基于流体力学的创新系统知识流动分析

龚艳萍,彭 希,彭 盾

(1.中南大学商学院,湖南 长沙 410083;2.湖南大学 工商管理学院,湖南 长沙 410082)

一、引 言

创新系统的创新过程是系统内相关创新主体之间的交互作用过程,其实质是知识在创新主体之间流动与传递。知识只有在创新主体之间传递、共享和使用,才能完成创新,才能通过生产要素的重组实现可持续发展。因此,知识流动是创新系统中创新主体之间交互作用的实现方式,是创新系统完成创新的前提条件。如何通过有效的知识流动实现知识交换与获取,进而实现知识创新,已引起国内外学者的重视。Gup和 Govindarajan认为知识流动是组织或组织间技能和技术的转移,隐含性越强的知识,独占性也越强,那么就越难转移和流动,同时技术能力的发展是一个积累性的、渐进的学习过程,因此知识流动因技术的隐含程度、独占性以及技术能力的积累性、渐进性不同而呈现不同的特点［1］。Nissen探索了与知识管理相联系的一系列知识流动过程,结合实现业务流程自动化的工作流技术与知识管理,提出了一个扩展的四维动态知识流动模型,支持不同模式的知识流动与业务流程的结合［2］。范丹宇等通过考察创新系统中知识流动的路径,揭示了知识在流动中转化的四种机制,并对影响知识流动的因素进行了剖析,认为提高自主创新能力的关键是促进创新系统中各主体,包括企业、大学、科研机构、中介组织、政府等多个部门之间的知识流动,从而实现创新资源的有效组织与整合［3］。董颖等研究了集群内知识流动的特征,认为知识的流动依赖于企业已积累的知识储量以及能够识别和吸收来自其他企业可潜在转移的知识的能力,实证发现知识在集群中的流动呈现不均衡性、具有选择性,且能极大地强化集群内企业的创新活动［4］。

综观现有文献,学者们分别从不同的角度和方面对知识流动问题进行了探讨,提出了不少有价值的观点,为进一步深入研究积累了丰富的资料。但这些分析普遍按照直观认识、经验判断和推理的方法进行研究,缺乏一定的系统性。Holtshouse将知识看作是一种 “流”,可以在提供者和需求者之间流动,知识在流动的同时也传递着一整套文化系统和相关的背景系统。本文正是根据知识的这种流动性,类比物理学中的流体,引入一个新的概念——知识流体,以比较系统地揭示创新系统中知识流动的规律。

二、知识流体的流体属性

汤姆◦达温波特和拉瑞◦布鲁赛克在 《工作的知识》一书中提出,知识是一种像流体一样具有流动性的物质,其中混杂了已经结构化的经验、价值和有特定含义的信息及专家的洞察力。知识流体的运动至少需要三个要素,即知识源、传播路径和知识接受者,它作为一种无形的流体,同样也具有实体流体的一些一般属性。

1．流场效应

本文把知识流体占据的空间称为知识流场 (knowledge flow field),记为M。在 M中,创新主体通过知识流体相互作用,其作用方式主要体现在以下两个方面：一方面,创新主体 Ai(i=1,2,…,n)在决策过程中一旦遇到依赖自身现有知识水平不足以妥善解决的问题,它就会从其他主体引入关键知识来消除这种异常,此时,Ai周围会存在将知识流体推向的作用力,该力源于具备此关键知识的另一主体 Am(当然不排除Am采取措施消减这种作用力);另一方面,主体 Ai也在自发或不自发地利用知识流体向主体 Am施加类似的作用力。这样,通过知识流体的桥梁作用,Ai、Am和 Ak之间就建立了联系。

因此,创新系统中参与知识流动的主体要素的所有活动可以分解为两个部分：(1)利用目前的知识资源理解、吸收、消化和运用来自外部的信息以弥补知识缺口 (Knowledge Gap);(2)将处理后的结果 (如创新成果)沿知识流体的运动输出,以作为另一主体创新活动的知识输入。在这两个过程中,处于知识流体流动路径上的主体不仅要对引入的知识进行处理,而且还要做出若干决策,选择知识流体流入的最优接收主体。创新主体的创新过程路径依赖性决定了知识流体今后的流动路径,从而决定了知识流场M。

2．位势和势差效应

知识在地域和专业上分布的非均衡性造成了不同创新主体知识存量和质量的不同,形成高低 “位势”的差别。“知识位势”,即 “知识势” (knowledge potential energy),记为U,是一个主体的战略地位,指主体由其某项知识禀赋在M中所具有的持续竞争力,反映了特定主体占有的特定知识资源的优势程度,如知识的存量丰富、内容广泛、结构合理、稀缺度高及对知识的支配能力强等。U越高,主体势能越大,向外释放知识的可能性越大,成为知识流动的知识源;U越小,势能越小,主体从外界吸收知识的可能性反而更大,成为知识流动的接收方。

图 1 知识势差示意图

“知识势差” (know ledge potential energy of elevation,记为△U)标度的是高知识位势主体和低知识位势主体间的“落差”,它表征了不同主体知识差距的大小。应该说明的是,势差并非是相对于两主体而言的,而是主体在某关键知识 (或者说是某个特定知识点)水平上的差异。如果用图 1所示的两个容积体分别表征主体Ai和Am的知识资源总量,那么主体Ai是占优的,但若考虑某项特定知识,则Am的知识水平 (位于 B处)要高于 Ai(位于 A处),A、B之间的高差即知识势差△U。

3．粘滞性

隐性知识大多黏附于知识的拥有者,难以转移到知识的受体,这是知识流体粘滞性 (viscosity)的表现。实体流体的粘性使流体分子附着在壁面上固定不动,引起流速的梯度变化,流体的部分机械能转化为热能而散失;知识流体的这种粘滞性同样使其受到 “摩擦阻力”的作用：知识流动的规模受限,速度和质量减低,带来知识 “能量”的损耗。依据Reed和DeFillippi关于资源特征的认识,我们从复杂性、内隐性以及专有性等来考虑知识的特征对知识流体粘滞力大小的影响［5］。用公式表示即：

其中,C1代表粘滞力;e代表知识复杂性变量,e越大,表示知识越复杂,越难以传播,粘滞力越大;u代表知识内隐性变量,u越大,表示隐性知识所占比例越高,流动越困难,粘滞力越大;v代表知识专有性变量,v越大,表示知识的专有程度越高,越难以扩散和传递,粘滞力也就越大。

4．平流流态与湍流流态

显性知识有规律地流动,知识流体呈现有条不紊的平流状态 (laminar flow regime);隐性知识高度个性化,难以编码化和形式化,主要通过人际交流网络进行信息的发送和接收,流动无规律可循,知识流体的流动显示出杂乱无章的湍流流态 (turbulent flow regime)。知识的低速、线性流动难以产生创造性思维与行为,只有高速的无序流动才能在各个知识主体之间相互激发,激荡主体的潜在知识,产生相互激荡的无序湍流,更快速的创造出新的知识。

5．情境制约性

知识流体嵌入在创新主体的行为、惯例、任务、规则、社会网络中,只有在这些特定的背景中才能获得相应的意义,受到情境条件的制约。脱离了特定的情境,一定时间内成功流入各主体的知识量就会大打折扣。知识流体的这种情境关联,与实体流体的流速快慢受流场温度、压强、壁面粗糙度等外界因素影响的特点异曲同工。通常来说,在经济、技术比较发达的地区,主体间相似的文化、制度等背景加速了知识流体的运动;在一个合作意识浓厚的地区,知识传播与共享所遇到的障碍一般也比较小。

三、基于流体力学的知识流动影响因素及知识损失度量

在Martyn等人的视野中,有效的知识流动应具备三个要素：互惠、声誉及无私的心态［6］。Hai Zhuge将知识流动的影响因素分为三类：方向、内容和载体,分别决定了发送者和接收者、分享的知识内容及传递内容的载体［7］。本文将知识的流动阻力分为两种类型：沿程知识阻力和局部知识阻力,将知识为克服沿程知识阻力、局部知识阻力而产生的损失分别称为沿程知识损失、局部知识损失,分别用 hf和 hj表示。其中,hf涉及的是知识本身及环境等客观上的损失,而hj则与高、低知识位势主体有关,囊括了创新主体主观原因造成的损失。

1．局部知识损失因素

局部知识损失因素是指所有导致知识损失的主观性因素,它包括以下几个方面：

(1)表面张力。表面张力 (surface tension)与流动意向相关。出于经济利益和优势保持上的竞争关系,高位势主体会隐匿自己有价值的部分知识,以实现风险的最小化。高位势主体的这种保护意图越强烈,愿意拿出来分享的知识就越少,主体之间联系的强度和频度就越是差强人意,从而对系统的活力产生负面影响。有了高位势主体知识的展现和提供是不够的,接收主体还必须有获取知识的愿望。缺乏吸收意愿的主体与其它主体接触次数少,范围也有限,无法充分认识新知识的价值,很难将新知识融入现有知识库或加以使用,成为知识流动的障碍。主体的这种保护意识和吸收意向类似于液体的表面张力——与另一种不相容的流体接触时,液体会尽可能地缩小表面积,以减少相互之间的接触面积。

(2)知识位势。处于高之书位势的主体,资源禀赋优异,知识释放能力强;处于低知识位势的主体,资源禀赋相对较差,对关键知识的吸收余地大,能力强。释放能力是指知识源通过一定方式,如影响力、沟通或表达等将其具有的知识解释、编码与传达的能力。知识的传播与解释、沟通是知识流动的重要方面,主体在这种释放能力上的局限会妨碍知识的传播和学习。吸收能力直接决定了低位势主体能够在多大程度上留住知识并转化为自身优势,使知识源更愿意传播知识,也能以更合适的方式传播知识。Alvaro实证研究了知识接受方的吸收能力能激发创新产出,是知识流动的重要决定因素［8］。

(3)知识势差。高、低知识位势主体双方的信任程度与知识势差的大小负相关：当知识源主体认为自己传递知识创造价值后,能够从中获益,其信任程度就高,从而加速知识的流动,致使双方的知识势差逐步缩小;而当知识源的可信度低时,接收方会认为该知识说服力差,进而贬低知识源的知识,不利于知识的流动,进一步拉大了知识势差。不少相关研究都发现知识交流双方之间的信任关系有助于提高知识流动的数量,降低知识流动的成本,促进双方之间的合作［9］。

值得注意的是,并非主体之间的势差越大越有利于知识流动的发生。Marjolein等的研究表明,知识的高效扩散依赖于双方是否具有适度的知识势差,势差过小会造成扩散的知识流量过小,而势差过大,落后一方则无法学习［10］。如图2,△U′是临界值,当两者之间的势差△U低于△U′时,双方关系越密切、越持久,知识流动的效率越高;而当△U高于△U′时,因为处于低位势的主体很难识别和利用高位势主体的知识,获得的知识增量很少甚至为零,故随着△U的增大,知识流动的效率反而趋于下降。

图 2 知识势差与知识流动效率的相互关系

2．沿程知识损失因素

沿程知识损失因素是引起知识损失的客观性因素,它主要涉及如下两个方面：

图 3 局部知识损失因素分析

(1)知识粘滞性。如前文所述,知识是有粘滞性的,知识的复杂性、内隐性和专有性程度决定了知识的粘滞力大小从而决定了知识流动的难度。复杂的知识往往结构繁琐、技术原理深奥、信息含量大,理解、掌握它的人少,流动存在较大阻力。隐性知识难以编码,难以表达,因而也难于传输,是知识流动的难点。知识的专用性反映了知识对知识源的依赖程度,它是指知识用于特定用途后被锁定很难再转作他用的性质。例如,专家所拥有的知识专用性就很强,它往往只适用于某一领域,若进入其他领域则价值会降低,甚至可能变得毫无价值。

(2)情境制约。情境差异可以归结为两类：空间距离和文化距离。空间距离是主体在地理上的位置远近,它相当于实体流体的流程,具有时空上的具体性。另外,有效的知识流动还必须跨越抽象的、不可触摸的文化距离,即高、低位势主体在既有文化背景、组织结构以及规章制度等方面所具有的不相容程度或不相匹配程度。大量文献从各国各地区的经验教训出发,对创新环境进行了深入的实证研究和理论探讨［11］［12］［13］,结果表明,知识流动的阻力在数值上与空间距离和文化距离正相关,行程越长,损失越大 (见图 4)。

图 4 知识流动的损失与空间距离、文化距离的关系

3．知识损失度量

如同实体流体的流动一样,在理想状态下,知识流体的流动过程应该是无损耗和迟滞的,它应该在合适的时间以合适的质和量抵达知识的需求者,但实际上知识会发生漏损、失真、老化、贬值,且由于知识的复杂化,不同形态、类别及空间的知识损失率是不同的,很难用一个共同的计量单位去精确度量。不少学者意识到,从本质上讲,知识同样是人类的劳动成果,因此,对知识的测度可通过类比方式,从对物质产品的测度方法中寻找一些类似的方法。根据现有研究成果,常见的方法主要有：(1)知识的量化度量：按知识存储的形态对知识进行量化度量;(2)知识的价值度量：把知识作为一种资源或资本,对其价值进行评价,相关方法包括：永续盘存法、成本法、供求价格法、无形资产法等。上述两类方法,都是对知识增量的测度,然而,对于知识流动损失的度量,相关研究还十分缺乏。

在知识流动的起始端 (高位势主体)和末端 (低位势主体),由于要释放 (或吸纳)知识,知识流体的结构、流速、流向急剧调整,形成了局部知识损失。除了起始端和末端,知识流动的情形是一致的,即都是通过一定方式在中扩散,知识的损失只与客观因素有关。整个系统的知识损失可以叠加,也就是说,知识总损失可表示为各段局部知识损失和沿程知识损失的总和：

其中,hw是知识流动总损失,∑hj是各主体的表面张力、位势及势差带来的局部知识损失之和,∑hf是因粘滞性及情境制约造成的沿程损失之和。这种方法将通过将影响因素进行主观和客观的归类,能够简化知识流动的过程分析,有效度量创新系统中知识流动的损失。

四、启 示

创新系统中的知识和知识流动是创新系统活力和运作方式的重要标志。知识流体的流量越大,流动速度越快,说明创新主体对知识的渴求程度高,对新知识的扩散、借鉴、利用速度越快,这种需求反过来又刺激知识的生产和创造,使知识存量以更快的速度增加。知识存量 -流量之间的转化速度越快,相互促进作用越大,创新系统的活力越强,因此必须关注知识流体的性质,完善知识流动的动力机制,减少知识流动的损失,为系统的持续创新提供有利条件。

1．渠道策略

创新的必由之路是知识流动的渠道,建立渠道的前提是知识流动的双方之间架构了可以交流的路径和平台。通过有形的计算机网络和无形的人与人之间的知识交流网络,如开办阅览室,建设知识地图 (knowledge map)、知识索引(knowledge explorer),建立内部网络 (intranet)、外部网络(internet),引进知识库、案例库、专家系统,利用有利于主体发展的关系资源,举办经验交流会、研讨会、读书会、培训班等,尽可能地加大主体之间的 “接触面积”。畅通的沟通渠道使创新主体能方便地利用知识,为知识的流动铺平道路。

2．文化策略

文化策略主要是为了消除知识流动在情境方面的阻力。信任、合作、互惠和公平的环境氛围对知识的流动有积极的作用。如果系统建立了一套行之有效的正式和非正式文化机制,在这个机制的作用下,高位势主体确信自己的付出所带来的收益能得到保障,他会乐意向其它提供自己拥有的资源,从而提升知识流动的深度、广度和效率。

3．压力策略

压力策略也是知识流动的一种重要的推动力量。当员工感到了工作的压力,其为了达到工作目标,就会采用多种手段来完成工作目标,如延长劳动时间、工作认真一些、提高产品质量、减少消耗、学习或采用新方法等。理想的压力限度是通过任务和竞争让组织或个人跳起来 (即依靠采用新知识的方法)才能完成,这样就保证主体处于不断学习的状态,主动寻找和使用新知识,为知识的流动创造条件。

4．激励策略

激励策略针对的是知识流动的高、地知识位势主体双方。通过建立知识共享系统,低位势主体随时把所需的知识反映给系统,系统汇总整理后反馈给高位势主体,绩效指标明确时,对高位势主体的知识贡献行为给予物质和精神回馈。有时候内在 (个人心理上)的动力比外在 (奖金等)的动力更有效,特别是有才能的个体为追求成就感,需要对其行为的肯定及取得成功的认可,应给予其探索知识的时间并及时认可其知识互动行为。

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