演化视角下战略性新兴产业的技术路径创造研究

演化视角下战略性新兴产业的技术路径创造研究

演化视角下战略性新兴产业的技术路径创造研究^[1]

蔡乌赶　周小亮

（福州大学管理学院）

摘　要:战略性新兴产业的培育往往是一种自上而下的政府行为，但必须考虑技术本身的演化规律。运用演化博弈模型进行分析，结果显示:技术演化过程可能出现非效率的技术锁定，沉没成本效应、次要知识的存量、学习效应、组织特征及消费者偏好的短期不变性等是技术锁定产生的原因。培育战略性新兴产业必须突破技术路径依赖进行路径创造，并从政府和企业两个角度提出相关对策。

关键词:战略性新兴产业；技术演化；演化博弈；路径创造

一、问题提出

危机后世界经济将进入产业结构深度调整时期。大力发展战略性新兴产业，已成为世界各国引领经济复苏、抢占新一轮国际竞争制高点的共同选择。战略性新兴产业的培育、发展与升级问题也成为我国的一项重要经济政策。我国积极采取各种措施促进战略性新兴产业的发展，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将发展战略性新兴产业作为抢占新一轮经济科技发展制高点的重大战略。各地政府均高度重视战略性新兴产业的发展，推出一系列政策措施:如制定规划、加大财政投入、培育市场需求等，以促进当地战略性新兴产业的发展，但没有从技术演化规律的角度考虑技术供给问题，这成为本文的切入点。

二、技术演化是推进战略性新兴产业发展的基本保证

技术演化是推进战略性新兴产业发展的基本保证，从理论上说，是基于三个理论判断:

1.新古典经济学家从技术生产要素角度分析了技术对产业发展的影响，认为技术创新往往导致技术进步，技术进步表现为原有产品升级或者出现新产品，原有产品升级可以改造旧产业，延长产业的生命周期而新产品则直接导致新产业的出现，促进了产业结构的调整升级。我国学者冯伟（2010）以技术、经济、市场、制度四维框架分析了产业演进的动力机制，认为技术是最为基本的动力因素^［1］。

2.西方学者从需求、知识和协同演化的视角围绕技术创新与产业演化问题进行了深入、广泛的探讨。Aberbathy和Utterback运用A-U模型描述技术和产业发展的协同演化，揭示一个特定技术轨道上的产品创新和工艺创新的分布规律和发展过程，即在同一代产品，技术生命周期中技术和产业发展之间的内在关系，是一种短期的产业创新动态过程^［2］。

3.演化经济学家纳尔逊和温特（1982）借鉴生物进化论遗传—变异—选择的思想，运用惯例—搜寻—选择对产业演化路径与技术创新扩散问题进行了研究，当企业对现有状况“满意”时一般遵循原有惯例，只有在“不满意”时才开始搜寻或者通过创新来寻找新的技术路径，把技术演化看成是生物系统中的变异因素，可以给企业带来降低成本、提高产品质量和经济效益的好处，诱发收益递增机制；促进技术组合的多样化，进而推动产业的发展，所以技术演化在产业演化过程中发挥着关键作用^［3］。黄凯南（2008）等也认为产业演化动力机制从宏观上可以描述为技术创新和制度创新共同演化的机制^［4］。

为此，我们在培育战略性新兴产业时必须立足国情，依据技术与产业演化内在规律要求，厘清技术演化的内在特征，遵循自然演化与政府主导相结合的原则，确保战略性新兴产业的健康发展。

三、基于路径依赖的技术演化规律

（一）技术演化路径依赖的的原因

美国著名学者布赖恩·阿瑟（1983，1987）和保罗·大卫（1985）最早将路径依赖理论纳入技术演化研究中。技术演化路径依赖指的是一种技术一旦被首先利用起来，往往具有报酬递增和自我强化的机制，使得它成为主导技术，并很难退出市场，从而使它被锁定在一种非最优的状态^［5］。路径依赖抑制了技术创新能力的提高，技术路径依赖程度和技术创新能力是此消彼长的，技术路径依赖程度越高，必然在一定程度上约束技术创新。在路径依赖惯性下，人们停止了创新的脚步。实践表明:路径依赖是造成一些地区产业发展落后的主要原因。

针对路径依赖产生的原因，不同的经济学家有不同的解释。大卫（1985）将路径依赖归因于三个因素:技术的内部相互关联、规模经济和投资的准不可逆。其中技术的内部相互关联指的是系统兼容性，就像键盘设计者和打字者记忆中键盘安排之间的联系；规模经济指的是来自于容量的收益；投资的准不可逆性指的是与资产重新配置有关的困难，如打字者在特定打字获取了特殊打印技能^［6］。阿瑟（1996）和他的同事们提出，路径锁定是由收益递增的逻辑所引起的。在非线性的、复杂系统中，导致某些特定模式和结构出现自强化，即产生伯利亚过程（Polya processes）。此外他们认为沉没成本、学习效应、协调问题和适应性预期是解释经济系统自强化的源泉^［5］。丁继锋（2010）认为路径依赖的产生有两个最主要的原因，分别是转换成本和网络效应，而网络效应在其中扮演了更为重要的角色^［7］。

当前对路径依赖原因的分析忽略了组织特征及存量知识、制度的作用。本文认为组织的结构特征、次要的存量知识等对于技术路径依赖的形成有着潜在的巨大影响，影响路径依赖的因素可以归纳为:

1.沉没成本效应

如果将资源配置到某一路径的决策是无成本的、可逆的，那么，技术总是可以转换到最优的轨道上。意味着，如果转换后预期的收益高于转换成本，那么，次优的路径就会失去局部的稳定性。在技术演化的过程中，一旦企业选择了某项技术，便会对该技术进行投资，这种投资既可能是物质资本，如机器设备厂房，也可能是非物质资本，如人力资本。如果投资的专用性越高，则即使企业所采纳的技术被证明为是次优技术，企业仍然可能坚持这种技术选择，因为如果转换到新技术，已进行的投资的价值就会降低，从而产生沉没成本效应。可见由沉没成本所造成的转换成本高是路径锁定的直接原因。

2.次要知识的存量

假定企业生产过程中包括两种知识:一是基础技术知识（研发知识），二是次要知识（如销售和管理知识）。如果与当前技术有关的次要知识存量积累越高，会减少开发新技术的动力，换句话说，次要知识的历史发展路径影响了研究新技术的动力，结果导致了技术路径依赖。通常有三种表现形式:当次要知识的存量增加，减少发现新技术的激励，企业倾向于减少突变型创新；如果新技术研发的预期收益减少，那么技术研发方面的投入减少，加剧了技术锁定的趋势；如果次要知识的预期收益继续增加，那么技术将被锁定在当前技术水平上。

3.学习效应

学习效应指的是通过在干中学所获得的隐含知识，一种技术采用得越多，则对其改进就越多。当两种或更多的技术竞争时，对于一个潜在的使用者而言，随机事件可能碰巧使得一种技术在被采用并获得一种初始的优势。之后，使用者在使用过程中对该技术进行改进，投入一定的时间和精力使这种技术比其他技术获得更多改进，从而累计生产的产量越高，成本越低，学习效应是产生技术路径依赖的重要原因。例如，在日本柯达公司在与胶卷有关的化学技术方面投入许多，很显然，对它的重视远远超过对机械设计、电子等技术的重视，使之在胶卷技术方面积累了学习效应，很难转到新的技术轨道上。

4.组织特征

企业内部组织结构通常分为:高层管理者、中层管理者和低层人员。技术创新的来源于技术推动或者需求拉动，其往往来自于组织机构的低层人员。低层人员提出技术创新的设想之后需要经过中层管理者过滤后，信息流才能到达高层管理者。中层管理者的目标与企业的目标存在不一致性，他们追求自身效用最大化而不是企业利润最大化。由于技术创新具有不确定性，中层管理者可能更偏好对现有技术进行边际改进的项目，这些项目成功的可能性大，而且一旦成功，将对经理的职业生涯产生正面的影响，也就是说中层管理者倾向于采纳渐进型的技术创新，结果使技术演化固定在特定的技术轨道上。

5.消费者偏好的短期不变性

演化经济学的消费者理论是建立在有限理性的基础上的，消费者由于信息、知识的限制不能了解各种商品的价值。因此消费者的消费惯例是建立在之前的消费习惯基础上的，消费者在生活中学会消费。他们的知识技能都是来源于有经验的使用者。由于消费者偏好在特定时间内是不容易改变的，促使新产品的市场开拓能力具有不确定性，这在一定程度上导致了技术路径依赖。

由此推论，对于产业成长来说都会导致其具有一定的路径依赖特性。但是，它们并不是相互孤立的，而是相互联系，共同起作用。因此技术演化路径依赖的特征不是这四个因素中任何一个因素单独作用的结果，而是它们共同作用的结果。

（二）技术路径依赖的演化博弈分析

为了进一步直观地理解技术演化的路径依赖特征，我们用演化博弈模型来刻画。演化博弈论作为博弈论的一个新的分支，是在生物学进化论的基础上发展起来的，与传统的博弈分析不同，演化博弈分析的核心不是博弈方的最优策略选择，而是有限理性博弈方组成的群体成员的策略调整过程和趋势。当前演化博弈被广泛运用于解释各种社会经济现象。技术路径依赖演化博弈包含如下的假设:

（1）两种技术不兼容的情况下。

（2）采用高得益策略的博弈方与那些采用低得益策略的博弈方相比，更容易重复自己的策略。因而长期来看，后者在群体中的比例将会减少。

（3）博弈方具有模仿其他博弈方的行为，而且得益与模仿的概率之间存在着相关性，即博弈方模仿的概率与自己的概率负相关，而与他们要模仿对象的得益正相关。

假设有两类博弈群体:一类是技术的提供者，如厂商，用f表示；另一类是技术的使用者，如消费者，用c表示。市场上有两种技术T₁和T₂可被选择，技术提供者的战略空间S_f＝｛T₁，T₂｝；技术使用者的战略空间S_c＝｛T₁，T₂｝，由此构造出一个随机配对的博弈矩阵，如表1所示。设两个技术1、2的市场用户分别为a，b，其初始市场份额分别为假设使用技术1、2的单位成本分别为c₁＝β/a，c₂＝1/a。这里β为大于1的参数。这说明在技术1与技术2的市场用户相同情况下，使用技术1的成本总是高于使用技术2的成本，换句话说，技术1是劣技术。

表1　技术提供者和使用者的支付矩阵

首先，假设在博弈的初始时间，技术提供者群体中提供T¹的比例为p，提供T²的比例为1-p；技术使用者群体中采用T₁的比例为q，采用T₂的比例为1-q。那么技术提供者T₁和T₂的期望收益以及平均收益分别为:

根据演化博弈的有限理性假设，博弈方类型的比例是随时间变化的，可以表示成时间的函数。这个比例随时间变化的速度取决于两个因素:一是模仿对象的数量的大小；一是模仿对象的成功程度（可以用模仿对象策略所产生的得益超过平均得益的幅度表示）。综合方程（1）～（3），得到技术提供者群体的复制动态方程为:

根据Maynard Smith的定义，进化稳定策略（ESS）是这样一种策略，如果群体中所有成员都采取这种策略，而这种策略的好处为其他策略所不及，那么在自然选择的影响下，将没有突变策略能侵犯这个群体，一个进化博弈存在ESS，则称该博弈存在进化稳定均衡。而复制动态方程反映了博弈方学习的速度和方向，当其为0时，则表明学习的速度为0，即此时该博弈已达到一种相对稳定的均衡状态。

但以上的四个稳定状态并不都是进化稳定策略。ESS要求一个稳定状态必须具有抗扰动的功能，则在数学上就是F′（p）必须小于0。于是对方程（4）求导，两个群体类型比例变化复制动态的关系如图1所示。图中，L₁线和L₂线将平面图分成了四部分。

图1　技术提供者和技术使用者的演化趋势

（1）当初始状态落在A区域时，则博弈开始就有大于的技术使用者和多于的技术提供者采用技术1，则博弈将最终收敛于演化稳定策略p＝1和q＝1，T¹将最终完全被采纳。

（2）当初始状态落在C区域时，则博弈开始就有小于的技术使用者和小于的技术提供者采用技术1，则博弈将最终收敛于演化稳定策略p＝0和q＝0，T₁将最终完全被取代。

（3）当初始状态落B区域和D区域时，博弈既可能收敛于（0，0）点，也可能收敛于（1，1）点，其最终均衡状态与双方学习调整的速度有关。当在D区域时，如果演化动态首先穿过L₂线进入A区域，则最终均衡为p＝1和q＝1；如果演化动态首先穿过L¹线进入C区域，则最终均衡为p＝0和q＝0；初始状态在B区域情形与D区域正好相反。该博弈将收敛于两点（0，0）和（1，1），分别对应于两个演化稳定策略:p＝0，q＝0；p＝1，q＝1。演化博弈的最终均衡可能有两个，即所有技术提供者和使用者都选择T₁或者都选择T₂，T₁是否被选择主要取决于初始状态。

通过上述模型分析可以看出，博弈初始状况的不同，会导致两种不同的均衡结果。技术演化可能存在多种潜在结果，即存在多重均衡，次优的技术有可能演化并成为均衡状态，使技术陷入路径依赖，所以技术演化的结果不一定是最优的。

四、战略性新兴产业的技术路径创造

技术演化过程中的路径依赖特征降低了技术创新程度，导致技术创新不足，从长期来看制约战略性新兴产业的技术供给潜力。长期来看，要突破原有技术轨道，创造新的路径必定困难重重，当外部环境的变化和经济系统的调整时，为路径创造提供条件，存在以下几种破解途径:

（一）政府角度:积极干预

新制度经济学认为:制度是一个社会的游戏规则，具有激励和约束功能，政府最重要的职能就是为经济和社会发展提供各种制度安排^［8］。当发生技术锁定时，政府对技术路径的转换一直起着非常重要的作用。政府对企业研究与发展活动的支持、对基础研究和关键共性技术研究的组织和资助以及有关的产权制度、环保法律等都会影响到技术路径的演化，采用政府行政干预可以打破路径锁定。例如，各国对氟利昂的使用限制，促使企业纷纷开发新的制冷材料，从而导致了制冷剂行业技术路径的转移。

（二）企业角度:采取技术兼容策略

如果企业使新技术同旧技术相互兼容，则新技术的用户同旧技术的用户就处于同一个网络当中，他们无需担心网络规模下降带来的效用损失，促使他们向新技术的转变。通过新技术兼容旧技术，一方面可以使用户充分享受到网络效应带来的收益；另一方面可以在一定程度上兼顾新旧两种技术的用户利益，消除用户在采用新技术时所产生的疑虑。

表2　技术兼容下技术提供者和使用者的支付矩阵

技术提供者T₁、T₂的期望收益和平均期望收益分别为:

得到技术提供者群体的复制动态方程为:

图1中的L₁变为

技术使用者的期望收益分别为:

综合方程（4）～（6），得到技术提供者群体的复制动态方程为:

图1中的L₂变为

综上，T¹、T²兼容性越强，意味着技术提供者选择技术2的得益R⁴越接近R¹；而技术采用者选择技术2的收益W ₃越接近即变现为关系图1中线L₁越接近于q＝1，线L₂越接近于p＝1，演化博弈中只要有少数的人采用T₂，就有可能收敛于（0，0），即全部采用技术2。技术1、2越兼容，新技术越可能突破原有技术路径，替代旧技术。

参考文献

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【注释】

[1]本文系福建省科技厅软科学重点基金项目，“技术演化视角下福建培育战略性新兴产业的机制与政策研究”（2011R0061）