社會-技術系統轉型理論及其在能源系統轉型中的應用

呂　濤，王春玲，王　飛

(中國礦業大學管理學院，江蘇　徐州　221116)

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社會-技術系統轉型理論及其在能源系統轉型中的應用

呂濤，王春玲，王飛

(中國礦業大學管理學院，江蘇徐州221116)

摘要：社會-技術系統轉型近年來引起了學者的關注，形成了多層次分析框架、轉型管理等理論。多層次模型認為，社會-技術系統轉型是宏觀環境、現有體制、創新利基相互作用的結果；轉型管理理論將社會-技術系統轉型看成一個持續、漸進的過程，包括轉型戰略管理、轉型策略管理和轉型運作管理等層次。能源系統作為典型的社會-技術系統，是社會-技術系統轉型研究的重點領域之一。國外關于社會-技術系統轉型的研究成果和實踐經驗，為中國社會-技術系統轉型帶來了許多有益的經驗和啟示。

關鍵詞：社會-技術系統；多層次理論；轉型管理；能源系統

在國民經濟和社會發展中，存在多個實現特定社會功能的社會-技術系統(Socio-technical System)，如能源系統、供水系統、交通系統等。這類系統具有多維度、多層次的特點，既是社會系統，包含組織網絡和相關的制度體系；也是技術系統，包括相關物理設施及技術、知識體系[1]。當前，這些社會-技術系統面臨著可持續發展的嚴峻挑戰[2]。

基于這種背景，本文首先回顧了社會-技術系統轉型的理論框架，然后概述了社會-技術系統轉型理論在能源系統轉型中的應用，提出了中國能源系統轉型的關鍵舉措，最后得出了相關結論。

1面向可持續性的社會-技術系統轉型理論

1.1多層次視角的社會-技術系統轉型理論

社會-技術系統轉型是實現某種社會功能的社會-技術系統的根本性變化，在轉型過程中，新的產品、新的服務、新的商業模式、新的組織形式、新的制度體系出現，部分或者全部地取代已有的產品、服務、商業模式、組織、制度。

在多個社會-技術系統轉型理論框架中，Geels等學者基于演化經濟學、社會網絡理論、制度經濟學等提出的多層次視角的研究框架影響最大。該理論框架將社會-技術系統分成三個層次：宏觀層次的外部環境(Landscape)；中觀層次的社會技術體制(Socio-technical regime)；微觀層次的創新性利基(Niches)。每一層次都由多個要素組成，越是宏觀層次的要素越穩定(見圖1)[1,3]。

圖1　典型的社會-技術系統轉型過程資料來源：文獻[4][8]

社會-技術體制是社會-技術系統發展過程中形成的、支撐社會-技術系統運行的、由社會-技術系統中占主導地位的用戶偏好、產品、技術、組織、規制、標準、知識等構成的高度關聯的穩定結構。社會技術體制包含三類相互聯系的要素：行動者和社會集團網絡；指導行動者的規范、意識和規則；原料、技術、基礎設施等。利基是滿足特定市場需求的創新企業、創新技術或產品，是新技術的“孵化室”和體制變化的“種子”，如研究開發實驗室、技術示范項目、已經形成的縫隙市場等。宏觀環境是指影響社會-技術體制和利基發展的外部環境，包括政治、經濟、社會、文化等因素。宏觀環境的變化一般非常緩慢，但一旦發生變化，會對現行體制產生壓力，使現有體制結構弱化、動搖甚至坍塌，同時為創新性利基的呈現、發展和集聚提供機會[4-7]。

根據三個層次的概念，Geels等認為，轉型是外部環境、現有體制、創新利基中各種因素相互作用的結果。典型的作用過程是(見圖1)：宏觀環境的變化，會對現有社會技術體制(現有企業、技術、產業政策等)形成壓力，為利基出現提供機會窗口；當利基發展到一定程度后，會形成較強的資源配置能力和制度影響力，與原有的社會技術體制相抗衡，從而打破現有體制的穩定狀態；當現有體制無法適應并抵制來自外部環境和利基越來越強的壓力時，最終就會出現技術轉型和體制的改變，新的社會技術體制(新的產品、技術、標準、規則等)出現，并影響宏觀環境。[4,8]

根據三者作用方式的不同，Geels等又把社會-技術系統轉型分成了四種轉型路徑：改革路徑、技術替代、重構路徑、分裂和重置路徑。Geels等解釋了每種路徑的內涵、主要行動者及其作用過程，對四種轉型路徑的發展過程進行了舉例說明[9]。

1.2社會-技術系統轉型管理理論

另一個值得關注的研究框架是轉型管理理論。RenéKemp、Jan Rotmans等人從轉型管理的視角研究了社會-技術系統轉型，指出轉型管理是一個循環過程，包括轉型發展機會的提出；可持續視角和轉型議程的設計；轉型示范和項目的開啟和執行；轉型過程、目標、政策和學習效果的評價和監測四個環節[10]。在轉型管理理論中，將轉型管理分為三個層次：轉型戰略管理、轉型策略管理、轉型運作管理，其中轉型戰略管理強調可持續發展觀念和可持續文化的建立；轉型策略管理重在社會-技術系統本身的體制變化，包括技術、產品、產業政策等的變化；轉型運作管理重在轉型實踐，強調通過創新性利基項目的操作和拓展，實現對主導社會-技術體制的更新和替代。與傳統的政策制定的線性管理模式不同，轉型管理強調當前政策與長期遠景的一致性，需要根據長期的可持續目標制定分階段的目標、政策和措施，通過分階段轉型政策和措施的實施，實現面向未來的可持續性目標。

2社會-技術系統轉型理論在能源系統轉型中的應用

在人類社會發展中，能源系統發生過兩次大的轉型和變革。當前人類對第三次能源系統轉型(從化石能源向可持續、可再生能源的轉型)的呼聲高漲。管理能源轉型并逐步建立可持續能源系統，也成為人類社會本世紀最重要的任務之一[11]。

2.1多層次視角的能源系統轉型研究

能源系統作為典型的社會-技術系統，既包括技術要素，也包括社會要素主管部門、能源消費者和制度(法規、規制、標準)[12]。研究能源系統轉型不僅要分析物理設施和技術發展，還要分析技術要素內部、社會要素內部、技術要素與社會要素之間的聯系。

像其他社會-技術系統轉型一樣，能源系統轉型也是宏觀環境、現有能源體制和創新利基相互作用的結果。Verbong和Geels利用社會技術體系轉型的多層次理論，分析了荷蘭1960—2004年的電力系統轉型問題[13]。在三層次要素中，他們認為社會-技術體制的分析最為重要，包括三個維度：一是行動者和社會集團，電力體制包括大型用戶、經濟事務部、家庭等；二是行動者的行動規范、規則等，包括規制、標準、法律等；三是物質實體和技術要素，包括電網、電廠、發電資源等。通過分析發現：

(1)創新利基對現有電力體系帶來的變革壓力不斷增加。經歷40余年的變革，荷蘭電力系統已經發生了變化。由于實施了電力市場自由化，大型用戶和家庭有了選擇權，天然氣發電、風電、熱電聯產等分散式發電發展較快，風電、光伏發電等新能源發電接入電網的需求越發強烈，對電網穩定性和電網監測提出了新的要求，現有電力體系尤其是電網感受到了變革壓力。

(2)政府政策對能源系統轉型具有重要影響，但是政府政策具有不穩定性和不確定性。政府政策除了關注新能源對環境的影響外，經常把能源政策和產業政策關聯起來，關注新能源產業能否發展成大的產業，能否吸引更多的就業。當創新性利基學習擴散較為困難時，政府會放棄創新性利基轉向其他短期有效的政策，不能為投資者提供長期保障和穩定性，給投資者帶來不確定性和傷害。

(3)創新利基的擴散受到現有體制的影響。從長遠來看，各利益主體對電力系統的革命性變化非常有信心，但是由于存在風力發電受到當地居民的反對、光伏發電存在成本較高等問題，可再生能源在荷蘭的發展也并不順利。相反，熱電聯產和煤炭-生物質能混合燃燒發電，給現有電網帶來的震蕩較小，更容易被現有體制內的企業接受，發展較為迅速。20世紀60年代開始的天然氣發電替代了大量的煤炭電廠，天然氣得到廣泛利用，很快占到了能源消費的40%左右；而光伏發電、風電等新能源對現有體制(技術、制度、基礎設施等)的沖擊較大，自21世紀初開始的可再生能源對化石能源的替代并不順利，將是一個非常緩慢的過程。

2.2轉型管理理論在能源系統轉型中的應用

為了實現能源轉型，許多國家制定了能源系統轉型管理組織和政策。例如，2001年，荷蘭制定了第四個環境政策規劃[10,14]。

René Kemp等利用轉型管理理論，對荷蘭的能源轉型政策進行了分析，指出荷蘭能源系統轉型管理需要解決六大問題：多目標(安全、潔凈、經濟)之間的沖突、備選方案未來的不確定性、分散式管理和控制、政治近視癥、短期和長期的協調、能源系統鎖定的風險[10]。Florian Kern和Adrian Smith通過半結構化訪談方法，也對荷蘭能源轉型政策執行效果及其存在的問題進行了分析，提出了轉型管理方法在政治上的障礙：長期目標和短期效果的權衡、創造公平競爭環境與選擇性投資的矛盾、依靠已有企業的漸進性改革還是新進入者的創新、如何選擇性培育有前途的利基[14]。

2.3關于中國能源系統轉型的思考

中國是全球最大的能源消費國，也是一個嚴重依賴煤炭能源的國家，煤炭主導的能源消費結構多年來變化不大。基于這種能源格局，中國的能源轉型不僅對于自身、對全球能源變革也具有決定性影響，從一定程度上講，沒有中國的能源轉型，就沒有全球能源系統的根本性轉型。結合社會-技術系統轉型理論、國外能源系統轉型的經驗及中國能源發展現狀，提出中國能源轉型的關鍵舉措包括：通過轉型管理加強能源轉型戰略設計、支持能源技術創新和新型能源基礎設施建設、建立與能源轉型相適應的法律體系和體制機制。

(1)通過轉型管理加強能源轉型戰略設計。作為一個發展中的能源和煤炭消費大國，必須通過戰略設計合理規劃能源轉型進程、準確定位不同能源在能源轉型中的角色。

在中國能源轉型規劃和管理中(見圖2)，長期目標著眼于建立可持續能源系統，重點是轉型愿景的確立和可持續文化的建立；中期目標是建立多元化的能源供給體系，重點是在轉型愿景和可持續文化的指導下確定轉型路徑和轉型議程；短期轉型管理是運作層次，包括轉型措施和創新示范等，重點是在轉型路徑和轉型議程的指導下，從能源供應側、能源需求側、能源技術創新與基礎設施等方面制定具體措施。能源轉型管理可以有效協調長期和短期，實現長期愿景對短期行動的引領、短期行動對長期愿景的保障，避免了鎖定風險。

圖2　能源轉型管理框架

與西方發達國家不同，中國能源轉型具有雙重含義，既包括西方發達國家已經完成的由煤炭能源向油氣、核能的轉型，也包括西方國家正在進行的由化石能源、核能向可再生能源的轉型。從中國的能源資源結構看，中國的能源轉型不能依靠一種清潔能源，必須各種能源協調發展，調整、改造現有能源系統與建設全新能源系統相結合，從技術、制度上更容易被現有能源體系接受的潔凈煤、天然氣、水電、核電等傳統潔凈能源入手，建立多樣化的能源體系。同時，構建適合可再生能源發展的制度體系、技術體系和能源基礎設施，加快發展可再生能源，為建立可持續能源系統創造條件。

(2)大力支持能源技術創新和新型能源基礎設施建設。在向清潔、可持續能源轉型的過程中，必然出現一批前所未及的能源科技問題，因此能源轉型的過程同時也是能源新技術開發利用的過程，中國能源轉型必須大力支持能源技術創新，包括煤炭高效清潔利用技術、海上風電技術、光伏發電技術、先進核能技術、智能電網技術、特高壓輸電技術、電動汽車技術、儲能技術等，需要將發展能源新興產業和鼓勵能源科技創新作為重要的國家戰略，加大能源科技領域的研發投入。在注重能源新技術研發的同時，對于成熟的清潔能源技術要加以推廣應用，盡快建立相應的規范和標準體系，創造有利于能源技術擴散的外部環境。同時，新能源的發展需要與之相配套的新型能源基礎設施，包括智能電網、充電站、特高壓電網、調峰電廠等。可以說，新型能源基礎設施的建設也是能源轉型的重要組成部分。

在推廣能源新技術和建設新型能源基礎設施的過程中，注意和國家提出的“互聯網+”行動計劃相結合，推進能源新技術和信息技術的融合。

(3)建立與能源轉型相適應的法律體系和體制機制。能源轉型是面向未來的社會和技術系統工程，不僅包括能源技術和基礎設施的革新，還伴隨著行為模式、文化價值、規制、標準等要素的整體變化，是多個行為主體(包括能源企業、能源消費者、能源技術創新者、民間組織、政府等)共同參與、相互作用及彼此協調的過程。作為典型的社會-技術系統，能源轉型既要關注前面提到的技術子系統的變化，又要關注社會子系統的變化。對能源轉型加以立法和體制機制創新，是協調能源轉型社會子系統、激發微觀主體轉型活力的重要手段。

例如，英國出臺了促進能源轉型的《能源法案》和《電力市場改革方案》，德國制定了《電力入網法》、《能源經濟法》和《新能源和可再生能源電力立法》，法國制定了《能源轉型法》，等等[15-16]。目前，中國也迫切需要在煤炭高效清潔利用、可再生能源發電入網、非常規油氣開發、核電安全發展、新能源汽車發展等方面完善配套立法，在給當前主導性能源開發利用微觀主體轉型壓力的同時為清潔、可再生能源創新利基提供發展機會，為能源轉型提供堅實的法律保障，確保能源轉型政策的穩定性、連續性和實施效果。

對于化石能源高效清潔開發利用而言，重在發揮市場機制的作用，推進能源市場化改革，建立起反映資源稀缺程度、供求關系和有利于節能減排的價格機制，將化石能源尤其是煤炭資源開發利用的外部性成本內部化，有效推動煤炭消費總量控制和清潔能源對煤炭資源的替代[17]。對于可再生能源發展而言，要加強統籌規劃，統籌好可再生能源發展與市場消納、可再生能源發電與其他電源、可再生能源發電與電網發展之間的關系，加快電力體制改革，有序放開配電、售電市場，促進大規模風電、分布式電源和微電網的快速發展和良性發展。

3結論

多層次視角的社會-技術系統轉型理論認為，社會-技術系統轉型是宏觀環境、現有體制和創新利基相互作用的結果，通過改革、技術替代、重構、分裂和重置等路徑實現新的社會-技術體制對已有體制的替代；轉型管理理論強調短期政策、目標和長期愿景的統一，強調政府政策對轉型過程的規劃和政策激勵。作為典型的社會-技術系統，能源系統轉型引起了相關學者的關注，研究成果對能源系統轉型政策的制定產生了重要影響。

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(責任編輯譚果林)

Socio-Technical System Transition Theory and Its Application in Energy System Transition

Lv Tao,Wang Chunling,Wang Fei

(School of Management,China University of Mining & Technology,Xuzhou 221116,China)

Abstract：Research on the socio-technical system transitions has increased rapidly in recent years,and formed some theoretical frameworks such as multi-level model and transition management.The studies about multi-level model indicated that the socio-technical system transition is the result of the interaction of landscape,socio-technical regime and niche.The socio-technical system transitions are regarded as a continuous and gradual process in the transition management theory,and transition management includes strategic management,tactical management and operational management.As a typical socio-technical system,energy system is one of the key areas in socio-technical system transition research.China can learn a lot from the research and practice of other countries in the socio-technical system transitions.

Key words:Socio-technical system transition；Multi-level theory；Transition management；Energy system

中圖分類號:F205

文獻標識碼:A

作者簡介：呂濤(1974-)，男，江蘇沛縣人，中國礦業大學管理學院教授、博士、博士生導師；研究方向：能源系統轉型、能源應急管理等。

收稿日期：2015-02-05

基金項目：國家自然科學基金項目“突發性能源短缺應急響應的組織體系及‘情景-應對’策略研究”(71173218)，教育部博士點基金項目“基于分類分級供應的中國煤炭物流系統優化模型及政策研究”(20130095110002)，中央高校基本科研業務費項目“能源安全與清潔戰略協同創新中心”(2014XT06)。