基于历史案例的颠覆性技术特征分析

苏 鹏，苏 成，潘云涛

(中国科学技术信息研究所，北京 100038)

0 前言

在技术创新过程中，颠覆性技术创新不纠缠于传统技术发展的思维与路线，却往往具有强大的破坏性，能够掀翻生产生活中具有统治地位的技术，给技术体系带来极大变革。当前，许多国家为支撑科技创新设立了对应的研究机构或战略规划，如美国国防高级研究计划局 (Defense Advanced Research Projects Agency)[1,2]、俄罗斯先期研究基金会 (Fund for Perspective Research)[3]、日本颠覆性技术创新计划 (Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program)[4,5]等。习总书记在讲话中更是指出，要 “努力在关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新上取得更大突破，抢占科技创新制高点[6]。”也有很多企业及智库对颠覆性技术研究展开探索，如 《麻省理工评论》已经连续18年每年发布10种颠覆性技术的预测[7,8]，著名咨询公司麦肯锡咨询也同样在自己的研究报告中对颠覆性技术给予了极大重视，在其研究报告中多次涉及颠覆性话题[9]。时至今日，颠覆性技术的意义已经得到肯定，但是对于颠覆性技术演化过程中所表现出的特点研究不多，本研究试图对这个问题进行探索，为颠覆性技术的后续研究抛砖引玉。

1 颠覆性技术概念及特征

1.1 颠覆性技术概念

颠覆性技术 (Disruptive Technology)也常常译作破坏性技术或者突破性技术，这一概念最早由Christensen提出，他创造性地提出技术创新分为两种，一种是延续性创新，另一种是颠覆性创新，并认为两种创新模式最大的差异在于是否具备 “变革市场的潜力”[10]。随后，Christensen又指出，颠覆性技术与主流技术价值体系不能兼容，往往被主流市场所忽视，但最终会从低端市场发力，逐步颠覆原本市场格局。这个过程中，原本经营状况良好的大公司会因为忽视颠覆性技术而走向没落[11]。后来的研究人员尝试对颠覆性技术定义完善和补充，Hüsig等[12]倾向于引用并实证Christensen的结论，并应用于无线局域网领域，同时探究无线局域网技术的发展特征。Stoiciu[13]在能源领域对Christensen的结论进行实证，并支持其结论，认为颠覆性技术是能在下一周期影响战略决策或发展趋势的技术，但该研究侧重于不同国家中能源技术更迭，对颠覆性技术本身特性描绘不多。Ganguly等[14]认为颠覆性技术是能够取代某领域主导技术的新兴技术，探究在线音乐颠覆CD音乐的特征，但并未进行一般性特征推广。苏敬勤等[15]基于专利角度对颠覆性技术特征进行分析，建立专利量、专利引用量和专利引用率等随时间变化的JAL型曲线，但并未对专利之外的特征展开探讨。Sood等[16]构建一种在位技术与颠覆性技术的竞争过程的风险模型，认为潜在颠覆性技术具有以下特点：由在位企业引入、并不一定比在位技术价格低廉、对企业影响较小并有多种技术在性能上存在交叉并且共存。

1.2 特征范畴化

对过往文献[11-27]中的颠覆性技术特征进行梳理和归纳，可以初步统计得到颠覆性技术大致有以下16个特征。其中， “不确定性强”和 “高影响大”是一种泛指，无法真正成为辨识技术的特征标签，本研究中舍去前两个特征，对剩余14个特征展开探索(见表1)。

2 案例研究

2.1 液晶技术颠覆案例研究

液晶是一种介于液态和结晶态但又兼具二者部分性质的特殊物质，人们利用其特殊的光学性质研发液晶显示器，现已成为最主流的显示器。19世纪末，奥地利植物学家研究发现液晶分子随着电场和温度的改变而发生化学性质的转化，但是长期以来一直没有人能搞清楚液晶究竟有何用途。20世纪60年代，彩色电视机发明者美国无线电公司 (简称RCA)作为当时的行业霸主，首先开始基于液晶显示屏的彩色电视机研发。初期，RCA对于该技术展现出极大热情，于1968年正式发布第一块液晶显示屏，引起行业极大关注。短暂热度后，人们回归理性，当时液晶技术极为不成熟，直到1973年日本的声宝公司首次将它运用于电子计算器才勉强完成商业落地。但当时液晶技术只能应用在电子手表、计算器等小型电子设备，无法应用在彩色电视机上、高昂研发成本使RCA逐渐失去兴趣，20世纪80年代末，夏普公司从RCA手上接过液晶技术的专利，从液晶手表显示屏做起，在2001年正式发布了第一款液晶电视机，此后持有该技术的夏普公司迎来长达10年的辉煌期。

表1 颠覆性技术特征归纳

本案例抽取前文中范畴化的特征描述实证，如表2所示，特征描述中大部分特征符合实证结果，但其中液晶技术相对于CRT技术，并不存在简化操作或加强可靠性的情况，技术早期在同等或近似性能下，液晶显示屏价格也远高于CRT显示屏，因此操作简单、性能可靠、价格便宜3个特征在本案例中被予以否定。此外，一般认为颠覆性技术可以开发出新的技术或技术产品的功能，但本案例中无辐射、无闪烁、体积小等技术优势很难被认为是新功能，需要对该特征进行修正，尝试将在位技术所不具有的功能或性质视为颠覆性技术的新功能。在该案例中最早发明液晶显示屏的美国无线电公司在早期对液晶技术表现出极大的重视，但后期因为多次尝试后判定液晶技术只能适用于小型显示屏，无法用于彩电行业而最终放弃。因此，新兴市场并非不受在位企业的重视，而会因为种种客观因素使在位企业无法采纳早期颠覆性技术。

2.2 数码相机颠覆案例研究

数字技术是20世纪最重要的发明之一，与摄影技术建立联系的起因，要追溯电荷耦合器件的研发，几乎与液晶技术类似，并没有人知道这项技术未来会有什么用途，柯达公司派出工程师对这项技术展开尝试，但柯达的兴趣也并不浓厚，派出的是一位不受重视的新人Steven Sasson。Sasson于1975年完成数码相机实验品，并且给出预测，认为数码相机暂时效率不佳，但是随着技术进化，15～20年后数码相机定会成为不容忽视的技术。尽管Sasson的预测在大方向上是正确的，但由于当时性能上的弱势以及数字技术发展的不明朗，使得柯达高层放弃了对数码相机进一步研发的支持。1981年，索尼公司推出第一款商用的数码相机，柯达公司并非无动于衷，随后也推出数款数码相机，但由于对自身胶卷业务保护，柯达的数码相机之路受到掣肘。在数码相机彻底颠覆胶卷相机时，柯达在数码相机也有一定份额，但与当年垄断胶卷行业不可同日而语，庞大的商业帝国无法支撑以申请破产保护告终。

表2 液晶技术案例特征情况

本案例抽取前文中范畴化的特征描述展开实证，如表3所示，特征描述中大部分特征符合实证结果，性能可靠和价格便宜两个特征同时出现不符合的情况，但该实证结果支持了上一案例中对 “颠覆性技术具有新功能或新性质”特征的修正。在本案例中，并未看到明显的在位技术性能供过于求，应当将该特征描述修正为在位技术处于性能供应效果较低阶段，即认为技术的性能供应存在边际效应，随着临界状态逼近，性能优化所创造需求能力逐步减弱。

2.3 即时通讯颠覆案例研究

最早应用的即时通讯软件是1996年以色列人研发的ICQ软件，随后腾讯公司在国内推行OICQ (后改名QQ)。即时通讯早期业务集中于PC端，虽然大放异彩，但与移动通信是似乎并不相交的平行线。在移动通信技术刚刚兴起时，腾讯就开始尝试向移动端进发，但因为当时移动通信技术水平尚不能真正满足业务的需求，其产品QQ一直维持着移动端不温不火的地位。2007年，国内通信技术企业中国移动通信集团公司推出一款移动端软件——飞信，实现移动网络和移动通信无缝连接，伴随3G技术蓬勃发展，基于中国移动广泛用户群体，到2011年达到巅峰时，已经拥有近亿日活跃用户，但飞信长期捆绑于短信业务，并未真正完成转型。早期交锋处于落后的腾讯在手机QQ外推出另一款移动端的即时通讯软件——微信。与飞信相同，微信也依托于QQ庞大用户群，但其覆盖面广于只在移动公司用户发展的飞信，辅以自身强劲技术实力和简洁友好的界面。最重要的是，移动公司迫于短信业务的压力，迟迟没有让飞信真正施展拳脚，市场份额被微信远远甩开。即时通讯软件与传统通讯方式的战争，以微信的胜利而落幕。

本案例抽取前文中范畴化的特征描述展开实证，如表4所示，特征描述中大部分特征符合实证结果，其中由于即时通讯与通话及短信并无明显的技术来源不同，因此 “技术来源于其他技术领域的交叉”这一特征遭到否定，颠覆性技术与在位技术的区别并非是技术来源不同，而应当是技术现在及未来发展处于不同的技术轨道。

表3 数码相机案例特征情况

表4 即时通讯案例特征情况

3 特征分析

3.1 颠覆性技术特征整理与修正

如表5所示，在本次3个案例的实证过程中， “技术来源于其他技术领域的交叉”这一特征遭到否定， “在位技术性能供过于求”被修正为 “颠覆性技术处于性能供应效率较高阶段”， “新兴市场未受到主流企业重视”被修正为 “在位企业无法采纳早期颠覆性技术”，同时将 “操作简单” “性能可靠” “使用方便 “价格便宜” “颠覆性技术具有新的功能”5个特征归类到 “颠覆性技术能够满足未被在位技术所发掘的潜在需求”，最终将14个特征归类成9个新特征。

表5 颠覆性技术特征分析

3.2 颠覆性技术特征分析

实证后的9个新特征中，6个特征从技术功能和性能方面描述，3个特征是从市场和企业方面进行描述。如图1所示，实线内为从功能和性能角度描述的具体特征，虚线为从市场和企业角度描述的具体特征。其中 “基于不同技术轨道”决定了颠覆性创新是颠覆性技术与在位技术的技术竞争过程，一切特征探讨都要基于技术竞争关系为前提。 “早期主流性能劣势”导致了颠覆性技术不得不在早期 “立足低端市场”，而与 “具有新功能或新性质”使得颠覆性技术在特定环境下具备竞争优势，有机会在早期 “立足于低端市场”从因果关系中可以认为 “早期立足低端市场”是颠覆性技术的特征表象并非本质。同时，在位企业对早期颠覆性技术更加敏感，但因为种种客观原因无法采纳。自此，颠覆性技术特征模型初步建立。

颠覆性创新的实质是在位技术与颠覆性技术的技术竞争过程，据此将颠覆性创新定义为一种特殊技术竞争。颠覆性技术与在位技术的技术竞争是在两个领域展开——主流市场重视的领域 (以下简称 “主流创新”)和未被主流市场重视的领域 (以下简称 “非主流创新”)，而普通技术竞争主要在主流创新领域展开。基于以上特征对颠覆性技术的技术竞争内容展开探究，普通技术竞争通过功能重叠产生竞争关系，即当两种或两种以上技术之间的功能出现交叉，为争夺有限的社会需求必然会发生技术竞争。但从颠覆性创新角度来看，这种功能重叠应当表述为主流创新领域竞争。与普通技术竞争关系不同，颠覆性技术以取代在位技术为最终目的，颠覆性技术与在位技术应该在功能重叠的基础上更进一步表述为功能覆盖，唯有颠覆性技术将在位技术的核心功能完全覆盖，才能当在位技术被击垮后基本取代其原有位置。据此，本研究提出颠覆性技术具有覆盖性的性质，即颠覆性技术必须能够与主流创新领域现有的社会需求产生关联，是二者在主流创新领域产生竞争关系的前提。

图1 颠覆性技术特征初步描述

3.3 颠覆性技术性质内涵

基于前文颠覆性创新的内涵和颠覆性技术覆盖性，本文将颠覆性技术的特征抽象提取为五个特性，其中 “不同技术轨道” “发掘潜在需求”和 “优势长期保持”三个特征分别对应异轨性、创造性和抵抗性三个特性， “主流性能早期劣势” “主流性能持续提升”和 “性能供应效率较高”作为主流创新竞争领域归纳到替代性中。

(1)异轨性：颠覆性技术相对于在位技术必然处于不同技术轨道。颠覆性创新是基于不同技术轨道相互颠覆的过程，即一种特殊背景下的技术竞争关系，因此必须清晰地划分在位技术与颠覆性技术，将颠覆性创新纳入到技术竞争的理论讨论中。这一过程将颠覆性创新的问题转化成了两个及两个以上延续性创新技术的竞争对比问题，将对颠覆性创新后续探讨具有指导性意义。

(2)覆盖性：颠覆性技术必须能够与主流创新领域现有的社会需求关联，即功能层面的完全覆盖。颠覆性创新作为一种特殊的技术竞争关系，是颠覆性技术对在位技术全方位的功能覆盖，功能层面的覆盖亦将成为从颠覆性技术出发定位潜在市场和从在位技术出发定位潜在颠覆性技术的重要途径。

(3)创造性：颠覆性技术能够满足未被在位技术所发掘的潜在需求。传统的技术竞争中，两种技术在功能重叠领域展开主流性能竞争，但颠覆性创新作为一种特殊的技术竞争关系，最核心的特殊之处在于其在主流性能之外开辟 “第二战场”，即非主流功能创新，技术是否具备创造性将是区别普通技术竞争和颠覆性创新的重要表征。

(4)抵抗性：颠覆性技术保持颠覆性技术独有功能优势、抵抗在位技术的能力。在不考虑强力外在条件干扰情况下，在位技术对颠覆性技术最致命的打击方式是通过自身技术创新同样拥有非主流功能，使颠覆性技术优势抹平，双方转变成普通技术竞争关系。因此，抵抗性是为保持创造性不丧失而存在。

(5)替代性：颠覆性技术将在满足社会有效需求方面取代在位技术。从结果来看，颠覆性技术取得最终胜利才可以称为颠覆性创新，就是颠覆性技术能够比在位技术更好地满足有效社会需求。从本研究分析过程来看，替代性作为实质上动态竞争的过程，涵盖了6个特征中的3个，是大多数研究人员的关注重点。

4 总结

本文通过跨案例的特征分析，总结得到颠覆性技术的5个特性，其在颠覆性创新中的作用如图2所示。当一个技术要素与另一个技术要素之间满足异轨性 (不同技术轨道)时，判别此二者是两种不同的技术；当两种不同的技术之间出现覆盖性 (功能覆盖)时，则两种技术之间出现技术竞争；当在技术竞争过程中，一方表现出创造性 (非主流功能创新)时，二者关系从技术竞争转化为特殊的技术竞争——颠覆性创新；当在颠覆性创新的技术竞争过程中，颠覆性技术需要保持抵抗性 (在位技术无法完成非主流功能创新)，二者才能持续处于颠覆性创新的过程中，否则会重回普通技术竞争状态；当以上特征全部满足时，颠覆性技术才会通过不断提升自身主流功能，最终以能比在位技术更好满足社会需求的方式，替代在位技术原有位置 (替代性)。

图2 颠覆性技术特性与颠覆性创新过程模型