我国复杂产品系统自主创新能力动态演化的适应性学习机制研究

□罗 程 姚洁盛 庄永耀

（1、2、3.昆明理工大学管理与经济学院，昆明 650093）

一、引言

复杂产品系统自主创新能力的动态适应性演化是以组织知识、资源和创新能力为基础的变异、选择、保留的演化过程。研究我国企业在CoPS开发过程中，在项目机会识别、项目获取、项目执行和项目完成过程中的变异机制、市场选择机制、保留机制、适应性学习机制是如何与环境相互作用，从而促进CoPS自主创新能力的整体提升，实现自主创新能力的动态适应性演化［1］。

二、演化理论基本要素和主要观点

（一）基本要素

本文采用演化理论的分析范式，首先明确演化分析的基本框架。根据有关学者的研究成果，演化理论的分析框架须具备以下三个基本要素：

要素一：基因类比物或选择单位。演化经济学家对此存在争议，一般认为选择单位应该与环境具有区别性，具有某种有机连贯性和相对不变性。大多数的演化理论学家认为制度或具备选择单位的条件。演化理论把企业使用的一切规则和可预测的行为方式统称为惯例。Nelson和Winte讨论了类似于基因的企业惯例的作用：它是企业的组织记忆，起着传递技能和信息的作用，但是惯例并不是达尔文严格意义上的基因，它具备学习效应的遗传特征，因而可以是拉马克主义的［2］。

要素二：变异性或新奇性。变异原则强调种类和多样性的作用，有时等同于已有的特征的变化，即系统内新奇事物的创造。经济系统的新奇事物是人类创造性的结果，是新的行动的可能性的发现。这种变异或新奇事物，事先是不可预测的，进程也因新奇事物揭示出来的特定含义而异，因此社会经济系统不可能存在一个已知的、唯一确定的解。经历新奇的快乐或现实中经受的挫败推动了变异的搜寻，即适应性学习。Nelson和Winte依据西蒙所提出的区别于最大化原则的满意原则提出，在某些情况下，如企业利润低到无法忍受时，企业被迫搜寻新技术或者新的组织形式（即新奇性的产生），由此导致惯例发生变异［2］。

要素三：选择过程。生物进化论强调变异和多样性对进化进程的重要性，把微观差异和个体可变性看做是进化的基础。对于社会经济系统而言，个体的思维与行为差异的基础来自于人的偏好和知识的主观性质，这是由个体经验和认知模式的不同而产生的。在新奇或变异产生后，不管创新者的主观偏好如何，市场过程将对其加以检验和选择。演化经济学采用生物学的“群体观点”，从群体水平来看，任何个体的决策，不论是创新的、模仿的或是保守的，都会影响到群体中全部行为的相对频率，这就是威特的“频率依赖效应”。

（二）主要观点

演化理论以达尔文生物进化论和拉马克的遗传基因理论为基础，强调经济变迁的动态过程，认为最优化很难实现，经济系统的均衡是暂时的，经济系统向着均衡靠拢但可能长时间达不到均衡，而系统的均衡点可能是多重的，究竟到达或渐近哪一个均衡依赖于进化的路径。演化理论在其分析框架内强调以下主要观点。

观点一：非最优化。演化分析强调，虽然个人行为或组织行为往往是有目的的，但由于现实中存在的信息不完全、不确定性和变异性，决策的结果未必是最优的，在很多情况下，只能得到在当时的环境下的满意解。在演化经济模型中，随机因素起着关键的作用，特别是在决策和搜寻革新的过程中，这种不确定性使得长期最优化决策难以实现，进化过程的长期趋势难以预测。

观点二：时间不可逆性。经济社会系统的重要特征是：系统如果发生了变化，即使导致这种变化的力量消失，系统也不会完全回到初始状态。演化经济理论认为，社会演进过程中的事件是唯一的，过去的时间与未来的时间是不对称的，社会经济系统是一个不可逆的历史演化过程，微小的历史事件通过正反馈可能导致某种技术的“锁定”。演化理论强调企业所做的决策是连续的，每个决策是充分考虑未来和其竞争对手的策略行为，而企业的行为都是直接或间接地相互影响的。企业可以学习、模仿竞争对手的行为，改进自身的策略，时间在进化过程中起着关键的作用。

观点三：协同演化。生物界普遍存在的现象是“共生演进”而非传统观念的“生存竞争”，受这种观念的影响，演化分析强调多样性特征，重视企业、技术和制度的协同演化过程研究。

三、复杂产品系统自主创新能力动态演化的适应性学习机制

复杂产品系统自主创新能力的动态演化实质上是CoPS企业惯例的不断改进和修正，因此，CoPS自主创新能力获得演化的唯一手段就是不断地学习。与生物进化的内在性区别在于，CoPS自主创新能力演化具有外在性特征，即CoPS自主创新能力演化可以通过外在学习来获得如知识、技能和经验等，以CoPS惯例的先进，取得竞争优势。

（一）复杂产品系统自主创新能力的适应与演化

1.适应对于演化的意义

“物竞天择，适者生存”是自然界生物生存与进化的客观规律。CoPS自主创新能力与自然、经济和社会环境的相互作用中生存与发展，同样遵循这个法则。CoPS企业生存在社会经济大系统中，那么，适应性就是它面临的基本问题之一。生物进化论中，适应指生物在与所处环境相互作用中，通过自然选择作用于遗传，生物的形态结构和生理机能与环境条件相适合的现象［2］。对于CoPS而言，环境压力与内部求生存、求发展的动力结合在一起，促成并推动CoPS在变化的环境中的不断演进。从系统科学的角度可以得出这样的结论，最有可能演化的CoPS是适应环境的企业，这样的CoPS能获得负熵的存储和积累，就意味着有序的度的增加，即广义的进化发展。因此，也就可以认为“环境与适应”是演化的同义词与主题，“适应”的概念可以作为衡量CoPS自主创新能力强弱的标志。

2.CoPS自主创新能力的适应性与学习性

CoPS与生物种群或生物个体具有一定的相同的生存特征。对给定的自然环境、社会环境和经济环境及这些环境的不确定性变化，CoPS为了生存首先应具备较强的适应性，利用有利的资源和机会，避免有害的影响因素。适应性的不断积累和遗传使CoPS不断发展和演化。适应性常见的有两种情况：一是在同一环境中不同企业具有趋同适应性；二是同种企业在不同的环境中具有趋异适应性。CoPS自主创新能力对于外部环境的适应主要体现在两个方面，一是对自然、经济和社会环境因素及其随机变动的适应，叫做环境适应；二是对其他企业和消费者在相互作用中的适应，叫做相互适应。不论是环境适应还是相互适应都是企业对外力的反应，都是CoPS生存和演化的基本能力。

影响CoPS适应性的因素很多，可以从内部和外部环境两个层面进行分析。外部环境的变化为CoPS自主创新能力的演化提供了很多机会，CoPS对外部环境要实施控制，面对众多的发展机会，CoPS企业需要建立符合自身发展目标机会体系，将对外界环境的适应界定在目标机会体系内。CoPS能够适应环境，取决于CoPS内部的企业文化、结构、企业能力。

CoPS的企业文化包括创新包容性、创新意识、凝聚力和产业先见与创新，企业文化有助于创新的规范和价值观，有助于提高CoPS企业的适应性。CoPS的企业能力体现在项目能力上，包括招投标技术与市场测试、项目管理及控制能力、突发事件处理能力，项目所需资源的配置能力、项目过程中各部件的协调和控制能力。CoPS的企业能力是保持良好适应性的关键因素。

适应是CoPS自主创新能力演化的本质之一，是环境与CoPS之间变化的互动过程，环境促使CoPS变异，CoPS也改变了环境。适应性是CoPS要实现的目标，学习性是CoPS为了实现适应性必须具备的能力，适应性与学习性相辅相成，交替进行，从而真正实现CoPS自主创新能力自组织的功能。

（二）CoPS自主创新能力演化的适应性学习机制

一个具有较高演化能力的CoPS必须要具有较强的学习性。提高CoPS的学习性，能够达到提高CoPS适应性的目的，进而提高CoPS自主创新能力的演化能力。

1.CoPS自主创新能力学习行为系统的自组织机制

系统的自组织现象即系统通过适当的信息流和物质流，非线性系统会自发地形成某种时空模式。自组织理论揭示了非线性系统的内部机制。

CoPS的组织学习行为系统自组织机制可以从CoPS内部和外部两方面进行考察：一从CoPS外部考察，即从系统控制变量的变化来引起自组织；二从CoPS内部考察，即从系统内部诸要素的质与量的变化可以引起自组织。

首先，系统控制变量的变化会引起自组织。当顾客、市场竞争、社会资源对产品质量要求等对CoPS的影响程度超过某一阀值时，CoPS就会调整自己的学习行为以适应上述参变量的变化，如通过有效措施降低成本，加大创新投入提高竞争力等。随后，CoPS又可以在新的控制变量的条件下，形成新的CoPS自主创新能力组织学习行为系统结构和模式。当然，系统控制变量的变化不是确定的固定量，而是不确定的随机变量。

其次，系统要素的变化也会引起自组织。系统要素质的变化，可能是由于系统的开放性使某些要素离开系统，则某些新要素进入系统，或是由于系统内部要素自身矛盾的转化而从整体上改变系统要素的质。当一个系统要素发生质变时，系统本身也发生质变，并在一定条件下形成自组织现象。

上述分析可以看出，在CoPS组织学习过程中，不断地会受到CoPS已有的质（更多表现为CoPS企业惯例）的干扰，同时，CoPS自主创新能力组织学习的结果就是要预期达到自组织。因此，在学习新质的同时，不断革新旧质，建立起规范的、先进的学习机制，CoPS企业才有可能顺利形成自组织，实现自稳定、自调节。

2.CoPS自主创新能力的组织学习过程

CoPS自主创新能力的组织学习就是一个不断试错、改进和适应的循环反复过程，它主要是由CoPS企业的搜寻和反馈活动有机组成。同时一个CoPS常常会发现环境中的经验和其已有的规则惯例之间没有良好的匹配关系，它只能要么不理解这个经验，要么改变已有的规则惯例，如通过改进、增加和精细化，创造合适新经验的新图式，称之为顺应过程。同化是环境因素，即外来因素融合于机体内的规则结构或遗传范畴之中，顺应是调整机体内在规则结构以符合外来因素，不论是哪一种形式，都是遗传和环境之间的相互作用，而且，都有教育和学习活动参与其中。可见，惯例靠学习来完成，学习是遗传与环境相互作用中最活跃的因素。

（1）学习中的搜寻过程

在面临新的环境和问题时，我们总是试图从传统习惯和惯例之外去寻找解决问题的办法即新的规则、方法，这就是搜寻过程。如果CoPS企业发现某个事物——新的技术、新的管理手段或是新的思维方式等，尽管有时跟原有的行为规范、文化模式冲突很大，但只要这个事物能处理问题，那么这个事物就会成为企业新的惯例的一部分。虽然其行为可能是持续地偏离原有的模式，但只要能解决问题，则经过较量、比较、融合，淘汰旧质，接受新质，CoPS自主创新能力的模式将始终得到改造，向前发展。这就是搜寻和选择的结果。

组织学习的第一步是明确为什么学习以及学习什么，这是由搜寻和选择决定的。搜寻是CoPS的一种特殊的组织反应，而不是一种连续的活动，是CoPS惯例的一部分。在生物进化中，具有不同遗传继承性的有机体的不同再生产率，推动着生物的动态选择过程。

（2）学习中的反馈过程

反馈是系统中的基本概念，CoPS搜寻和选择及选择结果的实现是通过反馈机制来完成的。在系统论中，反馈是指“系统的输入和输出之间，以及系统之中的不同要素、不同关系之间的相互作用”。一个系统，无论是技术装置、生物机体，或是社会系统、精神系统、认识系统，反馈回路本质上是信息信道，通过信息信道来完成信息对系统组织性、复杂性进行的新的规定，对系统发挥作用、调节系统结构、功能和行为。就信息反馈的形式看，其最基本的形式是A作用于B；B反过来作用于A，具体的形式是多样的。

CoPS自主创新能力演化中的学习过程的框架如图所示：

3.CoPS自主创新能力的学习机制

从理论上讲，CoPS自主创新能力学习的目的就是要建立一种可以从自己和别人的经验中学习的机制，并能产生、储存和搜寻知识的理想效果。非线性系统都具有正负反馈机制。如果一个系统没有反馈，系统就会处于僵死状态；如果系统只有一种反馈，系统就会无限发散，最终不复存在，因此，开放非线性系统的正负反馈机制是系统生存、演化的根本。CoPS自主创新能力的组织学习行为系统是一种开放非线性系统，因此存在正负反馈机制。

（1）正反馈机制

在CoPS自主创新能力组织学习系统的正反馈机制中，由于变量自身的反馈作用，不断加剧该变量的增大（或减小），正反馈可以形成良性或恶性两种循环。良性循环时，当因果回路中的某一部分发生改善时，正反馈机制将强化这种改善，其路径为：增加CoPS自主创新能力的学习投入——增强CoPS创新网络中个体的学习能力——提高CoPS各种绩效水平——提高CoPS自主创新能力的组织学习能力——加速CoPS自主创新能力演化──增加CoPS自主创新能力组织学习投入……周而复始在更高的层次上无限发展，实现演化，如图2所示：

反之，如果因果回路中某一部分发生恶化时，正反馈机制将使系统加剧恶化，例如CoPS的学习投入不足或虽然增加了学习的投入，但如果不能很好地组织、协调和利用组织的学习能力，即使CoPS预测到外部环境的变化，也不能很好地适应这种变化，从而影响CoPS自主创新能力水平和经济效益的提高，使CoPS企业在激烈的市场竞争中处于不利地位，导致CoPS出现退化现象。其反馈机制如图3所示。

（2）负反馈机制

实际上，CoPS自主创新能力的组织学习系统行为不会完全按照图2和图3所示的单向路径运动，即系统中存在某些因素使系统运行过程中某些环节产生调节回路——负反馈。例如，在图3中，虽然CoPS增加了学习投入，但如果使用不当，并不能增强CoPS的学习能力，这样，CoPS的组织学习能力通过负反馈重新调节学习的投入。或者说，虽然CoPS的组织学习能力增强了，但如果不能很好地组织、利用和协调，同样不能提高CoPS的绩效水平。以此类推，CoPS在组织学习中的各要素都要通过调节回路进行整理，以使各系统要素的组织更趋合理化，使CoPS出现学习的良性循环。如图4所示：

四、结语

复杂产品系统在产业发展中处于战略性地位，由于涉及的技术种类多、技术含量高，其开发成功能够直接导致内嵌在复杂产品系统中的各种模块技术应用到其他领域，其创新活动的“外溢效应”非常明显，创新扩散的速度远远快于普通产品系统，从而引起整个相关产业链的技术升级，带来国家竞争力的提升。因此复杂产品系统的创新是国家科技进步、经济建设和社会繁荣发展的重要标志，是一个国家在竞争加剧的国际环境下赖以生存和发展、提升国际竞争地位的有效途径。

［1］庄永耀，刘岩，姚洁盛.复杂产品系统自主创新能力动态演化机理及提高途径研究综述［J］.企业活力，2011，（1）.

［2］理查德·R.纳尔逊，悉尼·G.温特.经济变迁的演化理论［M］.北京：商务印书馆，1997.