基于序参量的企业自主创新动力系统协同机理研究

孙 冰， 张 敏

（哈尔滨工程大学经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150001）

基于序参量的企业自主创新动力系统协同机理研究

孙 冰， 张 敏

（哈尔滨工程大学经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150001）

本文通过对企业的实地调查，构建了企业自主创新动力系统，运用协同学的思想，对企业自主创新动力系统的协同机理进行了研究，并根据该协同机理，提出了保障我国企业自主创新动力系统协同运行的对策。

自主创新；协同；序参量

Abstract:Using the synergetic ideas,this paper builds the independent innovation motive system of enterprises,and studys on the synergetic mechanism of independent innovation motives system of enterprises.According to this mechanism,this paper puts forward some countermeasures to ensure the synergetic running of independent innovation motives system.

Key words:independent innovation;synergetic mechanism;order parameters

进入21世纪之际，科学技术迅猛发展，自主创新已成为企业乃至国家实现经济可持续发展的核心和基础。然而现实是严峻的，虽然一批拥有重点领域核心专利的骨干企业已经开始涌现，但是从总体上看，我国企业的自主创新状况并不十分乐观。国内外专家一致认为：在许多情况下，企业没有进行创新活动并不是因为没有能力、条件或机会，而是因为种种原因所造成的动力不足［1-2］。随后的科学研究和企业创新实践进一步表明，创新是一个由诸多要素相互作用形成的创造性动态系统，多数企业的具体创新动力不会是单一的或固定的动力因素结合，而是多个乃至全部因素相互联系、相互影响的全面协同［3-4］。这意味着，促进和增强企业自主创新动力的协同作用才是推动企业进行自主创新活动、改善我国企业自主创新现状的重要途径。因此，剖析企业自主创新动力的协同机理，研究企业自主创新动力协同的关键参量，已成为企业、政府乃至整个社会都必须尽快解决的重大问题。

本文将运用协同学中定量的方法来研究企业自主创新动力系统的协同机理，为企业创新动力的研究提供全新的研究思路和分析框架。

1 企业自主创新动力系统的建构

为了构建科学的企业自主创新动力系统模型，笔者对多家工业企业进行了走访，在访谈中搜集了企业自主创新活动的第一手资料，并从中初步归纳、总结出企业自主创新动力要素。随后，在综合文献研究和实地考察等多方面资料的基础上，设计出《企业自主创新动力调查问卷》，发给企业进行填写。最后，通过对收回的78份有效调查问卷进行统计和整理，确定了企业自主创新动力要素，继而建构了企业自主创新动力系统。

企业自主创新动力系统由 “企业自主创新动力系统—企业自主创新动力子系统—企业自主创新动力要素”三级结构构成。按照子系统在企业自主创新活动中所起到的作用，将企业自主创新动力系统分为四个组成部分，分别是：自主创新资金动力子系统、自主创新人才动力子系统、自主创新技术动力子系统和自主创新环境动力子系统。其中，企业自主创新资金动力子系统包括R&D经费投入情况一项创新动力要素；企业自主创新人才动力子系统包括R&D人员情况一项创新动力要素；企业自主创新技术动力子系统包括创新技术条件、研发成功率预期、企业研发成果积累三项创新动力要素；企业自主创新环境动力子系统包括市场竞争、创新激励制度、企业家精神、企业文化四项创新动力要素。

2 基于序参量的企业自主创新动力系统协同机理

协 同 学 （Synergetics）是联邦德国杰出理论物理学家赫尔曼·哈肯（Hermann Haken）所创立的，协同学从创立之初起就受到国际学术界的高度重视，它的理论和方法迅速渗透进自然科学和社会科学的众多领域，并在实践上得到卓有成效的广泛应用。协同学是一种复杂系统理论。它把一切研究对象看成是由组元、部分或者子系统构成的系统，这些子系统彼此之间会通过物质、能量或信息交换等方式相互作用。通过子系统之间的这种相互作用，整个系统将形成一种整体效应或者一种新型的结构。

为了进行理论分析，必须首先确定企业自主创新动力系统各要素之间的关系。本文基于企业自主创新动力系统的结构和构成要素，结合企业自主创新的管理实践，建立了要素之间的因果关联，主要体现自主创新资金子系统、人才子系统、技术子系统和环境子系统的联合作用对创新活动的推动情况，并全面展示企业自主创新动力系统中各要素、子系统之间的因果关联。如图1所示，企业自主创新动力系统的因果关系图中，有2条反馈回路涵盖了系统内大多数的变量，贯穿了每一个子系统，这2条反馈回路分别是：

①研发成功率预期→企业研发成果→新产品市场竞争力→新产品销售收入→企业主营业务收入→科技经费投入→R&D经费→R&D组织规模→R&D人员需求量→企业R&D人员数→R&D人员基本素质→R&D人员科研能力→研发成功率预期。

图1 企业自主创新动力系统因果关系图

该回路是由13个因素构成的正反馈回路，主要体现自主创新资金子系统、人才子系统、技术子系统和环境子系统的联合作用对创新活动的推动情况。该回路强调了企业处于对研发成功率的预期，带动了企业R&D组织规模的增大，R&D人员数量增加，整体素质和科研能力提升，从而达到或超越对研发成功率的预期。

②研发成功率→企业研发成果积累→新产品市场竞争力→新产品销售收入→企业主营业务收入→科技经费投入→R&D经费→创新物质激励→企业创新制度激励强度→企业R&D人员数→R&D人员基本素质→R&D人员科研能力→研发成功率预期

该回路是由13个因素构成的正反馈回路，主要体现了企业基于对创新成功率的预期和前期的研发成果，产生了新产品的销售收入，增加了主营业务收入，于是企业便增加了科技经费投入，企业R&D人员数量增加，有了更雄厚的科研能力，从而进一步影响了研发的成功率。

以上是对企业自主创新动力系统因果关系主要回路的分析，需要说明的是，上文并没有一一列举出所有回路，其他5条反馈回路是具有辅助功能的回路，主要存在于各子系统中，反映各子系统内部要素之间的影响关系。鉴于分析问题的重要性，我们选择前2条主要的反馈回路为对象进行了重点分析。通过以上分析和因果关系图我们可以得出，企业自主创新动力系统的良好运行与创新资金子系统、人才子系统、技术子系统和环境子系统四个子系统的联合协作有直接关系。各子系统之间的相互协作，对于提升企业自主创新动力是十分有意义的。

2.1 系统状态方程的建立及序参量的求解

根据以上回路的因果关系，以及哈肯在《高等协同学》中提出的伺服原理的基本方程，我们得出企业自主创新动力系统状态方程组，它由14个方程组成。现对方程和变量进行说明。

从以上方程可以看到，所有方程都是非线性的，且都是非独立的 （x1、x2除外），体现了各子系统之间、各要素之间的关联关系。

2.2 绝热消去过程分析及序参量的确定

依据协同学原理，系统的慢变量即序参量能描述系统的有序度，且它的发展变化带动着系统的发展变化。在对系统的诸多细节不甚清楚的情况下，以序参量来说明系统状态发展演化的趋势更具有优越性，故确定企业自主创新动力系统的序参量是研究企业自主创新动力系统的重要手段。

对复杂系统来说，其微分方程组

q˙=－αjqj+βj（q1,q2,...,qn）,j=1,2,...n的驰豫系数往往可以分为这样的组 α（1）>>α（2）>>α（3）...,这时逐步对与 α（1）、α（2）、α（3）...有关的变量应用绝热消去法，可得到一个逐一减少的慢变量序列。前一阶段的慢变量在后一阶段可能成为快变量，这说明慢变量具有层次性，高一层次的慢变量支配低一层次的慢变量。科学研究中所希望找到的序参量，往往是最接近或就在宏观状态描述的层次上，这样其作用较明显、直观。

通过分析以上企业自主创新动力系统的状态方程组，可以发现，x3,x4,...,x14这12个变量的驰豫系数为正，同时x1,x2的驰豫系数为负，通过绝热近似消去x3,x4,...,x14这12个变量，剩下的x1,x2是系统的慢变量。由于x3,x4,...,x14分别是新产品市场竞争力、新产品销售收入、主营业务收入、科技经费投入、R&D经费、创新物质激励、企业创新制度激励强度、R&D组织规模、R&D人员需求量、企业R&D人员、员工创新素质、R&D人员科研能力，说它们主要由企业研发成功率和研发成果积累决定是合理的。在这个意义上，x1,x2可成为慢驰豫变量。也就是说企业研发成功率预期和研发成果积累支配着企业自主创新动力系统的正常运行。

考虑到企业自主创新动力系统的序参量可能具有层次性，故把上述方程（1-1）—（1-14）写为如下形式：

x˙j（t）=－αj（G）xj（t）+βj（G,X,t） j=1,2,...,n

其中G=（g1,g2,...,gn）为控制变量，这里为政府及金融政策的支持、市场规模等某些外生变量等。G的方程可表示为如下形式：

g˙i（t）=－ri（X）gi（t）+hi（G,X,t） i=1,2,...,m

其中第一项是与自身成比例的项，第二项是常数项或非线性项。

用协同学分析X和G的联立方程组，可知：由于 G 决定{αj}和 X，G={gi}相对于 X={xj}来说是慢变量，即比x1,x2高一层次的慢变量。G的变化带动状态变量X的变化，同时G还有突变现象存在，于是系统演化模式也可能发生突变。

控制向量G实际上是由企业的创新目标决定的，因为企业的创新目标必须综合考虑企业自身情况、企业所处的市场环境、政府及金融政策环境、行业发展现状等这些外生变量，以确定企业的创新活动在一段时期内要达到的目标（定性和定量的）。企业的创新目标既描述了自主创新动力系统的状态，又决定了企业自主创新未来发展的方向和模式，具备序参量的一般特征，它是企业自主创新动力系统的序参量。

2.3 企业自主创新动力系统协同机理研究

“协同导致有序”，协同作用是任何复杂系统本身所固有的。系统通过各要素的协同作用产生出的超越自身的整体宏观效应，从而实现有序性，产生新的稳定结构。企业自主创新动力系统的有序运行也要依靠系统内外动力要素之间、各子系统之间的协同作用。协同是企业自主创新动力系统运行的本质要求。

（1）企业自主创新动力系统各要素之间的有序协同。

企业自主创新动力系统的动力要素主要包括：研发成果积累、研发成功率预期、R&D资金、R&D人员、市场竞争、创新激励制度、企业家精神、企业文化。系统状态方程已经证明，研发成果积累和研发成功率预期是创新动力诸要素中的慢变量，研发成果积累和研发成功率是企业在发展过程中积累起来的，是企业创新的“惯性”，它们决定着企业的R&D资金、R&D人员、技术以及影响着系统的环境。在企业自主创新动力系统运行过程中始终支配着其它要素。

研发成果积累和研发成功率预期代表着企业的自主创新传统，是企业进行自主创新活动的“惯性”要素。研发成果积累和研发成功率预期决定着企业的R&D资金、R&D人员投入以及创新的技术条件，研发成果积累越多，研发成功率预期越高，企业的新产品才能越多，企业才愿意投入更多的R&D资金、R&D人员和技术，以期完成更多的自主创新。此外，为了更好的进行自主创新，企业又会不断地改善创新环境。因此它们是创新动力要素协同运行的“生成器”，即可以称为动力要素的“核心”，支配着自主创新动力系统内各要素的协同运行。同时，R&D资金、R&D人员投入以及创新的技术条件也为 “核心”提供了基本保障，企业的环境动力要素，即市场竞争、创新激励制度、企业家精神、企业文化为其他的要素提供了有力支持。企业自主创新动力系统各动力要素的协同可由图2来表示。

（2）企业自主创新动力系统的有序协同。

在协同学中，序参量是宏观参量，序参量一方面是系统内部大量子系统集体运动（相互竞争和协同）的产物，另一方面，序参量一旦形成后又起着支配或役使系统子系统的作用，主宰着系统整体演化过程。所以序参量既是子系统合作效应的表征和度量，又是系统整体的运动状态的度量。

图2 企业自主创新动力系统各动力要素协同示意图

企业是一个不断发展的个体，每到一个阶段，企业都会产生一个创新目标，从而指引企业自主创新前进的方向。企业自主创新动力系统是一个开放的系统，受外界的影响，与外界环境之间存在着能量、物质和信息流。企业制定了新的创新目标，即序参量发生突变后，必然引起自主创新动力系统发生变化，使该系统丧失原来的稳定性。企业的创新目标指引着企业自主创新动力系统的运行，而该系统在运行的过程中，又会达到新的稳定态，从而促进了新的创新目标产生，不断的指引企业自主创新动力系统的运行。

企业自主创新动力系统包括创新资金动力子系统、创新人才动力子系统、创新技术动力子系统和创新环境动力子系统。企业发展到一定阶段产生创新目标之后，首先创新成功率的预期成为系统的慢变量，从企业的实际行为来看，该阶段对创新成功率的预期决定了企业创新的资金、人才投入，同时企业环境也会发生相应的改变，制定相应的创新激励制度、形成新的企业文化等等为资金和人才投入提供支持。创新资金动力子系统、创新人才动力子系统和创新环境动力子系统为了达到企业创新目标而相互协同作用，创新成功率的预期则支配着这三个子系统的协同，这是企业自主创新动力系统协同运行的第一阶段。第一阶段完成后，企业开展自主创新的条件已经具备，进入第二阶段，即创新成果的积累成为慢变量。企业此时开展的一切创新活动都是以技术为中心的，技术动力成为主导，资金、人才、环境动力子系统都是为技术动力子系统更好的运行而服务，而企业成果积累是创新技术动力子系统运行的基础和前提，支配着创新技术动力子系统与其他三个子系统的协同运行。企业在实现创新目标的同时，又会在该过程中产生新的创新目标，从而指导系统下一阶段的协同运行。

3 企业自主创新动力系统协同运行的对策

3.1 准确设立企业自主创新目标

企业自主创新动力系统协同运行过程中，创新目标是企业自主创新动力系统的序参量，是企业自主创新活动的主宰。因此，要实现企业自主创新动力系统的有序协同，首先需要的就是根据企业的实际情况和以往的自主创新经验，准确设立自主创新目标。具体可以采取以下做法：

（1）在企业中设立自主创新管理部门，对自主创新活动进行规范化管理。创新管理部门可以全面掌握企业自主创新的情况，为创新目标的设立打下良好的基础。同时，自主创新管理部门应针对企业自主创新过程中遇到的情况，制定及时、有效的自主创新管理措施，更好地进行自主创新的资源配置，为实现创新目标提供保障。此外，自主创新管理部门也要积极与其他科研单位建立联系，寻找新的自主创新发展目标提供方向。

（2）企业利用外部信息平台，及时掌握技术和市场信息。为了准确无误地设立企业目标，除了全面掌握企业内部情况外，外部信息的获得也是至关重要的。为了让企业及时获得准确的市场和行业信息，政府部门要充分发挥中介作用，为企业建立规范的信息化平台，具体来说，就是可以建立一个面向企业自主创新活动的网站，由政府做中介，针对企业的自主创新需求，向企业及时提供技术信息和市场信息。这样既降低了企业的成本，又能在一定程度上引导企业更好地进行自主创新活动。

3.2 建立有效的自主创新管理制度

企业自主创新动力系统协同运行过程中，分为两个阶段，第一阶段由预期动力主导，第二阶段由积累动力主导，为了发挥预期动力与积累动力主导功能的最大化，满足该系统的协同运行，企业内部建立有效的自主创新管理制度是关键所在。

（1）建立自主创新风险评估制度。自主创新具有一定的风险性，通过建立企业自主创新风险评估制度，综合考虑各种因素，对企业自主创新的成功率就能够进行较为准确的判定，建立企业自主创新风险评估制度重点应做到以下两点：一是建立适合本企业的自主创新风险评估指标体系，对企业自主创新的风险全面了解和认识；二是引进风险评估管理人才，专业人才的引入有助于提高自主创新风险评估的可靠性。

（2）建立自主创新资源配置制度。自主创新资源的投入是开展自主创新活动的重中之重，企业应建立适合的自主创新资源投入、配置制度，保证自主创新资源的利用最大化。企业的自主创新资源配置制度应包括：资金配置、人员配置、技术配置等等。适合的自主创新资源配置制度保证了企业长期以来的积累动力有效主导系统的协同运行。

（3）建立自主创新成果管理制度。企业的自主创新成果管理应从以下两个方面入手：一是建立企业自主创新成果档案，详细记录每项自主创新成果的研发过程，为今后自主创新工作的开展提供依据；二是组织项目参与人员撰写自主创新成果的总结报告，分析每项成果取得过程中的经验和教训，确定今后可继续深入研究的方向。

［1］ Charles Carter．Reasons for Not Innovating［M］．London:Heinemann，1981.99-113.

［2］ 傅家骥．应从“要我创新”变为“我要创新”［J］．中国高新技术企业，2000，（1）：24-26.

［3］ 李垣，乔伟杰．基于价值管理中的企业创新系统构建［J］．中国软科学，2002，（12）：62-65.

［4］ 向刚，汪应洛．企业持续创新动力机制研究［J］．科研管理，2004，（06）：108-114.

（责任编辑 张九庆）

Synergetic Mechanism of Independent Innovation Motives System of Enterprises

Sun Bing,Zhang Min
（School of Economics and Management,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China）

F124.3

A

国家自然科学基金项目 （70873026）；教育部高等学校博士学科点专项科研基金课题 （200802170004）；教育部人文社会科学研究青年基金项目（08JC630020）。

2010-05-18

孙冰（1972-），女，黑龙江哈尔滨人，教授，博士生导师；研究方向：技术管理与创新管理。