燃气产业不仅是我国能源的支柱产业，更是推进经济建设与生态保护协同发展的主战场。数字技术与企业生产、经营及管理深度融合是驱动企业转型升级的重要路径。基于产业融合视角，分析当前燃气产业数字经济应用融合的理论和实践经验，并结合外部环境和内部管控两个方面，探析燃气产业数字化转型的限制边界以及突破路径，以期为后续燃气产业数字化转型工作提供参考借鉴。
文 | 陈欣菲1，王大为2，李月华3
1.陕西省天然气股份有限公司；2.陕西燃气集团；3.西安邮电大学经济与管理学院
燃气产业是我国四大能源产业之一，对国民经济的贡献及影响巨大。随着国家能源产业结构调整及生态环境保护的深入推进，燃气市场竞争格局也在发生深刻变化，通过供给侧改革、产业链整合实现转型升级的任务越发迫切。当前以大数据、人工智能和工业互联网等为表征的数字经济正引领能源产业生产模式优化，数字技术与企业生产、经营和管理过程深度融合，加快构建基于数字要素的新业态。
中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展与就业白皮书》显示，我国数字经济规模达到35.8万亿元，占GDP的比重达到36.2%。数字经济浪潮下，越来越多的企业开启了数字化转型之路[1]。但是，燃气企业在这一轮数字化转型的浪潮中，仍面临诸多困境。咨询机构伍德·麦肯兹2019年发布的研究报告显示，全球油气行业的数字化程度约为4.68（指数取值从0—10），位居倒数第五。
整体来看，油气行业数字化程度，与其他行业相比处于落后状态[2]。此外，受新冠肺炎疫情影响，各大燃气企业更加充分认识到燃气数字化转型的必要性与紧迫性。因此，基于数字经济背景，研究燃气产业数字化转型的限制边界，探析数字化转型的突破路径，具有重要的理论意义和实际应用价值。
一、数字经济与燃气产业应用融合的理论及实践
国际能源署最早2017年底发布的《数字化与能源》报告指出，能源数字化转型将推动全球能源系统向互联、智能、高效、可靠和可持续方向发展，及《中国城镇智慧燃气发展报告》的发布，则为我国燃气行业加快步入以数字化为主导的智慧燃气发展阶段提供了理论参考与事实依据。多能融合互补是能源变革的发展趋势，推动燃气产业与数字经济的融合发展逐渐成为了学术界和产业界共同关注的热点问题。
（一）数字经济与燃气产业应用融合的理论研究
目前，燃气产业与数字经济融合发展的理论研究相对较少。国际方面：从能源战略规划来看，美国、日本、德国等发达国家已开始探索能源科技领域顶层设计，谋划主导战略。从技术保障来看，2015年9月欧盟实施了《战略能源技术规划》（SET-Plan）。
2018年7月美国碳利用研究理事会（CURC）和电力科学研究院（EPRI）更新了《先进化石能源技术路线图》。
国内方面：
一是燃气企业数字化转型的战略与路径研究。叶华文从战略举措、创新实践、保障措施三个方面对油气企业数字化转型发展现状进行研究[3]。李小松介绍了我国天然气在数字化转型取得的进展及未来走向[4]。
二是燃气企业数字化转型发展的条件与保障研究。魏东、杨键阐述了燃气企业数字化转型的基本条件[5]。陈宇提出了促进以数字化为主导的智慧燃气发展措施[6]。
三是燃气产业智慧化、智能化建设。高顺利、吴荣等研究了智慧燃气发展现状及方向[7]。刘建瑞分析了智慧燃气产业链发展[8]。柳彦从进行了城市智能燃气管网建设探讨[9]。付春林、陈学对智慧燃气安全监控平台大数据采集和存储技术应用进行了研究[10]。
总体而言，目前学界对数字经济与燃气产业融合发展的理论研究尚处于不成熟的探索阶段，对智慧燃气的研究也处于技术理性阶段。现有研究大多集中于探讨燃气企业数字化转型的现状与策略，对于转型限制边界及发展路径的思考较少。因此，应明晰燃气产业数字化转型的限制因素，并探寻与之相契合的数字化转型路径，使理论研究更有效地服务于转型实践。
（二）数字经济与燃气产业应用融合的实践经验
燃气是一个很成熟的行业，有完善的产业链。燃气产业可分为上游生产、中游储运及下游分销三个环节：
上游生产主要包括油气开采、净化（某些情况也进一步进行压缩或液化加工）；中游储运就是将燃气产品由加工厂或净化厂送往下游分销商经营的指定输送点；而下游分销指各燃气公司向终端用户提供燃气产品。近年来，燃气企业积极关注数字经济发展新趋势，正将数字化技术广泛应用于全产业链环节之中，燃气产业与数字经济融合发展的实践成果正在不断显现如图1所示。
1.上游生产：
天然气勘探开发与数字经济的融合。燃气企业正通过数字化技术手段与勘探开发核心业务深度融合，推动传统生产方式的转变，不断提高上游业务全流程自动化、数字化水平。早在2018 年4 月，道达尔与谷歌联合开发人工智能技术，为石油天然气的勘探开发提供全新智能解决方案。2019 年，英国石油公司和Emerson 聚焦上游油气运营提供自动化技术和后续服务。2019 年9 月，雪佛龙、斯伦贝谢和微软基于DELFI构建一套用于勘探生产过程的认知计算系统，深度挖掘数据价值。此外，2019 年11 月27 日，中国石油依托梦想云平台实现90%的上游项目上线运行。
2.中游储运：
天然气存储运输与数字经济的融合。天然气存储运输与数字经济的融合发展有利于更好地在全国范围内进行油气资源调配，提高油气资源的配置效率，保障油气能源安全稳定供应。2019 年12 月9日，国家油气管网公司提出国家数字管网项目，建设数据、平台和应用服务，在信息发布、综合监督、辅助决策等方面发挥重要作用。2020 年4 月28 日，深圳燃气集团与腾讯云达成战略合作，加速智慧能源建设和智慧管网的业务创新。此外，中国石油应用“端+云+大数据+物联网”技术，在2019 年通过中俄东线智能管道试点，开展数字孪生体应用并逐步构建智慧管网。
3.下游分销：
天然气分销供应与数字经济的融合。目前，各大油气公司都在加快建立燃气管理系统网络，挖掘数据价值并应用于天然气销售和采购、远程计量和收费等环节，实现天然气分销供应与数字经济的融合。大多燃气企业都开发了在线服务和在线自服务应用，实现线上线下服务渠道融合。2017 年9 月，金卡与华为携手中国电信与深圳燃气，启动首个智慧燃气抄表应用的商用。2020 年，中国燃气通过“中燃慧生活”APP 在抗击疫情期间为维护社会稳定发挥了重要作用。此外，数字技术的应用对于我国的天然气销售厘定市场化的价格有重要作用。
二、燃气产业数字经济应用融合的边界条件
目前，燃气产业与数字经济的融合发展已初见成效，但纵观整个燃气产业数字化转型进程仍处于较为初步的阶段，在外部行业环境和企业内部管控方面还存在一些转型限制性因素。
（一）外部行业环境
1. 行业数字化水平与基础设施限制。燃气产业发展高度依赖输配管网、储气库等基础设施，行业数字化水平也直接影响企业数字化转型进程。当前，燃气行业数字化程度，与IT 业、通信业和娱乐媒体业等相比处于落后状态。燃气产供储销体系还不完备，硬件和软件基础设施建设还存在一定的滞后性，行业整体数字化水平不足。数字技术的广泛应用离不开健全完善的基础设施体系。因此，燃气产业要以数字化、智能化为核心，就要大力发展燃气新基建，不断巩固产业基础能力，提升行业数字化水平。
2. 数据标准与数字化标准体系限制。数据成为数字时代新模式、新业态创新的主要动能[11]。数字化标准体系为标准化发展路径的实施提供标准范式。而当前，燃气产业数字化尚无统一的标准，相关数据的定义边界和统计口径不一，匹配和兼容存在障碍。此外，缺乏统一的技术标准，同一业务领域不同层级的系统体系、结构有所差异，掣肘数字化转型。因此，亟须统一数据标准并建立数字化相关标准体系，以指导燃气产业数字化的统一有序推进。
3. 数字经济专门性人才限制。培养、吸纳一批具有数字技能的人才队伍，对于企业转型升级、强化核心优势是必不可少的[12]。随着数字化转型的不断深入，燃气企业所面临的数字经济专门性人才缺口不断扩大。一方面是高等教育供给与产业实践需求的脱节，另一方面是复合型人才的培育需要长时间行业经验的积累。因此，燃气产业需要加快数字化人才内培外引，依托一个强有力、专业化的全新数字化队伍并将其作为转型的坚实保障。
（二）企业内部管控机制
1. 数字化管理适应性变革难度。数字化的发展在一定程度上受到管理机制或制度的限制，传统的管理模式不再适用，需要进行管理创新。管理适应性是指组织通过管理来对环境变化做出合适的反应[13]。以往，燃气企业过于依赖传统管理模式，数字化转型面临打破旧体系和适应新体系的双重风险[14]。此情形下，需要打破原有路径依赖，对数字化体系形成新的适应性反应，借助数字化思维和技术对传统管理模式进行变革。
2. 组织结构与业务协同难度。组织保障是企业数字化转型过程中重要的基石。当前，燃气企业组织间信息结构水平低，跨业务跨部门协调难度大。一是信息化统筹协调不足，难以实现数字化建设的合理布局和可持续发展。二是重复建设、重复工作造成信息冗余和资源浪费。组织学习是驱动企业数字化发展的必要条件[15]，燃气企业需要进行适应性组织学习，替换、改进和增补相应资源和能力，不断转变和调整组织结构和能力结构。
3. 数据整合与数字化技术难度。数据是数字时代新模式、新业态创新的主要动能。世界经济论坛发布的《数字化转型倡议———石油和天然气行业》报告指出，大数据、工业物联网和移动技术正成为油气企业首要的数字化主题。传统燃气行业对数据不够重视，系统分散建设，数据共享存在困难，产储销等环节数字技术水平不高。因此，燃气行业应加快利用数字技术和数据优势，将数字化思维、能力赋能于传统业务。
三、燃气产业数字经济应用融合的突破路径
数字经济下，燃气产业的数字化转型是一个循序渐进的过程，需要长期实践才能真正实现数字化转型。因此，需要立足我国燃气行业特点与融合发展现状，结合燃气产业外部协作与内部管控，分阶段实施数字化转型如图2 所示。
（一）外部协作方面
第一阶段：
上中下游产业协作，全产业链融合。随着数字化的发展，燃气企业需要通过全产业链战略合作保持和提升竞争力。通过构建资源共享、价值共创和共生发展的数据化合作资产，进行多种合作和共享模式的战略选择，形成数字化体系的战略创新[16]。燃气企业全产业链深度融合发展，加强数字技术、知识等各类资源的共享和流通，加快全产业链数字化改造活动。充分挖掘燃气全产业链上中下游的数据价值，缓解产业发展不平衡不充分的现实难题，进而优化供应链和产业链，促进燃气产业组织的协调发展。
第二阶段：
同行关联企业协作，延伸产业链。企业数字化转型需要通过广泛的合作与共享来形成行业生态。通过构建同行关联企业间的亲密合作关系，实现价值供给的深度协同，为数字化转型创造良好的外部环境。加强行业横向交流有助于企业更快、更好地享受数据化时代信息技术的红利[17]。通过相互赋能补齐技术短板，促进向经营成效的转化。同时，提供更多的增值服务，延伸燃气产业链，不断推动新模式、新业态的成熟与发展。
第三阶段：
开展跨界联合协作，多元融合发展。企业数字化转型不是一项孤立的活动，而是多方主体不断交互以获取数字技术、知识、资金等相关资源的过程[18]。因此，发挥燃气行业主体作用，积极引导互联网企业、制造企业、科研机构、高等院校及行业协会等相关单位的广泛参与，建立有效的跨行业沟通共享平台与合作机制。形成以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的创新体系，各方协同发力，共同推动产业链再造和价值链提升。
第四阶段：
数字专业人才培引，保障发展要素。通过加强科技及数字化人才的需求分析，合理壮大数字化专业人才队伍，培育并引进兼具数字化技术和生产业务能力的复合型人才。一方面，注重内部培育和孵化，通过数字化技能培训、定期轮岗等方式，着重培养数字化专业人才。另一方面，积极利用外部渠道引入数字专业人才，并以优质的人才服务推动燃气企业数字化转型进程。此外，建立创新机制和容错机制，激发数字人才创新活力。
（二）内部管控方面
第一阶段：
标准体系建设和数据资源整合。制定与燃气行业发展相适应的数字化发展规划、数字化体系标准、数字化评价标准等，推动燃气行业数字化发展。Loebbecke 和Picot 认为大数据分析可以加快企业决策过程，缩短企业响应时间，提高企业整体的运营效率[19]。因此，通过建设数字化标准体系，提供标准范式，实现数字化发展有据可依。并通过统一数据标准，构建覆盖面广、维度多元的大数据库，加快数据资源整合。同时，进行多维度数据分析，压缩管理链条，提升决策管理的客观性、精益性和敏捷性。
第二阶段：
数字平台构建和业务流程整理。在数字化体系中，通过及时、连续、细化和完整的信息结构而形成的管理特征是模块式、开放式、生态式和自组织的[20]。燃气企业要构建分布式信息结构和共享式网络平台，促进企业内外高度协同的实时信息交互，提升跨职能、跨层级的业务协调能力。搭建数字化信息平台，打造纵向一体、横向联动的信息化网络系统，提供互补的数据资料，消除信息障碍。同时，通过一体化经营管理平台实现自上而下的统筹管理，实现各领域业务系统的统一性、兼容性、协同性以及便捷性。
第三阶段：
新兴技术应用和行政系统使能。融合创新数字技术，从燃气产业全链条促进技术应用落地。借助物联网、人工智能、大数据新等数字技术对其运营流程进行改造升级，搭建基于数据分析的决策体系与管控系统，提升决策的精准性与时效性，从而降低企业运营成本、提高运营效率，驱动企业利润增长[21]。推动新技术与现有业务特点的深度融合，因地制宜地推进燃气全产业链的数字化改造。同时，发挥行政系统使能，向数字化组织的转型升级，确保决策层、管理层和运营层均可敏捷地支持数字化项目的建设。
第四阶段：
构建完整数字生态和重塑商业模式。依靠数据和数字技术驱动以及数字化平台，构建燃气产业数字化生态系统，进而实现价值共创。通过与用户、其他企业及监管机构之间建立起数字化连接，逐步实现数据共享、技术协同、要素协同的产业生态。通过数字化生态的价值闭环，赋能合作伙伴，共同实现生态网络价值最大化。同时，推动燃气产业商业模式创新。利用数字信息技术加快燃气产业基础设施的数字化建设，进而开发数字化产品或业务，开展商业模式拓展，并不断向清洁、高效、分布式方面发展。
四、研究结论
数字经济背景下企业的数字化转型势在必行。近年来，燃气企业密切关注数字化等前沿技术的发展，积极开展各版块业务数字化转型的探索与实践。燃气产业与数字经济的融合发展已初见成效，燃气企业也由被迫转型逐步转向主动转型。但整体而言，当前燃气产业数字化转型仍处于初步阶段，相关理论研究也尚处于不成熟的探索阶段，要想实现燃气产业以数字化为主导还需要不断完善和努力。
总体而言，燃气产业数字化转型并不是一蹴而就的，需要长期发展实践。燃气企业应积极把握数字技术所带来的新契机，对全产业链进行升级改造，推动与数字经济的融合发展。同时，通过外部协作与内部管控，解决在数字化转型中的外在约束与内在桎梏，并探寻与之发展相契合的数字化转型路径，加快进入以数字化为主导的智慧燃气发展新阶段。
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