陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现机制

占永志

（景德镇学院，江西 景德镇 333000）

一、导言

创新是陶瓷产业保持发展活力的关键，而创新生态系统是各种创新要素融合的重要组织载体。 陶瓷产业创新生态系统是由多种要素有机联系形成的复杂系统，具有明显的自组织特征。 陶瓷产业创新生态系统的自组织是指在没有外力强行干涉下，系统内部各要素按照系统自身特有规则和程序协调运作，通过与外界环境进行物质、信息与能量交换，使系统结构不断从无序到有序、从低级有序到高级有序的演进过程。 因此，将自组织理论应用于陶瓷产业创新生态系统的研究，可以更好地揭示系统发展的内在规律，为推进陶瓷产业创新生态系统结构的有序演进提供理论依据。

目前，已有文献运用自组织理论对不同类型创新生态系统的演化问题展开了研究。 李锐、鞠晓峰基于自组织理论构建了产业创新系统的演化动力模型，揭示了产业创新系统的自组织演化机制①。 王晓东、蔡美玲以中国高技术产业技术创新系统为对象，剖析了自组织运行机制②。 王莉静以区域创新系统为对象，提出了自组织演进的四个机制，即耗散机制、驱动机制、触发机制和有序机制③。 王景荣、徐荣荣以浙江省为案例，实证分析了区域创新系统自组织演化的基本路径④。 张延禄等将自组织理论与适应度景观理论相结合，分别提出了企业技术创新系统在产生期、成长期和成熟期对应的自组织演化机制⑤。 胡沛枫以企业自主创新系统为对象，运用动力学理论与自组织理论，分析其演化机制⑥。 张华构建了企业合作创新的演化博弈模型，分析了合作稳定性和主体参与动机影响下企业创新生态系统的自组织演化机制⑦。 周叶、黄虹斌将熵变理论和自组织理论相结合，构建熵变模型，提出了战略性新兴产业创新生态系统自组织演化路径及其对应治理对策⑧。 闫晓勇等构建了创新生态系统中政府、核心企业及其上下游企业之间三方演化博弈模型，揭示了创新生态系统成员集聚的自组织机制⑨。

上述文献研究了自组织基本动力、自组织演化路径等并提出相应的治理对策，为本研究提供了有益思路和方法借鉴。 但总体来看，目前对特定产业创新生态系统自组织演化及其实现机制的研究较少，有待进一步深入。 为此，本文选取陶瓷产业，研究创新生态系统自组织演化的实现机制，为该产业创新实践提供理论依据。

二、陶瓷产业创新生态系统的构成要素

创新生态系统要保持创新活力，必须与外界环境进行物质能量交换并对自身构成要素进行调整以增强环境适应性⑩。 因此，陶瓷产业创新生态系统构成要素决定了环境适应能力。

陶瓷产业创新生态系统的构成要素可分成三部分：陶瓷产业创新主体、陶瓷产业创新对象以及陶瓷产业创新支持系统⑪。 其中，陶瓷产业创新对象指的是创新活动使用的有形或无形资源，陶瓷产业创新支持系统则主要包括制度和环境两方面。 因此，可进一步将陶瓷产业创新生态系统的构成要素分为主体、资源、制度和环境四个部分。

陶瓷产业创新生态系统的创新主体包括陶瓷生产企业及其产业链配套企业，此外，还包括政府、高校、科研机构等。 陶瓷产业创新生态系统的创新资源包括陶瓷生产工艺、生产流程、生产资金、生产技术、厂房、设备等有形资源和知识、信息、人才等无形资源。 陶瓷产业创新生态系统的创新制度主要用于规范各创新主体的行为方式，形成创新文化和氛围，引导陶瓷产业创新活动有序发展。 陶瓷产业创新生态系统的创新环境既包括陶瓷企业内部的微观环境， 也包括地区陶瓷产业发展的中观环境，还包括全国以及世界陶瓷产业发展的宏观环境等。根据上述分析，陶瓷产业创新生态系统的构成要素如图1 所示。

图1 陶瓷产业创新生态系统的构成要素

三、陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现条件

陶瓷产业创新生态系统结合自身结构特征和运转机制与外界环境进行资源交换，系统内各主体通过竞合机制促进系统从无序向有序、低级向高级不断演化发展，表现出典型的自组织特征。

(一)开放性——陶瓷产业创新生态系统自组织演化的前提

依据耗散结构理论，系统的开放性主要表现为系统与外界环境之间进行资源交换的过程，通过资源交换能够引入负熵流，从而为系统的自组织演化提供条件。 陶瓷产业创新生态系统与外界环境的资源交换主要表现为知识、信息、物质和能量的输入输出。 一方面，外界环境为陶瓷产业创新生态系统提供自组织演化所需的知识、信息、物质和能量，例如，政府、金融机构不断将资金投入到陶瓷产业创新生态系统中，高校、科研院所不断为陶瓷产业创新生态系统提供人才、技术支撑等。 另一方面，陶瓷产业创新生态系统也不断向外界环境输出创新产品和服务等，并对外界环境进行积极改造，促进系统与环境之间的协同。

(二)远离平衡态——陶瓷产业创新生态系统自组织演化的内在依据

根据自组织理论，处于平衡态或近平衡态的系统处于稳定状态，不会发生根本性变化，只有系统在远离平衡态时，在外部干扰和内部竞合双重作用下，引起系统发生质变，从而进入新的稳定状态。 陶瓷产业创新生态系统中的知识、信息、人才、资金等要素的分布不均匀并发生频繁变化，对于不同的陶瓷产业创新生态系统而言，陶瓷工艺技术的发展水平和趋势、陶瓷产品市场的需求层次和结构、政府与金融机构的支持方向和投资意向、陶瓷企业的创新人才数量和质量、陶瓷产业信息的传递与获取等方面均可能存在差异性。 这种差异性促进了陶瓷产业创新生态系统主体间的竞争与协作，使系统环境复杂多变，导致系统远离平衡态。 因此，差异性的存在为陶瓷产业创新生态系统的自组织演化奠定了基础。

(三)非线性相互作用——陶瓷产业创新生态系统自组织演化的根本机制

非线性相互作用指的是系统本身所发生的不规则运动和突变，根据自组织理论，非线性相互作用是系统进行自组织演化的根本动力。 在该作用下，陶瓷产业创新生态系统内的各企业主体之间彼此争夺创新资源，形成既相互竞争又彼此协同合作的发展关系，从而促进陶瓷产业创新生态系统内部有序结构的形成，实现自组织演化。 陶瓷产业创新生态系统的非线性相互作用主要发生在三对主体之间：首先是发生在系统与外部环境之间。 一方面，陶瓷产业创新生态系统与外界环境之间存在资源交换关系。 另一方面，外界环境不断给陶瓷产业创新生态系统带来新的机遇与挑战，促使陶瓷产业创新生态系统通过策略调整去适应外界变化。 其次是发生在系统内部的正式组织与非正式组织之间。 在陶瓷产业创新生态系统中，正式组织往往具有较强的防御性和排异性，非正式组织中一切与正式组织存在异议的创新行为被排斥。 非正式组织在与正式组织的对抗过程中不断聚集能量并达到一定临界值时，双方地位必然发生变化，引起陶瓷产业创新生态系统的突变， 将系统推向更高级的稳定状态。第三是发生在系统内部主体之间，具体指的是主体间发生的竞争和冲突。 主体间竞争有利于外部资源的充分利用和主体自身竞争优势的增强，是系统实现自组织演化的重要动力⑫。 主体之间的建设性冲突，有利于彼此交流增进凝聚力，密切创新合作关系。 因此，主体间的竞争和冲突促进了陶瓷产业创新生态系统内部竞合机制的形成，从而推动了系统的协同创新进程。

(四)随机涨落——陶瓷产业创新生态系统自组织演化的触发机制

涨落是在系统内部竞合机制以及外部环境双重作用下，系统要素所处状态的波动幅度⑬。 自组织理论认为，随机涨落机制是系统自组织演化的重要动力之一。 系统的随机涨落机制可分为内涨落机制和外涨落机制。 陶瓷产业创新生态系统的内涨落包括陶瓷企业主体的组织结构变革、企业文化与管理制度创新、新陶瓷科技问世、陶瓷工艺需求的波动、陶瓷科技人才的流动等。 陶瓷产业创新生态系统的外涨落来自系统的外部环境影响，包括陶瓷产业战略的调整、陶瓷科技政策的变化、陶瓷产品市场价格的波动等。 陶瓷产业创新生态系统的“微涨落”一般能自我耗散掉，对系统影响较弱，而当“微涨落”在系统的非线性相互作用下被放大为“巨涨落”，则会引起陶瓷产业创新生态系统发生突变而形成新的稳定结构。

四、陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现过程

由前文分析可知，开放性是陶瓷产业创新生态系统自组织演化的前提，远离平衡态是自组织演化的缘由，如图2 所示。

陶瓷产业创新生态系统的开放性为系统与外界环境进行广泛的创新资源交换提供了前提条件。但系统的创新主体以及主体所获取的信息、 资金、人才等创新资源存在差异性， 在竞合机制作用下，系统主体形成强烈的创新紧迫感与危机感，使系统远离平衡态。

陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现取决于两种类型的创新活动。 一种是渐进式创新，这是在不突破原有技术范式下一系列持续的改进。 它维持着系统活动的一般平衡，系统在这一过程中处于自稳定状态，并在这一状态下逐渐实现自组织演化。 另一种是激进式创新，它完全打破原有的技术范式， 在一个较短的时间内完成技术体系的更新。系统在这一过程中结构失稳， 进入自重组状态，原来的陶瓷技术创新范式被新的技术创新体系取代。在激进式创新过程中，陶瓷产业创新生态系统的随机涨落机制与非线性相互作用分别构成了系统自组织演化的重要诱因和动力。 微涨落被逐渐放大直到突破临界值成为巨涨落导致重组。

陶瓷产业创新生态系统内部各主体在协同竞争基础上合理配置创新资源， 选择最佳系统结构，实现最大创新收益的过程。 各主体为占有与支配创新资源展开竞争，但也体现为系统主体之间的协调与合作。 系统通过协同机制实现各主体间的相互作用，将微涨落放大为巨涨落，从而导致系统的突变。陶瓷产业创新生态系统中的竞争与协同相互作用、彼此依存，竞争促进了系统内部各主体之间以及系统与外部环境之间的协同。 提升了系统创新资源的利用效率和主体的创新能力，促使系统非线性相互作用的发展。 同时，通过非线性放大效应引起系统突变，促使系统由低级向高级演进。 因此，竞争与协同机制共同推动陶瓷产业创新生态系统的自组织演化进程。

涨落是破坏系统稳定性的诱发因素，其结果可能使原系统演进、退化或是解体，由此产生系统自组织演化路径中的分岔现象。 由此可知，系统的随机涨落分为有利涨落和不利涨落， 只有有利涨落，通过非线性放大才会促使系统向高级进化⑭。 因此，陶瓷产业创新生态系统的自组织演化是一个不断面临分叉并对有利涨落进行选择的过程。 系统通过选择内外部发生的有利涨落并通过非线性相互作用进行放大，才能实现系统的自组织进化。

综上，陶瓷产业创新生态系统在保持开放性并处于非平衡状态下，系统的有利涨落被非线性相互作用不断放大并引起系统突变，实现系统从无序到有序的不断向上演进。 陶瓷产业创新生态系统遵循这一自组织演化的循环过程，如图3 所示。

图3 陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现过程

五、结论与建议

本文首先分析了陶瓷产业创新生态系统的构成要素，其次分析了陶瓷产业创新生态系统自组织演化的四个实现条件。 在此基础上，提出了陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现过程，给出了该过程的理论模型，为揭示陶瓷产业创新生态系统自组织演化的实现机制提供了理论依据。

在“双创”背景下，打造、优化、升级陶瓷产业创新创业体系，是陶瓷产业发展面临的重要问题。 但在具体实践中，要充分认识到陶瓷产业创新生态系统发展演化的自组织规律，系统的相关主体必须遵守这一规律。具体而言:(1)提高陶瓷产业创新生态系统的开放性。 汇聚高端人才，不断提高系统的创新效率和质量。 加强与国内高校、科研机构的产学研合作，实现科技成果转化。 重视打造陶瓷产业信息服务平台，多途径拓展系统对外联结渠道。 (2)保障陶瓷产业创新生态系统处于非平衡态。 结合不同产地的陶瓷产业发展特色和当地产业创新资源优势，因地制宜地打造陶瓷产业创新生态系统，鼓励多元化的陶瓷产业创新运作模式。 (3)强化陶瓷产业创新生态系统要素间的非线性作用。 加强系统内政、产、学、研、用等主体间的交流与合作，使陶瓷产业创新生态系统各要素间既相互依存又互相制约。 (4)促成陶瓷产业创新生态系统的有利涨落。 制定陶瓷产业发展扶持政策，建设众创空间和陶瓷产业创新试验区等产业服务平台，培育陶瓷产业龙头企业，引导相关陶瓷企业积极引进新技术并进行信息化改造。推进企业技术升级，实现业务转型和可持续发展。