第二讲S曲线-技术变革与创新课件

S曲线,技术变革与创新柳卸林

教授,副院长,中国科学院研究生院管理学院liuxielin@

1S曲线,技术变革与创新柳卸林

教授,副院长,中国科学院研究从科学研究到产品开发基础研究(basicresearch)应用研究(appliedresearch)试验发展(experimentaldevelopment)研究气流中的压力条件与固体浮力为获得飞机所需的空气动力学数据,进行气流中压力条件和固体浮力研究飞机样机机身的开发工作研究微生物耐辐射的生物化学和生物物理研究为获得保存果汁方法所需的知识,就加热和辐射对酵母生存的影响而进行微生物学的研究发展一种用于γ射线保存果汁的方法目的寻求真理以工程为目标,探讨知识应用的可能性把研究成果应用于生产上内容发现新现象,新的联系新工艺,新发明,新产品,工艺改进成果论文专利专利,图纸,样品2从科学研究到产品开发基础研究(basicresearch)基础研究与创新基础研究会产生重大创新,但时间很长.计算机,生物,通信,基本上都是科学家们发明出来的.美国ARCH风险投资公司:只投资基础研究的成果.但基础研究到创新,需要经历从原理到实验室技术实现再到工业化产品的痛苦过程.中国科学家和大学不愿做技术,愿做科学.3基础研究与创新基础研究会产生重大创新,但时间很长.3液晶的发明对全球的液晶研究者和产业界人士来说，1968年如此重要。因为在这一年，美国RCA公司在广播中向世界报告：公司的博士研究生黑尔迈乐等人提出并发明液晶显示技术。

这条消息引起了法国原子能委员会的兴趣。当时，正在原子能所工作的物理学家P-G•德热纳，组织了一个由结晶学、化学、材料缺陷、光学、核共振和理论专家级组成的多学科研究小组，在巴黎市郊奥赛开展液晶物理的基础研究。研究中，德热纳认识到序参数、相变等概念是处理液晶复杂系统的物理基础，并在此基础上写出专著《液晶物理学》。

德热纳将液晶的排列比喻为“篮子里的苹果，当“篮子”晃动时，液晶就会重新排列，实际上这就是液晶显示的原理。1991年，诺贝尔物理学奖授予德热纳，表彰“他发现，为研究简单系统中有序现象而发展出来方法，也适用于更复杂系统的研究，特别是液晶和高分子。”

1968年，44岁的日本物理学家江崎玲於奈（因发明江崎二极管而获1973年诺贝尔物理学奖）正在美国IBM实验室工作，他立即将RCA发明液晶显示技术的消息介绍给日本重点大学和大公司，这引起了日本理化学研究所科学家小林骏介的兴趣。小林骏介1969年到美国学习，回到日本后开始液晶基础研究。4液晶的发明对全球的液晶研究者和产业界人士来说，1968年如此液晶发明史年份重要事件公司备注1888奥地利植物学家Reinetzer发现了液晶1960年左右威廉斯突然想到有可能建造一个运用光学开关和反射光来工作的扁平显示器，明出来的基本液晶显示器。美国RCA公司1960年左右薄膜晶体管（TFT）被RCA的萨洛夫研究中心发明出来美国RCA公司一些企业早期介入对薄膜晶体管的研究不是为了LCD，而是为了寻找制作集成电路的方法。1963西屋电气开始了一个小规模的TFT研究项目美国西屋电气1964Heilmeier在重新选取液晶材料的过程中发现了并组模式，即液晶具有二项色性，制作出来液晶在施加电场时从透明变成乳白色的显示器——“动态散射”美国RCA公司1968展示了一台实物大小的液晶平屏电视模型，其他一些液晶的应用原型，包括数字读出仪和数字显示的电子钟美国RCA公司引起了日本工业界对液晶显示的强烈兴趣1970弗加森发明了扭曲相列型液晶显示器（SN-LCD）弗加森创办的公司1966年弗加森离开西屋公司，并自己创办了公司70年代早期RCA的乳白色动态散射LCD和弗加森的暗黑扭曲相列LCD展开竞争，最后以RCA散射LCD的惨败而告终1971RCA中止了自己的TFT项目美国RCA公司1972夏普公司花费300万美元从RCA购买了一项LCD专利日本夏普公司1973精工生产了世界第一块数字LCD表日本精工公司精工从弗加森的公司获得技术许可1979西屋电气终止TFT项目美国西屋电气80年代初期美国的RCA公司、AT&T公司、通用电气公司、惠普公司和西屋电气公司纷纷放弃了平板显示技术开发，平板显示技术在上世纪80年代走到了十字路口。原因就是风险高、项目过于宏大1982精工采用主动矩阵显示器技术，用硅片代替薄膜晶体管，研制出世界上第一块单色屏腕表电视，但是没有生产日本精工公司80年代初期卡西欧、西铁成和精工在工作一段时间后认识到，硅片永远不会成为大量生产液晶电视的方法，必须向薄膜晶体管(TFT)发起挑战。1983精工应用薄膜晶体管研制出微型LCD电视日本精工公司把液晶从失败的境地挽救出来1983康宁转向生产TFT玻璃基板。美国康宁公司1983-1984松下、日立、东芝等大企业纷纷行动起来研制和生产液晶显示器电视5液晶发明史年份重要事件公司备注1888奥地利植物学家Rein66S型曲线含意.一个技术的发展在一开始非常缓慢中间阶段非常快以后开始衰退到了一定的的极限之后,人们会开发出新的技术以替代它.7S型曲线含意.一个技术的发展在一开始非常缓慢7练习结合自己的科研或知识,寻找几个技术发展的轨道,确定它的曲线,关键是参数的选择.8练习结合自己的科研或知识,寻找几个技术发展的轨道,确定它的曲9910101111S曲线是技术单元是企业是产业?12S曲线是技术单元121313医药产业的S曲线14医药产业的S曲线14151516161717什么决定S曲线的移动?现有企业(incumbents)没有动力引入新技术.因为新技术会比已有技术不成熟,不稳定.如,现有的锂电池,不如传统的铅酸电池性能好.但后者污染大,体积大.美国RCA公司:1968年却是让他们追悔不已的一年。当黑尔迈乐在20世纪60年代初发明了液晶显示技术后，公司对此相当重视，一直将其列为重大机密项目，直至1968年才在一项最新成果的报道中向世界披露，但这时，RCA公司的一些领导人一方面局限于传统半导体产品，一方面又过分强调初出茅庐的液晶显示技术的缺点，诋毁其产业化。为此，液晶专利被卖出，研究小组成员外流，包括正在那里做博士后的德国物理学家海尔费里希。现有企业会投资开发现有技术.因为需要有旧产品上回收投资,除非产品市场份额在下降.新产品会吃掉现有产品的市场,如,铜轴电缆企业不愿意用光纤产品,因为一用光纤,老产品马上要退市.中国科学院开发的二步法生产维生素.企业家们没有看到新技术的危胁.老技术老产品的性能还可以再改进.在新技术到来之后,许多老产品都在不断完善.有组织上的障碍.18什么决定S曲线的移动?现有企业(incumbents)没有R.Foster(McKinsey)提出S曲线并认为是重要的管理工具.我公司的核心技术已经到S曲线那个点了,我应该开发下一代技术吗?但S曲线不完美.1.你很难判断什么时候到达技术的极限.2.决定一个技术的命运是多种因素的产物.数码相机,其命运与其它技术相关.U盘:华旗为什么能胜出.VCD为什么中国发展比美国快?3.新技术完善的速度.许多新技术预言很早但一直不难出来.纳米热?4.公司的财力决定对新技术投资.要平衡,否则会陷入困境.19R.Foster(McKinsey)提出S曲线并认为是重要A--U模型对现实一个产业创新的演化研究,发现:产品创新在前,工艺创新在后.发现一开始在新产品设计在竞争,但出现一个主导设计,宣告设计定型.新企业的发展空间在主导设计出现前,一旦主导设计定型,已有企业会反过来成为赢家.而新企业也要迅速采纳主导设计.小企业的结构必须很灵活,去适应各种不同的设计.企业的数量不断在减少.20A--U模型对现实一个产业创新的演化研究,发现:产品创新在前通信卫星通迅:1985,Qualcomm曾经接收HUGHES的委托,开发这一系统.后来的MOTTO开发出铱星系统.Cellular网络通信:信号传输很弱,只能在一个局部的范围.需要用基站进行传递.这一网络在美国得到政府批准很慢,一个原因是政府要阻止AT&T的垄断.AT&T在1985年左右开发成功.后来,北欧企业NOKIA,ERIICCSON后来居上.21通信卫星通迅:1985,Qualcomm曾经接收HUGH这里首先区分一下FDD与TDD的区别FDD=frequencydivisionduplex频分双工频分双工也叫全双工传输信号的时候需要两个独立的信道一个信道传输下行信息一个信道传输上行信息两个信道之间有一个保护频段上下行频率间隔190MHz两个信道频率对称以防止临近的接收机和发射机之间产生干扰TDD=timedivisionduplex时分双工TDMA=timedivisionmultipleaccess时分多址接入GSM既是FDD又是TDMA。首先，不管900还是1800频段，都被划分成很多频点，这就是FDD；其次，每个频点，又被划分为8个时隙，这就是TDMACDMA要与TDMA作竞争,后来,GSM是在TDMA的基础开发成功的,并在欧洲得到广泛使用(1991建商业网)22这里首先区分一下FDD与TDD的区别22汽车:上个世纪初电动汽车蒸汽汽车汽油汽车柴油汽车?后来:汽油发动机,封闭车身(DODGE)成主导设计.23汽车:上个世纪初电动汽车23动态模型:Utterback-Abernathy模型主导设计时间创新企业数量24动态模型:Utterback-Abernathy模型主导设2525有很多反例INTEL在有重大产品(微处理器和DRAM)之前就在开发MOS技术(MetalOxidesemiconductor).进入主导设计后,企业由于有了标准,如果实现开放,进入的企业会越来越多,不是越来越少.如TD-SCDMA.主导设计前的很少,定型后更多.不同产业很不一样.26有很多反例INTEL在有重大产品(微处理器和DRAM)之前反向Utterback-Abernathy模型:韩国,LINSUKIM;二次创新,中国吴晓波.为什么?27反向Utterback-Abernathy模型:韩国,L结构创新:Henderson-Clarkmodel问题?为什么一些企业居然不能驾驭一些渐进的创新?如,XEROX开发不出小型的复印机?RCA,对半导体,放大器,杨声机,都有很好的经验,但开发不出手提收音机?因为许多小型化是结构的创新.他们发现:产品是由部件联结在一起,成为一个产品需要两种知识:部件的知识和联结的知识,他们叫这种联结为结构的知识.由此,产生了四种不同的创新.提出结构创新,对传统的产品和工艺创新进行的丰富.28结构创新:Henderson-Clarkmodel问题?2929问题的来源将结构的创新与渐进的创新混淆了.尽管这一创新不需要部件的变化,但结构需要变化.结构创新经常是诀窍类知识,且经常包涵在组织的程序中.因此,变化难.最近几年,模块化成为一个大趋势,使这一概念得到了很大的推广.30问题的来源将结构的创新与渐进的创新混淆了.尽管这一创新不需硬盘CPU主板显卡内存SeLinux/UnixMichitosh显示器打印机产品结构的模块化---PC制造业31硬盘CPU主板显卡内存SeLinux/UnixMichi参考文献:R.Foster,Creativedestruction.Currency,2001.Utterback,Masteringthedynamicsofinnovation,1994.把握创新,清华大学出版社.1999.32参考文献:R.Foster,CreativedestruS曲线,技术变革与创新柳卸林

教授,副院长,中国科学院研究生院管理学院liuxielin@

33S曲线,技术变革与创新柳卸林

教授,副院长,中国科学院研究从科学研究到产品开发基础研究(basicresearch)应用研究(appliedresearch)试验发展(experimentaldevelopment)研究气流中的压力条件与固体浮力为获得飞机所需的空气动力学数据,进行气流中压力条件和固体浮力研究飞机样机机身的开发工作研究微生物耐辐射的生物化学和生物物理研究为获得保存果汁方法所需的知识,就加热和辐射对酵母生存的影响而进行微生物学的研究发展一种用于γ射线保存果汁的方法目的寻求真理以工程为目标,探讨知识应用的可能性把研究成果应用于生产上内容发现新现象,新的联系新工艺,新发明,新产品,工艺改进成果论文专利专利,图纸,样品34从科学研究到产品开发基础研究(basicresearch)基础研究与创新基础研究会产生重大创新,但时间很长.计算机,生物,通信,基本上都是科学家们发明出来的.美国ARCH风险投资公司:只投资基础研究的成果.但基础研究到创新,需要经历从原理到实验室技术实现再到工业化产品的痛苦过程.中国科学家和大学不愿做技术,愿做科学.35基础研究与创新基础研究会产生重大创新,但时间很长.3液晶的发明对全球的液晶研究者和产业界人士来说，1968年如此重要。因为在这一年，美国RCA公司在广播中向世界报告：公司的博士研究生黑尔迈乐等人提出并发明液晶显示技术。

这条消息引起了法国原子能委员会的兴趣。当时，正在原子能所工作的物理学家P-G•德热纳，组织了一个由结晶学、化学、材料缺陷、光学、核共振和理论专家级组成的多学科研究小组，在巴黎市郊奥赛开展液晶物理的基础研究。研究中，德热纳认识到序参数、相变等概念是处理液晶复杂系统的物理基础，并在此基础上写出专著《液晶物理学》。

德热纳将液晶的排列比喻为“篮子里的苹果，当“篮子”晃动时，液晶就会重新排列，实际上这就是液晶显示的原理。1991年，诺贝尔物理学奖授予德热纳，表彰“他发现，为研究简单系统中有序现象而发展出来方法，也适用于更复杂系统的研究，特别是液晶和高分子。”

1968年，44岁的日本物理学家江崎玲於奈（因发明江崎二极管而获1973年诺贝尔物理学奖）正在美国IBM实验室工作，他立即将RCA发明液晶显示技术的消息介绍给日本重点大学和大公司，这引起了日本理化学研究所科学家小林骏介的兴趣。小林骏介1969年到美国学习，回到日本后开始液晶基础研究。36液晶的发明对全球的液晶研究者和产业界人士来说，1968年如此液晶发明史年份重要事件公司备注1888奥地利植物学家Reinetzer发现了液晶1960年左右威廉斯突然想到有可能建造一个运用光学开关和反射光来工作的扁平显示器，明出来的基本液晶显示器。美国RCA公司1960年左右薄膜晶体管（TFT）被RCA的萨洛夫研究中心发明出来美国RCA公司一些企业早期介入对薄膜晶体管的研究不是为了LCD，而是为了寻找制作集成电路的方法。1963西屋电气开始了一个小规模的TFT研究项目美国西屋电气1964Heilmeier在重新选取液晶材料的过程中发现了并组模式，即液晶具有二项色性，制作出来液晶在施加电场时从透明变成乳白色的显示器——“动态散射”美国RCA公司1968展示了一台实物大小的液晶平屏电视模型，其他一些液晶的应用原型，包括数字读出仪和数字显示的电子钟美国RCA公司引起了日本工业界对液晶显示的强烈兴趣1970弗加森发明了扭曲相列型液晶显示器（SN-LCD）弗加森创办的公司1966年弗加森离开西屋公司，并自己创办了公司70年代早期RCA的乳白色动态散射LCD和弗加森的暗黑扭曲相列LCD展开竞争，最后以RCA散射LCD的惨败而告终1971RCA中止了自己的TFT项目美国RCA公司1972夏普公司花费300万美元从RCA购买了一项LCD专利日本夏普公司1973精工生产了世界第一块数字LCD表日本精工公司精工从弗加森的公司获得技术许可1979西屋电气终止TFT项目美国西屋电气80年代初期美国的RCA公司、AT&T公司、通用电气公司、惠普公司和西屋电气公司纷纷放弃了平板显示技术开发，平板显示技术在上世纪80年代走到了十字路口。原因就是风险高、项目过于宏大1982精工采用主动矩阵显示器技术，用硅片代替薄膜晶体管，研制出世界上第一块单色屏腕表电视，但是没有生产日本精工公司80年代初期卡西欧、西铁成和精工在工作一段时间后认识到，硅片永远不会成为大量生产液晶电视的方法，必须向薄膜晶体管(TFT)发起挑战。1983精工应用薄膜晶体管研制出微型LCD电视日本精工公司把液晶从失败的境地挽救出来1983康宁转向生产TFT玻璃基板。美国康宁公司1983-1984松下、日立、东芝等大企业纷纷行动起来研制和生产液晶显示器电视37液晶发明史年份重要事件公司备注1888奥地利植物学家Rein386S型曲线含意.一个技术的发展在一开始非常缓慢中间阶段非常快以后开始衰退到了一定的的极限之后,人们会开发出新的技术以替代它.39S型曲线含意.一个技术的发展在一开始非常缓慢7练习结合自己的科研或知识,寻找几个技术发展的轨道,确定它的曲线,关键是参数的选择.40练习结合自己的科研或知识,寻找几个技术发展的轨道,确定它的曲41942104311S曲线是技术单元是企业是产业?44S曲线是技术单元124513医药产业的S曲线46医药产业的S曲线14471548164917什么决定S曲线的移动?现有企业(incumbents)没有动力引入新技术.因为新技术会比已有技术不成熟,不稳定.如,现有的锂电池,不如传统的铅酸电池性能好.但后者污染大,体积大.美国RCA公司:1968年却是让他们追悔不已的一年。当黑尔迈乐在20世纪60年代初发明了液晶显示技术后，公司对此相当重视，一直将其列为重大机密项目，直至1968年才在一项最新成果的报道中向世界披露，但这时，RCA公司的一些领导人一方面局限于传统半导体产品，一方面又过分强调初出茅庐的液晶显示技术的缺点，诋毁其产业化。为此，液晶专利被卖出，研究小组成员外流，包括正在那里做博士后的德国物理学家海尔费里希。现有企业会投资开发现有技术.因为需要有旧产品上回收投资,除非产品市场份额在下降.新产品会吃掉现有产品的市场,如,铜轴电缆企业不愿意用光纤产品,因为一用光纤,老产品马上要退市.中国科学院开发的二步法生产维生素.企业家们没有看到新技术的危胁.老技术老产品的性能还可以再改进.在新技术到来之后,许多老产品都在不断完善.有组织上的障碍.50什么决定S曲线的移动?现有企业(incumbents)没有R.Foster(McKinsey)提出S曲线并认为是重要的管理工具.我公司的核心技术已经到S曲线那个点了,我应该开发下一代技术吗?但S曲线不完美.1.你很难判断什么时候到达技术的极限.2.决定一个技术的命运是多种因素的产物.数码相机,其命运与其它技术相关.U盘:华旗为什么能胜出.VCD为什么中国发展比美国快?3.新技术完善的速度.许多新技术预言很早但一直不难出来.纳米热?4.公司的财力决定对新技术投资.要平衡,否则会陷入困境.51R.Foster(McKinsey)提出S曲线并认为是重要A--U模型对现实一个产业创新的演化研究,发现:产品创新在前,工艺创新在后.发现一开始在新产品设计在竞争,但出现一个主导设计,宣告设计定型.新企业的发展空间在主导设计出现前,一旦主导设计定型,已有企业会反过来成为赢家.而新企业也要迅速采纳主导设计.小企业的结构必须很灵活,去适应各种不同的设计.企业的数量不断在减少.52A--U模型对现实一个产业创新的演化研究,发现:产品创新在前通信卫星通迅:1985,Qualcomm曾经接收HUGHES的委托,开发这一系统.后来的MOTTO开发出铱星系统.Cellular网络通信:信号传输很弱,只能在一个局部的范围.需要用基站进行传递.这一网络在美国得到政府批准很慢,一个原因是政府要阻止AT&T的垄断.AT&T在1985年左右开发成功.后来,北欧企业NOKIA,ERIICCSON后来居上.53通信卫星通迅:1985,Qualcomm曾经接收HUGH这里首先区分一下FDD与TDD的区别FDD=frequencydivisionduplex频分双工频分双工也叫全双工传输信号的时候需要两个独立的信道一个信道传输下行信息一个信道传输上行信息两个信道之间有一个保护频段上下行频率间隔190MHz两个信道频率对称以防止临近的接收机和发射机之间产生干扰TDD=timedivisionduplex时分双工TDMA=timedivisionmultipleaccess时分多址接入GSM既是FDD又是TDMA。首先，不管900还是1800频段，都被划分成很多频点，这就是FDD；其次，每个频点，又被划分为8个时隙，这就是TDMACDMA要与TDMA作竞争,后来,GSM是在TDMA的基础开发成功的,并在欧洲得到广泛使用(1991建商业网)54这里首先区分一下FDD与TDD的区别22汽车:上个世纪初电动汽车蒸汽汽车汽油汽车柴油汽车?后来:汽油发动机,封闭车身(DODGE)成主导设计.55汽车:上个世纪初电动汽车23动态模型:Ut