基于耗散结构的企业创新系统演化分析

赵凯莉 王建中

摘 要：文中旨在梳理企业创新系统演化机制并探讨出衡量企业创新举措成效的方法。研究方法以对比分析法为主：首先借助企业综合演化理论，认为在企业综合演化模型中的“企业变异”与“环境选择”可以引入到企业创新的成效分析上来;其次探究了运用耗散结构理论研究企业创新系统的可行性;紧接着进行了熵变分析的知识探讨，分析结果表明企业创新的演化过程是一个由系统内部的正熵值到不断从环境中引入负墒流的过程;最后得出结论即熵变为负，系统熵值降低则表明企业创新得以被环境选择，该创新举措有成效。文末将结论进行实际案例应用，借此为评价企业创新系统演化成效提供依据。

关键词：企业创新系统;企业演化;耗散结构理论;创新成效;熵变分析

中图分类号：F 062.4 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2019）04-0497-05

0 引 言

新常态以来，随着国家对企业创新的重视，越来越多的企业积极地进行自主创新。面对市场环境的多变性、经济发展趋势的难预测性、技术更新的快速性以及社会发展的不确定性，企业也唯有进行创新才能迎合发展趋势。企业创新系统是以价值创新为核心，以战略创新为先导，以组织创新和文化创新为保证，以产品创新、营销创新、工艺创新为基础，通过企业资源等的有机整合来实现价值管理目标，提升企业创新能力和竞争能力的系统。这种企业创新系统的演化过程以及模式，可借助以达尔文和拉马克的进化思想为基础形成的企业综合演化理论来阐述，得到的企业综合演化模型如图1所示。

当下企业的发展面临着可预知的变化和不可预知的变化，企业并不只是被动适应环境，更不是对环境变化无能为力，而是可以根据企业环境的特性及动态变化的一般规律，充分发挥主观能动性，通过创新活动，影响、改善和控制环境，保持企业的竞争优势。企业从外部环境中充分汲取了动力源以完善内部不足[1]。创新是一个系统的过程，需要一系列创新因素共同系统地保证创新从萌芽孕育出果实，再经过与市场环境的融合和不断修正以至在市场中具备竞争力。如何运用理论知识去分析上述动态的创新演化过程、评定企业创新并得以被环境选择之间的关系和判断企业目前的创新系统是否达到相对有序状态这3个紧密相关的问题，是文中研究的问题所在。

1 理论基础

普利高津认为，一个远离平衡的开放系统通过不断地与外界交换物质或能量，在外界条件的变化达到一定的阈值时，可能从原有的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态，这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构被命名为耗散结构[2]。

根据热力学第二定律的数学表达式

可以推广到与外界有物质和能量交换的开放系统：通过不断与外界进行物质、能量和信息交换，从周围环境中引入负熵，以抵消系统熵的增加，其系统熵的改变ds有2部分组成[3]：①系统内的不可逆过程所引起的熵的增加dis;②系统与外界交换能量和物质所引起的熵流des，即有

若des为负值，即系统从外界引入了负熵流，抵消了内部熵的增加，系统的熵就会降低，有序度不断提高，最后稳定在比平衡态的熵总值更低的新的有序状态，形成耗散结构[4]。

普利高津不仅对耗散结构这一概念进行详细的阐述，还剖析了耗散结构产生的具体条件，主要包括

1）系统必须是开放的，能与周围环境进行能量物质和信息交换。因为系统只有不断地与外界进行信息交换、引入负墒流，才能抵消自身的熵的增加，才有可能实现从无序向有序的演变。这对我们认识创新的过程有所启发。

2）远离平衡态。因为在平衡态和近平衡态线性区，系统是处于稳定状态或趋于稳定状态的，其总的倾向是趋于无序或趋于平衡，小的涨落和扰动很难改变系统的这种状态，系统不可能出现新的有序结构。只有当系统远离平衡态时，才有可能通过涨落或突变进入一个新的稳定有序状态，从而形成新的稳定的有序结构。

3）是不稳定的非线性系统。因为线性叠加，没有间断，没有突变，没有分叉，没有混沌，更没有进化和生命，是与现实世界的复杂性不符的。复杂系统内部诸要素的非线性相互作用是推动系统向有序发展的内部动力，是形成耗散结构的重要机理。

结合企业创新系统的演化过程可以发现，企业处于开放的远离平衡的状态，在适度竞争的市场环境中，产生危机感并激发企业勇于创新的热情，随着市场环境的发展而不断修正控制方案进而获得可持续发展。根据企业创新系统演化过程的开放性、動态性等特征以及耗散结构理论内容，得到耗散结构理论是适宜来分析企业动态创新演化过程、评定企业创新得以被环境选择间的关系和判定企业目前创新系统是否达到有序状态这3个紧密相关的问题。

2 文献研究现状

在企业综合演化模型中由“环境变化”到“企业变异”，生动表示出了企业与环境之间的紧密联系以及创新的动力。在环境与企业创新关系方面：毕克新，李莹等（2010）认为环境对企业自主创新主要起支持作用[5]。张光明，赵锡斌（2012）借助框架图详细梳理了环境对企业创新绩效的交互影响[6]。伍虹儒（2013）认为市场作为外部环境的关键因素可促使企业加大创新投入[7]。乔章凤（2015）通过从要素的角度出发，认为企业与环境之间的关系实际上是要素之间的不断协调[8]。在企业创新动力方面：高小珣（2011）认为企业创新的动力来自于对预期利润的判断[9]。陈勇星，屠文娟等（2013）从数理角度出发认为企业创新系统的动力是各种动力因素的合力[10]。王炳成，王森等（2016）通过梳理文献并辅之以社会网络分析，得出企业创新动力源以及自主创新等是企业创新动力的前沿课题[11]。赵永全（2017）认为企业外部创新动力由政府与技术的推力、竞争压力以及需求引力等构成[12]。

从自组织理论的角度出发来研究创新系统相关方面的文献不在少数。刘赟，赵东安（2012）借助自组织理论，依据自组织的特征对制造企业技术创新流程中所涉及的人员、工艺等环节提出了优化建议[13]。苏屹（2013）以我国不同地区的大中型企业为研究对象，实证研究了其技术创新系统是否形成耗散结构，对该类企业发展战略的制定提供了可靠依据[14]。张延禄，杨乃定等（2013）认为企业技术创新系统包含着多个子系统，其发展遵从自组织演化规律，并借助NK模型仿真刻画出了该创新系统不同演化阶段应采取的适时发展路径[15]。胡沛枫（2013）通过机理分析得到了企业自主创新系统演化为自组织的阈值[16]。卢美圆，王世红（2015）应用耗散结构理论分析企业协同创新系统的结构特征及引起系统演变的动力因子，指出系统的随机涨落是企业协同发展的基本动力，并据此构建企业协同创新动力机制[17]。王芳，邓明然（2016）依托战略性新兴产业，在量化研究的基础上对就如何推动该产业内各子系统协调资源，加快向耗散结构的有序方向发展给予了切实意见[18]。王玉珏（2019）以案例研究的方式，探讨了耗散结构和熵理论在企业管理中的关键作用，为企业如何依托系统科学理论来提高组织管理效率指明了方向[19]。

3 企业创新系统熵变分析

根据公式（2）及耗散结构理论分析可知，熵产生

一定大于零，正熵代表无序。因此熵流des必定小于零时，且能保证总的熵值减少时，系统才能向更有序的方向发展。

系统的熵S不是一个守恒量，它的总量是可以变化的，根据热力学第一定律有下式[20]

上式可以做如下理解：一个处于非平衡态的体系，由于能量的分布存在能级梯度（广义力），将产生导致消除这个梯度的流，因此体系的内能将在体系给定的约束下自发趋向分布能级梯度最小的状态，即热力学平衡态。

根据上述公式，并结合企业创新系统的特点，企业创新系统的熵流和熵可分别表述如下

1）企业创新系统与外界环境发生关系，体现在熵方面有2部分：第一部分指该企业系统不断地从外界环境吸收原料，经过加工，加入了劳动力的价值，生产出产品输出到外界环境中，在此过程中，企业系统吸收的是含能量多而能质低的原料，输出的是含能量大而且能质高的产品和能量小而且能质低的废弃物，类似公式（4）。与此同时，企业系统同外界环境之间有一个熵流，表示企业系统同外界环境发生交换时的熵变，它的作用是使企业系统有序化，它的大小代表了企业系统对外界环境交换量的大小，熵流值越大，表明外界同样的投入时，企业系统的输出就越大，该企业系统的功能就越强，类似公式（5）。

2）在熵值方面：对于企业创新系统，就系统内部的熵值而言是恒正的，表示无序性。在与外界交流的过程中，熵值的增加过程是企业创新系统内创新主体与环境之间进行资源配置和利用从高效状态向低效状态演化的过程，引入负熵说明资源配置向有序高效趋势发展。

3）由于文中侧重研究企业创新与环境选择之间的某种联系，更好地利用企业综合演化模型来对当前企业创新有效性做出评定。因此针对于负熵变可表示企业主动变异后吸取了环境的负熵，进而使其系统变得有序，说明该创新策略可以很好地契合环境，也就是得以被环境选择进而生存下去。因此我们可以基于耗散结构理论对企业创新系统进行熵变分析，搜集相关指标数据，计算出系统的熵变值，进而对该创新系统的演化进行更加科学合理的解释。

4 结论与应用

4.1 结论

通过引入耗散结构的理论，并研究了企业创新具备耗散结构的条件后，通过熵值分析，分析了动态的创新演化过程、评定了企业创新得以被环境选择之间的关系并判断了企业目前的创新系统是否达到有序状态。主要结论有3：①企业创新的演化过程是一个由系统内部的正熵值到不断从环境中引入负熵流的过程，刚开始的正熵值可理解为企业未进入创新活动或只是在初创期的无序低效状态，反映在企业综合演化模型里就是企业随机变异和主动变异的行动阶段。随着采取“变异”即创新行为之后，在创新举措的指导下不断地与外界进行物质、能量与信息的交换，从环境中引入负熵值，去抵消系统内部的正熵值;②企业创新得以被环境选择，体现在熵值上就是，企业从环境中引入的负熵越多。因为负熵变可表示企业主动变异后吸取了环境的较多负熵，使其系统变得有序，说明该创新策略可以很好地契合环境，换句话说得以被环境选择进而生存下去;③不同的企业所采取的创新举措不同，企业系统同外界环境发生交换时的熵变也不同，当外界对各企业有同样的投入时，企业引入的负熵越大，系统整体熵值越有可能变得更低，更趋有序态，其创新举措相对更有效。将上述分析脉络和结论进行融合如图2所示。

4.2 案例应用

最后将对某公司由发展到逐步适应环境整个阶段的具体数据运算来验证文中所得到的企业创新系统演化熵变分析结论。由于创新举措对公司效益方面的影响着重反映在财务报表上，因此计算公式借鉴了先前学者由上述一般公式所推导出的以资金流为基础的企业系统熵变计算公式[21]。

公式中变量的含义依据现有数据库各企業可得的财务报表中的具体项做出了相应调整。M为营业总成本;P为营业总收入;I为营业利润;α，γ和β分别为营业总成本、营业收入和营业利润的增长率;t为时间，简化运算将常数k定为1.

以一家2004年上市的旅游公司为例，该公司2004年到2017年营业总成本、营业总收入和营业利润的年度数据，数据来源于国泰安数据库。求得该时间区间内每个年份节点该企业熵变趋势和营业利润增长率变化对比趋势图，如图3所示。

从趋势对比图中可见，熵变变动与利润增长率的变化方向基本相反，恰恰印证了文中所得的熵变为负则企业举措适应市场环境的结论。个别点出现异常，如2011年前后，虽然熵变为正，但利润增长率为正，原因可能是因为企业随着数年发展，已具备一定程度抗失败的能力。可见熵变分析在极大程度上反映了企业举措对市场环境的适应性。

5 结 语

通过在耗散结构的理论基础上深刻研究了企业创新与得以被环境选择的关系，为企业制定高效的创新策略提供了评定的标准，某项创新举措能够在与外界环境的物质交换中引入的负熵值越大，说明该项举措越适合当前的市场环境，越有利于企业新平衡态的形成。结合上述：①企业系统的熵变模型能从微观角度为研究企业系统所处状态及有序化程度提供了定量分析依据，从而避免了定性分析的模糊性及不确定性;②在企业系统的熵变计算公式中，可结合企业实际，将能够反映企业创新举措的指标融入进来。文中由于数据局限，只能获得企业层面的财务数据，如果条件允许，可以将某项新产品或新项目的单层面数据进行分析，以此为基础计算出来的熵变结果，能够更好地判定该举措的可行性，这便为企业创新系统演化提供了重要的评价依据。

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（责任编辑：韩 莉）