中国初创企业中的数字孪生技术:提升创业过程的精确度和效率

《TECHNOLOGY IN SOCIETY》:Digital Twins in Chinese Startups: Enhancing Precision and Efficiency in the Entrepreneurial Process

【字体: 时间:2026年03月18日 来源:TECHNOLOGY IN SOCIETY 12.5

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  数字孪生技术在中国初创企业中的应用研究,通过混合方法分析15家企业的案例发现,DTT能提升产品迭代速度、降低运营不确定性并优化决策准确性。研究从资源基础观和动态能力理论视角,揭示DTT如何通过虚实协同机制塑造新兴创业生态系统的创新路径。

  
阿瑟·威廉·福杜奥普·库阿姆
三亚大学萨克索金融科技商学院,邮政编码572022,中国海南省三亚市

摘要

数字孪生技术(DTT)——通过实时数据不断更新的物理系统的虚拟副本——正越来越多地融入到创业活动中。然而,其在初创企业中的应用,尤其是在中国,仍然没有得到充分探索。本研究分析了DTT在创业过程中的精确性和效率,数据来自15家中国初创企业,采用了混合方法。我们通过对创始人和管理者的半结构化访谈以及对企业绩效指标(2020-2024年)的面板回归分析来进行研究。结果表明,DTT提高了产品迭代速度,减少了运营不确定性,并提升了决策准确性。虽然成熟企业主要将DTT用于运营优化,但样本中的初创企业将其作为实验、快速学习和风险缓解的战略工具。从理论上讲,本研究通过资源基础视角和动态能力的角度探讨了DTT,展示了虚拟-物理二元体如何重塑早期企业的成长路径,为创业学术研究做出了贡献。从实际角度来看,这些发现为希望克服数字基础设施扩展瓶颈的创业者和政策制定者提供了宝贵的见解。这项研究位于中国数字经济发展战略的框架内,加深了对数字孪生技术及其在新兴创业生态系统中的社会和经济影响的理解。这些发现突显了DTT在塑造新兴创业生态系统创新路径中的战略作用。

引言

数字孪生(DT)技术是指物理对象、过程或系统的虚拟计算副本,它通过嵌入其物理对应物中的传感器实时数据流不断更新(Grieves, 2023; Tao et al., 2018; He et al., 2024)。与静态模拟模型不同,数字孪生在物理和数字领域之间保持持续的双向连接,实现了实时监控、预测模拟和自适应优化。例如,制造初创企业可以使用生产线的数字孪生来模拟设计变更,然后再进行物理实施;物流初创企业可以使用其分销网络的数字孪生来测试需求波动下的路由策略;医疗保健初创企业可以开发特定于患者的数字孪生以支持治疗优化。通过这种虚拟-物理耦合,数字孪生支持产品开发、运营和战略规划中的数据驱动决策(Fuller et al., 2020; Jones et al., 2020)。通过集成传感器网络、人工智能和机器学习,DT可以提高运营准确性,缩短产品开发周期,并在包括制造、医疗和城市系统在内的广泛领域提高效率(Iliu?? et al., 2024; Marino et al., 2024; Lo et al., 2021)。现有研究主要集中在大型企业和工业环境中的DT实施及其影响(Kritzinger et al., 2018; Negri et al., 2017; Grieves, 2023; Singh et al., 2022; Attaran et al., 2023)。然而,关于DT在初创企业环境中的采用情况知之甚少——特别是在像中国这样的发展中经济体,新企业在高不确定性、资源有限和竞争激烈的条件下运营。
尽管关于数字孪生在成熟工业和特定行业环境中的应用(如预测性维护、产品生命周期管理、工业优化和供应链整合)的研究越来越多(Kritzinger et al., 2018; Negri et al., 2017; Fuller et al., 2020; Jones et al., 2020; Mylonas et al., 2021; Ferré-Bigorra et al., 2022; Attaran & Celik, 2023; Monek & Fischer, 2025),但在初创企业环境中使用的实证证据仍然有限。现有研究主要关注大型或资源丰富的企业,并假设基础设施稳定和组织流程成熟,这限制了我们对数字孪生技术在资源稀缺、技术专长有限和不确定性较高的创业环境中如何运作的理解(Trauer et al., 2022; Kerrouchi et al., 2024; Mousavi et al., 2024)。因此,当前的理论和实证工作不足以解释数字孪生采用如何影响中国等新兴经济体的创业过程和绩效结果。
为了解决这些空白,本研究探讨了数字孪生在中国初创企业中提高精确性和效率的作用。它旨在回答以下研究问题:中国初创企业如何利用数字孪生技术来提高产品开发精度、优化运营流程并降低新业务的风险? 本研究的目标包括:
  • 分析成功实施数字孪生解决方案的初创企业案例;
  • 评估其对整体绩效和市场变化响应能力的影响;以及
  • 识别采用过程中面临的挑战。
  • 本研究调查了15家使用数字孪生(DT)的中国初创企业,涉及制造业、物流和软件服务行业。通过结合创始人和管理者的半结构化访谈(n=45)和企业层面的回归分析,我们研究了DT如何提高初创企业的精确性、效率和韧性。
    本研究对数字创业和新兴技术文献做出了三项主要贡献。首先,它将数字孪生技术概念化为资源受限的初创企业环境中的战略能力,扩展了资源基础视角和动态能力视角。其次,它提供了混合方法的实证证据,表明数字孪生不仅作为提高效率的工具,还在市场不确定性条件下作为组织韧性的机制。第三,通过关注中国初创企业,它提供了关于数字基础设施如何塑造新兴经济体中创业成长路径的特定情境洞察。
    本研究向创业者和政策制定者提供了有关数字孪生采用如何缓解运营瓶颈和支持资源受限的初创企业生态系统可扩展增长的见解。在初创企业环境中采用和使用数字孪生可以促进中国的经济增长和创新。此外,该研究阐明了在资源受限的创业环境中,先进数字技术如何支持创新和改进实践的条件。
    本文的结构如下:接下来的部分概述了现有关于数字孪生技术及其在创业中应用的研究。第3节和第4节提供了理论和概念框架。方法论部分概述了研究设计和数据收集。结果部分展示了案例和主要发现,讨论部分则将发现与研究问题和目标联系起来。最后,结论总结了研究的意义、局限性和未来研究的方向。

    文献综述和假设构建

    近年来,由于数字孪生技术能够提高运营绩效并促进新想法的产生,其在多个行业的采用引起了越来越多的兴趣。本研究将评估数字孪生技术在初创企业中的研究及其商业应用,以及其对中国市场及其他地区的影响。先前的研究已经证明了数字孪生在制造业和基础设施系统中的技术可行性和运营效益。

    理论框架

    本研究的理论框架基于两个文献领域:数字孪生技术和创业理论。我们在独立理解这些概念方面取得了显著进展。然而,关于数字孪生技术在初创企业环境中如何运作的理论和实证工作仍然有限。我们希望了解初创企业和成熟企业在资源、创新能力等方面的关键差异。

    概念框架

    概念框架说明了数字孪生技术、创业过程和中国初创企业绩效结果之间的相互关系。所提出的框架借鉴了前几节的内容,展示了数字孪生的组合如何增强创业发展的关键方面。操作框架首先描述了基本要素,然后解释了它们如何连接以说明数字孪生技术对初创企业绩效的影响。

    方法论和数据分析

    本节概述了用于研究中国初创企业如何利用数字孪生技术提高产品开发精度、优化运营流程和降低新业务相关风险的方法论。研究设计采用了混合方法,结合了定性和定量方法来全面理解这一主题。

    结果

    本节展示了数字孪生技术在中国初创企业中提高精确性和效率的作用。结果来自定性和定量分析,每个组成部分都阐明了研究问题和假设的不同方面。

    讨论

    本节将研究结果置于现有文献的背景下,强调了数字孪生技术在中国初创企业中的贡献,以及结果与先前研究的契合或差异。

    结论

    本节总结了研究的关键发现、实际意义、理论贡献和未来研究的方向。

    临床试验编号

    不适用

    出版同意声明

    不适用

    利益冲突声明

    作者声明没有利益冲突。

    未引用的参考文献

    Agrawal et al., 2025; Coase, 1993; Foss and Ishikawa, 2007; Grieves, 2023; Kellermanns et al., 2016; Malhotra et al., 2025; Sarasvathy, 2008; Vargo and Lusch, 2014.

    知情同意声明

    不适用。

    数据可用性声明

    本研究中的数据可向相应作者请求获取。

    伦理批准和参与同意

    该研究已获得***大学IRB/伦理委员会的批准。所有参与定性访谈的参与者均已获得知情同意。

    数据可用性声明

    本研究中的数据可向相应作者请求获取。

    写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

    在准备这项工作时,作者使用了Grammarly AI来校对和改进手稿的语言。使用该工具/服务后,作者根据需要审查和编辑了内容,并对出版物的内容负全责。

    资助

    本研究未获得外部资助。

    利益冲突声明

    作者声明没有利益冲突。

    致谢

    作者感谢所有为撰写本文做出贡献的人。
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