复杂产品系统集成商技术创新的影响要素与系统模型

闫华锋，仲伟俊

(东南大学经济管理学院,江苏　南京　210018)



复杂产品系统集成商技术创新的影响要素与系统模型

闫华锋，仲伟俊

(东南大学经济管理学院,江苏南京210018)

技术创新对于增强复杂产品系统(CoPS)集成商的市场竞争力尤为重要。在CoPS创新和企业技术创新系统分析的基础上，通过实证考察确定了复杂产品系统集成商技术创新系统的34个构成要素，分析了各要素之间的影响关系，并应用解释结构模型(ISM)方法构建了复杂产品系统集成商技术创新系统模型，论述了系统模型各组成部分的内部工作机制和相互关系。

复杂产品系统；集成商；技术创新；技术创新系统

1　引言

CoPS[1-2]是指研发成本高、规模大、技术含量高、单件或小批量生产的大型产品或系统[3]，由多个部件组成，呈现出复杂的、非线性系统结构，界面复杂、内嵌模块多，且模块定制多、产品开发周期长。其结构的复杂性和功能的复合性决定了其所需要的技术和知识十分广泛，涉及到大量跨学科知识的交互和融合。提供复杂产品系统的企业被称为复杂产品系统集成商。随着复杂产品系统集成商面临的竞争环境日益复杂，企业要获取竞争优势必须进行快速和高质量的创新活动，这就要求企业从系统的角度考虑在企业内部的职能部门之间，企业与用户、供应商、上下游企业、高等学校、研究机构乃至外部环境之间建立更为密切的战略性联系，用系统的观点来构建技术创新系统。

国内外关于复杂产品系统的特征与创新方面的研究已逐步展开。鉴于复杂产品系统的复杂性，Nightinagale指出提供复杂产品系统的集成商所面临的主要困难是项目中知识和技术的相互作用以及与之紧密相连的组织形式，控制着这三个元素就能减少项目执行中的设计反馈[4]。Wang等指出复杂性的本质不仅体现在产品层面上，也存在于技术、过程和组织层面上[5]。中国方面，冉龙等研究了创新网络结构与复杂产品系统创新之间的关系，认为复杂产品系统创新主要通过企业网络能力、创新结构和创新模式共同协同演化而成[6]。杨雨霏讨论了复杂产品系统创新平台管理模式，并将平台分为技术创新平台、集成创新平台、项目管理平台和信息管理平台四个部分[7]。总之，复杂产品系统是一个涉及众多学科领域的多技术系统，其创新过程是技术、知识、组织、管理等要素协同演进的结果。

关于复杂产品系统集成商技术创新的体系与模型方面，不仅已有的关于复杂产品创新与企业技术创新的文献为其奠定了良好的基础，而且部分学者结合复杂产品系统特征从创新模式、创新能力结构等视角展开了探讨。杜宏巍等基于企业技术创新系统概念建立了由创新动力机制、激励机制、约束机制、支撑机制和运行机制有机构成的企业技术创新体系[8]。许庆瑞等对企业技术创新中的资源禀赋、创新动力源、创新能力、创新行为与创新绩效间的关系进行了系统探究，构建了创新能力体系和创新动力体系[9]。基于以上关于企业技术创新的理论基础，刘延松结合复杂产品系统特征，在第五代技术创新过程模式的基础上构建了复杂产品系统创新过程模式，包括创新网络、战略过程、职能过程、技术过程以及项目过程[10]。吴运建等则对复杂产品系统创新中集成商创新能力的定义与结构进行了研究，指出集成商创新能力包括技术能力、集成能力、管理能力与服务能力[11]。虽然上述文献为复杂产品系统集成商技术创新系统的研究奠定了良好的基础，但目前对复杂产品系统创新的研究主要是从企业生产过程的角度进行分析，缺少从系统整体性角度对整个创新系统的分析。复杂产品系统集成商技术创新系统涉及多个构成要素，而且各要素之间互相关联和影响，如何从一个系统的整体性角度理清众多要素之间结构关系与交互机制，将对复杂产品系统集成商技术创新的研究具有重要意义。

关于复杂产品系统集成商技术创新的影响要素研究方面，陈劲等通过实证研究来识别出对复杂产品系统创新项目风险后果具有显著影响的29个风险因素[12]。罗致等选取对技术创新产生主要作用的11个要素进行分析，提出了科技型企业技术创新的系统模型[13]。卢中华等构建了由人力资源、物质资源、组织和创新环境等四要素组成的企业技术创新系统，探索了系统的演化特征、动力及其运行机制[14]。苏敬勤等从产品平台、技术集成和自主开发三个要素解释了复杂产品系统创新过程，并运用演化经济学方法分析了各要素对核心技术控制力的协同影响效应[15]。喻小军等将复杂产品系统创新风险的关键要素分为外部要素和内部要素两大部分：外部要素包括市场因素和政策因素，内部要素包括技术因素和组织管理因素[16]。苏敬勤等从系统集成商的视角对某公司数据进行探索性因子分析，得出影响复杂产品系统创新的三个主成分因子，即市场控制力、核心技术控制力和动态能力，他们共同构成复杂产品系统创新的驱动力主要素[17]。虽然复杂产品系统集成商在进行技术创新的过程中会受到各类要素的影响，但是对于完整的技术创新动力系统来说，甘雪波认为企业外部的激励因素只有在作用于创新主体并与其内在创新需求结合时才能成为影响创新行为产生的现实力量，因此必须考虑将主客观、内外部因素有机结合起来，从而形成技术创新的系统框架[18]。总的来说，尽管目前许多文献从多个方面提出了影响复杂产品系统创新的相关要素，但并没有全面、系统地对各要素之间的结构关系进行分析，以描述创新系统各部分组成要素的内部工作机制与相互关系。

2　复杂产品系统集成商技术创新系统模型

2.1构建方法

解释结构模型(ISM模型)是为分析复杂的社会经济系统的有关问题而开发的，其特点是把复杂的系统分解为若干子系统(要素)，利用人们的实践经验和知识，以及电子计算机的帮助，最终将系统构造成一个多级递阶的结构模型。

本文根据复杂产品系统集成商技术创新系统要素及其相互关系，运用解释结构模型来建立复杂产品系统集成商技术创新系统结构模型，以揭示其内部运行机制。

2.2系统要素

如前所述，复杂产品系统是一个涉及众多学科领域的多技术系统，其创新过程是来自技术、知识、组织、管理等方面的要素之间协同演进的作用结果。企业外部的激励因素只有在作用于创新主体并与其内在技术创新系统需求结合时才能成为技术创新的驱动力，因此必须考虑将主客观、内外部因素有机结合起来，形成技术创新的系统框架，从而清晰地描述各要素之间的结构关系与工作机制。基于技术创新影响要素的文献分析，结合对复杂产品系统集成商进行大量实证考察，确定了复杂产品系统集成商技术创新系统的34个要素及其之间的影响关系，如表1所示。表1中每个要素后面的括号里列出了受其影响的要素编号。

表1　复杂产品系统集成商技术创新系统要素及影响关系

2.3模型求解

以表1中34个要素为基础进行ISM建模。首先根据各要素之间的相互关系建立邻接矩阵，例如，如果要素Si对Sj有影响，那么邻接矩阵中对应的元素aij的值为1，否则为0。然后基于邻接矩阵进行矩阵运算，求得最终缩减可达矩阵(见表2)，其中X表示第1～15要素和第20～25要素。

表2　最终缩减矩阵

最后对以上缩减矩阵进行层级分解，建立系统的多级递阶结构模型。层级分解的目的是了解系统中各要素之间的层级关系，最顶层表示系统的最终转化目标，往下各层分别代表上一层的原因或驱动力。根据层级分解求得的复杂产品系统集成商技术创新系统具体如图1所示。

图1　复杂产品系统集成商技术创新系统模型

3　模型分析

复杂产品系统集成商技术创新系统模型(见图1)主要由外部动力系统、内部技术创新系统和创新转化系统等三个子系统构成，每个子系统对应不同的层级。其中外部动力系统是复杂产品系统集成商技术创新的驱动力；内部创新系统集中了企业最为核心创新要素；外部转化系统描述了从创新成果转化开始的成果推广和营销过程。这三个子系统代表了复杂产品系统循序渐进的创新过程，并且一个完整的技术创新动力系统要求集成商外部的激励因素必须作用于创新主体并与其内在创新需求相结合，从而转化为实际成果。各子系统间来自不同领域的创新要素互为依赖、协同演进，共同推进了集成商的技术创新。

3.1外部动力系统

外部动力系统主要包括第18～19和第30～34共7个要素，是复杂产品系统集成商技术创新的动力源泉。以经济发展水平为基础，信息化、政府科技体制和市场机制成为技术创新系统的重要外部影响因素。

经济发展水平从整体上决定了复杂产品系统集成商技术创新系统的发展阶段，也是影响技术创新系统最根本的外在因素。信息化程度对复杂产品系统集成商的研发条件有很大影响，而研发条件涉及复杂产品系统集成商对技术创新环境的营造及对硬件设施的维系，从而影响复杂产品系统集成商的内部技术创新系统。由于复杂产品系统集成商的特殊性，往往受到国家政策的引导，而国家科技体制决定国家政策引导，进而影响其内部创新决策。外部市场环境的需求也是复杂产品系统集成商内部创新能力提高的直接动因，市场机制通常转化为市场需求，特别是最终用户需求将通过复杂产品系统的购买者传递给复杂产品系统集成商，从而影响复杂产品系统集成商的内部技术创新系统。

3.2内部技术创新系统

复杂产品系统集成商内部技术创新系统主要包括第1～14和第20～25共21个要素，是企业最核心的技术创新要素集合。根据模型中各要素之间的关系，内部技术创新系统可分为5个相对独立的创新子系统：创新决策子系统、创新管理子系统、创新运行子系统、创新评价子系统和创新资源子系统，如图2所示。

图2　内部技术创新系统

创新决策子系统由领导人创新意识、风险意识、市场研究、营销策略、复杂产品系统集成商与政府合作、复杂产品系统集成商与科研院所合作、复杂产品系统集成商与企业合作、复杂产品系统集成商与供应商合作和技术创新投入等10个要素构成。创新决策子系统是复杂产品系统集成商内部技术创新系统的起源，指引其他创新子系统的运行。复杂产品系统集成商领导人创新意识是创新决策系统的核心，对市场研究和营销策略产生导向性作用。同时，复杂产品系统集成商需要决策是通过自主创新还是通过技术引进开展技术创新，即需要进行技术创新成本决策。

创新管理子系统是创新活动正常进行的保障和复杂产品系统集成商内部创新系统的枢纽，负责创新任务的分配和创新活动的协调，由复杂产品系统集成商科研管理体系、内部各专业协作创新和项目管理决策等3个要素构成。复杂产品系统集成商科研管理体系是复杂产品系统集成商内部创新活动的制度保障，对于技术发展和产品转化非常重要；复杂产品系统集成商内部各专业协作创新是复杂产品系统集成商科研管理体系深入发展的体现，也是项目管理决策的前提条件。复杂产品系统创新一般采用项目制方式，而且每个复杂产品系统都涉及多专业的知识融合，因此强化专业协作尤为重要。

创新运行子系统是复杂产品系统集成商内部技术创新系统的主体，是技术创新活动的体现，由基础理论创新活动与专业技术创新活动2个要素构成。基础理论创新活动主要侧重于技术创新体系的基础共性理论研究；而专业技术创新活动则侧重于特定研究方向的应用型技术创新活动。基础理论创新活动是专业技术创新活动的基础，专业技术创新活动为基础理论创新活动提供导向。

创新评价子系统由科研成果评估、创新人才激励、创新文化和创新人才引进与培养等4个要素构成。科学合理的创新评价子系统是复杂产品系统集成商内部技术创新系统健康可持续发展的保障，为整个系统的发展提供强大动力。评价子系统要完成对基础性与专业性技术创新成果的评价，进而对参与创新的人员进行考核与激励，并通过考核与激励激发员工的创新精神，激发创新人才的潜能，保证创新的持续发展。

创新资源子系统由创新人才存量和科技成果存量2个要素构成。这个系统既是创新的终点，也是创新的起点。创新成果最终体现在科技成果以及原有人才能力的提升，新一轮的创新依托于这些已有的资源，复杂产品系统集成商高层的创新决策、创新管理和创新运行都是以这些资源为基础的。因此，复杂产品系统集成商技术创新是一个循序渐进和螺旋式增长的过程。复杂产品系统集成商通过构建技术创新系统形成的创新资源基础逐渐转化为复杂产品系统集成商独有的资源优势，形成其他企业难以模仿的核心竞争力。

3.3创新转化系统

创新转化系统主要包括第16～17和第26～29共6个要素，揭示了从创新成果转化开始的成果推广和营销过程。以成果转化为转折点，这是一个由量变到质变的过程，标志着创新由理论转变为实际应用成果。创新成果转化能力不足，就无法将先进的理论应用到实际生产，在研究过程中所付出的巨大的科研成本将无法收回，从而造成资源的浪费。创新转化系统以年利润为最终目标和支撑点，从集成产品创新活动、替代产品、顾客关系、新产品利润率和年利润这五个结构层次揭示了创新成果的推广和营销过程。随着全球化与多元化的进一步加深和市场竞争的日益激烈，仅仅拥有出色的创新能力是不够的，更需要先进的市场手段将创新产品推出以增强市场竞争力。

4　结束语

复杂产品系统集成商技术创新系统是一个开放的、动态的系统，本文在对CoPS创新和企业技术创新系统论述的基础上，分析了影响复杂产品系统集成商技术创新系统的34个构成要素及其影响关系，并应用ISM方法构建了复杂产品系统集成商技术创新系统模型，论述了系统模型各组成部分的内部工作机制及其相互关系。在后续的研究中将围绕已构建的技术创新系统模型，探讨其实际运行机制。

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[16]喻小军,江涛.复杂产品系统的技术创新及其风险分析[J].科技进步与对策,2006(9):31-33.

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[18]甘雪波.企业技术创新动力的系统框架分析[J].商业研究,2002(16):70-71.

(责任编辑刘传忠)

Influential Factors and System Model of Technological Innovation for Complex Product Systems Integrators

Yan Huafeng，Zhong Weijun

(School of Economics and Management,Southeast University，Nanjing 210018，China)

Technological innovation is particularly important to enhance the market competitiveness of Complex Product Systems(CoPS)integrators.Based on the analysis of CoPS innovation and enterprise technological innovation system，this paper recognizes 34 influential factors through many empirical studies for the technological innovation system of CoPS integrators and analyzes the relationship among the factors.The technological innovation system model of CoPS integrators is described in the Interpretive Structural Modeling(ISM)method and the internal working mechanism of each component in the model is also given.

Complex Product Systems(CoPS);Integrator;Technological innovation;Technological innovation system

国家自然科学基金资助项目“信息系统安全技术组合运用策略和模型及优化方法研究”(71071033)。

G311

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