇建2, 博士,教授,博士生导师,国家社科基金重大项目、国家自然科学基金重大研究计划首席专家,国家级领军人才,研究方向:物流与供应链管理,平台经济与运营管理,系统优化与决策分析等
1. 天津大学 管理与经济学部, 天津 300072;
2. 南开大学 商学院, 天津 300071
2024年第1期以“人工智能与数字经济”为专辑，汇聚全国高校科研人员力量，对中国数字经济实践中碰到的问题进行深入研究，为理解数字经济运行规律添砖加瓦，为数字中国建设贡献高校智慧。入选论文共22篇，涵盖了三个方向：1) 数字经济机理与机制；2) 数字经济发展对经济社会影响；3) 人工智能技术在经济社会中的应用。