技术发展的过程与模式

时间：2022-02-19 理论教育版权反馈

【摘要】：技术创新在实际运行过程中，根据实际技术状况而采取不同的推动方式。

技术发展的过程与模式_当代科学技术哲学

三、技术发展的过程与模式

1.技术发展的过程：发明、创新和扩散

技术发展通常被看作是一个包括三种互相重叠又相互作用的要素的综合过程。“第一个要素是技术发明，即有关新的或改进的技术设想，发明的重要来源是科学研究；第二个要素是技术创新，它是指发明的首次商业化应用；第三个要素是技术扩散，它是指创新随后被许多使用者采用。”⁽³⁰⁾

（1）技术发明

技术发明（technical invention）是新技术的创造，系指在技术领域中为解决特定问题而提出创新方案、措施的过程及成果。其成果通常表现为前所未有的人工自然物、新工艺、新方法等。发明的本意在于创造出过去所没有的事物，因而技术发明不同于科学发现。技术发明具有新颖性、先进性、实用性等基本特征。

按照创新程度不同，技术发明可分为两种类型：（a）开创性技术发明。如蒸汽机技术的发明开创了由热能向机械能的转化；电力技术的发明开创了机械能与电能的相互转化；核技术的发明开创了原子能的和平利用等。这类发明通常是以科学原理的创新为条件。（b）改进性技术发明。如高压蒸汽机、汽轮机和多缸蒸汽机的发明等。这类发明是在科学原理不变的情况下，对已有技术做出的程度不同的改变或补充。但在很多情况下技术发明是靠长期的经验积累，即使没有科学原理的根本性突破，也可能做出有重大价值的技术发明。

（2）技术创新

技术创新（technical innovation）是技术发明的首次商业化应用，是作为创新主体的企业在创新环境条件下通过一定的中介而使创新客体转换形态、实现市场价值的一种实践活动⁽³¹⁾。企业以获取商业利益为目标，重新组织生产和要素，建立起效能更好的生产经营系统，从而推出新产品、新工艺、新生产方法，开辟新的市场，并获取新的原材料或半成品或建立新的企业组织，是包括科技、组织、商业和金融等在内的一系列活动。1912年，奥地利经济学家J·A·熊彼特在《经济发展理论》中首先提出技术创新的理论。他将技术创新作为一个新的独立变量来考察其对经济增长及社会变迁的影响。根据这一理论，所谓“创新”是指新技术、新发明在生产中的首次应用，就是建立一种新的生产函数，把一种从未有过的关于生产要素与生产条件的“新组合”引入生产体系，其目的在于获取潜在的超额利润。其后，美国经济学家R·索罗在《在资本化过程中的创新：对熊彼特理论的评论》中，提出技术创新成立的两个条件是新思想来源和以后阶段的实现发展。美国管理学家P·F·德鲁克把创新定义为“赋予资源以新的创造财富能力的行为”，认为创新有两种：一种是技术创新，它在自然界中为某种自然物找到新的应用，并赋予新的经济价值；一种是社会创新，它在经济和社会中创造一种新的管理机构、管理方式和管理手段，从而在资源配置中取得更大的经济价值和社会价值。经济学家J·L·诺思进而提出制度创新的概念，认为世界经济发展是一个制度创新与技术创新不断互相促进的过程。有时，制度成为技术创新的障碍，从而制度的创新就成为必然，如专利制度便是这样产生的。有时，技术创新引发了新的制度，如信息技术正在改变人们的工作、生活方式以及企业的经营和管理方式。技术创新总是在一定的创新环境中进行的。所谓创新环境，是指与技术创新系统有物质、能量、信息交换的周围系统，主要包括支撑系统（国家创新系统）、教育与培训环境、基础研究与应用研究环境、制度环境、政策环境、市场环境、情报信息与服务环境等。技术创新不仅是纯技术的过程，也是社会的和经济的过程，一个技术与经济和社会相结合的过程。

技术创新的特征：一是创新收益的非独立性，即创新者难以获取从创新活动所产生的全部收益；二是创新的不确定性，这主要是由研究开发、试验和试生产阶段、市场等的不确定性造成的；三是创新的市场性，即技术创新必须围绕市场目标进行；四是创新的系统性，即技术发明的成果，必须与其他一系列技术相匹配，形成产业技术，才能生产出产品和商品；五是创新的社会性，即技术创新的活动和目的必须在一定的社会经济条件下才能实现。

技术创新在实际运行过程中，根据实际技术状况而采取不同的推动方式。按技术创新的动力来源可分为科学（技术）推进模式、市场需求模式、技术与市场交互作用模式、一体化创新模式、系统集成网络模式。科学（技术）推进模式指科学研究与科学进步领先于技术进步，科学研究取得进展或突破性成果后，通过技术开发，形成新的技术或技术体系，应用于生产或生活，从而实现技术创新。这种模式强调科学技术发展的内在规律性，使技术创新立足于国内的基础研究和技术开发，形成自己独立的科研体系，对外依赖性小。

市场需求模式强调技术创新起源于社会的需要，社会需要是拉动、牵引技术创新的主要动力，这种模式使技术创新的目的性明确、成功率高、周期短，科研与生产紧密结合，科研投资经济效益高，技术创新的承担者——企业所具有的主动性将使技术创新的形式多样化，技术扩散必然通过市场进行，技术本身是商品，受经济规律支配，因此这种模式可加快技术创新的速度；但另一方面，在纯粹的需求拉引模式中，企业的生产目的的短期性和经济规模的有限性，往往对基础研究和没有短期商业价值的大规模、高难度、高风险的技术创新形成障碍。

20世纪70年代和80年代初期，人们提出了第三代技术创新模式，即技术与市场交互作用模式。这一模式强调创新全过程中技术与市场这两大创新要素的有机结合，认为技术创新是技术和市场交互作用共同引发的，技术推动和需求拉动在产品生命周期及创新过程的不同阶段有着不同的作用，单纯的技术推动和需求拉动创新过程模式只是技术和市场交互作用创新过程模式的特例。

一体化创新模式是20世纪80年代后期出现的第四代技术创新模式。它不是将创新过程看作是从一个职能到另一个职能的序列性过程，而是将创新过程看作是同时涉及创新构思的产生、R & D、设计制造和市场营销的并行的过程，它强调R & D部门、设计生产部门、供应商和用户之间的联系、沟通和密切合作。波音公司在新型飞机的开发生产中采用了一体化创新模式，大大缩短了新型飞机的研制生产周期。实际上，我国在两弹一星的研制中也采用了这种一体化创新的模式。

20世纪90年代初，人们提出了第五代技术创新模式，即系统集成网络模式。这种模式是一体化模式的进一步发展。其最显著的特征是强调合作企业之间更密切的战略联系，更多地借助于专家系统进行研究开发，利用仿真模型替代实物原型，并采用创新过程一体化的计算机辅助设计与计算机集成制造系统。由此可看出技术创新过程不仅是一体化的职能交叉过程，而且是多机构系统集成网络联结的过程。例如，美国政府组织的最新半导体芯片的开发过程就是多机构系统集成网络联结的过程。

（3）技术扩散

所谓技术扩散（diffusing of technology），是指技术创新的成果（思想、实践、人工制品）通过不同的时空传递渠道在一个社会系统的成员中的传播过程。

传播现象不只是技术人工制品等的传播和增长，而且是范围要广得多的社会现象。技术创新的扩散过程开始于技术发明或技术成果的首次商业化的应用，一项技术从首次商业化应用、大力推广、普遍采用阶段，到最后因落后而被淘汰的过程，就是技术创新扩散的全过程。J·A·熊彼特认为，技术创新扩散实际上是一种模仿行为。当某项可以大幅提高效率、大幅降低成本或旨在生产出一种前所未有的新产品的技术创新在少数企业里率先实施后，由于其良好的示范作用，众多的企业出于对超额利润的追求，将纷纷加入模仿者的行列，大规模的模仿活动所带动的相关产业的进步，将有力地促进经济走向繁荣。然而，随着模仿的结束，技术创新的扩散过程趋于饱和，经济又重新归于平静并开始走下坡路。

传播既是一个时间现象，也是一个空间现象。从创新中心开始，在一个核心地区传播一种思想、实践或人工制品，然后通过分级的子中心传播到外围。美国经济学家J·C·梅特卡夫认为技术扩散是一种选择过程，包括企业对于各种不同层次的技术的选择。美国经济学家T·W·舒尔茨在其著作《人力资本投资》中将技术创新的扩散，定义为通过市场和非市场渠道的传播，认为没有扩散，创新便不可能有经济影响。

一般来说，技术扩散具有如下性质：技术创新扩散需由扩散主体通过某些渠道向潜在接受者传递；扩散发生与否取决于企业成本与收益的期望；扩散过程中通过顾客对企业产品的选择来促进企业对创新技术的采用；技术创新的良好扩散需要一个竞争的市场。

2.技术发展的模式：技术范式论和“多向”进化模式

技术发展的模式是技术社会学和技术哲学探讨的重要理论问题之一。一个成功的技术发展模式，不但能合理地解释技术发展的历史过程，而且能从本质上深入揭示技术发展的规律性。自20世纪中叶以来，许多著名技术社会学家和技术哲学家都提出了自己的技术发展模式。其中特别值得我们研究和借鉴的是美国哥伦比亚大学R·纳尔逊、意大利罗马大学G·多西等人提出的“技术范式论”和社会形成论者提出的技术发展的“多向”进化模式。

（1）技术范式论：技术轨道-环境选择模式

R·纳尔逊和G·多西等人认为：“科学与技术之间存在许多相似。更准确地说，现代科学哲学认为存在科学范式（或科学研究程序），因此，也存在‘技术范式’。‘技术范式’从渊源上界定了将要满足的需要，用于解决问题的科学原理，要使用的材料技术。”“‘技术范式’可定义为解决所选择的技术经济问题的一种‘模式’，这些解决问题的办法立足于自然科学的原理。‘技术范式’既是一组样品——准备开发和改进的基本人工制品（我们所知道的汽车、集成电路、车床等，具有特定的技术经济特点）——也是一系列试探——‘从此我们走向何处？’，‘我们应该从哪里研究？’，‘我们应该利用哪类知识？’等等。”⁽³²⁾换言之，“技术范式”，是指根据一定的物质技术和经验知识及自然科学原理解决一定技术问题的模型和模式。与科学范式类似，“技术范式”也是一种观点、一套程序、一批有关的问题和解决这些问题的专门知识。这种范式在较长时间内发生作用、产生影响，就相对固化为“技术轨道”（technological trajectory）。在技术范式论看来，技术的发展与特征同科学基本类似，也是一个连续性与非连续性交替进行的过程；连续性发展通常沿着由某一技术范式所确定的“技术轨道”前进，而非连续性则与新范式的出现相关联。

所谓“技术轨道”，是指由特定技术范式所确定的“常规”解题活动。正如科学范式决定着研究领域、研究问题、研究程序和研究任务一样，技术范式也有类似的功能。正像常规科学是按照特定的范式解难题的活动一样，技术范式确定了特定的技术轨道，常规技术就是按特定的技术范式，在特定的技术轨道内的解题活动。技术范式和技术轨道是人们用以描述技术发展过程中连续与间断交互作用的一种隐喻。一种技术轨道实际上就是在技术范式所确定的各种变量间进行的多维权衡活动，这些变量包括速度、效率、耐久性、可靠性、抗干扰性能等等。这种由技术范式所确定的技术轨道具有如下一些特点：

①不同的技术轨道其适用范围和强度可能有所不同。

②不同的轨道间有一种互补作用，例如不同的知识、经验、技巧间具有强烈的可比性，其所体现的恰恰是技术的连续性的一面，这一点与库恩的范式不可比观点不同。

③当技术沿特定轨道前进并达到有关技术和经济指标的最高水平时，技术已趋于成熟，随之而来的是通过技术转轨即技术革命才能满足新的技术要求。

④沿着特定的技术轨道的发展具有累积性特征。

⑤当原有的技术轨道力量很强时（即旧技术传统非常顽固），技术转轨较难发生，新轨道前沿的某些指标有时还会比旧轨道前沿落后许多。因此，人们应该容忍新技术的某些不完备的方面，从而给它以完备和发展的机会。

技术范式论认为，一个技术范式强烈地体现着技术活动在追求什么，不追求什么。也就是说技术范式有一种强烈的“排他效应”：工程师以及工程师所在的组织、他们的工作、他们的技术思维都聚焦于特定的方向上，而其他的技术可能性则受到忽视。这种情况与不同的科学范式间的竞争相类似。然而，需要强调的是，范式对技术沿技术轨道发展来说，是必要而非充分条件。也就是说，技术范式并不必然地导致技术轨道的出现，并不能限定技术轨道的发展方向。在技术发展中，还涉及技术实践所植根的文化。我们可以借用库恩的术语——“文化母体”（cultural matrix）这一概念来解释，范式与文化母体相结合形成了技术共同体。因此，正是在环境选择的影响下，范式才导向了一个技术轨道。在技术发展的不同阶段，选择环境的构成因素及各因素作用大小与方式并不相同，在多种作用共同组成的环境对技术范式和技术轨道的选择中，技术沿一定的路径向前发展。

需要指出的是，技术轨道-环境选择模式与科学（技术）推进和市场需求的模式是根本不同的。其一，选择环境概念包容了更广泛的“市场”含义，一项发明可能不经过商业交易而通过其他方式被社会采用，即创新发生，如医生可能根据其职业判断而不是市场考虑来采用一种新的医疗技术；其二，技术轨道与选择环境是相互包含、互融一体的，两者是相互塑造、持续作用的。而在科学（技术）推进和市场需求的模式中，则没有这两方面的含义。

（2）技术发展的“多向”进化模式

技术发展充满了生物学的隐喻，诸如进化、突变、选择和生长。其中，最突出的隐喻是技术的进化。社会对技术的优胜劣汰在一定意义上就犹如自然选择对生物物种的优胜劣汰一样，形成了技术进化的动力机制。许多学者都意识到了这种可比性。法国的B·斯蒂格勒就认为：“技术现象来自比民族特性更深层的体系性，它的根源和动物学的逻辑是一致的。与达尔文进化论奠定的动物学系谱相似，‘技术学系谱’体现了人和物质之间的关系。”⁽³³⁾德国学者S·莱姆甚至认为技术是生物进化的延续，在“生物进化”和“技术进化”之间有许多相似之处：都以变异为基础，新形式是在生存斗争中产生的，经过选择，只有最适者才能保留下来，随着环境的变迁，发生爆炸式的扩展，“在这种生存斗争中，汽车不仅仅取代了马车，而且还衍生出公共汽车、卡车、推土机及其他种类的运载工具”⁽³⁴⁾。英国生物学家P·B·梅多沃也这样认为，技术进化比起生物进化对于我们的生物学成功来说贡献更多，亦即在发展技术时也形成了我们自己⁽³⁵⁾。

1987年，技术的社会形成论者T·J·平奇和W·E·比耶克明确提出了技术发展的“多向”进化模型⁽³⁶⁾。这种模型不同于以往技术研究者主张“技术是一个线性进步”的观点。过去的技术史往往展示技术发展的线性过程，展现技术成功的辉煌历史，“整个技术发展的历史都沿着有序或理性的道路，似乎今天的世界是过去所有决定的确定目标，从历史的开端开始，这个目标就有意识地导向这一目标”⁽³⁷⁾。T·J·平奇和W·E·比耶克使用“相关社会群体”的概念，对技术人工制品的内容为多向模式作了说明。他们以19世纪自行车技术发展为例，指出：对于一种人工制品（自行车），通常有若干社会群体（例如妇女、老年人、运动员、旅游者、反对骑自行车者和生产厂家等）与此相关，这样的群体既指建制和机构，也指有组织和无组织的人群。每一群体对该人工制品提出各种问题（在本例中，就是对自行车提出不同要求，如车轮高度、速度、稳定性、链传动方式、车胎充气、安全，以及青年人、姑娘们对样式、服饰影响的专门要求等），围绕每个问题都可能有几种解决方案，也就是几种相互争论的办法，其中所考虑的因素甚至涉及有司法、伦理和习俗方面的。显然，在这里他们极力强调社会群体通过提出相关问题赋予人工制品以新的社会意义，认为这些社会群体由于其不同的社会文化背景和政治地位形成不同的行为思想规范和价值观而对人工制品的内容（包括设计、结构等）有着截然不同的解释，而这种不同的解释又由于存在着不同的问题和解决方案链而导致人工制品极不相同的发展路线。总之，对每一人工制品而言，都有多个社会群体与其相关；对每个相关社会群体而言，都会对人造物提出多种问题；对每一问题而言，都会有多种解决方案；相关社会群体、问题需求和解决方案的多样性使某项技术的发展具有多种可能的方向（图16-1）。