移動物聯管理平臺推動校企儀器資源共享的探究

王文俊， 沙 鋒， 戴文彬， 吳炯華， 陸奇巍

（上海海洋大學a.實驗室與設備管理處；b.國家大學科技園，上海201306）

0 引 言

自2013年9月中國（上海）自由貿易試驗區建立以來，對社會經濟、科研創新等諸多領域都呈現出巨大的輻射效應。2019年8月，國務院印發《中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區總體方案》，提出“對標國際上公認的競爭力最強的自由貿易園區”，隨之出臺的《關于促進中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區高質量發展實施特殊支持政策的若干意見》明確指出“在新片區布局建設工程研究中心、重點實驗室等關鍵功能性支撐平臺；引導相關領域的重點科研院所、研發機構、標準制訂企業、檢驗檢測機構、計量測試平臺等向新片區集聚；支持企業聯合研究機構和行業上下游共建產業協同創新共同體，建設產業創新中心”［1］。大型儀器設備作為科技創新的重要組成部分，對促進產業發展、高層次人才培養和社會產業結構調整有著不可缺失的支撐作用［2］，但同樣也面臨著“需求”和“供給”等矛盾障礙。如何順應市場的發展規律，發揮大型儀器設備資源協同創新的作用，助力新片區產業創新實力的快速增長，是一個重要課題。

1 上海自貿區臨港新片區儀器資源共享現狀

1.1 國家及地方性政策支持

2014年，國務院印發了《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》，部署通過深化改革和制度創新，加快推進科研設施與儀器向社會開放，進一步提高科技資源利用效率［3］。2015年，《深化科技體制改革實施方案》中提出要建立技術創新市場導向機制，建立三方檢測市場化，進行儀器共享與補助［4］。2017年和2018年科技部連續發布《國家重大科研基礎設施和大型科研儀器開放共享管理辦法》和《國家科研儀器設備共享服務平臺管理辦法》，不僅明確科研儀器設備共享的責任主體，還提出允許在非營利服務的前提下收取合理費用。2019年，國務院發布的《關于推廣第二批支持創新相關改革舉措的通知》，要求建立“以授權為基礎、市場化方式運營為核心的科研儀器設備開放共享機制”［5］，首次對科研儀器設備共享的運營管理和執行主體提出明確要求，為相關行業帶來了新一輪變革。

為促進地方科技資源的使用效率，上海市于2007年出臺了《上海市促進大型科學儀器設施共享規定》，2013年出臺了《上海市大型科學儀器設施共享服務評估與獎勵辦法》并制訂了實施細則，突出盤活存量、撬動閑置科技資源、鼓勵擴大開放共享等工作重點，調動了大儀共享管理單位和相關人員的積極性［6］。同時，設立了創新券服務制度，用來降低創業團隊、企業及科研機構在科技創新方面的投入成本。據統計，2018年下半年，上海市共有941家企業通過科技創新券政策使用了大型科學儀器，獲得了2 715.55萬元的財政補貼［7］。

1.2 臨港新片區高校及科研機構情況

根據臨港區域的整體功能定位和發展規劃，上海海事大學、上海海洋大學、上海電力大學、上海電機學院、上海建橋學院、同濟大學海洋技術研究中心實驗基地、上海智能制造研究院、上海微小衛星工程中心臨港研制基地等一批高校和科研分支機構相繼落戶臨港，緊密結合新片區重點產業與人才需求，根據自身基礎和特色，在科技創新合作、人才培育建設等方面積極服務新片區創新產業發展和技術供給，協同開展共性關鍵技術攻關和產品聯合應用。

1.3 臨港新片區創新企業情況

截至2019年12月初，臨港新片區擁有1件及以上保有專利（有效、公開、實審）的創新企業共計2 262家，包括有限責任公司2 151家、股份有限責任公司82家、個人獨資企業17家以及其他類型企業12家（專利申請到公開存在時間滯后性，不包括新注冊但專利尚未公開的創新企業）。注冊資金在1 000萬元以下的企業有1 235家，占比54.6%，表明臨港新片區中小型的創新企業比重偏大；注冊時間成立于近5年的企業數量占比近1/2，表明近幾年臨港新片區內擁有技術實力的企業呈迅猛發展態勢。

在2010～2019年間，注冊在新片區的創新企業共計申請26 220件專利（不包括外觀設計專利）。其中，發明專利占比41.1%，33.7%的專利由注冊在新片區先行啟動區的企業申請。近10年申請PCT專利共計551件，占總申請量的2.1%。新片區企業的專利申請量在近10年保持較好的增長趨勢，年均增長率在36%左右；而發明專利保有量，近10年為8 893件，涉及企業1 584家，但保有量超過100件的企業僅9家，說明臨港新片區企業的科技創新活力有待進一步激發提升［8］。

1.4 新片區儀器等科技資源共享存在的問題

（1）科研儀器資源需求明顯且利用率不足。注冊在臨港新片區的眾多中小型研發企業，在技術創新的過程中，高昂的設備投入及后期運維成本限制了企業發展的腳步，尋求合適的途徑解決薄弱的測試分析環節成為迫切需要；同時，位于新片區的科研機構和高校，由于資金規?；蜇斦度氲纫蛩?，儀器設備資源較為豐厚，具備了對外共享的基礎條件，但由于科研探索過程是隨著科學問題或技術指標不斷變化，科研團隊通常很難精準地預先設計較長周期的研究方案，前期購置的科研儀器設備時常不能滿足后續的研究需要，無法實現滿負荷運轉，從而造成資源的閑置。在經費不足以購置新資源的情況下，也同樣存在通過租借設備或委托測試等方式來滿足研發的需求。

（2）區域性科技資源共享信息渠道不暢通。上海研發公共服務平臺作為市級科技創新資源數據中心的重要組成部分，致力于科研機構、儀器設施、科技文獻、科學數據、科技人才、試驗基地等的科技資源的共享利用。截至2018年底，平臺大型儀器設施可共享數量累計達到10 251臺，當年新增設備總值40.82億元［7］，為促進社會科技發展、降低企業研發成本做出了巨大貢獻。但根據地方特色產業集群，建設區域性科技資源共享平臺，還有待進一步開拓探索。

臨港自貿區設立新片區后，聚焦信息技術、生物醫藥、高端裝備等關鍵核心領域，面積擴容達873 km2［9］。多點布局的現象在一定程度上造成了科技資源分散化、碎片化，科技供給重復交叉，存在對接困難和交易壁壘。①許多企事業單位的科技研發人員沒有便捷的途徑去查詢所需的儀器設備；②儀器設備資源擁有方缺少發布信息和推廣服務有效平臺，信息渠道障礙導致儀器擁有者與需求者中間出現斷層。為開展區域性科技資源共享，上海臨港產業區企業協會聯合相關單位于2015年始，推出了年度紙質版的《上海臨港產業區工藝設備手冊》及《上海臨港地區研發試驗平臺共享手冊》，涵蓋了機加工、熱處理、檢測、涂層等十大現代制造領域的儀器設備及相關研究平臺，起到了良好的展示和宣傳作用，但儀器設備資源池和研發測試服務是一個動態變量，供需雙方也無法實現即時溝通，故紙質媒介的推廣存在一定的局限性。

（3）缺乏市場化運營的專業服務機構。受交叉技術研究和跨學科應用不斷發展的影響，以科研院所和創新型企業為主的儀器供需雙方通常難以處理工作中跨領域的業務流程管理和信息分析［10］，且以財政投入為主導購置的科研儀器設備因其公共屬性決定了不能采用市場運營的管理機制，也難以通過正向激勵提升共享服務的效率和質量。在共享業務開展過程中，由于用戶與儀器負責人溝通協商、合同簽訂、送樣測試、費用結算等流程缺乏專業服務團隊參與，很容易產生爭議并缺乏第三方協調解決機制［11］。

分散化科技資源規模配置和流轉運行具有極強的專業性，需要對共享資源開展數據分析、質量管理、合同管理等系列工作，并根據用戶需求提供個性化和深層次服務，從而降低資源使用門檻。因此，缺乏科技資源市場化運營和專業服務機構也是制約共享工作開展的重要因素之一。

2 移動物聯管理平臺在新片區校企儀器共享中的設計與應用

目前，大部分利用傳統網絡技術搭建的大型儀器設備共享Web平臺，由于受到設備、時間、空間等因素影響，缺乏即時性、靈活性和便捷性。隨著物聯網技術發展及移動智能硬件普及，根據臨港高校和企業供需情況，打造標準規范、功能全面、開放高效的智能移動管理平臺，有利于促進科技資源供需有效銜接，提高優質科研資源使用效益。

2.1 系統設計方案

移動物聯管理平臺由客戶端、硬件端和服務端三大部分組成，客戶端為基于APP或微信的移動端；硬件端為與軟件端聯動，實現儀器設備智能化控制和數據收集的物聯終端；服務端主要由服務器構成。系統業務應用劃分為數據訪問層（DAL）、業務邏輯層（BLL）和表現層（UI），實現了“高內聚，低耦合”的分層結構［12］，降低了層與層之間的依賴，便于系統平臺的開發、維護、部署和擴展。

（1）數據訪問層。主要實現對儀器設備、用戶、資料、公告和維護5個基本數據庫的交互。儀器設備數據庫主要包括儀器設備的名稱品牌、規格型號、所屬單位、購置年份、制造廠商、購置日期、管理人員等有關數據；用戶數據庫主要包括各類用戶注冊信息等有關數據；資料數據庫主要包括儀器設備的功能原理、測試范圍、操作流程、電子說明書等技術資料；公告數據庫主要包括平臺發布的有關通知公告、培訓信息等數據；維護數據庫主要包括儀器設備歷史故障信息、維修記錄、售后服務等有關數據。

（2）業務邏輯層。主要接收來自表現層的請求，邏輯判斷后向數據訪問層提交請求并傳遞結果，起著承上啟下的重要作用。涵蓋了注冊登錄、查詢預約、數據反饋、設備管理、費用支付和信息統計等多項業務規則的制定和流程實現，并與控制設備的物聯終端形成聯動。根據業務流程需求和管理權限的差異，應用平臺分為普通用戶、設備管理用戶、系統管理用戶等不同角色，分別實現大型儀器設備的預約、使用、審核及管理等功能，并將操作處理結果反饋到前端界面。業務邏輯層是系統架構的核心層，實現三層之間的數據連接和指令傳達［12］。

（3）表現層。負責數據直接跟用戶進行交互，一般是指系統的界面，用于數據錄入、顯示等。系統平臺各類用戶都可以通過智能移動終端（如手機）關注微信端或下載APP客戶端，實現儀器資源共享業務的有關操作。

2.2 應用功能模塊

平臺應用功能模塊利用移動終端普及率高、網絡信息覆蓋廣等現代通信優點［13］，使其從固定化轉換為移動應用化，增強了平臺和用戶、需方和供方的及時互動，在擴大平臺影響力的同時，也提升了操作的便捷性。功能模塊主要由以下四部分構成：

（1）用戶管理模塊。注冊和登錄，針對不同用戶類型賦予不同的使用和管理權限，普通用戶側重于設備資源的瀏覽查詢、預約、使用和結果，設備管理用戶側重于設備資源的展示、維護、審批和評價管理，系統管理用戶側重于績效和數據分析?？紤]到共享儀器設備價值高昂和實驗室安全兩個方面，要求用戶注冊采用實名制，以便進行管理和溯源，同時結合手機“一鍵登錄”模式，實現用戶無感知校驗，具有操作安全、便捷、低延時的特點。

（2）使用預約及結算模塊。本功能模塊主要面向對大型儀器設備的需求用戶，實現儀器預約、需求提交、在線測試、費用結算、技術咨詢和反饋評價等功能。用戶查詢獲得所需儀器信息后，如自行上機操作，首次申請使用需通過儀器基礎操作在線測試方可預約，到達現場后通過物聯網終端開機進行實驗操作；如委托測試，則跳過在線測試環節直接提交需求。費用結算方式可采用線上支付或到儀器所在單位財務部門支付。用戶對預約設備如存在操作或技術方面的問題，可即時通過線上或線下的方式聯系設備管理員。委托業務結束后，用戶可以根據相關儀器使用效果、服務中存在的問題等進行評價及反饋，以便供方進行改進，提供更高質量的服務。

（3）儀器績效統計分析模塊。該模塊主要借鑒和參考科技部2015年發布的《科研設施與儀器管理單位在線服務平臺建設運行管理規范》和《科研設施與儀器國家網絡管理平臺管理單位數據報送規范》［14］，形成以設備投入、使用績效、人才培養、效益產出等為主體的統計分析報表，并反饋給政府管理部門和儀器資源擁有方的管理機構，方便管理工作開展，為下一步資金支持、共享補貼、購置方向、建設布局等提供必要的數據支撐。

（4）通知公告及技術交流模塊。該功能模塊主要是面對各類用戶，發布和管理共享平臺通知公告及技術交流等信息，包括儀器等科技資源的檢索和查詢方法、預約下單結算流程、最新入駐平臺的機構及新到儀器、檢測領域技術咨詢專家及行業動態資訊等。同時集聚產品研發檢測需求和科研成果發布、科技產業基地和技術人才隊伍宣傳、儀器設備使用經驗及操作心得等，形成產業供需鏈條及數據資源池，為促進共享平臺的普及和科技創新業務的發展拓寬渠道。

3 構建新片區儀器資源有效共享長效機制的建議

3.1 引入市場創新機制，帶動儀器資源共享

政府推進科技資源共享在一定程度上更利于統籌規劃、整合集成，但科技創新服務不能忽略市場配置資源的基礎性作用?？筛鶕嚓P政策探索儀器設備的所有權和使用權分離，通過創新市場機制，多渠道、多途徑探索大型科學儀器共享市場發展方向。建議引入“O2O”線上預約、線下體驗一站式檢測服務模式以及第三方運營團隊［15］。線上主要通過移動管理平臺負責協調和溝通需求、解答用戶問詢、推介機構和服務、在線支付和評價等；線下主要負責合同簽訂和履行、樣品接收和送檢、報告歸檔和遞送等。通過線上和線下結合的閉環服務，建立共享生態體系。

專業的第三方服務，可有效地滿足用戶對異構環境中儀器設備的普遍服務需求，降低科技資源供應單位的管理壓力，使其能更集中于核心業務的建設和發展。同時，可根據業務范圍編制大數據分析報告，為地方政府科技戰略規劃、企業綜合研發導向、科研院所資源建設布局提供數據參考，促進地區科技資源服務的整體有效聯動。

3.2 完善區域制度建設，保障創新資金支持

建議加強區域性制度建設和扶持力度，出臺推進科技資源開放共享、支持資源融合的政策措施。通過設立區域聯合研發開放引導資金，發揮臨港新片區119.5 km2先行啟動區域內的優質科技資源的優勢，帶動前沿產業區、國際創新協同區、生命科技產業區等儀器資源共享。通過政策引導，為科研院所和創新企業的技術研發和產業升級提供良好的資源環境。

根據參與和提供共享服務機構的不同性質，分類制定相關激勵制度，完善后補助機制。對公益性科技服務機構，考慮其社會價值和溢出效應，采用政府購買、運行補貼等方式給予長期支持；對商業性科技服務機構，重點評估其服務對地方共性需求的滿足度及創造的經濟價值，制定相關激勵措施［16］。對于大型儀器共享過程中產生的檢測行為可能會涉及的相關糾紛，地方政府主管部門應聯合相關行業協會及供需方代表，認真研究雙方可接受的法律機制，規范服務合同條款，依法開放，消除顧慮。

3.3 加大宣傳交流途徑，培育儀器共享氛圍

在引入市場機制、政策引導等措施提升儀器設備共享服務意識的同時，建議進一步加大地方科技主管部門、科技服務機構、行業協會、科研院所、園區和企業之間的合作交流，擴大知曉面和共享服務范圍。同時通過線上微博、公眾號、軟文、短視頻等新媒體傳播，結合培訓交流、專場講解等方式對資源共享平臺、最新扶持政策、先進檢測方法、技術研究成果等進行多元化宣傳，提升臨港新片區創新型企事業單位對科技資源共享的認知度。

4 結 語

在科技進步的推動下，我國科研儀器設備裝備和共享管理水平不斷提高。利用新技術、新模式提高校企儀器等科技資源的開放縱深度，提升精準化和個性化服務質量是一個重要的發展趨勢。儀器共享不僅能促進科技資源的利用效能，為地方經濟、教育水平、企業綜合研發能力和科研產出帶來持久的動力，還可以衍生到科技咨詢、技能培訓、成果轉化、產學研合作等諸多領域。期待在各方資源的合力下，以打造支持臨港新片區智能制造的公共服務體系為目標，為新片區產教融合、協同創新和開放共享助力。