基于系統動力學的企業技術創新網絡形成機理研究

仵鳳清 郝濤 高林

摘 要：合作創新是企業提升技術創新能力的重要途徑之一，技術創新網絡能夠有效推動企業參與合作創新，突破阻礙企業創新的瓶頸因素。文章從創新主體所從事的創新活動入手，在構建以企業為中心的技術創新網絡路徑框架的基礎上，建立了驅動技術創新網絡發展的系統動力學模型。同時，采用北京統計年鑒公布的中關村國家自主創新示范區企業數據，對模型進行模擬仿真，實驗結果表明：仿真結果與現實數據相吻合，理論模型得到有效驗證，并進一步運用VENSIM軟件進行系統分析，得出企業技術創新網絡形成機理。

關鍵詞：技術創新；技術創新網絡；系統動力學模型

中圖分類號：F 403.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2016）04-0350-07

0 引 言

在經濟全球化背景下，激烈的競爭環境迫使企業謀求突破性創新。參與合作創新是企業突破創新瓶頸，提升技術創新能力的重要謀略。隨著人們對創新理論認識的不斷深化，創新戰略在理論上徹底擺脫了傳統的技術創新理論的羈絆，全面肯定并接受了系統創新論及動態的非線性交互型創新模式[1]。企業為在風高浪大、暗礁激流的商海獲得生存空間，加入技術創新網絡參與合作創新已成為企業未來發展的重大趨勢之一。

Freeman在構建國家創新系統框架時率先提出“創新網絡”一詞。他指出，創新網絡是企業為獲取外部資源與外部組織之間形成的相互信任、長期合作、互利互惠的各種正式或非正式合作關系的總和[2]。隨著創新網絡研究的不斷深入，企業技術創新網絡的形成機理逐步進入學者的研究視野。歸納已有研究成果發現，目前主要存在以下3條研究主線：一是動機研究，即從交易成本、資源互補、知識創造等視角解釋技術創新網絡的形成動機[3-5]。二是形成模式研究，當前學者普遍認同嵌入理論，著眼于關系等級模式，從網絡形態的發展變化解讀技術創新網絡[6-10]。三是影響因素研究，目前研究主要集中于核心企業的技術創新能力、網絡成本壓力、知識轉移能力、網絡組織結構形式、網絡環境、網絡規模等因素[11-13]。從總體來看，這3條主線已經構成了企業技術創新網絡形成的基礎理論環境。

就我國研究現狀來看，企業技術創新網絡理論在不同的階段研究側重點有所不同。最初，企業技術網絡創新一直被限定于區域創新理論[14-19]；2006年，王大洲將研究視角轉向企業技術創新網絡治理研究[20-22]；近來，由于復雜理論的引入，黨興華等開始關注企業技術創新網絡的演化問題[23-24]。總而言之，中國企業技術創新網絡理論研究重點在于技術創新網絡的聯系及其變化形式，但是對于以企業為核心的創新網絡的形成及運轉過程研究不足，針對創新活動的理論缺乏系統內部的邏輯解釋。文章將從創新主體所從事的創新活動入手，在構建以企業為中心的技術創新網絡路徑框架的基礎上，建立驅動技術創新網絡發展的系統動力學模型，并運用VENSIM軟件對模型進行模擬仿真驗證。

1 企業技術創新網絡形成路徑框架

企業技術創新網絡的形成不僅需要搭建與技術創新主體社會網絡關系相匹配的合作創新體系，而且需要動態平衡環境。如果網絡本身不穩定，就難以組建起合理的合作創新體系。所以，企業技術創新網絡作為一種典型系統結構，其形成過程是一種路徑模式過程，文章在此基礎上構建了企業技術創新網絡形成路徑框架（如圖1所示）。

圖1中，左半部分虛線框內表示：在創新的價值實現過程中，創新主體所從事的創新活動。這是企業技術創新網絡形成的路徑起點。這種創新活動既有創新主體自身的技術創新活動，又有與其他創新主體之間的互動交流活動，任何與創新主體相關的創新活動都有可能對技術創新網絡的形成產生重大影響。右半部分表示：路徑的搭建過程，具體展現企業技術創新網絡的形成過程。它以外在的結構平臺建設和內在的學習平臺建設為核心，結構平臺建設是創新主體相聯系的網狀結構連接，學習平臺建設則是以學習為基礎的信息技術交流的學習互動。整個圖示代表了企業技術創新網絡形成過程的路徑通路，創新活動導致企業技術創新網絡模塊的建設，創新模塊的形成又促進了創新主體之間的交流，這樣的路徑模式框架是在相互影響、相互促進的情況下完善企業技術創新網絡的形成。

技術創新網絡形成的過程中，既有技術性質的創新活動又有非技術性質的要素影響，創新主體的創新活動在交流形式上表現為結構平臺和學習平臺的建設。同時，企業技術創新網絡利用2個平臺可以調和創新的交流過程，通過網狀形式外延擴散來實現創新的目標。

1.1 平臺組建

結構平臺表現出來的是企業網的形式。資源要素決定著這個平臺的廣度，企業通過網絡整體的資源欠缺狀況發掘擁有相關資源的要素市場主體。企業創新活動是企業技術創新網絡結構平臺建設的直接原因。企業技術創新活動的非技術要素交流使得技術創新網絡的結構網狀聯接。

學習平臺是創新主體獲取競爭優勢和提升創新能力的關鍵所在，技術創新網絡中的學習是以組織學習為基礎，是一個由個體到單位、再從單位到組織、最終突破組織界限擴展到整個網絡的學習過程。學習平臺的建設為各創新主體提供了特定的知識共享和傳播機制，提高了組織績效和創新能力，通過采取多邊的互動學習以及內部知識整合與創造為知識的擴散交流提供了條件。

1.2 協調過程

技術創新網絡結構平臺的協調過程表現為挖掘的模式，在企業進行技術創新活動的過程中，稀缺性質的資源促使企業發掘合作的伙伴，通過結合的形式來追求技術進步或者彌補非技術要素的影響，在形式上表現為企業與其他創新主體的正式或者非正式關系的結合。結構平臺的建設代表著創新網絡的價值取向問題，通過小單元的連接構成整個系統的結構雛形模式，它在創新利潤的驅使下構成成本合理的補償形式結構，以此來影響創新主體成員的變化，繼而影響創新交流。

技術創新網絡學習平臺的協調過程是將技術創新網絡中無組織的學習模式改變為有序化的一個過程，平臺上提供企業技術創新網絡上的所有的顯性知識，各創新主體通過學習重新構造自身的知識體系，通過這樣的學習再生成，知識總量是在增長，同時，創新主體自身的知識更加靠近創新的方向。所以，創新主體不僅僅是知識的學習者，也是技術的改造者。

2 企業技術創新網絡系統動力學模型構建

2.1 企業技術創新網絡因果關系描述

企業技術創新的主體包括企業、大學和科研機構、政府、中介組織機構等，其中，企業是創新活動最直接最重要的參與者，大學和科研機構是構建創新網絡平臺的重要力量，政府則是溝通協調的橋梁，其他參與者正是在這3個創新主體的帶動下直接或間接參與到技術創新網絡的形成中來。根據上文構建的企業技術創新網絡形成路徑框架，文章從創新主體所從事的創新活動出發，驅動結構平臺和學習平臺的建設，依據創新主體的不同將企業技術創新網絡劃分為企業自身創新活動、產學研創新活動和政府對產業影響3個子系統。在此基礎上，分別描述每個子系統在技術創新網絡運行中的因果關系，為進一步剖析整個系統內部因果關系奠定基礎。

2.1.1 企業自身創新活動子系統

企業是技術創新網絡形成的核心活動主體，企業從事的創新活動，是技術創新網絡形成的主要行為原因，在技術創新網絡中起著“發動機”的作用。在這個子系統中，因果關系表述主要指向是結構平臺上的資源共享建設，這個關系架構的成立是模型的基礎部分，體現了系統內企業作為核心的重要組織功能。

如圖2所示，網絡的創新能力代表了結構平臺和學習平臺的延展能力，每一個回路都是以網絡創新能力的提高為出發點建立起來的。結構平臺和學習平臺的構建需要網絡創新能力不斷豐富提高，網絡創新能力的形成是以企業的專利數量和技術成果數量體現的，其他中間變量的引進，都與企業與網絡建設相關，是企業創新活動的關聯體現。網絡創新能力提高影響產業成本與企業在創新能力建設上面的資金投入，資金投入的多少影響著創新成果，創新成果促進網絡的創新能力，這樣閉合環式的作用原理，使得企業技術創新網絡在擴建的同時穩定地形成。

2.1.2 產學研創新活動子系統

大學以及科研機構是技術創新網絡形成的重要主體成員，是企業技術創新網絡中產學研環節最為重要的結點，在技術創新網絡中和企業一起構成知識創新的核心主體，它們共同形成的科研成果，支撐技術創新網絡快速衍生、不斷進化。在這個子系統中，因果關系的展現是以企業、大學和科研機構的創新活動狀況為基礎，形成了企業技術創新網絡大量的技術成果體系，是學習平臺在系統衍生上的最重要環節。

如圖3所示，網絡創新能力的形成是以企業、大學和研究機構科研成果共同考究，主要通過技術成果數量和專利數量來形成。在學習平臺的建立上，產學研模式的形成對網絡創新能力的提高起著助推的作用，企業技術創新網絡“旁枝”衍生與大學和科研機構這些創新主體的創新活動密切相關。

2.1.3 政府對產業影響子系統

政府部門雖然不直接參與創新活動，但是作為政策的制定者和宏觀調控的最重要實施者，為企業技術創新網絡的形成提供支持。這個特殊子系統調節著技術創新網絡形成過程中政策力度的把握，不僅在內部是行業產業的影響因子，在系統外部為企業技術創新網絡形成有著至關重要作用。

圖4中的回路代表了政府對創新網絡中創新主體及其資源的調節反饋，產品平均成本變量衡量政府對產業的影響力度。政府的創新活動作為企業技術創新網絡的調節機制之一，不僅從宏觀方面影響企業技術創新網絡的運行，而且它還運用經濟手段調節經濟產業發展，從而間接調節其他創新主體的創新活動。

2.2 企業技術創新網絡系統流圖

在上述3個子系統描述的因果關系圖基礎上，適當引入創新網絡運行所需其他變量，可構建企業技術創新網絡系統流圖（如圖5所示）。

如圖5所示，將區域工業總產值、科研人員數量、科技中介機構數量、論文發表總量4個狀態變量作為邊界衡量變量引入本研究模型。通過這幾個變量圍合而成的系統之間變量的邏輯關系交叉呈現：一個變量可能是另外幾個變量的一種原因，各個變量之間或者直接相關，或者間接相連，變量之間的交叉呈現體現著系統之間復雜的邏輯關系。系統流圖反映了在企業技術創新網絡形成過程中，技術創新主體的科技創新活動產生的系統內部作用，即一種活動如何影響其他技術創新主體的相關活動，并且作用于企業技術創新網絡影響其形成。

3 系統仿真與結果分析

3.1 模型仿真

文章采用《北京統計年鑒2013》公布的中關村國家自主創新示范區企業科技活動情況、中關村國家自主示范區企業經營情況相關數據，運用VENSIM軟件對模型進行仿真。設定模擬的條件如下：

初始時間= 2011，單位：年；

結束時間= 2015，單位：年；

時間步長=1，單位：年；

時間分隔單位= 0.25，單位：年；

模型模擬的時間設定為2011年至2015年，時間為5年。選取2011年的數據為仿真的起點，代入圖6中各變量；常量因子的取值見表1.

利用VENSIM軟件模擬，可得每個變量的仿真數據，結果見表2.

3.2 模型驗證

為進一步檢驗模型的有效性，選取核心變量指標與統計年鑒中的數據進行比對。如果模型仿真出來的結果與現實數據中的數據誤差率較小，說明模型與現實相吻合，是現實問題的有效反映。

通過表3對比可看出，主要核心變量指標的平均誤差率都不超過3.6%，單年份的最大的誤差率也僅有4.9%，均未超過5%，說明模型中選取的變量合理，模型與現實系統相吻合。

3.3 模擬結果分析

根據VENSIM軟件圖示分析，得出相關原因圖。

圖6為創新產品平均成本的相關原因圖，它體現了影響創新產品平均成本的主要有專利數量的根植和科技成果產出數量，結合圖2和圖3，揭示了影響企業技術創新網絡形成的技術作用機理在于企業從事的技術學習活動，科研人員活動、中介組織的技術引進是影響學習平臺建設的重要技術力量。科研人員活動通過知識創造影響創新網絡的學習活動，組成學習平臺的知識共享基礎，中介組織的技術引進視為外部作用變量，在一定程度上改善了學習平臺的知識構成。

圖7為企業技術創新總投入原因曲線圖，它體現了影響企業技術創新總投入的來源主要有區域工業總產值以及政府創新總投入，結合圖2和圖4，揭示了影響企業技術創新網絡形成的非技術作用機理在于企業的資金投入力量，資金的來源主要在于區域內產業攫取的利潤和政府對于創新的重視，企業通過構建結構平臺所需的資源整合活動和管理創新活動是企業技術創新網絡得以網狀擴散的主要原因，政府對創新的投入在一定程度上調節了企業技術創新網絡的結構走向。

4 結 語

文章運用系統動力學理論剖析了企業技術創新網絡的形成過程，通過深入探究其形成過程中相互交錯的復雜邏輯聯系，明晰了企業技術創新網絡的形成機理。企業技術創新網絡是由多個創新主體的交互作用形成，其結構平臺建設與各創新主體的資金投入密切相關。同時，企業的創新活動是影響專利數量的最重要因素，加大對企業創新投入能有效提高企業技術創新網絡能力，進而影響企業技術創新網絡的形成。企業的創新活動和中介機構的技術交易是影響提高技術成果數量的關鍵所在，企業和中介機構的活動通過技術創造和技術交易影響著企業技術創新網絡的形成。除此以外，在政策因子變化不大的情況下，企業技術創新網絡的形成與政府的創新活動相契合。

參考文獻：

[1] 葛 霆，周華東.國際創新理論的七大進展[J].中國科學院院刊，2007（6）：441-447.

[2] Freeman C.Networks of innovators：a synthesis of research issues[J].Research Policy，1991，20（5）：499-514.

[3] 劉蘭劍，司春林.創新網絡17年研究文獻述評[J].研究與發展管理，2009（4）：68-77.

[4] 黨興華，鄭登攀.對《創新網絡17年研究文獻述評》的進一步述評——技術創新網絡的定義、形成與分類[J].研究與發展管理，2011（3）：9-15.

[5] 孫玉濤.基于“邊界—對象”的技術創新網絡研究文獻進一步述評[J].研究與發展管理，2013（3）：74-82.

[6] Andreea N Kiss，Wade M Danis.Country institutional context，social networks，and new venture internationalization speed[J].European Management Journal，2008，26（6）：388-399.

[7] Su Y，Tsang E W K，Peng M W.How do internal capabilities and external partn-erships affect innovativeness[J].Asia Pacific Journal of Management，2009（26）：309-331.

[8] Ahuja G.Collaboration networks，structural holes and innovation：a longitudei-nal study[J].Administrative science quarterly，2000，45（3）：425-455.

[9] 盧福財，胡平波.基于競爭與合作關系的網絡組織成員間知識溢出效應分析[J].中國工業經濟，2007（9）：79-86.

[10]蔣軍鋒，張玉韜，王修來.知識演變視角下技術創新網絡研究進展與未來方向[J].科研管理，2010（3）：68-77，133.

[11]Doz Y L，Olk P M，Ring P S.Formation processes of R&D consortia：which path to take？Where does it lead？[J].Strategic Management Journal，2000，21（3）：239-266.

[12]芮鴻程.規模化與敏捷化經營之路：企業網絡——理論透視與實踐的剖析[J].管理現代化，2004（2）：8-12.

[13]高 潔，糜仲春，魏久檗，等.企業技術創新網絡的形成模式、結構及交互關系研究[J].價值工程，2007（8）：30-33.

[14]Huggins R，Johnston A.Knowledge flow and inter-firm networks：The influence of network resources，spatial proximity and firm size[J].Entrepreneurship & regional development，2010，22（5）：457-484.

[15]Cantner U，Conti E，Meder A.Networks and innovation：the role of social assets in explaining firms innovative capacity[J].European Planning Studies，2010，18（12）：1 937-1 956.

[16]Phelps C C.A longitudinal study of the influence of alliance network struc-ture and composition on firm exploratory innovation[J].Academy of Management Journal，2010，53（4）：890-913.

[17]吳傳榮，陳英武.高技術企業技術創新網絡中知識轉移時間優化研究[J].系統工程理論與實踐，2013（4）：955-962.

[18]劉曉燕，阮平南.基于生命周期的技術創新網絡演化動力研究[J].現代管理科學，2013（5）：66-68.

[19]蓋文啟，王緝慈.論區域創新網絡對我國高新技術中小企業發展的作用[J].中國軟科學，1999（9）：102-106.

[20]王大洲.論企業創新網絡的建構原則[J].科技管理研究，2006（5）：64-66.

[21]王大洲.企業創新網絡的進化機制分析[J].科學學研究，2006（5）：780-786.

[22]王大洲.我國企業創新網絡發展現狀分析[J].哈爾濱工業大學學報：社會科學版，2005（3）：67-73.

[23]黨興華，王幼林.技術創新網絡中核心企業合作伙伴選擇過程研究[J].科學學與科學技術管理，2007（1）：139-144.

[24]石乘齊，黨興華.基于知識權力的創新網絡演化模型[J].科技進步與對策，2013（17）：128-131.