基于知识重构的企业创新过程模型研究

裴小兵　刘芳

摘要：基于知识元理论，本文对创新知识进行解构和重构，将知识划分为原理知识和使能知识，进而以新的视角和更微观的尺度分析知识创新和创意产生的过程；提出创意产生的机理是用知识原理对知识体在一定的约束条件下进行解构与重构，以达到知识元的自由组合，构成某种特定功能.进而实现产品创新，这个过程就是企业创新的知识重构过程；通过对知识重构模型的分析，指出问题抽象化与知识库中原理知识搜索、知识的比较与匹配、知识解构与重构是创新的“升华”过程，并通过案例对模型加以印证。

关键词：企业创新；知识元；原理知识；使能知识；匹配与重构；知识重构模型

中图分类号：F403.6 文献标识码：A

一、引言

创新是科技进步和企业发展的原动力，自主创新是提升企业竞争力的重要途径，知识创新是企业创造力产生的基础和根源。从知识的视角来看，企业创新的过程是一个知识的矛盾体、不完善体，经过解构、演化变迁、重构、耦合等阶段，形成和谐、完美新知识体的自然过程。创新理论中知识创新的核心过程，特别是创意产生的机理和创新完成的过程是目前研究的重点和难点，对于创新理论和实践的发展具有重要意义。

1993年，野中郁次郎教授提出企业创新的SE—CI模型，认为企业创新是在隐性知识和显性知识的四个转换过程的螺旋上升中实现的；知识是通过ba来实现创新的（图1），他从知识的存在方式及其转换的途径上阐释了知识创新的内在机理和能动过程，对知识创新的研究具有重要意义。Nonaka和Georgvon Krogh（2009）指出，组织知识创新是将个体创造的知识充分利用并放大到组织知识系统中去，并针对SECI模型中的显性隐性知识、转换、场所等问题进行了进一步的详细表述。D.Esterhuizen（2012）提出了基于SECI知识创新模型的知识创造路径和创新能力成熟度模型。Elpida Samara（2012）从技术创新的角度，将系统动力学的理论引入知识创新运行的全过程，系统地分析了知识创新运行的机理，并建立了知识创新的网络模型。

近年来，国内学者也在知识创新方面从各自不同的角度了做了大量的研究。姜原子、刘婷（2011）从超循环理论的角度分析了企业知识创造超循环结构，揭示了企业知识创造的原理和过程。纪慧生等（2011）构建了产品开发过程的知识创新模型，提出产品开发过程的知识创新双螺旋理论。任磊、史丽萍等（2011）借用知识势、波尔原子模型、量子力学和熵理论等概念来解读SECI模型，构建知识创新模型。萧曙光等（2007）借鉴生物基因概念论述了全生命周期企业专有知识的创新过程。李涛等（2010）从知识分类的角度，以各类知识的流动和相互转化为基础，把知识创新的过分为生成、转换和集成三种路径及多种具体途径。王冬春（2007）论述了知识联盟中知识转移和创新过程。李彤、王众（2010）托提出了知识创新的知识DNA跨域映射思想。邵波、胡元蛟（2011）从图书情报学角度上构建了一个基于知识管理背景的组织知识创新与共享理论模型。李金明等（2002）在微观尺度的研究层面上提出知识原理和知识具体在转移中的创新过程示意模型。

综上所述，在知识创新的实现过程和模型方面，大多数研究都是试图用SECI模型及其嫁接、拓展模型来解决具体的知识创新问题。在微观层面，目前该领域国内外均没突破性成果出现。也就是说，知识创新最核心的问题，创意产生机理和知识创新的完成路径、方法、模型等问题还没有得到彻底解决。因此本文以全新的视角和更微观的尺度，从创新产品知识构成人手，对创新知识进行解构和重构，将知识划分为原理知识和使能知识，构建企业创新的知识重构模型，进而分析知识创新和创意产生的过程。

二、知识解构与重构

当前知识工程领域中，对于创新问题的矛盾体进行知识解构和重构的方法研究较少。多数研究通过定义“本体”“知识元”等概念来构建知识结构。然而这些研究对基本单元的定义和属性连接都是基于已知的知识体，并没有提出针对创新问题的知识解构和重构方法。本文从知识的视角，将创新问题解构为一个由知识构件构成的结构连接体，“待解决的问题一创新过程一创新成果”就是知识结构的一系列重构和演化，是按照知识体的内在逻辑和知识构成对创新问题进行分级、分类解构的过程。

创新过程是将知识从抽象到具体、逐步逼近、不断完善的层次过程。知识创新过程是由问题产生的需求拉动而触发的，因此从创新问题的角度将知识进行解构和重构。知识可分解成的最小的独立元即知识元，知识元是构成知识结构的基元，不同的知识元通过知识链进行连接，并依据某种知识原理而构成具有某种特定功能的知识单元或知识整体。反过来，创新产品又是由多个功能体构成的，功能体是由构件按照一定的科学原理。依据某种条件，由知识单元依次连接而构成。知识单元是知识元的组合体，是能表达某种基本功能、运动等的最小单位。

知识元是知识控制与处理的基本单位，知识创新的全部活动的实现都是以知识元为基础进行的。一个知识元可以作为不同的客观事物的基本构件，一个具体的客观事物又是由多个知识元构成。实现新知识生产、知识传播及知识有效利用的核心是知识元之间的不同层次、属性、学科领域之间的链接。为了更好地从微观角度来研究创新产品，基于此，我们提出一个新的知识分类方法，即以知识元为基础，把产品的知识构成分为原理知识和使能知识。

万物都有其运行的规律，这种规律就是其本质核心特征。将这种决定事物本质核心的知识定义为原理知识。原理知识相对于客观事物而言其数量十分有限，原理知识是某类功能实现的最基本、最具本质性的规律。它是依据客观事物本质特征经过抽象得出的构成事物的结构、决定其运动规律、运动形式的知识。这种知识虽然存在于客观事物之中，但其本身并不是具体事物。

把与原理知识具体地转化为现实产品并表达出与众不同的外部特征的相关知识统称为使能知识。它是从原理知识到客观事物的实现知识，是把原理知识具体化为客观事物的设计知识、制造知识、工艺知识等相关知识，以及客观事物的外部特征表达知识。endprint

因此只要找到创新过程的这些原理知识，并用知识原理进行构建，就有可能对知识体在一定的约束条件下进行解构与重构，以达到知识元的自由组合，进而实现产品创新过程。

三、知识重构模型创新

按照熊彼特的创新理论来理解，知识创新的本质是重组知识结构、重组资源，而且这是在特定科学原理基础上进行重组知识结构、重组资源的。这就要求在开展创新活动之前首先要认清和理解事物的这种特质。同理，对知识和知识创新的把握也必然从这里人手。

（一）知识重构模型

原理知识是影响知识创新的最重要的核心知识。认真观察，认清事物的本质规律，正确地对具体事物进行抽象，找到原理知识，并与具有相同原理知识的一族事物进行比较，找到其中与待创新产品具有相同外部特征知识的具体事物，从中吸取符合需要的使能知识，重组知识结构，就会产生出新的创意来。

由于创新产品形式的多样性，企业不可能对每一个问题都有现成的解决方案。但是，现实中许多看似不同的现象，都有着相同的作用机理。从本文对知识的解构与重构的观点来看，这种现象就是在同一个原理知识的框架结构上附着着不同的使能知识，也就是依据知识原理由知识链将不同的知识元进行链接，形成新的知识整体，进而改变了原理知识的外延属性，从而表现出不同的具体的知识表达特征。所以，创新需求来自于企业出现了亟待解决的问题，对问题的抽象是企业知识创新的一个重要过程。对问题进行抽象化处理后，得出其中的原理知识，进而搜索知识库（知识的构成如图2），找到所需要的原理知识，并通过知识链，映射到已经存储积累的知识库中具有此种原理知识的一族事物，再将这一族事物在其外延特征知识的属性方面与之进行比较、匹配、耦合，找到与创新产品所需的外部特征属性相同的具体事物，借鉴构成这个具体事物的使能知识来重新构造创新产品的使能知识，找出可能的解决思路，形成新的使能知识，完成创新产品，实现知识创新。这就是创新机理。企业知识创新的过程模型如图3所示。

知识比较与匹配的过程是一个循环往复的试错过程。对于从知识库中搜到的原理知识，通过匹配特征值来确定可行性。也就是搜索具有相同原理性知识的一族具体事物后，需要把这些具体事物的外延属性与创新产品的需求特征相比较和匹配，如果不匹配，模型就会进行下一具体事物的外延属性的搜索、比较、匹配；如果经比较，匹配能够满足需求特征，则借鉴知识库中的相匹配的具体事物使能知识来构造创新产品的知识构成，形成设计原型这一新的具体知识，从而完成创新活动。

知识解构与重构的过程是知识创新的基础。根据知识的解构与重构机理，更深入的了解、掌握使能知识的构成因素和结构方式，进而将使能知识进行分解，也就是将具有相应功能的使能知识单元分解为一个或多个知识元，这使得知识的各种复杂层次结构和组成因素得以活化；并根据实际需求，按照原理知识，通过知识链，对知识元进行创新元素重构和结构重组，也就是生成新的知识单元或者新的知识单元集合和知识整体，进而形成创新产品的新使能知识，完成创新产品，实现知识创新。这是知识创新和知识增值的重要途径。

（二）创新的知识重构模型机理分析

1.产品创新中分析出原理知识的抽象化机理。在企业知识创新过程中，对于现实问题的抽象是创新过程中最重要的一个环节，正确抽象现实问题并得出正确的抽象概念是找到知识库中具有相同原理知识的一族具体事物的基础。如果这个过程不能正确完成，也就是说一个过程的起点的方向不清或方向发生了偏离，就不可能到达成功的彼岸。

对现实问题的抽象能力是个体认识世界、洞悉客观世界的联系与发展的重要手段。每一次抽象都可以阐明一些隐藏的真理。抽象的本质在于抽出一个与其他特征对比来看是特别重要的特征。知识创新就来自于对现代科学技术行为和方式的抽象。它的内涵是指传统知识在传承或使用过程中的选择、更新和再造，是一种创造活动。这不是一个纯粹的书本知识的改写，而是一个个的实践过程的往复和总结，是一个扬弃过程。

然而并不是每个人都能对事物作出正确的抽象。大多数人对这个过程没有太多的认知，不了解抽象的核心和要点；当面对要论述的问题、判断的事物、决策的内容，不知道怎样做才是一个完整和准确的抽象思维过程。通过对这个过程的研究，用模型把抽象过程表达出来，进而指导实践，对于知识创新活动来说具有重要意义。

2.产品创新中知识库搜索过程机理。搜索过程的关键是对事物原理知识的认知和把握程度。在以前，这个过程更多地表现为一个不自觉的过程，人们总是在不经意间发现事物的联系，从而产生新思想。通过原理知识、和使能知识的划分，有可能改变这一状况，使之变成一个自觉的过程。就是说，当物的知识构成划分为原理知识和使能知识之后，分析事物时就会以此为参照来探究事物的本质，就会较容易地对其进行知识抽象，从而为自动搜索创造可能。通过在知识库中搜索具有相同原理知识的一族事物，这使得我们不仅仅得到这样一个原理知识，而是可以了解到这个原理知识所在的线和面，也就是将孤立的知识元在不同事物、领域的联系编织在一起。

四、知识创新案例分析

我们通过一个具体的案例来分析创新的实现过程——AM公司冲压模具创新设计。该公司生产一种产品，该产品是用于电子产品的基板，材质为陶瓷，外形尺寸为100*70*2，单位mm。加工方法为冲压生产，加工工况为先将陶土充分搅拌后碾压成70mm宽2mm厚的带状物，阴干到半干状态，然后冲压成形。现需要设计冲压模具如图4。（1）模具上冲头的密度大，而且冲头尺寸很小；（2）由于冲头尺寸小，模具凸凹模的加工难度大。在模具线切割加工凸凹模之前，要先钻穿丝孔。根据此模具的情况，密度大，位置精度要求高，而且钻孔直径不能超过φ0.5mm，其加工难度大；（3）模具在加工过程中易磨损、损坏。由于冲裁的材质为半干状态的陶土，它对冲头的磨损十分严重，当凸凹模间隙超过允许尺寸，此套模具就要报废。另外，由于冲头细、刚性较差，很容易损坏。如果某一个冲头发生损坏，那么整个模具就会报废。所以其寿命不会太长；（4）模具总体费用昂贵。因其加工难度大、易损坏、消耗量大，所以总费用昂贵。设计小组对此模具的设计进行了很长时间的讨论与试验。由于加工工艺的难点，以及模具相对成本的高昂这两个问题不能有效解决，设计工作陷入困境。

然而从原理知识角度思考，观察该产品的设计结构，经过抽象思考，发现一个重要的突破点：由于他的结构的共同特征是由一列等距离的孔直线排列组成的，如图4所示。这样一个外部特征通过原理知识抽象，还原成通过纵向上的往复运动和水平方向上的间歇运动共同作用，形成直线等距孔。用这个知识原理在知识库中进行搜索，出现了缝纫机加工布料的景象，这个产品的连续的等距离孔完全可以通过一个冲头的连续冲裁取得。同时，运用拆分原理，可以把不同列的孔分开加工，用3台冲床通过套冲的方式完成产品的加工成型。如果这样的设计能够实现的话，无论是冲压模具的加工的复杂性还是成本都大幅度下降。模具将变得非常容易加工而且结构简单，而冲头一旦发生磨损或损坏，只需更换滚针冲头即可，而且更换冲头的费用十分低廉。这是一个重大的突破。

如何实现连续的冲裁，这是一个使能知识的加入和实现的过程。通过设计数控自动进给装置，可以实现高精度的机床进给移动量，实现等距的间歇移动功能。设计方案在总费用上经济可行。至此，整个设计构思完成。接下来的工作就是具体设计这套装置和模具。设计小组在很短的时间内就完成了设计工作，给出了全套的设计图纸和控制软件。经过试验，完全达到产品要求，从而顺利地完成了设计工作（如图5所示）。

五、总结

本研究以全新的视角和更微观的尺度，从知识的角度来，构建基于知识重构视角的企业创新过程模型，分析企业知识创新和创意产生的过程。在研究对象上，抛开了知识的存在状态和环境的影响因子直接与创新产品本身对话；在研究方法上，透过知识的观点，研究构成创新产品的原理知识、使能知识，并用知识原理进行构建，对知识体在一定的约束条件下进行解构与重构，以达到知识元的自由组合构成具有某种特定功能，进而实现产品创新过程；指出模型中对现实问题的抽象，依据原理知识的知识库中的搜索，以及知识的匹配和重构是关键过程，对这几个关键过程的了解和把握能有效解决知识创新如何应用于企业的具体技术，并关系到创新活动的成败。

（责任编辑：严元）endprint