基于混沌理論的西山煤電集團技術創新戰略研究

呂永衛，李冬梅

（太原理工大學 經濟管理學院， 山西 太原 030024；2.太原理工大學 經濟管理學院，山西 太原 030024）

基于混沌理論的西山煤電集團技術創新戰略研究

呂永衛1，李冬梅2

（太原理工大學 經濟管理學院， 山西 太原 030024；2.太原理工大學 經濟管理學院，山西 太原 030024）

在混沌理論的基礎上，研究了西山煤電集團技術創新戰略發展過程的混沌特征，可用logistic方程對其混沌特性進行描述，分析了模型的混沌狀態，并采用OGY法（參數微調方法）對該企業技術創新戰略的混沌控制。

西山煤電集團；技術創新戰略；混沌理論

西山煤電集團是煤炭、電力、焦化于一體的大型骨干企業之一。隨著中國市場化加快、市場競爭加劇，使企業逐漸認識到技術創新的重要性，及其帶來的強大競爭力和由其創造的市場利益，逐漸形成以企業技術創新為主的發展戰略。目前,西山煤電集團對技術創新戰略的研究很有限、很分散，但已發現，企業技術創新是復雜的系統，企業技術創新戰略的發展過程存在著對初始條件的敏感依賴性和內在隨機性等混沌特征。本文在企業技術創新戰略中采用了混沌理論，旨在通過企業技術創新戰略的混沌特征，提出適當的管理控制策略，從而提高企業的創新能力及核心競爭力。

1 混沌理論與西山煤電技術創新戰略

1）混沌是指發生在確定性系統中的貌似隨機的不規則運動。對于給定的初始值，由動力系統可推出該系統的長期發展方向，甚至追溯其過去性態；但大量的案例表明，許多系統當初值產生極細微變化時，系統的長期性態發生巨大變化，即系統對初值的敏感依賴性，即人們通常說的“蝴蝶效應”。混沌不是偶然的個別的事件，而是普遍存在于宇宙間各種宏觀及微觀系統的，‘萬事萬物，莫不混沌’。

2）西山煤電技術創新戰略：煤炭企業中的技術創新，狹義地講是把新技術、新工藝、新設備用于生產中去，引發生產方式的變化。廣義地講還包括企業科學管理、正確決策、提高工作人員素質和綜合業務水平等內容。西山煤電技術創新戰略是指，其在競爭環境中為適應未來市場的發展變化，為企業能長期生存與發展，各因素之間相互作用而進行的一系列復雜的整體性創新。其中國家政策、銀行、中介機構、風險投資體系等是技術創新戰略中不可或缺的重要因素；但企業本身更是技術創新的主體。因此它的實施有助于提高市場競爭力，從而形成高產、高效、安全、低碳，經濟的企業發展。

2 西山煤電技術創新戰略的混沌特征

1）復雜系統的特征：系統由簡單演化到復雜，系統的復雜性是由其內部元素及其相互之間、元素與外部環境作用關系的非線性特征決定的。技術本身是各因素非線性相互作用的結果,技術創新不等于各因素簡單相加，各要素在技術創新系統中也不再是原來的因素,因素自身在系統動力下也擁有了整體性。一般而言，一個復雜系統應有三個條件：一是，系統由許多要素構成，這些要素處在同等地位它們之間不存在隸屬關系；二是，系統自身能夠依靠這些要素進行運動，系統內部存在著內在的組織和結構；三是，系統符合熱力學第二定律的熵增原理，系統在不與外部環境交換熵的情況下，熵將不斷增加，最終導致系統走向死亡。企業技術創新系統具備上述條件，參與技術創新的研究開發投入、融資體系、管理技術等是創新復雜系統的要素，它們不存在隸屬關系。技術發掘者是企業科技人員，創新活動的主要實施者是領導層人員，整個系統中各種人才的創造及其潛能的發揮著相關技術創新。企業技術創新系統存在著內在機制促使其進行創新、發展、衰落，系統在與外部環境進行物質、能量、信息、知識的交換，滿足熵增原理。總之，西山煤電的技術創新戰略是在一個復雜的混沌的非線性系統中進行的，系統中的某些特征規律對于控制和促進創新活動有很重大的意義。

2）對初始條件的敏感依賴性：是指初值微小的變化最終會造成系統性態的巨大變化，即人們所謂的“蝴蝶效應”。這種情況在技術創新系統中普遍地存在著，例如系統的組織機構、管理體制、控制策略都沒有發生大的改變，而領導層某個決策的失誤、或科技人員的不當行為，就會給企業帶來巨額的損失，甚至影響企業的競爭優勢；同時一個看似細微的技術創新環節，也會給企業帶來巨大的效益、收到意外的驚喜。因此，企業要創立一個開放型創新系統，就要有超出當前企業運營范圍的研究與開發，還要利用外部環境理念，尋求能夠支持新一代技術平臺的根本創新。隨著企業規模的擴大，技術創新的目標體系、控制策略等都在不同層面發生擴散延展，而企業間的激烈競爭，導致系統外部環境也逐漸呈現出混亂態勢，內在隨機性使得創新系統與其外部環境之間產生更為巨大的敏感依賴性。產生如此的根本原因是：當技術創新參量處于一定參數范圍不同值的時候，相應的軌跡圖表現為分岔，這些分岔實際上意味著系統已進入了不同的發展軌跡，此時創新系統亦被推進至相異的前進方向。因此對于系統管理者來說，最重要的是找到并控制這些參量。

3）內在的隨機性：是指對一個完全確定的系統，在一定的條件下，能自發地產生隨機特性。其根源在于系統內各要素間的非線性隨機作用。對于企業技術創新戰略來說，科技人員之間，科技人員與管理者之間，以及企業積累的知識與技能之間存在著復雜的相互關系。創新戰略中的內在隨機性表現為局部的極度不穩定，對初始條件的強烈依賴。在充斥非線性作用的企業技術創新系統中，存在大量內在隨機行為，例如政府政策的調整而引發的創新系統內部管理制度的改變，從而導致科技人才的流失。在極端的情況下，微小的變化可導致混沌現象。然而積極的內在隨機性可以避免創新系統的混沌發生，促進系統健康生長，提高對動態環境的適應性和靈活性。

綜上所述，西山煤電技術創新戰略所擁有的復雜系統特征、對初始條件的敏感依賴性以在隨機性表明，技術創新的成長具有較為顯著的混沌特性。利用混沌理論觀察技術創新過程，可以促進企業管理控制能力的提高。

3 西山煤電技術創新戰略混沌經濟模型的構建

1）企業技術創新戰略的關鍵要素選取：企業技術創新，最重要的三個要素是研究開發投入、管理技術、融資體系。技術進步是以新技術的投入為前提的，可用研究開發投入增長率進行量化。管理技術包括創新戰略和創新機制，有效的管理技術使企業各種投入資源達到最佳組合、發揮最大效能，可用管理能力力度進行量化。融資是主要的資金來源方式，融資體系是三個要素中的外部環境，主要由銀行金融支持、風險投資等組成。融資成本是可量化的指標，常用融資利率作為關鍵變量。企業技術創新的三個關鍵變量（研究開發投入增長率、管理能力力度、融資利率），對企業技術創新宏觀調控的好壞，取決于對這三個關鍵變量的調控時機和力度的把握。

2）技術創新的Logistic混沌模型：

Logistic方程是描述動態系統的最簡練的模型，其公式是：

式中：Xt∈（0，1），為混沌系統的內生變量，表示t時刻技術創新戰略的經濟貢獻率；t為時間序列；Xt+1為t+1時刻Xt的一次迭代。由混沌理論知，隨著控制變量L的變化，Logistic方程所描述的動態系統，將逐漸從穩定走向分叉和混沌（見圖1），表明變量Xt具有局部結構穩定性和倍周期變換的性質和狀態。在參照Day資本產出模型基礎上，得出控制參數L與它組成因子的關系式：

式中：L為式（1）中Xt的控制參數，L的組成因子則是導致Xt產生分岔并最終通向混沌的初始條件。因此結合西山煤電技術創新戰略的混沌特性以及三大控制變量，將式(2)帶入式（1）中，可建立西山煤電技術創新戰略的混沌模型：

式中：α1為研究開發投入增長率，α2為管理能力力度，n為融資利率，β為政府調控參數。由模型得，穩定的研究開發投入增長率、管理能力力度、融資利率、適當的政府調控是西山煤電技術創新戰略經濟模型協調發展的主要決定因素。

4 西山煤電技術創新戰略的混沌控制研究

1）企業混沌控制的必要性：對于西山煤電技術創新戰略而言，系統中的混沌意味著機遇的同時也意味著失敗風險。通過Logistic混沌模型分析，企業由于控制參數或者初值的微小變化，導致系統從周期變化變為混沌運動。此時必須采取必要措施盡力消除系統的混沌吸引力，抑制或消除混沌的發生，使系統重新恢復周期運動。由于混沌對初始條件的敏感依賴性和內在隨機性，其輸出結果很可能不是人們初始期望的。因此企業混沌控制的終極目標是：使系統穩定的同時獲得最大收益，在經濟市場中獲得更大的競爭優勢。

圖1 混沌分岔圖

2）OGY法對混沌的控制：狹義的混沌控制是當混沌有害時，對系統施加人為的微擾，并成功地抑制混沌，使之發展到對系統有益的狀態。因此混沌控制的物理實質是使復雜非線性系統實現從不穩定到穩定的轉變。OGY方法（參數微調方法）是利用混沌系統的內在動力學特性的控制策略。其主要思想是：首先選擇重構相空間的不穩定周期軌道中的一條作為控制目標軌道，其次等待系統混沌運動“游蕩”到目標軌道附近時，對系統某一控制參數施加微小攝動，將混沌軌道捕獲并穩定在該周期軌道上，從而實現混沌的控制。

結合OGY混沌控制理論，可以得到西山煤電技術創新戰略混沌控制策略：（1）研究開發投入是技術創新系統中的決定因素。由式（2）知，當α1增大，L隨著增大，當L達到一定值時，創新系統處于混沌的邊緣。此時，在其它控制因子不變的情況下，加大研究開發投入，只會更加擾動，使混沌加速產生。為避免進入混沌的分岔點、企業巨大損失的風險，應在最佳控制時機，對系統的研究開發投入采取微擾的控制措施。（2）當企業內部技術創新的吸引力較小（即（α1+α2）較小)或市場資金短缺(即融資利率 n 較高)時，政府調控力度要適當地加大，以增加研究開發投入和加強企業管理力度，促進技術創新帶給企業的經濟增長。但是，（α1+α2）過大，可能出現復雜的周期變換，甚至是混沌狀態。因此，管理力度也要控制在一定范圍內，避免企業內發生過大的管理變革。此時，政府需用必要的政策措施和經濟手段來降低（α1+α2）。

(3)政府應有適度的調控力度,采取措施激發企業對技術創新的投資熱情：①調整企業技術創新的稅收優惠政策。②改善企業技術創新的財政資助。③促進形成企業技術創新的動力機制，完善企業技術創新的利益機制。④建立法律環境（專利保護等）和健全企業技術創新風險機制。⑤加強企業技術創新的政策導向，促成良好的企業技術創新外部環境。當企業技術創新處于混沌狀態時，可適當地調整稅收優惠和財政資助政策，例如增加企業的財政資助、改變企業技術創新的比例，可有效的控制混沌狀態。

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Abstract:On the basis of Chaos Theory,the chaos features of technical innovation strategies in Xishan Coal&Electricity group are analyzed.Logistic equation could be used to describe these features.The OGY approach is used in the chaos control of the new strategies.

Key words:Xishan Coal&Electricity Group;technical innovation strategies;Chaos Theory

編輯：徐樹文

Technical Innovation Strategies Based on Chaos Theory in Xishan Coal&Electricity Group

LV Yong-wei,LI Dong-mei

(College of Economy and Management,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024)

E81

A

1672-5050（2012）05-0041-04

2012-01-22

呂永衛（1964—），男，山東龍口人，副教授，碩士，主要從事企業管理方面的研究。