工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的全球供應(yīng)鏈體系變革

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  以下文章來自  清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院副院長兼物流產(chǎn)業(yè)研究中心主任，博士生導(dǎo)師 劉大成

   一、新基建與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展

  （一）疫情下的新基建

  此次新冠肺炎病毒疫情肆虐全球，截至7月15日，全球累計確診人數(shù)高達1341萬例，累計死亡57萬例，給全球帶來了巨大的生命和經(jīng)濟財產(chǎn)損失，并引發(fā)經(jīng)濟、政治和社會危機^[1]。世界衛(wèi)生組織（WH0）預(yù)測此次疫情最悲觀情況將是全球數(shù)十億人感染，死亡超過6900萬人^[2]；世界貿(mào)易組織（WT0）4月8日預(yù)測2020年全球貿(mào)易將縮水13%-32%，并可能造成自大蕭條以來最大衰退；國際勞工組織（ILO）6月30日發(fā)布《監(jiān)測報告：新冠肺炎與勞動世界》中提到，2020年第二季度全球工作時間減少了14%，相當于損失4億個全職工作；而世界貨幣基金組織預(yù)測2020年全球經(jīng)濟將萎縮4.9%。

自2018年底到2020年4月，中央經(jīng)濟工作會議、中央政治局常務(wù)會議和國務(wù)院常務(wù)會議分別以各種方式提出“新基建”，最初的新基建僅僅是覆蓋5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等信息化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但在今年新冠肺炎病毒疫情下全球供應(yīng)鏈暫停、中美貿(mào)易脫鉤和中國非市場化地位等困難情況下提出的新基建則增加了特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁等，減少了物聯(lián)網(wǎng)，形成包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的七大領(lǐng)域，并立足以市場投入為主，以“一業(yè)帶百業(yè)”。

新基建的七大領(lǐng)域可以更粗線條地劃分為三個體系，以5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為核心的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；以人工智能和大數(shù)據(jù)中心為核心的算力基礎(chǔ)設(shè)施；以特高壓（第六種運輸方式）、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁為核心的交通基礎(chǔ)設(shè)施^[3]。

新基建之所以提出以市場投入為主，就是把新基建做為對以鐵公基為主的傳統(tǒng)基建計劃投入方式的補充，特別是數(shù)字經(jīng)濟自帶的市場增長潛力、資本虹吸能力和崗位自雇能力，而政府性投資和政策紅利起到“四兩撥千斤”的催化劑作用。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通信技術(shù)與數(shù)字產(chǎn)業(yè)的完美融合，更是未來傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，工信部配合新基建提出了改造升級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)、提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心能力和建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快上線上云，促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域協(xié)同發(fā)展和增強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群能力等。據(jù)Accenture預(yù)測，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場到2020年將達到萬億元規(guī)模，并著力在通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和安全三個方面推動產(chǎn)業(yè)中人、數(shù)據(jù)和機器間的融合式數(shù)字互聯(lián)。

（二）5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是5G最主要的應(yīng)用場景，也是5G獲得市場支持的核心獲益場景。做為世界工廠的中國制造業(yè)將因為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”而更深度與信息技術(shù)、數(shù)字經(jīng)濟相融合，5G賦能的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也將成為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、結(jié)構(gòu)變革的基礎(chǔ)支撐。

5G離不開工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場景落地，這是由其積極性決定的。5G投資巨大，僅2020年投資建設(shè)的55萬個5G基站就預(yù)計花費1803億元，如果再考慮5G采用比3G/4G更高頻段載波會導(dǎo)致5G基站數(shù)量需三倍于4G基站數(shù)量才能覆蓋原有4G通信范圍，則僅基站建設(shè)成本就需要5.4萬億元，而每年租借鐵塔及耗電費用也高達1.2萬億元，但是如果只是面對消費互聯(lián)網(wǎng)市場，傳統(tǒng)4G的年收益最高只有2019年的8145億元，利潤只有1400億元。也就是說當5G僅面向以滿足增強型寬帶（eMBB）為主體需要的消費互聯(lián)網(wǎng)市場，將不可能收回投資；只有5G應(yīng)用在以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，才可以既充分發(fā)揮5G在eMBB基礎(chǔ)上的高可靠性低時延（uRLLC）和海量互聯(lián)規(guī)模（mMTC）以補齊5G的“能力三角”，又從以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主的各種垂直產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中獲取其樂于支付的超高費用。

5G和邊緣計算從通信網(wǎng)絡(luò)上與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合，從而在G比特級的eMBB、可靠性超過99.999%的1ms單項空口時延的uRLLC和10⁶/Km²連接數(shù)密度的mMTC“能力三角”通信基礎(chǔ)技術(shù)條件上推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)支持能力。不過5G只是移動通信發(fā)展的一個階段，未來可能會逐步過渡發(fā)展到6G，也可能被以TCP/IP為核心的軟件替代硬件或馬斯克的星鏈（Starlink）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)所更改通信技術(shù)的發(fā)展道路，但未來的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景依然會重點放在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。

（三）大數(shù)據(jù)中心支撐的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

數(shù)據(jù)中心是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支撐，而工業(yè)大數(shù)據(jù)則是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的核心。工業(yè)大數(shù)據(jù)即工業(yè)數(shù)據(jù)的總和，通常包括企業(yè)信息化數(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和外部跨界數(shù)據(jù)，并存在于企業(yè)內(nèi)部、產(chǎn)業(yè)鏈及跨產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)鏈經(jīng)營主體內(nèi)。企業(yè)信息化數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，主要包括產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)、上下游供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)和客戶服務(wù)數(shù)據(jù)等高價值密度的企業(yè)核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)則是利用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、采集的設(shè)備和裝備狀態(tài)運行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)等海量新增數(shù)據(jù)；外部跨界數(shù)據(jù)則囊括了市場數(shù)據(jù)、政策數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、生態(tài)數(shù)據(jù)等影響企業(yè)生產(chǎn)與運營的復(fù)雜數(shù)據(jù)。此中機器數(shù)據(jù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量極大，遠超過消費互聯(lián)網(wǎng)。

工業(yè)大數(shù)據(jù)既符合大數(shù)據(jù)的高容量（Volumn）、快速度（Velocity）、多品類（Variety）和真實性（Veracity）的4V特性，更滿足反應(yīng)工業(yè)系統(tǒng)的系統(tǒng)化特征的“多模態(tài)”、物理對象間與過程的語義關(guān)聯(lián)的“強關(guān)聯(lián)”和嵌入物聯(lián)網(wǎng)智能互聯(lián)的“高通量”等特征，并符合不同空間和時間尺度的“跨尺度”數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)實現(xiàn)“協(xié)同性”的動態(tài)協(xié)同、復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的“多因素”、依靠“因果性”實現(xiàn)的高可靠和高確定性的數(shù)據(jù)分析以及依賴“強機理”實現(xiàn)基于領(lǐng)域機理知識的數(shù)據(jù)降維等要求。

因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心必然是大數(shù)據(jù)中心的必然分中心，也是智能制造的核心價值，并可以與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道推動傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)供需精準對接，實現(xiàn)更有效率、更低成本、更加精準的資源配置，驅(qū)動制造業(yè)生產(chǎn)、管理和營銷模式的全面創(chuàng)新，從而顯著提升制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益。

（四）人工智能驅(qū)動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

人工智能一直是人類持續(xù)追求的目標，是用技術(shù)手段來模擬對人的思維、決策和行動的一種仿真和替代，通常包括弱人工智能、強人工智能和超人工智能，而目前發(fā)展主要還停留在弱人工智能階段。

人工智能從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)感知器、貝爾曼公式、機器學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)階段幾經(jīng)起伏，并隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和機器人的快速發(fā)展推進了人工智能的高速迭代發(fā)展，已經(jīng)在替代人的思維、決策和行動的部分功能方面取得進展，并向助智學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)和自行動等4個方向發(fā)展，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合則在工況自感知、工藝自學(xué)習(xí)、裝備自執(zhí)行和系統(tǒng)自組織等方向發(fā)展，即達到智能制造階段。

二、從信息化到網(wǎng)絡(luò)化再到數(shù)字化的制造業(yè)

（一）信息化時代的制造業(yè)

信息化解決的是人與機器之間的數(shù)字聯(lián)通的問題。如制造業(yè)企業(yè)信息化中許多企業(yè)使用的ORACLE數(shù)據(jù)庫、PTC公司的PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、SAP公司的ERP企業(yè)資源管理、以及MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、WMS庫存管理系統(tǒng)等，主要實現(xiàn)了管理者對企業(yè)各種資源的實時與非實時的監(jiān)控、調(diào)度和計劃等^[4]。

從信息化時代最典型的供應(yīng)鏈型制造型企業(yè)就是利豐集團的“利豐供應(yīng)鏈”。最早成立于1906年的利豐行在1985年由第3代企業(yè)繼承人馮國經(jīng)、馮國綸從以貿(mào)易為核心轉(zhuǎn)向“準制造商”，利用制造業(yè)信息化時代的契機進行與傳統(tǒng)制造商的聯(lián)合開發(fā)和無疆界的分散化虛擬生產(chǎn)。1992年利豐有限公司在香港上市，并陸續(xù)在全球40多個經(jīng)濟體構(gòu)建了260多個辦事處和倉庫，聘用了35000名員工，并吸引了遍及全球的15000家供應(yīng)商。利豐集團在2000年就實現(xiàn)了32億美元收入，2001年實現(xiàn)了203億美元收入，2011年最高市值為2050億港元，成為香港股市股王。

（二）網(wǎng)絡(luò)化時代的制造業(yè)

網(wǎng)絡(luò)化解決的是人與人之間的數(shù)字聯(lián)通的問題。過去實體的商貿(mào)渠道同時決定生產(chǎn)和消費兩端的通用性和規(guī)模型，但互聯(lián)網(wǎng)直接更改了生產(chǎn)與消費間的貿(mào)易渠道。傳統(tǒng)實體商貿(mào)渠道中間商最重要，可以通過對生產(chǎn)和消費兩端的信息把握賺錢中介差價，但互聯(lián)網(wǎng)平臺解決了生產(chǎn)與消費的短接問題，且以近零成本近零時延實現(xiàn)了供需兩端的個性化與差異化^[5]。

過去二十多年的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)主要是消費互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了個性化需求與差異化供給近零成本、近零延遲地精準對接并形成規(guī)?；??；ヂ?lián)網(wǎng)極大程度地方便了供需雙方的短接，進而直接影響了中間商賺差價的市場空間，曾經(jīng)風(fēng)光無限做為全球供應(yīng)鏈標桿的“利豐供應(yīng)鏈”被新型市場拋棄。2020年3月20日，利豐集團的市值僅有43億港元；5月15日不得不以106億港元被普洛斯私有化溢價并購。

（三）數(shù)字化時代的制造業(yè)

數(shù)字化解決的是設(shè)備與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)，依靠的技術(shù)包括大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈和賽博系統(tǒng)等，過去20年在信息化和網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上推進了數(shù)字化的產(chǎn)生和發(fā)展，使得其與最具流動性的資本融合并快速實現(xiàn)資源配置優(yōu)化再優(yōu)化。

數(shù)字化具體是指設(shè)備之間可以通過數(shù)字自組織并形成自洽，德國“工業(yè)4.0”及其的賽博系統(tǒng)就在解決這個問題。

過去在信息化時代，企業(yè)可以通過ERP系統(tǒng)制定科學(xué)的主生產(chǎn)計劃MPS，交給班組長去組織生產(chǎn)，由工人按計劃去揀選零件、搬運和加工零部件，或者安排機器人拾拿、AGV小車搬運和機器人加工；但在工業(yè)4.0數(shù)字化時代的賽博系統(tǒng)中就發(fā)生了變化。工業(yè)4.0核心的賽博系統(tǒng)也同樣產(chǎn)生一個指令產(chǎn)生的生產(chǎn)計劃，但這次這個生產(chǎn)計劃不僅傳遞給班組長，分解給計劃員、調(diào)度員和工人，還同時傳遞給了貨架、AGV小車、機器人、加工設(shè)備以及被加工的零部件。工人知道何時何地從哪個貨架拾取、使用哪個AGV運輸、使用哪個加工設(shè)備、采用哪種工藝、加工哪個零部件；加工設(shè)備知道何時何地由哪個操作工人使用哪種工藝加工哪個零部件；AGV或機器人知道何時何地從哪個貨架拾取、運輸?shù)侥膫€設(shè)備進行加工；零部件也知道何時何地被哪個機器人從哪個貨架拾取、被哪個AGV運輸和在哪個設(shè)備被哪個工人加工，所有相關(guān)要素都可以互相握手并進行自組織的加工，這就是數(shù)字化時代的工業(yè)4.0體系，一方面保證底層的自組織糾錯，另一方面提高底層的效率和柔性。

三、“逆全球化”牽引的全球供應(yīng)鏈體系變革

（一）從制造業(yè)全球化到“逆全球化”與全球化并行

推進經(jīng)濟全球化和制造業(yè)全球化的因素有三個。首先是兩次工業(yè)革命和電氣化帶來生產(chǎn)、交通、運輸和通信成本的降低，特別是集裝箱及其相應(yīng)運載系統(tǒng)的產(chǎn)生，推動了資本、技術(shù)、商品和人力低成本高效率的全球性流動；其次是國際貿(mào)易組織和區(qū)域貿(mào)易集團包括跨國公司的逐步強盛，使得發(fā)達國家具有高流動性的資本與發(fā)展中國家低成本的土地、勞動力乃至原始資源更高效的結(jié)合到一起；第三是兩極格局形成相對穩(wěn)定的政治環(huán)境、前蘇聯(lián)解體帶來的市場經(jīng)濟為主體的全球市場形成。

當然，從信息化、網(wǎng)絡(luò)化再到數(shù)字化也將世界在邏輯上形成完整體，加速了經(jīng)濟全球化。但是也有看到，恰恰是數(shù)字化帶來了強資源配置優(yōu)化能力，反而也形成了“逆全球化”的新思潮。

據(jù)英國樂施會統(tǒng)計，2015年全球前67名富豪的年收入總和超過了全球底層35億人的年收入總和；2016年則變?yōu)槿蚯?/span>8個名富豪的收入總和超過了全球底層35億人的年收入總和；2018年則縮小到前5名富豪的收入總和超過了后35億人的收入總和；而據(jù)美林美銀統(tǒng)計，2017年美國排名前0.1%的富豪們總資產(chǎn)超過了后90%人群的總資產(chǎn)。這樣日益增長的財富差距和基尼系數(shù)必然造成民生問題，數(shù)字化進一步強化原有的資本強流動性與發(fā)展中國家勞動力的資源配置優(yōu)化能力，導(dǎo)致發(fā)達國家底層就業(yè)崗位缺失，這可以解釋法國黃馬甲運動、美國特朗普上臺和英國退歐等一系列現(xiàn)象，選票政治促使政府開始選擇開啟“逆全球化”進程。

（二）“逆全球化”牽動的全球供應(yīng)鏈變革

此次疫情加劇了各國在金融、航運、原料供應(yīng)的矛盾與沖突，這種撕裂導(dǎo)致的逆全球化對中國的發(fā)展不利，特別是中國面臨著自加入WTO之后最大的脫鉤風(fēng)險——“非市場經(jīng)濟地位”，全球產(chǎn)業(yè)鏈將有可能重塑一個將中國排除在外的新全球產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

全球疫情發(fā)生以來，國際空運、海運量明顯下降，國際物流全面受損。我國在國際物流上的影響力極弱，海運和空運都僅有10%的市場份額，與我們在全球化商貿(mào)的占比嚴重不符，根本無法保證全球產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的率先恢復(fù)和促進與國際之間的交流。全球的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈也不是簡單地先暫停等疫情過后就能馬上重啟。美國總統(tǒng)特朗普稱此次疫情讓美國學(xué)到了保障本地供應(yīng)鏈的重要性，提出要將產(chǎn)品撤回美國生產(chǎn)。日本首相安倍也表示，讓那些對國家依賴程度高的產(chǎn)品的生產(chǎn)基地回歸日本。許多發(fā)達國家更傾向于不單從產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的成本與市場來考慮問題，而是技術(shù)的封鎖以及地緣政治的角力。過去資本的高流動性與我國勞動力紅利、逐漸建成并升級的供應(yīng)鏈相結(jié)合，使資本的發(fā)展、歐美國家的發(fā)展與中國的發(fā)展有機的結(jié)合在一起。但由于多年來發(fā)達國家底層勞動力崗位流失產(chǎn)生了一系列民生問題，也帶來了逆全球化的思潮，泛起了極端民族主義、民粹主義、孤立主義。一方面是全球化的趨勢浩浩蕩蕩，因為在資本與資源配置上，全球化的效率最高；另一方面，民眾的選票決定了部分發(fā)達國家政府不得不走向逆全球化。我國雖在低端的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上擁有絕對的優(yōu)勢，在中端產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上也具有相對優(yōu)勢，但在高端產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上尚未具有與發(fā)達國家競爭的實力。未來十年內(nèi)，我國中低端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的維系沒有問題，但如果缺乏高端供應(yīng)鏈的帶動，未來“中國制造”的升級和發(fā)展將步履艱難。

當然也不必過于恐懼。在當下的全球產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)中，歐美國家是消費端，中國、東南亞、東北亞等國家與地區(qū)是生產(chǎn)端，非洲、南美是資源端，形成了全球的循環(huán)體系。一旦國際供應(yīng)鏈受阻，全球的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)模式依然能在中國域內(nèi)完美復(fù)制。隨著中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，加之中國地緣遼闊、經(jīng)濟梯次差別大，因此可以在國內(nèi)形成供給端——生產(chǎn)端——消費端的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。如東南沿?？梢猿蔀橄M端，中部的長沙、武漢、成都等城市已成投資回報率較好的城市，可成為生產(chǎn)端，西部則可成為資源端。在這種生態(tài)下，鐵路運輸將提供最核心的支持。一方面是將“鐵公基”與新基建銜接到一起的需要，另一方面是供需的網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)梯次差與經(jīng)濟梯次差形成新的供應(yīng)鏈生態(tài)的需要。

在當前的形勢下，無論是長三角城市，還是粵港澳大灣區(qū)內(nèi)眾多的制造企業(yè)、外貿(mào)企業(yè)，都是全球供應(yīng)鏈的重要一環(huán)，各地區(qū)之間、城市之間、產(chǎn)業(yè)之間、企業(yè)之間要進行聯(lián)盟，“抱團”過日子。與此同時，要盡可能做好包括原材料、生產(chǎn)部件等資源的儲備，以應(yīng)對未來的風(fēng)險，確保產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的安全與地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。