技術軌道的躍遷與技術創新的演化發展

摘要：技術軌道理論研究對技術創新領域有著多年的認識與實踐，但是技術軌道的遷躍以及技術創新的演化發展，這兩者之間依然沒有進行全面完善的探析。本文從產業技術軌道的形成演化機理出發，引入能級躍遷理論用于闡釋產業技術軌道的演化規律，并進一步揭示技術軌道躍遷的基本動因、主要類型及觸發條件，構建產業技術軌道演化的能級躍遷過程模型，提出一種對產業技術創新演化發展進行合理表征的新嘗試。

關鍵詞：技術軌道;躍遷;技術創新

1.產業技術軌道的形成、演化與躍遷機理

1.3產業技術軌道的演化機制

產業技術軌道的演化機制是產業系統通過對原有技術的（或技術體系）的改進、改造、革新等途徑，由技術效率低的階段進入到技術效率高的階段的技術進步過程。瑞典學者Tommy"Olin在描述技術創新行為的過程中引入了躍遷點（（jump"point）的理念，他認為產業發展呈現出S型的運行軌跡，其技術進步是用一對有間隔的S型曲線來表示的，其間存在一個躍遷點，體現為一種非線性的技術突破和技術跨越。

（1）幾種常見的躍遷類型

①躍遷：產業系統由軌道的基態躍進到串軌道的激發態，這種類型的躍遷需要的能量最多，往往意味著產業系統的重大技術變革，產業格局的重洗洗牌，被認為是技術軌道最“根本性”的、“顛覆性”，的變化。如蒸汽機和電子計算機等發明引發的產業革命，抗生素等發現引發的醫學變革，這類躍遷的跨度最大，歷經的時間也最長，一般是行業內主流重大技術的變遷，一旦成功將會引發行業結構、經濟發展乃至人類社會的飛躍發展，影響程度巨大，引領著產業前進的方向。

②串躍遷串躍遷的能量級差跨度要較。躍遷的要小。這類躍遷主要是發生在產業系統內部或不同行業部門間，往往是核心技術的突破，成功的話將會帶來市場規模的擴張，能夠創造新的需求，不僅影響經濟中的若干部門，也可能產生全新的部門，是市場增長的潛在源泉。正如從電子管到晶體管、從機械表到石英表、從鉛字排版到激光排版、從膠卷相機到數碼相機等，這類躍遷會對現有的行業運作模式造成沖擊，帶來產品、組織、工藝、過程的一系列連鎖反應。

③躍遷：表示產業系統己處在較高的能級軌道上，由軌道進一步躍遷到軌道，其躍遷能量較小，這種躍遷類型建立在突破性創新的技術基礎上，是在較高能級軌道上基于己有技術體系結構的進一步創新行為。現有研究指出，一類技術在演化過程中其技術突破不僅僅發生一次，部分技術在經歷了較長時間后仍具有隨機性的跳躍。因此，躍遷是一種基于對現有技術的再設計、再創造，驅動當前技術軌道向更高層次級別的技術方向演化。例如，在信息技術領域創新活動日趨頻繁的今天，物聯網、云計算、大數據等新興信息技術正深刻地影響著社會發展的模式，而在此基礎之上的量子通信、量子計算、量子仿真將把信息產業推向更深層次的發展，為構建下一代的信息技術奠定基礎。

（2）躍遷選擇規律

產業系統從一個能量狀態躍遷到另一個能量狀態需要服從一定的規律，這種規律稱為躍遷選擇規律。產業技術軌道的選擇機制是指影響和決定技術軌道發生躍遷的基本原理。在量子理論中，宏觀系統是由大量微觀粒子所組成的，系統發生能級躍遷主要是由粒子不停地做熱運動并通過碰撞的熱激發所產生的。企業作為技術創新的主體，是維持國家和地區產業技術競爭力的關鍵所在。產業是由大小不等的眾多企業（可看作海量的微觀粒子）所構成的一種復雜的運動形式，就單個企業的日常經營活動來看，類似于單個粒子的運動表現出個體的紛雜性，但若放在產業系統這個大環境當中來看，每個企業的決策行為都是緊緊圍繞企業所處的行業環境所展開的，整個產業經濟活動中企業的活動規律會呈現出一定物理意義上的系統演化規律和相互作用關系。在這里可建立產業溫度的概念，溫度是表示物體冷熱程度的物理量，物體在獲得能量的作用后，系統的溫度將會升高，粒子的熱運動加劇，彼此之間發生激烈的碰撞，同時發生結構改變的幾率也將相應增大。產業溫度主要是表征產業領域投資、生產、研發的熱度，其引入將有利于刻畫產業內各企業的運動軌跡與活躍程度。因此，通過產業溫度的有效模擬，可得到產業技術軌道躍遷的一般規律。當產業溫度升高時，大量的企業聚集于該軌道上進行研發生產活動，被激發到高能態的企業數目日益增多，當處于高能態的企業數量達到一定臨界閾值（躍遷點）時，就易發生產業系統的能級躍遷現象。

2建立產業技術軌道演化的能級躍遷模型

2.1能級躍遷模型的構建

量子理論認為：能級是指物質的能量級別與所處的狀態，躍遷是在電磁場的作用下，原子或分子從一個定態過渡到另一個定態的過程。產業系統的發展遵循一個從低級階段向高級階段演進的過程，必須不斷地與外界進行物質和能量的交換，其過程體現了量子躍遷的類新陳代謝特征[05}。根據上述認知，引入能級躍遷理論，結合Anderson和Tushman提出的“技術生命周期”理論，可將產業系統的躍遷行為分為系統能量累積的漸進變化階段、躍進演化的技術突破階段以及隨后的行業再調整等3個階段，從宏觀層面建立起對產業技術軌道能級躍遷過程的系統認識。產業技術軌道能級躍遷過程模型的建立有效地刻畫了產業系統的演化路徑，這為研究和把握產業的所處階段、運行軌跡和發展路徑提供了理論支撐。

（1）漸進變化階段

產業系統的成長初期是一個漸進的過程，其發展受到技術創新、市場需求、資源條件、政策供給以及制度變遷等多重因素的影響，是技術、制度、市場等因素“共同演化”的結果。在這一階段主要處在能量積蓄的階段并以基態的形式呈現出來，需要經歷較長的路徑才能達到激發態。

（2）技術突破階段

當產業系統的能量累積達到一定階段后，技術創新的出現驅使系統向自身有利的方向進行躍遷，尋求產業升級的機會，產業系統內呈現明確的組織發展路徑，產業系統躍遷至“激發態”，而技術變革更加劇了系統躍遷的步伐。這一階段是技術軌道不斷尋優的過程，體現在以最適當的技術取勝。

（3）行業調整階段

技術軌道在成功躍遷后，存在一個行業的調整和市場的確認過程，一部分淪為早熟技術，被市場所遺棄，系統產生回落并進而形成新的穩定結構，并由此演化成亞穩態;另外一部分得到市場認可，使系統沿著與過去同樣的變化軌跡繼續向前演化，進而達到一種動態理性平衡狀態。

2.2關于汽車制造業的案例分析

（1）第1層級躍遷：馬車、蒸汽車、內燃機汽車（革命性技術飛躍）

在第一次工業革命開始后百余年的19世紀中后期，伴隨著機械、冶金、電工等技術領域的快速發展以及石油工業的興起，內燃機的出現結束了過去傳統的馬車與蒸汽機時代，引發了能源動力系統的一次大飛躍，也奠定了常規內燃機技術發展的百年地位。這次汽車制造業動力史上的技術革命歷時最長、跨度最大。

（2）第11層級躍遷：常規內燃機汽車、新能源汽車（突破性技術創新）

由于全球石油危機和發動機尾氣對環境造成的污染日益嚴重，以汽油和柴油為基礎的內燃機技術的研究開始轉向高效節能及開發利用潔凈的代用燃料。高油價與能源危機、環保壓力、全球變暖是由“常規內燃機汽車”軌道過渡到“新能源汽車”軌道的內生驅動力。面向低碳發展目標，發展新能源汽車己被各國普遍確立為保障能源安全和轉型低碳經濟的重要途徑，同樣也是汽車產業結構調整與轉型升級的必然選擇。

3.結語與展望

綜合上訴，本文通過量子能級躍遷理論和產業技術軌道演化的有效契合，深化了對技術軌道的理解和認知，揭示了技術軌道躍遷和技術創新演化發展的辯證關系，進一步明晰了推動產業發展的動力和方向，并為產業技術軌道躍遷機會的識別和相關政策制定提供了理論依據。

參考文獻：

[1]陳靜.基于技術軌道的后發企業破壞性創新研究[J].技術市場，2014，06：5-7.

[2]熊鴻儒，王毅，林敏，吳貴生.技術軌道研究：述評與展望[J]科學學與科學技術管理，2015，07：21-28.

[3]李天柱，馬佳，梁萌萌，馮薇.生物制藥產業技術軌道變遷與機會分析[J].技術經濟，2013，07：4-12.