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摘要：為了從產業鏈視角出發，分析特定區域特定產業在產業鏈中的上游、中游以及下游的競爭態勢表現，并判斷各節點主體在發展自身技術競爭力時是否具備完善的科研團隊、核心專利技術、科技成果等創新要素，客觀呈現該產業的全貌，文中設計一種產業鏈創新要素可視化分析系統。該系統主要包括前臺展示模塊和后臺管理模塊，前臺展示模塊分為產業鏈介紹、產業鏈構成、產業鏈數據庫和產業鏈檢測評價四個部分。通過該系統可以清晰地了解河北省相關產業發展的狀況，評估河北省相關產業的創新能力以及創新短板。文中研究對于理清河北省特定產業的主要企業在產業鏈上的位置，明確自身競爭優勢和發展短板，借力京津冀一體化背景補足自身缺點以實現資源的優化配置和全產業鏈的環環對接，推動河北省產業的高質量發展具有重要的意義。
關鍵詞：產業鏈；創新鏈；可視化分析；要素體系；京津冀一體化；產業發展；創新能力；系統設計
隨著計算機技術的快速發展，數據可視化技術也被廣泛應用于各種領域[1]。數據可視化是采用計算機技術將數據、信息等可視化的技術[2?3]。數據可視化技術具有很多優點，例如，可以使用一些簡單的圖形來反映一些復雜的信息，提高溝通效率；還可以以最清晰的方式顯示數據以改善數據分析效率，并從結果分析幫助企業運營決策。由于數據可視化的諸多優點，數據可視化技術也被廣泛應用于各行各業。原始的產業鏈是指原料加工生產到中間產品設計制造再到最終產品生成的完整的鏈條。而隨著研究的深入，產業鏈的含義也變得更加準確。當前產業鏈主要指在面向工業生產的原始產業鏈的基礎上，向上下游經濟產業體系盡可能地延伸的完整鏈條。產業鏈短板關乎我國企業的發展，影響我國經濟發展與穩定[4?5]，而產業鏈中比如公司數目、科技、政策等創新要素可以作為衡量產業鏈能力的標準。為了提升創新高度，對產業鏈中的創新要素進行可視化分析，找出產業鏈的短板和影響產業發展的關鍵，提升整體產業鏈水平具有重要意義。
1產業鏈及其創新要素
1.1產業鏈
產業鏈是我國獨有的一個術語，國外幾乎沒有對產業鏈的直接研究，但產業鏈的思想起源于國外，來自亞當?斯密在《國富論》中關于“勞動分工”的論文。他以別（扣）針制造為例[6]，一個別針的完整生產過程包括拉絲、矯直、磨尖、拋光等18道工序，如果一個工人完成這18道工序，那么一個人一天只能生產少于20支，但如果10個人兩三個人組隊，每個團隊負責一個工序的生產，一個人一天可以參與48000支管的生產，生產效率極高。此時，生產過程還僅在公司內部完成。19世紀，Harrison基于價值網絡的概念[7]，開始關注產業鏈中各環節的價值貢獻。在國內，產業鏈的早期概念相當于產品鏈或供應鏈，可以概括為多個企業根據產品的生產過程形成的線性或網絡化的組織。有學者稱之為從自然資源到消費品的層次。隨著產品生產工藝的深入、技術水平的提高和消費者需求的轉變，產品鏈的內涵已經擴展到供應鏈、需求鏈和技術鏈，同時，產業空間集聚也催生了空間鏈。文獻[8?9]中指出，產業鏈不僅和經濟關系有關，還與時空關系相關聯，產業鏈在各生產部門之間是以特定的時空布局關系關聯在一起的。綜上所述，產業鏈的概念和內涵經歷了一個演化過程，從產品鏈到基于產品生產過程的供應鏈。產業鏈是基于產業活動的時空布局和多種邏輯關系的產業內各部門之間的鏈式關系。產業鏈的主要結構是垂直的上、中、下游鏈形式，上游為行業提供零部件生產和技術研發的基礎；中游為行業提供核心產品和服務的開發和制造；下游延伸到市場和服務的擴展環節。目前，產業鏈的結構主要考慮3個維度：長度、寬度和厚度，具體如圖1所示。在中國經濟飛速發展的現實背景下，產業鏈在促進產業協調發展、提升產品競爭力、發展我國經濟等方面發揮越來越重要的作用[10]。
1.2產業鏈創新要素
產業鏈的本質是指產業鏈的形成體系，即產業鏈是指從上游到下游中產業的各個環節的維度[11]。產業鏈的指標體系分為狀態指標和評價指標。狀態指標采用定性方法描述產業鏈和創新鏈的實際情況，撰寫報告，制作可視化圖表窗口；評價指標使用量化指標來計算和評價特定行業的實際發展狀況。產業鏈可以分解為供應鏈、企業鏈、價值鏈、生態鏈四個要素，因此可以通過建立創新要素指標體系來分析產業鏈。
2系統需求分析
為了分析影響產業發展的瓶頸和關鍵因素，設計產業鏈創新要素可視化分析系統，對產業鏈中的創新要素進行可視化分析。在設計產業鏈創新要素可視化分析系統的過程中，首先需要對系統進行需求分析，主要包括對系統的功能性、可行性以及相應的非功能性需求等進行相應的分析[12]。
2.1系統功能性需求分析
產業鏈創新要素可視化分析系統是分析并可視化產業鏈中的創新要素，其最重要的功能是為產業鏈可視化提供平臺，通過創新要素分析提高產業的質量和數量，提高經濟效益，促進產業資源和信息的有效流通。
2.2系統可行性需求分析
技術可行性。在硬件上，產業鏈創新要素可視化分析系統所需的硬件配置較低，普通的臺式機和便攜式計算機都可以兼容使用。在軟件方面，產業鏈創新要素可視化分析系統為了更加清晰并且美觀地展示數據，采用Layui的默認樣式進行系統的設計。經濟可行性。產業鏈創新要素可視化分析系統主要是針對河北省產業鏈進行研發設計，由科學技術情報研究院提供相關數據和要求。系統主要功能是對產業鏈中數據進行可視化分析，因此系統在設計上對硬件需求較低，只需要少量服務器就可以支持系統的運行，無需投入較大的資金進行相應設備的購買。系統非功能性需求分析。系統非功能性需求分析主要是針對產業鏈創新要素可視化分析系統的使用[12]。簡單說，產業鏈創新要素可視化分析系統具有以下幾個明顯的優勢：一是穩定性，產業鏈創新要素可視化分析系統在文檔要求的條件下運行時，能夠穩定地支撐其正常的性能；二是美觀性，產業鏈創新要素可視化分析系統的軟件UI設計基于Layui樣式，并且在其基礎上添加Echarts圖表，使系統更加簡潔和美觀；三是易用性，產業鏈創新要素可視化分析系統可以同時滿足普通用戶和特殊用戶的需求，并且用戶可以快速了解和掌握系統的使用方式。
3系統總體設計
3.1系統應用架構
對于產業鏈創新要素可視化分析系統而言，其系統架構主要分為三個部分：Oracle數據庫、Tomcat服務器和產業鏈創新要素可視化分析系統客戶端。其中產業鏈創新要素可視化分析系統客戶端通過在谷歌、Edge、火狐等瀏覽器上進行網頁登錄訪問實現。在成功登錄后，根據用戶權限的不同，對數據進行不同的增刪改查操作。Oracle數據庫中存儲產業鏈信息、產業鏈各節點信息以及產業鏈節點指標信息等。Tomcat服務器為系統的正常運行提供環境。系統架構圖如圖2所示。圖2中各部分的功能如下：數據模型，產業鏈創新要素數據（即輯要數據）為結構化數據存儲在數據庫中；數據層，為服務層提供對產業鏈創新要素數據的各種形式的搜索接口；服務層，產業鏈創新要素可視化分析系統對外提供的服務；訪問層，提供PC機器等終端訪問系統，提供對外服務功能。
3.2系統功能框架
系統主要分為前臺展示和后臺管理兩大模塊，前臺展示分為產業鏈介紹、產業鏈構成、產業鏈數據庫和產業鏈檢測評價4個模塊，其中產業鏈介紹比較包括產業鏈簡介、產業鏈發展狀況、產業鏈政策、技術路線；產業鏈構成包括河北省產業鏈構成；產業鏈數據庫包括產業鏈評價指標數據庫分析。產業鏈監測評價是對產業鏈節點信息的評價分析。后臺管理主要包括對產業鏈節點及相關信息的增刪改查?？梢暬治鱿到y功能框架結構如圖3所示。
4系統實現與測試
4.1系統實現
產業鏈創新要素可視化分析系統要實現的主要功能有用戶登錄、權限認證、產業鏈管理與展示、產業鏈節點管理與展示、產業鏈評價指標管理與展示等。用戶登錄功能與權限認證功能是相互聯系的，普通用戶進入產可視化數據，管理員登入后臺用于維護產業鏈數據。產業鏈管理主要是對產業鏈的增刪改查以及對應節點的關聯。產業鏈節點管理主要是實現對產業鏈節點的增刪改查以及一級節點對應二級節點的關聯。產業鏈評價指標管理是對評價指標比如政策、科技、公司數目等的增刪改查。產業鏈展示、產業鏈節點展示以及產業鏈評價指標的展示主要是對采用Echarts和魚骨圖等對產業鏈以及相關信息進行可視化分析。
4.2系統測試效果分析
4.2.1系統功能性測試產業鏈創新要素可視化分析系統的功能性測試，主要是找出系統設計中存在的問題。系統功能性測試結果如表1所示。4.2.2系統兼容性測試產業鏈創新要素可視化分析系統的兼容性測試，主要是驗證產業鏈創新要素可視化分析系統在運行過程中，系統與其運行環境之間的依賴性。系統兼容性測試如表2所示。
5結語
本文設計一套產業鏈創新要素可視化分析系統，建立產業鏈的全景圖，分析各節點主體在發展自身技術競爭力時是否具備完善的科研團隊、核心專利技術、要素支撐和資金儲備，以便評估河北省產業的創新能力以及創新短板，明確自身競爭優勢和發展短板，以實現資源的優化配置和全產業鏈的環環對接。
作者:臺吉凱 張朝宗 任雁 單位:河北工業大學 人工智能與數據科學學院 河北省科學技術情報研究院 河北省科技信息處理實驗室