基于耗散結構的企業創新系統演化分析

趙凱莉 王建中

摘 要：文中旨在梳理企業創新系統演化機制并探討出衡量企業創新舉措成效的方法。研究方法以對比分析法為主：首先借助企業綜合演化理論，認為在企業綜合演化模型中的“企業變異”與“環境選擇”可以引入到企業創新的成效分析上來;其次探究了運用耗散結構理論研究企業創新系統的可行性;緊接著進行了熵變分析的知識探討，分析結果表明企業創新的演化過程是一個由系統內部的正熵值到不斷從環境中引入負墑流的過程;最后得出結論即熵變為負，系統熵值降低則表明企業創新得以被環境選擇，該創新舉措有成效。文末將結論進行實際案例應用，借此為評價企業創新系統演化成效提供依據。

關鍵詞：企業創新系統;企業演化;耗散結構理論;創新成效;熵變分析

中圖分類號：F 062.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2019）04-0497-05

0 引 言

新常態以來，隨著國家對企業創新的重視，越來越多的企業積極地進行自主創新。面對市場環境的多變性、經濟發展趨勢的難預測性、技術更新的快速性以及社會發展的不確定性，企業也唯有進行創新才能迎合發展趨勢。企業創新系統是以價值創新為核心，以戰略創新為先導，以組織創新和文化創新為保證，以產品創新、營銷創新、工藝創新為基礎，通過企業資源等的有機整合來實現價值管理目標，提升企業創新能力和競爭能力的系統。這種企業創新系統的演化過程以及模式，可借助以達爾文和拉馬克的進化思想為基礎形成的企業綜合演化理論來闡述，得到的企業綜合演化模型如圖1所示。

當下企業的發展面臨著可預知的變化和不可預知的變化，企業并不只是被動適應環境，更不是對環境變化無能為力，而是可以根據企業環境的特性及動態變化的一般規律，充分發揮主觀能動性，通過創新活動，影響、改善和控制環境，保持企業的競爭優勢。企業從外部環境中充分汲取了動力源以完善內部不足[1]。創新是一個系統的過程，需要一系列創新因素共同系統地保證創新從萌芽孕育出果實，再經過與市場環境的融合和不斷修正以至在市場中具備競爭力。如何運用理論知識去分析上述動態的創新演化過程、評定企業創新并得以被環境選擇之間的關系和判斷企業目前的創新系統是否達到相對有序狀態這3個緊密相關的問題，是文中研究的問題所在。

1 理論基礎

普利高津認為，一個遠離平衡的開放系統通過不斷地與外界交換物質或能量，在外界條件的變化達到一定的閾值時，可能從原有的混沌無序狀態轉變為一種在時間上、空間上或功能上的有序狀態，這種在遠離平衡情況下所形成的新的有序結構被命名為耗散結構[2]。

根據熱力學第二定律的數學表達式

可以推廣到與外界有物質和能量交換的開放系統：通過不斷與外界進行物質、能量和信息交換，從周圍環境中引入負熵，以抵消系統熵的增加，其系統熵的改變ds有2部分組成[3]：①系統內的不可逆過程所引起的熵的增加dis;②系統與外界交換能量和物質所引起的熵流des，即有

若des為負值，即系統從外界引入了負熵流，抵消了內部熵的增加，系統的熵就會降低，有序度不斷提高，最后穩定在比平衡態的熵總值更低的新的有序狀態，形成耗散結構[4]。

普利高津不僅對耗散結構這一概念進行詳細的闡述，還剖析了耗散結構產生的具體條件，主要包括

1）系統必須是開放的，能與周圍環境進行能量物質和信息交換。因為系統只有不斷地與外界進行信息交換、引入負墑流，才能抵消自身的熵的增加，才有可能實現從無序向有序的演變。這對我們認識創新的過程有所啟發。

2）遠離平衡態。因為在平衡態和近平衡態線性區，系統是處于穩定狀態或趨于穩定狀態的，其總的傾向是趨于無序或趨于平衡，小的漲落和擾動很難改變系統的這種狀態，系統不可能出現新的有序結構。只有當系統遠離平衡態時，才有可能通過漲落或突變進入一個新的穩定有序狀態，從而形成新的穩定的有序結構。

3）是不穩定的非線性系統。因為線性疊加，沒有間斷，沒有突變，沒有分叉，沒有混沌，更沒有進化和生命，是與現實世界的復雜性不符的。復雜系統內部諸要素的非線性相互作用是推動系統向有序發展的內部動力，是形成耗散結構的重要機理。

結合企業創新系統的演化過程可以發現，企業處于開放的遠離平衡的狀態，在適度競爭的市場環境中，產生危機感并激發企業勇于創新的熱情，隨著市場環境的發展而不斷修正控制方案進而獲得可持續發展。根據企業創新系統演化過程的開放性、動態性等特征以及耗散結構理論內容，得到耗散結構理論是適宜來分析企業動態創新演化過程、評定企業創新得以被環境選擇間的關系和判定企業目前創新系統是否達到有序狀態這3個緊密相關的問題。

2 文獻研究現狀

在企業綜合演化模型中由“環境變化”到“企業變異”，生動表示出了企業與環境之間的緊密聯系以及創新的動力。在環境與企業創新關系方面：畢克新，李瑩等（2010）認為環境對企業自主創新主要起支持作用[5]。張光明，趙錫斌（2012）借助框架圖詳細梳理了環境對企業創新績效的交互影響[6]。伍虹儒（2013）認為市場作為外部環境的關鍵因素可促使企業加大創新投入[7]。喬章鳳（2015）通過從要素的角度出發，認為企業與環境之間的關系實際上是要素之間的不斷協調[8]。在企業創新動力方面：高小珣（2011）認為企業創新的動力來自于對預期利潤的判斷[9]。陳勇星，屠文娟等（2013）從數理角度出發認為企業創新系統的動力是各種動力因素的合力[10]。王炳成，王森等（2016）通過梳理文獻并輔之以社會網絡分析，得出企業創新動力源以及自主創新等是企業創新動力的前沿課題[11]。趙永全（2017）認為企業外部創新動力由政府與技術的推力、競爭壓力以及需求引力等構成[12]。

從自組織理論的角度出發來研究創新系統相關方面的文獻不在少數。劉赟，趙東安（2012）借助自組織理論，依據自組織的特征對制造企業技術創新流程中所涉及的人員、工藝等環節提出了優化建議[13]。蘇屹（2013）以我國不同地區的大中型企業為研究對象，實證研究了其技術創新系統是否形成耗散結構，對該類企業發展戰略的制定提供了可靠依據[14]。張延祿，楊乃定等（2013）認為企業技術創新系統包含著多個子系統，其發展遵從自組織演化規律，并借助NK模型仿真刻畫出了該創新系統不同演化階段應采取的適時發展路徑[15]。胡沛楓（2013）通過機理分析得到了企業自主創新系統演化為自組織的閾值[16]。盧美圓，王世紅（2015）應用耗散結構理論分析企業協同創新系統的結構特征及引起系統演變的動力因子，指出系統的隨機漲落是企業協同發展的基本動力，并據此構建企業協同創新動力機制[17]。王芳，鄧明然（2016）依托戰略性新興產業，在量化研究的基礎上對就如何推動該產業內各子系統協調資源，加快向耗散結構的有序方向發展給予了切實意見[18]。王玉玨（2019）以案例研究的方式，探討了耗散結構和熵理論在企業管理中的關鍵作用，為企業如何依托系統科學理論來提高組織管理效率指明了方向[19]。

3 企業創新系統熵變分析

根據公式（2）及耗散結構理論分析可知，熵產生

一定大于零，正熵代表無序。因此熵流des必定小于零時，且能保證總的熵值減少時，系統才能向更有序的方向發展。

系統的熵S不是一個守恒量，它的總量是可以變化的，根據熱力學第一定律有下式[20]

上式可以做如下理解：一個處于非平衡態的體系，由于能量的分布存在能級梯度（廣義力），將產生導致消除這個梯度的流，因此體系的內能將在體系給定的約束下自發趨向分布能級梯度最小的狀態，即熱力學平衡態。

根據上述公式，并結合企業創新系統的特點，企業創新系統的熵流和熵可分別表述如下

1）企業創新系統與外界環境發生關系，體現在熵方面有2部分：第一部分指該企業系統不斷地從外界環境吸收原料，經過加工，加入了勞動力的價值，生產出產品輸出到外界環境中，在此過程中，企業系統吸收的是含能量多而能質低的原料，輸出的是含能量大而且能質高的產品和能量小而且能質低的廢棄物，類似公式（4）。與此同時，企業系統同外界環境之間有一個熵流，表示企業系統同外界環境發生交換時的熵變，它的作用是使企業系統有序化，它的大小代表了企業系統對外界環境交換量的大小，熵流值越大，表明外界同樣的投入時，企業系統的輸出就越大，該企業系統的功能就越強，類似公式（5）。

2）在熵值方面：對于企業創新系統，就系統內部的熵值而言是恒正的，表示無序性。在與外界交流的過程中，熵值的增加過程是企業創新系統內創新主體與環境之間進行資源配置和利用從高效狀態向低效狀態演化的過程，引入負熵說明資源配置向有序高效趨勢發展。

3）由于文中側重研究企業創新與環境選擇之間的某種聯系，更好地利用企業綜合演化模型來對當前企業創新有效性做出評定。因此針對于負熵變可表示企業主動變異后吸取了環境的負熵，進而使其系統變得有序，說明該創新策略可以很好地契合環境，也就是得以被環境選擇進而生存下去。因此我們可以基于耗散結構理論對企業創新系統進行熵變分析，搜集相關指標數據，計算出系統的熵變值，進而對該創新系統的演化進行更加科學合理的解釋。

4 結論與應用

4.1 結論

通過引入耗散結構的理論，并研究了企業創新具備耗散結構的條件后，通過熵值分析，分析了動態的創新演化過程、評定了企業創新得以被環境選擇之間的關系并判斷了企業目前的創新系統是否達到有序狀態。主要結論有3：①企業創新的演化過程是一個由系統內部的正熵值到不斷從環境中引入負熵流的過程，剛開始的正熵值可理解為企業未進入創新活動或只是在初創期的無序低效狀態，反映在企業綜合演化模型里就是企業隨機變異和主動變異的行動階段。隨著采取“變異”即創新行為之后，在創新舉措的指導下不斷地與外界進行物質、能量與信息的交換，從環境中引入負熵值，去抵消系統內部的正熵值;②企業創新得以被環境選擇，體現在熵值上就是，企業從環境中引入的負熵越多。因為負熵變可表示企業主動變異后吸取了環境的較多負熵，使其系統變得有序，說明該創新策略可以很好地契合環境，換句話說得以被環境選擇進而生存下去;③不同的企業所采取的創新舉措不同，企業系統同外界環境發生交換時的熵變也不同，當外界對各企業有同樣的投入時，企業引入的負熵越大，系統整體熵值越有可能變得更低，更趨有序態，其創新舉措相對更有效。將上述分析脈絡和結論進行融合如圖2所示。

4.2 案例應用

最后將對某公司由發展到逐步適應環境整個階段的具體數據運算來驗證文中所得到的企業創新系統演化熵變分析結論。由于創新舉措對公司效益方面的影響著重反映在財務報表上，因此計算公式借鑒了先前學者由上述一般公式所推導出的以資金流為基礎的企業系統熵變計算公式[21]。

公式中變量的含義依據現有數據庫各企業可得的財務報表中的具體項做出了相應調整。M為營業總成本;P為營業總收入;I為營業利潤;α，γ和β分別為營業總成本、營業收入和營業利潤的增長率;t為時間，簡化運算將常數k定為1.

以一家2004年上市的旅游公司為例，該公司2004年到2017年營業總成本、營業總收入和營業利潤的年度數據，數據來源于國泰安數據庫。求得該時間區間內每個年份節點該企業熵變趨勢和營業利潤增長率變化對比趨勢圖，如圖3所示。

從趨勢對比圖中可見，熵變變動與利潤增長率的變化方向基本相反，恰恰印證了文中所得的熵變為負則企業舉措適應市場環境的結論。個別點出現異常，如2011年前后，雖然熵變為正，但利潤增長率為正，原因可能是因為企業隨著數年發展，已具備一定程度抗失敗的能力。可見熵變分析在極大程度上反映了企業舉措對市場環境的適應性。

5 結 語

通過在耗散結構的理論基礎上深刻研究了企業創新與得以被環境選擇的關系，為企業制定高效的創新策略提供了評定的標準，某項創新舉措能夠在與外界環境的物質交換中引入的負熵值越大，說明該項舉措越適合當前的市場環境，越有利于企業新平衡態的形成。結合上述：①企業系統的熵變模型能從微觀角度為研究企業系統所處狀態及有序化程度提供了定量分析依據，從而避免了定性分析的模糊性及不確定性;②在企業系統的熵變計算公式中，可結合企業實際，將能夠反映企業創新舉措的指標融入進來。文中由于數據局限，只能獲得企業層面的財務數據，如果條件允許，可以將某項新產品或新項目的單層面數據進行分析，以此為基礎計算出來的熵變結果，能夠更好地判定該舉措的可行性，這便為企業創新系統演化提供了重要的評價依據。

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（責任編輯：韓 莉）