企業技術搜尋行為與自主創新能力共演機制仿真分析

郭愛芳，楊藝璇，王正龍，伍 蓓

（1.浙江理工大學經濟管理學院，浙江杭州 310018；2.浙江省生態文明研究中心，浙江杭州 310018；3.浙江工商大學管理工程與電子商務學院，浙江杭州 310018）

1 問題提出

我國制造企業始終沒有擺脫技術引進模仿的創新模式，現有創新能力與推動實施創新型國家建設的緊迫性不相適應，迫切需要自主創新能力的全面提升。技術搜尋是企業為解決技術問題或為不確定的未來發現新機會而在組織內外進行技術搜索與探尋的過程［1］。通過搜尋實踐可以促進企業能力積累［2］，但這并不意味開展任何形式的技術搜尋都可促進自主創新能力提升。據調查，國內很多企業在技術搜尋時不知如何搜尋合適技術，導致沒有培育其自主創新能力或沒有達到應有級別的自主創新能力?？梢?，技術搜尋行為與企業自主創新能力積累存在某種適配關系。我國制造企業創新能力層次差異大且普遍資源短缺，因此，對企業的自主創新能力和技術搜尋行為進行細分，幫助企業尋求適配其自主創新能力發展階段的技術搜尋策略尤為重要，以避開搜尋資源錯配問題。

目前，學界仍缺乏嚴謹的技術搜尋行為與自主創新能力共演機制研究，僅少量學者探討了知識搜尋與創新能力演化之間的關聯性，如陳力田等［3］、張永旺等［4］的研究。總體而言，現有理論在解釋自主創新能力演化問題上尚存在以下3 個問題：（1）研究內容概化處理。表現在：一是將自主創新能力作為“黑箱”處理，缺乏對自主創新能力的分層級研究，一定程度上阻礙了自主創新能力演化路徑和驅動因素的研究；二是對技術搜尋類型劃分不夠細致，忽視了技術的異質性特征，無法為企業自主創新能力發展不同階段選擇匹配的搜尋策略提供進一步理論和實踐指導。（2）演化動因忽視內外環境的共同作用。企業技術搜尋策略受企業自身與外部環境的共同影響，然而已有研究大都將技術搜尋看成企業的內生變量，忽視了外部環境對企業內部的影響，一定程度上降低了研究結論的可信性［5］。（3）演化研究方法靜態化處理?，F有研究大多將時間因素作為背景變量進行靜態實證分析或比較靜態實證分析，缺少精確理論來刻畫技術搜尋在企業自主創新能力積累過程中扮演的角色，這不利于決策者制定有效的政策干預方案。

基于上述認識，本研究以系統觀、知識觀和能力觀為基礎，按內容與時間兩個維度將技術搜尋行為劃分為4 種類型，把自主創新能力劃分為基礎、中級和高級3 個層級，通過理論分析和系統動力學方法來探索兩者的共演機制，借助Vensim DSS5.6a軟件進行仿真模擬，以揭示技術搜尋視角下企業自主創新能力演化的路徑，為我國制造企業通過多維技術搜尋資源的動態編排促進自主創新能力躍升提供理論依據和實踐指導。

2 企業技術搜尋行為與自主創新能力共演理論模型構建

2.1 相關概念解析

2.1.1 企業技術搜尋行為劃分

以往研究主要關注去哪里搜尋以及如何搜尋［6］，而較少關注“搜什么技術”，忽視了技術的異質性。已有聚焦距離邊界的技術搜尋劃分方式不足以深入刻畫企業潛在更復雜的搜尋行為，需要結合其他維度來刻畫企業的技術搜尋行為，以揭示不同搜尋行為的異質性［7］。Parrilli 等［8］和郭愛芳等［9］均指出科學技術和經驗技術兩者存在差異，而兼顧時間維則可以提高首席執行官（CEO）的決策有效性［10］。因此，本研究借鑒郭愛芳等［1］對技術搜尋的劃分方法，基于內容和時間雙邊界，將企業技術搜尋劃分為超前技術搜尋、新興科學技術搜尋、新興經驗技術搜尋以及成熟技術搜尋4 種行為，如圖1 所示。

圖1 基于內容和時間維度的技術搜尋分類模型

2.1.2 自主創新能力

現有文獻對自主創新能力的理解較為多元，如，基于創新的產品/過程觀，Gao［11］強調企業創新結果原創性或過程的自主性；從創新的多元觀視角出發，萬君康等［12］關注多種能力復合作用；基于知識和能力觀，何郁冰等［13］聚焦自主創新行為過程中對高級知識掌握程度。為更好地抓住能力的本質，本研究將基于知識和能力觀，把自主創新能力理解為企業創造或利用核心技術知識的能力，強調技術創新的自主權。

對技術相關創新能力層級的劃分，最早由Katz［14］在研究拉美等發展中國家時提出，主要聚焦后發企業如何從生產型企業轉變為有較高創新能力的企業。隨著一些后發企業在技術追趕過程中趕超全球創新型企業，學界對企業創新能力水平進一步細分，如Hansen 等［15］基于能力層級的思想，將技術創新能力分為基礎、中級、中高級與高級創新能力4 個等級；Figueiredo 等［16］把創新能力細分為基本、中級、先進、世界領先4 個水平。國內自主創新能力分層級研究還較鮮見，吳曉波等［17］根據行為維度把自主創新能力劃分為二次創新能力、集成創新能力和原始創新能力，但從我國科技發展史來看，這3 種自主創新行為并存，無法解決不同企業自主創新能力層級差異大的問題。本研究借鑒Hansen 等［15］和Figueiredo 等［16］的研究，同時結合我國企業的實際情況，把自主創新能力分為基礎創新能力、中級創新能力和高級創新能力3 個層級。

2.2 模型構思

如前文所述，技術搜尋行為有兩大動因，一是被動受外部環境動蕩性的影響，二是企業主動提升技術的意愿。環境動蕩性是指企業外部環境變化的頻率和幅度，包括技術動蕩性與市場動蕩性。在動蕩的技術與市場環境中，技術更迭速度變快、技術發展方向變得多元、產品生命周期變短、市場消費者偏好和產品需求不可預測性增加，導致企業競爭壓力的增加，進而促使企業對外部技術知識進行搜尋以提升知識更新的速度［18］。創新意愿是企業內部主動產生創新行為或推動創新想法轉化為實踐的意圖［19］，是企業技術搜尋行為的預測要因［20］。利用搜尋優化企業內部知識結構可以提高企業知識創造能力［21］。知識存量可以通過知識創造進行自我累積以及引進技術進行增長，自主創新依賴于知識存量水平［22］。但知識存量需要在形成遠小于知識空間元素個數卻蘊含了知識空間所有信息的知識基后進行激活，激活后的知識才能成為創新源［18］。在知識基礎理論中，知識經過發現、捕獲、共享和應用才能被組織吸收［23］。由于技術搜尋具有發現與捕獲知識的功能，因此只有知識共享和知識應用是激活知識基的重要環節。Teece 等［24］認為“能力”一詞強調對組織內外部的技能、資源與功能性才能的適應與整合，具有動態性特征。由于知識從存量形態轉化為自主創新能力的過程具有復雜性與動態性，基于上述分析，筆者認為存量形態知識沿著“知識存量→知識基→創新源→自主創新能力”路徑轉化，具體的演化理論模型如圖2 所示。

圖2 基于技術搜尋的自主創新能力演化理論模型

3 企業技術搜尋行為與自主創新能力共演的系統動力學模型構建

系統動力學以反饋控制理論為基礎，以系統觀的視角考察構念機制作用，適合應用于長期性與周期性問題的研究上，而在數據不足或難以量化時，可以以反饋環為基礎進行研究，適合用于考察復雜因果關系的系統機制［25］，因此本研究使用該方法進行仿真模擬。

3.1 因果關系分析

基于構建的理論模型，對變量的因果關系進行細化。企業搜尋到的一部分技術知識可以直接集成應用，有些新獲知識與企業內部知識庫差異較大，需要經過消化吸收環節。知識集成的目的是將不同來源的知識集成為一個有機整體，依賴于企業知識存量以及技術搜尋等創新行為［26］，且成熟度越低的技術通過知識集成產生的潛在價值越高。知識吸收是內化外部知識的過程，需要企業在技術搜尋的基礎上利用吸收能力對搜尋的知識進行內化，吸收能力越強則搜尋的技術成熟度越高，知識吸收的效率也就越高。作為激活環節，知識共享與知識應用是自主創新能力提升的直接作用因素，共享氛圍和知識存量為知識共享提供支持。自主創新能力的提升使得企業競爭力增強，從而緩解競爭壓力。此外，經過知識共享與應用兩個激活環節，由存量形態知識形成的被激活的知識基是支持知識創造的資源配置集［27］，而創新能力本身可以被理解為創造新產品或知識的潛力［28］，因此知識共享、知識應用、知識存量和自主創新能力對知識創造具有正向影響。

3.2 模型基本假設和流圖

為聚焦關鍵的構念邏輯從而降低模型復雜性［29］，研究模型存在以下兩個基本假設：（1）為聚焦演化動態關系，本模型不考慮系統外其他因素的影響；（2）為簡化模擬，不考慮時間延遲問題。系統流圖如圖3 所示，變量含義詳見表1。

圖3 基于技術搜尋的自主創新能力演化系統

表1 基于技術搜尋的企業自主創新能力演化模型變量

3.3 方程設計及參數說明

本研究綜合借鑒了魏江等［30］、張軍等［18］、江詩松等［29］以及楊菲等［31］的觀點，建立變量間方程關系，通過對參數進行修正和調整，得到了各變量的表達式，具體如表2 所示。

表2 基于技術搜尋的企業自主創新能力演化模型方程設計及說明

4 仿真結果分析

為了同時分析短期與長期演化路徑，本研究設定120 個時期，時間單位為月。為確保仿真結果的穩健性，在開展實驗之前對模型進行有效性檢驗和多變量敏感性分析。圖4 為單側極小值檢驗結果，可以看出，創新意愿取極小值與取正常值時的知識存量和自主創新能力演化趨勢是一致的，且創新意愿取極小值的知識存量與自主創新能力比創新意愿取正常值時小，這與實際情況相符。圖5 是對α和β參數在上下25%范圍內進行敏感性檢驗的結果，可見，知識存量與自主創新能力的質性特征沒有發生明顯變化，表明模型具有較好的穩健性。

圖4 創新意愿取極值與正常值時企業知識存量與自主創新能力仿真曲線

圖5 企業知識存量與自主創新能力的多變量敏感性分析

4.1 仿真分析

基于技術搜尋的自主創新能力演化過程中關鍵變量的仿真結果如圖6 所示。由圖6 可知，企業知識存量呈現出增長率逐漸減少的增長趨勢，72 個月以后時間段趨于穩定，自主創新能力增長率逐漸增加。企業在初始階段的知識差距與知識缺口很大，需要大量的知識存量促進企業的發展，因此初期知識存量的增長速度很快；隨著企業技術升級，所需知識質量提升，相應的知識增長率有所減緩，最終達到知識增長率與淘汰率的相對平衡。結合兩者演化曲線可以發現，較知識存量增長率而言，自主創新能力以更快的速度提升，即知識存量對自主創新能力的作用具有邊際遞增效應；初期知識存量增長很快，但并未導致自主創新能力大幅提升，說明自主創新能力對企業知識存量增長響應具有一定滯后性。隨著超前技術搜尋、新興科學技術搜尋與新興經驗技術搜尋行為的增加，知識創造水平增加，成熟技術搜尋行為則與知識創造存在相反的演化趨勢，這說明不成熟的技術會刺激企業產生知識創造行為。

圖6 基于技術搜尋的自主創新能力演化過程中關鍵變量的仿真結果

從仿真結果還可以看出，自主創新能力從基礎階段到高級階段，成熟技術搜尋行為逐漸減少，其他3 種技術搜尋行為逐漸增加，成熟技術搜尋行為對自主創新能力具有邊際遞增抑制作用，其他技術搜尋行為具有邊際遞增促進作用。這些現象說明位于技術生命周期前端的技術搜尋行為有助于緩解創新能力剛性化，使企業在較高自主創新能力階段時繼續實現創新能力的積累躍升。此外，4 種技術搜尋行為的震蕩幅度逐漸放緩，這表明企業在創新能力基礎階段易受環境動蕩性的影響，而在創新能力中級與高級階段，企業已具備一定規模，技術搜尋機制較為完善且已具備一定柔性。

4.2 靈敏度分析

4.2.1 環境動蕩性的靈敏度分析

本研究將環境動蕩性分為“低”“中”“高”3個程度，對應值分別為［-1,1］、［-2,2］、［-3.3］，基準模型值為［-1,1］，即初始假設環境動蕩性低。環境動蕩性的靈敏度分析如圖7 所示，從仿真結果看出，環境動蕩性越強，自主創新能力值越低，這說明環境動蕩性對自主創新能力具有負向調節作用，“低”與“中”環境動蕩情境下自主創新能力的差距遠遠大于“中”與“高”環境動蕩情境下自主創新能力的差距，表明在越低的環境動蕩情境下負向調節效應越明顯；同時，隨著環境動蕩性增強，知識存量水平的降低幅度很小，成熟技術搜尋行為增加，其他3 種技術搜尋行為減少，這說明環境動蕩性主要是通過調整企業搜尋策略來改變知識存量結構而非降低知識存量水平來調節自主創新能力，處于環境動蕩性較強行業的企業需要更加關注知識存量中超前與新興技術知識的占比，否則會被行業的快速發展所淘汰。

圖7 環境動蕩性的靈敏度分析

4.2.2 創新意愿的靈敏度分析

本研究將創新意愿分為“弱”“中”“高”3個層次，對應值分別為0.7、0.8、0.9，基準模型初始值為0.8。由圖8 仿真結果可知，企業創新意愿越強，自主創新能力與知識存量水平越高；創新意愿對成熟技術搜尋行為具有不明顯的抑制作用，對其他3 種技術搜尋行為有較明顯的促進作用。這表明在企業管理創新的實踐中，創新意愿作為一種管理理念有助于調節組織慣例，激發對超前與新興技術的搜尋與提高知識存量，最終提升自主創新能力。

圖8 創新意愿的靈敏度分析

5 結論與啟示

本研究通過文獻分析構建演化理論模型與變量數學模型，研究企業技術搜尋行為與自主創新能力的影響關系機制，并使用系統動力學研究方法進行仿真模擬，得出以下結論：

（1）在企業技術搜尋行為與自主創新能力共演過程中，多種變量交互形成前因，隨時間變化呈非線性關系。具體表現為：第一，知識存量對自主創新能力的促進作用具有邊際遞增效應與滯后性；第二，超前技術搜尋、新興科學技術搜尋和新興經驗技術搜尋行為對知識創造有促進作用，而成熟技術搜尋行為會抑制知識創造；第三，4 種技術搜尋行為在創新能力基礎階段易受環境動蕩性影響，振蕩幅度大，在創新能力中級與高級階段趨于穩定。

（2）伴隨自主創新能力從基礎階段發展到高級階段，企業超前技術搜尋、新興科學技術搜尋、新興經驗技術搜尋所起作用逐漸增大，而成熟技術搜尋作用不斷降低，合理的技術搜尋策略是企業提升自主創新能力的關鍵。

（3）作為系統外生變量，環境動蕩性對自主創新能力具有負向調節作用，在越低的環境動蕩情境下調節作用越強，而企業創新意愿對自主創新能力具有正向調節作用。

以上研究結論的實踐啟示主要表現在如下4 個方面：

（1）企業需要根據自主創新能力發展階段匹配相應技術搜尋策略，以促進自主創新能力的全面躍升。研究結果顯示，在自主創新能力基礎階段，4種搜尋行為都發揮作用，但隨著自主創新能力的躍遷升級，超前技術、新興科學技術以及新興經驗技術發揮的作用逐漸增大，而成熟技術的作用則不斷降低；而在高程度環境動蕩情境下，成熟技術作用增大，其他3 種技術作用降低。這說明4 種技術搜尋行為的影響是動態變化的，忽視能力動態性而錯配技術搜尋資源則不利于后發企業的能力升級。

（2）企業在技術搜尋過程中加強知識積累效果有助于提升自主創新能力。研究結果表明，知識存量不僅可以激發企業的知識創造，也對自主創新能力有著邊際遞增的促進效應。當前我國企業面臨著創新能力發展陷阱，知識積累效果不高加強了創新能力提升的難度，創新能力不足使得企業戰略敏感度不足，無法把控前沿知識，形成企業“大而不強”的局面。在這種情況下，企業可以通過技術搜尋提升知識存量，逐步消除知識缺口，最終實現“彎道超車”。

（3）在開放式創新背景下，自身與外部環境的動態適應性是企業向前發展的前提。一方面，外部環境變革驅動企業通過技術搜尋對自身進行系統性調整，從而獲取競爭優勢，使自身穩步向前發展；另一方面，企業內部調整作為外部環境變革的組成部分，促使其他企業內部變革，最終實現外部與內部的動態平衡。

（4）積極的創新意愿引導策略可以有效提升企業自主創新能力。創新意愿反映了企業的創新態度，創新態度一定程度上決定了創新路徑，企業通過制定有效的引導策略，有助于將創新態度實化為創新能力。

本研究存在一定局限性：第一，模型中沒有對環境動蕩性中的技術動蕩與市場動蕩進行細分研究，并未探索除環境動蕩性之外的外部因素如創新網絡耦合強度對演化機制的影響，未來還需要加入更多的外生變量進行細化研究；第二，企業搜尋的知識需要一定時間進入知識存量，為了簡化模擬，研究中并未考慮該時間延遲問題，未來研究可進一步關注時間延遲問題。