基于技术协同演化理论的智能手机技术研究

李 芳，毛荐其，郭怡君

(1.山东工商学院工商管理学院，山东烟台264005;2.山东师范大学管理科学与工程学院，济南250014;3.山东财经大学国际经济与贸易学院，济南250000)

自20世纪80年代，“演化”由于演化经济学的发展成为学术界关注的焦点，而技术演化成为一个热门的研究领域。首次将协同演化应用于生态经济和社会文化领域的学者是Norgaard，他指出“自然是社会的，社会也是自然的”，以此否定了自然被动的接受技术创新的新古典经济学观点［1］。Adomavicius G等认为技术生态系统是技术演化的场所，按照生态系统中技术所起到的作用的差异，将其分为“组件技术、产品和应用技术及支撑和基础设施技术”三种类型［2］。并且Adomavicius G等对技术生态内的技术演化——选取美国IT技术生态系统作为例子，进行了实证研究。

我国学者对协同演化的研究比较迟，但近年来发展的势头强劲。王敏等指出有两种技术演化模式存在于生态系统［3］:“一种是单个技术的性能和功能随着时间和环境的变化而发生改变;另一种技术演化表现为技术系统内不同技术之间的相互影响、相互促进。”对于技术协同演化机制的研究，毛荐其是从技术生态的角度，提出技术的演化是单一技术自身性能不断发展的演化，更是“技术与技术、技术与环境”的协同演化［4］;高俊峰通过探究TD－SCDMA移动通讯技术的变化，分析了技术与政策的协同演化过程［5］。

还有一些学者聚焦了技术与环境的协同演化方面。技术与环境的相互作用和反馈机制是技术与环境协同演化的重点［6］，目前的研究主要体现在以下几个方面:“技术与用户之间的协同演化;技术与产业结构以及政策制度之间的协同演化;科学和技术之间的协同演化;科学和文化之间的协同演化”［6］。本文将在前人研究的基础上，从技术协同演化的角度，以智能手机技术为例进行分析。

一、技术协同演化

理解协同演化是理解技术协同演化的基础，那么什么是协同演化呢?最早使用“协同演化”的是生物学家，并用它来阐释生物的进化进程。当某种环境发生变化时，与这种环境相适应的生物会回应环境的变化而进化，并且生物的进化又对环境产生了某种程度的影响;当一种生物进化发展时，与之相应的生物会对该生物的进化做出反应，并且前者的特性又会受到后者发展演化的影响。在这一过程中，生物得到不断地进化，生态系统也不断地得到螺旋式发展。

同样地，协同演化现象也出现在技术生态系统中。在技术生态系统中，具有相关关系的技术及其所在的环境在演化进程中彼此影响和制约，这样的现象就是技术协同演化——一种技术的发展演化会影响其环境和相关技术的发展，而相关技术性能的改变也会引起该技术的回应，于是整个生态得以演化发展［6］。从以上技术协同演化含义的角度，技术协同演化可以划分为技术与技术的协同演化以及技术与环境的协同演化。

(一)技术与技术的协同演化

在自然界中，生物之间的关系或是相互依赖或是相互排斥，同样，技术都是生存在一定的技术生态中，不同技术间也存在着某种相容或相斥关系［7］。一般来说，有两种演化模式存在于技术系统［3］:“一种是单个技术的功能和性能随着时间和环境的变化而发生改变;另一种技术演化表现为技术系统中技术与技术间的相互影响。”而技术与技术的协同演化就是后一种。

技术能够发展就要不断地感知和预测其他技术的发展，并且必须不断地调整自己来适应其他技术的发展。但是，技术所依赖的资源和市场是有限的，这样具有相同或相似资源和市场要求的技术的生态位就会发生重叠，产生激烈的竞争。然而，在协同演化过程中，不同技术间的竞争更多地表现为协同发展，并不是有你没我那样的恶性竞争。当某项技术发展进化时，其他与之相关的技术若想在市场上占据一席之地，就必须对该技术的发展做出回应，进行差异化的发展，尽量的降低与该技术生态位重叠的程度。否则，必将在市场竞争中处于劣势，甚至被市场淘汰。

(二)技术与环境的协同演化

就像生物离不开自然环境一样，任何技术都不可能脱离现实的环境，而技术与环境相互依赖，两者协同演化。朱方长［8］认为“技术的生存环境包括自然环境、教育环境、基础设施，从事技术创新活动的人的生活环境、人文环境、制度环境、金融环境等。”我们将从微观的角度:市场需求、政策和科研条件这三个方面，来概述技术与环境的协同演化机制。

1.技术与市场需求协同演化

技术与市场互相作用，协同演化发展。一方面，新的市场需求的出现推动了技术的产生，而需求的提升促使技术不断地改进并突破，使技术水平不断提高;另一方面，技术演化的目的是满足市场需求，同时技术的演化催生新的需求，没有市场需求的技术演化是毫无意义的。手机屏幕显示技术中，Super AMOLED Plus能够使屏幕保持高对比度和高饱和度，但是用户对手机屏幕有了进一步地要求——高分辨率。而Super AMOLED HD在Super AMOLED Plus的基础上，进一步提升了屏幕的分辨率，满足了用户对高分辨率屏幕的需求，也促进了屏幕显示技术的发展［9］。“推动技术演化发生的原因是现有技术与社会需求之间的矛盾，即现有技术不能满足社会需求或要以较大的资源消耗才能实现预期目标之间的矛盾［4］。”

2.技术与政策协同演化

在经济社会发展中，技术的发展水平高低不同，而政府的政策影响技术的产生、推广、引进吸收或者是消亡等。如国家支持高新技术产业的发展，这些产业就得到了快速的成长;而一些高污染、高能耗、低产出的产业就被抑制。因此技术的发展需要政策的引导。另一方面，技术为政策的施行创造条件。如一些技术的发展为政策的实施提供了技术支持等。

3.技术与研发条件协同演化

研发条件包括技术平台，实验条件，研发资源等，技术与研发条件相互影响，协同演化。一方面，技术的演化进步能够促进研发条件的进步，使研发条件能够达到一个新的高度;另一方面，研发条件的发展为技术的研发以及演化进步提供了条件和动力。

二、技术协同演化模式

在技术生态中，技术与技术之间的关系并不是单一的线性关系，而是纵横交错的，因此协同演化模式也是多种多样的。通过分析技术与技术、技术与环境间的作用联系，本文按照技术协同演化的三模式划分法，即:“自组织型协同演化、竞争型协同演化和互补共生型协同演化”［6］，对技术协同演化模式进行阐述。

(一)自组织型协同演化

组织演化可以分为他组织演化和自组织演化，这是根据调节组织演化力量来源差异来划分的。他组织演化指的是在外部力量的作用下，组织不断进行的演化过程。而自组织演化是指在组织内各种规则和因素的作用下，组织能够自己不断地完善，其适应环境的能力不断得到提高的演化过程。在技术生态中，技术的演化是内外因共同作用的结果。即，一方面，技术系统内部不同技术间相互促进、相互制约;另一方面，技术演化在外部环境的调节下不断进行。技术生态具有“非平衡性、随机涨落性和开放性”的特征［10］，这些特征为技术自组织演化奠定了基础。另外，技术生态中，由于各种复杂的非线性相互影响使得一些作用关系得以放大，诱发了自组织演化，自组织演化就发生在这个耗散结构中，因此“技术生态实际上是一个自组织耗散结构”［3］。

在技术生态中，技术不是独立的，而是以某种特定的组合关系的形式存在。要使技术系统内的组合关系达到最优状态，技术自身的变化幅度必须与技术系统的整体演变速度相一致。一旦打破了这种一致性，就会破坏系统内的匹配关系并产生负效应。如，智能手机不断发展，其功能强大、屏幕大、联网使用时间长深受用户喜爱，但也导致其耗电量较大。手机电池为适应智能手机的更新，在增加容量和提高电能转换效率方面不断发展;而手机电池技术的发展又会使智能手机技术不断得到改进。

(二)竞争型协同演化

在技术生态中，技术所需的资源是稀缺的，其市场也有限，其生态位就会出现重合，在技术间则表现为一种竞争的现象。技术所面向的用户和所使用的资源越相近，其生态位就越是重叠，竞争就愈发激烈。如在智能手机的操作系统中Android、iOS、Windows Phone、Bada 以及 Blackberry之间生态位重叠较多，竞争程度激烈。

在相互竞争的技术中，当一项技术发展时，与其相竞争的技术为了不被市场所淘汰就必然对其发展做出相应的改变，寻求差异，尽量降低该项技术生态位重叠的范围;而前者也要根据后者的发展做出相应的回应，否则，技术可能在竞争中处于不利地位，甚至遭到淘汰。曾经盛极一时的柯达公司，满足于传统的胶片技术，由于没有及时回应数字技术的发展，柯达胶卷的使用者越来越少，柯达最终没落。

(三)互补共生型协同演化

具有互补共生关系的技术，一项技术必须有相关技术辅助才能得到利用和推广，而相关技术的发展和推广必须有该项技术支持。两者之间能够达到一种共赢的状态。如产品与其配套服务之间、计算机软硬件之间就存在着这样的关系。通过一系列的作用，互补共生技术最终以共生体的方式发挥共生效应。技术共生单元是由“具有互补共生关系的技术以及其底层因子”(如智因，知识，信息等)组成;基于技术共生环境和共生界面的双重影响，技术共生单元形成特定的共生模式，在这种模式进一步的作用下产生了技术共生体［10］。互补型技术共生体的构成图如图1所示。

技术间的共生就是技术与其他技术不断地调整演化，并且不断适应环境的变化，这是一个动态的过程。互补共生型演化大致经历“共生关系的识别、适应、发展、共生解体和新共生关系的形成”这样一个过程［10］。即，技术个体在共生条件下相互识别，但其共生关系具有很大的波动性;然后为适应这种共生关系，共生技术本身的性能和结构要不断地进行调节;共生效应渐渐达到峰值，共生界面也比较稳定，这是共生体的发展阶段;在共生演化过程中，由于演化较快或较慢技术的存在，使得共生效应不断下降，最后导致共生体瓦解，进而引发新一轮的个体识别活动。

三、智能手机技术的协同演化

2013年，美国高德纳公司分析了全球智能手机行业的销售情况，并且发表了报告。报告数据显示，2013年全球智能手机的销量达到手机总销售量的53.6%，首次超过了功能机。智能手机发展速度如此之快，其中一个重要的原因就是一系列的智能手机软硬件技术的协同发展，这也促进了移动互联网等相关产业的发展;反过来，相关产业的发展也使智能手机技术的发展日新月异。

(一)智能操作系统的协同演化

操作系统是能够兼容不同硬件、为众多应用提供统一开发接口的系统软件［9］。目前，主流的操作系统有谷歌的 Android、苹果的 iOS、微软的Windows Phone、三星Bada以及RIM公司的Blackberry等。这些操作系统自身在不断的演化发展，如自2008年谷歌公司发布Android1.1，该系统不断发展，由 Android 2、Android 3，目前发展到 An-droid 4。图2显示了三个主流操作系统的发展演化历程。此外，这些操作系统之间也在不断的竞争。一个操作系统的演化会引起其他操作系统对此作出回应，进行差异化发展，并且其他操作系统的发展也会对该操作系统的演化产生影响。Android和iOS之间的系统大战仍在火热的进行，但是据IDC的报告显示，到2013年，Android占到了全球智能手机市场份额的78.6%。

图1 技术共生体构成图

图2 三个主流操作系统的发展演化历程

图3 主流操作系统在全球智能手机市场所占份额

(二)应用处理器的协同演化

作为承载智能操作系统运算的硬件设备，应用处理器的运算能力直接影响智能操作系统的运算情况和用户体验［9］，成为消费者购买手机的一个重要的标准。2009年，东芝推出了全球首款采用1GHz处理器的手机——这是由高通公司发布的Snap Dragon处理器，由此智能手机应用处理器进入1GHz时代，而手机硬件大战正式拉开序幕。2010年CortexA8 65nm单核应用处理器得到应用。2010年底LG率先发布了全球首款搭载双核处理器的手机Optimus 2X，这款手机采用的是nVIDIA公司提供的Tegra2平台，具有1GHz的主频。而到2011年，是CortexA9 45nm双核处理器普及的一年。为了应对nVIDIA公司技术的演化发展，三星、德州仪器(TI)、高通都发布了自己的双核产品，因而各大手机厂商获得了现成的双核平台，促进了双核手机的发展。2012年HTC正式出售四核手机One X，这是全球首款四核手机;魅族、三星等也紧随其步伐相继发布四核手机。在这一年，四核处理器成为智能手机旗舰机的标准配置［9］。四核处理器，大幅度提高了手机处理器的性能，以其更快地运行速度和相应服务给用户到来了更好地体验。

(三)显示屏幕的协同演化

手机的显示屏幕，是用户使用手机时最直接的输入输出窗口，它的效果的好坏会直接对用户的体验效果产生影响。AMOLED具有低能耗、广视角、自发光的优点，凭借这些优点，AMOLED迅速被市场所接受，对手机显示屏幕领域有着划时代的影响。随着屏幕技术的发展演化，Super AMOLED技术突破了玻璃覆盖层在阳光下不显示的缺陷，并且摒弃了触控感应层+显示层的架构设计，使得屏幕整体轻薄却灵敏。在 Super AMOLED的基础上，Super AMOLED Plus技术使得屏幕色彩更加饱满、更加细腻，对比度更高。随着用户对手机屏幕需求的进一步提高——高分辨率，Super AMOLED HD提升了屏幕的分辨率，并且保持了屏幕的高饱和度和高对比度，满足了用户对高分辨率屏幕的需求。此外，裸眼3D技术的应用能够满足用户在不戴眼镜的情况下，就可以随时观看到3D影像的需求。由此可见，显示屏幕技术在用户需求的推动下，不断地进行着协同演化。

智能手机技术发展迅速，硬件技术(如显示屏、应用处理器)的发展，为用户带来更人性化的服务、更快地移动互联网体验、更刺激流畅的游戏乐趣;而软件技术的发展，使智能手机的应用开发平台更加的灵活开放，人机交互更加人性化。软硬件技术也是协同发展的。一方面，硬件技术的发展为软件技术的开发和使用创造了条件，提供了平台;另一方面，软件技术的应用、优化和发展又促进硬件技术不断进步。

四、结论

在经济飞速发展的今天，产品的生命周期越来越短，能够成功并且快速地研发出新产品成为企业的竞争优势，也是企业制胜的法宝。但是，企业所需的资源有限、生态位也会或多或少的重叠，不同技术间既相互竞争又彼此融合，这使得产品的研发难度大幅度增加。因此，从技术生态的角度，借助技术的协同演化理论对技术与技术、技术与环境之间的机理进行研究，有助于了解产品研发的机理，促进新产品的推出。

［1］Norgaard R.Coevolutionary agricultural development［J］.Economic Development and Cultural Change，1984，(3):525 －546.

［2］Adomavicius G，Bockstedt J，Gupta A，Kauffman R J.Technology roles in an ecosystem model of technology evolution［R］.Minneapolis:MIS Research Center University of Minnesota，2005.

［3］王敏，银路.技术演化的集成研究及新兴技术演化［J］.科学学研究，2008，26(3):466－471.

［4］毛荐其，刘娜.基于技术生态的技术协同演化机制研究［J］.自然辩证法研究，2010，26(11):26－30.

［5］高俊峰.政府政策对新兴技术演化的影响:以我国TD－SCDMA移动通讯技术的演化为例［J］.科技政策，2010，(2):25－33.

［6］刘娜.技术的生态适应性及协同演化研究［D］.济南:山东师范大学，2012.

［7］肖峰.论技术演变的进化特征及其视角互补［J］.科学技术与辩证法，2007，4(6):71－75.

［8］朱方长.技术生态对技术创新的作用机制研究［J］.科研管理，2005，2(4):8－14.

［9］王彤.智能手机的发展及其对产业的影响［J］.信息通信技术，2012，(4):4－6.

［10］毛荐其，刘娜，陈雷.技术共生机理研究:一个共生理论的解释框架［J］.自然辩证法研究，2011，27(6):36－41.