技术创新相关问题

1、 技术创新相关问题章 琰2009年春季学期博士生课程 ：技术创新研究共性技术核心技术基础技术相关技术技术集群（产业技术）基础性研究应用研究R&D研究产品化产业化市场商品化上游中游下游技术创新、技术融合、技术跨越技术转移技术扩散技术创新研究目录1、技术创新理论的发展脉络2、技术创新的概念3、技术创新的类型4、技术创新的过程模型5、技术创新的生命周期理论（U-A模型）6、企业从创新中获利的机制技术创新研究1、技术创新理论的发展脉络 美籍奥地利经济学家熊彼特（J.A.Schumpeter）首先提出“创新”概念。（1912经济发展理论）（1）经济活动分为均衡与动态的不均衡状态，带来不均衡性倾向的是创新

2、，创新是一种创造性破坏。（2） 经济增长的最重要的动力和最根本的机制在于企业的创新活动。他把企业家看做是创新活动的主体，并把创新看做是企业家实行对生产要素的新组合，就是建立一种新的生产函数。它具体体现在如下五个方面： 采用一种新的生产方法； 开辟一个新的市场； 获得一种原材料或半成品的新的供给来源； 实行一种新的组织形式； 引入一种新的产品或提供一种产品的新质量。技术创新研究熊彼特 创新思想新增长理论（内生增长理论）技术内生变量索洛：技术进步-经济增长（外生变量）罗默： 知识溢出模型新熊彼特学派研究中注重技术创新过程、技术创新模型、技术创新产生技术经济基础、技术轨道与技术范式、技术创新群集、技

3、术创新的扩散等问题。英国：苏塞克思大学科学政策研究所（SPRU）： Freeman, Dosi, Pavitt美国： Rosenberg, Nelson, Utterback国家创新系统理论 新古典增长模型阿罗： 投资产生溢出效应卢卡斯：人力资本溢出模型技术创新研究 国家创新系统概念由弗里曼（Christopher Freeman）和纳尔逊（Richard R.Nelson）在1987年首先提出来。 经济合作与发展组织（OECD）的专家承袭了这一思想，并试图通过收集和分析各种指标使其实用化。他们在国家创新系统（OECD, 1999）报告中指出：“创新是不同主体和机构间复杂的互相作用的结果。技术

4、变革并不以一个完美的线性方式出现，而是系统内部各要素之间的互相作用和反馈的结果。这一系统的核心是企业，是企业组织生产和创新、获取外部知识的方式。外部知识的主要来源则是别的企业、公共或私有的研究机构、大学和中介组织。” 技术创新研究全球创新网络国际贸易与政治背景教育与培训体系企业能力与网络知识的生产、扩散、与应用其他研究实体产业群、地区创新系统、国家创新系统创新绩效（发展与增长、工作、创造、竞争）信息通讯基础结构产品市场情况生产要素市场情况宏观经济与调整背景支撑机构科学系统OECD创新系统 技术创新研究几个代表性的研究中心 SPRU：Science Policy Research Unit, U

5、niversity of Sussex DRUID：Danish Research Unit for Industrial Dynamics ISI：The Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research技术创新研究2、技术创新的概念（1）狭义技术创新基于发明与创新联系和区别理解 美国经济学家曼斯菲尔德(E.Mansfield)认为，创新就是“一项发明的首次应用”。 经济合作与发展组织(OECD)认为，技术创新是“使一种设想成为在工业或商业的活动过程中销路好的产品或改进的产品的变换。” （2）广义技术创新从技术、市场、管理和组织

6、体制等生产系统或经济系统的要素方面理解 英国经济学家弗里曼(C.Freeman)把技术创新定义为“第一次引进一个新产品或新工艺中所包合的技术、设计、生产、财政、管理和市场诸步骤。” 美国企业管理学家德鲁克(P.F.Drucker)认为，“创新的行动就是赋予资源以创造财富的新能力”。在他看来，“创新并非必须在技术方面”，“凡是能改变已有资源的财富创造潜力的行为，都是创新”，如管理创新、市场创新和组织创新。技术创新研究 创新的主体是企业。 创新是一种经济行为，其目的是获取潜在的利 润，市场实现是检验创新成功与否的标准。 创新者不是发明家，而是能够发现潜在利润、敢 于冒风险并具备组织能力的企业家。

7、创新联结了技术与经济，是将技术转化为生产力 的过程。 一般意义上，技术创新有狭义与广义之分。我们这里主要从狭义上理解，即技术创新是发明的首次商业化应用。技术创新研究 技术创新与R&D基础研究（basic research）应用研究（applied research）开发（development）商业化过程；product-related研究开发与创新关系密切，通常它是创新的前期阶段，是创新的投入，是创新成功的物质和科学基础。因此，研究开发一般是创新的关键部分。R&D知识创新技术创新研究 技术创新与发明创新：经济行为发明：技术行为历史上重大技术创新例子技术与产品 发明年份 创新年份 滞后期日光灯

8、 1859 1938 79采棉机 1889 1942 53拉链 1891 1918 27电视 1919 1941 22喷气发动机 1929 1943 14雷达 1922 1935 13复印机 1937 1950 13蒸汽机 1764 1775 11尼龙 1928 1939 11无线电报 1889 1897 8三极真空管 1907 1914 7圆珠笔 1938 1944 6发明与技术创新之间通常存在“滞后期”技术创新研究 技术创新与模仿、扩散模仿指企业通过逆向工程等手段，仿制生产创新者的产品。扩散是指创新的产品、技术被其他企业通过合法手段采用的过程，包括有意识的技术转移和无意识的技术传播。扩散也

9、是一个模仿、学习的过程。创新的潜在价值通过扩散逐渐实现，正是由创新到模仿到扩散，才可能引起产业结构的变革。技术创新研究 技术创新与技术进步技术进步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。 发明，即有关新的或改进的技术设想，发明的重要来源是科 学技术研究。 创新，创新是发明首次被商业应用。 扩散，它是指创新随后被许多使用者应用。技术创新研究3、技术创新的类型 产品创新（1）重大产品创新：指一种其用途、性能、特征或使用的材料和部件与以往制造的产品有显著差异的产品。（2）渐进产品创新：是指在现有产品基础上其性能得到提高或改进的产品。工艺创新是指对新的或重大改进的生产方法或工艺的采

10、用，它将对产品的性能、特征、成本等产生显著影响。它可以用以生产用现行生产方法无法生产的新的或改进的产品；也可用于增加现有产品生产效率。 奥斯陆技术创新统计手册(1993)技术创新研究渐进创新（incremental innovation）：一种渐进的、连续的小创新。e.g. 集装箱：尽管技术上无重大突破，但商业价值非常大重大创新（radical innovation）：出自研究部门，单个产业结构变动 e.g. 尼龙技术系统的变革（change of technology system）：创新集群出现 伴随新产业出现技术-经济范式变革（change in techno-economic para

11、digm）: 几乎影 响到经济的各个部门，导致经济周期出现e.g. 信息技术与信息经济 创新的SPRU（Science Policy Research Unit, Sussex）分类技术创新研究Linkage between Core Concepts and ComponentsUnchangedChangedCore ConceptsReinforcedOverturnedIncremental InnovationModular InnovationRadical InnovationArchitectural Innovation A Framework for Defining In

12、novation技术创新研究 技术与市场连续性创新不连续性创新基本业务新技术老技术现有市场新市场市场创新技术创新技术创新研究 连续性创新Porter关于行业竞争的观点认为：一个企业的盈利水平取决于其所处行业的盈利能力，而一个行业的盈利能力从根本上说取决于五种结构性因素的相互作用。（1）潜在进入者的威胁（2）供应商的讨价还价能力（3）顾客（包括最终消费者和中间商）讨价还价的权力（4）替代产品的威胁（5）行业内部竞争的激烈程度技术创新研究Porter获得竞争优势的基本策略降低成本策略产品差异策略细分市场策略整个行业单一细分市场竞争范围低成本差异化竞争优势源泉技术创新研究 不连续性创新与其说创造新的

13、产品，不如说创造新的市场。Von Hippel教授所倡导的“用户创新”建立在对创新源、创新中隐性知识的作用、隐性知识或黏性信息转移中的困难的新认识的基础上。技术创新研究 技术与组织延续性创新破坏性创新现状新技术老技术原有 组织框架新的 组织框架组织创新技术创新技术创新研究 Clayton Christensen, The Innovators Dilemma延续性技术（sustaining technology）：改善产品性能； 破坏性技术（disruptive technology）：最初性能很差；针对非主流市场用户，如真空管技术 v.s. 晶体管技术结论：（1）领先制造商的衰落往往是由于外

14、部后起之秀的破坏性创新引起的；（2）公司所能做的最好事情莫过于：创造适合激进想法的发展条件。创新者经常在破坏性创新面前陷入“创新者困境”技术创新研究4、技术创新的过程模型外生的科学和发明企业家活动对新技术的创新性投资新生产模式变化了的市场结构来自创新的利润或亏损企业家活动熊彼特企业家创新模型（） 资料来源：Roy Rothwell and Walter Zegveld(1985):Reindustrilization and Technology, Longman Group Limited, P.62.外生的科学技术创新性投资管理新生产模式变化了的市场结构来自创新的利润或亏损内生的科学技术（

15、主要指企业内部研究开发活动）熊彼特大企业有管理的创新模型（） 资料来源：C.Freeman(1982):The Economics of Industrial Innovation, The MIT Press,P.122-213.技术创新研究技术推动模型:基础研究应用研究开发生产销售从20世纪60年代以来，国际上出现了5代具有代表性的技术创新过程模型。技术创新研究基础研究与应用研究的现代非线性模式应用引起的基础研究纯研究纯应用研究与开发已有认识已有技术更高水平认识更高水平技术基础研究、应用研究、技术之间相互依赖技术创新研究由应用引起的基础研究：巴斯德象限纯应用研究（爱迪生象限）技能训练与经验

16、整理 （皮特森象限）应用引起的基础研究（巴斯德象限）纯基础研究（波尔象限）考虑应用追求基本认识是否否是技术创新研究需求拉动模型：（20世纪60年代）市场需求或生产需要研究开发生产销售或应用资料来源：Guido Reger and Dr.Ulrich Schmoch(1996):Organization of Science and Technology at the Watershed, Physica-Verlag, Germany,P90.技术创新研究技术创新过程的交互模型: （20世纪70年代和80年代初）社会和市场需求知识存量和技术进展新需求识别新技术能力构思产生项目确认研究开发设计生

17、产制造销售技术创新研究创新过程的链球模型:资料来源：Guido Reger and Dr.Ulrich Schmoch(1996):Organization of Science and Technology at the Watershed, Physica-Verlag, Germany,P97.技术创新研究技术创新过程综合模型:技术创新研究 康熊长波20世纪20年代初期，前苏联经济学家康德拉季耶夫发现了18世纪末世界经济的长周期现象，周期长度平均为50-60年。熊彼特在经济周期书中指出，世界经济的长波发展是历史上主要的创新浪潮引起的，因此康氏长波实际上就是一种工业化时代以后以技术革命为基

18、础的产业革命周期。5、技术创新的生命周期理论技术创新研究第一个长周期：纺织工业（1780-1840）60年第二个长周期：钢铁工业（1840-1892）52年第三个长周期：石油重化工工业（1892-1935）43年第四个长周期：汽车工业（1935-1982）47年第五个长周期：IT产业（1982-）接近尾声技术创新研究 费农的产品生命周期理论产品的生命周期分为4个阶段：试销期、定型期、批量生产期、成熟期。此外，营销专家菲利普-科特勒技术创新研究任何产品都是有生命的，也就是说任何产品在市场上的存亡时间都是有限的。在产品生周期的不同阶段，其需求水平、利润水平等不同，因此企业需要采取不同的营销战略。

19、产品从投入市场到最终退出市场的全过程称为产品的生命周期。根据营销专家菲利普-科特勒的研究，依据产品的市场占有率、销售额、利润额的不同，典型的产品生命周期可以分为开发期、导入期、成长期、成熟期和衰退期五个阶段。 技术创新研究营销阶段开发期导入期成长期成熟期衰退期战略目标设计低生产成本与消费成本的产品销售量增长销售量增长丰厚的利润维持市场地位费用指标研发成本高产品研发费，中等广告费，低厂房设备费高广告费和厂房设备费，中等产品研发费中等产品研发费，中等广告费和厂房设备费低产品研发费，广告费和厂房设备费利润零负，但增长正且增长，利润大小依公司在产业中的地位先达到高峰然后下降下降技术创新研究 埃阿模型

20、：工业创新的动态过程模型技术变化（产品创新、过程创新）组织结构市场竞争三者之间的关系及其动态演化技术创新研究 摩尔定律（Moores Law）摩尔观察了从1959-1965年半导体工业的实际数据，以1959年数据为基准，发现每隔18个月左右，芯片技术就大约进展一倍。1965年4月，摩尔发表论文，提出“摩尔定律”“计算机芯片集成电路上可容纳的元器件密度每18个月左右就会增长一倍，性能也会提升一倍，而价格下降一半”信息经济时代的技术的生命周期技术创新研究信息经济时代的三大法则 摩尔定律（Moores Law） 梅特卡夫法则（Metcalfe Law）网络的价值等于网络节点数的平方，换言之，网络价值

21、以用户数量的平方速度增长。 马太效应（Matthews Effect）对已经富有的人，还要给予，使之锦上添花；而对一文不名的，即使有了一文，也要强行夺走。 圣经“赢家通吃”（winners-take-all）技术创新研究 奥利弗法则2000年之后，技术的高频率创新阶段已结束，转入成熟技术的成本竞争阶段。由信息技术为主导全面转向生物技术为主导，进入生物技术和生物经济时代。生物经济第一法则：生物科技知识每日倍增。（2016年）在工业时代我们征服了空间；在信息时代我们征服了时间；在生物时代，我们将征服物质。技术创新研究U-A模型（创新的动力机制）：产品创新-过程创新-组织结构三者之间的关系及其动态演

22、化，由美James M. Utterback & N. Abernathy (1976)提出。 埃阿模型（U-A模型） 工业创新的动态过程模型技术创新研究产品创新工艺创新易变阶段转型阶段成熟阶段时间时间技术性能S形曲线S形曲线主导设计出现技术突变技术渐变技术突变重大创新率技术创新研究产品创新和过程创新产品创新旨在使产品功能满足消费者要求Firms which focused on consumer perception of product performance would emphasize on product innovation过程创新旨在降低生产成本和提高产品质量Firms whi

23、ch focused on cost and quality would emphasize on process innovation为什么在某些时候企业集中搞产品创新，而在另一些时候集中搞过程创新?技术生命周期理论试图解释这些复杂现象，通过技术生命周期的概念,企业的产品创新和过程创新活动可以放在企业与它的竞争环境的相互作用以及企业的自身结构演变之中加以解释。技术创新研究阶 段生 命 周 期易变阶段fluid phase一项创新刚刚开始引入，这项技术本身和它的市场都极不成熟， 因此技术和市场高度不确定。竞争中的创新开发者争相试制具有各种外型和功能的产品以得到用户的青睐。创新活动集中在产品技术

24、而非过程技术。产品创新方面的大量试验是使技术和市场趋向成熟的必须。创新的开发者和创新的使用者通过互动学习，探讨究竟这项创新应该具有什么样的外型和功能才是合意的。转型阶段transition phase 转型阶段最重要的事件是主导设计的出现。 这以后创新活动从以产品创新为主转向以过程创新为主。 主导设计是在技术、市场、其它制度因素交互作用中选择的结果 主导设计通常不是技术上最优化的设计。成熟阶段/精细阶段specific phase创新的重点转向过程技术的改进。过程技术创新是针对性的和精细的，旨在降低该技术的生产成本和提高产品质量。在创新的这个阶段，生产中使用越来越多的专用设备，企业内和企业之间

25、的分工也变得越来越专业化。这是一个创新者收获创新带来的经济利益的阶段。技术创新研究创新是技术、市场和其它制度因素交互选择的结果。在技术生命的不同时期企业组织和生产方式亦在发生变化。 早 期 后 期生产方式异样产品，多为客户定制多数情况下为标准产品采用普通设备，要求熟练技工操作采用专用设备，要求操作机器的技能灵活生产，效率不高严格组织下的生产，生产效率高投资密度低，生产过程改进易实现投资密度高，改变生产过程花费很高企业组织企业组织规模小多为大企业非正式的、灵活运作的企业高度组织化的企业，有确定的企业目标和运作规程开始时竞争厂家数量不多，竞争对手逐渐增加竞争厂家逐渐减少，最后剩下几家寡头长期占据市

26、场技术创新研究易变阶段转型阶段成熟阶段创新主要产品频繁变化随着需求的增长，主要工艺发生变化产品渐进改良创新源产业先驱，产品用户制造商，用户通常是制造商产品多样化设计，通常是定做的至少有一种产品设计很稳定，能实现高产量主要是无差异的标准产品生产工艺灵活但无效率，易于变化更加稳定，工艺变化发生于主要工序有效、资本密集、固定；变化成本高研究开发由于技术不确定程度高，不集中于某个专业一旦出现主导设计，集中致力于专门产品特性焦点是渐进性产品技术；强调工艺技术设备通用型，需要熟练工人某些工艺自动化，出现局部自动化专用；自动化，多数工人集中精力在设备维护与监控上工厂小规模，用户或创新源附近通用，但建有专业部

27、门大规模、特定产品高度专业化变化成本低中等高竞争者很少。但是随着市场份额的巨大变化，数量增加众多。但是出现主导设计后，数量减少很少。传统型垄断，市场份额稳定竞争焦点产品性能产品变异，使用适合程度价格组织控制 企业家的非正式控制依靠项目和任务小组结构、规划和目标领导地位的脆弱性面对模仿者和专利挑战；面对成功的产品突破面对更有效和更高质量的生产者面对技术创新产生的卓越替代品技术创新研究对技术生命周期理论的一个实证观察Richard R. Nelson 报告了一个涉及有计算机、软件、半导体、数控机床、医疗器械、有机化学、以及医药七个行业的竞争优势的比较研究。研究的对象国包括美国、日本和西欧国家。研究

28、的核心问题是为什么各国的竞争优势是不同的？哪些因素考查的因素包括技术、企业、工业结构、以及支持机制造成了这些不同？ Richard R. Nelson 1996: The Evolution of Comparative or Competitive Advantage: A Preliminary Report on a Study, in Industrial and Corporate Change, 5 (2), 597-617.技术创新研究检验技术生命周期理论（Nelson 1996）行业技术特征：有主导设计出现吗？工业结构特征：是否后期大量企业出局？Computer YesNoSo

29、ftware NoNoSemiconductors NoYesNC machine tools Nearly YesNoMedical device NoNoOrganic chemicals NoYesPharmaceuticals NoYes技术创新研究小结 技术生命周期理论（U-A模型）是关于技术、市场、工业结构、企业组织和生产方式动态地相互作用和演变的理论。虽然它的观察基础20世纪前期的美国经验已经发生了很大变化，它的动态的视角和形成的概念术语仍然是重要的。 U-A模型分析了两个方面：产品创新、过程创新、市场、组织、竞争环境等的变化；产业成长的生命周期。 U-A模型是以某种或某类产品为

30、出发点，分析众多企业的创新行为及其结果，而不是单个企业的创新行为。 U-A模型适用于装配型的工业产品。技术创新研究缺陷该模型更适用于大批量生产的产品，且产品消费者在偏好上具有同质性。对于那些不具有规模经济和学习效应的细分市场，则U-A模型解释力较弱（Teece, 1986）。晚近的实证研究表明，许多工业部门的技术创新仍然符合这个理论的预期，也有许多工业部门的技术创新不符合，一个重要原因是技术变得越来越复杂了。经过20-30年的实证观察和理论概括，技术生命周期理论主要反映了以大规模标准化生产为基础的技术创新的方向和机制。技术创新研究U-A模型在解释发展中国家或是处于创新被动跟随者地位的企业创新分

31、布时，也存在一些问题（J. Lee, 1988）。从技术生命周期理论的角度，后进国家要么不可能进入现代技术的竞争，要么通过政府的干预，动员大量资源，以克服资金和技术壁垒。因为后进国家没有开发原创性技术的能力，它们只能进入成熟技术。而成熟技术是高度精细化的，其中已经凝结了密集的资金。计划经济曾经是这样做的。南韩在很长的时间里大体上也走了这么一条路。基于复杂技术和网络结构，后进国家可能的发展战略和技术选择会是什么呢?技术生命周期理论基本上是基于美国的经验概括出来的。技术创新研究6、企业从创新中获利的机制（David J. Teece）用户供应商模仿者和其他“跟随者”创新者 创新利润分布技术创新研究

32、 创新结果分类Pilkington（浮法玻璃）G.D.Searle（NutraSweet）杜邦（特氟纶）柯达（快照）Northrup（F20）DEC（个人计算机）De Havilland（Comet）13创新者跟随者模仿者胜败IBM（个人计算机）松下（VHS录像机）精工（石英表）2RC可乐（减肥可乐）EMI（扫描仪）Bowmar（袖珍计算器）施乐（办公计算机）4技术创新研究 案例1：EMI: CAT扫描仪（Godfrey Houndsfieid发明CT扫描仪共享诺贝尔奖）GE, TechnicareThorn Electrical Industrial 案例2：IBM: PC机运用已有技术生产

33、结实、可靠的微机，而非最先进的微机。成功关键不是技术，而是IBM已有或迅速建立起来的、围绕PC的互补资产集。它确保NS-DOS将成为产业标准；确保分销渠道的获得。技术创新研究（1）从创新获利三个基本模块1、独占性2、主导设计范式3、互补资产技术创新研究 独占性除企业和市场结构之外、决定创新者获取创新利润的能力的环境因素。最重要的维度是技术特性和法律保护机制的有效性。法律手段技术特性专利版权商业秘密产品工艺缄默编码技术创新研究 主导设计范式产品创新工艺创新重大创新率范式前 设计阶段范式 设计阶段技术创新研究1916年产福特T型车技术创新研究 互补资产创新中的核心技术 有竞争力的制造 分销服务互补

34、技术其他其他其他技术创新研究互补资产种类创新对资产的依赖资产对创新的依赖通用专用（资产对创新的单向依赖）专用（创新对资产的单向依赖）互用（双向依赖，如集装箱船和港口）技术创新研究强独占性弱独占性范式前阶段范式阶段1、如果资产是通用的，合同（技术许可）。2、如果资产是专用或者互用的，合同（危险）扩展边界、一体化e.g.石化产业与市场密切耦合，以便用户需求充分影响设计；竞争集中于找到主导设计。 对于开发和原型成本很高、不可逆性也很高，推出产品创新概念相对容易的产业，创新者想在这一阶段成为赢家，可能性较低。价格越来越不重要，互补资产的获取成为关键“渠道就是现在市场上的权力和利润。”技术创新研究 合同模式：创新者可以通过简单而直接的合同关系（如零部件供应合同、加工合同、服务合同等）获取互补资产。（2）战略模式问题思考：创新者在什么情况下采取合同模式 来获取互补资产？什么情况下采取一体化模式？技术创新研究当创新者独占性很强，而且互补资产的供应处于充分竞争状态（有足够数量和源头选择）时，与一体化模式相比，合同模式是理想模式。e.g. 石化产业e.g. “与IBM成交的最大优点是，一旦你做出了可以卖给IBM的高质量产品，你就可以打进任何市场。”技术创新研究 一体化模式（1）创新者一体化所有必要的互补资产（极端）（2）创新者一体化一些互补资产