基于鏈環(huán)回路模型的低碳技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展策略

洪燕真 劉燕娜 余建輝

(福建農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，福建 福州 350002)

全球氣候變暖及其所觸及的能源、生態(tài)、水安全等重大問題引起國際社會對碳排放及現(xiàn)有經(jīng)濟發(fā)展模式的反思。1992年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的通過拉開了全球合作應(yīng)對氣候變化的序幕;1997年的《京都議定書》對主要工業(yè)國家的溫室氣體排放量做出了更為明確的規(guī)定;2009年12月召開的哥本哈根會議，要求重新架構(gòu)一個有執(zhí)行力的行動綱領(lǐng)。近年來，由于中國經(jīng)濟的快速發(fā)展導(dǎo)致對能源生產(chǎn)和消費需求的迅速增長，目前中國的溫室氣體排放總量已居世界第二位，有預(yù)測稱2020年我國溫室氣體排放量將達到81.45億t，超過美國成為世界第一大CO2排放國［1］。中國已確立了發(fā)展“低碳經(jīng)濟”的道路，并采取了一系列的應(yīng)對措施，體現(xiàn)了一個大國的責(zé)任感和建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的決心。國外對低碳經(jīng)濟的研究相對較早，一些發(fā)達國家紛紛制定了以低碳為目標的新的經(jīng)濟發(fā)展模式，并已經(jīng)開始從產(chǎn)業(yè)政策、能源政策、技術(shù)政策、貿(mào)易政策等方面進行了一系列重大調(diào)整［2－3］。國內(nèi)對低碳經(jīng)濟的研究主要集中于探討發(fā)展低碳經(jīng)濟的意義、戰(zhàn)略以及國外經(jīng)驗的借鑒比較，以定性研究居多［4－7］。有部分學(xué)者從經(jīng)濟發(fā)展、能源消費與碳排放之間的關(guān)系定量分析了碳排放的主要影響因素［8－10］。當前雖然也有研究指出我國推進低碳經(jīng)濟發(fā)展可以從區(qū)域、產(chǎn)業(yè)、機制、技術(shù)4個層面來考慮［11］，但關(guān)于技術(shù)的研究更多關(guān)注低碳或無碳技術(shù)本身，從低碳技術(shù)創(chuàng)新層面研究低碳經(jīng)濟發(fā)展思路的研究很少。本研究擬從技術(shù)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的角度分析低碳技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，并建構(gòu)了一個基于鏈環(huán)回路模型的低碳技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展模式的分析架構(gòu)。

1 低碳技術(shù)創(chuàng)新文獻回顧

“低碳經(jīng)濟”一詞最早正式出現(xiàn)于2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟》，指以低能耗、低污染為基礎(chǔ)的綠色生態(tài)經(jīng)濟［5］。此后，國內(nèi)外學(xué)者對低碳經(jīng)濟的概念、內(nèi)涵、實現(xiàn)方式以及價值等方面給予了自己的理解和探析。在概念及內(nèi)涵上，學(xué)者們主要提出節(jié)約能源和減少溫室氣體排放兩個范疇，提出減少能源消費和增加可再生能源及清潔能源使用［2］，從而減緩全球氣候變化，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的清潔發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展［6］。從實現(xiàn)方式上，普遍認為應(yīng)通過技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新甚至組織創(chuàng)新來實現(xiàn)能源效率和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，如付允等認為低碳經(jīng)濟的發(fā)展模式就是在實踐中運用低碳經(jīng)濟理論組織經(jīng)濟活動，將傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展模式改造成低碳型的新經(jīng)濟模式［6］。當前，對于發(fā)展低碳經(jīng)濟的價值實現(xiàn)主要從“道德價值”或“社會價值”方面闡述，如有學(xué)者提出低碳經(jīng)濟是中華傳統(tǒng)文化“天人合一”、“道法自然”、“仁信禮德”與當代“和諧社會”的價值通道［12］。但現(xiàn)有研究從市場價值的角度論證低碳經(jīng)濟的相對較少，而在科技創(chuàng)新的經(jīng)典“鏈接”模式中，通過鏈接實現(xiàn)價值活動的雙向反饋機制是創(chuàng)新系統(tǒng)的重要組成部分，更是科技創(chuàng)新能否成功的關(guān)鍵［13］。20世紀80年代以來，許多文獻開始探討以價值活動之間的鏈接關(guān)系為基礎(chǔ)，能夠平衡科技與市場驅(qū)力，且考慮“成本”效益的創(chuàng)新模式［14］。其中，Porter提出的價值鏈理論被奉為“鏈接”模式的經(jīng)典，他認為價值活動之間應(yīng)透過鏈接建立雙向的反饋機制，使技術(shù)與市場獲得平等互動的機會［13］。Stephen Kline于1985年提出了科技創(chuàng)新過程的鏈環(huán)回路模型。它將技術(shù)創(chuàng)新的各個階段與現(xiàn)有的知識技術(shù)存量和基礎(chǔ)研究聯(lián)系起來，同時考慮了創(chuàng)新各個環(huán)節(jié)之間的反饋關(guān)系，對于技術(shù)創(chuàng)新過程具有較好的解釋力。該模型力圖把技術(shù)創(chuàng)新的各個過程都包含進來，提示出鏈接創(chuàng)新活動要素的五條路徑:①創(chuàng)新鏈(chain of innovation)，反映了從市場調(diào)研開始，到產(chǎn)品解析設(shè)計、詳細設(shè)計、生產(chǎn)產(chǎn)品，最后到產(chǎn)品銷售的一個鏈條。②反饋環(huán)路(feedback links)，用以鏈接創(chuàng)新過程的后期與前期。③創(chuàng)新鏈與研究活動的聯(lián)系(connections to research)。這個聯(lián)系是通過知識(研究活動產(chǎn)生的，或者創(chuàng)新鏈產(chǎn)生的)傳遞的。④發(fā)明與設(shè)計活動與研究活動的直接聯(lián)系，這是因為發(fā)明往往是研究與開發(fā)之間的紐帶;⑤產(chǎn)品與研究之間的直接聯(lián)系［15］。鏈環(huán)回路模型提出后被認為更加準確地描述了技術(shù)創(chuàng)新的過程。低碳經(jīng)濟的發(fā)展很大程度上受詬病于其成本效益優(yōu)勢不顯著及其可能引起的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的矛盾。因此，本研究基于鏈環(huán)回路模型，擬通過對科技創(chuàng)新鏈中價值的鏈接，把產(chǎn)品的創(chuàng)新鏈、發(fā)明設(shè)計、研究活動以及反饋的各個環(huán)節(jié)有效整合，探索將低碳技術(shù)創(chuàng)新概念轉(zhuǎn)化為具有市場潛力的產(chǎn)品和項目并實現(xiàn)成本優(yōu)化的發(fā)展思路。

2 基于鏈環(huán)回路模型的低碳技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)

2.1 低碳技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析

Lundvall指出，創(chuàng)新系統(tǒng)是指由生產(chǎn)、擴散、知識的使用等元素與相互關(guān)系交互影響所組成的系統(tǒng)［16］。所謂低碳技術(shù)創(chuàng)新是以低能耗低污染，低排放和高效能、高效率、高效益為基礎(chǔ)，通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)節(jié)約能源資源、保護生態(tài)環(huán)境和節(jié)能減排的技術(shù)創(chuàng)新模式。Jolly從產(chǎn)品生命周期的角度分析創(chuàng)新價值鏈，提出商品化的五個階段，包括想象、培育、實體展示、推廣以及維持;而興趣鴻溝、技術(shù)鴻溝、商品化鴻溝以及擴散鴻溝則是創(chuàng)新進展到不同階段需銜接的四個環(huán)節(jié)(圖1)［17］。以下結(jié)合這種區(qū)分，從技術(shù)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)兩大部分分析低碳技術(shù)創(chuàng)新過程中的各個環(huán)節(jié)。

圖1 商品化概念圖［17］Fig.1 Map of commercialization concept

2.1.1 低碳技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)系統(tǒng)

發(fā)展低碳經(jīng)濟主要取決于新的低碳技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用和現(xiàn)有低碳技術(shù)的普及推廣［18］，它是經(jīng)濟發(fā)展模式和社會消費模式向低碳方向轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。從技術(shù)系統(tǒng)的角度看，將創(chuàng)新的觀點、概念或技術(shù)鑲嵌到實際的實體組件、產(chǎn)品雛形里面是其主要的工作［14］，因此，技術(shù)系統(tǒng)主要是創(chuàng)新技術(shù)選擇的策略規(guī)劃，包括低碳技術(shù)預(yù)測、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用和研究。此外，技術(shù)系統(tǒng)的規(guī)劃與開發(fā)需要社會認同性的整合和社會支撐體系的建立，因為只有低碳技術(shù)的新觀點、概念和技術(shù)及時地得到體現(xiàn)并依靠價值活動之間的技術(shù)鏈接使整個技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生路徑依賴，低碳創(chuàng)新系統(tǒng)才能得以實現(xiàn)。

2.1.2 低碳技術(shù)創(chuàng)新的管理系統(tǒng)

當前低碳經(jīng)濟的理念更強調(diào)的是一種社會價值的追求，而對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說，經(jīng)濟價值最大化才是最強大最持久的驅(qū)動力，如何在創(chuàng)新鏈中實現(xiàn)兩大價值系統(tǒng)的結(jié)合是發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要切入點，因此，低碳技術(shù)創(chuàng)新的管理系統(tǒng)具有特殊的重要性。在技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)中，管理系統(tǒng)負責(zé)將負載著創(chuàng)新概念的組件、產(chǎn)品雛形轉(zhuǎn)化為可供銷售的商品，即將技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟產(chǎn)出，而社會系統(tǒng)的最終目標也是透過某些價值活動將創(chuàng)新概念或技術(shù)商品化［14］。因此，在低碳技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，管理系統(tǒng)側(cè)重于通過整合銷售與反饋機制，將人們現(xiàn)有與未來的需求連結(jié)到社會系統(tǒng)的價值活動中，啟動新的創(chuàng)新歷程，并成為不斷創(chuàng)造附加價值的循環(huán)系統(tǒng)。由于低碳技術(shù)創(chuàng)新具有一定的正外部性特征，其創(chuàng)新活動往往具有高度的風(fēng)險和不確定性，僅滿足技術(shù)系統(tǒng)為核心的價值鏈不足以滿足技術(shù)商業(yè)化所需具備的條件，低碳技術(shù)創(chuàng)新一方面要注重技術(shù)擴散的效應(yīng)，另一方面要注意社會采納。因此，在技術(shù)的示范與推廣、知識產(chǎn)權(quán)保護、銷售模式的選擇與設(shè)計、產(chǎn)品的銷售與管理等方面需要高水平的管理系統(tǒng)，其中，政府應(yīng)在連結(jié)科技政策與產(chǎn)業(yè)政策之間的鴻溝上發(fā)揮重要作用。

2.2 低碳技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的鏈環(huán)回路模型構(gòu)建

世界正迎來以低碳經(jīng)濟為核心的產(chǎn)業(yè)革命，在減排與發(fā)展低碳技術(shù)創(chuàng)新方面的努力將成為各國時代責(zé)任的重要體現(xiàn)。對中國而言，低碳技術(shù)所涵蓋的能源及重工業(yè)領(lǐng)域都是GDP的支柱產(chǎn)業(yè)，對于生態(tài)和經(jīng)濟矛盾的爭論在短時間內(nèi)也無法平息。那么，如何通過整合所有社會力量的創(chuàng)新源，調(diào)動各創(chuàng)新主體的參與性，通過價值鏈接實現(xiàn)低碳經(jīng)濟價值和生態(tài)價值、社會價值的統(tǒng)一是一個重要而長期的問題。以下基于鏈環(huán)回路模型的理論框架，將低碳技術(shù)創(chuàng)新過程看成以下主要路徑:

(1)低碳技術(shù)創(chuàng)新鏈，在圖中由字母 C代表。Edgerton提出，發(fā)明與創(chuàng)新很少導(dǎo)致使用，而使用經(jīng)常導(dǎo)致發(fā)明與創(chuàng)新［19］。價值鏈理論認為科技創(chuàng)新應(yīng)始于市場需求，低碳技術(shù)的正外部性特點更決定了其對社會價值認同和社會資源整合的更高要求。因此，低碳技術(shù)創(chuàng)新鏈條的出發(fā)點——潛在市場包括了現(xiàn)有和未來的技術(shù)需求以及政府基于宏觀調(diào)控和產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)的計劃等。在潛在市場的推動下，低碳經(jīng)濟發(fā)展中所需的低碳技術(shù)得到發(fā)明與設(shè)計。技術(shù)擴散理論和市場營銷理論都強調(diào)，技術(shù)或創(chuàng)新產(chǎn)品的傳播始于早期的采用者。這些早期采用者通過示范效應(yīng)的溢出，降低了追隨者因創(chuàng)新的不確定而帶來的風(fēng)險，從而使技術(shù)或創(chuàng)新產(chǎn)品富有效率地擴散出去，低碳技術(shù)的傳播更需要關(guān)鍵采用者的示范效應(yīng)。如果技術(shù)在示范環(huán)節(jié)中被證明難以推廣，則在知識和研究系統(tǒng)的重新審視下應(yīng)進行再設(shè)計與生產(chǎn)。因此，該鏈條的第3、4鏈環(huán)為“低碳技術(shù)創(chuàng)新示范項目實施”和“重新設(shè)計與生產(chǎn)”。此后，低碳技術(shù)產(chǎn)品推向市場并實施管理。

(2)低碳技術(shù)創(chuàng)新的反饋環(huán)路，在圖中由字母f和F代表，其中，F(xiàn)為特別重要的反饋。從整個低碳技術(shù)創(chuàng)新鏈來看，在第1條路徑(C)中，每一個正向的回路都伴隨著反向的反饋回路，而每一次反饋都是對低碳技術(shù)的經(jīng)濟、社會、生態(tài)等效益的不斷審視。當?shù)吞技夹g(shù)成為商品并投入市場后，市場的檢驗將是最重要的反饋，它將為下一個鏈環(huán)的市場需求做出判斷。

(3)低碳技術(shù)創(chuàng)新鏈與研究活動的聯(lián)系，在圖中體現(xiàn)為K－U，1－5的知識傳遞過程。如前所述，技術(shù)創(chuàng)新源可能是多元化的。從相關(guān)文獻及現(xiàn)實經(jīng)驗看，政府、非政府組織、高等院校、科研院所、企業(yè)等多種主體在發(fā)展的需要或社會責(zé)任的壓力下紛紛推動低碳技術(shù)創(chuàng)新，充分調(diào)動了社會知識存量和各種社會硬資源及軟資源。根據(jù)鏈環(huán)——回路模型，低碳技術(shù)創(chuàng)新源的選擇基于社會的知識總存量。當某個國家或某個組織的知識存量無法滿足創(chuàng)新需求時，可以向外部知識庫求助，然后根據(jù)外部知識庫的豐度或成本高低決定是否進行低碳技術(shù)的自主研發(fā)。因此，本研究對鏈環(huán)回路模型的第3個環(huán)路進行改進和細化，提出了創(chuàng)新鏈與研究活動聯(lián)系的5種可能路徑。

(4)實踐中的發(fā)明與技術(shù)改進活動與低碳技術(shù)創(chuàng)新科研活動的聯(lián)系，在圖中由字母D代表。發(fā)明與技術(shù)改進往往是研究與開發(fā)之間的紐帶，特別是對于低碳技術(shù)創(chuàng)新而言，基于實踐經(jīng)驗的技術(shù)改進和民間發(fā)明如果能通過有效的途徑和機制被采納，不僅將對科研活動提供第一手資料，更能反映消費者的實際需求和消費習(xí)慣從而更容易產(chǎn)生示范和推廣成效。因此，應(yīng)充分發(fā)揮民間科技能人、非政府組織和相關(guān)協(xié)會的力量，形成發(fā)明與設(shè)計活動與研究活動的有效聯(lián)系。

(5)低碳產(chǎn)品與研究活動的直接聯(lián)系，在圖中由字母I和S代表。市場需求既是科技創(chuàng)新的出發(fā)點，又是科技創(chuàng)新的歸屬，市場需求是帶動科學(xué)研究的長期動力。市場需求與低碳產(chǎn)品與研發(fā)活動的直接聯(lián)系，能使研發(fā)的成果直接進入示范和推廣，減少前期環(huán)節(jié)，縮短停留于研究開發(fā)階段和前期工作的時間，增強滿足技術(shù)市場或推動社會經(jīng)濟發(fā)展的能力。

圖2 低碳技術(shù)創(chuàng)新的鏈環(huán)回路模型Fig.2 Link-loop model of low-carbon industry innovation

根據(jù)對低碳技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析和低碳技術(shù)創(chuàng)新鏈環(huán)回路模型的構(gòu)建思路，可以將模型中的第1、2條路徑從管理系統(tǒng)的角度加以強化，政策應(yīng)在增加綠色產(chǎn)業(yè)高附加價值的經(jīng)濟利益與社會影響力上努力。關(guān)于研究與發(fā)明制造過程聯(lián)系的3條路徑可以從技術(shù)系統(tǒng)的角度理解(圖2)。而在2個系統(tǒng)中，除了經(jīng)由鏈接關(guān)系，“低碳技術(shù)創(chuàng)新示范項目”的溝通平臺也能很好地傳遞創(chuàng)新價值。因此，低碳技術(shù)創(chuàng)新鏈環(huán)回路模型的構(gòu)建有助于確定國家、非政府組織、企業(yè)、高校和科研院所等主體各自在創(chuàng)新活動中應(yīng)該扮演的角色，也有助于企業(yè)管理人員和科技管理人員更好地管理與引導(dǎo)創(chuàng)新活動。

3 價值鏈視角下低碳技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展策略

3.1 強化低碳技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)以實現(xiàn)社會價值與市場價值的整合

低碳技術(shù)創(chuàng)新提供了合乎社會發(fā)展目標的技術(shù)創(chuàng)新價值和行為模式，是和諧社會構(gòu)建的趨勢。根據(jù)低碳技術(shù)創(chuàng)新的鏈環(huán)回路模型，技術(shù)系統(tǒng)(主要體現(xiàn)為第3、4、5路徑)的完善能有效地引導(dǎo)和約束低碳技術(shù)創(chuàng)新在制度層面的某些功能，強化價值關(guān)懷在低碳技術(shù)創(chuàng)新過程中的制度約束作用［20］，從而有效地整合社會整體利益，實現(xiàn)社會價值和市場價值的融合:

(1)增強社會價值認同性和社會采納。從潛在市場需求到應(yīng)用研究的全過程來研究如何制定促進形成、完善低碳技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)的政策，以使社會價值導(dǎo)向在每一個鏈環(huán)中得到強化并轉(zhuǎn)化為實際需求，將“低碳”的社會價值轉(zhuǎn)化為行為規(guī)范和價值理念，使社會采納和市場價值得到穩(wěn)定實現(xiàn)，這是低碳經(jīng)濟得以可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

(2)增強社會資源的整合性。低碳技術(shù)創(chuàng)新來源于社會知識存量、發(fā)明與技術(shù)改進、實踐部門的經(jīng)驗等社會資源，更離不開社會環(huán)境的支撐，應(yīng)鼓勵企業(yè)、中介機構(gòu)、民間科技能人、非政府組織、相關(guān)協(xié)會、高校和科研院所等組織積極參與低碳技術(shù)的發(fā)明、設(shè)計與研究等活動，并加強合作。

3.2 充分發(fā)揮低碳技術(shù)創(chuàng)新示范項目對技術(shù)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的鏈接作用

低碳技術(shù)擴散的效應(yīng)與技術(shù)采納的成功與否直接影響著低碳技術(shù)創(chuàng)新是否成功，更是其價值體系實現(xiàn)的直接判斷標準。因此，“示范項目”是連結(jié)技術(shù)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)之間重要的價值活動。在低碳技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)當中，“示范項目”同時也是加速低碳技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵活動，是研究與市場之間的橋梁。可以通過建設(shè)低碳示范區(qū)、低碳產(chǎn)業(yè)集群模式、設(shè)立碳基金等示范形式，使低碳技術(shù)創(chuàng)新的社會價值轉(zhuǎn)化為市場價值元素得到具體呈現(xiàn)，這將是提升低碳技術(shù)創(chuàng)新主體信心，并使低碳技術(shù)得到推廣和社會采納的有效形式。

3.3 強化低碳技術(shù)創(chuàng)新管理系統(tǒng)以提高產(chǎn)業(yè)附加值

在低碳技術(shù)創(chuàng)新的鏈環(huán)回路模型的第1條路徑以及其反饋回路中，管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是創(chuàng)造高附加值，提升價值鏈，促進低碳技術(shù)創(chuàng)新，其中，政策導(dǎo)向作用和政策服務(wù)系統(tǒng)的完善尤其重要。低碳技術(shù)創(chuàng)新是大勢所趨，而其創(chuàng)新前期所面臨的高成本、低市場接納性以及技術(shù)的外溢性等問題都為創(chuàng)新者創(chuàng)造了風(fēng)險和障礙，管理系統(tǒng)有責(zé)任為低碳技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造良好的環(huán)境，健全生態(tài)建設(shè)的法律體系，通過各種獎勵措施、補助和輔導(dǎo)機制、商品化的補助計劃、運營模式的設(shè)計(包括公益的宣傳)等方式，增加低碳技術(shù)創(chuàng)新高附加價值的經(jīng)濟利益與社會影響力，從產(chǎn)業(yè)的層次上帶領(lǐng)其跨越技術(shù)轉(zhuǎn)移與市場轉(zhuǎn)移的鴻溝。

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