(哈尔滨理工大学经济与管理学院,黑龙江哈尔滨150040)
摘要:多层次视角(Multi-levelperspective,MLP)是将演化经济学与技术研究相结合分析新技术市场化问题的工具。基于MLP分析绿色技术创新过程阶段划分,运用社会网络分析法、模糊德尔菲法和模糊一致偏好关系对创新阶段进行识别。最后,以3D打印技术为例,验证基于MLP的绿色技术创新过程研究的科学性。结果表明:绿色技术创新过程可以划分为技术生态位、技术政体和社会技术地景3个阶段;技术政体可以分为技术政体的引入、构建和成熟3个时期。
关键词:绿色技术创新;技术创新过程;MLP;3D打印技术
作为发展中大国,我国经济总量达到全球第二,但也持续多年成为全球碳排放总量第一的国家。“十三五”规划表明,我国经济保持高速增长的势头将持续数年,意味着环境负荷总量还会有所增加。党的十九大报告明确指出,要加快推进绿色发展,坚持源头防治污染,实现经济与环境可持续发展。在此背景下,迫切需要寻找实现经济与环境“双赢”的有效方法。基于绿色化理念,绿色技术创新将“环境友好”作为创新过程的重点,是提高资源有效利用、节能减排,实现绿色制造和推动绿色发展的主要途径[1]。顺畅的绿色技术创新过程是促进绿色技术创新发展,实现经济与环境可持续发展的保障。因此,如何在经济高速发展、环境污染严重的背景下设计恰当的绿色技术创新过程,并对其进行优化管理,直接关乎我国经济与环境“双赢”。
多层次视角(Multi-levelperspective,MLP)是将演化经济学和技术研究相结合,分析新技术市场化过程的工具[9]。MLP认为,技术发展过程主要经历技术生态位、技术政体和社会技术地景三大阶段[10]。其中,技术生态位是新技术的保护空间,通过建立技术生态位,避免新技术与主流市场竞争,保护新技术成熟[11]。然而,事实表明有前景的新技术,其市场化失败风险也很大[12];Magnusson&Berggren[13]指出,这是由于原有技术政体对新技术有很大的消极影响。因此,只有建立新的技术政体并维持其稳定,才能促使新技术成为主流技术[14]。技术生态位和技术政体都是社会技术地景的基础,实现新的社会技术地景是保障主流技术稳定的根本。故本研究利用MLP对新技术的创新过程进行有效管理。通过文献梳理发现,MLP已被广泛用于研究低碳技术、新兴能源、创新系统和电力系统市场化过程,鲜有学者基于MLP对绿色技术创新过程进行研究[15-18]。
首先是技术生态位阶段,实心圆代表的技术生态位产生于由虚线矩形代表的旧社会技术地景中,虚线圆表示新的技术政体开始出现。其次是技术政体阶段,实线圆表示新的技术政体已经存在,虚线椭圆表示新的社会技术地景开始显现,绿色技术实现了第一次跃迁。最后是社会技术地景阶段,实线椭圆表示新的社会技术地景已形成,绿色技术实现了第二次跃迁。
图1基于MLP的绿色技术创新过程
绿色技术创新在一定程度上与现有技术政体相抗争,为满足绿色技术创新所需的各种资源,绿色技术创新参与者需建立完善的网络以保障绿色技术创新研发顺利进行。其中,网络包含的主体是政府、企业、高校、科研机构和其他社会个人及团体。期望一致的参与者通过资源共享和技术互补进行协作创新,明确尚缺资源,不断吸纳成员,完善网络分工,优化网络结构,维持网络参与者之间知识、资源和能力动态平衡,最终建立完善的网络。
(2)技术生态位发展状态。本文根据技术生态位的3个要素,借鉴Lopolito[20]对技术生态位发展状态的解释,将技术生态位分为缺乏、胚胎、原型和填满4个状态,并绘制图2。图2包含3个要素的圆代表技术生态位,圆边线的虚实度表示技术生态位发展的完善程度。
图2技术生态位状态
当技术生态位处于缺乏状态时,3个要素均缺失,此时可通过期望耦合促进期望要素形成。当技术生态位处于胚胎状态时,期望要素已经存在,网络有待建立。当技术生态位处于原型状态时,只缺失学习要素,此时参与者之间的有效学习行为是学习要素形成的主要方式。当技术生态位处于填满状态时,期望、网络和学习3个要素均存在,此时绿色技术创新已成功建立技术生态位。
以生态效益为主导,追求经济与环境可持续发展的绿色技术,在脱离以经济效益为核心的旧技术政体并成功建立技术生态位后,一定会和现有主导技术竞争,从而形成新的技术政体。技术政体囊括整个技术领域中的科学知识、生产工艺、用户需求、法规要求等一系列内容,在一定程度上代表正确看待事物、合理解决问题的方式和准则。本文根据绿色技术对现有主导技术的替代程度,将技术政体各阶段分为引入期、构建期和成熟期。鉴于技术政体受政府和公众文化的直接影响,是绿色技术和市场双重作用的结果[21],结合MLP的核心思想,本文将从政府、文化、市场及技术层面对技术政体各阶段进行系统分析。
(3)成熟期。该时期绿色技术成为市场主导技术,原有技术逐步退出市场,新的技术政体基本形成。然而,随着技术和市场不断发展,绿色技术将面临更多的挑战。因此,要在维持新技术政体稳定的同时满足现实要求,完善相应的管理制度,建立企业、社会组织、公众共同参与的绿色管理体系,形成一定规模的绿色产业格局,组建高端绿色技术与管理团队,完善绿色技术协同推进机制。
社会技术地景(Socio-technicalLandscape)是指绿色技术创新赖以生存的宏观环境[22]。绿色技术创新在新的技术政体形成后,通过与其它具有相同技术基础的政体和技术创新联合,推动新的社会技术地景实现。
科学识别绿色技术创新发展阶段,方能对其进行前瞻性管理。基于MLP的绿色技术创新过程主要有技术生态位、技术政体和社会技术地景3个阶段。但考虑尚没有绿色技术创新实现新的社会技术地景,且技术生态位与技术政体又可进一步划分成不同状态和时期,本文仅对技术生态位和技术政体进行识别。
(1)期望用社会网络中的共享关系密度指标(Dsr)进行衡量。Dsr是以参与者共享关系强度为基础,通过两两寻找参与者共享关系强度的最低水平,进而获得全部参与者共享关系强度的均值,该指标从侧面反映了参与者对期望可取性的一致程度[20]。本文中的绿色技术期望,也就是所有参与者对绿色技术创新愿景的收敛。因此,采用共享关系密度指标表明绿色技术创新过程中技术生态位的期望值,本文认为是合适的。期望的具体计算公式如式(1)、(2)所示。
m∈k
(1)
SRm=min(xi,xj)i,j∈n,i≠j
(2)
其中,xi和xj分别代表参与者i、j的个体关系强度,SRm代表参与者i和j的共享关系强度,n是技术生态位中参与者数量,k代表技术生态位中理论上可能的参与者关系数量。
(3)
式(3)中,Cin-Di是参与者i的中心度,是所有参与者中心度的最大值,n是网络中的参与者总量。
(3)学习用整体网络密度衡量。在技术生态位建立过程中,学习主要反映了参与者之间知识流动实现程度。整体网络密度反映了参与者之间知识流动密度,该指标越高说明参与者互动程度越高,产生的知识流动就越多[20]。Caniels&Romijn[23]研究表明,运用知识流密度指标分析系统内部知识流动是有效的。故本研究采用整体网络密度指标衡量技术生态位的学习程度,如式(4)所示。其中,n是参与者总数,Lk是技术生态位中存在联系的总数。
Dk=Lk/[n(n-1)]
(4)
本文对期望、网络和学习3个要素的定量结果均进行了标准化处理,其取值在0~1之间。同时,参考孙冰等的研究结果,将指标数小于0.1的视为该要素缺失,指标数大于0.1的视为该要素存在。
技术政体包含技术、经济、政策、市场环境等多种直接或间接影响绿色技术创新的要素,换句话说,技术政体有很强的复杂性和不确定性。鉴于此,本文采用模糊德尔菲法和模糊一致偏好关系对技术政体发展阶段进行识别,具体步骤如下:
(1)评价指标初选。本文以政策、文化、市场及技术作为一级指标,通过调研、文献归纳及整理得到初始的q个二级评价指标。
(2)评价指标筛选。为避免指标过多而降低评价结果的准确性,本文进一步采用模糊德尔菲法对二级指标进行精简,以提高指标可靠性和有效性。首先,确定评价语言变量模糊数。通过向专家咨询,获得专家对每个初选评价指标的重要性描述。其中,语言变量分为“非常重要”、“重要”、“一般”、“不重要”、“十分不重要”5个等级,对应模糊数分别为(7,9,9)、(5,7,9)、(3,5,7)、(1,3,5)和(1,1,3)[24]。其次,建立三角模糊数。假设第t个专家对第i个二级指标的重要性评价值为则第i个指标的模糊权重为
(5)
式(5)中,
(6)
再次,去模糊化并设立临界值。利用简易重心法,将评价指标的权重去模糊化,转化成单一值Si。
Si=(p1+p2+p3)/3
(7)
最后,在得到Si后,结合实际情况设定临界值λ,选择Si>λ的指标作为最终技术政体阶段评价的二级指标,共m个。
(3)评价指标权重确定。本文运用模糊一致偏好关系对上述n个一级指标和m个二级指标进行权重确定。模糊一致偏好关系(consistentfuzzypreferencerelations,CFPR)由Herrera-Viedma[25]于2004年提出,是指利用互补属性和传递属性建立两两比较的判断矩阵确定指标权重的方法。它既减少了被调查的工作量,又能保证数据高度一致。
其次,构造模糊偏好关系。采用式(8)将判断矩阵中的数值转化为[0,1]形式,利用式(9)和(10)分别计算出矩阵中的其它数值,得到模糊偏好矩阵P=(pij)。
(8)
pij+pjk+pki=3/2,i (9) pi(i+1)+p(i+1)(i+2)+…+p(j-1)j+pji=(j-i+1)/2,i (10) 再次,标准化检验。对模糊偏好矩阵中的pij进行检验,判断其是否均处于[0,1]之间,若均处于[0,1]之间则转入下一步,否则通过式(11)进行转换。 f:[-y,1+y]→[0,1]f(x)=(x+y)/(1+2y)。 (11) 最后,计算权重。以模糊偏好矩阵P=(pij)为依据,利用式(12)计算各指标的平均偏好程度,利用式(13)得到各指标权重。 表示待测量指标个数 (12) (13) (4)综合评价。设一级指标权重为w(ch)(h=1,2,3,4),二级指标权重为w(che)(e=1,2…m),则技术政体各阶段的综合评价值为V,如式(14)所示。 (14) 考虑到目前关于技术政体阶段判定的研究处于空白,经绿色技术创新专家与团队协商,本文界定技术政体引入阶段v∈[0,0.33],技术政体构建阶段v∈[0.33,0.0.66],技术政体成熟阶段v∈[0.66,1]。 3D打印技术(又称增材制造技术)作为近年来兴起的综合性应用技术,涵括众多技术类别,拥有高端科技含量,具有节约资源、缩短研发周期和节约成本等优势,符合“绿色制造”理念,被视作“第三次工业革命”的标志之一,受到世界各国积极追捧。美国、日本和欧盟等工业强国均将3D打印纳入国家战略层面,力争引领未来高科技和绿色产业。我国于20世纪90年代开展3D打印技术研究,并对其高度重视。随着《“十三五”国家科技创新规划》、《国家增材制造产业发展推进计划》等政策颁布,全国增材制造(3D打印)产业技术创新战略联盟成立,我国将3D打印提升到国家战略的高度。据中国3D打印行业调查分析及发展趋势预测报告(2018-2025年)显示,3D打印行业发展将引领“中国制造”向“中国智造”转变。总的来说,在全球重视3D打印发展和我国绿色制造的背景下,对3D打印技术创新过程进行研究,具有一定的典型性和代表性,能够辅助政府、高校、企业掌握技术发展进程并瞄准未来发展目标及方向,加快推进全球3D打印市场进程。 本文基于MLP阐释3D打印技术创新过程,判定3D打印技术所处的创新阶段,对其创新过程管理进行系统剖析。 (1)3D打印技术生态位。本文根据收集到的数据,运用式(1)、(2)、(3)、(4)对3D打印技术生态位的期望、网络和学习进行定量分析,得到表1。根据表1显示,期望、网络和学习的测量值均大于0.1,表示三要素均存在。结合图2可知,3D打印技术生态位处于填满状态,表明3D打印技术生态位已经建立成功。3D打印技术的技术生态位管理具体分析如下: 表13D打印技术生态位三要素衡量结果 要素数值状态期望0.2286存在网络0.1013存在学习0.3854存在 综上,在3D打印技术期望耦合过程中,清华大学等高校为3D打印技术期望的形成作出了突出贡献,湖南华曙等企业在3D打印技术期望扩散过程中的作用最大。 表23D打印技术参与者共享关系 参与者名称规模实际关系最大关系密度湖南华曙601624354045.88中航迈特571513319247.40西安铂利特551521297051.21清华大学531164275642.24华中科技大学531368275649.64西安交通大学501271245051.88北航461030207049.76浙江迅实科技431119180661.96飞而康411033164062.99江苏永年激光39842148256.82 图33D打印技术网络拓扑结构 表3基于模糊德尔菲法的技术政体转换阶段评价指标 指标P1P2P3Si指标P1P2P3Si政府资金支持力度(C11)37.2996.433D打印制造商数(C31)36.7196.24政府的保护力度(C12)3796.333D打印经销商数(C32)36.1496.053D打印政策完善度(C13)7998.333D打印的应用领域(C33)58.1497.38消费者的创新意识(C21)36.1496.053D打印市场占有率(C34)7998.33消费者的环保意识(C22)37.2396.41辅助设施的完善度(C41)7998.33大众绿色消费意愿(C23)58.7197.573D打印技术成熟度(C42)57.8697.293D打印社会接受度(C24)58.1497.383D打印的研发投入(C43)57.2997.10 表4技术政体转换模糊偏好关系 指标政府文化市场技术政府(C1)0.50.80.490.32文化(C2)0.20.50.190.02市场(C3)0.510.810.50.33技术(C4)0.680.980.670.5 表53D打印技术政体转换二级指标权重 指标C11C12C13C21C22C23C24C31C32C33C34C41C42C43权重0.060.030.040.040.060.060.070.090.080.100.070.100.100.10 上文计算得出3D打印技术生态位已成功建立,技术政体阶段识别的综合值为0.2559,显示3D打印现处于技术政体引入阶段,尚未实现新的社会技术地景。本文对3D打印技术的实证研究结果分析如下: (2)技术政体阶段。3D打印技术政体是技术不断突破、市场逐渐扩大、政策持续调控、文化接连支撑的协同作用结果。上述结果中,技术政体综合评价值为0.2559,其中,技术和市场的综合值较高,分别为0.105和0.0918,政府和文化的综合值较低,分别是0.0338和0.0253。可见,3D打印技术较为成熟,优势凸显,获得了市场青睐,占领了部分市场份额,为其未来发展奠定了坚实的基础。但具有宏观调控作用的政府以及发挥重要支撑作用的文化仍有待进步。总的来说,3D打印技术政体中各指标发展水平差异较大且均不完善,综合导致3D打印技术政体处于引入阶段。 本文基于MLP将绿色技术创新过程分为技术生态位、技术政体和社会技术地景3个阶段,将技术政体划分成技术政体引入、构建和成熟3个时期。在此基础上,运用社会网络分析方法衡量技术生态位发展状态,构建基于模糊德尔菲和模糊一致偏好关系的技术政体阶段识别模型,并以3D打印技术为例进行实证研究。 为促进绿色技术创新过程高效发展,本文结合上述研究结果,针对绿色技术创新过程各阶段管理提出如下对策建议: (1)技术生态位阶段。3D打印技术生态位成功建立表明,类似绿色技术创新在技术生态位建立时,可充分利用高校人才及技术优势,发挥企业在期望扩散中的积极作用,鼓励社会主体参与,加强绿色技术创新学习。 (2)技术政体阶段。实证研究结果表明,3D打印技术目前处于技术政体引入期。据此,本研究提出,为促进绿色技术创新以形成新的技术政体,政府层面可建立绿色生产和绿色消费的政策导向,构建新绿色技术创新政策保障体系;文化层面要充分利用互联网和大数据的优势,借助多种公共平台强化公众对绿色技术创新的感知,构建多方主体共同参与的绿色管理体系;市场层面要完善绿色技术创新市场管理制度,营造绿色市场环境;技术层面要紧密联系国际动态,组建高端研发团队,实现绿色核心技术及其辅助技术突破,最终拥有自主高端技术产权。 (3)社会技术地景阶段。实证研究中3D打印技术尚未进入社会技术地景阶段。若要加快一般绿色技术创新社会技术地景实现,需营造绿色创新环境,树立绿色创新理念,打造绿色创新文化,促使整体创新实力快速提升、市场主体加速成长、创新动能不断释放。 本研究也存在以下不足:由于我国现有绿色技术创新过程没有进入社会技术地景阶段,本文仅对绿色技术创新过程中技术生态位和技术政体管理进行较为细致的研究,缺乏对社会技术地景阶段的细致分析,未来可专门针对社会技术地景实现进行系统研究。 参考文献: [1]王锋正,姜涛,郭晓川.政府质量、环境规制与企业绿色技术创新[J].科研管理,2018,39(1):26-33. 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TianHongna,HouChang (SchoolofEconomicsandManagement,HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150040,China) Abstract:MLPisananalysistoolforthemarketizationofnewtechnologies,whichcombinestheevolutionaryeconomicsandtechnicalresearch.ThispaperanalyzestheprocessofgreentechnologyinnovationbasedonMLP,identifiestheinnovationstagesbyusingsocialnetworkanalysis,fuzzyDelphimethodandfuzzyuniformpreferencerelationship.Itfinallytakesthe3DprintingtechnologyasanexampletoverifythescientificityoftheresearchonthegreentechnologyinnovationprocessbasedonMLP.Theresultsfindthattheprocessofgreentechnologyinnovationincludesthreestages:technologicalniche,technicalregimeandsocio-technicallandscape.Andthetechnologyregimeisdividedintothreeperiodsofintroduction,constructionandmaturity. KeyWords:GreenTechnologyInnovation;Process;MLP;3DPrintingTechnology DOI:10.6049/kjjbydc.2018070386 开放科学(资源服务)标识码(OSID): 中图分类号:F124.3 文献标识码:A 收稿日期:2018-11-12 基金项目:国家自然科学基金项目(71203048);黑龙江省青年科学基金项目(QC2016098);黑龙江省哲学社会科学研究规划项目(16GLB02);哈尔滨理工大学"理工英才"计划2018年度杰出青年人才项目(LGYC2018JQ010) 作者简介:田红娜(1978-),女,黑龙江大庆人,博士,哈尔滨理工大学经济与管理学院教授、博士生导师,研究方向为绿色技术创新管理;候畅(1993-),女,黑龙江佳木斯人,哈尔滨理工大学经济与管理学院硕士研究生,研究方向为绿色技术创新管理。