工业互联网为何没有直通车？

刘学 刘闲月

美国通用电气公司（G e n e r a l Electric Company，简称 GE）在2 0 1 2年提出工业互联网（Industrial Internet）的概念，随即得到了各国政府及主要工业企业的高度关注，并在政策和投资方面进行了一系列跟进和部署。中国信息产业部也出台了支持工业互联网发展的诸多政策和指南，国内重要工业企业、IT企业，如三一重工、海尔、浪潮等率先扛起工业互联网领军者的大旗，许多创业者挟消费互联网成功之余威，纷纷试水工业互联网。各种以工业互联网为主题的会议、论坛此起彼伏，将其视为消费互联网以后最重要的投资“风口”。

但十年时间过去了，工业互联网的商业实践远不像预期的那样顺利。即使是GE，其战略也发生了摇摆。2018年GE便考虑出售GE digital，由于缺乏合适的买主，最终将其剥离，独立运营。

有了消费互联网在诸多领域二十余年的成功经验积累，有了关于平台及生态系统众多的学术成果支持，为什么工业互联网的发展仍如此多艰？

Windows操作系统是IT时代最重要的基础设施，同时也是应用程序开发商与用户进行交互的一个平台，其交互的内容包括各种应用程序，如游戏、杀毒软件等，所有互动均在虚拟世界中完成，可以视为一个典型的消费互联网平台。Predix毋庸置疑是一个典型的工业互联网平台，是互联网时代的重要工业基础设施。由于Predix平台架构和功能的复杂性，GE在销售Predix的早期阶段，为了便于用户理解，经常将Predix平臺比作Windows操作系统。虽然Predix平台尚处于发展的早期阶段，其全貌还不能完全展示出来，但基于目前的进展，对两个平台从建设、营销，到平台用户的交互过程的特点进行系统比较，识别二者之间的异同，有助于发现工业互联网未来发展过程中遇到的挑战，制定正确的投资战略。

Windows操作系统的构建

1 9 8 5年微软公司对D O S（D i s k Operation System，磁盘操作系统）进行了重要升级，发布了第一版Windows操作系统，该系统采用的图形用户界面（Graphical User Interface）通过命令的形式把指令传给计算机，使计算机的使用更为简单和人性化，避免了DOS系统通过输入命令来进行人机对话。同其他操作系统一样，Windows操作系统的核心功能包括进程与处理器管理、运行管理、存储管理、设备管理、文件管理等，是计算机系统的内核与基石。随着硬件技术，特别是处理器的功能进化，以及用户需求的变化，Windows操作系统也不断迭代、持续优化和升级。

Windows操作系统作为对电脑硬件、软件资源进行管理与控制的计算机程序，微软公司还设计并公开产品标准及接口代码，为其他应用程序开发商基于操作系统开发软件和服务提供支持和管理，从而使Windows成为应用程序开发商与用户（个人用户及机构用户）进行交互的平台。因为Windows与DOS系统的核心代码均使用C语言和C++编写，所以二者之间有较高的连续性，平台设计和构建的成本相对较低，不需要组织进行大规模的转型，对组织资源能力的挑战也很有限。

除了对应用程序开发商提供支持外，微软还自主开发部分高附加值的关键应用程序，如Office、Internet Explorer浏览器（简称IE）等，并与Windows操作系统捆绑，几乎不需要额外的营销成本，从而获得更大的商业利益。

Windows平台的主要特点

从平台视角看，Windows平台具有以下主要特点：

跨边效应为正，而且强度非常高。应用程序开发商越多、开发的应用程序功能越强大，使用Windows操作系统的用户越多；用户越多，就有更多的应用程序开发商愿意基于Windows操作系统开发更多的、功能强大的应用程序。

用户需求的同质化程度高。平台双方交易的产品是标准化的，用户购买决策相对容易，介入度较低，所有交易在虚拟世界中即可完成。

同边效应为正，而且强度非常高。Windows及其应用程序，如Office、游戏等的兼容性极大地强化了下游同边用户之间的互动需求，从而带来极其显著的同边正效应，即使用Windows的人越多，未来使用Windows的人就越多。

规模收益递增。由于产品标准化，多一个用户使用Windows，微软几乎不需要付出成本，但带来的边际收益基本相同。

早期不需要提供售后服务。后来随着网络安全挑战的增加，需要部分售后服务（打补丁等），但所有售后服务通过互联网完成，相对于其用户规模，成本低到几乎可以忽略。

用户转换平台成本非常高。用户一旦熟悉了Windows操作系统，再使用其他操作系统，如苹果的Mac系统，学习和适应的成本比较高。

根据梅特卡夫定律（Metcalfe’s Law）（见图1）可知，上述因素综合在一起，使得平台双边用户的数量一旦突破临界规模，便开始指数型增长，甚至实现赢者通吃。所以，补贴战略是有效的。

Windows生态系统和营销策略

Windows的生态系统并不仅仅包括上游的应用程序开发商和下游的个人及机构用户。微软还和英特尔构建了Wintel联盟，两家公司在个人计算机（Personal Computer，简称PC）产业内密切合作，制定了一系列技术标准和规范，以推动Windows操作系统在安装英特尔CPU的PC机上稳定运行，保证操作系统与Intel处理器及其他辅助硬件协同进步，共同开拓和保护彼此的市场空间。在操作层面，当Windows操作系统的市场渗透率达到一定水平，通过增加用户数量实现销售增长的空间受限后，微软通过使低版本的Windows操作系统无法有效打开来自高版本的文件、低配置的电脑无法有效运行高版本的Windows操作系统等手段，控制用户更新操作系统和更换电脑的频率，从而创造了新的市场需求。这不仅扩大自身的销售，同时也使生态系统内的Intel、辅助硬件制造商、PC厂商共同获益，进一步提高生态系统的协同性。自此，Wintel联盟已成为PC产业事实上的标准，该联盟也因此在全球PC产业形成了所谓的“双寡头垄断”格局。

在销售方面，微软一方面通过与PC厂商合作，将Windows预装在新出厂的PC中，通过PC厂商实现操作系统的销售。通过这个渠道销售，这一销售方式将Windows的规模收益递增的价值发挥到极致，因为PC厂商关注的重点之一是价格。另一方面微软也与集团用户合作。集团用户购买可以享受一定的价格折扣。个人用户常常是在与其互动的用户都升级了操作系统之后，自然产生升级操作系统的需求。所以，微软操作系统的营销成本是比较低的。

Predix平台的构建

GE的工业互联网平台Predix并非凭空而来，而是GE数字化转型过程的产物。GE在较早阶段就根据自身业务发展的需要，构建起了若干传统产业平台，如航空、运输、医疗等，这些平台主要聚焦于专业设备的故障检测和诊断，运行效果也不错。但这些平台的智能化水平较低，编程时使用的也都是一些比较老旧的语言，比如C++等。GE在数字化转型过程中发现，其他工业企业及利益相关者同样具有对高针对性、可扩展性、可用性的智能化云平台的需求。但GE将使用C++等传统语言构建起来的旧平台升级为可以运用人工智能、处理大数据以及复杂应用程序的新平台，成本太高，因为具备上述功能的平台需要使用较新的语言编程，比如Python、TensorFlow等，与其将旧平台更新為新平台，不如直接打造新平台。所以，不同于微软的Windows，GE的Predix是一个另起炉灶，重新构建的全新平台。

作为传统制造企业，在构建智能化新平台过程中，由于缺少互联网基因以及处理人工智能、工业大数据、保证平台系统安全所需要的专业人才，GE寻求与微软Azure（基于云计算的操作系统）及亚马逊合作。而微软及亚马逊作为软件公司、互联网公司，虽然具有互联网基因及相关人力资源，也熟悉消费行为大数据的处理，但对工业场景、工业用户的需求几乎完全不了解。多方合作经过长期的磨合，形成其分工模式：微软Azure及亚马逊负责设计底层架构；GE则主要负责上层，即工业大数据采集与量化处理。

Predix平台的基本功能

Predix的构建是从GE本身的业务特点出发，即紧密围绕着离散制造行业里的大型高端装备的设计、生产和运维，提供以工业设备数据分析为主线的一系列能力，以方便构建高端装备行业的应用。

根据GE Digital的宣传，Predix平台主要包含以下基本功能：

连接即服务。通过连接各种机器、传感器、控制系统、数据源与设备的方式，工业云会消耗并分析海量数据。Predix 可通过下列方式压缩连接时间：通过卫星、固定与蜂窝网络进行访问；确保边界与云资产之间的 VPN服务；通过 VNC、RDP、SSH、HTTP 实现远程控制；端对端连接监测与通知等。

工业等级安全。Predix云服务平台的每个层级都可以实现安全嵌入。这种专门方法可以确保工业等级安全，因为每个层级都可以进行漏洞监测与扫描。Predix功能包括加密、密钥管理、事件响应服务、日志、网络级别安全、代码&数据报告用途的端对端监管链、24/7安全与网络运营。

资产模型、分析与应用。Predix能够让解决方案提供商的开发人员创建实物资产数据模型，以及针对用户特定需求的解决方案，从而使用户能够获得推动业务成果的关键洞察力，例如维护优化、工厂运营效率、机器操作智能化等。

Predix平台的主要特点与局限

基于Predix的解决方案更加个性化。解决方案的设计及价值创造并不能在虚拟世界中实现。工业用户的需求表面上看都是一致的，即盈利，但不同用户实现盈利目标的战略路径不同。有的重在降低成本，有的重在增加收入，不同用户降低成本的路径可能不同，有的企业希望通过提高运营效率降低成本，有的希望通过降低风险或者通过减少固定资产投资来降低成本没，等等；其增加收入的路径也可能不同，有的希望通过提高用户满意度来提高价格、增加收入，有的则希望通过进入新的细分市场来增加收入，等等。所以，解决方案提供商仅仅依据传输到平台的大数据是不能真正设计出为用户创造价值的、高针对性的解决方案的。必须深入到用户的场景中，并深入洞察用户的需求，特别是用户的战略动机，才能设计出符合用户需求的解决方案。

基于Predix的解决方案的应用，常常需要用户对其组织流程进行整体、系统性的变革。基于大数据分析的智能优化方案，如果不落地和使用，是无法产生价值的。只有把这些技术真正地嵌入工作流中，才能更好地提升效率。这既需要在公司内部、行业内部打破组织惯性，改变某些管理组织架构，改变整个IT的工作流，甚至可能改变人员的激励措施，以及对专业人才进行大量的培训。

Predix平台营销不同于普通的产品营销。因为平台自身的功能非常复杂而且抽象，用户很难直接观察、体验。价值创造的过程需要工业企业安装智能装置、进行流程再造等投资，需要付出额外的成本，而价值创造的水平则存在不确定性，因而存在一定的风险。这些因素使得用户采购决策的难度增大，GE只能采用直销的渠道，与用户通过深入沟通，才可能实现销售。

数据安全问题。对数据安全的关切与担忧，也是Predix平台营销面临的重大挑战。虽然GE营销过程中仅仅强调大数据的建设性开发利用方式，如利用航空大数据平台为用户提供飞行（风险）分析、燃油管理，以及发动机分析等服务，帮助用户提高飞行安全管理水平、降低燃油消耗和排放，以及有效应对引发计划外维修与在翼时间（time on wing）等问题。GE没有宣传但技术上可以做到的是：让一架正在飞行的飞机发动机停止运转。其他工业领域也都存在数据资产被滥用或破坏性利用的可能。

成本压力和定价难题。Predix平台面临多边用户，市场导入阶段的定价是一个非常复杂的问题。向平台的哪一端用户收费？是向上游的解决方案供应商收费，还是向下游的工业企业用户收费，或是双边用户都收费？虽然平台导入阶段积累足够的用户（即消费互联网的流量），应是战略的优先考虑，但Predix平台建设和运行巨大的成本压力，使得GE不得不谋求尽快获得现金流。所以，GE最初采用基于结果定价的方式，即收入源于价值分享。虽然有大数据支撑，但结果的观察和度量依然是一个复杂的问题，这都极大地增加了平台的营销难度。

规模收益递增效果并不显著。下游工业企业用户需求的个性化，意味着虽然存在一定的跨边正效应，但规模收益递增效果并不显著。双边用户的每一次交易或合作，都需要付出额外的定制成本。解决方案提供商端虽然存在学习曲线效应，但这种学习与传统咨询公司的经验学习并无本质不同；上游同边用户（解决方案提供商）、下游同边用户（工业企业）之间是竞争性的关系，彼此并不存在明显的互动需求；同时，由于价值创造水平观察和度量的复杂性，迄今为止，很少有厂商因为其他厂商成为Predix平台的用户而积极成为本平台的用户。所以，同边效应几乎不存在。好消息是，由于工业用户将动态的数据资产传输并存储于平台上，并与特定的解决方案提供商建立起合作关系后，转换平台的成本非常高昂，因此粘性很强；其次，受产业内竞争、模仿和学习等社会互动行为的影响，企业数字化转型中存在显著的同群效应，一定程度上能够影响下游同边用户的认知和意愿。

显然，由于跨边效应虽然存在但强度不高、同边效应几乎不存在、用户需求异质性高、规模收益递增不显著，使得临界规模（Critical Mass，即能够使平台得以自我维持、自我发展的最小用户数量）水平较高。平台价值感知的复杂性、对数据安全的关切等，使得突破临界规模的营销成本高昂。而即便突破临界规模，用户依然不能像消费互联网平台那样呈指数级增长。

这些因素导致2017年GE CEO伊梅尔特下台。2018年GE甚至考虑将GE digital出售，因没有合适的买家，GE将GE digital剥离，使其独立运营。

综上，消费互联网平台Windows与工业互联网平台 Predix 的网络效应对比如图2所示。

Windows与Predix平台的异同

Windows平台因为以DOS系统为基础，平台建设前期投入相对较低。微软公司首先搭建产品架构，但细节不必求完美，能够满足用户现阶段的基本需求即可；然后通过线上、线下强大的营销手段，拼流量、抓眼球，吸引注意力，必要时对早期用户提供补贴，尽力使双边用户快速突破临界规模。一旦双边用户突破临界规模，触发网络效应，即可实现指数型增长，进而实现赢者通吃，至少是强者恒强。

消费互联网交易的是标准化的产品，满足的是用户的广谱的需求，比如Windows平台满足的是用户学习、工作、娱乐、社交、网络安全等多方面的需求，而且多边用户之间的互动能夠超越时空的限制，即便产品是小众的，也能够撬动长尾效应。所以，用户与平台的互动、跨边及同边用户之间的互动频率高，获客之后粘性高。高频率的互动还会产生大量有价值的数据资产，同时也会使生态系统中的参与者产生其他增值服务需求，如广告、网络支付、信贷、物流、保险等。平台通过运用数据资产，高效率地满足多边用户的增值服务需求，也能够获得新的收入来源。

微软取得第一阶段的成功后，一方面对平台快速迭代、持续优化，另一方面利用垄断地位，改变平台规则，自行研发高附加价值的应用程序，如Office、IE浏览器等，并与windows捆绑销售，提高垄断利润。同时进一步扩大生态系统，优化生态系统参与者的互动，保持生态系统的协同进化，巩固生态系统成员之间的关系。

综上，Windows与Predix平台间的异同如表1所示。

数字化转型和工业互联网转型的建议

由于消费互联网的运作模式屡试不爽，所以很多创业者也用这种模式运作工业互联网。但是，由于忽视了消费互联网平台与工业互联网平台在平台建设、平台营销，以及平台网络效应、规模收益、用户需求、价值创造等方面的显著差异，这些将消费互联网的运作模式移植到工业互联网的努力，基本都失败了。传统制造企业向数字化转型，或者消费互联网企业进军工业互联网，需要注意以下五个方面的问题。

第一，仅仅拥有具有互联网思维、熟悉人工智能、大数据处理的IT专业人才是远远不够的；仅仅具有熟悉工业制造企业场景、了解工业用户需求的传统制造企业的专业技术人才，也是万万不能的。然而在两个不同领域里都具有深厚造诣的专业人才又是极其稀缺的，所以，创造一种能够让两种专业人才进行高效的知识分享与合作的机制与文化，是非常重要的组织策略。

其次，通过数据产权的界定和保护，建立数据开发利用的可核查机制，以及通过其他网络安全技术手段，有效防止数据泄露及滥用，解决数据提供方对数据安全的关切，对工业互联网的健康发展，降低平台的营销成本，至关重要。

第三，平台通过强大的营销活动，将双边用户，即解决方案提供商与工业企业吸引到平台上，将工业大数据传输到平台上，并不能为用户创造明显的价值。只有解决方案提供商（或者平台运营商）依据大数据，并深入到工业用户的作业场景中，了解用户的战略动机，设计高度针对性的、定制化的解决方案，并辅助用户进行流程再造与组织变革，才可能真正创造价值。否则，平台只能帮助用户实现资产运行状态的可视化，以及由此而衍生的金融服务，如资产租赁、保险等。所以，平台将双边用户吸引到平台上以后，降低双边用户的信息不对称性，降低交易成本，促进双方的合作与互动，是平台运营方要考虑的关键问题。

第四，跨边效应虽然存在，但强度有限；又缺少显著的同边正效应；加之平台建设成本、营销成本很高，平台的临界规模水平很高。所以，工业互联网平台双边用户突破临界规模之前要投入的资金量远大于消费互联网，而突破临界规模后规模收益递增不明显，双边用户数量无法像消费互联网那样呈几何级数增长。这意味着工业互联网的投资规模更大，投资回收期更长，投资风险更高，投资者对此需要有足够的心理准备。

第五，虽然工业互联网满足的是用户专业性的、定制化的需求，相对而言需求范围窄，但因为互动是基于动态的大数据，所以互动频率并不低，而且用户黏性高，先动者优势比较明显。

总之，虽然工业互联网是互联网时代重要的基础设施，蕴含着重要的投资机遇，但意识到工业互联网与消费互联网平台的不同，对工业互联网发展过程中可能遇到的风险和挑战有充分的准备，对未来的成功非常重要。

本文是国家社会科学基金一般项目“知识冲突视角下企业数字化转型的索洛悖论与应对策略研究”（批准号：22BGL006）的阶段性成果。