知識積累與雙元創新能力動態關系的研究

王煥新

摘要：基于對雙元創新理論、知識積累理論的研究，構建了知識積累與雙元創新能力之間的系統動力學模型。采用 Vensim PLE 軟件對模型進行檢驗與仿真分析。得出以下結論：（1）隨著知識積累量的增加漸進式創新能力呈現出斜率先增后減的增函數;突破式創新能力呈現出先增后減的倒“U”字型變化。（2）知識積累受雙元創新能力的影響呈現出增長率先增后減的增函數。（3）突破式和漸進式創新能力在創業初期可以共存，穩定期由于能力剛性的阻礙很難共存。（4）環境的動蕩減弱了知識積累與雙元創新能力之間的關系。（5）技術水平正向地調節了知識積累與漸進式創新能力之間的關系，緩和了知識積累與突破式創新能力之間的關系。（6）環境動蕩越激烈、技術水平越高越有利于2種創新能力的共存。

關鍵詞： 知識積累; 雙元創新; 技術水平; 環境動蕩; 系統動力學

【Abstract】 Based on the research of dual innovation theory and knowledge accumulation theory， the system dynamics model between knowledge accumulation and dual innovation ability is constructed. The model is tested and simulated by Vensim PLE software. The following conclusions are drawn： （1） With the increase of knowledge accumulation， the gradual innovation capability presents an increasing function of first increasing and then decreasing， and the breakthrough innovation capability presents an inverted "U" shape change of first increasing and then decreasing. （2） Knowledge accumulation is affected by dual innovation ability， showing an increasing function of growth rate first increasing and then decreasing. （3） Breakthrough and gradual innovation ability can coexist in the early stage of entrepreneurship， but it is difficult to coexist in the stable stage because of the impediment of capacity rigidity.（4）The turbulence of environment weakens the relationship between knowledge accumulation and dual innovation ability. （5）Technology level positively regulates the relationship between knowledge accumulation and progressive innovation ability， and eases the relationship between knowledge accumulation and breaking innovation ability. （6）The more turbulent the environment and the higher the technology level， the more conducive to the coexistence of the two innovative capabilities.

【Key words】 ?knowledge accumulation; ?dual innovation; technical level; environmental turmoil; system dynamics

0 引 言

隨著技術的發展，制造業已經進入到了智能制造時代，發展智能制造是中國制造業轉型升級的主要路徑。在當今知識經濟時代，創新能力的形成與知識積累關系十分密切。內部知識整合是企業創新能力形成的基礎，而外部知識獲取是企業創新能力形成和提升的關鍵，所以企業必須通過不斷地整合內部知識和吸取外部知識來增強企業的創新能力[1]，才能使企業在激烈競爭的社會環境中站穩腳步[2]，從而滿足智能制造時代對制造業企業創新的要求[3]。

學者對知識積累與創新能力的研究多數集中在幾個方面，對此可做闡述如下。

（1）知識積累對創新能力的影響存在正、負兩種觀點。已有學者指出知識積累有利于企業創新能力的提升，研究認為知識積累是企業創新能力提升的基礎。也有學者認為知識積累阻礙創新能力的提升，進而認為隨著知識積累的不斷增加企業的創新能力存在以下問題：創新路徑的依賴、能力的剛性、創新的慣例、固定的知識結構模式等[4]，這些都將成為創新能力提升的阻力。

（2）基于知識積累方式的視角分析了知識積累對創新能力的影響。李綱[5]指出，內部知識和外部知識的共同作用有利于企業創新能力的提升。

（3）基于知識積累量的視角分析知識積累對創新能力的影響。楊菲等人[6]指出，隨著知識積累的增加，漸進式創新能力呈現出斜率逐漸減小的增函數，突破式創新能力呈現出先增加、后減小的倒“U”字型函數。

以上研究為知識積累與創新能力之間關系的分析做出了很大的貢獻。但是仍然存在需要深化的地方，這里將給出分析表述如下。

（1）當前研究多數具有單一性，只是單向考慮了知識積累對企業創新能力的影響，那么創新能力對知識積累又有什么樣的影響呢？

（2）現有的研究對知識積累影響創新能力的結論存在分歧，實質的原因則在于其忽略了創新能力方式的不同，以及外部條件的影響。

（3）環境動蕩和技術水平是影響企業知識積累與雙元創新能力之間關系的關鍵因素，已有學者分析了環境動蕩對知識積累與漸進式創新能力之間關系的調節作用，卻沒有做出對知識積累與突破式創新能力之間關系調節作用的分析。同時技術水平的變動能否會引起知識積累與雙元創新能力之間的關系的變動呢？又是如何變動呢？很少有學者對此展開研究。

為解決以上問題，本研究通過構建了知識積累與雙元創新能力之間的系統動力學模型，分析知識積累與雙元創新能力之間的關系，得出了現有的研究對知識積累與創新能力之間關系存在分歧的原因。并分析了環境動蕩和技術水平對知識積累與雙元創新能力之間關系的調節作用，從而使分析的結果將更加符合現實情況，也有利于企業更能準確地了解自己在當下社會環境中所處地位，并采取正確的改進措施。

1 作用機理分析

1.1 知識積累對雙元創新能力的影響分析

金昕等人[7]從知識積累的源頭分析了知識積累與雙元創新能力之間的關系，指出如果想提高企業突破式創新能力和漸進式創新能力就要不斷地提高知識來源廣度和深度，同時研究還提出知識來源廣度更有利于提高企業突破式創新的能力。趙潔等人[8]指出外部知識搜尋和內部知識整合有利于突破式創新能力的積累，內部知識整合在外部知識搜尋與突破式創新能力之間的關系中發揮中介作用。周永紅等人[9]指出知識積累對創新能力產生負面的影響，研究認為在知識積累的過程中，由于知識積累的增加會限制知識的寬度，也使創新人員形成固化思維，所以企業再吸收新的知識需要消耗更多的時間，從而使企業創新受到了限制。王雪利[10]指出能力剛性被認為是對企業內部習慣或慣例的過分遵循，主要表現在技術惰性、組織迷失、資源沉沒、路徑依賴、認知慣性等，這些都不利于企業的突破式創新的發展，產生能力剛性的最主要的原因是對原有知識的認知慣性，知識積累越多，能力的剛性就會越強，這也是造成企業成熟期突破式創新能力下降的主要原因。

1.2 雙元創新能力對知識積累影響的分析

楊菲等人[6]指出企業創新的過程也是企業不斷學習的過程，企業創新能力的提升和創新績效的提升都是企業內部知識創造的一種表現形式。張軍等人[11]認為企業創新能力不斷地增強對創新知識的創造具有邊際遞減的貢獻，并且由于存在臨界規模，企業知識創造比知識積累要具有滯后性。

2 研究假設和系統動力學模型構建

2.1 研究假設

本研究根據以上作用機理分析，得出以下假設：

假設1 隨著知識積累量的增加漸進式創新能力呈現出斜率先增后減的增函數;突破式創新能力呈現出在創業初期增強，到成熟期減弱的倒“U”字型變化。

假設2 知識積累受雙元創新能力的影響呈現出增長率先增后減的增函數。

假設3 突破式創新能力和漸進式創新能力在創業初期可以共存，穩定期由于能力剛性的阻礙很難共存，但是由于創新能力方式的不同，以及外部條件的影響也可能使兩者共存。

假設4 環境的動蕩減弱了知識積累與雙元創新能力之間的關系，但是對知識積累與突破式創新之間的關系的調節作用更大。

假設5 技術水平正向地調節了知識積累對漸進式創新能力的影響，緩和了知識積累對突破式創新能力的影響;正向調節了雙元創新能力對知識積累的影響。

假設6 環境動蕩越激烈、技術水平越高能力的剛性就會越小，有利于突破式創新能力和漸進式創新能力的共存時間的增長。

本研究將通過系統動力學來證明以上提出的假設，并進行仿真模擬。

2.2 系統動力學模型構建

2.2.1 系統因果關系圖

本次研究中，繪制得到的知識積累與雙元創新的動態反饋回路如圖1所示。

2.2.2 模型假設與系統動力流圖

基于對模型的定性分析，建立了系統動力學流圖如圖2所示，同時對模型提出如下假設：

2.2.3 模型檢驗

對模型檢驗本研究采取了極值的方法，系統動力學涉及到的數據比較少，但是系統是一個相互影響的動態模型[12]，對于模型的檢驗最好的方式是向整個系統內代入相應的數值來檢驗模型的有效性，只要在代入不同數值時各變量輸出結果的總體趨向一致，就說明模型有效。本研究基于對技術水平取極值的方式來檢驗模型，及技術水平為0、1、正常值三種情況，看知識積累、漸進式創新能力、突破式創新能力的變化，如圖3所示。

3 系統仿真

3.1 知識庫存與雙元創新的之間關系的分析

知識庫存與雙元創新的之間關系的分析如圖4所示，由圖4（a）、圖4（b）不難看出隨著知識庫存的不斷增加，漸進式創新能力反饋圖是一個斜率先增后減的增函數，表明在創新前期隨著企業知識積累量的不斷增加，漸進式創新能力是不斷增加的，而且對這個時期企業所有知識幾乎都是有用的，就使得漸進式創新能力在前期的提升速度越來越快，但是到某一時期增加的速率就會不斷地減小，這是因為盡管知識總量在不斷增加，但是企業漸進式創新可利用的知識的比例在不斷地減小。所以隨著知識積累的增加，漸進性創新能力均呈現出增長率先增后減的增函數。

從圖4（a）、圖4（c）可以看出隨著知識積累量的不斷增加，突破式創新能力呈現出先增后減的趨勢，這是因為在創業初期，由于企業現有的知識比較少，企業從外界獲取的都是領先于企業現有水平的知識，而且在這個階段企業還沒有形成固有的創新理念和思維，所以在創業初期有利于企業突破式創新的發展，但是隨著企業知識量的不斷增加，當內外環境發生變化時，企業需要對核心知識的積累進行分析和剔除，而核心知識的積累所表現出來的思維剛性特征，使其往往轉化為能力的剛性（創新人員形成固定的思維方式），這樣對突破式創新能力的提升產生負面的影響[13]。

同時也可以看出知識的積累隨著突破式創新能力和漸進式創新能力的變化呈現出斜率先增加后減小的增函數，這是因為在前期突破式創新能力和漸進式創新能力都是在不斷增長的，且增長的速率比較大，從而使得創新創造不斷地增加，使知識的積累量也更快速地增加，到了后期漸進式創新能力的增長速度越來越慢，突破式創新能力完全成了減函數所以創新創造也就會越來越少，從而使得知識的積累率下降，最終知識的積累總量也就變成了斜率減小的增函數。通過以上分析，證明了假設1和假設2的正確性。

比較圖4（b）、圖4（c）可以看出突破式創新和漸進式創新在創業初期是可以共存的，這是因為在創業初期，對于一個新創企業，要想突破就必須先吸收一些經驗，因此還需要通過漸進式創新來獲取經驗，從而促進突破式創新能力的提升。由圖4也可以看出，在創業初期企業的突破式創新能力為負值，只有在不斷地積累經驗的過程中，企業的突破式創新能力才有了很大的進步，甚至超過了漸進式創新能力，所以說漸進式創新是一種獲取經驗式的創新，且貫穿于整個創新過程中，而突破式創新是新創企業創新的關鍵，在創新初期沒有能力剛性的約束，突破式創新能力和漸進式創新能力是可以同時存在并不斷地增強的。但是企業發展到穩定期，企業的漸進式創新能力依然在增加，而突破式創新能力已經開始走下坡路，主要因為能力剛性的產生，阻礙了企業的突破式創新能力的進步，所以到了穩定期突破式創新能力和漸進式創新能力不能共存。以上分析證明了假設3的正確性。

3.2 環境動蕩的敏感性仿真

環境的動蕩直接影響到企業的機會率，動蕩得越激烈企業能從環境中得到的機會就會越多，機會越多企業外部知識的搜尋率也就會越高，從而使得知識的搜尋總量增加。環境的動蕩也直接影響到知識的折舊率，環境的動蕩越激烈，知識的更新換代就會越快，原有的知識已經不能滿足現實的需求，所以無用的知識也在不斷地增加。也就直接影響到企業創新能力和企業知識的積累。本研究假設企業環境的動蕩差異度在3個不同區間內變化，即：低（-1，1）、中（-5，5）、高（-10，10）。

環境動蕩的敏感性仿真曲線如圖5所示。從圖5（a）～圖5（c）的分析不難發現，知識的積累量隨著環境的動蕩差異的增大而降低的，這是因為隨著環境波動的增強，知識的折舊率就會不斷增加，從而使知識的積累要比環境穩定時要少;隨著環境動蕩差異的變化發現企業的漸進式創新能力和知識積累的變化方向是一樣的，所以說在環境變動較大的情況下不利于漸進式創新能力的積累。

從圖5（a）、圖5（b）、圖5（d）不難看出，在環境動蕩的影響下突破式創新能力與知識積累反方向變化。表明突破式創新與環境的動蕩是正相關的，由于環境的動蕩知識更新換代更加迅速，企業能從外界獲取的領先于企業現有水平的知識越來越多，這樣越有利于企業突破式創新的發展。以上分析證明了假設4的正確性。

從圖5（c）、圖5（d）中可以發現環境動蕩越激烈，2種創新方式共存的時間就會越長，這是因為環境的動蕩減弱了企業能力的剛性，故而可使企業在發展漸進式創新的同時能夠接受更長時間的突破式創新，這也間接說明只要企業能夠不斷地整合和更新內部知識，減小企業創新能力的剛性，突破式創新和漸進式創新能力在某種條件下或許是可以共存的。以上分析證明了假設6的正確性。

3.3 技術水平的敏感性仿真

技術水平的高低也是一個企業發展的主要因素，技術水平直接影響到企業知識的整合能力，技術水平越高企業的整合能力就會越強，將影響到企業的漸進式創新能力，同時技術水平的高低又將對知識的吸收能力產生影響，從而對企業突破式創新產生影響。本研究假設企業技術水平差異度在3不同區間內變化：低（0.1，0.3）、中（0.3，0.8）、高（0.8，1）。

技術水平的敏感性仿真曲線如圖6所示。由圖6（a）～圖6（c）分析可知，技術的差異越大，知識積累就會越多，企業內部知識的整合能力就會越強。這說明技術的進步增強了知識積累與漸進式創新的關系，所以對于一些需要進行漸進式創新的企業來說，要想使自己的創新能力提升，必須要提高企業的技術水平。

從圖6（a）、圖6（b）、圖6（d）可以看出，突破式創新可以明顯看出有很大的變化，企業的技術水平越高，突破式創新能力就會越強，盡管在這個過程中知識的積累量也在增加，但是在技術水平較高的情況下，企業知識的吸收能力增強，企業獲取的外部領先知識就會越多，能力的剛性也會相應地抵消一部分，所以技術水平削弱了知識積累與突破式創新的關系。

以上分析證明了假設5的正確性。

比較圖6（c）、圖6（d）后可知，研究發現隨著技術水平差異的增加，突破式創新與漸進式創新共存的時間變長，這是因為技術水平越高，企業不斷尋求新的突破，從而使企業的穩定期更晚到來，所以技術水平的增加，增長了兩者共存的時間。技術水平的提高是企業內部知識的整合能力增強，從而減少了企業的無用知識，使企業現有的知識得到了很好的利用，有利于漸進式創新能力的提升。同時，企業對外部知識的吸收能力增強，這就提高了企業對外部知識的吸收能力，有利于突破式創新能力的提升，從而增強了兩者的共存時間，或許在某一時點可以共存。以上分析證明了假設6的正確性。

4 結束語

基于雙元創新理論、知識積累理論、構建了知識積累與雙元創新之間的系統動力學模型。采用 Vensim PLE 軟件對模型進行仿真分析，得出以下結論：

（1）知識積累是企業創新能力形成的關鍵因素，不管是漸進式創新能力還是突破式創新能力，這兩種創新能力的形成都需要知識的支撐。

（2）企業的創新能力影響企業知識積累的數量，只要提高企業的創新能力，才能使企業創造出更有價值的知識被自己吸收或供他人使用，這樣才有利于知識的更新和知識的共享，使整個行業創造出更符合智能制造需要的新知識，為中國智能制造的目標的實現做出貢獻。