技术演化的集成研究及新兴技术演化

第26卷第3期科学学研究Vol. 26 No.32008年6月Studies in Science of ScienceJun. 2008文章编号:1003 - 2053(2008 )03 -0466 -06技术演化的集成研究及新兴技术演化王敏,银路(电子科技大学管理学院,四川成都610054)摘要:本文对不同研究领域的技术演化进行了 集成研究,分别从单一技术、技术系统和“技术-经济范式”三个层面分析了技术演化的内涵,与以往讨论技术演化的研究不同的是,本文的分析中不仅考虑了技术的自然属性,更从社会属性的角度提出技术演化是包含多要素、跨层次的动态过程,在此基础上,对备受关注的新兴技术演化进行了专门的分析和讨论。关键词:技术演化;S曲线;技术系统;技术社会学;新兴技术演化中團分类号:F062.9文献标识码:A随着技术创新模式从线性模式、科学推动-市场拉动模式到目前的“创新系统”范式的出现,对技.1技术演化术创新的动态过程受到越来越多的关注。技术演化是技术创新动态过程中的核心所在,因此受到了研要理解技术演化,首先要了解什么是演化? .究技术扩散、技术战略管理、技术社会学和产业演化演化( evolution)原本是- -个生 物学概念,指生物等领域学者们的广泛关注。研究技术扩散的学者将在 不同世代之间具有差异的现象”。20世纪80年技术演化与技术的扩散速度和技术创新能否成功的代以来,随着演化经济学的复兴,“演化"的概念和分命运联系起来;技术战略管理学者将技术演化与企析方法越来 越多地被应用到经济和管理领域的研究，业的战略联系起来;技术社会学学者们将技术的演而其中对技术演化过程的研究是最具有代表性的。化与科学的发展、技术体制的演化联系起来;产业演演化经济学中一个根本性的问题就是对“演化学者将技术演化与产业结构的变革联系起来。由化"的定义。在通常的语言中,“演化”指的是渐进于技术不仅具有自然属性,还具有社会特性,以上不变化2。Faber 和Proops 认为“演化是指一种事物同领域的学者对技术演化进行研究的立足点和研究经过时间变化成另一种事物”国。综合各个流派和层次是不同的。但随着科学技术发展速度的加快，学者的观点,一般的演化理论具有如下特征:它的研科学-技术-产业之间的时滞日益缩短,从技术变究对象是随着时间变化的某- -变量或某- -系统,理革到产业变革的周期也越来越短。在这种变革加论探索就是为了理解引起这些变化的动态过程,特速、复杂性快速增加的背景下,非常有必要将技术演别用来解释说明为何变量或系统到达目前这个状化在不同领域的研究进行整合,从“系统"的角度理态,它是如何达到的。解技术演化及其与技术体制、产业演化之间的关系。从演化的概念直观地推断,所谓技术演化就是基于以上分析,本文既考虑技术的自然属性,也考指技术随着时间变化的过程。但由于技术概念的内虑其社会属性,从技术概念内涵的广泛性和层次性出涵具有广 泛性和层次性0[4],技术演化概念的内涵发,力求梳理、整合不同研究领域对技术演化的研究成也根据其研究的层次和立足点不同而有所区分。以果,并从当前实际出发,提出技术演化新的研究方向。下我们将分别加以归纳和分析。①所谓广泛性是指技术的内涵不仅包括用以完成工作的硬件,也包括工f中国煤化工象的特征;所谓层次性是指构成技术的知识基础具有层次性,这种层次性源自人类知识的遗传性和知识收稿日期:2007-11 -27;修回日期:2008 -01 -07:fYHCNMHG基金项目:国家自然科学基金资助项目(70772069)作者简介:王敏(1978-),女 .甘肃兰州人,讲师,博士研究生,研究方向为技术创新管理、新兴技术管理。银路(1957-),男,四川成都人,教授.博士生导师,研究方向为技术创新管理新兴技术管理。第3期王敏银路:技术演化的集成研究及新兴技术演化●467.式的竞争;当前数字电视领域的等离子技术和液晶2基于S曲线的技术演化技术的竞争就属于新范式之间的竞争;而在我们常说的3G三大技术标准( WCDMA、CDMA2000、TDC-2.1技术演化的狭义概念DMA)之间的竞争则属于同-范式内不同技术轨道目前最狭义的一种关于技术演化的概念是:技之间的竞争。由于技术所包含的知识基础的层次性术物理性能随时间或投入沿着特定技术轨道的变化和递进性特征,随着技术的发展,技术范式选择的限或改进'5。在这个研究领域内，技术s曲线已经成定性也在逐渐增加,使得技术发展过程表现为“在为最基本的研究工具。技术S曲线的纵轴用来测度技术范式规定下,沿技术轨道方向发展的一种强选产品或工艺性能的一个重要维度,横轴上的单位选择性的进化活动"。简言之，由于技术轨道的存在,择一般根据作者的目的而定。。如果要测度开发技术演化过程表现出“路径依赖"特征。小组投入的相对效率或潜在产出率,- .般以技术开2.3主导设计一 技术轨道 竟争的分水岭发投入作为横轴'”;如果要评价技术成熟度对产品如前所述,技术轨道是由技术范式所限定的技销售或竞争地位的影响，则选择时间作为横轴["]。术进步的轨迹。 即使在同一技术范式下技术轨道也为什么技术性能的演化呈现出S形态?不同的学者不是线性的确定性选择,而是可能有不同的技术定给出了不同的解释。例如，Foster认为技术性能的位、方向和能力。换言之,在同一技术范式之下,不提高会通近水平线,是因为自然规律强加的极同的技术轨道之间也存在竞争。举例来说，当基于某种新的技术范式的新兴产业出现之初,不同的企技术s曲线是关于技术改进潜力的一种归纳性业可能沿着不同的技术轨道进行创新投入,并努力推论。其主要用途是用来对技术的发展进行预测，使自己企业的技术轨道被行业所认可,此时产业技进而为企业的技术战略提供依据。术的演化特征表现为不同技术轨道之间的竞争。影2.2 技术轨道一 技术S曲线暗含的假设响竞争的关键因素除了技术轨道所定义的技术发展上述技术演化的狭义概念中隐含了一个假设: .潜力以外,“频数依赖效应"也对技术轨道的竞争结技术物理性能的改变或变化总是沿着特定的技术轨果产生重要影响。随着主导设计的出现一特定技道。换言之,技术S曲线的形态其实是由技术轨道术轨道被行业内大多数企业认可采纳,各个企业的内生决定的。技术轨道的思想萌芽最先是由美国学创新投人不再是沿着原来的技术轨道进行，而是沿者纳尔逊(Nelson)和温特(Winter)提出,后经意大着主导设计所选择的技术轨道进行。此处,我们将利学者多西(C. Dosi)发展而成[0]。受库恩( Kuhn)主导设计所遵循的技术轨道称为产业技术轨道。主“科学范式”概念的启发,多西在1982年发表的论导设计出现后,产业技术的演化特征表现为技术性文“技术范式与技术轨道"中首次把范式概念引人能沿着产业技术轨道的方向变化或改进。技术创新研究,提出了“技术范式”的概念:类比于库恩的科学范式定义,技术范式就是挑选出来的解3基于技术系统观点的技术演化.决特定技术问题的一种“图景”(或模式),以及那些以获取新的知识为目标,并尽可能地防止这些新知技术通常是以系统形式存在的,具有整体性、层识过快地扩散到竞争者的特定规则"。“技术范次性和连锁性特征3)。例如,PC就是由不同的部式”决定了研究的领域、问题、程序和任务,具有强件通过构架技术组合在一起来实现特定的功能的技烈的排他性。融合“自然轨道"与“科学范式”的思术系统,它包括硬件和软件两个子技术系统,而且软想,多西提出了技术轨道的概念:经过经济的和技术件系统是建立在硬件系统之上。再进一步细分,硬的要素权衡折衷,由技术范式所限定的技术进步的件系统可被划分为主板和外设,外设是耦合在主板轨迹。技术轨道并不是线性的确定性选择,它们可中国煤化工分为不同层次,最能处于不同的分支上,即它们可能有不同的技术定底层CNMH G令,最高层的是位、方向和能力(12]。在技术发展过程中既有新旧技应用软件,在敢低层相最外层之同的被称为中间件。术范式的竞争,也有各种新技术范式之间的竞争。因此,从技术系统的角度理解技术演化,不再局例如晶体管对电子管的取代过程,就是新旧技术范限于特定技术沿着特定方向的发展和变化,其内容●468●科学学研究第26卷不仅包含技术系统内部各要素技术自身的变化或发与产品零部件有关的知识基础;而构架技术是关于展,也包含各要素技术之间的相互作用以及共同发零部件之间连接方式的知识。技术系统的演化,本.展过程。以下对技术演化模式的探讨,都有一个共质就是系统内部件技术和构架技术的相互转化及其同的前提:技术是以系统形式存在的。自身的发展变化所构成的一个知识的动态演化循3.1技术演化一来自生态系统演化的隐喻环,它由模块化、进化、结构化和变异四个亚过程构基于C.Adomavicius等提出的技术生态系统的成[16),如图1所示,经过这些转化，技术系统得以改概念[14] ,我们认为,技术生态系统内存在两种技术进和升级。演化模式:一种是同一技术性能和功能随着时间和环境的变化而发生的改变;而另一种技术演化表现构架技术部件技术为系统内不同技术之间的相互影响和相互促进作变异莫块化用。正是这两种演化模式的共同作用,最终整个技从术系统将得以演化发展。结构化进化技术生态系统就是由一个核心技术和其相关联的补充性技术和支撑性技术所构成的系统。根据在图1构架- 部件技术演化模式生态系统中所承担的功能不同,技术可以划分为三种类型:部件技术,产品及应用技术,支撑和基础设变异是构架技术的改进或者升级。这个亚过程施技术。这三类技术位于技术系统的不同层次。其的特点是构成技术系统的部件不发生改变而只是部中部件技术是构成更复杂技术系统的部件。例如，.件之间的连接方式发生变化,如集成电路的光刻技微处理器、硬盘驱动器就是个人电脑的部件技术;产术的出现,只是改变了电子元器件之间的连接方式,品和应用技术是由系列部件技术构成.具有特定功而元器件本身并没有发生变化。模块化是构架技术能或能满足特定需求的技术,是与最终消费者联系被表达为部件技术的过程。通过模块化,可以将按最紧密的技术。例如,在数字音乐技术的生态系统照特定连接方式联系在一起的部件、实现某项特定中,MP3播放器就属于此类技术;支撑和基础设施功能的部件技术集合看作-一个整体,而不用了解部技术是指这类技术本身不能满足消费者的需要,而件技术本身的技术细节。如软件产品中的一个模块必须与其他技术结合在一起才能发挥作用,在技术用来实现某个特定功能,一且其结构确定,模块就以生态系统中总是为其他技术提供支撑或基础设施。整体形式存在,可以被表达为一个整体,用来被耦合支撑和基础设施技术与部件技术的区别在于:部件在上一级的技术系统中。结构化是将部件技术转化技术是更复杂的技术系统的物理结构所必须的技为构架技术的过程。它包括两种情况,一种情况是术;而支撑技术只是与其他的技术共同起作用。例通过对部件技术的整合 ,获得新的构架技术;另一种如,打印机并不是个人电脑所必要的技术,但它可以情况是解剖部件技术,获得其内部构架,用构架来表增加个人电脑的功能,并与个人电脑共同作用才能达部件技术,例如常见的反向工程(reverse - engi-为用户提供更高的附加值。neering)。进化指的是部件技术的不断改进或升级。在技术生态系统内,每- -类技术本身不仅是不如PC技术系统中的CPU作为-一个部件,其技术就断发展变化的,而且对系统内其他技术的发展也会是在不断的升级换代。产生影响。例如,电脑的CPU性能是在不断提高在产品技术系统的演化过程中,变异、模块化、的,而CPU性能的提高又会促进PC技术系统内其进化和结构化这四个亚过程同时存在。技术系统的他技术如显卡、声卡及多媒体等技术的升级,并最终进步和升级,就是系统内部件技术和构架技术的不使得PC升级换代。断改进而且相互影响的动态循环过程。3.2技术演化一 基于“构架 -元素"的技术观中国煤化工。另一种典型的技术分类方式是基于技术所体现术演化的知识特征,将技术系统(尤指产品技术系统)内的MYHCNMHG技术划分为部件技术和构架技术,这种分类思想源前面两部分分别基于s曲线和技术系统的观点自Henderson和Clark的经典文献[5。部件技术是对技术演化的概念和内涵进行了界定。这两种界定.第3期王敏银路:技术演化的集成研究及新兴技术演化●469.的根本区别在于技术概念所涵盖的广度不同。技术新行业或改变老行业”的成熟技术?新兴技术演化S曲线刻画的技术演化过程针对的是狭义的技术，具有以下的特点:即产品设计或制造工艺、服务流程中的程序、技巧或(1)共生演化:因为新兴技术从产生到实现“创方法。而当从系统的角度研究技术演化过程时,技造性毁灭"的演化过程,不仅仅是技术沿着特定技.术被看作由若干相关知识构成的实现特定社会功能术轨道的演进,更重要的是新兴技术与其他相关要的知识集合,这一概念更强调技术系统的整体性和素共生演化@的过程,正是这些要素的交互作用,以层次性。如从社会功能的角度理解技术,技术演化新兴技术为核心的新的技术-经济系统才能成功改的过程可以通过技术变迁的概念加以解释。技术变变或替代原有的技术-经济系统,表现为创造-个迁( technological transition) 是指社会功能实现方式新的行业或改变已有的行业。正是新兴技术演化的的技术转变,如交通、通信等产业技术的变化|"”。多层次性和多因素协同的特征,使得新兴技术的演技术变迁不仅涉及技术的变化，也包括其他因素的化过程表现出高度的复杂性,使得管理新兴技术面.变化,如:用户实践,规则法令,产业网络,基础设施临高度的不确定性。的变化等。很多文献从技术社会学的角度分析技术(2)新兴技术演化含义的多重性。新兴技术可的变迁(1719)。因为从技术社会学角度分析,技术本能产生于突破性创新,出现全新的技术路径{2);也身没有力量,只有跟人的力量、社会结构和组织结合可能产生于渐变性创新,来自技术融合,即两个不相在一起时,技术才能够实现相应的功能。Hughes用干的技术在同一个领域里合并成新的系统[25) ;还可“无缝网"来隐喻物质制成品、组织、自然资源和科能是来自于应用领域的改变[26]。突破性创新探讨学元素以及立法方面的因素之间为实现特定社会功全新的技术轨道或流程[2],渐进性创新则关注技术能而形成的关系(*0]。从这个角度分析,技术变迁的轨道的演变、相关技术的分离、嫁接和组合、融合。本质是“技术-经济范式"的演化。这个变化过程基于新兴技术来源的多样性,新兴技术的演化包含既包括技术的替代,也包含其他要素的变化,如用户多维含义:①技术性能的渐进性变化,例如在技术融使用习惯的变化,与新的“技术-经济范式"匹配的合型新兴技术的演化过程中,技术性能的改变是惭制度和法规的出现，基础设施的变化等等。一般来进的;②技术性能的突破性变化,例如在突破性新兴说,技术变迁是由突破性的新技术出现引起的,但也技术的演化中,其技术性能的改变是突破性的,但同涵盖技术的渐进性变化。在新技术出现之初,因为时也会伴随着渐进性改进;③技术功能的不连续性规则、基础设施、用户实践、维持网络都是与已有成变化，例如在技术植人型(28]和融合型新兴技术的演熟技术配套的,新技术经常面临与现有社会技术结化过程中,技术的功能就会发生不连续变化;④技术构不匹配的困境[1),因此突破性的技术要突破是要面临很多困难的。如果随着技术本身的不断发展，应用领域的非连续性变化。如果新兴技术的演化是与新技术匹配的社会技术结构中的诸元素开始慢慢由于应用领域发生改变引起的,那技术应用领域的出现，新的技术结构会逐渐与旧的技术结构并存并变化一定也是非连续的。最终取代它。与突破性新技术相匹配的技术结构的(3)新兴技术演化的多层次性。根据技术变革逐渐形成并取代旧结构的过程,我们就将之称为技所影响范围的不同,Freeman和Perez提出了四种创术变迁,也是技术演化最为宽泛的含义。新类型:渐近创新( incremental innovation)、突 破性创新( radical innovation) 、技术系统( technology sy8~5技术演化最新的研究焦点一 新兴技术演化tem)的变革和技术-经济范式(techno-economicparadigm)变革["。按照这种分类方式,以上四种新兴技术演化关注的问题是:随着时间、环境的变革所涉及的参与者数量依次增加,变革的影响范变化,新兴技术如何从“技术物种”发展成为“创造围也中国煤化工往是由同一个部①共生演化(co - eoluin)理论最早由美国生物学家保罗●埃利希和彼特MYHC N M H G界普遍存在的现象是“共生演化”面非传统观念的“生存竞争”[21。共生演化的实质含义是,一个新事项的出现以及它能否邇过频数效应在群体中成为大多数,关键要看该新事项是否与那些相关分支相互匹配并能够建立持久的协同关系，只有这样的变异才能被留成,并最终才能起到推动进化的作用(2)。●470.科学学研究第26卷门的一家或几家企业完成，影响范围只局限在特定57.的产品或工艺;而技术系统的变革,- -般涉及不同部[11] Doei G. Tehnologica paradigims and technological tajec.门的多家企业参与,而影响范围不仅是产品、工艺的tories; a suggested interpretation of the determinants anddirections of technical change [J]. Research Policy,变化，更重要的是对一个或多个部门的生产流程、商1982,11:147 - 162.业模式产生深远影响。基于以上认识,我们认为新[12] G.多西,等.技术进步与经济理论[M].北京:经济兴技术所带来的变革属于技术系统层次和“技术-科学出版社,1992.经济范式”层次的变革。[13] 鲁若愚,银路.企业技术管理[M].北京:高等教育出(4)新兴技术的演化过程具有二维性。这个特版社,2006.点与新兴技术演化的第二个特点相联系。因为按照[14] Adomavicius c, Bockslede J, Cupla A, Kufman RJ事物变化的剧烈程度,将变化过程划分为演化( evo-Technology roles in an ecosystem model of technology e-lution)和革命( revolution)两种类型。此处的演化是volution[ R]. working paper 05 -04, 2005. MIS Re-指演化的最为狭义的概念,与新兴技术演化中的search Center, Univerity of Minnesota, Minneapolis,“演化”所指是不同的。如前所述,新兴技术的演化MN.过程中既包括技术性能的渐进变化,也包括技术性[15] Henderson R M, Clark K B. Architectural innovation:thereconfiguration of existing product technologies and the能、功能和应用领域的的剧烈变化。因此我们认为failure of established firms[ J]. Administrative Science新兴技术的演化过程具有二维性,既包括狭义的Quarterly, 1990,35,(1):9-30.“演化”过程,也体现出“革命性”变化的特点。[16]王毅. 企业技术核心能力增长机理与提高途径研究:构架-元素知识观.魏江,陈劲主编.中国创新管理参考文献:前沿(第二辑)[ M].北京:知识产权出版社,2006.[ 1]百度百科.词条浏览[ DB/0L]. htp://bk. baidu. com/[17] Geels F W. Technologies transitions as evolutionary recon-view/712348. html ,2008 -01 -04.figuration processes: a multi - level perspective and a[2] 纳尔逊,温特.经济变迁的演化理论[M].北京:商务case - study [J]. Rsearch Poliey, 2002 , 31:1257 -印书馆,1997.385 - 402.[3] Faber M, PoopsJL R. The inovation of tehniquee [18] Geels P w. Co - volurion of echnoloy and Boie: theand the time - horizon: a neo - Butrian approach{].transition in watersupply and personal hygiene in theStructural Change and Economic Dynamics, 1991 ,2(1):Netherlande( 1850 - 1930)- a case study in multi -143 -158.ievel perpective[J]. Technology in Society, 2005 ,24:[4] 董景荣.技术创新过程管理一 理论、方法与实贱363 -397.[M].重庆:重庆出版社,000.4.[19] CeelsF w. Co - evolutionary and multi - level dynam-[5] 罗伯特. A.伯格曼,莫德斯托. 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Whatis diferent from prior research on technology evolution is as follows: the authors do not only consider the nature atribute of technologybut alo consider social atribute of technology when they analyze the dynamic process of technology evolution involving multi - factorsand mutli - levels from a more broad research angle , and the evolution of emerging technologies is analyzed and diecussed specially.Key words: technology evolution;s - curve;technolog Bsystem; sociology of technology ;evolution of emerging technologies中国煤化工MYHCNMHG