创新管理:赢得持续竞争优势(第二版)
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3.2 创新的动态过程

3.2.1 技术创新动态过程的U-A模型

国际著名的技术创新管理专家,美国麻省理工学院两位的著名教授Utterback和Abernathy通过对美国汽车工业技术创新的动态变化进行考察和长期研究,于1975年从创新内容的角度提出技术创新的动态过程模型(U-A模型),该模型对把握技术创新规律很有帮助。该模型认为,一个产业或一类产品的技术创新过程总体可划分为三个阶段,产品和工艺(流程)的创新频率体现出随时间而变化的动态特征,并且产品和工艺(流程)创新存在重要的相互关系Utterback J. M. , Abernathy W. J. , A Dynamic Model of Process and Product Innovation, Omega, 1975, 3(6), pp.639—656.,如图3-11所示。Klepper也构建了一个类似的模型,认为产业演进的技术创新过程是:在产业形成初期,产品创新大量涌现,工艺(流程)创新少,市场进入者众多;随着产品主导设计的出现,市场趋于成熟,大量创新集中于提高生产技术工艺(流程),经济规模和学习效益变得很重要。Klepper S. , Entry, Exit, Growth, and Innovation over the Product Life Cycle, The American Economic Review, 1996,86(3), pp.562—583.

图3-11 技术创新的动态过程模型(U-A模型)

资料来源:阿特拜克著,高建译,《把握创新》,清华大学出版社,1999。

变动阶段

主要是一类产品或一个产业部门的形成时期,在此阶段,技术与产品的变化极其迅速。产品创新在这一阶段同时面临技术和市场的不确定性,新产品使用的技术处于发散状态,不成熟、昂贵、不可靠,产品的性能不稳定;市场不稳定,企业还无法明确定位目标市场。由于技术和目标不确定,尚未形成主导设计,竞争的焦点是产品的功能,产品创新频率最高。频繁变化的产品设计,阻碍了相应的工艺(流程)创新,因而工艺(流程)创新频率较低。

过渡阶段

主导设计出现,形成产品标准,创新进入过渡阶段。用户对创新产品已有清晰的理解,市场接受创新产品;企业对该创新产品大量生产,采用适于大规模生产的组织形式,管理与控制显得更为重要,竞争的焦点是产品的质量与价格。企业已经根据标准设计采用专用的生产设备和专用的原材料,产品结构已经不允许做大的变动,产品创新频率下降,以工艺(流程)创新为主,追求高效率—低成本的制造过程。

特定阶段

产品完全定型,已经被其他企业模仿,竞争的基础是产品的质量与成本之比,产业的发展极为重视质量、成本和产量。高度自动化的生产将完全定型的特定产品与其高效率—低成本的制造过程紧密地吻合,产品与工艺(流程)中的任何一个细小的变化都将引起其他相应部分的变化,因而创新十分困难而且昂贵。产品创新和工艺(流程)创新仅以小的渐进方式进行,重大的产品或工艺(流程)创新较少出现。

这种在特定阶段下为了提高效率而采用刚性的高自动化设备,导致了同技术创新互不相容的矛盾。特定阶段意味着一个产业有可能被新一轮的突破性创新所毁灭。正如Christensen的观点,那些精于管理、有着很强创新能力的大公司在面对某些类型的市场和技术上的变化时,却无法保持其在行业中的领先地位。日本汽车制造业应用的柔性制造系统,在解决这一矛盾中做出了重要贡献。企业采用大规模定制策略,从标准化的产品平台生产出满足不同需要的独特产品,以产品的多样化和适用性来满足顾客的不同需要。柔性制造系统和大规模定制策略,为已走到创新尽头的特定阶段的产品找到了新的出路。

为了更好地理解技术创新在上述三个阶段的动态特征,用表3-2加以概括。

表3-2 技术创新三阶段的重要特征

资料来源:James M. Utterback, Mastering the Dynamics of Innovation, Harvard Business School Press, 1996, pp.94—95.

3.2.2 创新的链式模型

1.二次创新模型

浙江大学吴晓波教授基于对中国等发展中国家企业创新动态过程的长期深入分析,于1995年在经典的U-A模型的基础上提出了二次创新动态过程模型(见图3-12)。

图3-12 基于引进消化吸收基础上的二次创新模型

资料来源:吴晓波,《全球化制造与二次创新战略:赢得后发优势》,机械工业出版社,2006。

二次创新可以定义为那些建立在技术引进基础上,囿于已有技术范式,沿一次(原始)创新所定义的技术轨迹所进行的创新。这种模型是基于引进技术而后加以消化吸收并进而再创新的技术创新模式。一般来说,重点是渐进性创新。许多发展中国家都采用了这一模式,典型代表是第二次世界大战后的日本,采用这种模式后来居上,进而应用集成创新与原始创新,在20世纪80年代取得了全面竞争优势。其特征与U-A模型相反,在创新过程中先集中于所引进产品、工艺(流程)创新,然后在此基础上致力于产品创新。

二次创新根据技术来源可以分为成熟技术引进、新兴技术引进和实验室技术引进三种。可以认为,以成熟技术引进(如引进国外企业已经商业化的技术)为代表的创新是最为典型的二次创新,其创新很大程度上受到国外技术范式的制约。

二次创新模型主要有以下三类子模型(见图3-13):一是模仿型创新,指引进技术之后进行设备/工艺重组,然后生产销售;二是创造性模仿,指生产过程采用国产化的流程,进行生产流程的创新,然后进行生产销售;三是改进型创新,指在引进技术之后,不但进行国产化流程创新,而且还对技术进行研发改进,推出改进型创新产品。很多发展中国家的企业就是通过基于引进消化吸收基础上的二次创新模型快速成长起来的,如海尔、宝钢等。中国高铁产业近年来的快速发展也是二次创新模型的典型例子。

图3-13 二次创新模型的三类子模型

资料来源:吴晓波、窦伟、吴东,《全球制造网络中的我国企业自主创新:模式、机制与路径》, 《管理工程学报》,2010,24(S),第21—30页。

2.后二次创新模型

后二次创新模型是指直接到国外吸收实验室技术和先进流程技术,实现跨国价值活动控制和自主知识产权,这种以实验室和新兴技术引进为代表的创新囿于技术范式的程度较低,技术引进往往在主导设计确立之前,因此可以被认为是与一般二次创新不同的“后二次创新”。在全球化背景下,后二次创新的新兴技术和实验室技术都是通过海外研发活动获得的,这样的海外研发活动已经有了一定的一次创新特征,但由于其技术还是从发达国家获得的,海外研发的目的是为了在技术先进国家寻求技术资源,所以这样的创新仍可认为是二次创新的一种高级类型。这种模型主要需要依靠在国外投资建厂、进行海外研发和生产活动,从而推动全球市场销售,如图3-14所示。

图3-14 后二次创新模型

资料来源:吴晓波,《全球化制造与二次创新战略:赢得后发优势》,机械工业出版社,2006。

3.2.3 创新的链式模型

传统的研究对创新过程的复杂性与混乱性进行了线性简化,然而人们越来越认识到这一简化的不足。Kline和Rosenberg提出了创新的链式模型(图3-15),力求把与创新过程相关的主要活动都反映出来。创新的链式模型连接了创新过程的五大基本要素:潜在市场、发明或设计、详细设计与测试、生产及分销,形成了由市场分析到市场推广的创新链条;创新要素的连接包含每一阶段的反馈回路,反馈回路是对创新活动满足市场最终目标的不断纠偏过程;在设计、测试、生产等阶段,研发活动与创新链条形成了基于知识交互的紧密联系,研发活动为创新活动提供了解决方案,创新活动同时为研发活动提供了必要的技术、工具、流程及信息支撑。由此,创新链式模型更加详细全面地描述了创新中的各类活动及彼此之间关系的动态作用,解释了复杂创新过程的全貌。

图3-15 创新链式模型

符号说明:C代表创新的中心环节;f代表创新的反馈回路;F代表特别重要的反馈;K—R代表知识与研究之间的路径;当问题可在节点K解决时,连接3不发生作用;连接4代表路径依然存在疑问,所以用虚线表示;D代表发明和设计活动与研究之间的关系;I代表仪器、机器、工具、技术流程对科研的帮助;S代表直接或通过监控外部环境获取信息,用以支持与产品相关的科学研究。

资料来源:Stephen J. Kline, Nathan Rosenberg, An Overview of Innovation, in Ralph Landau, Nathan Rosenberg, The Positive Sum Strategy: Harnessing Technology for Economic Growth, National Academy Press, 1986.

3.2.4 创新的模式

根据创新经济学家Jensen和Lundvall教授(2004)及许庆瑞教授(2000)等的研究,创新有两种基本模式:基于科学技术的创新(Science-Technology-Innovation, STI)模式和基于实践体验(如学习、使用和互动等——Innovation by Doing, Using and Interaction, DUI)的创新模式。

1.基于科学技术的创新模式

也即以研发为基础的创新,其过程是从基础研究、应用研究、试验发展、试制、生产制造直至商业化,如图3-16所示。早期的创新理论研究与实践都是由发达国家的学者提出的,其适用范围往往也都是针对西方发达国家的。西方发达国家(技术领先国)的创新模式具有典型的一次创新特征,即始于研究活动的从发明到商业化的过程。这种创新模式的实现一般需要很强的研发能力和技术能力,需要充足的研发人力资源和物质资源做保障,依靠自身的努力和探索,实现核心技术的突破,并在此基础上依靠自身的技术能力,完成新产品开发并成功地实现商业化。基于科学技术的创新模式对研究开发活动的依赖性很高,内部研发是企业的战略性资产。很多发达国家实力雄厚的大企业往往采取这种创新模式。

图3-16 基于科学技术的创新模式(STI)

2.基于学习、使用和互动等实践体验的创新模式

即针对员工在产品生产过程中(或用户在使用过程中)遇到的问题,在企业现有技术能力的支撑下,通过研发或通过大学和科研机构共同研发,寻求问题的解决方案,实现技术创新。在寻求问题解决方案的过程中,员工(或用户)增长了技术知识或技术诀窍。如果这一过程相当复杂,问题的解决需要团队内部成员或不同团队成员的交互影响,从而产生许多新的共享技术经验和技术知识。这种创新模式的实现需要员工和用户具有解决问题的责任心和相应的技术能力,需要以普通员工较高的科学素质为基础。这一创新模式主要依靠在实践中不断改进来提高技术的使用效率,经验的积累扮演着关键角色。这一创新模式不是单纯从产品的角度出发,不是在核心技术方面,而是从用户的角度出发进行的。在非核心技术领域有效实施创新,也能较好地提高创新绩效和经济竞争力,是提供技术积累的有效途径。

STI模式需要更多的研发投入,更积极地参与研发活动,但并不意味着可以忽略DUI模式。同样,DUI模式必须以STI模式为基础和补充。在全球经济环境下,技术机会和市场条件瞬息万变,从核心技术开发,一直到市场、用户需求、用户的体验等,都是创新中必须要考虑的问题。充分掌握技术创新的规律,协调科技研发与制造和市场等外部因素,将STI模式和DUI模式有机结合,有效利用我国的科技资源,加快科技进步和产业化进程。通过内部研发和搜寻、吸收、利用外部创新资源相结合,提高技术创新能力。

显然,创新政策应根据产业特性而设计。STI模式的创新需要更大的研发投入,完备的实验设施,专业化、线性的组织形式,以及强大的知识产权保护政策;科学家、工程师是主要的创新者。产学研合作需要严格的契约,并充分限制员工流动。而DUI模式需要更大的学习与交流投入,用户、供应商、研发人员、一线员工等是主要的创新者,组织应更为开放,内部交流和跨组织知识管理颇有必要,但是,在宏观政策方面,不需要过强的知识产权保护力度,鼓励员工的合理流动,在DUI模式中,员工需要忠诚的不必是某个企业,而是他们为之感兴趣的产业。