智能产品的创新生态系统构建及运行理论与方法:::9787547863855

明新国博士，上海交通大学机械与动力工程学院教授，新加坡制造技术研究院研究科学家，美国麻省理工学院访问学者，入选2016、2017年度爱思唯尔中国高被引学者(工业和制造工程领域)。曾任中国服务型制造联盟专家委员会副主任委员、中国工业服务联盟专家组组长、国家智能制造标准体系建设指南修订工作组专家、上海交通大学生产性服务业创新中心主任、上海市推进信息化与工业化融合研究中心主任。主要从事工业人工智能、工业互联网、工业大数据、智能制造系统、智能产品创新生态系统、服务型制造、绿色设计和供应链、精益企业与管理等领域的研究。主持或参加国家和上海市资助的产品研发设计、智能制造、服务型制造、绿色制造、工业互联网、工业大数据等产学研合作项目70余项;发表论文200余篇;出版专著5部。

尹导博士，2021年3月毕业于上海交通大学，获工学博士学位。博士期间主要研究方向为智能产品创新生态系统，以第一作者在SCI学术期刊上发表研究论文3篇、国际会议论文2篇。博士研究入选2018-2019年度上海联合汽车电子有限公司-上海交通大学优秀博士论文资助计划，荣获2021年上海市优秀毕业生。

张先燔博士，上海交通大学机械与动力工程学院助理研究员、硕士生导师。长期担任20余种国际知名期刊审稿专家，5种期刊的客座编辑、编委或青年编委。主要从事智能制造、工业智能化、大规模个性化定制、企业数字化转型等领域研究，承接或参研20余项国家自然科学基金面上项目、国家智能制造专项、上海市工业互联网/工业人工智能专项等。在物联网、智能制造等方向，参与多项国际、国家及行业的相关标准的研制与制定。现为海尔卡奥斯(COSMOPlat工业互联网平台)工业智能研究院“新一代工业智能技术领域”特聘专家、邦得科技控股集团智能智造高级顾问、中国自动化学会3D打印与社会制造专业委员会委员、IDS(国际数据空间)中国研究实验室日常运营负责人、新一代工业智能技术联合研究中心技术负责人。发表SCI期刊及国际学术会议论文50余篇。

第1章 智能产品创新生态系统概述 1

1.1智能产品创新生态系统的发展背景 1

1.2智能产品创新生态系统的国内外研究现状 4

1.2.1 理论框架研究 4

1.2.2 研究现状总结 8

1.3 问题的提出 11

1.4 研究目的和思路 13

第2章智能产品的创新生态系统构建及运行理论框架 16

2.1 相关概念定义 16

2.2 智能产品创新生态系统构成要素 18

2.2.1 智能产品 19

2.2.2 创新主体 20

2.2.3 创新链 22

2.2.4 创新网络 24

2.2.5 创新平台 24

2.3 智能产品创新生态系统特征 26

2.3.1 智能产品特征 26

2.3.2 创新特征 26

2.3.3 生态系统特征 27

2.3.4 智能产品创新生态系统整体特征 27

2.4 理论框架及流程 27

2.4.1理论框架 27

2.4.2总体流程 30

第3章智能产品的创新生态系统生态共建理论与方法 32

3.1智能产品的创新生态系统形成机理与价值主张设计 34

3.1.1形成机理 34

3.1.2 基于场景理论的用户价值解析 35

3.1.3基于用户价值解析的价值主张设计 41

3.2核心生态伙伴选择方法 47

3.2.1 选择指标体系及评价模型 47

3.2.2 基于直觉模糊VIKOR法的生态伙伴选择方法 49

3.3基于SPIE-VSM的系统结构模型与创新生态规划 54

3.3.1基于SPIE-VSM的创新生态系统结构模型 54

3.3.2 创新平台设计 56

3.3.3创新生态规划 59

第4章 智能产品的创新生态系统资源共享理论与方法 63

4.1 去中心化创新资源共享机理及供给 65

4.1.1共享机理 65

4.1.2创新资源供给 66

4.2 用户情境价值转化与资源共享需求 70

4.2.1基于复杂网络理论的CFSTRA超网络模型 70

4.2.2基于CFSTRA超网络模型的资源需求映射过程 73

4.3 创新资源供需匹配方法与共享模式 75

4.3.1创新资源供需匹配模型 75

4.3.2 模型求解 77

4.3.3基于联盟链的资源共享模式 80

第5章智能产品的创新生态系统价值共创理论与方法 84

5.1价值共创机理及共创过程分析 86

5.1.1价值共创机理 86

5.1.2面向用户情境价值的共创过程分析 88

5.2面向协同效应的共创主体选择方法 102

5.2.1面向协同效应的共创主体选择模型 102

5.2.2模型求解 104

5.2.3基于灰色关联投影法的方案选择方法 106

5.3 基于改进Shapley值法与博弈混合的价值分配 107

5.3.1价值分配原则与影响因素分析 107

5.3.2基于改进的 Shapley 值法与博弈集成的价值分配方法 111

第6章智能产品的创新生态系统共生理论与方法 114

6.1共生系统要素分析及其形成机理 116

6.1.1基于共生理论的协同共生要素模型 116

6.1.2协同共生的形成 118

6.1.3协同共生网络及共生系统 120

6.2基于TRIZ理论的协同共生价值冲突解决方法 124

6.2.1价值冲突识别 125

6.2.2价值冲突解决方法 125

6.3 基于S曲线的共生进化 129

6.3.1智能产品创新生态系统演化生命周期 130

6.3.2系统共生的进化机理 131

第7章智能产品的创新生态系统创新共赢理论与方法 135

7.1创新共赢机理 136

7.1.1基于涌现理论的创新共赢机理模型 136

7.1.2价值涌现作用机理 138

7.2创新绩效评价 141

7.2.1绩效评价指标体系 142

……

第1章智能产品创新生态系统概述

随着智能技术的发展和应用，人类社会正迈向万物互联的智能社会”。智能产品正加速改变人类生活「2],如智能穿戴设备、智能汽车、智能手机、智能医疗机器人等。与传统产品相比,智能产品具有智能、互联、人机交互、情境感知、自主、服务化等特点3。在消费品领域，用户需求由追求产品功能、服务质量、个性化体验向追求智能产品带来的成果转变。产业经济形态则由产品经济、服务经济、体验经济迈向成果经济[。成果经济背景下,智能产品5正从单品智能向互联智能和场景智能转变,即根据用户场景进行智能产品与服务组合,为用户带来连续场景体验。

1.1智能产品创新生态系统的发展背景

1)智能产品创新范式进人创新生态系统时代

智能产品兼具产品和服务特征,可视为一种智能化复杂产品系统(CoPS),包含便于传输信息的零部件、机械/电气零部件、传感器、数据存储、硬件、软件、微处理器、连接器等。智能产品创新属于知识密集型工作,融合了产品创新、服务创新和体验创新,涉及多个学科和技术领域(如智能芯片设计),需要多个创新主体合作完成。企业必须从产品开发思维转向生态系统思维，围绕智能产品构建创新生态系统，与其他创新主体建立合作伙伴关系共同创新，使创新资源从企业内循环走向企业内、外双循环[6]。企业层面的竞争形态已从企业之间竞争转向企业所处生态系统之间竞争。企业需要运用生态系统思维方式来转型,和用户、合作伙伴、竞争对手等协同创新,实现产品创新和服务交付。因此，企业必须加人或者构建智能产品的创新生态系统8，才能保持竞争力。

近些年，“创新生态系统”概念受到产业界和学术界广泛关注10]。创新生态系统模式为企业解决跨组织协同创新问题提供了一种新思路,促进了创新资源在生态系统范围内流动、集成、配置和循环↵1]。创新生态系统模式下，创新效率超越了企业内线性创新模式和企业间网状创新模式[12]。产品创新与生态系统创新的结合,能弥补现有智能产品创新模式的不足,通过汇聚异质创新资源和创新主体，盘活创新“存量”，激发创新“增量”,实现创新成果不断涌现，为各方创造更大价值。

2)平台型创新企业涌现

当前,制造业正进行数字化、网络化、智能化转型升级,创新生态[13]和平台思维得到产业界重视。国内外一些优秀企业已进行平台生态系统尝试[15]如图1-1所示。