产业集群中技术创新扩散系统要素构成与特征分析

王帮俊, 吉 峰， 周 敏

(中国矿业大学 管理学院， 江苏 徐州 221116)

江苏省教育厅高校哲学社会科学基金资助项目(项目编号：08SJD6300069、08SJB6300033)

中国矿业大学青年科研基金资助项目(项目编号：2007A057)

王帮俊(1975-)，男，博士，中国矿业大学管理学院讲师；

吉峰(1973-)，男，博士，中国矿业大学管理学院讲师；

周敏(1962-)，男，中国矿业大学管理学院教授、博士生导师。

产业集群中技术创新扩散系统要素构成与特征分析

王帮俊, 吉 峰， 周 敏

(中国矿业大学 管理学院， 江苏 徐州 221116)

在产业集群中，技术创新扩散产生乃至最终获得扩散效果首先依赖于存在完整的扩散动力系统作为扩散的基础。本文作为研究产业集群中技术创新扩散动力机制的重要组成部分，通过将扩散动力机制的各要素置于一个满足产业集群中创新要求的动力系统中，发挥其对创新扩散的促进作用。本文首先对技术创新扩散动力系统的构成要素进行探讨，分别从扩散动力源、扩散株、扩散宿和扩散域等展开；其次就技术创新扩散动力系统的层次性、时空完备性、梯度性和非线性动态演化性等四个方面的特征对这个系统进行了阐述；最后对这个系统从静态到发生演化的必要基础进行了探讨，从而建立了完整的产业集群中技术创新扩散动力系统。

产业集群；技术创新扩散；动力系统；特征分析

产业集群作为一种经济集聚现象，是一种相关的产业活动在地理上或特定地点的集中现象。其本质是规模经济、范围经济和外部经济共同作用的过程。在集群内部，成员企业和相应的机构之间通过技术创新成果为联系纽带，在集群内的技术创新扩散过程中形成正式和非正式的联系进而逐步形成网络协作关系。从而使得各个地区的企业群落围绕某些特定产业生产，形成了自适应的生产协作体系。

产业集群是工业化进程中的一种普遍现象，通过集聚效应所形成的外部规模性，可以达到降低成本、共享资源、共育氛围的目的，从而驱使区域和组织保持较强的持续竞争优势。产业集群与创新相辅相成，并且成功的产业集群都是借助于集群与技术创新扩散的互动发展起来的。产业集群是技术创新扩散的有效载体，其生命力延续于持续的创新扩散过程中，而技术创新扩散则借助于产业集群所形成的网络连接关系得以迅速展开。

一、 有关技术创新扩散概念的研究

技术创新扩散理论(Technological Innovation Diffusion, TID)的源头可以追溯至奥地利经济学家约瑟夫.A.熊彼特(Joseph A. Schumpeter)的创新理论，在其创立的五种创新理论中，技术创新是重要的一项内容。在他的代表作《经济发展理论》中，熊彼特描述了技术创新对于经济发展的作用和影响过程，并且他认为正是由于技术创新扩散的力量导致了经济的周期性波动；技术创新的主体是企业家，企业家的天职就是进行组织创新和观念创新。虽然他没有直接提出“扩散”这一字眼而只是提出社会对技术创新的“模仿”，但是他对技术创新扩散作用的认识却是十分清楚的。因此熊彼特一般被研究技术创新扩散理论的学者认为是该项研究的鼻祖。专门对技术创新扩散进行研究的代表性学者主要有美国的Rogers (Rogers E.M.)，他那本经典的《技术创新的扩散》从1962年开始出版，到1995年已经再版到第四版了。他认为，不同的技术创新具有不同的特性，这些不同的特性决定了技术创新扩散的速度有快有慢。技术创新特性主要从四个方面来区分，即技术创新的复杂性、和谐性、效果显著性和相对优势性。技术创新的复杂性是指一项技术创新在运用中对其学习和模仿的难易程度如何。技术创新的复杂程度高，学习、模仿难度大，则扩散速度将相对减缓，扩散规模在一定程度上将受到限制。技术创新的和谐性则包括两个方面的内容，一是指一项技术创新在满足社会需要方面是否与当代的价值观念、需求状况、社会发展水平相适应；二是指一项技术创新与潜在使用者的状况条件是否相适应。概括地说，即技术创新的和谐性是指一项技术创新与产业集群中扩散环境相适应的程度。如果一项技术创新成果恰好适应产业集群的迫切要求，其扩散会迅速实现。集群中相关企业对其需求程度越高，则该项创新扩散得越快。效果显著性是指一项技术创新被模仿者采用后，其取得的经济效果的明显性，这是从创新采用者的行为动机上分析的，技术创新之所以能够传播扩散，是因为该项创新能够为采用者带来高于不采用的收益。而技术创新的相对优势是指一项技术创新采用后，对其产品(或技术作用的对象)比采用其他技术更有效，这种有效度越高，技术创新的扩散的动力就会越强。创新的扩散过程主要取决于决策过程，即个体(或者其他决策单位)通过对创新的首次认知形成对创新的态度——使用或者拒绝的过程。

二、 产业集群中技术创新扩散动力系统的要素构成

产业集群中技术创新扩散过程是由产业集群中相互关联、相互作用的内外部动力要素所组成的复杂系统的演化过程，这些系统的构成要素主要包括集群内作为扩散起点的扩散动力源、扩散客体的创新本身的扩散株、以及扩散的技术创新存身的宿以及创新扩散各要素赖以存在的扩散的内外部环境的扩散域。

(一)扩散动力源

产业集群中技术创新扩散的动力源(Diffusion Fountain,DF)是指作为扩散的起点和源泉产生地的初始创新成果。按照目前一般对于技术创新类型划分的观点，将技术创新分为产品创新和工艺过程创新，我们将创新动力源分为两种，一种是起源于创新使用者外部的诸如一项发明或者一个基础研究成果的独立动力源；第二种就是使用者内部通过不同部门或者生产过程不同环节相互合作创新成果的集成创新源。前者可以近似地认为是产品创新，后者则类似于工艺创新。

(二)扩散株

集群中的扩散株 (Diffusion Plant，DP)是指集群中处于扩散过程中作为扩散研究对象的创新本身。前述两种创新的动力源所共有的特征表现在其均能够在集群内扩散开来，根本的原因在于这些创新株具有区别于并且优于现有的技术或者其他技术的内在特性，这种内在特性体现在两个方面，即：(1)技术上的新颖性、先进性和适用性，使得采用者产生区别于其他竞争者的产品差异性，从而带来竞争优势；(2)经济上表现为采用者借助于技术创新成果能够降低成本，从而带来更多的利润机会和发展机会。正是创新株这两个方面的特性对于采用者具有巨大的诱惑力，使得其成为技术创新过程中无法抗拒的扩散对象。

(三)扩散宿

扩散宿(Diffusion Lodging，DL)是指处于集群中扩散的创新技术赖以存在的载体，包括产生集成创新的企业和对独立创新源进行吸收和采用的应用者。扩散宿在技术创新扩散过程中扮演的是接受者和传递者的角色。作为接受者的扩散宿来说，产生集成创新的企业对于创新的重视程度和各个部门的协调能力决定了其创新成果的先进性和适用性；而对独立创新源进行吸收的应用者来说，其对出现的创新成果的敏锐的察觉能力是决定其是否采用的关键，这种能力取决于采用者对于创新的判断和自身条件的了解，找到自身和创新的接口，从而使得创新成果顺利进入应用者内部。另外，作为扩散过程中的传递者的扩散宿，更多的是对已经吸收的创新成果进行运用和二次创新，这是创新链条中不可分离的一个中间环节。

(四)扩散域

扩散域(Diffusion Field, DF)是指产业集群中扩散动力系统各个要素赖以存身的内、外部客观环境。任何一项创新的扩散都必须寄身于一个具体的环境中，并受集群中环境的影响，就创新扩散过程来说，影响创新扩散的扩散域包括创新接受者和传递者的内域(内部环境)和外域(外部环境)。

1. 扩散内域

扩散的内域是指作为产业集群中扩散动力系统要素的创新接受者和传递者的扩散宿的内部空间环境。主要包括扩散空间上这些个体的技术基础与结构、资源禀赋、基础设施、信息流通体系以及其他有关经济条件等因素。它不同于存在于扩散动力系统边界以外的其他环境因素。由于不同的接受者和传递者之间的差异性，扩散动力系统的内域的环境特征存在非均质性，并且在时时发生动态演化。

2. 扩散外域

扩散的外域是指作为产业集群中扩散动力要素中扩散宿内域边界以外的外部环境。外域是由扩散动力系统所处的宏观因素，如政治、经济体制、法律、社会环境等；微观因素，如产业内的竞争对手、替代品的威胁、上下游供应商和采购商的讨价还价联盟等。作为影响扩散过程的外部动力因素，这些也是在分析技术创新扩散动力时不能忽略的因素。

作为研究技术创新扩散的“扩”和“散”两个层次概念,其中的“扩”正是在扩散动力系统的内域中完成的；而“散”则在扩散的外域中展开的。技术创新的扩散过程与扩散域之间就是一种典型的相互影响、相互作用的互动机制。扩散过程一方面受到扩散域的影响和制约，另一方面又反过来作用于扩散域，使得其进一步发展和演化；然后改变了的扩散域又进一步影响扩散过程，新的扩散格局又反过来作用于扩散域，这样循环往复不已。集群内技术创新扩散就是在这种与扩散域之间相互影响和相互作用的互动中向前推进，并且扩散域与扩散过程相互内生的互动演化对于扩散时空模式的形成具有直接和深刻的影响。具体的产业集群中技术创新扩散动力系统各个组成要素之间的关系见图1所示：

图1 产业集群中技术创新扩散动力系统示意图

上图的EF表示集群内创新扩散的扩散域，包括扩散内域和扩散外域，这是扩散的寄身之所；DF表示扩散的动力源，包括单点的和集成的创新源；DP表示扩散株，即处于扩散过程中的现实的创新成果和潜在的扩散成果；DL表示扩散宿。

三、 产业集群中技术创新扩散动力系统的特征

(一)时空完备性

产业集群中技术创新扩散的动力系统的时空完备性是指这个系统在时间和空间同时有效，一维的时间维表示的是技术创新随着时间的变化从原始的一个创意到实现产业化的一个过程，创新技术不断走向成熟，并且随着时间的发展在一个企业内部不断进行“扩”的过程以及从一个企业“散”到另外一个企业时创新本身的改变。作为一个完整的生命周期，技术创新在时间维上表现的是其类似于生物成长、成熟和衰退的过程(图2)；多维的空间表现的是技术创新在空间上的分布状况，从单个点的创新源到实现商业化并且被多个采用者所运用，反映的是从一个个孤立的“点”到“面”再到“空间”的过程(图3)。

图2 技术创新在时间维的扩散速度

图3 技术创新在空间的扩散过程

这二者同时用来表示技术创新扩散动力系统的特征。因为系统是时间和空间的统一形式，技术创新扩散动力系统的任何能量的变化都同时表现时间变量和空间变量的变化。扩散动力系统的结构就是时间-空间对应的结构。时间-空间结构说到底表现在系统能量聚散和非均衡分布的结果。动力系统的时空结构规定着系统中该扩散发生的可能性和概率，同时扩散的发生和发展又会影响整个扩散动力系统的能量分布。

我们对于技术创新动力机理的分析就是建立在分别对于时间和空间以及时空的共同作用下的扩散过程的分析。

(二)梯度性

梯度性又称有势性，指的是集群中扩散动力系统中的扩散动力源作为一个矢量场，由于与周边系统因素之间存在着势能差，扩散总是沿着最快的扩散路径进行的，即沿着创新矢量场的梯度方向进行展开的这一特性。它所表现的是扩散系统所具有的势能，并且这种势能表现的是系统演化的不可逆性。正是系统的这种梯度的存在决定着动力系统演化的过程和演化的方向。如图4所示：

图4 产业集群中技术创新扩散矢量的梯度场

产业集群中技术创新扩散的动力系统显然是一个典型的有势系统。图4中的初始扩散动力源DF1与第二层级的扩散动力源DF2之间的梯度效应为G1，并且随着距离初始扩散动力源越来越大，这种梯度效应呈现不断衰减态势。但是不同的扩散动力源又会产生以自己为中心的新的梯度场。尽管在实际中的扩散动力系统差异性较大，但是无论是哪个系统中的初始扩散源还是集成创新动力源，对于采用者，系统的扩散总是随着时间的推移在特定的空间内展开直至扩散结束，创新成果不再具有优势为止。如果技术创新相对于在用技术的比较优势越明显，矢量场中的势能越大，则扩散的动力就越强，扩散范围就越大，扩散速度就越快。

(三)非线性动态演化性

产业集群中技术创新扩散动力系统各要素如果是在静态和线性相互作用下，就会使得系统各个要素与系统以外的相邻系统之间的作用质量相当，各种作用之间很少发生关联，因此系统内部各个要素与相邻系统之间很少协同甚至根本没有协同。与此相反，在非线性相互作用下，各种作用相互关联起来，形成协同，因此系统才能产生整体行为，才形成一种你中有我、我中有你的不可分割的关系，并使得系统局部的小涨落得到放大，从而引起系统从稳定到非稳定再到新的稳定的跃迁式演化。

集群中技术创新的扩散动力系统由于涉及到系统内外域多个因素的综合影响，这些影响因素彼此之间存在着相互关联和相互作用并且共同对系统本身产生作用，这种作用都不是静态和线性的，而是一种非线性和动态的演化关系。按照哈肯的观点，系统演化的动力是系统内部各个子系统之间的竞争和协同而不是外部指令，只有如此的系统才是自组织的系统。他指出，系统内部各个子系统通过竞争而协同，从而使竞争中的一种或几种趋势优势化(自组织科学理论称之为形成“序参量”的过程)，并因此支配整个系统从无序走向有序，即自组织起来。在扩散动力系统中，系统内部要素与相邻各个系统的竞争和协同，同样也是一种非线性的相互作用。因为只有如此，要素之间和与相邻系统之间的竞争和协同才能成为扩散系统自组织演化的动力。相邻系统之间的协同则在非平衡条件下使系统之间的某些运动趋势联合起来并加以放大，从而使之占据优势地位，支配扩散动力系统整体的演化。

四、 结 论

研究产业集群中技术创新扩散是一项系统工程，扩散系统中的各要素、各层次、各子系统以及扩散系统和扩散环境之间的相互作用是技术创新扩散的必要条件。因为在集群中的技术创新一旦出现，就会在集群中的各企业间产生较大的示范作用，未获得潜在超常规利润的企业会纷纷渴望分享其超额利润，从而形成巨大的模仿高潮，加速了集群内创新的扩散，产业集群为技术创新扩散提供了一个有效的系统平台。

由于集群内的企业在资金、技术等方面竞争优势差异很小，因而企业必须通过不断的技术创新来获取竞争优势。不管是走低成本路线还是走产品差异化路线，企业都必须通过技术创新来确立自己的独特地位。因此，迫于生存压力，集群内的企业与集群外的企业相比，更具有实施技术创新的动机。同时，产业集群内部的企业是既相互独立又相互联系、相互作用的。集群内部企业的独立性使得产业集群在开展技术创新的活动中保持了固有的灵活性；集群内部各企业之间的密切关系，又使得产业集群在开展技术创新的活动中能够在整个集群范围内进行资源整合和优势互补，以获取技术创新的规模经济效益。集群中的技术创新通过技术扩散动力系统在潜在使用者之间传播、推广和应用，从而提高了产业集群内各企业的技术水平、经济效益和竞争能力。

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AnalysisofComponentPartsandCharacteristicsofTechnologicalInnovationDiffusionSysteminIndustryCluster

WANG Bang-jun, JI Feng, ZHOU Min

(School of Management, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China)

In industry cluster, generating the technological innovation diffusion and obtaining the diffusion results depends on an integrated motivational system as the basis of the diffusion. This paper has set up a motivational system as the important part of innovation satisfying the demand of industry cluster. Each factor of motivational mechanism contributing to innovation diffusion should be included in that system. Firstly, the paper has analyzed the component parts of that system consisting of motivation fountain, plant, lodging and field of diffusion. Secondly, the characteristics of that system, i.e. hierarchy, integrality of space-time, gradient and non-linear & dynamic evolving, have been expanded thoroughly. Lastly, the prerequisite basis of system from static state to evolution has been discussed. So, a complete motivational system of technological innovation diffusion in industry cluster has been set up.

industry cluster；technological innovation diffusion；motivational system；characteristic analysis

F019

A

1009-105X(2009)01-0065-05