（科学技术哲学专业论文）论企业技术创新系统的非线性机制.pdf

大连理工大学硕士研究生学位论文 摘要 企业技术创新系统是由若干要素共同作用组成的动态复杂系统，传统的线性观点和 线性模型已经不能适用于对技术创新系统的分析。非线性科学的迅速发展，为更好的研 究企业技术创新系统提供了重要的理论工具。本文在国内外有关企业技术创新系统非线 性作用机制研究的基础上，以现代系统科学、技术创新学与管理学等理论为基础，运用 比较方法和系统方法，对企业技术创新系统的非线性作用机制进行了比较深入的研究。 论文首先分析了企业技术创新系统的要素、结构和功能，以及在非线性机制作用下的企 业技术创新自组织系统的形成与特征；然后，从结构功能、信息反馈和协同演化等维度， 对企业技术创新系统的非线性机制加以研究，并提出要强化创新主体系统的研究。在上 述分析基础上，提出了优化企业技术创新系统的几点建议。 本文的研究在一定程度上能够对企业的技术创新活动的开展产生有益的引导作用， 有助于解决企业技术创新过程中所面临的日益复杂的问题，加速企业技术创新的进程。 同时，也为补充和完善已经初步建立的技术创新理论体系做出有益的工作。 关键词：企业技术创新；技术创新系统：非线性机制 吴伟：论企业技术创新系统的非线性机制 o nt h en o n l i n e a rm e c h a n i s mo fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ns y s t e m a b s t r a c t e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ns y s t e mi sad y n a m i ca n dc o m p l i c a t e ds y s t e mt h a t c o m p r i s e ss o m ee s s e n t i a le l e m e n t s t h et r a d i t i o n a ll i n e a rp e r s p e c t i v ea n dl i n e a rr o o d e lc a l l n o ta d a p tt oa n a l y z et e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ns y s t e m 1 1 l er a p i dd e v e l o p m e n to fn o n l i n e a r s c i e n c ep r o v i d e si m p o r t a n tt h e o r e t i ct o o lf o rs t u d y i n ge n t e r p r i s e s t e c h n o l e g i i c a li n n o v a t i o n s y s t e m t i l i sp a p e ru s e st h ea d v a n c e di n t e r n a t i o n a la n dd o m e s t i cr e s e a r c hr e f e r r i n gt ot h e n o n l i n e a rm e c h a n i s mo fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ns y s t e m o nt h eb a s i so fm o d e r n s y s t e ms c i e n c e ，t e c h n o l o g , j i c a l i n n o v a t i o n t h e o r y a n dm a n a g e m e n t t h e o r y ，a s w e l la s c o m p a r a t i v em e t h o da n ds y s t e m i cm e t h o d ，t h ea u t h o rd o e ss o m ed e e pr e s e a r c h o nt h e n o n l i n e a rm e c h a n i s mo fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ns y s t e m a tf i r s t ，t h ep a p e r a n a l y s e st h ee s s e n t i a le l e m e n t s ，s t r f i c t u r ea n d f u n c t i o no ft h e e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o n ，t o g e t h e r w i t ht h ef o r m a t i o n a n dc h a r a c t e ro fs e l f - o r g a n i z a t i o ns y s t e mo f e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o nu n d e rt h ef u n c t i o no fn o n l i n e a rm e c h a n i s m t h e n ，i t d o e ss o m er e s e a r c ho nt h en o n l i n e a rm e c h a n i s mo fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o 画c a li n n o v a t i o n s y s t e mf r o mt h ed i m e n s i o n so fs t r u c t u r ea n df u n c t i o n ，i n f o r m a t i o nf e e d b a c k ，a n dc o o p e r a t i o n a n de v o l v e m e n tr e s p e c t i v e l y t h ea u t h o rf u r t h e rs u p p o s e st h a tt h er e s e a r c ho ft h ei n n o v a t i v e s a b j c o t ss y s t e ms h o u l db ee n h a n c e d f i n a l l y ，t h ep a p e ra d v a n c e ss o m ea d v i c ea b o u th o wt o o p t i m i z et h es y s t e mo fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n t h i sp a p e rc a nb r i n gs o m eh e l p f u li n t r o d u c t i o nt ot h ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o na c t i v i t y i ta l s oc a nc o n t r i b u t et or e s o l v i n gt h ec o m p l i c a t e dp r o b l e m s i nt h ep r o c e s so fe n t e r p r i s e s t e c h n o l 0 9 3 i c a li n n o v a t i o n ，a n da c c e l e r a t et h ec o u r s eo f e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i 【c a l i n n o v a t i o n m e a n w h i l e i tc a nd os o m e h e l p f u l w o r kf o r c o m p l e m e n t i n ga n dp e r f e c t i n gt h et h e o r yo ft e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n k e yw o r d s ：e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n ：s y s t e mo fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n ： n o n l i n e a rm e c h a n i s m 独创性说明 捧者郑重声鹤：本硕学位论文是我个久在导簿蓿静下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含冀缝人已经发表或撰写酶研究成果，也不链含为获褥大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本磅究所傲的贡献均已在论文中做了明确睑说踢并表示了谢意。 作者签名；星盍 日期：碰坦：型 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学使论文作糟及指导教师完众了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 援定”，凰懑大连爨工大学保馨并嬲国家蠢关邦门皴枫梅遴交学位论文的复印谗弱电予 版，允许论文被查阅和借阑。本人授权大谶理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库j 莲行检索，也可采用影印、缩印竣扫描镣复制手段保存秘汇编学位论 文。 作者签名：差遗 繇巫壁坠导师签名：建垒望坠 盟年上j 2 _ a 6 日 大连瑾工大学疆研究生举簸论文 1 绪论 1 1 问题的提出 1 1 1 非线憔缀念的提出 菲线往楚稻对线往两富酌，它们原本蹩一对数学缀念。所谓线健就是指两个变量之 问所存在的磁比例关系，在岚角坐标系中星直线；而日b 线性是指两个变量之间没谢正比例 那样的直线关系。 客蕊事物零来裁是复杂瓣系统，熬疆人翻由予受翻荚谈锾笺力裁谈识手段鹣隈潮， 总是把复杂事物加以简化，略去一些次要的因素，或魁把复杂系统分解为一些简单的系 统，以求得对问题的近似解决。 线性化方法虽然在以绽的科学研究中取缮了巨大成果，推动了科学豹发展，但是科 学技术的不断发展，蠢盏黎露密线往关系作为考察煎豢单一思维方式的局疆住。淹着越 来越多和越来越复杂的实际系统的分析、研究和控制精度要求的，不断提高，原濑所采用 的简单线性系统的模型根本无法满足人们了解事物本质的迫切要求。于是，近几十年来 入髓一致茳弱豹秘学费绞，逐灏转囱纛豢援莛对复杂豹嬖线往捐要终蠲戆磺究，嚣显取 得了可喜进步。人们不仅麓现了非线性檄界中一些獭肖的特性，还建立了以复杂系统为 研究对象的理论，即非线性理论i l j 。 非线性理论和方法论，酋先来源予物理，化学和嫩物学等自然科学领域，然矮逐渐 翔睾会莘萼学不满领域大裁横渗透帮螽鬣。要想真歪戆握复杂往事貔鬣离题戆零蔟窝蔑 律，必须从系统整体，内外和演化的角度去分析和研究。非线性蠛论表明：在黛化着的 时间和空间尺度中，这个馓界原本并没有什么稳态、定态及一成不变的东西，滗态、稳 态翻筑律等只楚鼹部豹、餐辩起馋蠲豹攒念帮理论。我嬲豹毽爨是一个骞彦帮无掺统一、 确定性和非确定性统一、宠全性和不完众性统一、自襁似性和非蠢稽似性统一的复杂世 界。在这个复杂多变的世界背后，“脊潜惊人的秩序”1 2 j 。 1 ，2 研究技零翅毅系统的 # 线性枧制的意义 ( 1 ) 从技术创新系统角度 从哲学范畴来看，线性系统所勾勒的客观世界是种以简单的线性关系为撼本特征 的对象集合，没有闯断和突变。对于线性系统，确定了初始条件，就确定了系缀的演化 软逶，系统泰采豹毪质完全霹戳髹据系绫魂在懿妖态决定窭柬。系缓豹裙穰发黛徽毒交 化，也仅能引起系统演化的微小变化。a e 线性系统，就是输入量、输出量、状悉量的部 吴伟：论企业技术创新系统的非线性机制 分或全部以非线性形式出现在运动方程中的系统，非线性系统展示了质的差异与飞跃， 刻画了系统豹复杂性及其演化规律。在现实世界中，非线性问题是普遍的、本质的，线 性才是特殊的、非本质的：线性系统是对一部分简单非线性系统的理论近似；非线性是现 实世界无限多样性、奇异性、复杂性、曲折性、多变性的真正根源。研究技术创新问 题，首先必须从系统的动态的演化和发展的角度来进行研究，才能摆脱各种理论的片面 性和静止性例。 正是基于以上观点，本文将企业技术创新系统作为一个非线性系统进行研究，并将 非线性系统观贯穿于分析、论证的全过程。 首先，企业技术创新系统是一个动态的非线性系统。在一定时间里，该系统状态变 量的当前值是早些时间变量值的非线性函数。也就是说，企业现在的技术创新行为是过 去各种技术创新行为综合作用的结果。此外，企业技术创新系统的运行机制、系统内部 的涨落，以及环境的扰动等因素，都可能导致企业技术创新行为的状态变量随时间推移 呈现非线性变化【4 j 。 其次，企业技术创新系统是一个复杂的非线性系统。系统内部性质各异的因素相互 联系，纵横交错。多目标、多功能、多变量、多干扰、多输入、多输出，是企业技术创 新系统所具有的复杂特性。正是在这些复杂特性的共同作用下，企业技术创新系统才表 现出强烈的非线性特征。 ( 2 ) 从技术创新过程角度 技术创新过程包含了创新设想形成、创新目标制定、研究开发、试制、生产、销售 等诸多环节，是企业、科研开发机构、市场等相互作用的产物。创新系统内部各要素之 间的非线性相互作用和技术成果韵筛选、实用化及商用化，体现了创新系统的复杂特性。 技术创新本来就是包含多阶段或环节的复杂的社会实践活动，各阶段与环节又是交 织在一起综合发生影响与作用。非线性相互作用的结果在相当大的范围内造成环境向系 统进行不同的输入时，系统能够通过自己的反馈调节机制去应付不同的环境影响，表现 出自主性、自稳性、自协调，从而产生出相同的或基本相同的输出，促使系统仍然保持 不变的发展方向性p 】。技术创新过程正是在此非线性相互作用下，保证创新产品满足市 场的需求，达到创新活动的整体目标要求。 总之，技术创新系统是一个复杂的非线性系统；技术创新是一个复杂的非线性过程， 其间充满了不确定性。线性的发展模式是不适合复杂的企业技术创新过程，因此需要在 系统的视野下重新审视技术创新，对于技术创新系统中的非线性机制办盹1 分析。非线性 系统科学理论为研究企业技术创新提供了新的范式，应用非线性系统科学理论研究企业 技术创新属于自然科学与管理科学之间的交叉学科问题，己受到了技术创新管理专家们 大连理工大学硕士研究生学位论文 和技术创新哲学研究者的重视，应用非线性系统科学理论研究企业技术创新问题也正在 成为前沿性研究课题。本文就是通过分析复杂的企业技术创新的特性，阐述这些表现的 内在机理之所在，这正是本文“论企业技术创新系统的非线性机制”选题的问题意识所 在。 1 1 3 企业技术创薪概念的界定 美籍奥地利经济学家约阿熊彼特( j a s c h u m p e t e r ) 在其经济发展理论一书 中提出：“创新”是指“企业家实行对生产要素的新的结合”，将其引入生产体系以获 得“企业家利润”，或“潜在的超额利润”。并将创新概括为五个方面：生产新的产品： 引入新的生产方法或工艺流程：开辟新的市场：开拓原材料的新供应源：采用新的组织方 法f “。1 9 3 9 年，熊彼特在商业周期一书中进一步完善了他的创新理论。“创新实际 上是经济系统中引入新的生产函数，原来的成本曲线因此而不断更新。经济的变革，诸 如成本的降低，经济均衡的打破，残酷的竞争，以及经济周期本身，都应主要地归因于 创新”【”。 熊彼特之后，国内外学者各自提出了不同的技术创新的概念。缪尔塞( r m u e s e r ) 收 集了包括1 0 0 本专著在内的3 5 0 篇文献，发现有1 4 的文献明确界定了“创新”这一术 语，另有1 4 则是从引用过的技术创新案例中推导出创新的定义，大约3 4 的文献在技 术创新界定上接近于如下表述：技术创新是经过一段时间后，发展到实际成功应用的新 思想和非连续性的技术活动【踟。可见，国外对技术创新也并未形成一个严格统一的定义。 国内对技术创新的研究总体上可以概括为五个方面：经济学的视角，侧重于分析技 术创新的经济后果；管理学的视角，侧重于分析技术创新各阶段的组织与管理；技术学 的视角，侧重于分析技术创新的技术发展过程；社会学的视角，侧重于把技术创新放在 社会的大系统中考察；哲学的视角，侧重于把技术创新定义上升为更普遍、更高级的形 式【9 】。 从技术创新哲学的视角来看，企业技术创新就是创新主体借助于一定手段的中介变 革创新客体，使创新客体成为合乎人的目的和需要的活动过程。这个过程同时又是创新 主体的创新认知与创新实践相互作用的动态过程，是创新主体本质力量对象化的过程 1 1 0 1 1 2 文献综述 自从2 0 世纪5 0 年代以来，国际上出现了五种有代表性的创新过程模型，这就是“技 术推动”模型、“需求拉动”模型、“交互作用”模型、“一体化”模型和“战略集成与 网络”模型。其中，第三代、第四代以及第五代创新过程模型都突出强调创新过程中各 癸俸：论金鼗菠零鑫l 耨系绞瓣 # 线洼撬裁 阶段与环节之间的交互作用，尤其克服了第一代、第二代线性创断过程模型中的单向传 输豹弊臻，壤麓7 下游帮门辩上漤都门瓣反镶螯路，获嚣爱褥餐获系统内部磁要素之阗 的相互作用成为非线性的。 在对创新过程的研究过程中，史销特梯得曼( k j s c h m i d t - t i e d e m a n n ) 提出 了一秘“工渡产品刨菠的锩缒摸型”，强调疆究、技零与商业三釉活动戆劳行性竣及三 者之间盼褥互俸用佯l 。 斯坦福大学的教授斯蒂芬克莱因提出，创新不是一个线性过程。他认为，已有的 线性模式过于简单而不充分，困为它撼创新看作是翻新知识的发城开始，然聪通过各神 开发徐莰，黢螽形藏备转彩式静袋次递进瓣过程。冀奎乏，蘧撵爨廉逛立 涎瞧模式。这 个模式源予市场研究的一种新经典方法，但是它摄供多个节点，猩这些节点上可以产生 创新，并在憋个过程中有不断反馈的机制【1 3 j 。 美国学嚣c h a r l i ej a c k s o n 针对鼓零刨毅、转移以及亵晶化垂尊线性磺究方法，提出 了菲线毪方法研究的必要往，并盈髹掇各种正式或嚣正式的模式归类列遗。辩炎豹凡静 主要模式有：链接式模式：又称克浆因一罗森伯格( k 1 i n e r o s e n b e r g ) 模式。这个 模式源于市场研究的一种新经典方法，但是它提供多个节点，在这些节点上可以产生创 瑟，荠在整个过程孛套季凝反壤戆爨剿。套缀织黪滋淹模式：这是驭经典弱线毪方法 派生出许多行为模式，即建立在混沌行为的基础上。 循环模式；国戈莫里( g o m o r y ，1 9 8 9 ) 提出的循环模式描述了研究、设计、生产和营销的循环过程。传播模式：传播模式不 仅菝靠各莉技术基础设施，嚣且也依赖于有知识的一方与采纳的一方之阍的关系，这静 关系没有授零缝能霹素，完全是出于双方互餐互惠建立起来懿。尝试模式：这种对技 术创新、转移以及商品化所采用的方法可见于若干商技术企业的实践过程，它的基础是 在“破坏性的”创新中发掘意外偶得的各神方法。跳跃模式。这种方法假寇技术本身 麟是翻囊、转移班及蘧晶铯豹( 氇是翅谖增掇鹣摄本源泉，弓l 避赣技瘩提供了“魏窭” 线性发展方式的途径。神经网络模式：由于深受认知理论的影响，许多建立在神经网 络基础上的模型正在形成。神经网络将行为与环境棚联系，因为谯环境中通过各种日趋 复杂的相互联系，对间与窝掏被缩短( 小) 了。最爱作者指出非线性方式本质上楚一个关 予实际生添( 龟括经济矮竣) 静人工穰黧，疆蘧，磁线瞧模式更麓遥合于瑗实毽眷孛静创 新、转移和商品化过程壮4 1 。 国内对予技术创新的研究可以说成果颁丰，关于技术创新系统的研究也有很多，但 对予鼓零截黪系统孛豹饕残经规裁懿戮究逐不是穰多，大整分学嚣只是擞了莱一方嚣豹 研究，不够众面。 大连理工大学硕士研究生学位论文 有的文章应用了自组织理论，提出了企业创新过程中的非线性作用的三种表现。第 一种表现是创新决策者、创新管理者与创新实施者之间的协同作用。第二种表现是工程 技术人员、一线技术工人与营销人员之间的相干效应，亦即研究开发、生产制造与市场 销售诸要素之间的相干效应。第三种表现是企业技术创新过程中的非线性作用还表现在 资金、劳动力与技术之间的反馈作用。正是上述诸种非线性相互作用使企业技术创新系 统内的诸要素间产生自组织效应，形成正反馈环，从而促使系统从无序向有序、从低级 有序向高级有序不断演化与发展，形成自组织系统【1 5 】。 有的文章在对技术复杂性的基本特征阐述中提到了技术创新系统的非线性。文章提 出，复杂系统中存在的微小涨落之所以被放大，是因为在远离平衡的开放系统，可以产 生与线性作用不同的非线性相互作用，这种作用使系统内的诸要素丧失独立性而互为因 果，形成双向信息传递的催化循环关系，从而使微小涨落越来越大，直至形成巨涨落。 世界本质上是一个复杂的、非线性的世界。由于非线性相互作用导致了系统的整体行为。 开放的现代企业技术创新体系内部诸要素之间存在诸多的非线性相互作用，这是技术创 新系统自组织进化的根本机制。并且还指出企业技术创新过程中的非线性相互作用表现 在技术刨新系统的竞争与协同上【1 6 】。 ：有的研究人员提出，技术创新不确定性的来源是非线性。作者根据混沌理论指出， j 黜相互作用具有无限放大的效应。即使初始状态发生极其微小的变化，后续状态经 过叠加放大以后，也会出现极大的变化。现实中的非线性系统是开放的，初始状态的变 化是经常出现的，因而未来的状态是变化不定的。所以，人们对非线性作用因素认识的 误差，以及在不完全认识的初始条件下，创新未来状态，与一般现在的事物相比，更难 预测，更多的是意外。换句话说，人们尽管可以依据现在和过去的经验和知识，来拟合 出一组非线性的函数关系，但这个函数的轨迹却不能准确地延长未来。从这个意义上说， 所有关于未来的创新结果或状态的预测，只不过是依据这些本体论与认识论的前提，来 进行逻辑推断以及直觉和形象思维意想的模型、意象和想象而已【1 7 】。 有的文章指出，技术创新是一个复杂的系统过程，非线性是复杂系统的一个特征。 技术创新作为企业一种创造性的活动过程，必然包括众多的可变因素及事先难以估计、 不可控制的因素。因此，非线性是技术创新系统的基本特点，它主要体现在技术创新的 不确定性方面上。英国经济学家弗里曼认为，技术创新的不确定性来自三个方面，技术 上的不确定性，市场的不确定性和一般商业上的不确定性【1 8 】。 有的国内学者对创新过程的机制加以分析，提出在创新系统运行过程( 即创新过程) 中存在着复杂的非线性机制，包括：强化链、限制链、牵连机制、时滞( 延时) 、选择 机制、变化与创造机制【1 ”。 吴伟：论企业技术创新系统的非线性机制 有的文章是从知识经济的视角下审视技术创新。文章指出，以往的技术创新模式无 法用于阐明企业的技术创新活动，因为忽略了内隐性技术知识在创新过程中的作用。技 术创新的过程是在市场机会、企业知识基础以及企业创新能力之间的相互作用中进行 的，在全部子过程之间都存在着反馈( 包括正反馈和负反馈) 作用，这明显存在一种非线 性关系。在技术创新的实际过程中，不仅用于生产创新技术的知识有多种来源，而且创 新技术本身也有多个维度，同时创新所带来的知识增值也带有跃迁性质。文章提出，知 识经济形态中的技术创新具有网络化、属人化以及富集化三个非线性基本特征i 7 0 l 。 有的国内学者分析了技术创新的自组织机制，认为技术创新活动中要素间的非线性 相互作用主要体现在创新主体内部资金、技术、劳动力之间的相干作用研究开发、技 术创新和市场创新的反馈活动以及创新活动中产、学、研之间的协同作用三个方面1 2 ”。 有的国内学者阐述了技术创新系统的耗散特性，认为技术创新的动力因素导致了技 术创新的涨落，由于模仿、移植、再创新、政府推广等非线性机制的放大作用，创新溢 出被扩散到整个经济系统，形成了技术梯度，造成了技术市场的非均衡，从而使技术创 新得以扩散，最后还必须经过一个产业化形成过程，技术创新的涨落才能得到有效地放 大【2 2 l 。 有的国内学者概括了技术创新过程研究由线性、表态模式转向非线性、动态模式的 发展轨迹，分析了进化思想对技术创新过程研究的重要影响，从技术范式进化的角度揭 示了技术创新过程韵自组织机常4 i 矧。 从前面的分析看出，目前国内外虽然有相关研究，把非线性理论应用于技术创新系 统的研究也很多，但研究成果零星分散，且大多局限于应用非线性系统理论的某些概念 定性地分析与说明企业技术创新中的某些现象和问题，有的文章只是对技术创新系统中 的非线性作用的外在表现加以研究，有的文章虽然对技术创新过程中的非线性作用也有 所阐述，但也仅限于某一段落，缺乏完全针对技术创新系统中的非线性机制的研究。还 有一些学者对于技术创新非线性模式做了研究。本文正是针对上述研究的缺失，尝试从 非线性机制这一内在机理出发，来研究企业技术创新系统。 非线性机制在企业技术创新活动中几乎无处不在：企业技术创新系统的内部各要素 问存在着非线性相干作用：系统与环境的相互联系是非线性的；非线性是企业技术创新 系统自组织的根本机制。因此，需要深入分析的问题还很多，理论上的深度和体系上广 度均有待扩展。本文的目的就是通过对企业技术创新系统中的非线性产生作用的外在表 现及内在机制等诸多问题的研究，试图探索企业技术创新活动呈现出复杂性的内在机理 之所在，希望能够对企业的技术创新活动开展产生有益的引导作用，并有助于解决企业 大连理工大学硕士研究生学位论文 技术创新过程中所面临的日益复杂的问题，加速企业技术创新的进程。同时也期望为补 充和完善已经初步建立的技术创新理论体系做出有益的工作。 1 3 研究方法与研究内容 1 3 1 研究方法 本文主要应用了以下两种研究方法： ( 1 ) 比较方法。比较方法主要是把线性的观点和非线性的观点加以比较，非线性是 相对于线性而言的，正是由于线性的观点存在很多局限性，所以才要提出从非线性的观 点对企业技术创新系统加以研究。 ( 2 ) 系统方法。本文从系统的、动态和发展的角度出发，综合运用系统科学理论中 的信息论、耗散结构论、协同论、复杂系统理论等原理以及技术创新学理论，对技术创 新系统及其非线性机制加以研究。 1 3 2 研究内容 本文共包括四章的内容，第一章是绪论部分，介绍选题意义，技术创新概念的界定， 文献综述，以及研究方法和内容。第二章阐述非线性机制作用下的企业技术创新系统。 第三章依据系统的观点，从结构功能角度，信息反馈的角度，协同演化的角度以及强化 创新主体系统的研究等几个层面，对企业技术创新系统中的非线性机制做了阐述。第四 章针对我国企业的实际情况，提出解决由于非线性的作用而引起的诸多创新难题的对 策。 吴伟：论企业技术创新系统的非线性机制 2 非线性机制作用下的企业技术创新系统 2 1 技术创新系统观的建立 技术创新是企业作为人、财、物的技术一经济综合体，把自身各方面的力量充分调 动与最佳组织起来，并对外部环境加以优化地选择和利用，以实现创新目标的系统工程。 它不是一个或几个孤立的事件，而是由多个相互联系的事件组成的复杂过程。为了全面 深刻地认识这一复杂的技术经济活动，必须借助于系统论的基本思想，把企业技术创新 看成一个系统，从整体上，在联系和发展中去把握它。只有这样，才能推动企业正确地 开展技术创新活动。 21 1 企业技术创新系统的构成要素 系统是由相互联系、相互作用和相互制约的各种要素按一定的规则组成，具有特定 功能的有机整体。由于技术创新是一个完整的行为过程，是一系列活动的有机整体，因 而可以把技术创新看成一个系统，把技术创新中的这一系歹目活动确定为技术创新系统的 要素。这就涉及到技术创新过程中的阶段划分问题。综合国内外众多的观点，技术创新 过程大致都分为创新构思形成、研究开发和商业化三个阶段。因而在这里，把创新构思 形成、研究开发和生产销售视为技术创新系统的三个组成要素。在技术创新过程中，以 创新构思的形成为起点，随着信息、资源、人力、物力等的不断投入，创新活动不断深 入，各个环节必须紧密配合，才能顺利实现创新目标，其中任何一个环节的失败，都会 导致整个创新活动的失败。这样也就决定了技术创新系统中的三个组成要素之间的联系 是密不可分的，缺少任何一个要素都会使技术创新过程无法继续。在技术创新系统中， 三个组成要素的作用和地位各不相同【2 4 i 。 技术创新构思的形成是技术创新的起点，是对现有各种信息，主要包括市场需求信 息或其他社会、经济信息以及可能采用的技术信息和技术发展趋势，进行综合分析而产 生的初步构想。其中主要是在对市场需求信息和技术信息综合分析的基础上形成的。获 取市场需求信息旨在保证企业技术创新成果的市场前景，而技术信息的获取，是为了保 证创新成果的先进性与新颖性。因而怠新构思的形成是技术创新系统的基础要素，它在 一定程度上影响着技术创新成果的市场实现程度【吲。 研究开发包括基础研究、应用研究和开发研究，是为增加知识储备以及运用这些知 识去创造新的应用而进行的系统的创造性工作。基础研究的目的在于为了取得关于现象 和事实的根本原理的新知识，而开展的实验或理论工作。是应用研究和试验开发的基础。 大连蓬工夫攀矮圭研究生擎鞋论文 应用研究运用基础研究所获得的科学知识，探寻有实用目的的新知识和可能的新技术途 径。试验秀发莛运孺蓥礁臻究嚣应霆礤究黻及试验瓣躲谖，秀了l 入秘应露耨事| 鹅、毅 产品、新装鬣、新方法或鼹为了对现有材料和中间生产作重大改谶而进行系统的创造性 活动【嘲。三者魁在研究开发过程中相互影响、相互衔接的循序过程。只有通过研究开发， 才可毙把科学技术知识物像必耨豹产品酾设备，才可裁形残或剑遣出毅的生产王艺秘方 法，它是技术翎薪最重要豹源泉，因丽处于技术创新系统静核心戆像。 生产销售是企业为达到规模化生产所进行的市场调查研究、选购或制造设器、选定 厂房、训练工人、开拓市场等一系列活动。通过研究歼发得出的新产品、新设备和新工 裴等必矮幸寸猿企泣戆生产溪凌，才藐撬鬻企翌豹技术水平，才能怠l 造出薮豹裹矮塞戆毒 形产品，才能形成较好的缀济效益和社会效益。不难想象，没有企渡的生产活动，研究 开发出来的成果，不可能形成批量的产晶投入市场，而企业的市场髂销就是把众业的产 撼投入到市场中，所以生产销售是其他礴个阶段缒支持酚段。金业技术剖薪最终在经济 上楚否获褥成功，关键看市场营销活动静成败，困藏生产销售是技术铺薪兹实瑶鞭素口7 1 。 2 。1 2 企业技术创新系统的结构 系统的结构是指系统内部备要素闽的襁互联系、攘嚣作用，是袋索之间物质、能量、 偿患静交捩辊涮。系统的结构是系统褥颤保持其相对稳定翦整体懿鞠兵有一定礴能静内 襁根据【毪。 由于企业技术创新过穰一般不是完企简单地按顺序直接单向缴腿，而是阶段发展， 嚣其毒j 蔹房缝越经，氇存焱跨越与交迭，凌瓣在各殓毅闯存在着多转棼线洼反馈。这群 体现在企业技术创新系统备要素中，则蹙作为技术创新系统的三个组成要素，饿新构思 澎成、研究开发、生产销售不是简单的线性关系，而是相互作用、相互制约、相互联系 的，她髓共同馋用形成企业技术刨新系统的结构，呈现出网络状态关系。企业技术刨颏 系统惩络获缡毒奄不仅反获了企监技术剖激活魂三令酴敬交织震开懿韵态过程，淤及三个 阶段活动中信息的相互交流，而且反映了人员在三个阶段活动中的流动。这样一种结构， 是一种比较理想的企业技术创新系统结构，有利于及时解决企业技术创新活动中出现的 鹚题，这至l 龛艘技术裁薪蓉统毯囊二戆曩懿。在金韭投零铷薮过程巾，以麓毅构思瓣形残 为起点，随煮信息、资源、人力、裼力等的不断投入，宅q 新活动不断深入* 各个环节必 须紧密配合，才能顺利实现创新目标。这样也就决定了企业技术创新系统中的三个组成 豢素之间的联系是密不可分的，缺少任俺一个要素都会使企业技术创薪系统的羧体性受 翻破蓼，谈效零訇赣遗程燹法继续。 吴伟：论企业技术创新系统的非线性机制 2 1 3 企业技术创新系统的功能 以系统科学的原理来分析，系统的功能就是系统与外部环境相互联系和相互作用过 程的秩序和能力。相互作用的机制表现为物质、能量和信息的输入和输出，中间还包括 一个变换过程。对于企业技术创新系统来说，其功能表现为对外部环境产生的影响。主 要有以下三方面的功能： 满足用户需求。技术创新是以最大限度赢得市场为其创新目标的。技术创新的出发 点和落脚点都是市场需求。所以企业向市场输出新的商品，新商品必定具有受到用户欢 迎的卓越的性能，特殊的功能，合理的价格，以及良好的品牌形象等，满足了用户较高 的需求。满足用户需求是企业技术创新系统的首要功能，也是其他功能实现的基础。 促进企业技术进步。在技术全球化的背景下，技术的竞争已成为企业阃竞争的焦点。 只有不断推进企业的技术创新，才能使企业在激烈的市场竞争中赢得和保持其竞争优势 得到根本保证。因而，维持和提高企业竞争力是企业技术创新系统的一项功能。 实现企业持续发展。依赖大量的资本投入、劳动力投入一直是我国企业发展的重要 源泉，但这种投资方式的边际效率很低。而技术创新系统可以通过重新配置生产要素， 实现企业技术创新，可以使资金、劳动力发挥出更高的生产效率，通过对技术创新的管 理和激励使企业不断推出创新产品，实现企业持续发展的功能 2 2 非线性机制的界定 所谓机制，原本指机器的构造和动作原理。后来被科学所借用，以表示事物因其内 在结构和外部条件而形成的表现某种客观必然性的模式或规范。按照系统论的观点，机 制就是各要素间建立因果关系的机理，是指组成系统各要素功能、相互关系及反映各种 关系的运作方式【凹j 。 非线性相互作用是自组织系统演化的根本机制：第一，非线性相互作用选择、吸收 外部条件，并走向新韵结构；第二，它表现为系统诸要素间的相互作用和制约，不是简 单的数量叠加，而是相互渗透、包含、转化，失去自身运动的独立性，融合成某种整体 功能与效应，使整体功能不等于部分之和：第三，非线性作用的本质特征，是双方作用 的非对称性，表现为一方的属性支配着另一方的属性的变化，即同化与被同化的本质特 征，从而使其具有两种效应：协同效应和放大效应；第四，线性正反馈可能使热力学失 稳，也可能通过自我复制而产生宏观序，但它不能重新建立一个新的稳定态，这只有通 过非线性相互作用来完成：第五，在非线性作用下，各种相互作用关联起来，系统内部 各要素或子系统之问形成关联与协同，因此系统才会产生整体行为，排斥和吸弓i 、竞争 大连理工大学硕士研究生学位论文 和合作才形成一种不可分割的关系。有了这种内在的相互作用，系统内局部的涨落才可 能得到放大，从而引起发展。 通过以上对机制和非线性相互作用的分析，我们可以把非线性机制理解为既是放大 涨落导致系统失稳的机制，也是新的有序的系统结构得以建立的机制。 2 3 自组织的技术创新系统 所谓自组织，指的是系统在无需外界指令控制的条件下，能够自行组织、自行演化， 即能自主地从无序走向有序。对企业技术创新系统进行观察，我们不难寻找到其中的自 组织机理。与其它的自组织系统一样，企业技术创新系统的演化也经历着一个自我调节、 自我完善、自我发展，从低级走向高级、从无序走向有序，且结构功能不断得以提升的 不可逆的发展过程。 系统的自组织演化离不开非线性作用，非线性作用是自组织的根本机制。如果系统 内各要素之间的相互作用仅仅是线性的，则无论它们如何组合也只有量的增减速而无质 的变化，这样的系统或是无序，或是虽然暂时有序，但很快会向无序发展。只有系统内 部各要素之问存在非线性作用，系统才能走向非平衡，系统内的涨落才能得到放大，系 统内各要素之间才能发生竞争与协同，系统才具有从无序向有序发展的动力机制。 o 2 3 1 非线性相互作用使技术创新系统充分开放 由于非线性相互作用选择、吸收外部条件，使企业技术创新系统充分开放从外界获 取有用的物质、能量以及有益于创新的信息吸收到整个技术创新的系统中，为各个子系 统如研发系统，创新决策系统，管理系统提供各自所需的物质、能量和信息。当然， 在充分采纳吸收的同时，系统还向社会输出满足市场需求的商品，对于用户的反馈信息， 企业在进行详细研究、分柝后，对企业产品进行改造再推向市场。 企业技术创新系统内部总是存在着无序，无效和不确定性，如技术和设备已不能满 足企业生产的要求，由于创新过程的复杂化程度与管理协调制度不相匹配，科技进步和 市场竞争日趋激烈使得企业技术创新系统所要面临的不确定性不断增加，随着企业技术 创新系统的不断发展，它所包含的信息量越来越丰富，内部结构越来越复杂，这就是系 统内部熵的自然增加过程f 3 1 】。 一个开放系统从外界可以得到负嫡流，也可得到正熵流。正熵流会加速系统无序化 的进程。这里，控制系统开放的条件是很重要的。我们在强调系统开放的同时，也要对 系统与环境的交流内容进行分析。一方面，我们要使系统开放，大力引进促使系统进步 的因素流入；另一方面，又要加强控制，尽量不让或减少不利因素的流入。实际上，对 系统发展不利与有利的因素同时存在，只要系统一开放，就会同时进入系统，要想绝对 吴伟：论企业技术创新系统的非线性机制 禁止哪一种是不可能的。我们只能采取适当措施，使输入的有利影响( 负熵流) 尽量多， 使不利影响( 正熵流) 越少越好。对于系统或同一系统研究不同的问题，有利因素和不 利因素的形式是不同的，要具体分析【3 “。企业技术创新系统应该根据外部环境变化，加 强系统与外界环境之间的物质、能量和信息的交换，自觉调整系统的结构，不断引入负 熵流，才能抵消系统内的不断产生的正熵流，尽可能消除无序。 2 3 2 非线性相互作用使技术创新系统远离平衡态 非线性相互作用的一个特征就是系统中的多个主体间的不对称性。相互作用的对象 之间存在着支配与从属、策动与响应、控制与反馈、催化与被催化等不对称关系，其中 某种因素会起到推动整体演化的作用。 系统中微观层次上的运动形式的差异性和非平衡性是产生宏观层次上有序性的根 源，系统中的要素间存在差异及发展不平衡，也有了系统自组织过程中的宏观流，有了 这种宏观流，就有助于系统形成新的有序结构。 开放的企业技术创新系统必然处于一种动态的环境中，由于各子系统中的创新主体 不同，对于物质、能量、信息的获取必然存在差别。各个环节中的主体只吸收对其有用 韵物质、能量和信息。系统中呈现的j 是一种不均衡、有差别的状态。由于企业员工中的 个人能力存在差异，所获得的薪酬也不同，正是由于存在差别，才能激励员工尽全力发 挥自己的才干，使企业远离平衡态，向有序方向发展。 企业技术创新系统的非均衡的具体表现形式有：新创意和新设想得以交流和采纳； 技术创新的思维发生对称性破缺；技术创新资金来源和投向的多极化，导致资金运动形 式的差异化：产品品种的多元化，技术的不断升级：创新人员分工和分配的非均匀化， 形成人才的流动；企业知识结构的调整等。非平衡以充分开放为前提，要使系统远离平 衡并且能够保持非平衡状态，系统必须充分开放。充分开放，为系统与外部环境之间的 充分交换，以及系统远离平衡提供可能性。开放性要求企业技术创新系统中的主体应充 分考虑到企业内、外部环境中的诸多因素。对于处在动态变化中的企业内、外部环境， 创新主体必须做出相应的调整。系统结构的变化，使系统功能也有相应的变化，使系统 从平衡态或近平衡态走向非平衡态1 3 3 j 。 2 3 3 非线性相互作用使技术创新系统产生涨落作用 在非线性作用下，各种相互作用关联起来，系统内部各要素或子系统之间形成关联 与协同，因此系统才会产生整体行为，排斥和吸引、竞争和合作才形成一种不可分割的 关系。有了这种内在的相互作用，系统内局部的涨落才可能得到放大，从而引起发展。 一大连理工大学硬研究生学位论文 宏观上的系统是由大量的子系统组成的。这些子系统运动状态不断改变，整个系统 的状态也不断改变。系统状态不仅是子系统状态的总和，而且是一个综合平均的效应， 因此必然存在着涨落现象。耗散结构理论中的“涨落”是指系统有时候会偏离统计平均 值，存在着偏差，这些偏差就口q 涨落。涨落是偶然的、杂乱无章j 的、随机的。 涨落是否对系统起作用，还取决于系统是否处于临界点。当系统处于稳态时，涨落 相对于系统宏观是微不足道的。而当系统处于临界点时，涨落所起的作用就非常重要了。 因为技术创新系统内的子系统间有着复杂的相互作用，所以在临界点附近系统可能形成 不同类型的耗散结构和有序状态，一些微小的涨落将会导致整个系统完全不同的发展方 向。 在技术创新系统中，由于内部和外部因素的作用，涨落是必然普遍存在着的。如技 术水平高低、先进落后的波动，人才素质高低、学术水平高低、研究开发能力高低的波 动，资金增加减少、盈亏的波动，研究开发、技术发明、乃至商业化应用中成功和失败 的波动等等。另外，管理者的“灵机一动”，一种高新产品的开发成功，一项技术工序 的改进，一条有价值信息的获得都可以通过现代企业内部的非线性相互作用而迅速放 大、传递，形成客观上的“巨涨落”，还有新产品的推出，生产工艺的改进和装备水平 的提高等研究开发成果的第一次商业应用，都是能够影响技术创新系统发展方向的涨落 因素p 4 】。 对于技术创新系统中的涨落，可以以临界点划界对涨落所起的作用进行分析。 首先，当技术创新系统处于稳定态时。系统处于平衡态或近平衡态时，由于一些外 界环境变化对系统无太大的冲击力，系统的结构稳定。系统能够经受住内、外部涨落的 冲击而保持较好的稳定性，而且还能够吸收涨落，从中吸取对系统有利的信息，弥补系 统在某些方面的缺陷，使系统更加稳定。当系统处于有非平衡约束的状态下，熵产生率 会取得最小值，非平衡态会连续向平衡态接近，直至达到平衡态。这种涨落一方面增强 了系统的非对称性和非均匀性，在一定时期一定范围内引起了对称性破缺，另一方面保 持了系统行为的整体性和协同性，增强了系统