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颠覆性创新在中国的理论探索与政策实践

2022-06-24张立伟

中国科技论坛 2022年6期
关键词:新兴产业新能源政策

赵 云,张立伟,乔 岳,周 源

(1.山东大学国际创新转化学院,山东 青岛 266237;2.清华大学公共管理学院,北京 100084)

0 引言

1995年,Bower 和 Christensen[1]提出颠覆性技术的概念。继而,Christensen[2]于1997年在他的著作 《创新者的窘境》中首次提出颠覆性创新理论。颠覆性创新理论的含义为:当行业主导企业提供的技术性能供给超过用户对技术性能的需求时,一些企业基于够用技术,偏离主流市场用户所重视的绩效属性,引入低端用户或新用户看重的绩效属性或属性组合的产品或服务,通过先占领低端市场或新市场,再逐渐破坏和取代现存主流市场的产品或服务的一类创新[2-3]。

颠覆性创新理论在我国也受到政府、企业、学术界等科技工作者的高度关注。 《国家创新驱动发展战略纲要》明确提出,要高度关注可能引起现有投资、人才、技术、产业、规则 “归零”的颠覆性技术。例如:华为高度重视颠覆性创新的价值,不断致力于颠覆性技术的探索,运用土耳其信息学家在信息论领域取得的理论发现[4],投入巨额资金和大量工程技术人才实现了5G技术的重大突破;张瑞敏多次强调海尔需要颠覆性创新,为此搭建了 “海尔创客平台”,汇聚海内外各方智慧开展创新活动。学术界以小米、比亚迪等企业为案例,深入了解企业颠覆性技术的创新实践活动,也有学者以颠覆性创新理论为视角探讨我国制造、通信、新能源汽车等产业的发展路径与模式。

1 文献数据的获取及研究热点分析

1.1 文献数据来源

Disruptive Innovation一词引入我国后产生了两种不同的翻译词汇,分别是颠覆性创新和破坏性创新。同样,Disruptive Technologies也存在两种不同的翻译,即颠覆性技术和破坏性技术。因此,本文以上述四个词汇为主题词在中国知网进行检索,数据库来源界定为北大核心和CSSCI数据库,检索时间为2021年1月23日。对检索到的文献进行清洗,去除生物、材料、工程等领域涉及颠覆性技术词汇的专业技术文献,共获取514篇文献 (1997—2020年),其中401篇为CSSCI文献数据 (含扩展版)。对各个年份的发文数量进行统计,发文数量自1997年开始呈现逐年持续增长的趋势 (见图1)。提取文献的被引次数并计算平均值,结果显示文献取得较高的篇均被引次数,如2003—2017年发表的文献篇均被引次数在10次以上,2018—2019年最新发表的文献篇均被引次数也达到8.96次和4.72次 (见表1)。

1.2 主题词共现分析

标题是论文研究内容的直接体现,关键词凝练和概括了论文研究的主要内容和要点,因此我们分别从标题和关键词中提取主题词。汇总主题词,对词频进行统计和共现网络分析,识别研究热点。结果显示 (见表2),除了上述四个检索词之外,商业模式、技术创新、人工智能、新能源汽车、手机等词汇也出现了多次,表明该类主题是研究的热点。

图1 CNKI和CSSCI发文数量统计

表1 高被引篇文献

表2 高频主题词

为了更好地展示主题词之间的共现关系和聚类效果,我们将破坏性创新和颠覆性创新两个检索词剔除,共现次数设置为大于等于2,绘图软件使用Gephi 0.8.2,聚类算法采用YifanHu’s Multilevel算法。如图2所示,网络中节点之间的连线表示两者之间的共现关系,连线的粗细代表关系的强度。同时采用中介中心性识别网络的核心节点,节点及其标签的大小表示中心性大小,节点根据YifanHu’s Multilevel布局形成聚类。结果显示,围绕颠覆性技术、技术创新等概念词汇形成最大的聚类 (C1),该聚类中的词汇也包含信息技术、5G、中国制造和战略性新兴产业等词汇。此外,也形成以商业模式创新、小米和智能手机等词汇形成的C2聚类,以及以汽车、新能源汽车、电动车和人工智能等词汇形成的C3聚类。

1.3 研究热点解读

依据图2中的热点词汇,本文对颠覆性理论在我国学术讨论的热点话题进行解析。

首先,根据C1聚类中的词汇追溯原文献。该聚类中大量文献对颠覆性创新 (破坏性创新)的概念进行辨析,并对理论的内涵进行阐述[3,5-7]。吴贵生等[8]指出,破坏性创新往往是提供一套差别较大的产品性能组合或者不同的性能实现方式。靳宗振等[9]指出,需求是颠覆性创新的源泉和动力,全新使用价值满足市场需求是颠覆性创新的关键。颠覆性创新理论阐述所关注的一个焦点问题是,颠覆性技术的技术性能及其对现有技术和产业、行业现状产生的致命作用。苏敬勤等[10]认为,颠覆性技术在发展之初往往 “不入流”,会暂时遭到主流客户的拒绝,但随着技术性能的不断提升,最终会演变成主导市场的革命性技术。张九庆[11]指出,颠覆性技术的致命绝技是找到挡在它面前的强大技术的 “阿喀琉斯之踵”,所以定义一项技术是否为颠覆性技术的关键问题是能否找到现有技术的 “阿喀琉斯之踵”并发出致命一击。姚科敏等[12]也认为,针对产业发展的 “阿喀琉斯之踵”,颠覆性技术能够迅速改变产业和行业现状。

图2 主题词共现网络

颠覆性创新理论提出后,理论研究上出现了思想的分散和观点的冲突[13]。面对这一问题,Christensen等[14]在2015年对颠覆性创新的基本原则和理论精髓进行了重新阐述——颠覆性技术最初发展的市场不是主流市场,而是一些低端市场或新兴市场,但是随着技术的发展,产品性能不断提高,新产品逐步侵占主流市场。颠覆性技术是一种特定类型的技术变革,它通过特定的机制运行,并具有特定的后果[15]。

其次,追溯 C2聚类中热点词汇的原文献,研究内容聚焦在后发企业的技术创新和商业模式创新等问题的讨论上。杨蕙馨等[16]认为,商业模式创新是企业应用颠覆性技术获取价值优势的关键。周江华等[17]以山寨手机产业为案例,研究发现技术和商业模式的协同创新是面向低端市场的破坏性创新成功的关键。李金华[18]通过对中国独角兽企业与美国独角兽企业的对比指出,中国更多的是基于商业模式驱动的 “软独角兽”,而非基于前沿技术驱动的 “硬独角兽”。王家宝等[19]研究了后发企业利用颠覆性技术创新构筑竞争优势的不同阶段所起到的不同作用。颠覆性创新是后发企业依托于相对非主流的低端市场或新兴市场的创新模式,现有主流市场企业往往会忽略后发非主流市场企业及其创新,而后发非主流市场企业的创新性会逐渐提高,并拥有比现有产品或服务更便宜或更易获得的性能,这时候主流客户就会转向这种更便宜或更容易获得的替代产品或服务[20-22]。针对主流市场和细分市场的低端侵入属性的技术创新和商业模式,也是颠覆性创新在国外研究的热点话题[23-25]。

最后,结合 C3聚类中的新能源汽车、人工智能等热点词汇以及C1聚类的信息技术、5G、战略性新兴产业和卡脖子技术等热点词汇,查阅原文献,发现一些学者也将颠覆性创新的理论研究融合到具体的产业发展中。在传统制造业方面,徐嘉玲等[26]对中国代工制造业的颠覆性创新进行了分析;杨瑾等[27]针对中国装备制造业实现颠覆式创新提出管理策略和建议;甄伟丽等[28]认为中国家电行业的发展应引入破坏性创新理论,走破坏性创新之路。此外,颠覆性创新也融合到3D打印[29]、人工智能[30]、智能交通[31]、卡脖子技术[32]、信息通信[33]等新兴产业的研究中。新能源汽车是解读 “颠覆性创新困境问题”的经典示例[34],新能源汽车产业是国民经济战略性新兴产业,因此有大量学者从产业政策[35]、创新战略[36]、创新模式[37]、发展路径[38]和技术进化[39]等方面进行了一系列研究。由此表明,颠覆性创新的相关研究在学术理论探讨之外也融合到产业发展中,特别是信息通信、新能源汽车等战略性新兴产业的研究中。

颠覆性创新的主体多为初创企业和中小企业,因为成熟型企业有可能忽视破坏性创新,小企业或初创企业以及发展中国家的企业获得技术跨越的 “机会窗口”[40]。颠覆性创新逐渐被认为是小企业突围的重要成长机制,也是新兴市场国家企业重要的自主创新模式与跨越发展路径[41]。基于颠覆性创新的产业研究表明,我国作为发展中国家在新兴产业领域迎来了技术跨越的历史机遇。

2 颠覆性创新的政策实践

2.1 顶层战略政策设计

在处于某些市场或技术突然变化的创新环境中,被 “颠覆者”替代的不是 “技术落后者”,而是在管理、技术创新能力与执行力等方面具有优势的大企业,因而在位的大型企业如何应对 “创新者的窘境”提出了新的挑战[42]。颠覆性技术的出现是传统优势企业甚至是行业的重要挑战,各国在科技投入与产业发展中都予以高度关注。但是,由于颠覆性技术是偶然发生的,具有动态性与非连续的特征,任何例行程序都难以处理颠覆性技术,颠覆性技术的治理变得非常复杂,难以通过单一政策实现[43]。因此,在实际产业创新政策制定中,既要有针对相对具体产业的局部政策,又要面向产业整体发展的全局性政策。

作为发展中大国和世界上经济增长最快的国家,颠覆性创新理论对我国制定有预见性的产业技术创新政策具有较强的指导性[44]。2015年以来,各部门陆续发布的系列政策中多次涉及颠覆性创新。通过查阅分析国务院、发改委、工信部、教育部、科技部等部门发布的4270个产业科技创新相关政策,发现截止到2020年12月,中央政府层面已发布了137个颠覆性创新相关政策,对颠覆性创新从创新要素、新兴市场等多个方面提供了发展空间。各项政策的汇总见表3。

表3 中央各部委及地方颠覆性技术政策汇总

在政策功能角度,当前政策主要聚焦在强调颠覆性技术地位、增加颠覆性技术研发、明确颠覆性技术方向、促进颠覆性技术应用四个方面,其中顶层设计中以强调颠覆性技术地位为主,例如 《国家创新驱动发展战略纲要》等政策强调了颠覆性技术的作用。同时,提及增加颠覆性技术研发的政策数量最大、涉及领域最多,例如 《 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划》 (2016)、国家重大科技基础设施建设 “十三五”规划 (2017)等都涉及到增加颠覆性技术研发。明确颠覆性技术方向的政策主要集中在科技主管部门的政策中,例如 《关于征集2021重大科学问题和工程技术难题的通知》等通过政策手段筛选获取颠覆性技术方向。在促进颠覆性技术应用方面, 《智能传感器产业三年行动指南》 《增材制造产业发展行动计划 (2017—2020年)》等涉及产业领域的政策突出了对颠覆性技术的应用。在创新要素角度,当前政策主要明确了管理主体与创新主体,在2018年发布的 《科学技术部职能配置、内设机构和人员编制规定》中,科学技术部被明确赋予统筹颠覆性技术等四类技术的研发与创新职能。总体来说,在政策文本中,可以发现颠覆性技术在重塑人类生活、工业生产、商业消费模式方面的革命性意义得到充分重视。

各省市也开展了大量区域政策的突破与尝试,自2016年起,江苏、广东、山东等多地将颠覆性创新写入 “十三五”规划中,随后在产业发展规划、示范区建设等政策中都相继突出了颠覆性技术的重要地位。在新兴产业较为集中的示范区,主管部门通过将颠覆性创新编入地方性法规予以重视,例如 《天津国家自主创新示范区条例》 《上海市推进科技创新中心建设条例》等都将颠覆性技术作为重点支持方向,2018年,中关村科技园区管理委员会制定了 《中关村国家自主创新示范区关于支持颠覆性技术创新的指导意见》,成为第一个专门面向颠覆性技术的区域创新政策。

由于颠覆性创新具有不确定性与非共识性等特征,相对于渐进式创新,地方科技政策中对于颠覆性技术的扶持主要包括三类方式。第一,鼓励人才引进,如 《广东省人才发展条例》指出,对引进战略科学家和具有颠覆性技术的创新创业团队,可以在引进程序和支持政策等方面一事一议。第二,科研容错机制,如 《河北省科学技术进步条例》规定,在颠覆性技术研发中对已经履行勤勉尽责义务、因技术路线选择失误或者不可预见原因导致难以完成预定目标的单位和项目负责人,有关部门按照规定予以免责。第三,采用灵活形式实施项目支持,如 《上海市推进科技创新中心建设条例》规定,可能产生颠覆性创新成果但意见分歧较大的非共识项目,项目主管部门可以采用定向委托的方式予以支持。

2.2 战略性新兴产业政策聚焦

顶层战略设计之下,2016年以来产业政策中对颠覆性技术的关注程度越来越高。通过对政策文本统计发现,战略性新兴产业支持政策中涉及颠覆性技术的次数较多, “十三五”规划与 “十四五”规划中都在战略性新兴产业部分提及颠覆性技术的作用。同时,在各产业中,新能源汽车与新一代信息技术产业是颠覆性技术政策涉及最多的产业。所以,本文进一步以新一代信息技术产业和新能源汽车产业为对象,探究上述两个产业中颠覆性创新政策的应用及其对技术创新产生的影响。

我国以颠覆性技术为切入点,充分利用公共政策的引导能力,逐渐形成面向颠覆性技术的新一代信息技术产业创新政策组合。2010年以来,随着新一代信息技术发展迅速,顶层设计方面先后颁布了 《 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划》 《 “互联网+”人工智能三年行动实施方案》等多个政策 (见表4)。此外, 《智能硬件产业创新发展专项行动》等创新支持计划为新一代信息产业发展提供了持续的创新资源支持, 《 “5G+工业互联网”512工程推进方案》等政策则为新一代信息技术提供了更大的高端市场空间。由此可见,颠覆性技术已经成为我国信息通信产业关注的重要对象。

表4 2010年以来新一代信息技术产业的相关政策

新一代信息技术中颠覆性特征主要表现在技术改变产业原有组织形态方面[45],为了加速技术成熟与推广使用需要技术生态与产业组织融合。早在 《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》中就针对云计算等颠覆性技术在各产业中的应用进行了多方面探索,找到各相关产业与新技术相适应的一般形式。

新能源汽车产业是最早被认定为战略性新兴产业的领域之一,我国也较早对新能源汽车领域给予了政策支持。2010年,财政部等四部委联合发布 《关于扩大公共服务领域节能与新能源汽车示范推广有关工作的通知》 (见表5),通过扩大市场推动新能源汽车产业发展。2012年,国务院发布 《节能与新能源汽车产业发展规划》,明确了产业发展方向,提高了产业整体竞争力。针对新能源汽车产业发展中的科技需求,相关部门也出台了 《电动汽车科技发展 “十二五”专项规划》 《新能源汽车产业技术创新工程》等专项规划与科技支撑政策,保障产业技术的持续完善与逐步应用。

表5 2010年以来新能源汽车产业的相关政策

新能源汽车产业中技术的颠覆性特征主要表现在提供了一种环境约束下的替代性产品,但是在技术发展的早期对原有客户的吸引力不足,市场空间存在局限性。新能源汽车产业政策针对这一特点,在前期主要采用公共采购、购买补贴的方式扩大新能源汽车的市场,如 《关于扩大公共服务领域节能与新能源汽车示范推广有关工作的通知》中通过政府采购对新能源汽车给予直接的市场支持。随着市场的不断扩大,政策开始通过持续增加研发投入,完善研发体系,加快技术改进,使其能够满足更大范围的市场需求,如 《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案》针对新能源汽车新一轮技术变革完善研发体系, 《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通过建设动力电池创新中心、实施动力电池提升工程、加强新体系动力电池研究,实现技术变革和开发测试。基础设施建设也为新能源汽车中颠覆性技术的发展与应用提供了更好的适用环境, 《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》等对配套基础设施的建设提出了明确的要求与规划。

2.3 产业政策的创新效应

在政策文本分析的基础上,本研究以发明专利作为产业技术创新能力的度量指标,进一步探析政策产生的创新效应。发明专利数据来自国家知识产权局专利检索与服务系统 (CNABS)中授权的发明专利数据。专利数据中战略性新兴产业领域的划分以 《战略性新兴产业分类 (2018)》为标准,产业与专利分类对应关系参照 《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表 (2021) (试行)》。

已有研究发现,信息技术产业中颠覆性技术较多出现在软件开发、互联网安全服务、移动通信网络、设备制造等环节[46]。经查询2010—2020年新一代信息技术产业发明专利授权情况发现,在战略性新兴产业政策制定初期,人工智能软件开发、新兴信息技术服务、集成电路制造、新一代移动通信网络及网络设备制造具有一定创新优势,但数量优势不显著。在政策实施的前5年中,优势行业的创新优势逐渐凸显,相比于其他行业具有相似优势。到了2020年,人工智能软件开发、互联网安全服务、新一代移动通信网络、网络设备制造四大产业创新能力增长凸显,成为新一代信息技术产业的创新增长核心,政策对颠覆性技术的支持初见成效 (见图3)。

图3 新一代信息技术各领域发明专利授权情况 (2011—2020年)

随着新一代信息技术产业政策的集聚,发明专利数量也在迅速增加。2017年国务院印发的 《新一代人工智能发展规划》、2016年三部门制定的 《关于加强国家网络安全标准化工作的若干意见》等专项政策为人工智能、互联网安全等颠覆性技术的发展提供了良好的创新资源和市场环境,从而加速了技术进步与成熟。由此也可以发现,我国针对颠覆性技术的政策体系正在逐步发挥其引导性作用,在创新激励方面成效初步展现。

在新能源汽车产业中,颠覆性技术较多出现在储能装置、供能装置等环节[47]。对新能源汽车产业发明专利数据进行查询,发现发明专利主要集中在整车制造、零部件制造与储能装置制造环节。2015年之后,储能装置制造领域的发明专利数量在持续增加、供能装置制造领域发明专利数量在2019年有爆发性增长。在新能源汽车产业,充能技术和储能技术是最核心的技术竞争力,对此我国也针对性地制定了相关领域的系列专项政策,如2017年出台的 《促进汽车动力电池产业发展行动方案》和2018年出台的 《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》。储能装置制造领域和供能装置制造领域专利数量增加正对应了专项政策的制定,由此也进一步论证了政策引导对技术创新的积极影响。

3 结论与建议

颠覆性创新理论在我国引发了广泛的学术理论探讨,同时也为产业创新政策制定提供了依据。通过研究热点的计量分析和对原文献的梳理,发现研究话题主要聚焦在三个方面。第一,颠覆性创新概念的辨析和理论阐述:概念的辨析深化了颠覆性创新的内涵,对应了克里斯坦森教授对颠覆性创新理论精髓的重新阐述,颠覆性技术的技术性能及其对现有技术、产业、行业现状所产生的作用也是讨论的焦点问题。第二,后发企业技术创新和商业模式创新:依托于低端市场或新兴市场的技术创新和商业模式创新提供新产品、新服务,取得竞争优势并抢占主流市场是后发企业实现赶超的一条有效途径,以小米手机等后发企业的低端侵入模式讨论契合了20年以来中国企业在技术和商业模式上的赶超之路[48-50]。第三,基于颠覆性创新理论的产业研究:产业的技术创新分析,特别是在新一代信息技术、新能源汽车等战略性新兴产业的技术创新研究体现了中国产业结构变革和升级的需要。

颠覆性创新理论研究也进一步指导了我国产业政策的实践。颠覆性技术逐步成为国家政策制定的焦点,在 “十三五”规划、 “十四五”规划等国家五年顶层规划中被多次强调,为颠覆性技术政策体系的建立与完善提供了顶层设计,引发各产业领域特别是战略性新兴产业的广泛关注。在顶层战略的基础上,面向新一代信息技术、新能源汽车等战略性新兴产业出台了 《 “十三五”战略性新兴产业规划》 《 “十三五”国家信息化规划》 《新一代人工智能发展规划》等系列政策,为颠覆性技术创造了良好的发展环境。人工智能软件开发、互联网安全服务、新一代移动通信网络、网络设备制造、储能装置制造和供能装置制造等领域的创新能力得到大幅提升。在基于颠覆性创新理论的一系列政策支持下,新一代信息技术与新能源汽车产业的多个细分门类形成技术优势,为实现国家的自主创新奠定了基础。现有政策已经充分强调了颠覆性技术发展的重要性,未来的政策设计需要以具体颠覆性技术激励措施为主,提高科研项目立项、评价等环节的灵活性,通过引入更多元的创新主体,增加颠覆性技术出现与发展的机会,持续完善科研风险容错机制,在现有政策基础上针对特定技术领域建立可操作性更强的科研项目进展免责机制,完善科研项目过程管理。

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