建筑技术创新网络的组织边界分析框架研究

谢洪涛 郑俊巍

摘 要：建筑技术创新是多种互补性知识的交互作用过程，创新主体之间的组织边界决定着知识转移的效率。研究建立了建筑技术创新能力与互补性知识间的函数关系，综合运用知识管理理论和数学推导方法对建筑技术创新能力的影响因素进行研究，研究表明建筑技术创新网络的组织边界主要由4个技术特征所决定：相关性、可分解性、复杂度、技术的专属度。以4个技术特征作为分析维度，建立了建筑技术创新网络的组织边界分析框架。关键词：建筑技术创新；创新网络；组织边界；技术特征中图分类号：F 272.5

文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2017）06-0563-05

An Analysis Framework for Organization Boundary of Construction

Innovation Network Based on the View of Innovation Capacity

XIE Hong-tao，ZHENG Jun-wei

（School of Architectural Engineering，Kunming university of Science and Technology，Kunming 650500，China）

Abstract：Construction innovation is an alternant process among multiple complementary knowledge.The knowledge transfer efficiency is decided by the organization boundary between innovation subjects.In this paper，the function relationship between innovation capacity and complementary knowledge was established；The method of mathematical derivation was employed in conjunction with the knowledge management theory to make out the influencing factors of innovation capacity.The results indicated that the organization boundary between innovation subjects is mainly decided by four technical features including：correlations，decomposition，complexity and technical specialization.Taking the technical features as four analysis dimensions，the analysis framework for organization boundary of construction innovation network was established.Key words：construction innovation；innovation network；organization boundary；technical feature

0 引 言技術创新在推动建筑业实现节能减排、提高生产效率、转变经济增长方式等方面的巨大作用已被世人所公认。然而长期以来，世界各国都受到建筑业技术进步缓慢的困扰，各国建筑领域的R&D资源投入率和经济增长的技术进步贡献率都大大低于其他行业，一些国家建筑业的技术进步贡献率甚至出现了负增长[1]。自上世纪80年代开始，以Tatum为代表的学者对建筑业技术创新障碍进行了大量的研究。建筑市场的不稳定性、高度离散性等特点使得建筑技术创新投资面临一个极为不稳定的环境；建筑业的结构特征和组织原则限制了创新，尤其是集中决策和信息协调阻碍了系统的最优化和创新性变革[2-3]。建筑业生产的项目组织模式是造成建筑技术创新临时性和分散性的根源，这种组织模式为知识的创新与交流带来障碍[4]。项目的一次性限制了创新经验在其他项目的应用，降低了创新的收益，削弱了企业创新的意愿，同时还会导致对同一顾客或同一问题的重复创新，并限制了组织学习[5]。项目组织的临时性导致知识发展的不连续以及知识在组织间的传递产生障碍，同时对组织的知识积累形成限制[6]。针对建筑业技术创新组织的离散性和临时性，众多研究均指出应以创新网络的形式来组织建筑技术创新。传统的建筑技术创新管理立足于建立专门的公共研究机构，局限于对高等教育拨款及对行业内部研发机构的资助，这种内部的、线性的技术创新模式已经不能适应推动建筑行业创新的需求。取而代之的是跨组织、跨行业的网络组织，将各关键的工业创新者集成在一起，加速信息流动，为建筑技术创新提供所需资源和信任，推动创新成果的扩散，这已经成为建筑技术创新领域的关键战略[7]。创新网络在各领域的应用日益广泛，但目前关于建筑业创新网络的研究仍处于起步阶段，文中拟从创新能力的视角对建筑业创新网络的组织边界进行深入探析，研究创新网络中不同创新主体间组织关系的构建方式。

1 建筑技术创新网络的基本构成

1.1 建筑业技术创新的概念与内涵由于建筑业技术创新是一个涉及面广、且十分复杂的过程，因此尚未形成一个严格、统一的定义。目前被广泛接受的定义是由slaughter给出的：建筑业技术创新是指对建筑工艺过程、建筑产品或系统产生重要变化或改进的技术活动在创新企业的首次成功商业应用。越来越多的人接受了建筑业技术创新是一个包含范围广泛参与者的产品系统这一概念。建筑业的技术创新与大规模定制行业的技术创新具有显著的区别。大规模定制行业的技术创新遵循着产品发展模式，在这种模式下企业通过技术创新大量制造新产品销往需求巨大的市场，企业之间具有明晰的组织边界，这类产业的技术创新大致上是企业的内部问题[8]。而建筑业可以视为一个流程，建筑业技术创新是一个复杂的技术系统，来自多个行业的多个组织组成临时性联盟围绕特定的任务开展合作，建筑业的项目属性使建筑技术创新的实施必须依靠一个界面复杂的网络。

1.2 建筑业技术创新的主体建筑企业、材料设备等供应商、用户、大学及研究机构都是建筑技术创新的重要来源，而政府在建筑技术创新过程中扮演了非常重要的角色[9]。建筑企业不仅直接实施了许多技术创新，同时建筑企业是建筑技术创新的系统集成商，也是将外部技术导入建筑行业的实施者和协调人。建筑技术创新具有外生性，材料、设备等供应商是建筑技术创新的主要技术来源。用户的需求决定了技术创新的方向和内容，在某些项目中，用户直接主导了建筑技术创新的全过程。大学是创造和传播知识的主体，注重于基础研究，组织国际学术交流，培养科技人才等。研究院（所）以应用技术开发为主，注重公共项目的课题研究（包括有关的基础研究）和基础技术与共性技术的研究开发等[10]。政府的核心角色是通过建立制度框架支持建筑技术创新[10]。

1.3 建筑技术创新网络的基本形式Winch认为建筑业属于复杂系统工业，并提出建筑技术创新体系由3层结构构成，即：创新的上层结构、创新的基础结构以及系统集成商；建筑技术创新的系统集成商角色通常由建筑设计者和主承包商共同承担。如图1所示，系统集成商居于建筑技术创新网络的核心结点，是创新网络的盟主；供应企业、分包商、顾客、高校及研究院所、政府部门等成员均居于网络组织的结点，与系统集成商之间形成紧密的合作关系。

2 建筑技术创新能力的构成与影响因素

2.1 建筑技术创新能力的构成建筑技术创新过程与建筑产品的生产过程具有统一性，通常被分为若干个阶段由多个创新主体分担完成，建筑技术创新包含部分制造（材料、設备、构件等）和部分服务（勘察、设计、咨询、建造、管理等），是通过协调大量产品、服务将之转化为“道路”、“机场”、“大坝”等建筑物的复杂系统性工作[8]。从企业的角度来看，建筑企业需要跨越组织边界来开展创新活动，建筑企业通常要与供应企业、用户以及政府等构成创新网络来共同管理建筑技术创新。创新能力是用来表示组织成功采纳或实施新思想、新工艺以及新产品的能力。从建筑技术创新网络的构成可知，建筑技术创新能力的形成必须依赖于多个创新主体间的密切配合，而不同创新主体拥有的技术和知识具有很强的互补性，表现为完成一个建筑产品而形成的协作关系。因此，建筑技术创新能力为A的形成主要取决于创新网络对各种互补性知识的获取情况，于是有

说明每种知识的增加会导致建筑技术创新能力的增加。

K2=η，η（0≤η≤1）表示2种知识之间的相关性系数，η→0说明2种知识的相关度很低，η→1说明2种知识的相关度很高，一种知识的增加会导致另一种知识的增加，于是有

dA=B·α·Kα-11·Kβ2dK1+

B·β·Kα1·Kβ-12dK2

+η（B·α·Kα-11·Kβ2dK2+

B·β·Kα1·Kβ-12dK1）.（3）

2.2 组织边界对建筑技术创新能力的影响建筑技术创新需要多种互补性知识的交互作用，因此对知识整合的效率及知识转移的效率就至关重要。创新网络中多种互补性的知识分别为不同的主体掌握，创新主体之间的组织边界决定着知识转移的效率。市场治理、中间治理及科层治理是创新网络中组织边界的3种基本治理机制，组织边界的不同治理机制对知识转移治理的效果亦分别不同。不同组织治理机制对于知识管理的差异主要体现在2个方面：即发展自身知识的激励程度和促进知识的交流程度[11]。市场机制有利于专业化分工的深化，对发展企业专业知识的激励强度很高，但由于企业倾向于将技术诀窍保留在组织的内部，因此对于知识在组织间的交流具有阻碍作用，也没办法促成不同组织间共同语言的形成。科层组织对于掌握组织内的系统性知识具有市场组织不可替代的优势，但科层组织受到战略方向的引导以及资源的限制，使其不能掌握所涉及领域的所有知识，也无法在多个领域的知识掌握都取得成功。中间性组织介于市场组织和科层组织之间，具有多种不同的形式，它们是一种组织之间的协调，是在分工进一步扩大的情况下，通过加强企业之间的协调来提高市场反应速度，通过形式多样的契约寻求整个生产系统的有序性和协调性来获得高效率生产过程的社会生产组织方式，这种“组织间协调”称之是“看得见的手”与“看不见的手”的“握手”，有的中间性组织更接近于古典的市场关系，有的更接近于古典的企业内部关系，由此构成了市场化或企业化组织的特征。为了考虑组织边界对建筑技术创新能力的影响，引入发展自身知识发展激励因子ξ，知识交流激励因子ψ；市场治理、中间治理、科层治理模式下的知识发展激励因子和知识交流激励因子分别为：ξM，ψM；ξH，ψH；ξB，ψB，于是由式（3）可得考虑组织边界对建筑技术创新能力影响的创新能力增量为

dA=ξ（B·α·Kα-11·Kβ2dK1+

B·β·Kα1·Kβ-12dK2）

+ηξψ（B·α·Kα-11·Kβ2dK2+

B·β·Kα1·Kβ-12dK1）.

（4）

3 建筑技术创新网络的组织边界分析框架式（4）表明，组织边界的决定主要取决于参数η，ξ，ψ的选取，η主要取决于不同知识之间的相关性，ξ，ψ还受其他因素的影响。

3.1 知识发展激励因子ξ的影响因素建筑技术创新包含部分制造和部分服务，因此参与建筑技术创新的主体也可以分为2类，一类为制造型企业，包括大规模定制材料设备的供应商等，另一类为项目型企业（服务型企业），主要包括以设计、施工为代表的建筑业企业，以及从事单件性特殊设备制造的制造企业。这2类企业的创新动机及利益实现机制存在较大差别，因此其知识发展激励因子也存在很大的区别。图2（a）（b）分别表示制造型企业和项目型企业的技术创新动机，制造型企业的创新动机及利益实现机制主要依赖于企业自身的创新水平，而项目型企业的创新动机及利益实现机制受到诸多要素的影响，特别受系统集成商的创新能力及各类创新主体间协作关系的影响。

总的来说ξ的取值主要取决于企业所拥有的专业技术及专业知识与技术系统的可分解程度，令技术的可分解程度因子为λ（0<λ<1），λ→1表示技术系统的可分解程度高，市场治理模式的知识发展激励程度就越高，对于大规模定制的制造型企业而言，其专业技术与建筑技术系统之间的联系程度很低，因此ξB<ξH<ξM≤1；而对于项目型企业来说，λ→0表示项目型企业的技术与建筑技术系统之间联系比较紧密，可分解程度很低，因此有

ξM<ξH<ξB≤1.另一个影响因素是技术的复杂程度因子

π（0<π<1），当π→1表示建筑技术系统的复杂程度很高时，采用一体化的科层治理模式来组织创新对企业的资源和能力提出了很高的要求，受资源的限制，单个企业往往无法胜任全部的技术创新工作，这时候采用中间治理模式往往较科层治理模式更优，而市场化组织方式，在联系不同创新主体方面，形成更为宽泛的技术、知识源方面发挥着积极作用，即有

ξB<ξH<ξM≤1；当

π→0表示技术系统的复杂程度较低，对企业资源和能力的要求也较低，这时候3种治理模式对发展企业自身知识的激励程度没有显著的区别。综合以上2个因素对ξ的影响，可以建立ξ和λ，π的关系如下

1）当λ→1时，技术系统的可分解程度很高，这时候采用市场治理模式对企业发展自身知识的激励程度最高，中间治理模式次之，科层治理最低，即：

ξB<ξH<ξM；

2）当λ→0，π→0时，技术系统的可分解程度和复杂程度都很低，这时候采用科层治理模式对企业发展自身知识的激励程度最高，中间治理模式次之，市场模式最低，即：ξM<ξH<ξB；3）当λ→0，π→1时，技术系统的可分解程度低，而复杂程度很高，这时候中间治理模式具有显著的优势，科层治理模式次之，市场模式最低，即：

ξM<ξB<ξH.

3.2 知识交流激励因子ψ的影响因素技术的专属程度因子σ（0<σ<1）是影响组织间知识交流的主要因素，对于以顯性知识为载体的一般性技术而言σ→0，企业可以通过市场交易来获得，因此采用不同的组织治理模式对于知识交流没有太大的区别，可认为：

ψB=ψH=ψM.而对于以隐形知识为载体的技术诀窍或核心技术而言σ→1，企业很难从外部获取，主要依赖于生产和研发活动中的干中学和用中学来形成技术积累；同时，企业也可以通过接近于科层治理的创新联盟来推动彼此间的知识交流与合作，提高新知识产生的频度和技术能力增长的速度，因此有：

ψM<ψH<ψB=1.

3.3 建筑技术创新网络的组织边界确定前面的分析表明，建筑技术创新网络中的组织边界主要是由建筑技术系统的以下4个特征所决定的：相关性、可分解性、复杂度、技术的专属度。对式（4）作变换可得式（5）如下

dA=ξ·BKα-11Kβ-12[dK2（βK1+ηψαK2）

+dK1（αK2+ηψβ·K1）].

（5）为简化分析，假设2种知识K1，K2的初始值相等，且变化幅度也相同，即令K1=K2=K，dK1=dK2=dK，于是由式（5）可得

dA=ξ（1+ηψ）（α+β）·BKα+β-1dK.

（6）

ξ为企业发展自身知识的激励因子，表示企业组织内部学习成效，令=（1+ηψ）表示不同主体间知识交流的激励因子，代表了创新网络内部不同主体间跨组织学习的成效。由式（6）可以得出结论：建筑技术创新能力主要来自2个方面，其一是单个创新主体的创新活动与组织内部学习，其二是来自不同创新主体间的知识交流和跨组织学习。企业的组织内部学习成效ξ主要受因子λ，π的影响，在3.1中已经作了详述，而跨组织学习成效主要受因子η和ψ的影响，而ψ主要由σ决定，综合以上2个因素对的影响，可以建立和η，σ的关系如下1）当η→0时，知识间的相关度很低，这时候不同创新主体间的跨组织学习效应很小，采用不同组织治理模式之间的区别很小，ηψ→0，→1；

2）当η→1，σ→1，知识间的相关度和技术的专属度都很高，这时候采用科层治理模式更有利于跨组织学习，混合治理模式次之，市场治理模式最低，即：M

3）当η→1，σ→0时，知识间的相关度很高，但技术的专属度比较低，此时采用不同的治理模式对跨组织学习效用的影响不大，因此有：M=B=H.关于技术系统的可分解度λ与相关度η之间关系的讨论。建筑技术系统的可分解性和技术子系统之间的相关性存在着紧密的内在联系，从二者的含义来理解，我们认为相关度η高的技术系统，其可分解性λ通常都很低，而相关度η的技术系统，其可分解性可能高也可能低，即：（η→0，λ→1）、（

η→0，λ→0）（

η→1，λ→0）是3对可相容的条件，而（

η→1，λ→1）这2个条件之间是不相容的，即相关度高的技术系统，其可分解性一定低。综合以上分析，可以得出确定建筑技术创新网络组织边界的主要分析框架见表1.对特殊情况的讨论。当知识间的相关度很高、技术的专属度很高、技术的可分解程度很低，但技术的复杂程度很高，这时候采用科层治理模式和中间治理模式都要优于市场治理模式，这时候决定采用哪种组织治理模式，主要取决于企业的资源和能力是否能够满足开展技术创新的需要，如果开展此类技术创新所需要的资源和能力超出了企业的范围，那么中间性组织就成了最优的选择。由于这类创新涉及到企业间核心技术的交流，因此接近于科层治理的中间性组织更具优势，如企业间的交叉持股、企业集团等。

4 结 语建筑技术创新是多种互补性知识的交互作用过程，由于互补性知识分别为不同的主体掌握，创新主体之间的组织边界决定着知识转移的效率。文中深入研究建筑技术创新能力的影响因素，研究表明建筑技术创新能力主要来自2个方面：各创新主体内部的组织学习成效以及各类主体间的跨组织学习成效。而创新主体的组织内部学习成效与跨组织学习效应主要是由建筑技术系统的以下4个特征所决定的：相关性、可分解性、复杂度、技术的专属度。以4个技术特征作为分析维度，建立了创新主体间不同组织边界类型与技术特征之间的匹配关系，提出了建筑技术创新网络的组织边界分析框架。模型仅对4个技术特征的极值（趋近于0和趋近于1的情况）进行了讨论，模型尚需进一步完善，同时还需要通过深入的实证研究来对模型进行检验和修正。

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