基于系统动力学的企业技术创新网络形成机理研究

仵凤清 郝涛 高林

摘 要：合作创新是企业提升技术创新能力的重要途径之一，技术创新网络能够有效推动企业参与合作创新，突破阻碍企业创新的瓶颈因素。文章从创新主体所从事的创新活动入手，在构建以企业为中心的技术创新网络路径框架的基础上，建立了驱动技术创新网络发展的系统动力学模型。同时，采用北京统计年鉴公布的中关村国家自主创新示范区企业数据，对模型进行模拟仿真，实验结果表明：仿真结果与现实数据相吻合，理论模型得到有效验证，并进一步运用VENSIM软件进行系统分析，得出企业技术创新网络形成机理。

关键词：技术创新；技术创新网络；系统动力学模型

中图分类号：F 403.6 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2016）04-0350-07

0 引 言

在经济全球化背景下，激烈的竞争环境迫使企业谋求突破性创新。参与合作创新是企业突破创新瓶颈，提升技术创新能力的重要谋略。随着人们对创新理论认识的不断深化，创新战略在理论上彻底摆脱了传统的技术创新理论的羁绊，全面肯定并接受了系统创新论及动态的非线性交互型创新模式[1]。企业为在风高浪大、暗礁激流的商海获得生存空间，加入技术创新网络参与合作创新已成为企业未来发展的重大趋势之一。

Freeman在构建国家创新系统框架时率先提出“创新网络”一词。他指出，创新网络是企业为获取外部资源与外部组织之间形成的相互信任、长期合作、互利互惠的各种正式或非正式合作关系的总和[2]。随着创新网络研究的不断深入，企业技术创新网络的形成机理逐步进入学者的研究视野。归纳已有研究成果发现，目前主要存在以下3条研究主线：一是动机研究，即从交易成本、资源互补、知识创造等视角解释技术创新网络的形成动机[3-5]。二是形成模式研究，当前学者普遍认同嵌入理论，着眼于关系等级模式，从网络形态的发展变化解读技术创新网络[6-10]。三是影响因素研究，目前研究主要集中于核心企业的技术创新能力、网络成本压力、知识转移能力、网络组织结构形式、网络环境、网络规模等因素[11-13]。从总体来看，这3条主线已经构成了企业技术创新网络形成的基础理论环境。

就我国研究现状来看，企业技术创新网络理论在不同的阶段研究侧重点有所不同。最初，企业技术网络创新一直被限定于区域创新理论[14-19]；2006年，王大洲将研究视角转向企业技术创新网络治理研究[20-22]；近来，由于复杂理论的引入，党兴华等开始关注企业技术创新网络的演化问题[23-24]。总而言之，中国企业技术创新网络理论研究重点在于技术创新网络的联系及其变化形式，但是对于以企业为核心的创新网络的形成及运转过程研究不足，针对创新活动的理论缺乏系统内部的逻辑解释。文章将从创新主体所从事的创新活动入手，在构建以企业为中心的技术创新网络路径框架的基础上，建立驱动技术创新网络发展的系统动力学模型，并运用VENSIM软件对模型进行模拟仿真验证。

1 企业技术创新网络形成路径框架

企业技术创新网络的形成不仅需要搭建与技术创新主体社会网络关系相匹配的合作创新体系，而且需要动态平衡环境。如果网络本身不稳定，就难以组建起合理的合作创新体系。所以，企业技术创新网络作为一种典型系统结构，其形成过程是一种路径模式过程，文章在此基础上构建了企业技术创新网络形成路径框架（如图1所示）。

图1中，左半部分虚线框内表示：在创新的价值实现过程中，创新主体所从事的创新活动。这是企业技术创新网络形成的路径起点。这种创新活动既有创新主体自身的技术创新活动，又有与其他创新主体之间的互动交流活动，任何与创新主体相关的创新活动都有可能对技术创新网络的形成产生重大影响。右半部分表示：路径的搭建过程，具体展现企业技术创新网络的形成过程。它以外在的结构平台建设和内在的学习平台建设为核心，结构平台建设是创新主体相联系的网状结构连接，学习平台建设则是以学习为基础的信息技术交流的学习互动。整个图示代表了企业技术创新网络形成过程的路径通路，创新活动导致企业技术创新网络模块的建设，创新模块的形成又促进了创新主体之间的交流，这样的路径模式框架是在相互影响、相互促进的情况下完善企业技术创新网络的形成。

技术创新网络形成的过程中，既有技术性质的创新活动又有非技术性质的要素影响，创新主体的创新活动在交流形式上表现为结构平台和学习平台的建设。同时，企业技术创新网络利用2个平台可以调和创新的交流过程，通过网状形式外延扩散来实现创新的目标。

1.1 平台组建

结构平台表现出来的是企业网的形式。资源要素决定着这个平台的广度，企业通过网络整体的资源欠缺状况发掘拥有相关资源的要素市场主体。企业创新活动是企业技术创新网络结构平台建设的直接原因。企业技术创新活动的非技术要素交流使得技术创新网络的结构网状联接。

学习平台是创新主体获取竞争优势和提升创新能力的关键所在，技术创新网络中的学习是以组织学习为基础，是一个由个体到单位、再从单位到组织、最终突破组织界限扩展到整个网络的学习过程。学习平台的建设为各创新主体提供了特定的知识共享和传播机制，提高了组织绩效和创新能力，通过采取多边的互动学习以及内部知识整合与创造为知识的扩散交流提供了条件。

1.2 协调过程

技术创新网络结构平台的协调过程表现为挖掘的模式，在企业进行技术创新活动的过程中，稀缺性质的资源促使企业发掘合作的伙伴，通过结合的形式来追求技术进步或者弥补非技术要素的影响，在形式上表现为企业与其他创新主体的正式或者非正式关系的结合。结构平台的建设代表着创新网络的价值取向问题，通过小单元的连接构成整个系统的结构雏形模式，它在创新利润的驱使下构成成本合理的补偿形式结构，以此来影响创新主体成员的变化，继而影响创新交流。

技术创新网络学习平台的协调过程是将技术创新网络中无组织的学习模式改变为有序化的一个过程，平台上提供企业技术创新网络上的所有的显性知识，各创新主体通过学习重新构造自身的知识体系，通过这样的学习再生成，知识总量是在增长，同时，创新主体自身的知识更加靠近创新的方向。所以，创新主体不仅仅是知识的学习者，也是技术的改造者。

2 企业技术创新网络系统动力学模型构建

2.1 企业技术创新网络因果关系描述

企业技术创新的主体包括企业、大学和科研机构、政府、中介组织机构等，其中，企业是创新活动最直接最重要的参与者，大学和科研机构是构建创新网络平台的重要力量，政府则是沟通协调的桥梁，其他参与者正是在这3个创新主体的带动下直接或间接参与到技术创新网络的形成中来。根据上文构建的企业技术创新网络形成路径框架，文章从创新主体所从事的创新活动出发，驱动结构平台和学习平台的建设，依据创新主体的不同将企业技术创新网络划分为企业自身创新活动、产学研创新活动和政府对产业影响3个子系统。在此基础上，分别描述每个子系统在技术创新网络运行中的因果关系，为进一步剖析整个系统内部因果关系奠定基础。

2.1.1 企业自身创新活动子系统

企业是技术创新网络形成的核心活动主体，企业从事的创新活动，是技术创新网络形成的主要行为原因，在技术创新网络中起着“发动机”的作用。在这个子系统中，因果关系表述主要指向是结构平台上的资源共享建设，这个关系架构的成立是模型的基础部分，体现了系统内企业作为核心的重要组织功能。

如图2所示，网络的创新能力代表了结构平台和学习平台的延展能力，每一个回路都是以网络创新能力的提高为出发点建立起来的。结构平台和学习平台的构建需要网络创新能力不断丰富提高，网络创新能力的形成是以企业的专利数量和技术成果数量体现的，其他中间变量的引进，都与企业与网络建设相关，是企业创新活动的关联体现。网络创新能力提高影响产业成本与企业在创新能力建设上面的资金投入，资金投入的多少影响着创新成果，创新成果促进网络的创新能力，这样闭合环式的作用原理，使得企业技术创新网络在扩建的同时稳定地形成。

2.1.2 产学研创新活动子系统

大学以及科研机构是技术创新网络形成的重要主体成员，是企业技术创新网络中产学研环节最为重要的结点，在技术创新网络中和企业一起构成知识创新的核心主体，它们共同形成的科研成果，支撑技术创新网络快速衍生、不断进化。在这个子系统中，因果关系的展现是以企业、大学和科研机构的创新活动状况为基础，形成了企业技术创新网络大量的技术成果体系，是学习平台在系统衍生上的最重要环节。

如图3所示，网络创新能力的形成是以企业、大学和研究机构科研成果共同考究，主要通过技术成果数量和专利数量来形成。在学习平台的建立上，产学研模式的形成对网络创新能力的提高起着助推的作用，企业技术创新网络“旁枝”衍生与大学和科研机构这些创新主体的创新活动密切相关。

2.1.3 政府对产业影响子系统

政府部门虽然不直接参与创新活动，但是作为政策的制定者和宏观调控的最重要实施者，为企业技术创新网络的形成提供支持。这个特殊子系统调节着技术创新网络形成过程中政策力度的把握，不仅在内部是行业产业的影响因子，在系统外部为企业技术创新网络形成有着至关重要作用。

图4中的回路代表了政府对创新网络中创新主体及其资源的调节反馈，产品平均成本变量衡量政府对产业的影响力度。政府的创新活动作为企业技术创新网络的调节机制之一，不仅从宏观方面影响企业技术创新网络的运行，而且它还运用经济手段调节经济产业发展，从而间接调节其他创新主体的创新活动。

2.2 企业技术创新网络系统流图

在上述3个子系统描述的因果关系图基础上，适当引入创新网络运行所需其他变量，可构建企业技术创新网络系统流图（如图5所示）。

如图5所示，将区域工业总产值、科研人员数量、科技中介机构数量、论文发表总量4个状态变量作为边界衡量变量引入本研究模型。通过这几个变量围合而成的系统之间变量的逻辑关系交叉呈现：一个变量可能是另外几个变量的一种原因，各个变量之间或者直接相关，或者间接相连，变量之间的交叉呈现体现着系统之间复杂的逻辑关系。系统流图反映了在企业技术创新网络形成过程中，技术创新主体的科技创新活动产生的系统内部作用，即一种活动如何影响其他技术创新主体的相关活动，并且作用于企业技术创新网络影响其形成。

3 系统仿真与结果分析

3.1 模型仿真

文章采用《北京统计年鉴2013》公布的中关村国家自主创新示范区企业科技活动情况、中关村国家自主示范区企业经营情况相关数据，运用VENSIM软件对模型进行仿真。设定模拟的条件如下：

初始时间= 2011，单位：年；

结束时间= 2015，单位：年；

时间步长=1，单位：年；

时间分隔单位= 0.25，单位：年；

模型模拟的时间设定为2011年至2015年，时间为5年。选取2011年的数据为仿真的起点，代入图6中各变量；常量因子的取值见表1.

利用VENSIM软件模拟，可得每个变量的仿真数据，结果见表2.

3.2 模型验证

为进一步检验模型的有效性，选取核心变量指标与统计年鉴中的数据进行比对。如果模型仿真出来的结果与现实数据中的数据误差率较小，说明模型与现实相吻合，是现实问题的有效反映。

通过表3对比可看出，主要核心变量指标的平均误差率都不超过3.6%，单年份的最大的误差率也仅有4.9%，均未超过5%，说明模型中选取的变量合理，模型与现实系统相吻合。

3.3 模拟结果分析

根据VENSIM软件图示分析，得出相关原因图。

图6为创新产品平均成本的相关原因图，它体现了影响创新产品平均成本的主要有专利数量的根植和科技成果产出数量，结合图2和图3，揭示了影响企业技术创新网络形成的技术作用机理在于企业从事的技术学习活动，科研人员活动、中介组织的技术引进是影响学习平台建设的重要技术力量。科研人员活动通过知识创造影响创新网络的学习活动，组成学习平台的知识共享基础，中介组织的技术引进视为外部作用变量，在一定程度上改善了学习平台的知识构成。

图7为企业技术创新总投入原因曲线图，它体现了影响企业技术创新总投入的来源主要有区域工业总产值以及政府创新总投入，结合图2和图4，揭示了影响企业技术创新网络形成的非技术作用机理在于企业的资金投入力量，资金的来源主要在于区域内产业攫取的利润和政府对于创新的重视，企业通过构建结构平台所需的资源整合活动和管理创新活动是企业技术创新网络得以网状扩散的主要原因，政府对创新的投入在一定程度上调节了企业技术创新网络的结构走向。

4 结 语

文章运用系统动力学理论剖析了企业技术创新网络的形成过程，通过深入探究其形成过程中相互交错的复杂逻辑联系，明晰了企业技术创新网络的形成机理。企业技术创新网络是由多个创新主体的交互作用形成，其结构平台建设与各创新主体的资金投入密切相关。同时，企业的创新活动是影响专利数量的最重要因素，加大对企业创新投入能有效提高企业技术创新网络能力，进而影响企业技术创新网络的形成。企业的创新活动和中介机构的技术交易是影响提高技术成果数量的关键所在，企业和中介机构的活动通过技术创造和技术交易影响着企业技术创新网络的形成。除此以外，在政策因子变化不大的情况下，企业技术创新网络的形成与政府的创新活动相契合。

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