基于协同理论的我国物联网产业发展研究_王莹.docx

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1、硕士学位论文 题 目： 基于协同理论的我国物联网产业发展研宄 英文并歹 |题目： Research on the Development of Chinas Internet of Things Industry Based on the Synergy Theory 研 究 生： _ 王董 _ 专 业： 应用经济学 研究方向： _ 产业经济学 _ 导 师： _ 李晓钟教授 _ 指导小组成员 ： 谢玉梅、詹正华、吴园一、徐敏丽、徐立青 学位授予日期 ： _ 2015年 6月 28日 _ 答辩委员会主席： 谢玉梅 江南大学 地址：无锡市蠡湖大道 1800号 二一五年六月 分类号 密级 独创性声明

2、 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名 : 曰期：从丨 年 6月 2” 的效果。协同学的自组织理论有助于产业复合系统中各子系统结构的组织及稳定，对于 产业的高效可持续发展和帮助产业发展决策具有重要作用。因此这就有必要构建指标体 系对我国物联网产业系统现状进行量化分析。本文针对我国物联网产业发展现状，从内 外

3、因角度剖析了我国物联网产业发展的协同动因，根据复合系统的特点，认为产业系统 发展的构成子机制主要包括融合机 制、创新机制、结构调整机制和组织机制，在此基础 上，构建物联网产业发展协同度评价指标体系。以物联网概念版上市公司为研宄对象， 利用 2007-2013年相关数据，构建 SIM模型对我国物联网产业系统发展的协同度进行测 度，以量化分析我国物联网产业系统整体协同发展状态，同时采用灰色关联分析模型 GM (1， N)对复杂系统子系统做关联实证，对各子系统的自我发展状况、相互作用程 度做进一步分析，为我国制定物联网产业高水平协同发展途径提供理论及实证依据。研 宄结果表明，我国物联网产业发展从不协

4、调阶段到产业系统能够协调发展经历了一个 U 型发展历程，各子系统具备自我发展能力，且相互间呈现不同的相互作用关系。最后根 据文中实证结果及分析提出相应的对策建议。 关键词 ： 物联网产业；发展机制；协同度；评价模型 Abstract Abstract The Internet of Things industry is a strategic emerging industry in China. It is an important starting point to promote a new round growth of economic. The development of the

5、 internet of things industry will be conducive to promoting Chinas economy on the track that driven by innovation and endogenous growth, the economic keep in sustainable developing in a long term, so as to realize industrial upgrading and informatization in China. As a sunrise industry, the internet

6、 of things industry is sought after by many local governments. Although the market potential of the internet of things is huge, the different application requirement of different industries and the development of the industry are not balanced, generally speaking, the development level of the interne

7、t of things industry is still in the primary stage. In all aspects of technology, industrial chain, products, standards and the development mode is not perfect. The development mode of herd instinct lacks rational planning. Fragmentation is comment among sectors, regions and industries. It is diffic

8、ult to achieve resource sharing and economies of scale. Therefore, it is necessary to focus on the development of superior resources and collaborative applications, grasp the coordinated development trend of the internet of things industry accurately. It is essential to make strategies for the devel

9、opment of the internet of things industry. At present, the research of the internet of things in domestic and abroad academic circles is fruitful. They laid the foundation the study of the theory about the internet of things industry. But the literatures that regard the internet of things industry a

10、s a complex system and text order degree of subsystem mechanism is still rare. In this paper, we discussed the concepts of the internet of things, the Synergy Theory, and the industrial development theory. The Synergy Theory considered that a complex system is consisted by a number of subsystems, mu

11、tual cooperation is among the various subsystems, under conditions permit, the interaction among the various subsystems will have a coordinating role, have a M1 + 1 2M effect. Self-organization theory helps to organize and stabilize each subsystem of the complex systems; it is good for the efficient

12、 and sustainable development of the industry and has an important role in decision-making. Therefore, it is necessary to build the index system to quantitative analysis Chinas Internet of Things industry. Based on the research status and the development of the internet of things industry in China, w

13、e analysis the motivation of the development of the IOT industry from the inside and outside angel. After analyzing the development mechanism of the internet of things industry system based on the synergy theory, this paper constructed the composite system of the internet of things, which is compose

14、d of convergence mechanism, innovation mechanism, industrial structure adjustment mechanism and organization mechanism. Whats more, take the data of China IOT concept version of the listed companies from 2007 to 2013 as an example, This paper built SIM mode to text order degree of subsystem mechanis

15、m in the internet of things industry organizational mechanism and synergic degree of the whole system, while using gray correlation analysis model GM (1, N) of complex systems to make further analysis. In order to provide a theoretical and empirical basis for the development of the internet of thing

16、s industry of China, we should text self-development of each subsystem, and the degree of interaction among each subsystem. The results show that Chinas Internet of Things industry has gone through a U-shaped Abstract development process. Each subsystem has the ability of self-development, among sub

17、systems exhibit different interaction between each other. Finally, the corresponding countermeasures and suggestions were proposed based on empirical results. Keywords: the Internet of Things Industry; development mechanism; synergic degree; evaluation model 麟 . I Abstract . II g 录 . IV 躲 . 1 u研宄背景与

18、意义 . 1 1丄 1研宄背景 . 1 1丄 2研宄意义 . 2 1.2文献综述 . 2 1.2.1国外物联网研宄现状 . 2 1.2.2国内物联网研宄现状 . 3 1.2.3协同度评价模型研宄现状 . 6 1.2.4研宄文献评论 . 7 1.3研宄内容、方法与研宄思路 . 7 1.3.1研宄内容 . 7 1.3.2研宄思路 . 8 1.3.3研宄方法 . 8 1.4论文的创新点与不足 . 10 1.4.1论文的创新点 . 10 1.4.2论文的不足 . 10 第二章相关概念界定及研宄理论基础 . 11 2.1物联网的概念 . 11 2.1.1物联网概念的诞生 . 11 2丄 2物联网的相关概

19、念及相互关系 . 12 2.1.3物联网的产业体系 . 13 2.2协同理论综述 . 18 2.2.1协同学概述 . 18 2.2.2协同学理论的主要内容 . 19 2.2.3协同发展的概念及其重要性 . 21 2.3产业发展理论 . 22 2.3.1产业结构演变理论 . 22 2.3.2区域分工理论 . 22 2.3.3发展阶段理论 . 22 2.4小结 . 23 _ _ 第三章物联网产业发展的协同机理及评价指标体系构建 . 24 3.1物联网产业发展的协同动因 . 24 3丄 1外部动因 . 24 3丄 2内部动因 . 26 3.2物联网产业系统发展的构成子机制 . 27 3.2.1融合机

20、制 . 27 3.2.2技术创新机制 . 27 3.2.3结构调整机制 . 28 3.2.4组织机制 . 28 3.3物联网产业系统协同度评价指标体系建立 . 28 3.3.1融合机制评价指标 . 30 3.3.2技术创新机制评价指标 . 31 3.3.3结构调整机制评价指标 . 31 3.3.4组织机制评价指标 . 31 3.4物联网产业发展的协同结构 . 32 3.4.1系统的协同演进形式 . 32 3.4.2各子系统间协同形式 . 32 3.5 4、会吉 . 33 第四章物联网产业系统协同度评价方法及模型构建 . 34 4.1物联网产业系统发展的协同度模型构建 . 34 4丄 1子系统有

21、序度模型 . 34 4.1.2系统整体协同度模型 . 35 4.2物联网产业系统动态关联分析方法 . 36 4.2.1产业系统发展灰色动态关联分析基础数据列 . 36 4.2.2系统发展的灰色动态关联分析模型 . 37 4.3小结 . 38 第五章物联网产业系统协同度评价分析 . 39 5.1数据来源及权重确定 . 39 5.1.1数据主要来源 . 39 5.1.2指标权重确定 . 40 5.2物联网产业各子系统有序度测度及评价 . 41 5.3物联网产业系统协同度测定及评价 . 41 5.4物联网产业各子系统协同发展关系评价 . 44 5.4.1物联网产业系统的灰色评价基础数据序列建立 .

22、45 5.4.2物联网产业系统的灰色动态评价模型建立 . 45 5.4.3物联网产业系统的灰色动态模型评价结果分析 . 46 V _ _ 5.5 /J、 会吉 . 48 第六章我国物联网产业协同发展的对策建议 . 50 6.1打破行业壁垒，促进产业融合 . 50 6.2加强资源整合，形成规模效应 . 50 6.3加大研发投入，加强技术创新 . 51 6.4以市场为导向，建立技术创新激励，加强产学研协作 . 51 6.5坚持应用先导，推动物联网产业层次化有序发展 . 52 6.6合理规划区域布局 . 52 6.7创新企业管理模式，转变企业组织形式 . 52 第七章主要结论与展望 . 53 7.1

23、主要结论 . 53 7.2展望 . 54 至夂 i射 . 56 . 57 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文 . 61 第一章绪论 第一章绪论 1.1研究背景与意义 1.1.1研宄背景 物联网 （ The internet of things)是将物品的信息通过无线射频识别 （ RFID)、 红外 感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按约定的通信协议与互联网连接起 来，进行物品信息交换和通讯，以实现对物品的智能识别、定位、跟踪、监控和管理的 一种网络。 12008年出现的金融危机和之后的欧债危机使发达国家乃至全世界的经济遭 受重创，许多国家的经济增长速度受到影响，甚至出现经济衰退

24、的现象，严重打击了投 资者对市场发展的信心。为摆脱金融危机、逐步促进经济复苏，世界主要国家和地区都 在寻求新的经济增长点，在传统产业对经济的助推作用明显减弱的情况下，以科技促经 济，大力发展战略新兴产业成为各国发展经济的着力点。 2009年以来，物联网成为继 计算机和互联网之后人类信息技术革命 的第三次浪潮，来势汹汹地出现在大家面前，在 世界经济危机这一形势下蓄势待发。美国、欧盟、日本等纷纷出台物联网发展计划，将 其作为国家战略进行重点扶持，未来物联网将成为带领世界经济社会新一轮发展的主导 力量之一。 物联网作为一个新的经济增长点，其刺激经济发展的潜力是巨大的，同时也会为各 国社会运行平台的智

25、能化做出贡献，从而使国家的抗危机能力得到提升 。 FORRESTER 是美国的权威咨询机构，据该机构预测，世界上物物互联的业务和人与人间的通信业务 之比到 2020年将达到30: 1，这就意味着物联网产业发展规模是 互联网的 30倍，因此 “ 下一个万亿级的通信业务 ”之称物联网当之无愧。 2009年以来，我国政府不断加强对 物联网的关注度和推动力度，对物联网发展的计划逐步出现在各大政府工作报告和发展 规划中。国家 “ 十二五 ” 规划提出在新时期我国经济发展过程中物联网的发展应得 到社会各界重视。国务院在 2010年 10月发布的国务院关于加快培育和发展战略性 新兴产业的决定（国发 2010

26、32号）中，物联网被正式列为战略性新兴产业之一，明 确提出未来国家重点扶持的七项战略新兴产业包括物联网产业在内。2011年，国家发 展改革 委、工信部、科学技术部、知识产权局四个机构又联合颁布了当前优先发展的 高技术产业化重点领域指南 （ 2011年度）（国发 201110号）这一文件，再一次强调 了物联网将是我国政府未来重点扶持、优先发展的产业领域。 2012年 2月 14日，物联 网 “ 十二五 ” 发展规划由工信部颁布，这是我国为发展物联网制定的第一个五年计划。 2随着物联网产业的不断发展，其市场规模不断扩大，有专家预测到 2015年，我国物 联网市场规模将会达到 7500亿元，年复合增

27、长率将超过 30%。 1我们看到了智慧城市 1 2015年中国物联网市场规模将达 7500亿元， 21IC中国电子网， 2013年 6月 23日 . http:/ 32478521 .htm. _ 江南大学硕士学位论文 _ 的建设，体验到了智能生活的渗入，感受到了二维码的不断普及和云计算的悄然兴起， 作为新兴产业，物联网被寄予厚 望，它的发展正对人们的生活产生着潜移默化的影响。 物联网产业的发展有利于促进我国经济在 “ 新常态 ” 下的新增长，以创新驱动产业发展， 释放市场活力，寻求经济新的内生增长点。在推动我国产业升级、实现经济可持续发展 和信息化建设等方面物联网将做出重大贡献。 物联网近年

28、来受到了极大的社会关注，它作为朝阳产业在我国许多省市得到了地方 政府的追捧，尽管物联网的市场潜力巨大，但产业发展还处于初期阶段，各方面发展还 很不平衡，尤其在物联网应用方面，行业不同需求就不同。它在技术、产业链、产品、 标准以及发展模式等方面物联网发展还比较不完善，这种 “ 一哄而起 ” 的发展模式不利 于资源共享从而实现规模经济，不合理的规划致使各相关部门、地区和行业间的条块分 割成为普遍现象。因此更多地注重区域内资源优势开发与协同应用，准确把握物联网产 业协同发展趋势，根据发展现状有针对性地制定发展策略将对促进我国物联网产业的发 展发挥积极作用。本文在对物联网产业协同机理进行分析的基础上，

29、构建产业发展协同 度测度模型和灰色关联分析模型，对我国物联网产业发展的总体协同程度和各子系统的 自我发展状况、相互作用程度进行实证分析。 1.1.2研宄意义 本文研究的意义在于通过梳理学术界对物联网研宄现状和我国物联网产业发展现 状，结合协同理论和产业发展理论的指导，以协同理论为基础，根据复合系统的特点， 剖析了我国物联网产业发展的协同动因和产业系统发展的构成子机制，认为产业系统主 要由融合机制、创新机制、结构调整机制和组织机制 4个子机制构成，为下文指标体系 构建和实证研宄奠定理论基础，期望通过对物联网产业发展协同度水平的测度，加强对 产业发展现状的了解，以期对产业未来发展模式的完善和优化提

30、供一定的参考价值。 (1) 通过对物联网研宄现状的综述 ，厘清国内外物联网研宄主要方向，希望通过 本研究充实物联网现有研究领域，为未来产业发展提供一定的有益思路。 (2) 以协同理论为基础，分析了物联网产业系统的构成，在系统分析产业系统内 各子系统相互作用促使系统协同成长的作用机制后，构建了物联网产业系统的协同发展 模型，对 2007-2013年我国物联网产业发展协同程度进行测度，并利用灰关联模型对复 杂系统内部各子系统相互间的作用关系进行评价研宄。 (3) 通过对我国物联网产业系统发展协同程度的分析与评价，提出有利于促进我 国物联网产业发展的政策建议。 1.2文 献综述 1.2.1国外物联网

31、研究现状 国外学术界引领了物联网研宄发展动向，目前，国外对物联网的研发、应用主要集 中在少数国家，包括美国、日本、韩国及欧洲等。研宄主要集中在技术及应用层面，随 _ 第一章绪论 _ 着物联网相关技术的发展，物联网应用领域也得到了相应拓展，最初条形码、 RFID等 技术主要应用在商贸、物流等领域，如今其应用研发领域扩展到农业、医疗、环保、基 础设施建设等相关产业。 Angeles(2005)探讨了 RFID技术在供应链管理方面的应用问题。 30. Vermesan, D. Grosso等 (2007)对物联网技术体系架构进行了详细研究，结果表明其技 术架构主要由 5层组成，分别是尖端技术层、访问

32、接口层、 Internet层、中间件层和应 用层，这种技术架构非常重视技术接口和软件。依据这五层的技术架构他将物联网技术 分为十三类。 4S.Konomi,G.Roussos(2007)对物联网 RFID技术和云计算相关问题进行了 深入探宄。 5Bottani,E&Rizzi(2008)研宄了在快速消费品供应链中使用射频识别技术和 EPC系统对其在经济方面可 能产生影响。 6R.Montanari(2008)探讨了射频识别技术在冷 链食品物流中的运用，这种物联网技术能够实现全程详细跟踪，及时反馈相关信息，从 而进行有效管理 。 mKary Framling、 Jan Nyman(2008)对物

33、联网的信息系统架构问题进行 了研宄。 8MichaelChUi(2010)认为在石油和天然气行业应利用物联网传感器驱动决策分 析，这样不但可以节约资源开采成本，而且能够有效提升资源开采交易的流动性。 9Folorian Michahelles(2010)认为物联网技术在家电、通讯设备等日常生活用品上的应用 会极大改善人们的生活条件，提高居民生活质量。 1CIDimosthenisKyriazis等 （ 2013)认 为随着物联网技术的成熟和普遍，它使事物变得更加智能、可靠和自主，在这个数字环 境下创造的信息宝库是事物智能化的关键推动者。物联网在一个城市范围内的附加价值 是通过使事物更智能来节约

34、成本和提高效率，从而促进经济增长。 11 对物联网发展所面临的障碍及可能带来的社会问题方面。国际电信联盟 ITU指出随 着物联网技术的广泛应用，如何有效保护终端数据和用 户隐私对物联网的长远发展是个 巨大挑战。 12欧盟在 2020物联网技术路线图中就物联网对社会发展可能带来的冲 击作了详细分析，并对教育、隐私、医疗、环保等重要领域作了详细发展规划，以指导 其有序发展 。 13Christoph P. Mayer (2009)在 Security and Privacy Challenges in the InternetofThings 一文中指出物联网发展的关键在于其应用能否得到用户认可，这就要 求其在用户隐私保护和相关数据维护方面下功夫，安全性是物联网应用获得采纳 的关键。 R.Roman等 (2011)提出物联网发展会带来正反两方面的影响，对社会经济发展而言产生 正向促进作用，对社会道德