基于AHP的我国物联网产业发展影响因素分析
内容摘要：物联网是信息产业发展的第三次浪潮，是信息化与工业化融合的重要途径和载体。近几年物联网引起了社会各界的关注，物联网产业被正式列为国家重点发展的五大战略性新兴产业之一。发展物联网产业对改造提升传统产业、推动经济转型升级、增强信息产业核心竞争力和提升社会信息化水平具有重要的战略意义。本文总结分析了我国物联网产业发展影响因素，提出了我国物联网产业发展影响因素评价指标体系层次模型，并根据指标评价结果提出了进一步推动我国物联网产业发展的相关建议。
关键词：物联网产业 影响因素 指标体系 层次分析法（AHP） 对策
物联网发展概述
（一）物联网释义
物联网（Internet of Things，简称IoT），顾名思义就是物与物相连的互联网，是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
（二）物联网在国外的发展现状
2010年是“物联网”的兴起之年，“物联网”被看作是继计算机、互联网之后全球信息产业的第三次浪潮，有望在十年内大规模普及，发展成为全球下一个万亿元级规模的新型产业之一。针对新一轮的信息产业浪潮，各主要发达国家都将“物联网”纳入了国家经济社会发展的重要战略性规划之中，希望能够在下一代信息科技浪潮中抢占先机。美国将物联网技术列为在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术，以物联网应用为核心的“智慧地球”计划得到了奥巴马的积极回应和支持。欧盟将物联网技术作为优先发展的重点领域之一，于2008年初正式成立欧洲微纳制造技术平台（MINAM），致力于推动全欧洲物联网技术的研发与产业化。2009年8月日本继“e-Japan”、“u-Japan”之后提出了更新版本的国家信息化战略“i-Japan战略2015”。韩国信息通信产业部在2004年成立了“u-Korea”策略规划小组，并在2006年确立了相关方针。
（三）物联网在国内的发展现状
2009年8月，总理在无锡考察时提出了“感知中国”概念后，物联网在国内引起了极大的关注。此后，新一代信息技术——“物联网”的发展又被提高到国家战略性新兴产业的高度，备受重视。2009年12月21日，时任工业和信息化部的李毅中表示，2010年我国信息产业确定三大发展目标，将进一步增强信息产业服务经济社会的能力。其中一个目标就是“规划引导下一代网络发展。加快培育物联网产业，制定技术产业发展规划和应用推进计划，发展关键传
感器件、装备、系统及服务。推进国家传感信息中心的建设，促进物联网与互联网、移动互联网融合发展。”2010年9月8日，召开常务会议，审议并原则通过了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》确定战略性新兴产业将成为我国国民经济的先导产业和支柱产业。
在国家及各地的高度关注之下，中国物联网产业呈现了很好的发展态势。2010年，中国物联网产业市场规模达到1933亿元，增长率达61.1%。随着中国物联网产业示范应用的推进，物联网产业面向各个行业的不断深入和完善，中国物联网产业市场规模将不断增长。据中国物联网研究发展中心预测：到2015年，中国物联网产业整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30.0%，市场投资前景巨大，如图1所示。
（四）物联网市场前景
欧洲智能系统集成技术平台（EPOSS）（2008）在《The Internet of Things in 2020》报告中预测了物联网的未来成长历程。物联网在未来将迅速发展，其发展将经历四个阶段，即RFID被广泛应用于物流和零售等领域、物体互联、物体进入半智能化以及物体进入全智能化。
美国权威咨询机构Forrester（2010）预测了物联网的未来市场规模。到2020年，物联网应用普及，“物物互联”业务规模将达到现有“人人互联”业务规模的30倍。传感器、电子标签等物联网配套装置的市场需求量将非常庞大，物联网产业规模达到万亿级。
物联网产业具有广阔的市场需求，是经济发展的新增长点，物联网产业的发展不仅有利于提高企业的自主创新能力，而且对于改造提升传统产业，推动经济转型升级，增强信息产业核心竞争力和提升社会信息化水平具有重要的战略意义。
（五）本文研究的意义
虽说近几年国内外对于物联网及其相关的研究的文章很多，但大多都是分散论述物联网产业发展的面临的障碍，再加上我国物联网产业发展时间较晚，其发展模式和路径还在探索阶段，关于我国物联网产业发展因素评价的相关研究尚属空白。通过对我国物联网产业发展的相关文献进行大量阅读，本文总结分析了我国物联网产业发展的影响因素，并提出了我国物联网产业发展影响因素评价指标体系层次模型，通过计算分析，得出了影响我国物联网产业发展的关键因素，对我国物联网产业的发展提供了必要的理论基础和实践参考依据。
我国物联网产业发展影响因素分析
（一）理论综述
纵观我国物联网产业发展现状和趋势，虽说物联网行业应用需求广泛，市场
潜力巨大，也已经呈现出了一片欣欣向荣的发展态势。但是，由于我国物联网产业起步较晚，现在还处于初级发展阶段，因此，物联网的发展还面临着诸多瓶颈问题，国内学者也对其进行了一定的研究，并取得了一些研究成果。
张军杰、杨铸（2011）对我国物联网发展现状进行了调查研究，对我国物联网产业区域建设、企业分布情况进行了统计，提出我国物联网产业发展的影响因素主要包括：缺乏顶层设计和统筹规划、缺乏标准规范、核心关键技术缺位、大规模产业化应用不足、缺乏成熟的商业模式和产业链构成不完善，进而提出了我国物联网产业发展的战略举措。周晓唯、杨露（2011）通过修正“钻石模型”，从物联网产业的高级生产要素、国内市场需求状况，相关产业和支持性产业，技术、研发能力和发展战略及制度等方面分析了我国物联网产业发展的竞争优势问题，并在此基础上，从特色技术创新体系的建立、物联网发展合作机会、主导、相关法律法规等方面给出了相关的对策。
刘建军、江武等（2011）绘制了我国物联网产业链，提出物联网产业链可分为上、中、下游三个领域，即以提供技术研发成果为主的基础技术研发领域、以提供各种必要设备为主的生产制造领域和直接向终端客户提供服务的服务业领域，并整体分析了物联网产业链各环节的关系，据此从扶持力度、自主创新能力、产业链融合等方面提出了我国物联网产业发展的对策。
刘爱军（2012）在回顾了物联网概念、内涵及发展历程的基础上，分析了国内外物联网发展现状，深入研究物联网应用的关键技术和应用瓶颈，总结了物联网发展所面临的机遇和挑战，提出物联网技术高度集成，学科交叉复杂，综合应用广阔，涉及学科领域众多，运用到的原理技术复杂，目前物联网关键技术研发和规模化应用处于初级阶段，关键技术是未来物联网领域急需解决的问题，更有待于进一步发展。
王志文、邓少灵（2012）系统分析了物联网产业发展的动力要素及其作用机制，并由此提出从世界范围来看，物联网产业的兴起很大程度上是源于的推动，在我国，物联网产业正处于发展初期，在其发展过程中会遇到各种各样的阻力，这些问题仅仅依靠产业自身的力量是无法解决的，因此需要制定相关来突破这些阻力的，以促进物联网产业快速稳定地发展。
陈云、张华、张益平（2012）在论述物联网概念和内涵的基础上，对我国物联网产业的发展的现状进行了分析。研究认为，物联网产业发展的关键是标准和协议要先行，物联网产业发展需要研究制定统一的技术标准和体系。
孙金良、吕希艳（2010）从物联网产业状况出发，阐述了物联网产业链的现状，提出我国物联网产业链尚在发展阶段，目前所关心的如何提高物联网产业链的综合能力，从而使我国物联网产业链尽快成熟起来。
（二）因素分析
综上可知，前人关于物联网产业发展的研究多以笼统论述为主，没有形成统
一的、具体的指标体系，本文在现有研究的基础上，通过对我国物联网产业相关影响因素的分析及对相关文献的梳理，构建了我国物联网产业发展影响因素评价指标评价层次模型体系。本文以我国物联网发展影响因素为总体目标，将指标分成两个层次，一级指标有5个，主要包括科技与人才指标、资金投入指标、产业链成熟度指标、支持力度指标以及物联网产业技术标准化程度。二级指标有21个，这一层指标是整个体系中最重要的层次，因为它是整个评价体系的基础和依据，具体体系层次模型见表1所示。其中科技与人才方面主要从物联网专利发明数量、物联网从业人员数量、物联网在校学生人数、物联网工程师及科学家数量四个方面进行评价；资金投入主要从物联网R&D经费投入、物联网股票（债券）筹资额、物联网固定资产投资额、物联网风险投资额进行评价；产业链成熟度主要从物联网产业链利润、物联网产业链网络覆盖率、物联网产业规模、物联网产业链科技水平进行评价；支持力度主要体现在要有明确的发展规划、经费投入强度、优惠的税收、采购、鼓励消费的相关五个方面；标准化程度主要通过物联网技术标准覆盖程度、物联网标准化组织数量、专利向标准化转化率、物联网标准化基础水平进行评价。
物联网产业的科技与人才指标主要可以从攻克尖端技术程度、现有人才及未来人才储备方面体现；为了促进产业发展可以从R&D经费、股票（债券）、固定资产和风险投资等方面影响或者加大对资金的投入；一般影响物联网产业链成熟度的因素可以分为宏观因素和微观因素，在宏观因素方面主要是国家、法规的建立等，微观方面主要是企业的科技水平，人才水平和财政状况等。对于来说可以通过一些相关性、对物联网产业的重视程度及经费方面加大扶持力度；标准化程度可以从技术标准的覆盖程度、标准化组织机构个数、专利向标准化转化率和标准化基础水平几个方面体现。
我国物联网产业发展影响因素评价指标测量
（一）层次分析法
层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是20世纪70年代初由美国运筹学家、匹兹堡大学教授T.L.萨迪（T.L.Saaty）提出的。AHP是一种定性与定量相结合的多目标决策分析方法，其基本原理是把一个复杂问题的各个指标通过划分相互间的关系，使其分解为若干个有序递阶层次。通过两两比较的方式确定层次中个因素的相对重要性，然后综合相关人员的判断，确定给选方案相对重要性的总排序。AHP是目前通过定性与定量相结合解决系统工程问题比较简单且容易操作的方法。
（二）指标测量
本文通过物联网专业人士依据判断矩阵标度定义（见表2）进行各因素两两比较打分。同时，打分的物联网专业人士均具有较丰富的物联网行业从业经验和研究，具有一定的权威性，且对本次研究内容很熟悉。
根据层次分析法（AHP）的分析步骤及相关判断矩阵的标度，分别对体系中
各个因素进行两两判断打分，构造判断矩阵A。以下是各层因素重要度的计算过程：
计算各因素相对于上一层某因素（准侧层）的归一相对重要度向量W O=（WiO）。常用方根法计算，即
λmax 及一致性指标C.I.（Consistency Index）的计算一般需要在求得重要度向量W或者W O后进行，其计算方法为：
式中，（AW）i表示向量AW的第i个分量。
判断矩阵的维数n（本文中的最大维数n=5）越大，判断的一致性越强，故应放宽对高维判断矩阵一致性的要求，因此引入了修正值R.I.（随机一致性指标，Random Index），并取更为合理的一致性比例C.R.（Consistency Ratio）为衡量判断矩阵一致性指标。根据各要素重要度计算，对各个矩阵进行一致性检验，当C.R.<0.1时，证明判断矩阵满足一致性，也就是说这个重要度的计算结果在逻辑上是合理的，可以对结果进行分析。R.I.是同阶随机判断矩阵的平均值，其引入可在一定程度上克服一致性判断指标C.R.随增大而明显增大的弊端。表3给出了1～14阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标。
根据以上原理对指标因素重要度进行计算，其判断矩阵及重要度计算和一致性检验的过程和结果如表4所示。
通过以上计算可知，各矩阵的C.R.值都是小于0.1的，所以以上所有判断矩阵通过了一致性检验。
通过以上计算得到了一组因素（X层）对上一层（V层）的重要度之后，要得到最终因素，特别是最底层因素对于总目标的重要度及整体排序，也就是要计算出判断矩阵中各因素具体针对总目标的相对重要度，这样才可以得出影响总目标的最直接因素。将各层因素重要度相对应的进行一一合成就得出了最底层（ X层）相对于总目标的重要度，其最终的整体排序见表5所示。
对于层次总排序也需作一致性检验，在表4中已经计算出了各矩阵的一致性指标C.I.和随机一致性指标R.I.，这里根据总体一致性检验指标C.R.总的大小来检验总体排序是否符合一致性检验。
层次总排序的一致性比例： C.R.总=（0.06×0.160+0.03808333×0.263+0.017×0.062+0.0213×0.417+0.016×0.097）/（0.×0.160+0.×0.263+0.×0.062+1.12×0.417+0.×0.097）=0.03157704≈0.032<0.1，证明层次总排序一致性检验通过。以上分析可以看出，判断矩阵的一致性可以接受，因而文中得出的以上分析结果在逻辑上是可取的。
我国物联网产业发展影响因素评价指标测评结果分析
通过以上论述及测评结果可以看出，一级指标中支持力度、资金投入以及科技与人才排在了前三位，而且相对所占权重较大。在二级指标中排在前几位的分别是经费投入强度、物联网固定资产投资额、明确的产业发展规划、物联网工程师及科学家数量、物联网R&D经费投入。具体分析说明如下：
（一）支持力度
支持力度在我国物联网产业影响因素中权重最高。目前国内在建或者拟建的物联网应用项目90%以上都是由推动的，企业自发需求产生的项目还是比较少。这一现状与本文的研究结果相一致，这也足以说明支持力度在我国物联网发展过程中起着极大的影响作用，特别是经费投入强度和要有明确的发展规划方面，其分别在所有因素中的重要度排名处在了第一和第二位，其中经费投入强度所占比重相对较大为0.2173。因此在我国物联网产业发展过程中应继续扮演重要角色，充分发挥规划引导作用，在顶层规划高度积极加大产业经费投入强度，促进我国物联网产业健康快速的发展。
（二）资金投入
资金投入在我国物联网产业发展过程中起着关键作用。新型战略产业的健康快速发展需要强大的财政资金支持，资金投入在指标体系中的重要度为0.263，相对于其他指标其权重所占比例较大。这就需要在我国物联网发展起步阶段过程中加大物联网产业资金支持力度，积极促进物联网固定资产投资和R&D经费投入，从而全面拉动整个物联网产业的发展。
（三）核心技术缺失和专业人才不足
核心技术缺失，专业人才不足是我国物联网产业发展过程中重要瓶颈。纵观我国物联网技术创新，相当一部分是在原有信息化基础上进行深化和发展的，通过增加一些新的功能，使其具备了物联网的相关功能和特性，但这并不是物联网技术的原始创新，也很难形成核心技术，从而导致产业大量采用国外技术，核心技术专利受制于人，信息安全方面失去保障；同样物联网专业技术人才稀缺也越来越成为阻碍产业发展的重要瓶颈。在分析结果中科技与人才所占权重也较为突出，其权重为0.160，在整体排名中处在第三位，权重明显高于处在第四、第五位的指标权重。因此，要想在未来的物联网产业中占有一席之地，我国还需在技术和人才上有很大的突破，着重加强对专业工程师和科学家的培养，从国外引进高精尖人才。积极推进高校物联网及相关专业的设置，加大物联网人才的培养，进而在核心技术上有所突破，使科技和人才真正成为我国物联网产业发展的强大推动力。
结论
支持、资金投入、科技进步与人才培养、标准的建立、产业链的逐渐成
熟，这是一个循序渐进的过程，需在的大力支持与引导下逐步实现。因此在我国物联网产业发展的初级阶段中，起到至关重要的作用。在这个阶段中，需要积极建立顶层规划，加大产业经费投入力度，发挥财政资金的引导作用，推动风险投资和各方资本投向物联网产业，同时加大产业R&D经费的投入，加速推进人才培养和核心技术攻克的进度，从而促进产业技术标准化的建立，消除产业链之间长期的壁垒，最终促进产业链整合，使我国物联网产业摆脱由扶持的现实局面，逐步转化为市场自发需求的强大产业。
物联网催生新兴战略性产业，加速推进了各国经济振兴与社会发展转型，将会推动信息产业进入第三次浪潮。近年来我国物联网虽取得了迅猛的发展，但是从宏观层面上看，目前我国物联网发展尚处于起步阶段。企业规模小、产业运行模式和关键技术等问题仍阻碍其发展。美国权威咨询机构Forrester预测，到2020年，世界上物物互联的业务和人与人通信的业务相比将达到30比1，人类社会将全面进入物联网时代。因此，如何突破目前的瓶颈，促进物联网高速健康的发展将是接下来必须要着重加强的工作。
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任利成（1968-），男，山西大同人，太原科技大学经济与管理学院院长，教授，博士，研究方向：组织行为学，信息管理。
