理论教育 企业技术创新进化基础:原理、过程与模型

企业技术创新进化基础:原理、过程与模型

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:第三章企业技术创新进化基础一、生物学简单回顾生物学是一门古老的学科,最初比较多的研究工作是在系统分类学方面,根据动、植物的形态、结构、功能等特点,对它们进行分类,使人们对生物有了一个系统、全面的认识。对照生物进化过程,我们可以看出,技术创新系统的进化与生物进化具有很大的相似性。

企业技术创新进化基础:原理、过程与模型

第三章 企业技术创新进化基础

一、生物学简单回顾

生物学是一门古老的学科,最初比较多的研究工作是在系统分类学方面,根据动、植物的形态、结构、功能等特点,对它们进行分类,使人们对生物有了一个系统、全面的认识。从系统学的角度来看,这是对系统稳定、静止的状态进行研究,而对于系统随时间演化的特点研究比较少。19世纪达尔文提出进化论,从系统与环境关系和种群层次上对生存竞争、物种起源进行了研究。孟德尔(G.J.Mendel)等人从遗传、突变角度,在细胞层次上对生物系统进化进行分析。这些是对生物系统演化行为的最初研究。通过研究,他们得出在一定的外界条件下,利用遗传保持物种特性,使每一种生物都能稳定地存在;在不断地适应环境时种群中的某些特征得以不断巩固和强化,而一些不适应环境的特征逐渐弱化,直至消亡,这就形成丰富多彩的生物世界。从系统自身来看,每一稳定存在的物种,都有一套固定的基因。在时间演化过程中,基因不断复制,系统性质不变,子体与母体保持一致,这样一代一代演化,保持该物种独立存在下来。另一方面,在基因复制过程中,会出现错误,即出现生物学上称之为“突变”的现象。基因突变的出现使生物体发生改变,发生突变的个体又会将突变后的特点、性质,再通过基因复制保存下来,逐渐发展,形成新的物种。从种群来看,由于环境也是不断变化,如地球演化过程中出现过几次冰河期。环境的变化就会影响种群,种群也要随着环境的改变而发生变化,形成新的种群。生物体就是这样在遗传、突变过程中,种群在适应环境的改变过程中,既使物种得以保持,又使物种不断发展变化,最终形成现在的丰富多彩的大千世界。

然而我们知道生物总是在一定外界环境下生存,生物体一定要适应它所在的环境。这就像在给定一个大气压的正常环境,水在0℃以下寒冷条件时要变成冰,而在100℃以上高温条件时要变成水蒸气一样。生物体在一定外界条件下生存,也要适应外界条件。系统遗传产生不变的个体,发生突变产生不同的个体,变与不变的两种个体都要接受环境的检验。不适应外界环境要求的个体必然死亡,而适应环境要求的个体被大自然选择保留下来。这就是达尔文进化论对生物个体所描写的现象。遗传、突变与自然选择的结合,构成了生物发展进化的核心内容。它们分别从生物体的内部作用和生物体的外界环境这两个方面来分析生物进化

达尔文在《物种起源》里提出了两个相互紧密联系的观点:一是进化论,二是自然选择。进化论的主要内容是:世界处在不断演变之中;生物类型不是一成不变的,而是在生命连续性之中发生渐变;新物种不断产生,旧物种不断灭绝。自然选择的主要内容是:生物有高度的生殖率,而生存条件有限,生物必须为生存而斗争;每种生物在每一代中数量相对稳定,这是由于它们在与环境的斗争中有大批的个体死亡,能够传留后代的只是少数;生物具有广泛的、遗传的不定变异,那些具有有利变异的个体会有较多的生存及传留后代的机会,那些具有有害变异的个体被淘汰,结果是适者生存。达尔文把有利变异的保存和有害变异的淘汰叫做自然选择。代代如此进行选择,微小的变异由于遗传的作用得到积累和发展,成为显著的变异,这就增强了生物的适应性,新物种正是经历这一过程逐渐形成。按照达尔文的观点,自然选择是生物进化的主要动力,而环境影响所产生的变异和器官“用进废退”及其遗传是进化的辅助因素。达尔文的进化论证实了生物的进化,并主张其进化的动力在自然界内部,生物是从少数简单的原始祖先逐渐发展到今天我们所看到的日益多样化和复杂化的类型。

对照生物进化过程,我们可以看出,技术创新系统的进化与生物进化具有很大的相似性

生物进化与技术创新进化系统具有结构相似性;[42]生物进化中的遗传、变异、选择、涌现、灭绝等都能与技术创新进化的现象相对应,只不过技术创新进化是社会复杂系统,其进化中的现象远比生物进化复杂。[43]

生物进化是随机产生的,而技术创新进化具有人为有意设计的特点,更多体现的是拉马克式进化,并大量使用试错法;生物进化是同环境协同的结果,适者生存,而技术创新进化则常常有事先诱导,知识、信息协同进化,并同市场、制度、文化协同进化;生物进化依靠基因、DNA中的碱基配对的变化,产生新的变种,技术创新进化不存在严格意义上的生物分子基因的技术对应物,而是一种知识酶;生物进化表现为树枝状延伸,而技术创新进化往往是网络状的;生物死后,基因消失,而一种产品淘汰后,其中的知识与信息则是可以保留的,知识和信息能脱离技术而存在;生物随机变异和选择过程通常按完全复制自身的原则进行,而技术进化不复制自身,不存在对出生、繁殖和死亡等自然现象准确的类比,技术创新进化中常常伴随语言、情感、势力偏爱[44]等。

二、技术及其进化

(一)技术的含义

在我国,“技术”一词出自《汉书》,是在记述汉代名医淳于意的医术时首次使用的。自那以后,我国史籍就把“技术”当作“专门的技艺”讲了。在西方,据《大不列颠百科全书》的解释,技术(technology)一词源于古希腊,是由希腊文techne(工艺、技能)与logos(系统的论述、学问)演化而来的。亚里士多德曾把技术看做是“制作的智慧”。在罗马时代,实用工艺发达,人们对技术不仅看到“制作”的实的方面,也看到了它的虚的方面即“知识形态”。17世纪英国科学家弗朗西斯·培根曾提出把技术作为操作性学问来研究。18世纪末,法国科学家狄德罗在他主编的《百科全书》中开始列入“技术”条目,他指出“技术是为某一目的共同协作组织的各种工具和规则体系”,这是较早给技术下的定义。技术这个概念发展到现代,所包含的内容已经相当广泛、丰富,开始包含方法、工艺、思想以及工具和装备等。原苏联学者列·索·勃利亚赫把技术定义为“人们创造的劳动手段和劳动对象”。[45]世界知识产权组织(WIPO)指出:“技术是指制造一种产品的系统知识,所采用的一种工艺,或提供一项服务,不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形设计、一项实用新型或者一种植物新品种,或者反映在技术情报或技能中,或者反映在专家为设计、安装、开办或维修一个工厂或为管理一个工商企业及其活动而提供的服务或协助等方面。”[46]美国国家科学基金会即NSF(National Science Foundation of U.S.A.)在1983年的技术创新文集评论中引用斯科恩(Schon)的定义,[47]认为技术是指扩展人类能力的任何工具或技能,包括有形的装备和无形的工作方法。此外,费里拉(J.Fyiay)等人在1986年的定义得到许多学者的认可,费里拉认为,技术是指一种可再现方法或手段的能力,这些方法或手段能导致产品、工艺过程和服务的改进。经济合作与发展组织(OECD)则认为技术是从产品的研究开发到销售整个过程应用的知识。[48]

目前,学术界对技术的定义虽然种类繁多,但基本上可分为三种观点。第一种观点可称为知识派。这种观点认为,技术是指掌握了一定专门科学知识的劳动者的技能、技巧和经验,以及根据科学原理利用自然、克服自然和改造自然的一切方法。具体表现为设计、制造、安装和使用各种劳动资料(工具、设备系统、厂房等所有劳动资料)的方法体系,设计各种物理的和化学的、生物的和其他各方面的生产工艺方法,根据科学原理和经验正确有效地使用资源,保护自然环境与生态等。这不包括机械设备等硬件,甚至不含有任何物质因素,属于精神范畴的知识形态的产品,是无形的。因此,知识派的观点认为技术可以独立于物质而单独存在,所谓技术交易、技术引进、技术转移等,均是就技术知识系统而言,并非指技术赖以实现的物质条件。

第二种观点可称为生产力派。这种观点认为,任何一项技术都是针对一定目的而产生的,不存在抽象的技术。因此,技术不仅包括知识形态的“软件”,也应包括设备(哪怕是十分简单的工具)和利用技术设备进行加工处理的劳动对象。其理由是,任何一项技术都要通过一定的设备装置,按照一定的操作工艺程序对劳动对象进行某种改变而实现其目的。具有操作技能的劳动者和设备装置等都是技术的载体,没有这些载体,技术就不能实现。按照这种观点,技术不可能独立于物质因素而单独存在,即使是原材料等劳动对象,也是技术不可缺少的组成部分,因为没有劳动对象,技术就失去了存在意义和价值。从这种观点的本质来看,它是把技术理解为现实的生产力,生产力三要素缺一便不可能发挥作用,技术与生产力是等价的。这种观点从实用的角度看有一定道理,它是从技术的目的性特点出发来定义的,这对于更深入地理解技术在经济发展和社会进步中的重大作用有帮助,使人们能够对技术系统中的每一类因素都引起重视,以避免片面地追求某一方面,而忽略其他方面。但这种定义也存在一定问题。它把技术的内涵定义得过宽,不利于人们抓住问题的主要方面和本质;将技术等同于生产力容易使人们忽视技术成果转化为现实生产力还需要有一个复杂的过程。比如技术引进,按照这种观点,仅引进技术软件就不能称其为技术引进,完整的技术引进还应把相应设备和原材料全部引进来,这就使技术引进变成了生产能力引进。而全套引进正是我国多年来在技术引进方面存在的重要问题。

第三种观点是系统派。这种观点认为,由于技术既具有自然属性,又具有社会属性,涉及的方面很多,要按照自然科学中对某些自然现象进行精确界定那样给技术下一个全面准确的定义是不可能的,事实上也没有必要这样做,关键是要弄清技术的特征和其发生、发展的过程。这种观点认为,应把技术看成是为实现某种目标而组成的一种系统,其核心是技术软件,即第一种观点所认为的技术,其他所有因素,包括设备、原材料、场地等都是技术实现的条件和环境。技术软件的载体以人为核心。人类根据其生产活动中积累的经验和对客观世界的正确认识,研究、设计出各种技术规范、工艺程序,根据这些软件要求,制造出各种工艺设备,再按软件要求,安装、使用工艺设备,并在设备运作过程中,不断修改完善技术软件和设备,使软硬件的匹配趋于协调。随着人类对客观世界的认识不断深入,人类会循环往复地重复这一过程,使技术系统不断创新发展,以更大限度地去改造自然,同时也改造人类自身。

综合各家的定义,我们认为,技术是基于实践经验和科学原理发展而成的,用于解决实际问题的知识、经验和技能的系统总和。这里应包含三个层次:一是根据自然科学原理和生产实践经验而发展成的各种工艺流程、加工方法、劳动技能和诀窍等;二是将这些流程、方法、技能和诀窍等付诸实现的生产工具和其他物质装备;三是适应现代劳动分工和生产规模等要求的对生产系统中所有资源(包括人、财、物)进行有效组织与管理的知识经验与方法。第一、第三层次属于软技术,比如经营管理技术、决策技术、计划技术、组织技术、营销技术、服务技术等;第二层次属于物化的硬技术,本身不具有直接分离的流动性,但具有可复制性。

(二)技术的特征

1.系统性

技术作为一种知识体系,是人类智慧的结晶。它是人们在生产、生活、科学实验或社会活动中所创造、总结出来的系统知识,其中不仅包括原理、结构、计算、设计等理论知识,而且包括具体操作实施过程中管理、服务、决策的技能、经验与方法,是一套完整的、系统的知识体系,而不是零星的、分散的个别理论或方法。

技术在长期的发展过程中,也逐渐形成了自己的体系,即技术是一个由多种技术组成的系统,称为技术系统。

2.可操作性

单纯的理论或方法且不具有操作性,不是技术知识,如物理概念、公式、定理、理论上的推导等。技术必须是通过操作而能够制造出某种产品或提供某种劳务,而不仅仅是增加人们的知识。技术与生产要素相结合,转化为直接的生产力,技术水平是生产力发展水平的主要标志,劳动生产率随着技术的进步而不断提高。掌握某项技术的人们运用包含该项技术的生产工具制造出某种物质产品。生产工具(如机器设备等)作为人们实施该项技术的物质手段,它虽然包含了技术的某些成分,但不可能包括制造该产品的全部技术内容,因此,不能把技术和物质产品或实现技术的物质手段等同起来。从严格的意义上讲,技术的概念不包含机器设备、仪器等实施技术的物质手段,尽管后者通常包含着大量的、已经物化的密集技术。

3.周期性

技术来源于人们的发明创造,一项技术从发明到实际应用直到被另一种新技术所取代有一个过程。这个过程所持续的时间就是这项技术的生命周期。通常,技术生命周期的长短是以技术在应用后所取得效益的大小来衡量的,其本质是技术成果在现实社会中有效使用的时间。技术的生命周期一般分为:开发、发展、成熟和衰老四个阶段。处于生命周期不同阶段的技术具有不同的价值。

4.商品性

市场经济条件下,技术具有商品的属性,具有使用价值和价值。技术的使用价值是它对社会生产、生活、决策、服务等的实用性,它的使用可以制造某种物质产品或提供某种劳务,技术通过不断进步而提高生产率和经济效益;技术的价值是凝结在技术商品中的活劳动和物化劳动,技术是复杂劳动的产物,它的价值远远高于一般商品。技术是在所有者使用或者转让给他人使用的过程中,实现其使用价值和价值的。技术的使用权与所有权是分离的,技术商品的所有者既可以出售其使用权,也可以出售其所有权。同时,技术又有一些不同于一般商品的特点,它是一种特殊的商品。比如,它没有固定的形式,可能是一些图纸、资料、配方,也可能是一些口头传授的经验或演示的操作技能;它不需要经过再生产就可以多次使用和转让,其边际成本几乎等于零,等等。

5.双重性

即技术既有公的一方面,也有私的一方面,在市场经济条件下,一方面,不论是企业还是公共研究机构开发出来的新技术,都可以通过申请专利的方式获得其使用的垄断权,从而将其变成所谓的产权性技术。任何其他人要使用这种新技术,都必须首先获得发明者或者说是技术的产权所有人的同意并获得专利许可。从这个意义上来说,技术是纯粹的私人产品。然而另一方面,在正常情况下,垄断是有限度的,竞争者迟早能够模仿或创造类似先期创新的技术,技术最终将走向公有。其一,根据专利法,对于发明的引诱和奖赏是控制发明使用的暂时而有限的法律权利,作为交换,发明人要披露其发明及其基本工作机制,并且同意在一定年限以后放弃其产权控制,有关技术发明的信息是公开的,任何人都可能无偿地利用这些信息,并在此基础上进行更为深入的研究,在这个意义上,技术本身就具有先天性的公共产品性质;其二,任何技术早晚都会泄露出去,即使是专利也只允许保护发明人在一定时期以内享有独家使用权。虽然,私人的研究开发活动最初产生了产权性知识。但是,这种知识不会停止在私有状态上,它将泄露出来并变为公有。专利很少能够完全防止这一点,在大多数情况下,人们可以围绕着这种技术知识进行发明,而成文专利本身就提供了一些如何这样做的线索。而且,无论如何,在许多年以后专利会到期失效。围绕着技术的某些方面所建立的工业秘密之墙也是可以渗透的。科学家和工程师从一家公司转移到另一家公司,在此过程中他们也带走了前公司正在研究的技术知识。所以,技术又有发展成为公共产品的必然趋势。

6.两面性

长期以来,由于重视对客观世界的认识与改造而忽视对主观世界的认识与改造,使人的发展滞后于、不适应于技术的发展,从而使人类不正确使用技术的现象愈演愈烈。现在,人类已越来越明显地看到并越来越清醒地认识到:正确使用技术给人类带来的巨大福利和不正确使用技术给人类造成的严重危害是同样不容忽视的,人们形象地把技术的这一双重作用称为双刃剑。从特定意义上可以说,研究人类如何为正确目的和沿着正确方向去使用与发展技术比研究技术本身更重要。因为人类是技术的发明者和使用者,所以,技术对人类有益还是有害不是由它本身决定的,而是由人类如何使用决定的。应当使人类尽快成熟到能正确使用技术的程度,以便使技术趋利避害,为人类造福。

7.人文性

由于人是技术的创造者和使用者,技术物化物都是由人设计、生产出来,并且是由人直接或间接操作而使用的,所以人决定技术的使用方向、发展水平、使用效果和价值。技术归根结底是人的技术,既是由人创造的,又是为人服务的。正因为技术活动的主体永远是人,因而技术深深地打上了主体的烙印,即技术不仅发射着人类智慧的光芒,而且闪烁着人性的光辉。所以,技术从它诞生那天起一直到现在和未来,都充满了人性,具有鲜明的人文性。

当然,技术的共同特征不止这些,上面概括出的是所有技术都具有的一些共同基本特征,这些共同基本特征反映了技术的共性。需要强调指出和特别注意的是,技术所具有的这些共同特征在不同类型技术上的表现方式和体现程度不尽相同。

(三)技术的分类

技术的一般分类如下:

按技术的生产要素特征划分为:劳动密集型技术、资金密集型技术。

按技术的功能划分为:生活技术、生产技术、管理技术、决策技术、服务技术。

按技术的发展阶段划分为:实验室技术、成熟技术、淘汰技术。

按技术的公开程度划分为:公开技术、半公开技术、秘密技术。

按技术法律保护划分为:专利技术、专有技术、计算机软件技术、普通技术。

按技术的水平划分为:高精尖端技术、先进技术、一般技术。

企业的技术非常复杂,它不是单一的,而是一个繁杂的体系。根据技术在竞争中的地位,可以把技术分为基础技术、特色技术、关键技术。根据技术的生命周期,技术可以分为初生技术、发展中技术、成熟技术和衰退技术。根据技术的研发程度,可以把技术分为试验技术、研究中技术。根据技术的先进程度,可以把技术分为淘汰技术、成熟技术、先进技术和前沿技术等。

基础技术是那些被广泛用于现有经营业务中的技术。在很多场合中,基础技术为企业进入某种经营业务提供所需的技能,但目前已不再具有竞争优势,它已成为现成的技术,竞争对手已广泛地具备这种技术。基础技术是一个公司进入新业务和保持其业务所必需的技术。掌握这种技术虽不能使企业具有竞争优势,但对于拟进入相关经营领域而缺少这种技术的企业仍然有用。

特色技术是企业独家掌握的专有技术,它能给企业带来独享利润。特色技术好比特色经营一样,具有独占性。

关键技术是保证企业或其经营单位能在一定时间内具有最显著竞争优势的技术。它是企业战胜其竞争对手、增强其竞争地位的主要力量。掌握这种技术是保证企业成功经营某种业务所必需的。

试验中技术是处于试验阶段中的技术,具有很大潜力,可成为未来的关键技术。它们刚从实验室中产生出来,开始用于试制新产品,在取得成功后拟用于核心产品。实现试验中技术具有一定的风险,因为其可靠性、效率、对产品性能和成本的影响均是未知数。从实验室试验转入小批量试制,再进入大批量生产是关键的转移。

研究中技术也称初生技术,是指那些构成未来(试验中)的技术。这类技术尚处于研究阶段,已表明它具有应用前景,但不一定能保证其使用的经济价值。

(四)技术的进化

美国特拉华大学科技史教授乔治·巴萨拉(George Basalla),在研究技术发展史的过程中发现,技术制品也像地球上的生物一样丰富多样,不计其数,而且也存在着继承、变异、选择等类似于生物的进化现象。他以生物进化论为基本出发点,通过技术制品和生物物种的类比,结合技术发展史中的重大事件,构造了一套比较完善的技术发展的进化模式,并出版了其专著“The Evolution of Technology”,[49]企图解释多样性的人工制品出现的原因及其选择机制。巴萨拉所构建的技术发展的进化假说,其理论基础是达尔文的生物进化论,基本的研究对象是代表技术标志的人工制品,即人造物。他认为,“人造物对如何理解技术起着关键性的作用”,是阐明技术进化论的关键因素,是一切研究工作的基础和前提,人造物对技术进化的重要性不亚于物种对生物进化的意义。根据是什么呢?其一,技术领域的多样性不亚于生物王国的多样性,人造物的种类和生物种类一样多得惊人;其二,若以不同技术、文化和历史阶段中选择出来的人造物的详细实例研究做基础,通过类比研究和案例研究,我们会发现,多样性的人造物之间也有千丝万缕的联系。新的人造物是对旧的人造物的继承和发展,这与生物界的遗传、变异和选择等进化现象极为相似。技术进化也与生物进化一样,具有多样性、延续性、遗传、变异、创新、选择和进化的特性。由于人造物的继承性和延续性的存在,技术进化的结果导致物品的丰富多彩,创新是人造物世界不断丰富的源泉,而选择过程是为了选出新颖的、符合人们要求的人造物,并将其不断复制与强化。

人们对技术进化这一现象,早就有所关注。据巴萨拉考证,塞缪尔·勃特勒在其文学作品中,富于幻想地用类似于生命进化的方式来解释机器的发展。皮特·里弗斯则通过对兵器进行形态分类,揭示了技术制品的类进化行为。而马克思在达尔文刚创立生物进化论不久,就呼吁写一部以进化论学说为参照的技术史评著。马克思强调,发明是一种建立在许多微小改进基础之上的技术累进过程,而不是少数天才人物个人英雄主义的杰作。此外,奥格本、吉尔菲兰和厄舍尔也宣扬要从达尔文主义中吸取灵感来建立技术发展理论。这样,巴萨拉认为他的技术进化论并不是前无古人的工作,而是从前人研究的基础上“进化”而来。

巴萨拉认为,整个人造物世界的主旋律是延续性。延续性这一特点意味着:新产品只能脱胎于原有的老产品;也就是说,新产品从来就不是纯理论的、独出心裁的或凭空想象出来的创造物。[50]即在人造物世界出现的任何东西都是以已经存在的东西为基础的。现存最古老的人造物是石器,它们处在人类刻意排列的一系列相互关联的、有分叉的、不间断的人造物系列的最前端。实际上,石器伴随人类有200万年的历史,在这漫长的发展历史中,石器本身存在着明显的传承延续和进化的关系,并为人类技术(青铜器、铁器)的发展提供了最早的模型,在技术的进化史上有着重要的意义。可以说,简陋的石器技术为以后的复杂技术提供了技术遗传变异之母。即使像爱迪生照明系统这样大的技术体系也同样表现出变化中的延续性,他是比照原有煤气照明系统的基础上进行创新的。“爱迪生照明系统这个例子表明,每个新技术系统都是从先前的系统中派生出来的,就像每种不同的新人造物一样,都是从过去已有的人造物中冒出来的。”[50]既然每一种新人造物的出现在某种程度上都是建立在一种相关的、已有人造物的基础上,那么,从发生学来说,最早的技术又是从哪里来的呢?它以什么做模型?巴萨拉详细分析了带刺铁丝在美国的发明事例,认为来自大自然的天然物是我们人造物的发生学模型,人类从天然物中得到启发,从而转化为人造物,因此,“甚至是最简单的人造物也有其鼻祖”。所以,无论是物质范畴的人造物,还是虚幻世界的假想机器,都是借鉴其他人造物,或在某些特殊情况下借鉴自然物而制造的。

技术的历史与人类的历史同样久远。当第一件用于砍砸的石器握在原始人手里时,原始技术就诞生了。从原始技术到现代技术,走过了漫长的道路,发生了翻天覆地的变化。在这一漫长的历史过程中,技术走过了一条不断进化发展之路,其延续性与继承性充分说明了人类技术的进化性。我们常常惊异于大自然的无限创造力,其实人类的创造力更伟大,技术产品的多样性就充分说明了这一点。卡尔·马克思在1867年惊奇地了解到,在英国伯明翰就生产500种不同的锤子,而且每一种都有不同的用场。我们要问:为什么有这么多种不同的技术产物存在?人们常常把这归因于人们的不同需求,认为是需求决定了技术产物的多样性。这初看起来有一定的道理,但又难以解释一切。汽车的发明并不是由于全球范围内严重的马匹短缺,人们急于找到一种新的代步工具或运输工具。实际上,在汽车发明后的头十年里,即1895~1905年,汽车一直是一种玩具。有人可能会说,正是人们玩乐的需要才刺激了汽车的发明,但是人们玩乐的需要难道不依赖汽车的发明吗?从原始人最简单的基本生理需求到现代人各种各样的稀奇古怪的需求,难道不是技术的进步在刺激、引导并作为保证的吗?技术产物的多样性并不能由人的需求单方面决定,它有技术自身的内部原因。技术作为体系的存在并不是静止、僵死的,每一单项技术间都有可能聚合、嫁接而衍生出新的技术,而随着技术的不断积累,技术间组合出的技术可能性就空前膨胀,技术产物的数量就呈几何级数增长。正像生物进化需要有生物的多样性作保证一样,技术产物的多样性既是技术进化的结果,同时也是技术进化的前提条件。没有技术产物的多样性,就谈不到技术进化的社会选择,就谈不到技术乃至人类的可持续发展。(www.daowen.com)

在生物的进化过程中,选择是一个重要环节。达尔文把它概括为“物竞天择、适者生存”。在技术进化的过程中,选择也是一条重要的机制和一个重要的手段和过程。这是因为,由于技术创新能力的过剩,会使在发明与需求之间产生不完全的契合,因此选择的过程就必然发生,有些革新被开发并吸纳进了一种文化中,而另一些相应地被拒之于门外。那些获选的就被复制,加入到人造物的洪流,成为引发出新人造物的原型。被拒之门外的创新之物,除非有人特意将它们带回这一人造物的洪流中,否则对未来的人造物世界产生影响的机会就将极其微小。

那么,技术进化的选择机制是什么呢?总的说来,最终获选的是与社会价值观和预期需求相一致并顺应了当时社会所持的观念与看法的那些技术。生物的进化与技术的进化也有本质的区别。比如说,选择机制上,生物的进化是自然选择的结果,自然选择带有很强的随机性;技术进化更多的是人为选择的结果,带有很强的目的性。人类根据技术的功用来决定是采用还是放弃、拒绝某项技术。但是技术的功能并非是单一的,而往往是多功能的,人们该根据哪项功能来取舍呢?因此,技术的选择是一个复杂的过程,涉及因素众多,如经济、军事、社会和文化等。也就是说,经济约束、军事需求、道德压力、政治控制和文化价值、时髦和流行的力量对技术选择都有影响。在技术的选择过程中,经济约束是必须首先考虑的因素。市场运用足够的拉动力来刺激发明者顺着需求的某一线路前进,然后将这项发明转换成商业用品。假如某一项技术改进或发明有利可图,一些企业家注定能看到它的潜力,就会投入生产,并使之走向市场。

但通过水轮、蒸汽机、机械收割机和超音速飞机等技术史案例的分析,我们会发现,这些新产品的选择没有一项仅仅是受经济需求控制的。军事需求对技术的选择就起着重要作用,因为平时对成本和足够的投资回报的关心被战时确保国家安全而产生的紧迫军事需求所取代。在现代,军事需求已极大地影响着关键技术革新的选择,后来才慢慢在民用领地找到自己的位置。也就是说,许多新技术首先是由于军事的需要,不惜血本地发展创新与采用,之后才慢慢转向民用技术。20世纪下半叶,许多激动人心的新技术,如喷气式飞机、飞船、雷达、计算机、数控机床、微电子产品等,都有军事背景的烙印。正如巴萨拉所说:“从20世纪晚期的眼光来看,似乎军事与技术革新的联系也是我们时代的一大特征,是人类在未来发展趋势的唯一最显著的决定因子。”[50]社会因素和文化因素也是技术选择过程中必须考虑的,文化因素往往偏爱那些顺应人们习惯的创新。就是在技术发展的某些点上,创新的选择不是由社会共有的文化价值观驱动,而是由在某一地区风行10年或更长时间然后消失的、一时的流行所决定。因此,我们对时尚和时髦常常需要特别加以重视。19世纪的气动火车和20世纪的核动力交通工具,都是受当时时尚和时髦的冲动影响而投入大量的资金,但最后却不得不以失败而告终。总之,技术进化中的选择是一个复杂的过程,影响技术选择的因素也是多样的,“经济和军事需要、社会和文化态度,以及追求技术时尚这些因素都影响了对新颖之物的选择”。[50]任何企图寻找某个单一因素最后影响技术选择的想法,都是不符合历史事实的。

(五)技术发展的极限

1.技术极限

技术的发展经历由产生到成熟再到淘汰的过程,且其发展呈S形曲线,这是由技术发展规律决定的。根据技术的生命周期,技术的发展分为初生阶段、成长阶段、成熟阶段、衰退阶段,相应地可以把技术分为初生技术、发展中技术、成熟技术和下降技术等。在技术发展的初创阶段,技术的发展速度非常缓慢,涉及技术的攻关,无数难题需要克服。随着技术的日益完善,且被人们所接受以后,则技术的成长与扩散则相当快。等到这项技术成熟以后,再想获得重大改进则非常难,到达了它的极限,常称为技术极限,如图3-1所示。

一项技术到达它的极限后,若再追加投资,其效率很低,甚至无法收回投资。好多企业感觉不到这种技术极限的到来,在这时候投资进行技术创新,导致企业投资的失败,跌入创新陷阱,造成重大损失,甚至危及企业的安全。所以,及时把握技术极限就显得非常重要。一般来讲,预示技术极限的征兆有:①研发部门的效率明显下降。②研发部门中某一部分不能按时完成任务。③趋向于改进工艺而不是改进产品。④竞争对手的出现,他们采用迥然不同的技术方案。⑤不同竞争对手间,虽然其技术投入相去甚远,但其产品性能无甚差别。[51]这些征兆的出现,预示该技术已经达到它的极限,这时应及时从事替代技术的研发,而不应再投资现有技术的改进。

图3-1 技术S形曲线及创新陷阱

19世纪中叶,当首批蒸汽船投入使用时,占主导地位的帆船制造者开始提高他们的时间技术。他们制造的帆船使用了更多的帆,采用了易于更快速航行的船壳,并且只需要更少的船员。然而这一切只是暂时缓解了一项成熟技术的困境,并没有脱离原有的S形曲线。由于蒸汽船的巨大技术潜力,帆船终于从世界水运业中消失了。另一个例子是当晶体管在商业上首次露面时,萨尔瓦尼亚(Sylvania)公司不顾其他企业宣称的固态技术研究计划,坚持把研究与发展的努力放在提高真空管技术上,结果直到1968年才推出复合多功能单元。一些现象还表明,萨尔瓦尼亚公司除公开批评它的对立面之外,还一直相信真空管技术有前途。该公司一直费力地提高过时的真空管技术,使它踏上固态技术的S形曲线时已太迟了,并且投入的努力也太少,以至于不能在新市场上生存下去。

其实,任何领域的技术发展最终都要受到自然规律的制约。例如,在一块硅片上能放置多少晶体管取决于硅的晶体结构,一根纤维的最终长度取决于其分子间的连接状况。虽然大多数产业技术离最终的自然制约还很远,但终会来临,所以认识技术发展的极限依然是构想未来产业时所必须考虑的。

研究与开发(R&D)的任务就是向某一特定的技术极限逼进。然而,进展情况如何是由现实技术与技术极限的差距决定的,这种差距被称为“技术潜力”。现实技术手段越是接近技术极限,研究投入的边际产出也就越少,因为大多数有效的思想很可能已经使用过了。或者说越接近技术极限,进一步从事研发所获得的边际上的回报也越少。许多企业不知道技术极限在什么地方,因为找到技术极限是一种很复杂的事情。

例如,20世纪60年代后期,IBM公司研究了计算机技术的极限。沃特森研究试验室对计算机技术详细的评估验证了一个普遍性的假定——计算机技术的极限最终由照相平版印制的计算机电路的精确性决定。研究中还发现,部件设计、装置设计,特别是芯片“封装”设计的实现手段都有更加严格的、实践上的技术极限。为了绕开这些技术极限,科学家们改变了已有设计,提出了“多叠层列阵”的思路。IBM公司的4300系列计算机就是以这种思路为基础的。如果不是充分理解了技术极限,IBM公司在20世纪70年代的重大市场成功也许是不可能的。

技术发展的极限告诉我们,从技术发展的角度构想未来产业,不但要把握技术发展的基本走势,还要把握某项特定的技术发展的极限。基于接近发展极限的技术来构想未来产业是没有前途的,它可能会被基于突破该技术极限的其他技术产生的产业所取代,致使所构想的产业胎死腹中。

2.技术极限的识别

被动地等待极限到来是不明智的。有远见的管理者应该勇于抛弃陈腐的技术,在能预知的范围内尽快地转入新技术的研究与应用,寻找新的技术突破。一般来说,技术极限到来前有一些典型的征兆:

(1)高层管理者有技术效率开始降低的感觉。管理层如果不能测度技术进步的话,就不得不依赖内在感觉来掌握S形曲线何时已经平坦了。不幸的是,等到曲线“平坦”被感觉到时,这次竞争可能已经输了。

(2)有研究开发延误期限的趋势。研究开发部门如果丧失效率则往往是一个信号,这意味着技术正在接近它的极限。

(3)在企业中研究与开发从产品向工艺转移。一旦产品技术接近其极限时,工艺进步往往取代了产品进步而成为技术创新的最主要来源。

(4)研究与开发部门明显丧失生产率。对于达到极限的技术已没有改进的空间了。

(5)销售增长的源泉趋向于更狭小的细分市场。在一个典型的技术替代模式的最后阶段,企业通过产品线的扩散来填充一些小的细分市场。然而这往往是迫不得已的做法,它表明技术的成熟程度不断提高,因此这可以作为一个期待新的S形曲线的信号。

(6)市场竞争者在研究与开发费用上差别很大,然而他们的产出差别并不大。如果多投入不会带来市场优势,并且少投入也不会带来市场劣势,这时技术已达到了极限。

3.技术创新陷阱

当技术极限来临时,企业及时转向新技术开发是困难的。因为新旧技术存在技术范式的根本变化,其技术轨道决然不同。事实上,在旧技术轨道与新技术轨道之间存在着技术创新陷阱,正是技术创新陷阱使企业难以成功地跨越旧技术惯性。技术创新陷阱是指这样一种技术创新领域,即企业在其中越创新越死亡。在技术创新陷阱中,企业越是利用自己原有的技术专长,越是持续技术创新,在原有技术轨道上就走得越远。这样,企业越会延滞进入新的技术轨道,也越来越遭受旧技术极限的扼制;而一旦新的技术轨道成为行业的主导时,企业就被市场淘汰。

技术创新陷阱具有三个突出的特点:其一,具有隐蔽性,不易觉察。在技术创新陷阱中,企业依然投入巨量的技术创新资源,保持技术创新活力,产品创新和工艺创新的“锦上添花”之作或“革命”也依然不断,产品需求持续扩张。这种短时期的表面繁荣不仅不能确保企业未来的生存,它还麻痹了企业经营者,使其看不到或不能正视企业潜在的经营困境。其二,具有锁定性,不易摆脱。企业往往在自己技术系统惯性的驱动下,不知不觉地进入技术创新陷阱之中,而一旦进入再想摆脱就非常困难了。其三,具有破坏性,不易弥补。它擒获了企业技术创新的“愿景”,也就是说它使企业不能正确地看到行业技术未来发展的方向。不仅如此,它还耗散了企业的技术创新资源,消解了企业的市场生存根基,使企业趋于灭亡。[52]

技术创新陷阱表现有两种:一是在原技术S形曲线的尾部,这时企业技术创新是在原技术范式的基础上对产品或工艺进行渐进改进,它的典型特征是:有确定的技术范式作指导;有充足的技术创新资源的支持;在一定时期有强大的、明确的市场需求拉动;在一定时期有显著的技术创新效益,并使旧技术性能奇迹般的提高;具有技术性能改进速率低、研发生产率低、创新持续性小等缺点,这些缺点因前四点的遮蔽而被企业忽视;技术创新最终因新技术的兴起而失去市场需求。二是在新技术S形曲线的头部,这时企业技术创新旨在创造和占领一个全新市场或替代原有的市场,但选错了新的技术范式,注定难以成功。在汽车早期开发中进行电动和蒸汽动力开发,就是跌入了这种技术创新陷阱之中。在这种技术创新陷阱中,企业典型的创新特征是:有很大的不确定性,包括市场不确定和技术不确定;产品昂贵,缺乏可靠性,市场需求小;技术创新资源不充足;充满企业家精神;技术创新最终因主导设计的出现而失去市场。

当技术到达极限时,企业不能及时转向新技术轨道而陷入第一种技术创新陷阱中,其主要原因是:

(1)认知障碍。原有企业越成功就越有一套完备的感知环境的信息处理系统。[52]当技术极限来临时,替代技术特别是带有破坏性的新技术,即使被监视到了,这些资料与企业工程师原有的心智模式不相适应,也很难引起他们的关注,因而很可能被他们的心智过滤器过滤掉。即使新技术被工程师和管理人员认识到了,也还很难通过他们的权利过滤器,因为新技术常常破坏作为工程师和管理人员权利基础的原有知识和能力。由此可见,这个系统是不适于认识具有新的技术范式的新技术。

(2)行动障碍。企业即使开发出了全新技术,但全新技术的进一步持续开发,会遭到常规的市场营销试验、财务评价以及原有技术开发防御的障碍,全新技术在企业很难发展起来。按照常规,样品研制出来之后,销售人员把它拿到他们所熟悉的市场上做试验。由于是全新产品,不适合老用户的“老胃口”,因而试验的结果不理想,得到否定新产品的结论。全新产品一开始除了具有某一方面的独到性能之外,在其他方面,如质量、稳定性等都还存在许多不足,它们的市场还没有形成。在这种情况下,理性的常规财务评价对新技术开发不利。财务部门和营销部门都理智地反对全新技术的进一步开发。在新技术开发面临障碍的同时,原有技术产品的开发充满活力。另一方面,在企业内部,营销部门、研发部门、财务部门和管理部门由于“行为惯例”,也由于考虑原有产品市场巨大、风险小、创新效率和效益较高,所以全力支持原技术产品的渐进开发,这些进一步构成新技术开发的障碍,使企业陷入技术创新陷阱中。技术极限到来时,原有企业即使避开了第一种技术创新陷阱,但可能与新进入企业一样跌入新技术初始阶段的技术创新陷阱中,这是由存在的不确定性造成的。这里的不确定性包括技术不确定性和市场不确定性两种。在新技术的流动阶段,企业和用户都处于无知状态,企业不知道最终应开发什么形式的技术,用户也不知道他们真正的需求是什么,所以此阶段企业家凭借自己的洞察力,以市场为导向,勇于尝试,不断试错,开发有市场的新技术,用户也支持不同类型的技术产品,因而企业难以预见哪一种技术将发展为主导设计,进而可能跌入技术创新陷阱中。对具体企业来说,它步入流动阶段进攻型技术创新陷阱之中,还与其附属资产、公司战略措施、与用户的交流方式、行业法规和政府干预等有关。

(六)技术的替代

图3-2描述了轮胎帘子布技术发展的过程。轮胎帘子布纤维材料最早使用的是棉花,人造丝引入后,由于其强度高,可以使轮胎制得更薄,且不像棉花那样易腐烂,使轮胎寿命更长,因此其技术性能高于棉花。随着研究开发投入的增加,人造丝性能不断改进。第二次世界大战后,尼龙技术引入,超过了类似人造丝的过程。后来,聚酯的引入使轮胎帘子布的性能更进一步提高。随着新材料的引入并不断改进,必然会出现新材料替代旧材料的技术替代,人造丝替代了棉花,尼龙替代了人造丝,聚酯替代了尼龙。

生产人造丝的主要厂商是美国粘胶纤维公司和杜邦公司,杜邦公司意识到人造丝的局限性,第二次世界大战后投资转向其拥有专利的尼龙材料,而粘胶纤维公司仍在为改进人造丝做努力,最后,杜邦公司取得了竞争的胜利,粘胶纤维公司败落而被收购。但尼龙轮胎有一个缺点,即在低温下轮胎底部会产生一个“平点”,会与地面发生撞击,汽车制造商提出了改进要求。杜邦公司一边寻找替代技术,一边试图改进尼龙的性能,把这两项任务都交给了尼龙生产部,杜邦并不知道当时的尼龙技术处在S形曲线上的位置,花了7500万美元的研究开发费却一无所获。此时赛乐尼斯公司选择了聚酯技术,该技术明显优于尼龙,即使在很低的温度下也不会产生“平点”;而且研发投资效益率很高,按照专家的分析,每百万元的投资取得0.33单位的技术改进,而尼龙只有0.08单位。从而,赛乐尼斯公司的研发生产率是杜邦的4倍,与杜邦相比,具有5∶1的优势,结果,其用于轮胎帘子布的投资仅相当于杜邦的1/2,但进步速度却是杜邦的2.5倍,最后,赛乐尼斯公司在这一轮的竞争中取得胜利。杜邦又寻找新的替代技术,开发了一种韧性特别高的纤维Kerlar,新一轮的替代竞争又开始了。[53]

图3-2 轮胎帘子布的技术发展

资料来源:傅家骥等:《技术创新学》,清华大学出版社1998。

当确认一种新技术替代一种旧技术以后,企业是否立即向新技术转移。这涉及对新技术替代旧技术的速度和程度的估计。

不同技术、不同时期的技术替代速度有很大差别,我国排版印刷业在短短几年内迅速由铅字手工排版创新到激光排版技术,而机械动力商船取代帆船的时间差不多经历了一个世纪。新技术是否完全替代旧技术,即新技术对旧技术的替代程度,受技术性质、技术使用者偏好、经济及社会条件等因素的影响,分析者和决策者要审慎地分析实际问题,作出明智的判断。

预测技术替代的速度和程度对企业制定技术战略和规划、掌握技术进步的节奏、最大限度地利用成熟技术和市场而又不在新技术竞争中落伍,有重要的现实意义。例如,激光视听技术比磁带技术有显著的优越性,替代过程正在展开,但替代速度和程度仍未见最后分晓,在这种情况下,从事磁带技术研究开发与应用的企业就面临着一个重要选择:是保持还是放弃磁带技术?飞利浦公司是磁带录音机专利的发明者和拥有者,在激光技术出现后,该公司认为磁带录音机即将被替代,因而在全世界范围内放弃了这项专利,而日本人则抓住这个机会开发出各种等级、各种型号的录音机,占领了世界市场60%的份额,反过来冲击了飞利浦公司的传统市场。这是飞利浦公司的一项重大决策失误,其失误的根源在于对技术替代速度与程度的错误判断。

三、技术创新的路径依赖

路径依赖最早是由生物学家在研究物种进化分叉和物种进化等级次序时提出来的。物种进化一方面决定于基因的随机演变和外部环境,另一方面还决定于基因本身的等级序列控制。当物种进化时,偶然性随机因素启动序列控制机制,则产生各种样式的路径,这些路径互不重合、互不干扰,这就是路径依赖的本意。其后,古尔德在研究生物进化中的间断均衡现象和熊猫拇指进化问题时,进一步提出了生物演进路径的机制及路径,并明确了“路径依赖”概念。[54]

技术创新演化过程也存在路径依赖现象,阿瑟等人利用概率理论工具分析系统的配置过程,假设技术创新在扩散过程中被采用的概率高于其市场份额,那么在配置或采用该技术创新的过程中就会有一种增加的趋势;而当它较低时,就有一种下降的趋势。如果当总的配置增加时,技术创新的比例或份额就会稳定在一个不动点上。实际上,技术系统中存在多个不动点,选择哪一个不动点取决于过程所遵从的路径,取决于路径中随机事件的累积效应。在这里,Arthur(1994)提出了两个问题:一个是某一技术创新在扩散中采纳者越多,路径依赖效应就越强;另一个是遵循路径突破则意味着打破或重构既有的标准体系。[55]受随机事件的影响必然出现的不一定发生,不可能发生的却能够出现。

一项技术一旦出现,就会出现一种自我强化的现象,使环境成为适合自身生存而不利于其他技术生存的生态场。首先发展起来的技术通常可以凭借占先的优势地位,利用规模优势使单位成本降低,由于技术的普遍流行导致学习效应提高,许多行为者采取相同技术产生协调效应,在市场上越是流行就促使人们相信它会进一步流行预期,等等,从而形成自我增强的良性循环。此时,当一种更优良的技术却可能由于晚进入一步,没有能获得足够的追随者而陷入恶性循环,甚至“锁定”在某种无效状态之中。QWERTY键盘、汽油发动机、轻水反应堆、VHS录像带版式等,都说明了这一点。[56]总之,细小的事件和偶然的情况常常会把技术发展引入特定的路径,而不同的路径会导致完全不同的结果。

不仅技术创新遵从明显的路径依赖,就是企业的技术创新战略也一样具有路径依赖。企业技术战略路径的选择,并非不受任何约束而可以完全自由地选择;相反,它受到企业现有基础,即所处地位的制约,还受到其发展前途、战略目标和未来机会的约束。也就是说,它不能脱离已有轨道任意发展,受制于现有的发展路径,即存在路径依赖性。任何时候,企业的技术创新战略均要受到来自路径依赖性的两方面的约束:受到现有知识和未来知识发展状况的约束,同时也受到企业在这方面认知的制约。[57]

虽然“技术决定论”者认为纯技术的发展有其内在逻辑,它可以使企业发现技术创新的机会。但是,科技发展的历史证明,推动科技发展的是社会发展的物质需要。从目前新技术的发展来看,技术的发展不是随心所欲的,而是受制于科学技术发展的社会、经济和物质技术条件,以及现有的工业技术基础和科学技术的知识积累。

除了知识的限制外,还存在认知上的限制,即受制于企业学习和开拓创新的能力。前面讨论过,进行创新需要对复杂的技术系统和组织系统的运行进行改进和变革,这就需要进行试验、调整和学习。学习只能是渐进的,如果变革的步子跨得太大,就会在很多方面大大增加不确定性,从而降低学习的能力。因而,企业的学习也是有路径依赖性的,其探索的方向要受到企业现有开发上所积累的能力限制,受到现有产品和工艺基础的限制。从一个轨道转到另一个轨道上去学习是很不容易的,代价很大,而且有时几乎是不可能的,因为有认知上的限制。

另外,企业的技术发展,不可能靠某一个人,而是要依靠一个具有专门知识并相互合作的群体,要依靠由于经验而形成和积累的、难以表达的知识(隐性知识)和组织知识,它具有绝对重要的作用。这就是为什么企业必须在内部完成其大部分的创新活动。当企业从外部通过协作和购买获得有关的知识时,不同的实践和认知结构会使其花费巨大代价去进行吸收工作,甚至使消化工作无法进行。

尽管技术具有不确定性,但是这并不像在黑暗中完全看不清方向,使技术发展前景不可估测。技术发展沿着某个固有的逻辑进行,表明技术的不确定性是有一定变化趋势的不确定性。这种不确定性往往表现为开发过程中的不确定性,如图3-3所示。

图3-3 技术发展的路径

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