第1讲企业技术创新的过程、模式与机制.ppt

1、第1讲 技术创新的过程、模式与机制,创新：一个存在普遍分歧的领域 创新理论的发端 发明、技术创新与R&D 摩尔定律与S型曲线 创新的分类、 工业创新主体 技术创新的动力来源 创新的过程模型 工业创新的分布模式 创新群集 技术范式与技术轨道,创新：一个存在普遍分歧的领域,创新的重要意义：innovation or die 创新已经成为新的信仰，然而，关于它究竟是什么以及如何培育创新，仍是一个存有困惑的问题。 英Nicholas Valery著，战洪起等译，工业创新(Innovation in Industry)，清华大学出版社，1999年，第1页。 美国IRI（Industrial Resear

2、ch Institute）在对美国主要技术公司的年度调查中发现，“设法使创新发生”已经从早些年的第4，5位问题上升为1998年工业界面临的首要问题。 创新领域普遍存在的分歧 Definition: what is innovation? 事实上，创新的界定在多数情形下取决于研究者本人所关注的层次，产业层次、企业层次或者是国家层次。 创新类型如何进行划分？ 创新是technology push or market pull? 市场因素与技术因素究竟何者在发挥着主导作用？ 渐进创新与重大创新究竟何者具有更为重要的经济意义？ 大企业与小企业孰为工业创新主体？,创新理论的发端,J A 熊彼特（J. A

3、. Schumpeter） 美籍奥地利裔经济学家，代表作经济发展理论（1912年德文版；1934年英文版） 关于50-60年长周期的“创造性毁灭”的论述 （俄国经济学家Nikolai Kondratieff于1925年对法、英、美三国价格、工资、利率以及工业生产与消费数据发现了“经济长波”现象） 对古典经济学的挑战：非主流经济学 （1）古典经济学家寻求在稳定环境中最大限度地利用现有经济资源，任何干扰都视为外生的； （2）熊彼特认为经济在大多数情形下处于非均衡状态，不断受到“技术创新”的扰动，从而产生“经济长波”。 熊彼特的创新理论 （1）创新与企业家 创新(innovation)：指将生产要素

4、的“新组合”引入生产体系。 - 引进新产品 - 采用新技术 - 开辟新的市场 - 控制原材料新的供应来源 - 引入新型的工业组织 （2）50-60年长周期的“创造性毁灭”过程 （3）每个经济活动的长周期都是独特的，受完全不同的产业群所推动（Nicholas Valery, 第11页） （4）经济长波随技术进步在逐渐缩短，周期从50-60年缩短至30-40年,发明与技术创新,发明与技术创新之间通常存在“滞后期” 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1859193879 采棉机1889194253 拉链1891191827 电视1919194122 喷气发动机19291

5、94314 雷达1922193513 复印机1937195013 蒸汽机1764177511 尼龙1928193911 无线电报188918978 三极真空管190719147 圆珠笔193819446 当发明者与创新者合二为一时，可以大大缩短“滞后期”。 讨论： （1）原因分析 （2）随着技术发展的加速，情形是否会发生变化？,创新与R&D,研究与开发（R&D, research and development） 研究与开发是在系统的基础上进行的一项创造性工作，其目的在于丰富有关人类、文化和社会的知识库，并利用这一知识进行新的发明（OECD，1981）。 R&D （1）基础研究（basic r

6、esearch） （2）应用研究（applied research） （3）开发（development） 创新的产出：商业化过程；product-related R&D的产出：知识 R&D与创新之间的关联 （1）R&D费用已经被普遍采用为创新投入的测度指标：R&D、R&D/sales （2）R&D与创新之间的关系是非线性的,摩尔定律（Moors Law）,INTEL公司创始人之一：诺伊斯、摩尔与葛洛夫 摩尔观察了从1959-1965年的数据，而以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”。 摩尔定律（1965年）：集成

7、电路上可容纳的零件数量，每隔一年半左右就会增长一倍，性能也会提升一倍。 参见：虞有澄，我看英特尔，三联书店，1995年，第34页图、第304页图。,Price曲线（S-shaped Curve）,S型曲线规律：某一特定的技术因受其物理的或自然的制约而使其性能参数逐渐趋于饱和的上限。 随着技术逐渐趋于极限，则技术改进的成本将急剧上升 R&D成本 汽油 劳动力 资本 （万美圆） 发动机压缩率 单位工程化小时 单位资本投入 第一代工艺 第一代工艺（改进）14.4 N.A. +623 +200 第二代工艺700 +21.7 -28 +50 第二代工艺（改进）7200 0 +277 +240 第三代工艺

8、1100 +35.3 -32 -55 第三代工艺（改进）115 0 +380 +57 第四代工艺1500 +25.3 -45 -12 第四代工艺（改进）150 0 +225 +60 资料来源：J. L. Enos, Petroleum progress and profits: a history of process innovation, The MIT Press, Cambridge MA, 1962. 当技术的渐进性改进出现锐减的收益时，技术自身已经非常近于技术极限。 对于一条对称的S曲线，当R&D产出率达到其最大值时，技术改进的潜力一般还剩一半。 当技术发展趋近于饱和极限时，必须完

9、成重大创新，使技术从一条S型曲线跃迁到更高层次的S型曲线。 资料来源： 许庆瑞编著，研究与发展管理，高等教育出版社，1985年，第11、13页。 美理查福斯特，创新：进攻者的优势，经济管理出版社，1991年。,创新的分类（1）,创新：新产品（思想）或新工艺的首次成功的商业化（C. Freeman） Clayton Christensen, The Innovators Dilemma （1）“持续性技术”（sustaining technology）：改善产品的性能 （2）“破坏性技术”（disruptive technology）：最初性能很差；针对非主流市场用户 真空管技术 v.s. 晶体

10、管技术 结论： （1）领先制造商的衰落往往是由于外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。 奥斯陆技术创新统计手册(1993) 产品创新类型： （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。 - 涉及全新的技术 - 组合已有的技术取得新的应用 （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。 - 通过使用高性能的部件或材料而得以改进的产品，通常表现为改进了性能或降低了成本； - 通过局部改变产品其中一个子系统而得以改进的复杂产品。 工艺创新：是指对新的或重大改进的生产方法

11、或工艺的采用，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的生产效率。 NOTE： (1)产品在美学或技术上的较小改变不是渐进产品创新，而是产品差异或产品变型。 (2)为改进企业生产方法而安装的机器和设备是工艺创新，但为生产新产品而不是改进生产方法而安装的机器和设备不是工艺创新。,创新的分类（2）,创新的SPRU（Science Policy Research Unit, Sussex）分类 （1）渐进创新（incremental innovation）：一种渐进的、连续的小创新。 - 例如：集装箱，尽管在

12、技术上并没有重大的突破，但其商业价值非常大：运输革命 - 甚至有可能出自于用户、制造部门 （2）重大创新（radical innovation） - 出自于研究部门 - 单个产业结构的变动 - 例如：尼龙 （3）技术系统的变革（change of technology system） - 创新集群的出现 - 伴随新产业的出现 （4）技术-经济范式变革（change in techno-economic paradigm） - 几乎影响到经济的各个部门 - 导致经济周期出现 - 例如：信息技术与信息经济,工艺创新类型及其特性,工艺创新类型 (1) 以产品可制造性为导向的； (2) 以提高生产效率

13、、扩大生产规模为导向的； (3) 以降低产品成本为导向的； (4) 以提高产品性能为导向的； (5) 对加速工艺开发过程、提高工艺开发效率的工具和方法的开发。 工艺创新特性 （1）相对产品创新而言，工艺创新由于“沉淀成本”和“重置成本”而表现出更为强烈的途径依赖性。 （2）企业工艺创新过程经常涉及到产品开发部门、制造部门、工艺开发部门之间频繁的信息交流，因而企业内部界面效率对工艺创新成本影响较大。 （3）企业产品核心技术和工艺核心技术之间存在技术上的交互作用，并且这种交互作用的强弱程度存在着产业差异性。 （4）与产品创新相比，工艺创新更依赖于开发环境的可代表性与使用成本。工艺创新的开发环境与制

14、造环境越相似，则创新导入制造环节后的有效程度越高。,重大创新与渐进创新的经济意义,一些学者对渐近创新(incremental innovation)和重大创新(radical innovation)对组织的经济意义和影响进行了研究分析。 Rosnberg（1982） 技术中小的改进对生产效率的提高具有累计效应，从而使得这种微小改进总的作用可能超过相对大的创新。 J. Z. Yin(1993) 提出现值指数模型对美国石油精炼工业1900年至1960年间五个重要工艺创新的经济效果进行定量考察。 结果表明： 渐进性创新在经济收益上要大于根本性创新。 Dewar Tushman & Anderson

15、(1986) 渐近创新对企业经济绩效具有重要的作用。,工业创新的主体大企业VS小企业,J. A. Schumpeter的观点 资本主义、社会主义和民主（1947年） （1）“完全竞争不仅是不可能的而且是低劣的，它没有权利被树立为理想效率的典范”。 （2）大企业“已经成为经济进步最有力的发动机，尤其已成为总产量长期扩张最有力的发动机”。 技术创新是内生的，将导致市场集中度的增加：产业垄断,技术创新动力来源（1）技术推动 vs 市场拉动,J. A. Schumpeter的观点（经济发展理论中译本第73页） “经济体系的创新一般并不是按下面的这种方式发生的，那就是，首先新的需要在消费者方面自发地产生

16、，然后生产工具通过它们的压力转动起来。我们并不否认存在这种联系的方式。可是，一般是生产者发动经济的变化，而消费者只是在必要时受到生产者的启发。消费者好象被教导去需要新的东西。” J. Schmookler的“市场拉动”观点(1966年) J. Schmookler(1966)对美国炼油、造纸、铁路和农业这四个产业的投资、产出与这些产业的专利数量之间关系进行了考察。 FINDINGS： （1）这些产业产出变化领先于专利数量的变化（技术创新经济学第30页附图） （2）1939年、1947年的20多家产业投资对数值与随后3年的资本品专利数之间存在高度的相关性 CONCLUSION： 专利活动（即发明

17、活动），基本上是追求利润的经济活动，受到市场需求的引导和制约。 资料来源：J. Schmookler, Invention and Economic Growth, Harvard University Press, 1966.,技术创新动力来源（2）技术推动 vs 市场拉动,Mayers & Marquis(1969) 考察了5个产业的567项创新 研究表明，对于多数新产品而言，其成功更多地来源于市场需要而非技术机会。 NOTE：Rosenberg指出，他们所选择的产业是消费者主导型。 英Langrish等人（1972） 对1966-1967年间获得the Queens Award winn

18、er的84项成功商业化的技术创新进行了分析。 结论：“也许，关于技术创新稳妥也是最高程度的概括是：它必须是特定需要和特定技术可能性的综合”。 J. Utterback（1974） 60-80%的重要创新是需求拉动的。 技术创新的来源 美国英国 1。技术推动22%27% 2。市场拉动47%48% 3。来自制造的需要31%25% 资料来源：许庆瑞编著，研究与发展管理，高等教育出版社，1985年，第56页。,技术创新动力来源（3）技术推动 vs 市场拉动,SPRU(1979): Walsh, Townsend, and Freeman 研究对象：science-based industry：塑料、医

19、药、化工 未发现需求拉动现象。 结论：科学、技术与市场之间的关联是复杂的、互动的；主要的创新驱动力因时间、产业不同而有很大的差异。 Rosenberg的观点 （1）“科学技术作为根本的、发展的知识基础，与市场需求的结构在创新中以一种互动的方式起着重要的作用”； （2）“创新活动由需求和技术共同决定，需求决定了创新的报酬，技术决定了成功的可能性及成本”。,技术创新过程模型（1）,J. Hicks：要素稀缺诱致创新 内生的第一代创新=要素稀缺=引致第二代创新=经济系统的稳定状态 N. Rosenberg：诱导机制模型 创新的三种诱导机制：瓶颈(bottleneck) （1）技术发展的不平衡 （2）

20、生产环节的不确定性：节省劳动 （3）资源供给的不确定性：天然橡胶与复合橡胶 传统的创新线性模型 基础研究=应用研究=开发=制造=商业化 S. Kline & N. Rosenberg：链环-回路模型（chain-linked model） 参见：柳卸林，技术创新经济学，第28页。,创新的过程模型（2）,线性模型 链环模型 网络模型 R&R模型（参见技术创新经济学第76页） 资料来源：R. Rothwell and A. Robertson, The role of communications in technological innovation, Research Policy, 2, 1

21、973, pp.204-225 用户-制造商交互模式 交互模式：用户-制造商 信息的粘滞性（sticky information） 创新相关信息的分布：职能载体 载体之间的信息沟通成本 创新任务的可分割性,工业创新分布模式（1）U-A模式,美James M. Utterback & N. Abernathy (1976) U-A模式：产品创新-process innovation-组织结构三者之间的关系及其动态演化 创新动态模型的三阶段： （1）流动阶段（fluid phase） - 产品设计具有多样性、变化快 - 创新的重点在于产品性能 - 创新具有很大的不确定性：用户需求具有歧异性 - 创

22、新的思想来源多样化：客户、非正式的外界联系，等等 （2）过渡阶段（transitional phase） - 主导设计出现 主导设计（dominant design）：指为消费者共同认可的设计，且具有技术可行性。它对其它设计具有排斥性。 - 顾客对产品有了偏好性选择 （3）明确阶段（specific phase） - 竞争焦点放在成本/价格之上 - 强调生产效率和规模经济 - 生产流程标准化 - 产品创新/流程创新以渐进创新为主 主导设计的出现将伴随着产业结构的变动 规模经济导致产业结构从小企业竞争转换到产业集中度日趋增大。,UA 模式,频率 产品创新 工艺创新,工业创新分布模式（2）U-A模

23、式,创新动态模型的阶段特点 流动阶段过渡阶段明确阶段 竞争焦点产品性能产品多样性降低成本 创新的主要类型重大产品创新重大工艺创新产品、工艺渐进创新 产品品种（product line）多样化/定制产品稳定设计/规模产量标准化产品 生产流程柔性逐渐变得刚性效率高/变更成本大 组织控制企业家精神项目小组/强调协调强调结构、目标、规则 U-A模式的缺陷 （1）U-A模式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模式解释力较弱（Teece, 1986）。 （2）U-A模式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布时，也存

24、在一些问题（J. Lee, 1988）。 （3）U-A模式未能为理解整个技术进化过程提供一个综合框架（C. DeBresson and J. Townsend, 1981） 资料来源： （1）W. T. Abernathy and James Utterback, Patterns of industrial innovation, Technology Review, 80(7), 1978. （2）James Utterback and N. Abernathy, A dynamical model of process and product innovation, Omega, vol

25、.3, No.6, 1975, pp.639-656 （3）C. DeBresson and J. Townsend, Multi-variate models for innovation: looking at the Abernathy-Utterback model with other data, Omega, 9(4), 1981.,工业创新分布模式（3）二次创新分布模式（reverse U-A pattern）,我国工业创新分布特点 （1）我国企业的创新活动起点大多为对引进技术的仿制和消化吸收； （2）国外技术的发展对我国企业技术开发和创新具有“示范”作用，使得我国企业的技术发展

26、受制于国外企业的技术发展轨道；这将导致我国企业的产品开发一开始就处于主导范式作用之下，而不存在主导范式确立前各种设计范式相互竞争的阶段； （3）国外企业创新速率不断加快，而对国外技术的改进创新需要一定的周期，这样不同技术代和工业标准的更替导致我国企业创新分布曲线尚未完成其标准状态就已进入下一个分布曲线状态。 创新分布模式的转换,创新群集（innovation cluster）,J. A. Schumpeter最早提出“创新群集”概念 “创新不是孤立事件，并且不在时间上均匀地分布，而是相反，它们趋于群集，或者说，成簇地发生，这仅仅是因为，在成功的创新之后，首先是一些、接着是大多数企业会步其后尘；其次，创新甚至不是随机地均匀分布于整个经济系统，而倾向于集中于某些部门及其邻近部门。” 美国1967-1982年化学工业产品创新（年平均数） 1967-1973年332 1974-1979年39 1980-1982年65 资料来源：C. Freeman and L. Soete (eds.), New explorations in the economics of technical change, London: Pinter P