企业技术创新系统的混沌特征及发展对策

企业技术创新系统的混沌特征及发展对策

为了促进中国企业技术创新能力的提高，政府努力从“市场交换技术”到“努力提高自主创新能力”的转变。中国政府在不断探索方法和途径上积极探出了有效提高企业技术创新能力的方法。中国目前有许多著名的国内企业，如华发银行和中兴，但中国的许多企业仍然处于“迷失状态”。如果我们深入研究中国的其他公司，我们会发现他们在知识产权方面取得了优异的成绩，正如负责人所说，“中国实际上没有取得真正意义上的创新成果。”。事实证明，中国企业无法真正实现创新能力系统结构的更新和技术创新能力的提高。在这项工作中，本文借鉴混沌理论研究了这个问题。1973年，著名的山西画家lorenz通过研究提出了“蝴蝶效应”理论。在具体的方程中，估计初始值附近两条曲线的结果之间的差异是惊人的，这打破了传统表达观念的结论。这通常是混淆研究的原型。1973年，混淆被正式用作科学术语。在美国数学杂志上发表的李天燕文章《循环3意味着混淆》中，明确有一个从有序到混乱的研究过程。随着研究的深入，混淆理论发展成为一个内容丰富、应用广泛的领域。他在20世纪90年代取得了巨大的进步，包括生物、数学、计算机科学、自然科学、化学、电子、信息科学、气象学、宇宙学和地质学的创新领域。从现有的文献来看，在创新方面的应用研究还不够深入。与此同时，许多研究存在“隐喻失当”的问题。1企业技术创新系统的特征企业在进行技术创新的过程中,具有类似于生物种群发展的规律和特征,即企业技术创新过程的实质上是一个代与代技术之间的传承过程.企业在进行技术创新时表现出一定的混沌基本特征:1)企业技术创新是一个复杂的非线性过程,具有内在随机性.混沌是确定性系统内部随机性的反应,随机性是指不规则的、不能预测的行为.内在随机性不同于外在的随机性,系统是由完全确定性的方程描述的,无需附加任何随机因素,但系统仍然会表现出类似随机性的行为.一方面,企业进行技术创新时涉及到“人、财、物”的混合作用,其中最为重要的因素就是“人”,人的创造力和思维的多变性都会造成企业技术创新过程中随机行为的出现.另一方面,企业的技术创新过程是涉及到技术、组织、文化、战略等各个方面,并且他们之间还存在着相互作用的耦合关系,其共同作用形成了企业技术创新系统整体的复杂结构.在企业技术创新系统中,会存在很多无法预测的情况,这些情况可能会产生无法估量的后果,系统也会因此陷入混沌.因此,企业技术创新是一个具有内在随机性的复杂非线性过程.2)企业技术创新系统表现出功能、过程和结构上的分形特征.①技术创新系统作为分形体,表现为它是具有复杂结构的层面结构分形.战略创新层面、知识创新层面和组织创新层面构成了企业技术创新系统整体,由于企业在结构层次上的多样性和复杂性,使得企业技术创新系统的结构在实现上也呈现出丰富的多样性和层次性,整个企业技术创新系统的实施与运行过程都呈现出良好的结构性和自相似性,表现为结构分形特征.②过程分形.企业技术创新过程是复杂的系统化过程,其内部存在多极主体间的相互作用,这些非线性相互作用构成了纵横交错的关系,创新活动在整体上构成复杂的创新网络形态.在创新网络中,多极创新主体的相互作用突出地体现了他们的竞争与合作,其是以信息交流、知识外溢为核心的复杂系统过程.可见,企业技术创新系统作为分形体表现出了过程分形的特征.③企业技术创新系统作为分形体,还表现为功能分形.所谓系统的功能是指系统在与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力和功效,是系统内部相对稳定的联系方式,组织秩序及时空形式的外在表现形式.在企业层次结构和运行机制的共同作用下,技术创新系统运行的功能表现为诸如核心技术、综合竞争力、运行绩效等多方面能力的获得,即技术创新系统的功能分形.3)企业技术创新对初始条件敏感依赖对于处于混沌状态的系统来讲,系统的长期行为敏感的依赖于系统的初始条件,这种系统运动轨迹对初始条件的敏感依赖是混沌的本质特征之一.系统的起始点存在稍微的差别或微小的扰动,在短期内并不会体现出很大的差异,但是系统的最终状态会出现巨大的差异.一方面,企业技术创新表现出了很大的集聚效应,即在技术创新方面表现优异的企业会依据初始状态的微小差异,不断聚集更加优秀的创新人才和创新资源,最终实现技术创新的跨越式发展.可见,微小的技术创新初始值差异,可能通过诸多外界条件的影响,在集聚效应的作用下导致完全不同的最终状态.另一方面,从时间维度的角度来看,当我选取不同的研究起点时,初始条件可能是技术创新项目进行中的.由于企业技术创新系统的诸多复杂性,这会导致在企业技术创新管理实践中,一些问题没有充分考虑,因此而产生的差异可能会引致系统的许多节点、环节、层面不是按人们设置的状态存在,最终导致企业技术创新最终状态的巨大差异.例如,当我们将时间起点定位在一个项目的研发后期(因为我们通常的研究是以企业为单位的,而不是针对企业的具体项目,因此可能出现企业正处于一个项目研发后期的情况.),由于项目组组长的离职这一初始条件的差异,可能导致整个创新项目的失败,进而造成整个企业技术创新系统的崩溃.可见,企业技术创新系统具有对初始状态的高敏感性.2公司技术创新系统的混合模型2.1技术创新的严格限制如上文提到在以往的研究中,大部分学者在运用混沌理论中的虫口模型时均没有进行合适的隐喻,而如果隐喻这一步存在问题,则文章整体研究的科学性可能受到质疑.想要避免这一问题就必须首先清楚虫口模型的基本情况,其具体是描述这样一种现象:设有这样一种昆虫,代与代之间没有混合,即一代消亡后,另一代才出生,并且在一个有限的生存环境中生息繁衍.通过以上描述可以发现,如果我们借用虫口模型来研究经济管理问题时,必须满足模型的基本前提条件.但是,已有研究中普遍存在这样一个问题:待研究对象的基本特征往往不满足于虫口模型的限制条件.因此,这些研究虽然具有的一定的价值,但其研究结论的科学性可能存在一定的问题.本文对企业技术创新进行研究,发现技术创新可以符合虫口模型的基础条件.以企业的第n代创新成果来隐喻第n代的种群总数,以企业所有资源所能产生的最大创新成果来隐喻环境能支撑和供养种群数量的最大限额.1)技术创新并不是凭空产生的,通常情况下期需要在已有创新成果的基础上进行,因此企业的前一代创新成果是后一代成果的重要基础,这就好像自然界中昆虫父代与子代之间的关系;2)技术创新以专利和新产品作为衡量的标准,因此通常情况下不会存在父代与子代之间的混合.例如对于新产品而言,企业是会等待前一代产品销售进入衰退期后才会进行新产品的推出,新产品对于老产品具有很强的替代作用,因此可以近似的看成一代消亡后,另一代才出生;3)无论一个多么强大的企业其自身的资源总是有限的,因此企业技术创新必然存在于一个有限的“生存环境”当中.通过以上分析,我们认为企业技术创新符合虫口模型的前提条件,可以运用这一模型对其混沌特性进行研究.设Nn代表企业第n代创新成果的总数,N0代表企业所有资源所能产生的最大创新成果,则xn=Nn/N0为约化的创新成果数量.需要特别指出的是,在研究企业技术创新问题时,“代”的概念并不是传统的以每年计算,我们用平均创新年限来衡量,一般取3a.在考虑创新率及创新环境等外界要素的影响下,第n+1代创新成果数与第n代创新成果数的关系如下:xn+1=rxn(1−xn),xn∈.(1)xn+1=rxn(1-xn),xn∈.(1)其中,r=f(s1,s2,…,sn),表示政府行为对企业技术创新的影响因子,政府可以采取税收、财政、政策等手段,通过一定的函数关系作用于企业技术创新.2.2政府行为的激励将xn和xn+1之间的数学关系反应在坐标轴上,是一条抛物线.从数学表达式上来看当xn+1=xn时,企业技术创新达到稳定状态.因此选择一条通过原点的线来进行分析,则式(1)所表述的抛物线可能存在2种情况:1)抛物线在直线下面,除原点外,抛物线与直线没有交点;2)抛物线一部分在直线之上,除原点之外,还存在一个抛物线与直线的交点.通过以上分析,可以找出一个重要的临界点,即直线是抛物线的切线位置,式(1)可以推导出x=rx(1-x),此时x=0,因此r=1.即当r<1时,在xn+1>0范围内抛物线与45°线之间只相交于原点,如图1所示.此时x=0是企业技术创新的最终稳定点,即企业最终面临创新枯竭,最终走向灭亡的命运.可见,当政府无法通过有效的途径提供一个有利于创新发展的环境时,企业的技术创新无论起点在哪里,最终必然会走向失败.当3>r>1时,斜线与抛物线的交点个数由1增加到2个,分别为(0,1-1/r),此时的周期数为1,具体情况如图2所示.在此种情况下,企业技术创新的稳定点由原来的原点变为1-1/r.随着r的增加,政府行为由缺乏激励变为适度激励,政府对企业技术创新表现出更加积极的态度.在此种情况下,无论企业技术创新的起点在何处(除原点和1点),都会在政府行为的有效促进下,通过技术创新系统自身的发展与演化,最终趋向于稳定点1-1/r处.从政府角度来看,可以通过有效的控制r值,达到对企业技术创新系统的控制.从宏观层面来看,企业整体的技术创新能力可以实现有效的提升,同时有利于企业技术创新系统的发展.当3.569946>r>3时,点1-1/r不在稳定,系统由1周期解变化到多周期解,此时政府行为的激励效果表现为稍强激励,以2周期为例,具体如图3所示.此时,政府对企业技术创新的激励效果仍然是有效的,但是当企业的技术创新起点选择不同时,可能出现不同的最终演化终点.特别是当r>3.449488时,系统已经出现了4周期,这些周期有高有低,可能出现不理想的技术创新演化均衡点.显然当r较小时,对于技术创新系统演化的控制比较容易.当4>r>3.569946时,企业技术创新系统进入混沌状态.此时,政府行为的激励效果表现为过度激励,即政府越位.这在发展中国家并不少见,政府为了实现技术赶超,会通过有效的行政与财政手段,积极促进企业进行技术创新,提升其技术创新能力.但是,如果这种激励过度的话,则会造成整个系统混沌状态的出现.处于混沌状态的系统存在着蝴蝶效应,微小的初值差异可能会造成最终演化结果的巨大差异.因此,在此种情况下,并不利于对整个系统实施有效的控制.通过以上分析可知,政府行为激励因子过小或者过度都是不利于企业技术创新系统演化的.当激励因子过小时,企业由于不存在一个良好的技术创新环境而无法进行有效的创新,最终必将走向技术创新的枯竭;当激励因子过大时,就会出现政府越位现象,即企业并不关注技术创新的成功与否,因为技术创新的失败将有政府来买单,而企业并不需要为技术创新失败而承担责任.技术创新系统进入混沌状态,虽然政府的投入力度较大,但是由于初始值的微小差异,造成技术创新系统运行不佳的后果.3进行技术创新的基础条件建设上文分析可知,政府选择适度的激励力度是企业技术创新系统演化和控制的关键,因此必须找到有效的途径来规范政府行为,通过研究发现政府可以从以下几方面入手来达到适度的激励:1)在企业技术创新过程中,政府的无作为会造成促进动力过低,最终导致技术创新的消亡.首先,政府可以建设数据库信息平台、公共服务、中介服务组织等基础设施,其中数据库信息平台的建设具体包括:科技基础数据中心、自然科技资源库、科技文献中心、科技网络环境等,数据库信息平台的建设使得企业对于创新源的搜索变得相对容易,并且可以为企业提供技术创新相关信息的检索与查找,最大程度上避免了技术创新过程中易犯的“低水平重复”问题.其次,政府可以通过财政补助、风险投资和项目规划等手段促进企业技术创新系统发展中的资金问题,辅以政府购买和提供技术创新产品销售途径等扶植政策.同时,政府要通过有效的法律手段实现知识产权的保护,积极构建有利于技术创新开展的创新文化,以达到促进企业技术创新发展的目的.2)政府在促进企业技术创新的过程中,要注意过度激励的问题.通过本文的研究发现,政府的越位行为可能导致企业技术创新系统进入混沌状态,进而增加控制的难度.因此,对于政府而言要特别注意财政补助、项目规划和政府购买这几方面,因为这几项是最有可能引发政府越位行为的.从我国的发展来看,政府应该注重以上3方面的规范化,进一步明确政企的责任,将有限的资源更多的投向环境与基础设施建设中,因为这些是有助于企业进行技术创新的基础条件,可以让企业在公平环境中自由发挥,同时自负盈亏.国际成功案例表明,只有企业真正成为创新主体才能实现技术创新能力的全面提升.4研究结论与展望本文借鉴混沌理论中的虫口模型对企业技术创新系统的演化问题进行了研究,研究主要得出以下结论:1)企业技术创新系统存在着非线性、内在随机性、分形和对初始条件敏感等特征,即企业技术创新系统具备混沌的一般特性.2)企业技术创新系统满足虫口模型的前提要求.目前,应用混沌理论对创新问题进行研究的文献中,存在模型隐喻不恰当的问题.本文通过对虫口模型的条件和技术创新系统的细致分析得出,企业技术创新系统满足虫口模型的前提要求,可以采用混沌理论对其进行分析.3)政府可以通过有效的行政与财政手段,对企业技术创新系统的演化进行控制.政府行为激励因子可以对企业技术创新系统产生影响,随着其从大到小的变化,企业技术创新系统逐步进入混沌状态.对于处于发展中国家横列的中国尤其要注意,过强的激励政策并不一定能够实现预期的效果,只有遵照实物的正常发展规律,有效的控制激励因子,才能够实现企业技术创新系统整体创新能力的提升.4)具体的来讲,政府可以通过建设数据库信息平台、公共服务、