浅析第三次工业革命下的标准化范式研究论文 本文关键词：范式，工业革命，浅析，标准化，研究
浅析第三次工业革命下的标准化范式研究论文 本文简介：1引言 未来学家杰里米·里夫金对未来技术发展趋势的概念化，加上媒体、学术界等积极传播和研究，“第三次工业革命”问题近年来引起了社会极大的关注。然而，恰当运用理论工具对该问题进行系统、严谨分析的研究成果还不多见，即便是2015年以来，广受关注的制造业研究领域，无论是Jewkes等分析经济学家对其缺乏
浅析第三次工业革命下的标准化范式研究论文 本文内容：
1 引 言
未来学家杰里米·里夫金对未来技术发展趋势的概念化，加上媒体、学术界等积极传播和研究，“第三次工业革命”问题近年来引起了社会极大的关注。然而，恰当运用理论工具对该问题进行系统、严谨分析的研究成果还不多见，即便是2015年以来，广受关注的制造业研究领域，无论是Jewkes等分析经济学家对其缺乏研究热情的本质原因，还是中国当前众多经济问题亟待深入研究而无暇顾及的现实困难，都无法阻止以智能化、数字化、信息技术为代表“第三次工业革命”对工业模式的所产生的巨大变革。这场变革以个性化制造和快速市场反应为特征，对现有大规模生产和柔性制造模式进行颠覆性的改造。这必然对现有的产业结构、产业组织产生根本性的变化，也同时对企业的内部管理、流程设置、技术研发等提出新的要求。
上世纪80年代，同样是位未来学家阿尔文·托夫勒的《第三次浪潮》以计算机设计和其他先进技术给制造业带来一场“剧变”为主题，提出标准化将被取而代之的观点，给标准化界带来一次不小的震动。中国学者李春田和童时中1991年同期发表论文提出观点，认为新的技术变革对标准化工作带来也是变革和创新，并指出新的变革关键是“模块化”，作为标准化的高级形态——模块化，既能够实现多元化需求下产品的多样化，又能够在产品模块化、管理模块化和设计模块化下实现低成本的大规模生产。事实上，《第三次浪潮》和《第三次工业革命》在观点上和对未来发展趋势的判断上有很多相同点)，而历史上每一次技术变革都会对全球产业的竞争格局带来深远的影响，通用化、系列化和组合化支持的大规模生产成就了美国工业强国的地位，而组合化和模块化支持的柔性制造实现了日本制造业的赶超。对于当前面临急需实现“制造业强国”战略的中国而言，未雨绸缪地提出中国标准化范式调整战略的方向，做好前瞻性的理论储备和战略政策部署，确保中国经济尤其是制造业转型升级历史重大任务的顺利完成。
2 第三次工业革命的技术经济特征
2.1 三次工业革命的划分
学术界对“三次工业革命”的界定一直存在差异。以Kitney为代表的生物学家认为，“第三次工业革命”以系统生物学与合成生物学耦合为核心;杰里米·里夫金为代表的未来学家认为，“第三次工业革命”是基于通信技术和可再生能源系统的融合。由于学者们对于工业发展过程中的关注点和视角不同，阶段划分自然存在差异。但不管差异如何，对于工业发展的阶段划分应当满足三方面的要求：一是划分需遵循相同标准，使其能够反映工业发展的一般规律;二是以重大技术变革为基础，这种变革必须有广泛的应用;三是对现有的产业结构和产业组织产生深远影响。基于以上要求，结合本文的研究内容，赞成黄群慧以主导性制造系统的技术经济特征为标准划分的三次工业革命的观点：第一次工业革命肇始于18世纪60年代以后，蒸汽机的改良和大规模应用而形成的机械化生产方式;第二次工业革命是 20 世纪早期出现的以“福特制”为代表的流水线大规模生产方式;而当前的“第三次工业革命”，是由于人工智能、数字制造和工业机器人等基础技术的成熟和成本下降，出现的以数字制造和智能制造为代表的现代制造技术对既有制造范式的改造，以及基于现代制造技术的新型制造范式，其核心特征是制造的数字化、智能化和个性化。
2.2 “第三次工业革命”的技术经济特征
“第三次工业革命”源于新兴制造技术和制造工具的突破。与第一次工业革命的机械化生产和第二次工业革命的大规模生产一致，“第三次工业革命”也由于新的基础制造技术和系统的应用而呈现出新的技术经济特征。首先，“第三次工业革命”是个“多维、立体”的生产制造技术体系的概念。以新一代通信技术、新材料、数据处理技术、新能源技术等“通用技术”为基础，以智能制造、数字制造、柔性制造为工具，构成大规模生产系统、定制系统和柔性制造系统等一系列立体生产生态系统。其次，由于“第三次工业革命”涉及技术庞杂，覆盖制造业众多领域，其技术成熟度和产业化水平存在较大的差异。如:3D打印在新材料和激光等技术的进步下，实现由传统日用消费品等简单产品向医疗、军工、汽车、航空等复杂产品的应用转变。再次，模块化设计可实现生产系统的短期重构，解决了以往大规模定制系统无法满足产品多样性以及与成本之间的矛盾。虽然当前仍处于概念设计和研究开发阶段，但对现实在人力资本、管理理念、营销模式和企业发展方面提出必要的战略性要求。最后，“第三次工业革命”对企业的管理机制和组织结构提出新的要求。历次工业发展阶段表明，不同阶段的更替都会改变生产要素的投入结构、需求结构和组织模式，进而对企业的现有机制、制度和管理模式形成颠覆性的影响，以微观企业的改变，进而推动中观产业和宏观经济竞争环境的变革。因此，新制造范式的变革不仅仅是科学技术的一次变革，更是与科学技术相匹配、相适应的企业管理模式的变革，这种变革是一系列的，也将决定先进技术在生产企业的应用深度和广度，进而决定这些先进技术能否形成一个国家的产业核心竞争力。
3 演化经济理论下标准化范式演变
本部分将讨论制造范式演变过程中如何促进标准化范式的演变，并进一步探讨多维制造范式下，标准化范式是否存在向多维演化的可能。因此，讨论将涉及企业技术变革和标准化选择的多样性问题，我们选择一个专门关注企业变革范式源头的理论——演化经济理论来分析解释。
3.1 基于演化经济理论的分析框架
演化经济理论的起源虽然可以追溯到Marshall和S c h u m p e t e r的文章，但直到Nelson and Winter的《经济变革的演化理论》一书出版后才成为经济理论的一个分支。演化经济理论学派批判了新古典经济学范式的风险中性、理性经济人和经济最大化行为，认为这是一种经济过程的特殊情况。相对于新古典经济理论的“典型性”观点，演化经济理论认为不同层次(基本技能、工作团体、企业甚至产业)的相互联系的演化过程。任何一个企业的变化或者整个产业的变化都可以用“变异机制”、“选择机制”和“保留机制”的原理来分析解释。结合本文研究需求，这里仅对“变异机制”、“选择机制”和“保留机制”的分析框架进行阐述，其余不再赘述。
依据演化经济理论的观点，企业变革的动力来自于对现实经济表现的不满，以及适应外部环境的需求。因此，所有与已有生产服务实践或问题解决办法不同的情况，都可以视为变异。这里的企业是指基于经验和知识的学习型组织。由于变异机制是企业依据自身资源和外部环境应激反应，因而演化过程中呈现多样性特征。因而需要通过选择机制来减少多样性，但由于环境的动态变化、持续的细化变异和选择比例，使得选择后多样性仍然存在。积极的变异(如技能、管理模式、惯例等)被选择机制选出后，将通过保留机制进行继承。保留机制展现的是演化过程的稳态。可以视为积极的变异和选择创造的多样性会被企业所保留，并在随后的经营中反复(复制)进行。这也是演化经济理论所提倡的动态均衡观。
3.2 制造范式与标准化范式的协同演变
三次工业革命都是源自制造技术的变革，技术变革也是产业发展和经济繁荣的保证。但仅仅依靠研发人员的技术突破和发明是无法实现的。要使得技术变革，包括产品创新和流程再造能够产生显著、积极的经济效应，还必须通过标准化来实现形成生产力，走向市场，使得变革的技术得以有效扩散。归纳总结了历次工业革命，制造范式与标准化范式的演变过程。
基于演化经济理论分析框架回顾历次工业革命中制造范式与标准化范式的演变过程，我们不难发现，工业革命下的制造范式演化其实是变异机制后选择机制的结果。以第二次工业革命为例，流水线实现大批量生产，正是由于企业不满于生产力无法满足需求窘境，以及小批量生产成本过高的问题而促发的变异机制。但是流水线的出现并不是变异机制下完成的，而是在选择机制下完成，当积极的变异和选择结果——流水线需要通过保留机制继承下去时，标准化范式成为保留机制的工具并实现流水线的反复(复制)——传播与扩散。
综上，通过演化经济理论的分析框架，我们发现，由于企业不满于经济效益和应对外部环境的适应性问题，促发变异机制，并通过选择机制实现制造范式的演化。出于选择机制下制造范式的优良特质复制需求，保留机制实现了标准化范式演化，由此得出制造业范式促进标准化范式演化的结论。与此同时，拉马克式进化要素的驱动下，由标准化范式所保留的优良特质影响了下一阶段的变异和选择，也即影响了下一阶段的制造范式的演化，由此可见，制造范式与标准化范式是协同演变的。需要注意的是，这里所提的协同有别于同步，特指相互影响。
3.3 单维范式向多维范式演化
“第三次工业革命”之前的制造范式是以设计生产一体化产品为主要对象，追求低成本的规模效应。此时与之匹配的简化、统一化、通用化、系列化和组合化是基于单一无功能零配件，以专业化、高效率、低成本为目标而实施的标准化单维范式。这里的单维范式是指生产企业追求低成本、高效率的规模经济效应而共同采用同质或近乎同质的技术方案，即技术标准。根据演化经济理论，企业之间的差异应该体现在基于不同企业文化、组织结构、治理架构等方面的管理标准。本文研究的制造业技术经济特征下的标准化范式，因而并不对管理标准进行研究。
本文认为，“第三次工业革命”下的技术标准化也应该是契合于融合了基础通用技术，智能制造、数字制造、柔性制造等复杂生产系统的多维范式。其依据来源于两个方面：“第三次工业革命”下制造范式是个“多维、立体”的生产制造技术体系，涉及技术庞杂，覆盖的制造业众多领域，以智能制造、数字制造、柔性制造为工具形成产品多样性，其技术成熟度和产业化水平存在较大的差异。因此，“多维、立体”的生产制造技术体系中各个子体系的标准化范式在主体、对象和内容上必然存在较大差异，且各个子体系中的标准化活动是伴随着产品从设计、生产、销售、维护等协同进行的(如带有监测身体健康状况的手表)，任何一个子系统(模块)出现问题必然会影响整个生产体系或产品的效率;“第三次工业革命”下产品的更新换代的速度将大大加快，新技术标准对旧技术标准的转换也会随之加快。由于转换成本、产品寿命和规避风险，新旧标准必然会同时存在于市场。根据演化理论，新标准与旧标准之间的范式必然存在差异。由此，本文将标准化多维范式的定义为：不同标准化主体、对象和内容的两个或以上异质性的子系统并行进行的标准化活动范式。需要厘清的是，这里涉及单维范式与多维范式的讨论，仅仅限于生产要素的投入到完整产品产出的制造过程，并不涉及流程、反馈、组织等管理环节。
4 第三次工业革命影响下标准化范式调整
前文讨论的制造范式与标准化范式协同演化问题，是基于市场机制下产业层面的范式演化。下面将要讨论的是基于企业微观层面的标准化范式调整。结合上一章内容，第三次工业革命下制造范式的演化给标准化范式带来两个维度的影响：一是结构维度，即多维制造范式下微观生产单元(企业)内部和生产单元(企业)之间的标准化范式如何调整;二是内容维度，即技术变革对标准化范式调整的影响，以及调整后标准化范式对进一步变革的影响。
4.1 制造技术变革驱动下标准化范式调整
学者们一致认为，技术变革形成的多样性最终会收敛到同一技术上，形成垄断技术，就是技术标准的形成过程。这也是前文所提的标准化单维范式。但是最终决定技术标准的垄断技术是如何选择和出现的，学术界对此有着不同的观点。这也符合演化经济理论选择机制下多样性仍然存在的观点。客观上的社会经济环境和主观上的企业、产业乃至国家战略都有可能对技术的选择和标准的形成产生影响。标准对生产带来的规模经济效应能够很好促进生产效率的提高。然而，现实中技术变革的风险和不确定性，会对标准效率产生影响，最优标准在现实中很难实现，也极易形成次优技术标准“锁定”和技术标准“路径依赖”问题。第三次工业革命所引发的技术变革会是颠覆性，这对于现有产业格局、产品结构、生产体系等制造范式带来冲击。新制造范式下高新技术更新频率会加快，并伴随极高的不确定性风险。依据演化经济理论，企业出于规避风险的本能，往往会选择比较稳妥且成熟的技术，放弃最优方案，进而形成次优技术标准“锁定”局面。加上标准的“路径依赖”效应，必然对后续的变革产生消极影响，损害社会福利。次优标准“锁定”以及“路径依赖”效应显然会影响企业进一步的技术变革，进而影响整个产业制造和标准范式的演化。从长远来看，这种基于市场机制选择的范式是不利于企业和产业的持续发展。
与产业范式自然演化不同，微观企业标准化范式是需要从以下两个方面主动调整：
(1)加速标准更新频率。依据标准螺旋上升机制，标准应该是通过不断需求识别、制定、发布、实施、监控和复审等环节完成标准的升级或更替。对企业而言，次优技术标准“锁定”是一种本能选择，即便是标准委员会也无法杜绝这一问题。而依靠较高标准更新频率，可以在单位时间内有效地缩短锁定的次优标准与最优标准的差距，缓解次优方案对进一步变革的不利影响。从另一角度来说，更快的标准更新频率，也能够有效地应对新制造范式下更快的技术、产品、工艺的更新，促进新产品、新工艺的迅速扩散。
(2)强化标准的纵向兼容性和标准体系的可扩充性。由于技术更替速度加快，市场存在着同时拥有多代产品、多代标准的可能。因此，新旧标准之间的纵向兼容性成了保障产品市场平稳过渡的关键。同时，强化标准体系的可扩充性来满足新制造范式下的产品功能多元化趋势。
总之，产业层面的制造范式与标准化范式演化之间存在着自然协同效应，滞后于技术变革的标准化活动需要与之高度匹配，否则会影响产业健康发展，失去竞争优势。而企业层面的本能反应往往是不利于这种匹配关系的形成。因此，标准化活动的主体——企业需要正确认识这一问题的客观性和规律性，主动调整标准化范式来应对，使其能够迅速且高度匹配新制造范式。
4.2 多维范式下的标准兼容性
从当前“第三次工业革命”所引起的变化特征和美、德、日等工业强国的工业化与标准化演变趋势特征来看，未来制造业的发展显然是多要素、多产业、多维度、多模式融合的多维范式。“第三次工业革命”引起未来制造业演化趋势应当来自两个方面：一是新技术对旧技术的更替;二是复杂生产系统下各个子系统融合问题。后者是促成多维标准化范式的源头，前者是技术竞争过程中新旧标准更替的规律性特征。我们在多维范式讨论中已经指出，各个子系统内容的标准化范式是异质的，而在不消除异质性的前提下融合子系统，关键是兼容。已有的研究认为，非兼容性会引起技术变革无效率的结果，新技术对旧技术的兼容将是新旧标准更替效率的关键。在动态理性预期下，最初消费者存在不愿意承担转换成本和企业存在不愿意对高新技术风险投资，而造成次优技术标准锁定问题，而新技术对旧技术的兼容可以减少不良预期、消费和生产风险，提高社会福利。总之，兼容性是促进多维标准化范式形成、缓解次优技术锁定和提高标准效率的关键。这好像与技术标准源自垄断技术的初衷相矛盾。事实上，标准化与兼容性之间并不存在矛盾，兼容性仅仅是标准形成后的一种选择。标准是对于普遍使用技术的一种概括，而兼容则是存在于不同类别的技术之间，因此兼容是依赖于标准(接口标准)而存在的。由此，回顾前文内容，单维范式下似乎不存在标准兼容问题。依据演化理论，前一阶段保留机制下复制工作，使得后一阶段的变异遵循前一阶段的技术属性，这是一个持续改进的过程，这是假设不存在破坏性创新的特定变革环境内进行的。然而，“第三次工业革命”引发的新制造范式是个颠覆性的变革，必然存在新旧技术的更替，兼容性成为调整的关键内容。而多维标准化范式下，复杂系统、复杂产品是由各个子系统和子产品融合而成，虽然各个子系统和子产品内部的标准化范式是异质性和多样化的，但在融合过程中接口标准的兼容性是必不可少的。
新制造范式下的产品功能逐渐多元化，纵向分工的制造范式将逐步转向以横向合作为主的制造范式。企业间的技术、产品(功能)融合需求逐渐加强。传统出于垄断技术强化竞争力目的的封闭式标准显然无法满足这一需求变化，标准范式的调整将趋于满足企业间合作的横向兼容性。未来的制造业不仅仅在产品之间的竞争，产品内部的子产品(配件、功能、服务)的竞争也将越发激烈，除了子产品(配件、功能、服务)的质量竞争以外，与产品系统的兼容性优劣也将成为主要竞争内容。
4.3 关于综合标准化的讨论
一个延伸的讨论是综合标准化问题。事实上，标准化研究者们很早就已经关注并研究如何针对复杂系统进行标准化活动的问题。1933 年，苏联著名标准化学者A·K加斯切夫最先提出综合标准化思想：“在目标性与综合性原理的基础上开展标准化”，强调标准的相关性问题、大量成组标准协调一致的必要性问题。目前，学术界普通对综合标准化达成共识的定义是：综合标准化一项系统工程，是运用系统的思维方式和分析方法，以实现标准化对象系统整体最优为目的，以成领域、成体系制定和实施标准为手段的一种先进的标准化工作方式。虽然标准化学者对综合标准化表现出极大的关注热情，在各个行业进行了有针对性的研究，如：农业综合标准化示范区建设，电子对抗装备的综合标准化问题，国家科技平台综合标准化建设，智能电网调度控制系统等，但都没有提出一套系统具有一般性的分析框架，如综合标准化的目标是管理效率的提高还是经济效益的提高?是短期效益的提高?还是基于长期考虑，放弃短期收益?毕竟第三次工业革命下，产品的更新换代的速度将大大加快，新技术标准对旧技术标准的转换必然会带来一定的成本，如果只注重第一代技术标准下的效率问题，而忽视破坏性创新所带来的经济增长的波动性和连续性，就会丧失制造业发展的战略意识。
5 结 语
为应对“第三次工业革命”的机遇与挑战，我国国务院2015年5月19日印发了《中国制造2025》。颁布至今得到了学术界和管理部门的广大关注，将其视为未来10 ~20年内长期指导中国制造业发展的重要纲领。然而，在肯定《中国制造2025》重大意义的同时，其整体规划仍然局限于传统的比较优势、产业结构和共性制度等思维范式上，中国要想在第三次工业革命的冲击下突破长期制约成为工业强国的根本性约束，仍然需要在核心能力上的深入挖掘。从美、日、德等传统制造业强国的发展及核心能力形成历程来看，标准化成为其历程中必不可少的关键要素，甚至可以等同于第二次工业革命中煤、石油、天然气、矿藏等战略性资源。因此，在“第三次工业革命”来临之初，在《中国制造2025》实施伊始，战略性的调整标准化范式从单维向多维转变，以经济效益为目的，有效地实现标准化范式与制造范式相匹配，进而促进制造范式的加速升级调整，是促进我国能否在未来10~20年间成功跨入世界制造业强国之列的历史关键任务。其调整策略可参考以下三点建议：
一是充分利用标准联盟，强化协商一致的作用。企业间的分工合作将从纵向分工逐步转向横向融合，标准联盟也将从同质或纵向联盟逐步向异质或横向联盟转变。与纵向型联盟通过价格、核心技术等实现协商一致的机制不同，异质或横向联盟将更多倾向于相互兼容。
二是强化反馈机制，提高标准更新速率。一方面可以缓解次优技术标准锁定所带来的福利的损失，另一方面也满足产品周期缩短和技术更新速率加快的需求。
三是提高标准兼容性，降低接入/转换成本。产品更新换代形成的置换成本极易导致“劣币驱逐良币”的窘境。而较高的标准兼容性能够有效降低接入/转换成本，甚至无成本，促进新产品迅速进入市场，维持企业或产业的竞争优势。
四是重视标准体系的系统性，保持系统标准体系表的可扩充性。多维范式下，在保证各个子系统功能效率得以体现的前提下，要求整体系统的功能效率最大化，这必然对标准体系的系统性提出极高的要求。同时，系统标准体系表的可扩充性
又极大满足企业或产业发展的可持续性。
浅析第三次工业革命下的标准化范式研究论文 来源：网络整理
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