（管理科学与工程专业论文）基于场分析的技术创新fce模型及其扩散效果评价.pdf

摘要 本文针对企业技术创新能力及其扩散效果评价问题进行了深入的探讨 证明 了基于场分析的技术创新扩散过程的合理性 提出了可操作性的企业技术创新能 力及其扩散效果评价体系及评价方法 建立了企业技术创新能力及其扩散效果的 f c e 模型 结合典型企业进行了企业技术创新能力及其扩散效果的实证分析 在基于学术领域已有研究成果的基础上 本文首先通过对技术创新扩散场中 的方向导数 梯度 散度 旋度等性质的理论推导与证明 说明了技术创新扩散 的场的性质 然后 针对工业中的技术创新及其扩散效果评价的问题 提出了一 种基于力学场函数的建模方法 基于场分析的观点 通过技术创新源作用力 作 用载体及作用效果三种力学场函数概念 构建了基于企业技术创新能力的f c e 理论模型以及技术创新扩散效果评价体系 最后 应用相关分析方法 设计了企 业技术创新能力及其扩散效果评价的指标体系 建立了技术创新源与汇的技术创 新环境水平差距的三级评价指标体系 采用多级评判 并应用a h p 法得出更为 科学的技术创新评价体系中各指标的权重值 通过对场论中影响技术创新能力的 各种因素以及技术创新环境水平差距的相互作用的数学分析 导出各种影响要素 对技术创新源的作用权重 再代入力学场论函数 从而得出某一企业的技术创新 能力及其技术创新扩散作用效果评价指数 通过案例分析 运用设计的指标体系与评价方法 全面评价了该公司的技术 创新能力以及在技术创新扩散的效果 同时 也分析了影响该公司整体技术创新 能力的关键指标 关键词 技术创新场f c e 模型扩散效果层次分析法 a h p a b s t r a c t a b o u tt e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o nc a p a c i t ya n di t sd i f f u s i o ne f f e c te v a l u a t i o n p a p e r i sc o n d u c t e dd i s c u s s i o na n dp r o v e dt h a tt h er e a s o n a b i l i t yt h a tb a s e do nf i e l da n a l y s i s o fi n n o v a t i o nd i f f u s i o np r o c e s s p u tf o r w a r da no p e r a t i o n a le v a l u a t i o ns y s t e ma m e t h o d so ne n t e r p r i s e t e c h n o l o g y i n n o v a t i o n c a p a c i t y a n di t sd i f f u s i o ne f f e c t e s t a b l i s h e daf c em o d e lo fi n n o v a t i o nc a p a c i t ya n di t sd i f f u s i o ne f f e c t w i t ht y p i c a l e n t e r p r i s eh e l da ne m p i r i c a la n a l y s i so ni t si n n o v a t i o na n dd i f f u s i o ne f f e c t o nt h eb a s i so fa c a d e m i cr e s e a r c ha c h i e v e m e n t s t h i sp a p e rp r o v e dt h ef i e l d n a t u r eo fi n n o v a t i o nd i f f u s i o nt h r o u g ht h e o r e t i c a ld e r i v a t i o na n dp r o o fo nt h en a t u r e o fi n n o v a t i o nd i f f u s i o ns u c ha sd i r e c t i o no fd e r i v a t i o n g r a d i e n t d i v e r g e n c e r o t a t i o n a n ds oo n f i r s t t h e n a c c o r d i n gt ot h ep r o b l e mo ne v a l u a t i o na b o u ti n d u s t r i a l i n n o v a t i o na n di t sd i f f u s i o n e f f e c t p u tf o r w a r d am o d e l i n gm e t h o db a s e do n m e c h a n i c a lf u n c t i o n b a s e do nf i e l da n a l y s i sp o i n to fv i e w i te s t a b l i s h e df c e t h e o r e t i c a lm o d e la n di n n o v a t i o nd i f f u s i o ne f f e c te v a l u a t i o ns y s t e m t h r o u g ht h r e e m e c h a n i c a lf i e l df u n c t i o nc o n c e p t i n n o v a t i o ns o u r c e sa c t i o nf o r c e a c t i o nc a g i e r a c t i o ne f f e c t f i n a l l y a p p l i e dc o r r e l m i o na n a l y s i s d e s i g n e de v a l u a t i o ns y s t e mo f e n t e r p r i s et e c h n o l o g yi n n o v a t i o nc a p a c i t ya n di t sd if f u s i o ne f f e c t e s t a b l i s h e dt h r e e l e v e l so fe v a l u a t i o ni n d e xs y s t e ma b o u tg a pb e t w e e ni n n o v a t i o ns o u r c ea n ds i n ko f i n n o v a t i o n se n v i r o n m e n t u s e dm u l t i l e v e le v a l u a t i o na n da h pm e t h o dt or e a c h m o r es c i e n t i f i ct a r g e tw e i g h t so fi n d e xi ne v a l u a t i o ns y s t e m t h r o u g hm a t h e m a t i c s a n a l y s i so ni n t e r a c t i o nb e t w e e nf a c t o r sw h i c ha f f e c t i n gi n n o v a t i o nc a p a c i t ya n dg a po f l e v e la b o u ti n n o v a t i o ne n v i r o n m e n t p a p e ri sd e r i v e df a c t o r sa f f e c t i n gt h es o u r c eo f i n n o v m i o nr o l ew e i g h t s a n dt h e nt o o ki n t ot h em e c h a n i c sf u n c t i o n t h u s i tr e a c h e da c e r t a i ne n t e r p r i s e si n n o v a t i o nc a p a c i t ya n di t sd i f f u s i o ne f f e c te v a l u a t i o ni n d e x t h r o u g hc a s ea n a l y s i s u s i n gt h ei n d i c a t o rs y s t e ma n de v a l u a t i o nm e t h o d s p a p e r i sg i v e nae v a l u a t i o no ft h ee n t e r p r i s e si n n o v a t i o nc a p a c i t ya n dd i f f u s i o ne f f e c t a l s o a n a l y z e dk e yi n d e x e s w h i c hi m p a c to v e r a l li n n o v a t i o nc a p a c i t y k e yw o r d s t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n f i e l d f c em o d e l d i f f u s i o ne f f e c t a n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s s a h p 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果 除了文中特别加以标注和致谢之处外 论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果 也不包含为获得苤盗盘鲎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意 学位论文作者签名 签字日期 2 0 07 年 月l 1e t f j 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留 使用学位论文的规定 特授权鑫鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索 并采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编以供查阅和借阅 同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 保密的学位论文在解密后适用本授权说明 学位论文作者签名 1 保 签字日期 1 年 月1 j 日 翩躲彬 j 1 导师签名 l 巧易 i 签字嗍1 年洲7 日 第一章导论 1 1 研究背景 第一章导论 2 l 世纪 随着世界经济一体化的不断发展和各国经济开放程度的不断提高 国际竞争更加激烈 特别是我国加入w t o 之后 国内的企业面对的不仅是本地 区 本行业 本国企业的竞争 而是面对管理先进 技术创新能力强大 资金雄 厚的跨国企业的挑战 在这种情况下 企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之 地 其核心问题是提高企业的技术创新能力 中共中央 国务院 关于实施科教 兴国战略的决定 和中共中央 国务院 关于加强技术创新 发展商科技 实现 产业化的决定 中明确指出 企业是技术创新的主体 要实现国民经济持续快速 健康发展 必须适应全球产业结构调整的大趋势和国内外市场的变化 加快技术 进步和产业升级 形成以企业为中心的技术创新体系 lj 从国家创新体系的四个 子系统来看 由于创新是生产要素的重新组合 而这种组合的最终实现只能由企 业家通过市场实现 其他组织和个人无法代替 因此 企业是技术创新系统的核 心组成部分 加强技术创新研究 对加快技术进步 提高社会经济效益具有重要 现实意义 创新在企业发展中至关重要 它是改善产品结构 提高产品附加值 增强企业竞争力的根本手段 在技术创新理论中 技术创新扩散是一个重要的研究领域 技术创新扩散是 技术创新的 积累 效应 是宏观角度上提高技术水平的源泉 然而一般来说 一 项技术创新本身对经济的影响和社会生产力的提高存在较大的局限性 只有借助 于扩散 一项技术创新的潜在经济效益才能最大限度的发挥作用 因此 从某种 意义上说 技术创新扩散比技术创新本身更加具有研究价值 在一定的范围内 对于特定的扩散空间而言 无论是系统内部产生的绝对意 义上的技术创新 还是从系统外部引进的先进技术 本文中都称为技术创新扩散 而从技术创新扩散理论的研究发展历程来看 自瑞典学者哈格斯特朗创立现代空 间扩散理论以来 在思想 信息的传播 人口迁移以及城市空间扩散等研究中 广泛采用了空间扩散理论 开创了区域预测的新纪元 但是 技术创新空间扩散 远比地理粒子的空间扩散复杂 一方面 由于技术创新本身要比地理粒子的空间 扩散复杂 扩散环境的不均匀不仅受到地理环境的影响 还要受到政策 市场 中介环境 社会支撑环境等非地理因素的影响 另一方面 企业对技术创新的作 第一章导论 用缺乏足够的认识 也未形成技术创新的科学决策体系和支持体系 如何科学的 对企业技术创新所产生的经济效益进行定量地分析 进而为企业技术创新决策提 供理论依据 是推动我国企业技术创新的关键所在 1 2 研究目的和意义 1 2 1 研究目的 基于技术创新扩散理论的重要作用 如何认识和提高企业的技术创新能力 如何客观 有效 科学 定量的评价企业的技术创新能力与技术创新扩散效果 引导企业技术创新工作走向规范化 已经成为企业战略管理中的一项重要内容 本文目的就是建立一个客观 科学的评价体系 用于描述 分析 评价企业技术 创新能力与技术创新扩散效果 使企业能够全面 正确地认识评价自己 及时发 现问题 差距 寻求解决途径 通过对企业技术创新能力的全面 客观 科学地 评判 可以从宏观上 微观上 动态上 静态上看待一个企业的经营状况和发展 潜力 因为一个企业的技术创新能力在一定时期内是很难发生突变的 技术创新 能力的建立是一个从渐进的量变到质变的过程 只要采用的评价指标体系设计合 理 完善 就能较客观 科学 有效地评价一个企业的技术创新能力 本文在基于场分析的角度 讨论企业技术创新扩散效果构成的基础上 提出 了一种基于力学场函数的建模方法 构建了基于企业技术创新能力的f c e 理论 模型以及技术创新能力及其扩散效果评价体系 通过对场论中影响技术创新能力 的各种因素的相互作用的数学分析 在考虑技术创新源与汇在技术创新环境水平 上的差距因素的影响下 导出各种影响要素对技术创新源的作用权重 再代入力 学场论函数 从而得出某一技术创新源的创新作用扩散效果评价指数 使企业能 够对自己的技术创新能力有一个定量认识 并从指标体系分析中找出影响企业技 术创新能力的重要因素 寻找提高企业技术创新能力的途径 1 2 2 研究意义 本文研究意义在于 1 本研究在理论上从崭新的角度 分析技术创新扩散过程 丰富了技术 创新学的理论 并提出了可操作的企业技术创新能力和扩散效果的评价指标体系 和评价方法 可以科学快捷的对企业技术创新能力和扩散效果进行评价 2 第t 事导论 2 从食业的角度而言 应用本研究成果可对自身技术创新能力有一一个客 观的评价 有利于企业制定技术创新战略 更好地加强技术创新管理 增加技术 创新的投入 完善技术创新机制 采取合理的技术创新战略 使企业具备永续的 创新能力 保持和提高竞争优势 1 3 国内外关于技术创新扩散理论研究综述 技术创新扩散 t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o nd i f f u s i o n t i d 是技术创新大过程中 的一个后续子过程 但同时它又是一个完整的独立的技术与经济结合的运动过程 1 l 对于技术创新扩散涵义的理解 国内外仍无统一的定义 其表述也各抒己见 但其对内涵的本质理解则大同小异 1 3 1 熊彼得与创新理论 1 9 11 年 美籍奥地利经济学家熊彼特 j a s c h u m p e t e r 在其博士论文以及 19 1 2 年出版的 经济发展理论 中 最早认识到创新对经济增长的重要作用 提出技术创新扩散实质上是一种模仿行为 l l 他认为 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 大规模的模仿活动及其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 随着模仿高潮的结束 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 作为技术创新的创始人 熊彼特对技术创 新扩散的认识是极其深刻和独到的 1 3 2 技术创新扩散理论的发展 熊彼得创新理论的提出 在当时并没有引起人们的广泛重视 直到1 9 5 0 年 左右的资本主义经济危机以及古典经济学的危机 熊彼得创新理论的巨大价值才 凸现出来 因此 从2 0 世纪5 0 年代开始至今 熊彼得创新理论得到极大的发展 并突出了技术创新理论 虽然在熊彼得的创新理论中已经孕育了技术创新理论的 初始概念和技术创新扩散的思想 但技术创新理论体系的建立却是由熊彼得的主 要追随者曼斯菲尔德等人将其创新理论与新古典学派的经济理论 微观经济理 论 合而为一的 2 1 技术创新作为一个独立的理论体系 它与经济学的关系 以 第一章导论 及技术创新与技术创新扩散之问住理论体系i f i 的关系 其发展过程可以分为三个 阶段1 2 o 第一阶段 包容于经济理论阶段 2 0 世纪5 0 年代初期到5 0 年代中期 这一阶段是技术创新理沦的初创阶段 在这一阶段对技术创新的概念 研究 内容和类型进行了界定 并将技术创新理论从熊彼得的经济理论中分离出来 在 此期间 技术创新理论研究的主要代表人物有美国经济学家曼斯菲尔德 英国经 济学家弗里曼 莫尔顿 卡曼等人 他们被称为新熊彼得学派1 3j 这一时期 在新 技术革命浪潮的冲击下 世界各国纷纷采用先进技术 以图迅速促进本国经济的 发展 这使经济学家普遍感到 研究技术发展规律 技术与推动经济发展的作用 关系 对于社会经济发展具有十分重要的指导意义 在这一阶段 技术创新扩散 仅在研究技术创新的经济理论中隐含着一些技术创新扩散的思想 概念 而无重 要的鲜明结论 第二阶段 伴生技术创新理论阶段 2 0 世纪5 0 年代末期到7 0 年代中期 这一阶段是技术创新理论的稳定开发阶段 主要完成了技术创新理论的框架 构造 目前形成的理论体系的内容几乎拿部产生于此 如关于技术创新过程的研 究 技术创新因素的研究 技术创新对国民经济增长的测度方法研究 与技术创 新有关的市场机制研究 技术创新扩散的模式研究等 有代表性的研究有美籍苏 联经济学家列昂惕夫 l e o n t i e f ww 在1 9 5 3 年所进行的列昂惕夫之谜的研究 以及钢铁工业创新的研究等 4 这一阶段中 技术创新的扩散及其作用已经受到 了一些经济学家的重视 并开始投入研究 如1 9 5 9 年曼斯菲尔德对技术推广模 式的研究 这一阶段对于技术创新扩散研究大多集中在技术创新与经济中 长波 的关系 并为后来的技术创新扩散研究提供了相当雄厚的理论基础 这方面的代 表人物及理论有美籍德国经济学家门施和他的技术创新群集决定经济长波理论 1 5 弗雷德里克 迈克尔等人在2 0 世纪6 0 年代中期到7 0 年代初期对技术创新如 何影响市场结构关系 技术创新如何影响产业结构变化等方面的研究也都包含了 大量的关于技术创新扩散的研究和结论 第三阶段 独立发展阶段 2 0 世纪7 0 年代末期至今 这一阶段为技术创新理论得以持续发展 其特点是技术创新理论的深化 研 究范围也有了新的突破 技术创新扩散作为一个独立的内容加以深入研究也是近 2 0 年的事情 其主要代表人物美国著名经济学家斯通曼 p s t o n m a n 认为 技术 创新扩散过程应是一种 学习 活动 即在模仿的基础上还有不断的自主创新活 动 就如同通过学习 温故而知新 一样1 9 j 它区别于那种 概照搬 一成不变的 模仿 对于一项技术创新是否应当在本企业得到应用 斯通曼认为 这要视成本 与利益的期望而定 当采用某技术创新所获利益的期望大于企业在采用创新过程 4 第一幸导论 c l 所支付的学习 调控成本时 企业就将采 f j 创新 技术创新扩散也就发牛了 反之 企业将停留在积累经验 等待观望的阶段 由此町见 斯通曼更蕾视的是 技术创新扩散得以发生的经济学条件 美国经济学家j c 梅特卡夫l l2 j 则认为技术创新扩散是一种选择过程 既包括 企业对于各种不同层次的技术的选择 其结果总是使企业倾向于接受效率更 高 成本更低或更新颖的先进技术 同时也是顾客对企业的选择过程 其结果 更是那些优先采用创新技术的企业生产出来的品质高 价格低的产品 才能获得 顾客的青睐 而迟迟拒绝采用创新的企业 则无法逃避被淘汰的厄运 正是通过 这些互相作用的选择过程 技术创新成果在市场中得到广泛传播 即技术创新一 步步地实现其扩散过程 美国经济学家舒尔茨 l s c h o l t z 在他的著作 人力资本投资 1 1 3 中将技术创 新扩散定义为 通过市场和非市场渠道的传播 并指出 没有扩散 创新便小可能 有经济影响 我国的技术创新研究正是在这一发展阶段介入并发展起来的 例如 清华大 学傅家骥教授认为 技术创新扩散是指对技术创新的一种 模仿 或 学习 行为 引 其具有以下性质 1 技术创新扩散由扩散主体通过某些渠道向潜在接受者传 递 这说明技术创新扩散至少会遇到交流障碍 2 技术创新扩散发生与否取决 于企业成本与收益期望 这是技术创新扩散发生与否的最重要依据 3 技术创 新扩散的过程中 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 4 技术创新的良好扩散需要一个竞争的市场 浙江大学许庆瑞教授等人认为 所谓技术创新扩散 是指创新技术通过一种 或几中渠道在社会系统的各成员或组织之间随时间传播 并推广应用的过程 它 包括四方面的因素 创新技术 信息互动渠道 时间和社会系统 l5 1 这里对技术 创新扩散的概括是比较严密的 但是把技术创新扩散仅理解为创新技术的扩散是 不全面的 因为技术创新的成果不仅仅是创新技术 还包括观念创新 制度创新 和组织创新 1 4 本文的研究框架与方法 1 4 1 技术创新扩散理论的发展 本文研究是按照由理论分析到实例分析 从基础理论到具体应用的层层深入 展开研究论证的 逻辑思路如图1 1 所示 第一 章导论 资料帮理 理论阐述 数据分析 资料分析 1 4 2 研究方法 导论 介绍技术创新扩散理论研究背景 u 解释技术扩散场的内涵及相关理论 一一一一一一一一一一 卜一一一一一一一一一一一一 基于f c e 模型的技术创新评价体系设计 l 构建基于f c e 模型的技术创新评价方法 基于f c e 模型的技术创新评价实证分析 图1 1 全文研究基本思路与逻辑 本文采用的研究方法 一 理论研究与实际应用相结合的方法 在对技术创新扩散理论分析的基础 上 回顾技术创新扩散论的发展历程 结合企业技术创新能力与扩散效果评价的 实际情况提出有利于提高企业技术创新水平的建议 二 规范研究与实例研究相结合的方法 从场分析的角度 在对技术创新扩 散理论进行研究 提出基于f c e 模型的技术创新评价模型的基础上 将其与现 实中的技术创新评价结合进行实证研究 三 定性研究与定量研究结合的方法 在对技术创新扩散理论与场分析进行 定性研究的基础上 对技术创新能力以及扩散效果进行了定量评价 1 5 本文的研究创新点 本文的主要创新点在于 一 通过对技术创新扩散场中的方向导数 梯度 散度 旋度等性质的理论 推导与证明 说明了技术创新扩散的场的性质 二 基于场分析的观点 对技术创新扩散理论进行分析 并以此建立f c e 6 第一事导论 评价模型 实现了力学场论模型与层次分析法工具的结合 设计相关指标体系 对企业的技术创新能力和扩散效果进行定量评价 三 建立了技术创新源与汇的技术创新环境水平差距的三级评价指标体系 采用多级评判 使人的主观因素的影响限制在更为单一的小范围内 7 第一章技术创新彭 散场的内涵及相关理论 第二章技术创新扩散场的内涵及相关理论 2 1 技术创新扩散理论的发展 在知识经济时代 随着竞争环境的发展和竞争规则的变化 企业感到了越来 越重的创新压力 逐渐认识到 技术创新能力成为企业在激烈的市场竞争中得以 生存和发展的重要资本 因此 越来越多的学者开始关注技术创新的问题 对技术创新的认识 西方国家进行了许多研究 最早对空间扩散现象进行开 创性研究的是瑞典隆德大学的教授哈格斯特朗 j h a g e r s t r a n d 他于1 9 5 3 年发表的 最早对空间扩散现象进行开创性研 究 他奠定了现代空问扩散理论的基础 提出信息流动是扩散过程主因 用 m i f 模型 平均信息域 进行了论证 r o g e r s l 等人认为扩散是创新在一定时问内 通过某种渠道 在社会系统成 员中进行传播的过程 克莱曼 j s c o l e m e n 也表明技术创新扩散的过程是信息流通的过程 要 经过中间的桥梁 是信息通过桥梁的两步或多步流动过程 该理论的本质是扩散 过程的核心是潮流效应 b a n d w a g o ne f f e c t 即创新潜在采用者的创新采用决策取 决于已采用创新的消费者数 由此得到随时间呈s 形的扩散曲纠1 8 j 但该理论 存在的突出问题便是它把扩散过程看成类似传染病的 传染 过程 即假定潜在 采用者一旦得到创新的信息就立即采用该产品 不存在等待或拒绝的可能 这与 实际情况显然存在很大差异 学习论则在这方面弥补了传播论的不足 余迎新 19 1 康凯 2 0 等提出了运用系统论的理论研究技术扩散 探讨了技术 创新空间扩散的吸引力和散度等的规律 但这些研究均缺少对技术创新扩散效果 的评价 另一方面 还有很多学者在建立了技术创新体系 2 嵋引 并运用模糊数学方法 评价体系中各因素 但并未从技术扩散场的观点评价技术创新扩散效果 而这两 个方面的结合 正是本文所要研究的 2 2 技术创新扩散场的内涵 运用场论的思想与方法来研究技术创新扩散是一条新的思考角度 而且更符 第 章技术刨新扩散场韵内涵及相关理论 合实际情况 运用场论的思想与方法 可以将技术创新扩散系统的内部相互作用 和外部环境表示为场的函数 从系统观的角度考察技术创新扩散的效果 这是 种整体思维与动态思维相结合的方式 因此更符合技术创新扩散的动态性和复杂 性 在一定地理区域范围内的技术创新 各企业 部门之间的技术创新水平是高 低不等的 因此 就存在着创新的技术由高技术水平到低技术水平区域扩散的过 程 而根据现代物理理论 场 是指物理量在空间区域的分布场 尽管技术创新 属于经济学 市场学的研究范畴 但它具备 场 的基本要素 拥有一个特定的空 问区域 在空间区域存在若 f 元素 即物理量 各元素有特定的分布规律 运动 规律并相互联系 相互作用 因此 从力学场论的定义来考察技术创新的扩散 可以给出如下定义 相互联系 相互作用的各种技术创新要素在一定的区域范围 内的分布称为技术创新扩散场 从技术创新扩散供给量 需求量等分析 技术创 新扩散场是数量场 从技术创新扩散的方向 速度等分析 技术创新扩散场又是 一个矢量场 速度场 同时 技术创新扩散场的各要素随时间变化 相对于每一 时刻都有相对应的状态 且不会停留在某一状态 在一段时间内 技术创新扩散 各要素构成的状态是随时间变化的有序集合 并构成技术创新扩散的时间和审间 的规律 因此 技术创新扩散场是包含了时间 空间等变量的多维空间场 在技 术创新扩散场中 拥有技术创新能力的空间区域是 源 2 u j 它是可将技术创新传 播出去的企业或组织 待采用技术创新的区域是 汇 2 0 它是吸收采用技术创新 的潜在采用企业 技术创新一旦在某个区域中形成 就成为一个场源 与其周围 区域形成技术扩散场 因此 在这个技术创新场中 可将技术创新扩散效果看作 是一种场的能量 创新的技术由势能高的区域扩散到势能低的区域 技术的扩散 即为能量的转移 2 3 技术扩散场的基本特征 技术创新扩散场是一个十分复杂的系统 呈现星罗棋布 纷繁复杂的空间格 局 场系统涉及到科技 经济 社会 政治等诸多因素的影响 以及创新投入 管理 研发 生产 营销等诸多能力的影响 具有多层次 多要素 多环节的特 征 从宏观的角度看 技术创新扩散场的主要特征有 一 开放性 技术创新扩散场是非封闭的 创新扩散具有明显的异域性 创 新扩散的 源 与 汇 常位于不同的地域或领域 使得技术创新扩散场必须开放 9 第i 章技术创新j 7 散场的内涵肢相关即论 才能适应现代经济发展的需求 同时 技术创新扩散过程既受到环境的影响和制 约 又反过来作用于环境 扩散过程和环境的相互作用和影响 使得技术创新扩 散场与外部环境不断的进行物质 能量 信息等多种形式的交换 二 动态性 技术创新扩散场l f i 的要素总是处于不断变化之中 技术创新扩 散场因此也在不断的运动与变化 三 综合性 技术创新扩散场系统中有众多的创新成果 又有许多扩散环境 要素 既受到自然环境 经济规律的客观制约 又受到人为因素的主观影响 相 互联系 相互制约 四 可控性 技术创新扩散场在一定程度上是町控的 可以通过行政干预 经济政策 技术政策等方法对技术创新扩散场进行认为控制 从微观的角度看 技术创新扩散场的主要特征有 一 层次性 影响技术创新扩散效果的因素是具有层析性的 因素之间层层 影响 相互联系 二 渗透性 扩散场中具有邻域效应 源 与 汇 之间存在能量 物质 信 息等的交流 渗透 三 不确定性 技术创新场中的各个要素总是处于运动变化中 创新的扩散 所受影响的因素具有不确定性 2 4 基于场分析的技术创新f c e 模型 根据上文对技术创新扩散场的分析 本文基于场分析的观点 以f c e 模型 的角度 综合技术创新扩散的特性 对技术创新扩散效果进行评价 从内因上讲 技术创新扩散既受到技术创新 源 的技术创新能力作用 从外 因上讲 技术创新扩散又要受到技术创新 源 与 汇 所处的环境的作用 因此 本文分别从内因与外因两个方面 对技术创新扩散进行分析 本节对作用力 a c t i o nf o r c e 作用载体 a c t i o nc a r r i e r 作用效果 a c t i o ne f f e c t 三种力学概念加以诠释 提出了 种基于作用力空问的建模方法 构建出整个技 术创新源的模型 即 作用力一作用载体一作用效果 的技术创新源框架 f c e 框 架 定义2 1 技术创新扩散场中 源 作用于 汇 的扩散作用效果e 的函数 e 户 雪 公式 2 1 其中 技术创新能力f 作为矢量 表示某一个技术创新 源 的技术创新能 力 s 为技术创新环境水平差距 即技术创新能力 在技术扩散过程中的做功距 l o 第一 章技术创新扩散场的内涵及相关理论 离 也就足在技术创新扩散过程中 技术创新源的技术创新能力做功的影响范围 e 可用于评价在我们所说的技术创新扩散场l f i 存在于 源 与 汇 的技术创新扩 散效果 即技术创新能力这个作用力矢量与距离的点乘就是该作用力所做的功 2 4 1 技术创新能力f 的分析 首先 我们对技术创新能力f 进行分析 通过作用力的概念 将技术创新源的技术创新能力视为空间中的矢量作用 力 并将其作用于相应的作用载体上 同时技术创新 源 会对 汇 产生技术创新 扩散的作用效果 因此 在技术创新源作用效果评价体系中 将技术创新能力分 解为五个不同方向的作用力 再将分别体现每个作用力的分力定义为作用载体 即为每个作用分力是由其本身的三个作用载体合成的 引出分力与合力的关系 如图2 1 所示 得出函数表达式 即 图2 1 合力与分力的作用关系 5 吲 盼c o s 6 1 公式 2 2 f 为技术创新能力 z 为状态空间上的分力 口 为z 与f 的夹角 i 1 5 同理可得 3 阮i c o s p 公式 2 3 j l 乃为技术创新能力分力的作用载体 岛为 与 的夹角 l 2 3 第 章技术创新扩散场的内涵及相关理论 其中c 0 s 0 1 与c o s 成均为各个分力在合力方向上的投影大小相对于各个分力 的比重 即各个分力在合力方向上的作用力的贡献率 根据技术创新的基本性质和过程以及成功技术创新给予的启示 在傅家骥 1 2 82 9 1 等人的研究基础上 本文将技术创新能力分解为以下五个能力 如图2 2 所 示 图2 2 技术创新能力分解 其中 创新投入能力 指企业对于研究与开发的资源投入或者是说研发过程 可以调用的资源的范围与规模 包括人力 物力 财力等 创新管理能力 指企业从整体上 战略上安排技术创新和组织实施技术创新 的能力 是企业发现和评价创新机会 进行创新决策 组织管理技术创新活动的 能力 研究开发能力从研究方向可把它分为基础研究 应用研究和开发研究 基础 研究是为了获得关于现象和可观察的事实的基本原理和新知识而进行的实验性 或者理论性的工作 不以任何专门或者特定的应用或者使用为目的 应用研究主 要是为了获得新的知识而进行的创造性的研究 它主要针对某一特定的实际目 的 开发研究是利用从基础研究 应用研究或者实际经验获得的现有知识 为了 生产新的材料 产品和装置 建立新的工艺 系统和服务 以及对已生产和建立 的上述各项进行实质性的改进而进行的系统性的研究 创新生产能力 指把研究成果转化为符合设计要求的可批量生产产品的能 力 归纳起来 创新牛产能力主要包括生产装备能力 工人技术能力和工艺设计 能力 企业研究开发活动的成果 新产品 新设备和新工艺等只有进入到生 产活动 才可能形成批量的产品投入市场 产生经济效益和社会效益 生产能力 可以说是技术创新的积累能力 第 章技术创新扩散场的内涵及相关理论 创新营销能力 反映的足使消费者接受新产品的能力 体现着企业创新产品 的市场开拓和市场占有 营销能力主要包括三方面的能力 一是市场调研能力 二是市场开拓能力 三足销售能力 拥有强大的营销能力可以使企业获得较好 的经济效益 使技术创新得以最终实现 由此建立企业 创新一积累一发展 g j 新 的良性模式 14 1 营销能力固然和产品本身的特性 如创新性 独一无二性等 有很大的关系 但相应于营销的研究 投入和管理组织及策略同样是不可忽略的 同类创新产品的营销竞争便决定于此 定义2 2 这五种能力均为力学中的力 是矢量 以创新投入能力为例 其 大小决定了创新投入的资源量 其方向决定了技术创新资源投入的比例 其作用 点决定了创新投入的项目等 这五种作用力 厂的合力为技术创新能力f 每个 分力厂的方向不同 2 4 2 技术创新环境水平差距s 的分析 接下来 我们对技术创新场中 作为源与汇的两个企业技术创新环境水平差 距s 进行分析 此差距是由技术创新扩散场的环境决定的 和其他系统一样 技术创新扩散场的运行总是在一定的环境下进行的 离开 环境的因素 技术创新扩散就无法进行 技术创新的扩散过程与扩散环境之间是 一种典型的相互影响 相互作用的互动机制1 3 扩散过程一方面受扩散环境的 影响与制约 另一方面反过来又作用于扩散环境 使其得以进一步发展和演进 在技术创新扩散过程中 技术创新源的技术创新能力f 由于受到扩散环境的多种 因素的影响 反应在技术创新扩散效果中的s 实际上是一个综合矢量 也就是说 技术创新环境水平差距s 是一个间接数值 而不是可以直接量化的 从场论做功 的角度来讲 技术创新能力f 由于受到扩散环境的多种因素影响 其路程并不是 理想中的实际距离 距离蚓则是路程在j 方向上的投影 2 4 3 技术创新扩散的场性质的推导 下面我们针对场的方向导数 梯度 散度 旋度等性质 证明技术创新扩散 具有场的性质 性质1 梯度的表示 设函数 是三维空间里 技术创新能力的分量 所谓方向导数 使之函数沿着某一方向的变化率 表示技术创新能力沿着创新投入能力 创新管 理能力 研究开发能力 创新生产能力和创新营销能力等某一能力方向上的变化 第 章技术创新扩散场的内涵及丰f 关理论 率 尸 图2 3 技术创新能力差距 定义2 3 如图2 3 在过点尸 厂 沿厂方向的射线上任取一点 q 够 m 够 则函数 的增量 q 一f p 与两 点距离 即技术创新能力差距p q p 之比五塑二 盟 p 若当p 哼0 时 此极限l i m 互鲤生盟存在 则称此极限为函数 p o p z 在点p z 沿7 方向的方向导数 记作 彰 a l l i r a 望 二 1 2 p o p 公式 2 4 即某企业技术创新能力在某个作用载体上的变化率 如上所述 即使在同一点 沿着不同方向的变化率一般来说也是各不相同的 因此 求出所有不同方向的方向导数 才能描述某一企业技术创新能力在各方向 的空间变化率 图2 4 沿不同方向的技术创新能力的分量变化率 如图2 4 按可微性定义 全增量可写作 1 4 第一 章技术创新扩散场的内涵及相关理论 厂 q 一 尸 象m 篆够 象馘 d 办 等式两边同除以p 有 q 一 p 够a f 甄够 彭够 d p 一 一十一 r 1 一 p西lp够2p税3pp 由图2 4 可见 一a f l c s 口 丝 c o s 9 盟 c s y ppp 由此得出 丛生p 盟 舞盟p 篆2 等 蒉3 盟p 型pq i q lp四l 当p o 时 垡丛一0 又由公式 2 5 得出 p 等 蒙c 菱c 哪 囊c 吖 刮 彰 影 影 公式 2 5 既然在同一点沿着不同方向的技术创新分力函数 值变化 速度 并不相同 那么函数值 艾化最伏阴万l 司 j l l u 用秭度矢重衣不 共惟寻也程则 先将公式 2 5 利用标积的坐标表述式改写成两矢量的点乘 等 象c s 口 篆c 邮 募c o s 厂 器 篆歹 篆砂 c o 薪 c o s 彦 c o s 厕 以7 的三个方向余弦为分量的矢量c o s i c o s 彦 c o s 万是方向向量7 r 的单 位矢量云 另一个以三个偏导数为分量的矢量善7 篆歹 象云定义为 在点 眦以 尻 的梯度 记为枷 器7 菱歹 募瓦 表示某一企业的技术创新能力各分量 在各方向上的作用载体 其中 以创 新管理能力为例 对该作用力矢量求梯度 便得到该作用力矢量的梯度函数 即 侄田耱位 第 亭技术创新扩敞场的内涵及相关理论 创新管理能力对战略管理方向求一阶偏导得到战略管理方向上的作用载体 创新战略 创新管理能力对机制管理方向求一阶偏导得到机制管理方向上的作用载体 仓0 新机制 创新管理能力对过程管理方向求一阶偏导得到过程管理方向上的作用载体 创新过程 性质2 散度的表示 散度是描述技术创新扩散场中 技术创新源 即将技术创新传播出去的企业 的分布聚散程度的物理量 图2 5 扩散场散度示意图 4 0 1 首先 如图2 5 假设在技术创新扩散场中 任取一曲面s 并且规定曲面 法线方向某一侧为正 曲面上各处技术创新扩散速度是不同的 所以可在曲面上 任选取一点m 设过m 点的扩散速度1 与法线亓夹角为0 取一将m 点包围在 内的面元凼 并以i v i 为母线作一柱体 若出充分小 则单位时间内通过丞扩散 的流量为 d n v o s 0 d s 1 弧 如果在技术创新扩散场中任取一封闭曲面 习惯上规定曲面外侧为正法向指 向 这时通过曲面s 进行技术扩散的总通量为 n f 蕊 s 若n 舻 西 o 则表示从封闭面扩散出的创新技术多于吸收进入封闭面 的创新技术 表明闭曲面内存在技术创新源 即将技术创新传播出去的企业 如 图2 6 所示 1 6 第 章技术创新扩散场的内涵及相关理论 源 图2 6 源 汇示意图 汇 反之 若n 稍f 麻 o 则表示从封闭面扩散出的创新技术少于吸收进入 jj s 封闭面的创新技术 表明闭曲面内存在技术创新汇 即吸收采用技术创新的企业 为精确的描述技术创新扩散场中任一技术创新场源的分布情况 可以取一封 闭曲面将此点包围在内 然后研究封闭曲面的通量 设在技术创新扩散场中 以封闭曲面s 为边界的空间体积为a v 其中曲面s 为此企业技术创新扩散或者吸收的影响范围 体积a v 表示此企业技术创新前后 规模变化 则若下列极限存在 p p 一 娃f 落 l i m 型了 就称此极限为技术扩散场f 在该点的散度 并以西旷表示 黝 a v i m 0 譬av 显然 散度描述了技术创新场中的技术创新源 即将技术创新传播出去的企 业的分布特征与性质 若在某一区域内散度处处为0 那么在此区域内是无源的 即此区域内没有将技术创新传播出去的企业 若在某一区域内某点散度为正 则 表示该点为技术创新源 即将技术创新传播出去的企业 若在某一区域内某点散 度为负 则表示该点为技术创新汇 即待采用技术创新的企业 所以可以得出结论 技术创新扩散场是有源场 也可以从高斯公式说明技术创新扩散场的性质 第 章技术创新扩散场的内涵及干只关理论 s 图2 7 高斯公式示意图 4 1 1 甜户 击表示自内而外通过封闭曲面s 的技术扩散的流量 它们是从分布在 毒 s 所包围的闭区域v 内所有技术创新源所扩散出来的 显然 通过s 扩散出的流 量甜f 麻等于v 内所有技术创新源扩散出的能量之和 要计算甜户 击 必须 毫 毫 由表及内加以分析 因此 如图2 7 所示 将整个区域v 分成几个小区域 矿 它 同时代表小区域的体积 即将企业技术创新前后的规模变化细分 以计算第i 个小区域的技术扩散晕为代表 一般 k 内个点散度是不同的 即各处技术创新 源的扩散强度不同 因此 计算该区域的技术扩散量仍是困难的 但若分得份数 足够多 a v 足够d 可以近似的用 内任一点 毒 玩 幺 的散度讲厅l 暑肌 作 为a v 区域的技术创新源的平均扩散程度 即认为在a v 内平均起来单位体积的 技术创新源扩散流量近似为疣厅l 矗m 蠡 从而分布在 k 的技术创新扩散源的扩 散量约等于讲常l 卣肌 累加起来 分布在整个体积y 内的技术创新源的扩散 量也就约等于 m 咖户l 点儿厶 当甩专 且每个小区域收缩为点时 近似向精 确转化 得 y 内所有技术创新源得扩散量之和 l i m 百y 咖户k 嘶 2 删赢胁 由于通过s 扩散出的流量妒 布等于矿内所有技术创新源扩散出的能量之 第 章技术创新扩散场的内涵及相关理论 和 得证满足高斯公式g 户 击 j o 订机 s v 性质3 旋度的表示 旋度是描述技术创新扩散场涡旋有无与强弱程度 也就是某企业在技术创新 扩散过程中本身得创新能力变化程度的物理量 菇 图2 8 扩散场旋度示意图 4 2 1 首先 假设在技术创新场中任取一个企业点尸记任意扩散方向历 过尸点作 与痞垂直的曲面 如