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企业移动制造模式的演变与展望基于价值创造视角

时间:2021年11月15日 分类:科学技术论文 次数:

摘要:为了适应全球化、个性化和信息化的新制造业环境,推动制造业转型升级和高质量发展,文章从制造模式演化和价值创造的角度出发,构建基于异地顾客差异化需求的新的制造模式移动制造模式。从价值创造视角出发,对制造模式的演变进行分析,讨论了移动制造模式的起源

  摘要:为了适应全球化、个性化和信息化的新制造业环境,推动制造业转型升级和高质量发展,文章从制造模式演化和价值创造的角度出发,构建基于异地顾客差异化需求的新的制造模式——移动制造模式。从价值创造视角出发,对制造模式的演变进行分析,讨论了移动制造模式的起源、内涵,构建了移动制造的概念模型。并从价值实现、组织形式、运作模式三个方面研究了移动制造的典型特征,研究表明,移动制造将成为面向跨境跨地域异地顾客差异化需求的适应分布化制造环境的一种新模式。最后,通过实际案例验证了移动制造模式的可行性。

  关键词:价值创造;移动制造;个性化需求;制造模式;高质量发展

全球化制造

  一、引言

  随着新一代信息技术的发展,市场竞争的全球化和客户需求的多样化、动态化,制造企业要取得竞争优势,实现可持续发展,就需要寻求外延式发展[1],生产方式也从批量生产向大规模定制演变,现已进入个性化量产阶段[2]。互联网、大数据和数字化背景深刻地重塑了企业发现和利用新需求、新资源、新机会的方式,扩大了可利用的资源范围和可及的市场空间,突破了跨境跨地域进行资源和需求匹配的时空制约,为企业创建新的资源能力提供了新型资源、赋予了新的使能,不仅增强了企业资源配置中的价值创造潜力[3],也使企业获取价值的资源配置方式发生了变化,因此需要基于客户需要以价值创造为中心进行资源配置,探索与之适应的新的制造模式。围绕新时代企业制造新模式等内容,近两年国内外已有机构和学者做了相关研究。

  但是,目前的研究总体上尚处于新环境、新挑战、新机遇下管理变革的初始探索阶段,偏于新环境下如何赋能企业转型、新挑战下管理决策范式转变[4]、新机遇下价值创造潜力及如何评价[5]等的概念性、框架性和论述性的研究较多,而对于适应新时代商务管理的新模式、新方式、新方法和新机制的分析则仍处于探索阶段,研究焦点亟需从赋能予企业转向未来企业应如何使能、创能和创造更高的价值。为此,文章适应当今消费需求差异化和定制化生产的发展趋势,通过分析已有制造模式的演变规律,结合当前不断变化的制造业环境,针对异地制造提出了一种新的制造模式——移动制造(MobileManufacturing),讨论了该模式的概念、特征、组织形态和发展趋势。

  二、制造模式的演变过程与价值创造过程

  由于顾客需求的多样化、个性化,以及不断扩大开放度和国际经济一体化背景下所面对的各国标准、消费水平、生活习惯和文化背景的不同,使得以往统一稳定的大市场逐渐被不同客户群体的不同需求层次和不同特殊要求所细分,市场特征也发生了发变化,主要表现在市场总额越来越大,细分市场越来越多越来越小,这就要求企业生产方式随之发生变化,既要追求更多的细分市场,也要满足顾客的多样化个性化需求,这样才能获得更多的市场,才能在竞争中占据优势。在遵循个性化需求、扩大市场覆盖面的导向下,企业必然会从过去的“一对多”生产模式转变为“一对一”生产模式,根据不同客户群体或客户个人的特殊要求生产定制产品和服务。从人类制造业发展过程上看,生产方式先后经历了早期以手工制造为主的单件定制和少量生产、机械化的大批量标准化生产、柔性自动化的多品种批量生产、灵活敏捷的大批量定制化生产,直到现今发展新一代智能制造致力实现的个性化定制生产。

  英国《金融时报》记者彼得·马什曾把制造业的发展划分为:少量定制、少量标准化、大批量标准化生产、大批量定制化、个性化量产五个阶段,并指出随着新工业革命步伐的加快,提供多样化、个性化产品将成为越来越明显的发展特征。以机械化和自动化为主要特征的手工制造和大规模生产模式,注重企业内部的资源整合和生产效率的提高;精益生产、敏捷生产、大规模定制、大规模差异化生产模式更注重跨企业、跨地域的业务协作、互联共享,以此提高企业的生产精益化、敏捷化、柔性化和服务增值,实现对市场的快速响应[1]。事实上,企业数字化转型和智能制造要破解的一个核心问题,也是如何解决多品种、定制化、低成本和短交期的问题。美国的标准与技术研究院对智能制造做出的理解,就是如何实现差异性更大的定制化服务、更小的生产批量、快速响应不可预知的供应链的变更。

  综上可知,个性化定制生产将成为工业制造业未来的主导生产方式。从价值创造的过程来看,在早期的手工生产和大规模生产模式中,制造企业是价值的唯一提供者,而顾客是知识价值的使用者,但随着经济环境的变化和商业模式的创新,顾客不再是简单的价值接受者,而是逐渐转变为价值创造的参与者。如大规模定制模式主要是通过市场调研将顾客引入价值创造的过程,但是参与程度有限;大规模个性化生产模式为了更好地满足自身的消费需求,客户具有强烈的参与企业研发、设计和生产的意愿,即客户贡献自己的知识和技能,引导企业生产更好满足需求的产品和服务,获得更好的消费体验[2],顾客成为价值创造的主体。为了适应制造业发展的需要,学者和工业界均提出了多种制造模式。

  三、移动制造的起源

  1.制造业发展环境发生了显著变化

  经济全球化打破了国家和地区之间的贸易壁垒,大大促进了全球资源的自由流通,制造业发展环境发生了重大变化。许多制造企业不再只依靠自己的资源或本地市场,它们的供应链延伸到世界各地,导致出现全球资源采购和产品市场全球化的现象。制造业发展所需的资源和市场变化影响着产业的选址行为和空间分布。

  2.新技术革命驱动下企业制造资源的机动性和可转移性

  互联网、物联网、大数据及平台经济和共享经济的快速发展,物理空间和网络空间的深度融合,数据信息的隐性自动化流动,使以往资源的静态配置突破时空限制而走向了动态配置;工业制造业体系的全面连接和这种生态型体系中的企业边界融合,云制造服务平台涌现和多边云连接,以及客户作为“价值创造者”的全流程参与,正在拓展和丰富着企业所需资源的来源渠道。在这种情况下,企业生产经营活动可组织利用的资源,不仅包括线下的自有资源、协同合作资源和生产要素市场资源,还包括线上的大数据存储资源、客户端社群制造资源和众包设计资源、云制造和云服务共享平台资源。也就是说,在企业传统资源观的基础上,还需嵌入企业客户资源、数字资源、协同合作资源、云平台资源、社群和众包资源等新型资源。

  因而,重构企业资源配置的新方式,就要摒弃传统的试图在内部资源、能力与外部环境之间得以匹配的规划模式,而是从利用新机会和创建新的资源能力出发,坚持以价值创造为中心的资源配置决策观;就要采用基于系统的整体方法,将资源配置与客户需求、合作伙伴诉求、交易伙伴要求等每个潜在的价值创造参与者都联系起来,统筹优化资源配置;就要破除资源配置限于本土或靠近供应、销售地的思维定式,重新构建价值创造的基地、场所以及可以利用的价值创造资源的边界,设计创新的资源配置;还需要把大数据、资源配置新方法与智能优化算法、数字孪生技术和信息物理系统融合集成,支持资源配置决策,优化资源配置过程。

  3.跨境跨地域顾客的需求趋向个性化

  顾客需求个性化是拓展价值创造空间、赢得市场竞争和扩大市场占有的需要。随着制造业数字化的发展,顾客的需求发生变化,顾客不仅关注功能性诉求,如产品服务多样个性、物美价廉、交货及时、绿色环保、健康安全等,而且还要关注体验性诉求,要更加省时省力省心、舒适便捷,能够带来或帮助获得更多的可享利益。由此可见,当今的消费已从物质型消费开始走向服务型消费,产品服务已经逐渐“去物质化”而转为关注“智能宜人”要素,日益成为影响消费需求的主导因素。消 费需求和客户要求上的这种演变,至少在以下几个维度上影响着工业制造业:

  一是客户要求标准和需求层次在提高。要求产品服务多样个性,能满足他们的期望和特殊要求,功能、质量、可靠性、宜人性和智能化程度高,而且价格低廉。

  二是产品变得复杂且向产品服务系统转变。如机械产品正在转向智能互联的产品,给产品增加传感器、通信模块、计算模块、软件等。正如波特所说,未来所有的产品将由动力部件、执行部件、智能部件、互联部件这四个基本模块构成,未来的智能产品是可监测、可控制、可优化的,其功能将更具灵活性、扩展性、安全性和可管理性。而且为给客户提供贯穿产品全生命周期的可享利益,传统的产品系统又在与服务融合集成,向着产品服务系统发展。

  三是商业模式和价值创造逻辑在变。商业模式是指基于客户需求和可利用机会,通过什么途径或方式来赚钱,产品服务是核心,通过产品服务为顾客创造价值是本质。面对客户的个性差异化需求和转变产品系统的诉求,商业模式的核心必将聚焦于“向各类顾客提供什么样的产品服务,能为顾客创造什么价值”这一问题。这种聚焦的深意:一是所提供的产品服务因顾客需求的不同而不同,二是所提供的产品服务要能为顾客解决问题和创造价值。有鉴于此,企业价值创造的逻辑转向,是把客户作为“价值创造者”,从基于产品的商业模式转向基于服务的商业模式,面向顾客个性差异化需求提供“一对一”的产品服务。

  四是市场覆盖和生产方式在变。由于顾客需求的多样化、个性化,以及不断扩大开放度和国际经济一体化背景下所面对的各国标准、消费水平、生活习惯和文化背景的不同,使得以往统一稳定的大市场逐渐被不同客户群体的不同需求层次和不同特殊要求所细分,市场呈现出总额逐渐增大但每个细分市场规模在缩小的变化趋势。企业要想满足客户需求并赢得竞争,就得紧跟细分市场的个性化需求及其变化,同时,要想获得更大的市场份额、获利额和提高经营安全性,又必须覆盖尽可能多的细分市场。企业为追随个性化需求和扩大市场覆盖范围,就应由过去“一对多”的生产方式转变为“一对一”的生产方式,按照不同客户群体或各个客户提出的特殊要求生产定制产品服务。

  4.互联网环境下企业的边界发生变化

  企业边界是企业组织结构的基本特征之一,它是指基于资源能力的企业与市场互动过程中形成的经营范围和规模。经营范围包含的横向边界和纵向边界确定了企业和市场的界限。横向边界是企业生产经营的商品类别、品种及服务项目,反映了经营方向和范围广度;纵向边界是指企业所在的产业链或供应链中由企业自行完成生产经营的环节,反映了经营范围的深度和一体化程度。经营规模是指企业在确定经营范围的情况下,能够生产经营的规模,有效率的规模就是企业的规模边界。企业边界不是一成不变的。企业能力、交易费用等都影响企业的边界,但企业边界变化的决定因素是资源配置效率。互联网、物联网、数字化转型和大数据赋能/使能背景下的企业边界将发生如下变化:

  第一,因企业是在与市场的相互作用过程中形成的自身边界,企业又是因客户的需求而存在的,客户的需求和成长性决定着企业的生存和成长空间,所以,顾客需求在哪里,企业的边界就应在哪里。互联网快速发展,数字技术突飞猛进,信息网络连通万物,使企业与客户沟通的渠道和平台发生了翻天覆地的变化,企业必将借此赋能转向使能,围绕顾客需求不断打破边界,实现企业和客户的广域边界融合。

  第二,在万物互联的一体化世界中,无论是行业边界还是企业边界或组织边界都将被打破,无论客户身处何方、使用哪种语言、生活方式或文化习惯如何,需求端的泛在连接都可实现客户的全流程参与,从而把客户融入到价值创造的全过程。由此,企业竞争优势的来源将突破内部资源能力的视角,边界延伸到包括顾客资源和协同合作资源,企业之间的竞争也将从“约束边界”转向“跨界协同”。

  第三,世界各国日益扩大的开放度及互联网、物联网和通信基础设施的快速发展,企业数字化转型和数据自动流动的赋能/使能,正在减弱企业外部条件、自身能力和交易成本对其边界的制约,提升着企业组织韧性、灵活应变能力和资源配置效率,这势必促使企业不断扩大自身边界以追逐更大市场范围和成长空间。第四,工业互联网通过工业经济全要素链、全产业链、全价值链的全面连接,以及工业制造业不断加快的数字化转型,正在催生一个广泛连接的生态型工业生产制造和服务体系。

  由于企业可利用的资源不只是自有资源,还有外部资源,资源配置效率也不只来源于专业分工,还来源于协同合作,企业边界融合能够产生协同效应。处于生态型工业制造业体系中的企业,要形成协同效应就要重构企业边界,和更多互联成员及平台企业协同,构建一个广泛连接的生态结构。制造业环境的变化、新技术的变革、企业边界的变化,以及异地顾客需求的差异化与个性化,使得跨境跨区域的制造模式逐渐向个性化定制、跨境区域协同制造转变,移动制造模式应运而生。

  四、移动制造的概念与特征“移动制造”

  一词最早是在2017年3月世界经济论坛与科尔尼管理咨询公司联合世界经济论坛(WEF)和咨询公司科尔尼联合发布的《塑造制造业未来白皮书》(Shapingthefutureofproduction:FourContrastingPerspectivesin2030)中提出,移动城市制造将成为未来制造业的发展趋势,以自主的移动制造单元为核心,借助其他国家的劳动力资源共同开发差异化定制产品和服务。中国科学院沈阳自动化研究所王天然等(2017)提出了智能制造空间的新模式,认为大规模个性化定制和面向服务制造的发展趋势使得制造模式由集中式向分布式发展。

  生产链将由专业化程度更高的单位灵活组织,形成分布式制造模式(Kim,2013)。并且指出这种模式将突破物理区域的限制,大量的信息技术将促进分布式制造能力的快速发展,从而满足产品大规模定制的迫切需要。生产组织体系将迅速变革,使制造业自身形成新的制造模式和信息环境,进一步推动生产模式的变革。这是国内对移动制造的初步探索。

  1.移动制造的概念

  移动制造不是指制造企业的异地迁移,而是企业制造资源由静态配置走向动态配置的一种资源配置新方式。基于前期的研究,可以将移动制造定义为:制造企业依托设计制造和互联网支撑平台,面向跨境跨地域客户的差异化需求,把可复制、可重用的部分通用资源或制造单元与外部可利用资源整合,在异地适时建立生产基地,以定制化、低成本、短交期提供客户满意的产品服务。其中,“移动”强调的是在互联网、数字化和大数据赋能/使能驱动下企业制造资源的机动性和可转移性,“异地”也不是只限于在一处选位定址建立生产基地或仅仅固定在某个地方。

  移动制造是适应跨境跨地域顾客的差异化需求,是实现顾客参与的价值共创驱动而产生的,将是适应未来全球化、企业边界跨境协同化、大规模个性化制造环境的一种新模式。移动制造的本质是制造过程的利益相关者共同参与了产品的制造,通过相关制造资源的整合,实现跨境跨地域客户的供需匹配,实现价值共创。基于价值创造驱动,文章提炼出移动制造模式的概念模型。

  2.移动制造的特征移动制造具有和以往各类制造方式显著不同的特点:

  第一,在价值实现上,移动制造通过资源的动态配置提高配置效率和创造价值;移动制造的价值共创者包括基地企业、客户(社群或众包设计者)和协同合作伙伴,充分考虑了所有价值共创者的资源投入及其各自的利益诉求。尤其是充分考虑了客户作为“价值创造者”的差异性需求、资源投入和全程参与;顾客需求差异性划分有助于提高客户需求满意度、资源匹配效率和有效性,客户全程参与和持续交互有助于企业识别客户的需求及变化,价值共创者的跨界协同合作可形成独特的互补性,上述特点都能够增强资源配置的价值创造。

  第二,在组织模式上,移动制造系统是一个多层次的具有异构特点的网络化制造系统。移动制造系统的形成途径与组建方式主要有两种:一是以关键制造单元为核心,异地资源和云资源为辅助而组建的制造系统。制造单元本身是构成整个制造系统的核心部分,根据异地的个性化定制需要,该核心制造单元借助云智造平台和资源或者多个制造社群,在异地组建制造系统中进行生产制造。针对某一国家和地区,可提供定制的产品或服务,利用自身的关键技术、关键设备进行控制,其余的资源利用当地的资源和云资源进行制造;二是核心制造单元独立构成的完整制造系统。

  制造单元本身就是一个完整的制造系统,如负责某核心部件、组件、产品族或个性化关键零件的生产制造单元,其移动至异地满足所在地定制生产需求。不论哪种组建方式,移动制造系统都是针对大规模个性化生产,把生产过程分解成具有价值导向的制造单元,通过将核心制造单元移动到异地,通过云平台或者工业互联网平台,实现制造能力在线交易,利用社会上的制造资源重新组成可以满足顾客个性化需求的新制造系统,待制造任务完成后新的制造系统自动解散(Sun,2019)。

  五、实践案例分析

  1.面向异地客户差异化需求的跨境大批量定制范例——A公司

  大批量定制也称大量定制或大批量定制化,是指通过利用信息技术、高度的过程柔性和敏捷的组织结构,以接近大批量生产的效率和成本提供满足顾客不同要求的产品或服务。这种生产方式始于20世纪80年代,随着客户需求的多样化、个性化,以及各国市场消费者偏好、消费水平、生活习惯和文化背景等的不同,客户在购买产品和服务时需要充分表达自己的意愿,满足其偏好及特殊要求,而不是仅仅被动地选择已有的产品和服务。

  为了适应市场变化和满足客户需求,制造商就得按不同顾客群体或各个顾客的不同要求去生产个性化的定制产品,同时还要保证产品上市快、成本低和高质量。然而,通常生产复杂度随着个性需求和产品种类的增加而增加。日益增加的复杂度对制造商提出了更大的挑战,例如,汽车是个复杂的机器,如何处理对它的不同需求就充满了各种挑战。一辆现代化汽车由3万多个零件组成,在最终装配之前,这些零件被装配成大约1000个关键部件,如发动机、传动系统和转向装置。用大量零件制造不同类型的汽车比制造同一类型的汽车要困难得多,它要求具有高度的过程柔性和灵活的生产系统以适应需求变化。

  如同先前的大批量标准化生产,大批量定制首先应用于汽车制造业。目前世界上最大的汽车制造商(以产能计算)——A公司是大批量定制的开创者。在20世纪80年代,A公司就竭尽全力实施大批量定制化生产,其核心要素是联系供需,根据用户需求调整产品类型。它具有两个特点:一是生产环节的数据自动传递;二是操作人员通过人机协同系统直接干预不同环节的生产。

  各工厂之间、工厂与供应商之间也建立了类似的信息渠道,以确保信息、零部件和原材料的顺畅流动。到2010年,该公司轿车、卡车和巴士总产量为860万辆,其中半数以上为该公司在日本本土以外的工厂所生产的。这是因为公司的工厂有一套可复制的通用程序,该程序可以在世界其他国家应用并轻松建厂。这一生产方式的优点是既可以生产基础型车型,又可以生产细分型的车型。以基础车型为前提通过变换关键部件(如发动机和驱动系统)、音响、颜色等可以进一步生 产出多品种的细分车型(彼得·马什,2017)。

  2.面向异地客户差异化需求的跨境个性化量产范例——B公司

  个性化量产和大批量定制有许多相同或相似之处,两者的差别细微,都属于定制生产。大批量定制侧重于针对不同客户群体的特殊要求进行“一对一”的定制生产,而个性化量产更强调针对不同客户的差异化需求进行“一对一”的定制生产。个性化量产方式始于2000年,现在它与标准化量产并行发展,随着新工业革命中将个性化量产特点与网络化、数字化、智能化制造集于一身的系统的出现,个性化量产系统将逐渐占据主导地位。

  全球个性化量产的领头羊是总部位于巴黎的B公司,该公司也是全球最大的眼镜镜片制造商。2010年,该公司的镜片产量为3.2亿片,约占全球市场总需求的1/4,其中只有约1亿片是定制产品。其客户包括100多个国家的40万名眼镜销售商。个性化量产规模之所以如此大,是因为眼镜商提供的大多数眼镜都需要定制,以满足需要矫正视力的个人客户的需求。B公司在全球约有14家工厂大规模生产塑料坯料。这些塑料坯料的形状、规格、化学成分各不相同,共有40万种左右,形成了一个公司互换的零部件系统,可以为客户提供菜单选择和先进的个性化服务。为了接近其主要客户,其330个小型实验室大多位于欧洲和北美。

  六、结论

  纵观整个制造业的发展进程,制造模式作为制造业发展的重要内容,在经济的全球化和互联网环境下企业边界的变化、异地顾客需求的个性化与差异化、信息技术的变革扩大了可利用的资源范围和可及的市场空间,突破了跨境跨地域进行资源和需求匹配的时空制约,为企业创建新的资源能力提供了新型资源、赋予了新的使能,这不仅增强了企业资源配置中的价值创造潜力,也将使企业获取价值的资源配置方式发生变化。

  实践案例证明移动制造是面向异地顾客差异化需求适应制造业全球化发展需要的一种新的制造模式。该模式作为新的配置方式,通过建立跨境跨地域的生产基地,由以往关注本土市场需求扩展到面向境外客户的差异化需求,由以往注重内部资源优化配置走向资源跨境跨地域的动态配置和协同优化配置,可以创造更高更多的商业价值。

  价值创造和快速响应顾客需求是一个不断被深入研究的课题,根据上述对移动制造模式的梳理与评论,并结合制造业未来可能的研究趋势,文章将移动制造生产模式引入到跨地域跨境企业合作中,移动制造的研究是随着信息技术的发展和制造业模式变革而对未来制造业发展的判断和预测,国内外学者对移动制造的研究还处于萌芽阶段,更没有形成相关的理论体系,未来需要进一步在对移动制造概念和内涵界定的基础上,从以下几个方面进行研究:

  第一,移动制造运行机理和生产基地的系统形式。按照移动制造基地条件要求建立的跨境跨地域生产基地,形成包括后台企业、前台基地、异地客户、协同合作伙伴等在内的,客户需求、资源配置、互联网络和数据流动相关联匹配的,以平台 赋能、定制生产和价值共创为特征的生态型系统。这种系统形态的表现形式和前台基地的坐落位址,因受诸多条件因素的影响制约而不尽相同。例如,面向客户群体的大小及其地域分布,可利用的资源及其地域分布,产业链条长度及前台基地生产一体化程度,后台企业的经济实力和平台支撑能力,以及客户所在国家(地区)的产业限制、产业政策、法律法规、环境规制、水文地质和交通通讯基础条件等,都会影响或制约跨境跨地域生产基地的系统环境及其选位定址。

  第二,移动制造基地的选址影响因素与选址决策通用程序和可能性评判机制。移动制造基地的跨境选址是面对多场景、多阶段、多因素影响制约的复杂决策过程。为明确选址决策流程,提高决策科学性和工作效率,避免重复劳动,有必要基于在对选址影响因素进行分析的基础上,提供包括移动制造基地选位和定址在内的一整套通用程序。该程序涵盖境外区位选择和定址分析的全部流程以及相关的主要影响制约因素,并在程序中对区位选择的关键性、限定性影响制约因素嵌入一次性检验机制,进而首先对选位的可能性做出评判。

  第三,构建不同系统形式下的移动制造基地选址决策模型。移动制造的资源配置是以价值创造为中心,价值创造者又含有多个主体,并有其各自的利益诉求,那么基地企业决策追逐的目标是什么,创造价值与追逐目标的关系如何,对此构建的目标函数需反映出所有价值者的利益诉求和合作策略。在明确移动制造基地的系统形式,给出系统场景,明确所选国家(地区)区位、所覆盖客户群体及地域分布、所需且可利用的原材料和协同合作资源及地域分布、明确可供选择的协同合作策略、明确决策目标取向和约束条件等的基础上,构建移动制造基地定址的决策模型。

  第四,移动制造生产基地选址决策的工具开发。基于移动制造基地选址通用程序和可能性评判机制,在基地选址决策模型和模型求解方法的基础上,将其与大数据、数字孪生技术和信息物理系统融合集成,开发可视化、全镜相的移动制造基地选址系统软件,可为移动制造资源配置决策和优化资源配置过程提供有力工具支持。

  【参考文献】

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  [6]彼得·马什.制造业的未来:差异化生产[J].钟表(最时间),2017(3):32-37.

  作者:孙建竹1,2,张青山1