复杂产品系统自主创新能力动态演化机理及提高途径研究综述

□庄永耀 刘 岩 姚洁盛

(1、2、3.昆明理工大学管理与经济学院,昆明 650093)

复杂产品系统自主创新能力动态演化机理及提高途径研究综述

□庄永耀1刘 岩2姚洁盛3

(1、2、3.昆明理工大学管理与经济学院,昆明 650093)

复杂产品系统在产业发展中处于战略性地位,目前我国复杂产品系统的发展与发达国家相比还有很大差距。研究我国企业复杂产品系统自主创新能力动态适应性演化机理,对于我国自主创新战略的实现具有重要的理论和现实意义。

复杂产品系统;自主创新能力;动态演化

一、引言

复杂产品系统 (Complex Product and System,CoPS)由于其规模大、单价高,整个复杂产品系统产业的总产值占 GDP的份额比较高,在现代经济发展中发挥着非常重要的作用。Mi11er和 Hobday通过调查英国各种产品数据资料认为复杂产品系统至少占英国 GDP11%,至少提供 140万～430万个工作岗位 (Miller&Hobday,1995)。[1]他们的研究进一步指出英国之所以能够维持其在世界经济中的地位,复杂产品系统创新功不可没,因此复杂产品系统的创新能力反映了一个国家的综合技术水平[2]。

复杂产品系统在产业发展中处于战略性地位,由于涉及的技术种类多、技术含量高,其开发成功能够直接导致内嵌在复杂产品系统中的各种模块技术应用到其他领域,其创新活动的“外溢效应”非常明显,创新扩散的速度远远快于普通产品创新,从而引起整个相关产业链的技术升级,带来国家竞争力的提升。因此复杂产品系统的创新是国家科技进步、经济建设和社会繁荣发展的重要标志,是一个国家在竞争加剧的国际环境下赖以生存和发展、提升国际竞争地位的有效途径。目前我国复杂产品系统的发展与发达国家相比还有很大差距,我国企业在技术基础薄弱以及发达国家技术封锁、压制的情况下,如何提高我国复杂产品系统的自主创新能力成为理论和实践中关注的焦点。

二、CoPS理论国内外研究动态

(一)国外研究现状

复杂产品系统 (Complex Product and System,CoPS)是 20世纪 90年代中期英国 Sussex大学教授Hobday和 Rush等人提出的,指的是研发投入大、技术含量高、单件或小批量定制化生产的大型产品、系统或基础设施 (Mike Hobday,1995;Hansena Rush,1995)[3],包括大型电信通信系统、大型计算机、航空航天系统、智能大厦、电力网络控制系统、大型船只、高速列车、半导体生产线等。作为与传统大规模制造产品有重大差异的产品类型进行单独研究的一个新兴领域,开辟了 20世纪 90年代以来创新研究的一个新方向。

当前关于 CoPS的研究,国外研究主要集中在组织形式、创新过程、创新能力、复杂性、供应链网络、产品生命周期等方面,相关的研究成果如下：

1.组织形式：考虑到 CoPS的项目通常由跨企业的多职能项目小组承担,Hboday(2000)比较了基于项目的组织 (Project-Based Organization,PBO)与传统职能制和矩阵制组织的效力以及 PBO的优劣势,他认为 PBO能根据 CoPS的需要重新设计组织结构、进行产品的生产和集成不同类型的知识,因此项目制组织是适合于 CoPS创新的组织形式,其缺点是不适合跨项目调配资源、跨项目领导和组织范围内学习,不能从整体利益进行运作[4]。

Gann&Salter研究重点是 CoPS的项目管理过程,针对 CoPS研制企业如何进行有效创新、项目组织、基于项目的知识管理等[5]。

2.创新过程：CoPS的创新过程需要用户的高度介入,以使用户需求能够直接反馈到创新过程中,因此 CoPS用户往往自始至终参加技术创新的全过程,频繁地直接介入 CoPS的研发、生产、调试、开通、维护保养、更新换代、重新设计和再创新。同时,由于 CoPS的许多元器件或子系统并非由系统集成厂家自己生产,CoPS的创新过程也需要供应商的早期介人,以保证供应商能够为该系统提供符合要求的元器件,因此 CoPS的技术创新与扩散往往是相互重叠、难以分开的。Davies(1998)认为,CoPS创新经过两个阶段,首先是概念产品形成阶段,用户与相关研发单位密切合作提出 CoPS的基本概念,初步完成 CoPS的物理层次设计,然后进入 CoPS开发制造阶段,产品的总体设计创新及各子系统创新相继展开,在不改变概念产品基本框架的情况下,通过合作创新等多种方式实现概念产品的基本功能[6]。Ki m&W ilemon(2002)提出成立 CoPS产品开发领导小组,小组负责对产品研制各个阶段进行统一协调、计划和管理,对联盟内的资源实行统一调配,产品领导小组负责对联盟中各个企业之间的协调和管理,并负责产品的市场和客户服务等工作。Kash和 Rycroft(2002)认为,复杂产品系统供应商面对的是数量有限的大客户,与客户的合作是加强自身竞争优势的重要手段,同时许多 CoPS创新活动也是与客户合作完成的。但是他们没有提出具体的复杂产品系统创新管理模式[7]。

3.创新能力：Davies&Brady认为公司利用核心竞争力拓展新业务的主流理论有两个限制——核心竞争力的焦点一般在战略层面,而不是各个层面的能力,核心竞争力理论不适合复杂产品系统项目[4]。

Prencipe从技术宽度、深度两个维度构建了系统集成商技术能力的定性与定量相结合的指标体系,描绘了案例企业技术发展的技术路径,建议CoPS开发企业应该谨慎对待零部件和技术的外包[8]。

4.复杂性：CoPS的复杂性在于其对技术深度与宽度、新知识应用程度及客户化程度的要求高,Nightingale认为系统集成商所面临的主要困难是项目中知识和技术的相互作用以及与之紧密相连的组织形式,控制着这三个元素就能减少项目执行中的设计反馈[10]。Wang&Tunzelemann认为复杂性的本质不仅体现在产品层面上,也存在于技术、过程和组织层面上[11]。

5.供应网络的适应性：Kash&Rycroft提出一个理论框架来分析供应链 (创新者网络)与不同创新轨道 (正常模式、跃迁模式和转换模式)的关系[8]。

6.产品生命周期：Miller&Ciuri发现 CoPS不符合传统的“振荡式”生命周期模型,他们证明行业高度集中与小制造商退出不关联,并扩展了 Miller的“非振荡式”模型[9]。

7.政府政策与锁定效应：WalkerBrady&Davies认为锁定效应和路径依赖不但存在,而且是复杂基础设施系统的基本方面,政策制定者的任务就是怎样提供锁定效应的预警、怎样制定规则和提供有效评价以及尽可能地确保已经开发或正在开发项目方案避免锁定效应[6]。

(二)国内研究现状

国内关于 CoPS的研究主要是在 2000年以后,张炜教授较早将 CoPS创新的概念介绍到国内,并讨论分析了 CoPS的创新网络 (2001)和 CoPS技术创新过程模式 (2004)[13]。

国内 CoPS研究成果较多的是浙江大学的陈劲教授。陈劲教授及其团队依托国家自然科学基金项目,在对中国 CoPS典型案例研究的基础上,提出了基于项目层面和公司层面的复杂产品系统创新六阶段模型,在此基础上展开了对创新过程模型、创新风险、组织、能力、知识管理、成功要素、绩效以及评价体系的研究,取得了一系列研究成果。

陈劲、童亮、方琴 (2004)从战略、技术、经济、资源和风险 5个方面构建了 CoPS创新项目的评估体系[14]。陈劲、黄建樟、童亮 (2004)通过对 CoPS和企业技术能力的分析,提出从技术宽度和深度两个维度来认识复杂产品系统,并提出 CoPS技术研究开发的选择模式[15]。陈劲、周子范、周永庆 (2005)构建了 CoPS开发过程模型,并阐述了各阶段的特点[16]。陈劲、景劲松、童亮 (2005)通过实证研究,识别出对 CoPS创新项目风险后果具有显著影响的 29个风险因素[17]。陈劲、高金玉 (2005)深入探讨了CoPS创新的模糊前端影响因素[18]。陈劲、童亮、周笑磊 (2005)指出 CoPS知识管理比一般商品复杂,通过案例研究认为组织结构、文化和 IT技术是CoPS创新过程中知识管理的关键影响因素,要从组织、文化、IT要素同时着手,协同作用于知识管理系统,最终有利于 CoPS的顺利开发[19]。童亮、陈劲(2006)提出了包含 6个阶段且充满反馈的 CoPS开发过程模型[20]。陈劲、桂彬旺 (2006)对 CoPS创新的难点进行了详细分析,抽象出一个基于模块化开发的 CoPS创新流程：系统功能分析与模块划分、模块分包商的评价与选择、模块开发与模块协调、模块集成与系统调试、系统交付与完善。陈劲、桂彬旺(2006)提出 CoPS模块化创新的管理策略：统一的产品定义与技术标准、模块化网络、界面协调与并行开发、建立跨企业的技术联盟、模块分包商与关键用户的及早介入、各模块设计的决策分散化与柔性化管理等[21]。周永庆、陈劲、许冠南 (2006)提出 CoPS创新的三维绩效标准,并识别影响创新成功的关键影响因素[22]。

(三)现有研究的评述

作为创新理论的新兴分支,CoPS创新研究刚刚起步,相关研究涉及的范围还不全面、系统。在研究方法上,主要是采用案例研究的方法,通过对典型的 CoPS案例的研究,总结出 CoPS创新管理的相关结论,但这些结论带有个案的特征。在研究思路上,主要对 CoPS和大规模制造品,进行了比较分析,突出 CoPS在创新上与大规模制造品创新的区别。在研究内容上,主要对 CoPS特征进行研究,对CoPS的产品特征、生产特征、涉及技术、产业组织、竞争战略与创新合作、产业协作和进化以及市场结构特征等方面,进行了相关研究,这些成果对于CoPS的研究具有很好的参考价值。

三、CoPS自主创新能力动态演化机理研究

CoPS自主创新能力动态演化机理研究,综合达尔文主义的自然选择、拉马克主义的管理适应论,应用复杂性适应系统理论、CoPS创新理论、演化理论,对中国企业复杂产品自主创新能力系统结构、演化的影响因素、演化过程及途径,进行研究,构建中国企业 CoPS自主创新能力动态适应性演化机理的理论框架;结合国内外案例,探讨中国企业 CoPS自主创新能力动态演化过程能力提高的途径。

(一)拟解决的关键科学问题

CoPS自主创新能力动态演化机理研究解决的关键问题主要在以下三个方面：

1.探索我国企业与环境互动的情况下,CoPS自主创新能力内涵、内在逻辑结构和构成要素,以及自主创新能力动态适应性演化的本质及其研究框架。

2.探索我国企业 CoPS自主创新能力动态适应性演化机理。应用复杂适应系统理论、演化理论及CoPS创新理论,深入分析 CoPS自主创新能力的动态演化动力、路径及其实现机制。

3.在深入研究我国企业 CoPS自主创新能力动态适应性演化机理的基础上,探讨我国企业复杂产品自主创新能力动态适应性演化管理及控制模式,提出提高我国企业 CoPS自主创新能力的管理建议。

(二 )研究内容

针对中国企业 CoPS创新实践中存在的问题,以 CoPS自主创新能力为焦点,对我国企业 CoPS自主创新能力系统构成及评价、自主创新能力动态适应性演化的诱因、条件、机制、过程、路径,进行全面深入的理论分析,探寻我国企业 CoPS自主创新能力动态适应演化特点及规律：

1.我国企业 CoPS自主创新能力系统构成、维度、层次及其评价。CoPS在技术宽度、技术深度以及结构层级等方面的复杂性,创新所涉及的主体和部门多、创新难度大等特点,影响 CoPS自主创新能力的因素众多并且因素之间相互作用复杂。借鉴已有创新能力研究成果,结合我国企业 CoPS自主创新的特点,界定复杂产品自主创新能力的概念。从战略能力、职能能力、项目能力、技术能力和创新网络方面,分析影响我国 CoPS自主创新能力的相关因素;从资源、项目流程、惯例、能力、自主创新能力,分析 CoPS自主创新能力广度特点;从引进消化吸收再创新、集成创新、原始创新方面,分析 CoPS自主创新能力深度特点;从自主创新能力建立、开发、成熟、变异、选择和保留,分析 CoPS自主创新能力的生命周期特点。基于能力深度、广度及生命周期,构建 CoPS自主创新能力的三维结构模型。

2.我国企业复杂产品自主创新能力动态适应性演化的动力研究。复杂创新自主创新能力的动态适应性演化动力包括基础因素、内在动因和外在诱因。从 CoPS开发企业的组织资源、知识和创新能力的有效整合和利用,分析 CoPS自主创新能力动态适应性演化的基础;从创新要素、激励要素和组织要素,分析我国企业复杂创新自主创新能力动态适用性演化的内部动因相互作用机制;从顾客需求、竞争状况、技术变迁、政策法规,分析外部诱因相互作用机制;从信息知识交流、资源的重组,分析内部动因与外部诱因之间的相互作用;从组织行为的角度,分析 CoPS开发企业,通过组织学习协调外部诱因与内部动因的相互作用,从而推动其自主创新能力的不断演化,实现其结构、状态、特性、行为、功能发生相应的转换或升级。

3.我国企业复杂产品自主创新能力动态适应性演化的路径分析。从资源、项目流程、惯例、创新能力、自主创新能力,分析我国企业 CoPS自主创新能力广度动态适应性演化路径及特点;从引进消化吸收再创新、集成创新、原始创新,分析我国企业 CoPS自主创新能力深度动态适应性演化路径及特点;从自主创新能力的建立、开发、成熟、变异、选择和保留,分析我国 CoPS自主创新能力的生命周期动态适应性演化路径及特点。

4.我国企业复杂产品自主创新能力动态适应性演化实现机制研究。CoPS自主创新能力的动态适应性演化是以组织知识、资源和创新能力为基础的变异、选择、保留的演化过程。研究我国企业在CoPS开发过程中,在项目机会识别、项目获取、项目执行和项目完成的过程中,变异机制、市场选择机制、保留机制、适应性学习机制是如何与环境相互作用。

5.我国企业复杂产品自主创新能力动态适应性演化特点及规律研究。从路径依赖、协同演化、演化过程的不均衡,分析我国企业 CoPS自主创新能力动态适应性演化的特点;从演化的周期性、间隙性,研究我国企业 CoPS自主创新能力动态适应性演化的规律。

6.我国企业复杂产品自主创新能力动态适应性演化管理及控制模式研究。以 CoPS开发企业的项目机会识别、项目获取、项目执行和项目完成的过程控制为基础,以动态适应性机制的构建为纽带,研究我国企业 CoPS自主创新能力的规划与形成、选择与评价、应用与扩散的动态管理与控制模式。

四、结语

近年我国在不断利用 CoPS开发成功所带来的技术效应来推动国民经济结构的调整,提高国民经济运行的整体质量,增强我国产品在国际市场的竞争力。如大型项目 (三峡工程、大型火电 /核电站、神州飞船)的投资建设,3G系统开发的巨资投入,大型飞机的开发等。由于 CoPS无论在行业特征、创新过程、最佳实践方面,还是在组织学习、组织网络方面与普通的大规模产品有本质区别。相关研究表明 (杨志刚、吴贵生,2003;陈劲、周永庆等,2004)在 CoPS开发中完全套用大规模制造的技术管理理论与方法将会导致复杂产品创新活动的失败。而 CoPS创新项目投入巨大,风险极高,一旦CoPS创新活动失效或没有达到预期效果,给企业带来的损失是致命的。因此研究我国企业 CoPS自主创新能力动态适应性演化机理,对于我国自主创新战略的实现具有重要的理论和现实意义。

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A L iterature Review on Dynam ic Evolution Way of Complex Product System s’Capability of Independent Innovation and the EnhancingWay

Zhuang Yong-yao1,Liu Yan2,Yao Jie-cheng3
(1,2,3.The School ofManagement and Economy,KunmingUniversity of Science and Technology,Kunming 650093,China)

Complex Product Systems in the industrial development are in a strategic position.The current developmentof complexproduct system lags far behind developed countries.Complex Product Systems of China’s enterprises dynamic capability of independent innovation mechanism of adaptive evolution,has important theoretical and practical significance for the realization of China’s independent innovation strategy.

Complex Product Systems(CoPS);ability of the independent innovation;dynamic evolution

F270

A

1003-4919(2011)01-0053-05

2010-12-04

本文系教育部人文社会科学研究项目“复杂产品自主创新能力动态演化机理及能力提高途径研究”(编号：10YJA630234)的阶段性成果

1.庄永耀 (1968— ),男,云南昆明人,昆明理工大学管理与经济学院教授,研究方向：管理工程、先进制造模式组织管理、技术创新与技术管理;2.刘岩 (1985— ),男,云南昆明人,昆明理工大学管理与经济学院硕士研究生,研究方向：管理工程、技术管理与创新;3.姚洁盛 (1987— ),男,浙江诸暨人,昆明理工大学管理与经济学院硕士研究生,研究方向：管理工程、技术管理与创新。