钢铁行业是工业发展的基础支柱,是创新驱动、供给侧改革的主要领域,也是实现制造强国战略的关键行业。近年来,我国钢铁工业虽然产业链整体环境有很大的改善、产品质量和工艺水平有所提升、国际市场的核心竞争力明显提高,但是仍存在着产品同质化严重、低端产品产能过剩、核心工艺与技术欠缺、自主创新能力不足等难题,面临着生态环境保护加强、去产能力度加大、市场竞争程度加剧的国内外市场环境。对此,钢铁企业亟需借助以人工智能为代表的新兴技术淘汰落后工艺和设备,升级企业的运营模式,沿着智能制造路径深入创新,促使企业驱动方式向着创新演进,而内部创新是钢铁企业转型升级的关键形式之一。因此,研究智能制造下我国钢铁企业内部创新问题,对钢铁企业分析内部创新特点,科学地开展内部创新活动,及政府指导钢铁企业落地智能制造有着重要的理论意义和现实意义。本文结合宝山钢铁股份有限公司内部创新的情形,抽象钢铁企业内部部门创新策略间的作用关系,逐层深入地构建了二元、三元和N元主体创新策略间的演化博弈模型,通过理论推导和仿真分析,研究了影响企业内部理想创新状态的因素和条件。在此基础上,从投资组合角度出发,分析了企业内部创新资金配置优化问题。首先,围绕影响钢铁企业内部创新策略采纳的因素,梳理了创新有关概念,包括创新主体、创新成果、技术创新、管理创新等,回顾、总结了制造业企业创新、钢铁企业创新、企业内部创新和博弈论在企业创新中的应用四大方面的国内外研究。在分析需求驱动企业内部创新过程的基础上,阐释了钢铁企业实现智能制造的关键技术,进一步概括了采购与库存部、设计与研发部等主要内部创新主体的创新策略空间,涉及模式、技术、工艺和产品方面的革新举措。其次,设计与研发、销售与服务是钢铁企业内部创新活动价值转化的核心环节,前者决定着创新成果的价值量,后者直接影响创新成果的价值转化率。对此,考虑创新主体的有限理性,引入了创新成本支配的创新补贴,构建了研发部与销售部间的创新策略演化博弈模型。采用演化博弈相位图和平衡点稳定性判断,分析了主体创新策略和博弈系统平衡状态的演化,并开展了不同场景下的补贴政策仿真实验,研究表明传统收益、创新成本、“搭便车”收益、协同创新收益增长率、补贴系数均能影响系统的稳定状态,同时随着补贴系数的加大,企业内部整体创新逐渐从不健康状态到满意状态,最终到理想状态。再次,钢铁企业管理部门既能采用补贴和惩罚方式监管内部主体的创新行为,也能整合企业外部资源影响内部创新,还能开展模式创新和制度创新作用于企业整体。对于管理部门在钢铁企业内部创新中的协调和支持作用,考虑管理部门对创新收益的认知差异,研究了管理部门、研发部门和销售部门间三者间创新策略的博弈关系,进一步计算出三元博弈系统理想状态对应的解空间,仿真分析表明新入资本、新入资本分配额和管理部门创新成本对内部创新水平的提升有着积极作用,另外,当单位水平创新收益超过一定阈值后,系统对其敏感性下降。随后,针对钢铁企业内部创新活动转化创新成果的不确定性、创新活动存在时间成本,将企业内部创新活动看作转型升级道路上的一个“雪堆”,构建了企业内部多方主体协同创新的多人雪堆模型,采用二项分布抽取样本的方法,推导出平衡创新倾向的隐式解,并通过二分法求出对应的数值解,数值分析表明创新群体规模和等待成本比重的值越大,个体稳定的创新倾向度就越小,而损益比、创新成果转化率、创新额外收益、创新额外收益分配比例对于内部创新水平的提升有着正向作用。接着,考虑到钢铁企业内部创新资金的有限性和创新活动收益的风险性,基于经典的均值-方差投资组合理论,将内部创新活动或项目看作风险资产,在追求创新资金投入收益最大、收益风险最下化下,构建了企业内部创新资金配置优化模型。结合宝钢内部创新历史数据,运用自适应权值粒子群算法给出一种内部创新资金分配方案,与传统粒子群算法求解结果对比,表明宝钢内部创新资金分配比较均匀,自适应权值粒子群算法在企业内部创新资金配置优化上的性能更好。最后,在总结本研究所得出的重要结论的基础上,结合中国宝武钢铁集团有限公司部门内部创新方式和创新成果,从不同角度给出智能制造下,钢铁企业提高内部创新水平、增强核心竞争力的参考建议,这也进一步证明了本研究的合理性和科学性。