知识与技术创新模式演化

第一节　知识与技术创新模式演化

一、知识创造、知识积累与技术创新

（一）知识创造

技术创新就是用知识生产新知识。新知识的生产不外是创新者在学习过程中不断努力的结果，信息、厂商能力和技术外部性都是知识创造过程的投入品，知识创造以各种能力的聚合为基础:学习过程、经验的社会化、可用信息的重组以及正式的R＆D活动。在经济社会不断发展的今天，知识似乎不再是来自天堂的甘露，而是像橡胶或轮胎那样被生产出来，是经济组织行为理性优化的结果。组织对R＆D进行投资，然后生产出新的技术知识。知识不同于一般的商品，创新经济学家将知识分为编码知识和隐含知识两类。编码知识是指那些已被或能被转化为各种符号的易于传递、复制和存储的知识，这种知识具有公共物品属性；隐含知识是指那些不可言传的、具有高度专有性的技术知识，如诀窍或技术秘密。Antonelli（1999）集诸多经济学家研究之大成，提出了一个技术知识模型。他认为，厂商所使用和所创造的技术知识有四种不同形式和四个不同过程:知识包括隐含的、编码的知识，也包括内部的、外部的知识。这四种类型知识相互作用形成了内外部隐含知识和内外部的编码知识，其中每一个元素和过程都是互补的和不可或缺的。其中，内部隐含知识通过“干中学”和“用中学”产生，外部隐含知识是通过社会化、非正式交换而获得，它实际是创新主体将技术外部性内部化。内部编码知识是正式R＆D活动的结果；外部编码知识是通过对技术信息的重组来完成的，这些信息与其最初起源相比，被重组和应用到不同的环境中。通常外部编码知识的获得有赖于R＆D实验室以及不同厂商间的正式合作，或者厂商与大学的合作。隐含知识是获得、学习新编码知识的必要条件，编码知识可以通过研究者之间直接的、紧密的关系而获得；外部编码知识有助于知识重组过程，外部隐含知识需要以内部知识为基础。

Cohendet等人（2000）依据Nonaka和Takeuchi（1995）的知识转化思想和知识转化模型，分析了企业知识创造过程，参见图10－1。在图10－1中，合并是指编码知识（显性知识）转化为新形式的编码知识；内部化是指某种显性知识转化为隐含知识的过程；外部化是指某种隐含知识通过理论、概念、模型等转化为显性知识或编码知识的过程；社会化是指某种组织过程，在这种过程中，某些个体所拥有的隐含知识以隐含形式转移给与他们相互合作的人。图中的每一种转化形式都是一种组织知识创造和转移的途径。

图10－1　知识转化类型

资料来源:Nonaka（1994）.

自产业革命以来，知识生产组织经历了四种程式化的模式（Stylised Modes）:企业家、机构多样化、纵向一体化和技术合作。尽管上述四种组织形式存在着时间上的继起性和相互替代性，但是它们在不同国家和产业中仍然发挥着重要作用。激励结构、资源可用性、新知识生产中的私人效率，以及以知识产权和模仿障碍形式体现的传播能力等，影响着不同组织形式的社会效率。在全球化的世界中，企业的快速反应能力、持续开发新产品和改进产品的能力，不仅决定了企业是否能够快速而有效地满足市场需求，也决定了企业能否生存下去。^[1]

知识创造活动与技术创新互相促进、互相制约。如果把技术创新看做是一种重要的知识创造过程，那么，技术创新就是知识创造主体在一定的环境条件下，充分创造、利用和扩散组织内外两种技术知识的一系列活动的综合，也就是可以将知识创造活动视为技术创新的一种特点或重要来源。作为一种知识创造过程，技术创新组织与一般知识生产组织有许多相近之处，但是也有许多自身的特点。技术创新的这些特点在各种创新模式演化中得以充分体现。

（二）技术创新模式演化

早在19世纪末，人们就开始把R＆D视为技术创新的主要源泉，并把它与基础研究一起看做是促进科学发展的主要动力。1883年，发明家兼企业家冯·西门子指出:“一个国家的工业，如果不同时处于科学进步的前列，将永远不能取得统治地位。先进的科学是促进工业发展最有效的手段。”（冯·布朗，中译本，1999:14）1870年，德国工业企业率先在内部建立了R＆D机构，有力地推动了产品创新和过程创新，使染料产业成为第一个实现技术创新成果商业化的行业（Beer，1959），德国化学工业的成功导致其他国家的同类企业纷纷效仿。起源于化学和电气工业的专业化R＆D实验室，在19世纪末20世纪初已经广泛存在于大部分制造企业中。因此，Freeman（1995:9）指出，“19世纪最伟大的发明是发明方法本身。”

在20世纪前半叶，政府科学技术政策的主导思想深受简单的线性模式驱使。例如，布什曾经宣称:“一个在基础科学新知识方面依赖他人的国家，将减缓它的工业发展速度，并在国际贸易竞争中处于劣势地位。”（司托克斯，中译本，1999:19）在这种思想的影响下，原子弹的出现不过是一种链式反应（Chain Reaction）的结果而已:基础物理学→在大型实验室中进行大规模开发→应用和创新。在这个历史时期，R＆D系统被看做创新之源，创新的线性模式颇为流行。

在线性模式的创新中，创新型企业家是整个创新过程的主角。只要有价值的技术比较简单，早期的创新模式和组织类型就可以由线性模式来表示。这一模式很适合于大型生产的组织模式以及诸如国防、空间技术等研究项目。线性创新模型的缺点也是显而易见的:没有反馈线路（不包括销售数据、个体用户、评估竞争地位等一系列反馈信息）；削减了过程创新的重要性，而后者在连续的生产过程中是相当重要的；以及没有考虑技术创新组织的复杂性。在技术、需求以及其他环境不断演化的过程中，成功的技术创新需要用户、供给者、装配工与制造、设计、R＆D、营销和服务等环节紧密地联系起来。能反映这种创新要求的模式就是“链环”模型和“并行（Concurrent）”模型。虽然“链环”模型对线性模型予以改进和发展，但是它忽略了创新整体过程中的许多细节和丰富的多样性。相比而言，并行模型更能适应现在各种复杂性的需要。Rycroft和Kash（1999）认为，在这种新的环境和新创新模型中，网络自组织（Network Self-Organization）和网络学习（Network Learning）尤为重要。自组织型网络的出现，是由于原来简单的、刚性的、科层制的组织结构和过程，不能为复杂的技术创新提供必要支撑。

在对历史文献进行“创新”的基础之上，Rycroft和Kash（1999）把创新分为正常（Normal）、过渡（Transition）和转换（Transformation）三种模式。正常模式是指现有网络和技术沿着已有轨迹同时演化；过渡模式是指现有网络和技术共同向另一种新轨迹的转变；转换模式则意味着某种新网络和技术共同演化所产生的一种新轨迹。这三种不同模式的技术和组织变革特点，可以通过核心能力、补偿资产、组织学习、路径依赖和选择环境等内容反映出来。尽管新模型有它的优点，但是线性创新模型的优点之一在于它是检验基础研究与工业创新关系的一种有效方法。

（三）技术创新过程中的技术积累和学习

新技术知识的生产深受历史影响，技术自身发展的历史轨迹可以用技术机会来描述。Bresnahan和Trajtenberg（1995）认为，某一部门的技术机会的强弱与该部门接近“共性技术”（General Purpose Technologies）的程度，以及进口计划和进口品的主要特性等息息相关。多数新知识是从解决问题的过程中产生的，以试错（Trial-and-terror）为基础，通过积累而获得，所以“历史和接近”（History Matters and Proximity Matters）是学习过程的两重属性。Maskell和Malmberg（1999）认为，“历史”是指厂商为了应对学习过程中的不确定性和累积性，而“接近”表明学习过程本身的交互特性使得地理空间的作用凸显。

Martin和Pavitt（1997）通过对发达国家、发展中国家和计划国家的研究，揭示了技术积累和技术变革的决定因素和性质。他们认为技术积累包括两种基本类型的资本积累:一个是技能、知识和机构的积累，它们构成了某一国家创造和管理所用工业技术变革的能力（技术能力）；另一个是资本品、知识和劳动技能的积累，它们是用给定技术（工业生产能力）生产工业品的必要条件（图10－2）。在Martin和Pavitt（1997）的模型中，技术能力和生产能力、技术变革和技术学习/技术积累是有区别的（见图10－2）。生产能力是指把各种资源集合起来，在给定的生产系统中用以生产的能力；技术能力是指创造和管理技术变革所需要的各种资源，如技能、知识和经验等。技术变革是指新技术融入厂商和经济的生产能力中的任何方式；技术积累或技术学习是指任何使创造和管理技术变革（技术能力）资源得以增加或加强的过程（Martin和Pavitt，1997）。技术积累的特点因部门不同而异，不同部门技术创新和技术积累具有不同的来源和机会，新竞争优势基础一直依赖着那些不同部门技术积累的特殊模式而共同演化。

图10-2　技术积累:基本概念和术语

资料来源:Martin Bell and Keith Pavitt（1997）.

技术发展的历史表明，随着创新模式的变化，技术知识学习的作用越来越重要。在英国工业化早期，由于市场需求范围有限，工业生产所需的设备、工具在技术上较为简单，大多可以在企业内开发，或由小企业工匠合作来完成，这时的技术知识学习主要集中在企业内部，新技术的发展主要反映着企业内的学习。在19世纪末，化学和电子行业的发展改变了创新关系（Innovation-nexus），创新与大企业的R＆D实验室的关系日渐紧密。需求的扩大、技术的复杂使得企业内部R＆D机构愈来愈需要来自大学或其他研究机构的最新成果，以开发自己的新产品，这就需要企业内外共同努力和合作，技术知识的学习范围由企业内开始向企业外扩展。时至今日，市场、技术和制度环境日益变化，企业内外的创新关系更为复杂，知识创造和技术创新过程涉及的学习类型将会越来越多，而不同类型的学习又会对应着不同的来源（见表10－1）。在以科学为基础的新技术革命方兴未艾的时代，创新活动必须通过各种类型的技术知识学习，综合利用各种相对独立的共性知识（生物技术，微电子和新材料）（Lundvall，1992）。

表10－1　知识经济时代的技术创新与学习

资料来源:Wendy Faulkner（1994:425-58）；Franco Malerba（1992:845～859），转引自Rycroft和Kash（1999:138）。

通过上述分析可知，与知识创造密切相关的技术创新过程主要包括两种类型的学习:^[2]企业内部学习和外部学习。Rothwell（1992）把技术创新视为一种技术诀窍的积累过程，在这个过程中，学习具有重要意义，并把学习分为内部学习和外部学习，其中内部学习的源泉主要有:R＆D、试验、生产、失败、纵向一体化和项目；外部学习的来源包括:供应商、主要用户、横向合作、科学技术基础结构、文化、竞争者、反求工程、培训新员以及服务等。就企业内部而言，Andreu和Ciborra（1996）认为有三种层次的学习可以产生“新能力”。一是惯例化的学习，存在于标准资源利用和工作效率提高的过程中。这种学习过程具有很强的技术特性，特指那些新的专有技术的购买，如质量检验或系统市场研究的技术（Child，1997）。二是能力学习，存在于“以隐性惯例形式将新业务流程内部化”过程中，它指系统层面新经验与组织惯例的结合。三是战略层次，包括核心能力的出现。

二、基于创新的产业演化

（一）产业演化中的创新模型

作为知识经济时代显著标志的技术创新活动，几乎贯穿于产业发展的始终。产业成长一般要顺次经历萌芽期、扩张期、成熟期和衰退期，每个阶段技术创新的特点和作用都不尽相同。创新经济学家Utterback（1993）对美国汽车、打字机、自行车、缝纫机、TV和半导体等产业的研究发现，20世纪前半段创新模式的特点是演化（Evolution）。早期的根本性产品创新（Radical Product Innovation）产生许多新进入者，导致多种竞争性产品设计。其后，过程创新以及生产规模的扩大将促使某种主导设计（A Dominant Robust Design）方式的出现，使产业组织出现变化，最后以一种寡占的市场结构而告终。渐进式/增量式创新（Incremental Innovation）随后将在产品创新和过程创新中占据主导地位。这种创新与产业演化的模式是由Abernathy和Utterback率先提出来的。他们根据主要（重大）创新比率（Rate of Major Innovation），把产品创新（Product Innovation）和过程创新（Process Innovation）划分为流动、转换和特性三个阶段，每个阶段的主导创新类型、创新源等都有很大的差异，从而深刻地揭示出技术创新与产业成长的关系（见图10－3），这就是非常著名的A-U模型。

图10－3　产业演化过程中的创新动力学模型

资料来源:Abernathy和Utterback（1978:2-9），转引自Freeman and Soete（1997:146-147）。

在A-U模型中，企业的创新速度与其规模相关，与产品或产业生命周期息息相关。在导入阶段，创新潜力巨大，企业资源少、规模小、产量小，产品和过程创新速度快。在成长（扩张）阶段，随着产品越来越便宜和越来越具有吸引力，对这种产品的需求上升，生产规模和企业规模随之扩大，这是产品生命周期中的增长阶段。只要开发出大规模生产的专有设备，并使用它，就可以迅速降低这种产品的单位成本，进入“良性循环”阶段——“价格进一步降低—需求扩大—产出扩大—价格再降低”，这时生产者将发现“动态的规模经济”（Dynamic Economies Of Scale）。在成熟期，随着需求数量持平或者逐渐下降，增长期随之结束。这一阶段有两个特点:①规模不断扩大的企业生产出大量的产品。②产品创新较少，原因是最初的产品改进潜力几乎耗尽。面对R＆D投入效率低，以及需求停滞或下降，成熟产业中的大企业将采取防御措施:增加R＆D经费，加大广告宣传，开发远距离的市场，寻求消灭产业中的其他生产者（Gomulka，1990）。由此可见，基于A-U模型的产业生命周期的理论基础是:市场是流动的，产业中有大量的小企业，进退自由，创新的焦点和企业创新类型一直在变化。这表明大企业将随时间推移而占据主导地位，因为它们在大规模生产和过程创新方面具有很大优势，其创新活动主要集中在创新过程的中后期，特别是后期。相比而言，在震荡激烈的产品创新初期，小企业则纵横天下。

（二）产品生命周期与市场结构变化

Abernathy和Utterback（1975）的产业演化与创新模型，隐含着产业组织（或市场结构）与技术创新关系的内容，但是他们研究的重点是随着主导产品设计出现，两种创新（产品创新和过程创新）之间的替代关系如何变化。Klepper（1996）在A-U模型基础上，研究了进入、退出、市场结构和创新如何随着产品生命周期而变化。他的模型强调企业创新能力的差异，以及企业规模在独占创新利润方面的重要性，并考察了产业内企业规模与企业创新努力、创新生产率、成本和利润率之间的关系。Klepper（1996）的观点与技术上先进的产业如何从出生期演化到成熟期的思想基本相同。当产业是新的时候，进入者数量多，企业提供差异产品，产品创新比率较高，市场份额变化迅速。尽管市场不断成长，但是随后的进入数量减慢，退出超过进入，生产者数量发生巨大变化，产品创新速度和竞争产品下降，企业将更多的资源投入到过程创新，市场份额趋于稳定。这种演化模式被称为产品生命周期（PLC）。Klepper（1996）把市场结构和技术创新与PLC联系起来，概括出六个规律（参见图10－4）:①在产业初始阶段，进入者数量一直上升，或者在产业发展之初达到峰值，然后一直下降，在这两种场合，新进入者数量最终会较小。②生产者的数量在开始时增长较快，然后达到高峰，在此之后生产者数量稳定下降，尽管产业总产出依然增长。③最大企业市场份额的变化速度最终将下降，其产业领导地位稳定。④竞争产品多样性和主要产品创新数量在生产者数量上升过程中倾向于达到顶峰，然后一直下降。⑤随着时间变化，生产者将会对与产品创新有关的过程创新投入更多的精力。⑥在生产者数量上升期，新进入者在产品创新中所占比例与其数量不成比例。

结合产业演化中生产者进入退出的数量变化，以某种新产品第一次商业导入为起点，我们就可以把整个产品创新分为五个阶段:从第一个生产者的新产品商业导入到新竞争者的进入速度急剧上升的时期；生产者数量急剧上升的时期；净进入为零的时期（进入者和现有企业相互抵消）；净进入为负数的时期；净进入第二次接近零的时期（Grot和Klepper，1982）。这说明在产业发展初期，小型企业的出现和成熟至关重要，而到了产业发展的成熟期之后，大企业的作用明显增强，而且较为稳定地主导着创新过程（主要是一些成本节约的技术创新，目的在于实现大规模生产、营销优势）。由此可见，企业进入退出与技术创新的源泉紧密相关，其中创新的外部源泉越重要，进入越容易。在产品创新的初期阶段，大部分技术进步来自于外部，而在后期则是内部。这种理论认为，在产品生命周期的初期，现有企业的高利润率和外部创新的高速度，使得进入比率很高。随着技术走向成熟，潜在产品改进比率下降，创新比率将下降，进入也是如此。这种趋势由于现有企业的经验积累而得到加强，那些过早进入的生产者的利润率将下降，而且由于过早进入，潜在进入者数量可能减少。当产业利润开始接近正常利润时，产业内部竞争压力将上升，优胜劣汰机制作用加强，进入壁垒进一步提高，退出比率急剧上升。^[3]

图10－4　暂时的进入模式，生产者数量，市场份额和创新

资料来源:Steven Klepper（1996:564）.

但是，伴随着这种产业演化的技术创新，必须以产业内的自由进入和竞争为前提条件，这一点与A-U模型的假设基本一致。一般的，有利于进入的条件是:产业增长迅速；规模经济不是关键要素；关键技术不易于被一个或几个企业所控制；其他重要的无形资产（如商标）不易于被一个或几个企业所控制（Graham，1979:Klein，1977）。随着技术创新过程的变化，市场结构也在变化:由趋于竞争的市场结构转变为相对集中的市场结构。