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技术（Technology）是指人类在利用、改造和保护自然的过程中通过创新所积累的经验、知识、技巧以及为某一目的的共同协作组成的工具和规则体系。技术的任务是改造和控制自然，它包含两个层次——技术科学和工程技术。技术科学是介于基础科学与工程技术之间的各种现代学科群，它揭示同类技术的共同规律，但并不能完全解决某一生产部门的实际问题。工程技术则更接近生产，它综合应用基础科学、技术科学就研制中的技术问题，为生产提供专门指导。然而，工程技术领域内的发明创造并不等于社会生产，技术创新是一种新的生产要素与生产条件的组合，其本质是科学技术与经济的有效组合。
“创新”的概念是由熊彼特（J.A.Schumpeter，1912）首先提出的，其将创新视为经济发展的动力之源。该理论认为，创新是生产要素和生产条件的新组合，企业家通过提出创新方法，引进新产品、采用新方法、开辟新市场、改进生产组织等来提高劳动生产率，从而成为经济增长的主要动因。在熊彼特创新理论的基础上又发展出经济学理论的两个分支。一是将技术进步纳入新古典经济学的理论框架，主要成果就是新古典经济增长理论和内生经济增长理论。二是基于技术创新经济学，侧重研究技术创新的扩散和技术创新的“轨道”和“范式”等理论问题。国内学者傅家骥（1998）指出，技术创新是指企业经营者重新组织各种生产条件和要素，构建具有更高效率及更低生产费用的生产经营方法，目的是推出新的产品和生产方法、开拓新的市场、取得新的原料供应渠道，是融合技术、企业、商业和货币资金活动的一整套系统流程。
技术创新有广义与狭义之分。狭义的技术创新是指创造新技术并把它引入产品、工艺或商业系统之中，或者创造全新的产品和工艺以及对现有产品和工艺的重大技术改进，并将产品引入市场（产品创新）或使生产工艺得到应用（工艺创新）。1982年，弗里德曼提出，技术创新是对新产品、新过程、新系统和新服务的首次商业性转化。在经济合作与发展组织（OECD）编制的《技术创新调查手册》中，为收集数据而推荐的国际标准将技术创新定义为“包括新产品和新工艺，以及产品和工艺的显著技术变化。如果在市场上实现了创新（产品创新），或者在生产工艺中应用了创新（工艺创新），那么创新就完成了。因此创新包括科学、技术、组织、金融和商业的一系列活动”。由此可见，OECD所指的创新是比狭义的技术创新更广泛的综合性的概念。
基于广义视角，技术创新包括技术变化引起的一系列营销、管理、金融、技术、市场、组织变化乃至产业和经济体系的演变。广义的技术创新更加强调新技术（包括新产品和新工艺等）的首次商业化等具有经济意义的概念。
技术创新的研究和实践离不开创新水平的测度问题。技术创新水平的测度主要由两部分组成，分别是建立创新指标体系和收集指标使用的数据。当前可用来进行技术创新水平测度的数据主要有以下四种：一是关于R&D投入的数据，在OECD国家中按弗拉斯卡蒂（FRASCATI）手册加以采集；二是专利的申请、授权和引用等数据，其中主要的部分来自专利局、世界知识产权组织（WIPO）等；三是创新调查数据，OECD国家按照奥斯陆（OSLO）手册的定义和方法，通过大规模的技术创新调查进行搜集；四是基于文献的创新产出LBIO指标数据，它反映科学出版物和引文的情况以及从技术和行业期刊报道上获得的有关企业创新产品的数据。这些科学技术指标数据在测试技术创新活动方面各有优势，但同时也都有明显的局限性。由于数据的可得性等问题，在实际应用中主要使用的是R&D数据和专利数据。
将技术创新按不同的标准分类，可以帮助我们更好地认识创新过程。因而创新分类研究是创新理论构建的基础。表3-1列出了从国内外学术界相关研究中归纳出的常见技术创新分类维度。
表3-1 技术创新的基本分类
按照创新对象和内容的不同，可将技术创新分为产品创新、工艺创新、服务创新和组织创新。产品创新是指作用于产品的技术创新，即为用户提供新的或改进的产品，故产品创新具体表现在一个企业的产品中；工艺创新又称过程创新，是指对现有生产过程技术的创新，包括新工艺、新设备和新的操作方法等；服务创新是指新的设想、技术手段转变成改进的或新的服务；组织创新涉及生产组织方式和相应的生产关系的变动，是制度安排上的一种创新，如麦当劳的营销模式。
按照技术创新的程度和强度的不同，即研发产生技术的先进性来分类，技术创新分为渐进型创新（incremental innovation）和突破型创新（radical innovation）（Mansfied，1968；Freeman，1977）。学术界一般认为，渐进型创新建立在原有技术轨道上，对现有产品的改变相对较小，能充分发挥已有技术的潜能，并能强化现有成熟型企业的优势；而突破型创新建立在一整套不同的技术原理之上，能够改变原有的技术轨道，常常会开启新的市场和潜在的应用，并会给现存企业带来巨大难题。
以创新面向的市场环境、对市场和产业的影响进行划分，可将其分为维持性创新和颠覆性创新。颠覆性创新的核心视角是市场细分和价值体系，强调的是将破坏性商业模式与技术创新进行组合。它以经济效益作为评价尺度，能引起新企业成长和已定型企业的衰败。维持性创新是指能对现有主流市场上产品性能改进做出贡献的创新（Christensen，1997）。
按照技术的来源划分，企业技术创新可分为自主创新和模仿创新。自主创新是指企业依靠自己的力量，通过自身的努力和探索实现技术突破，攻克技术难关，并在此基础上推动创新的后续环节，实现技术的商业化，获取商业利润的创新活动。模仿创新是在已有创新成果的基础上，通过合法的方式和手段（如通过购买专利技术或专利许可的方式）引进技术创新的成果，并在其基础上进行改进的一种创新形式。模仿创新并不是简单模仿，而是有所发展、有所改善的创造性模仿。
此外，技术创新还可以按照生产要素、范围等进行划分。
根据历史发生的创新及其创新重要性的不同，英国苏塞克斯大学的科学政策研究所（SPRU）把创新分为以下四类。（1）渐进型创新（incremental innovation）。这是一种渐进的连续的小创新。（2）突破型创新（radical innovation）。这种创新的特点是做出了根本性的突破，常伴有产品创新、过程创新和组织创新的连锁反应，可在一段时间内引起产业结构的变化，甚至催生一个新的产业。（3）技术系统的变革（change of technology system）。这种创新一般以突破型创新为发端，产生具有深远意义的变革，影响经济的几个部门，并伴随新兴产业的出现。其集中体现在技术上有关联的创新群的出现。著名的例子有石化创新群，化纤创新群等。（4）技术-经济范式的变更（change of techno-economic paradigm）。这种变更，几乎影响经济的每一个部门，并改变人们的认识。它的兴衰将表现为经济周期，常常伴随许多突破型创新群以及这些突破型创新群所形成的技术系统变更。
突破型创新的创新强度比渐进型创新要大得多。学术界一般认为，突破型创新的破坏性和渐进型创新的连续性在性质上存在冲突，这导致难以在同一家公司同时开展这两种模式的创新。突破型技术创新起源于Schumpeter（1934）的“创造性破坏”，即新兴企业通过突破型技术创新，可以推翻大企业的竞争力基础，使得绝对垄断成为不可能。突破型技术创新动摇了企业的竞争优势基础——企业当前主导产品是建立在旧的技术知识基础之上的，而技术变革使得原有的技术优势失效。真正意义上的突破型技术创新研究的兴起，是在Dosi（1982）的经典论文《技术范式与技术轨道》发表之后。在该论文中，他将突破型技术创新和渐进型技术创新统一到一个理论框架之内。在Dosi开创性研究的基础上，后续学者从不同角度对突破型技术创新进行了研究。
P.Thomond和F.Lettice（2002）为了更好地区分各类不同创新之间的关系，通过总结Tushnan，Anderson和Veryzer等人的观点，对创新的相关概念进行了分类。他们基于创新可被看作一个从演化到革命的连续统一体的理念，将创新分为两类。（1）渐进的或演化的创新。其旨在提高现有产品、服务或商业模式的性能，且所提高的性能维度是历史上主流市场的主流客户所重视的维度。它们对于维持和提高主流市场的份额具有关键意义。（2）颠覆性创新。是革命性地突破企业家活动和财富创造的核心，几乎被界定为未来技术、产品、服务和产业的基础。颠覆性创新是用来描述高度非连续性和具有革命性本质的创新，它是相对于演化（evolutionary）及渐进型创新（incremental innovation）而言的。颠覆性创新是成功开发的产品、服务或商业模式，它们显著地转变了需求和主流市场的需要，并破坏了先前关键竞争者的竞争力。关于颠覆性创新和渐进型创新的具体内容和所需的外部环境见图3-1。
图3-1 创新的统一体模型
资料来源：P. Thomond and F. Lettice， Disruptive innovation explored ，2002。
基于此，国际上对突破型技术创新的研究，不同的学者从不同的角度给出了不同的定义。以下观点具有一定的代表性。
Joseph Schumpeter（1934）认为，所谓的破坏性创新（突破型创新）是运用与从前完全不同的科学技术与经营模式，以创新的产品、生产方式以及竞争形态，对市场与产业做出翻天覆地的改造。
Dess和Beard（1984）认为，突破型创新建立在一整套不同的工程和科学原理上，通常能开启新的市场和潜在的应用。突破型创新经常给现存的企业带来巨大的难题，但它常常是新企业成功进入市场的基础，并有可能导致整个产业的重新洗牌。
C.M. Christensen（1997）认为，突破型技术创新是基于突破型技术的创新，是那些在并非按照企业主流用户需求进行的性能技术改进的轨道上进行的创新，也可能是暂时还不能满足企业主流用户需求的创新。突破型技术的发生与发展往往一开始在短期内在产品技术性能上低于原有产品，但以后会很快超越原有技术，并产生对原有技术的替代。
Frank Fernandez（1999）认为，突破型技术创新是推动产品报废，大范围取代现有的甚至最成功的现存产品的过程。
George Por（1999）认为，创新的最根本含义是变革，从渐进型创新、持续性创新到突破型创新、破坏性创新形成一个连续的统一体，突破型创新是这个统一体的边缘。突破型创新的特点就是非线性、高速度、不连续。
Lew Elias（2000）认为，突破型技术创新是那些通常会导致整个产业完全改变，并最终成为新产业旗帜的技术创新。
Erik vanBekkum（2000）认为，突破型技术创新是采用破坏性方法和力量产生突破性的创新与思想的方法。
RichardLeifer（2000）认为，突破型技术创新是能带来或潜在导致如下一个或几个方面后果的创新类型：一系列全新的性能特征；已知性能特征提高5倍或5倍以上；产品成本大幅度削减。
VadimKotenikov（2001）认为，突破型技术创新是使产品、工艺或服务具有前所未有的性能特征，或者具有相似特征但性能极大提高而成本大幅降低，或者创造一种新的产品。
综览上述对突破型创新概念的界定，可以发现，尽管各国学者对突破型创新的定义不尽相同，但也存在如下共识：（1）所有关于突破型创新的定义都是从其对市场、产业、经济的重大影响展开的；（2）突破型创新产品的出现往往相对渐进型创新而言，其区别在于创新强度的不同；（3）突破型创新产品的出现往往改变市场规则和竞争态势，甚至导致整个产业重新洗牌，包括通过大幅度降低成本、提高产品的技术性能等途径使采用传统技术的公司因无法实现盈利而退出市场，使市场上的领先企业溃败，新企业崛起，产业版图大大改变，或者产生一个新产业，摧毁旧产业；（4）突破型创新的出现经常建立在新的工程和科学原理上。
基于以上分析，可以对突破型创新给出以下定义。
突破型创新是导致新产品性能主要指标发生巨大跃迁，或者对市场规则、竞争态势、产业版图具有重大影响，甚至可能导致产业重新洗牌的一类创新。
技术创新通常要经历三个阶段：实验室研究、开发研究和产业化、商品化阶段。最终将技术创新应用于生产、创新成果转化为生产力的是企业，而实现这一转化过程的企业行为就是企业技术创新。但是，突破型技术创新的形成并非企业行为，因为，突破型技术创新的突破点在技术创新的第一阶段。第一阶段即实验室研究阶段，是在调研的基础上，根据市场需求和科技发展趋势选择课题、构思技术原理、设计具有新产品特性的原始模型，在实验室进行试制样品、样机。而在第二阶段，技术创新是在实验室研究成功的基础上，挑选产业化前景明朗的项目，集中力量去解决生产中可能遇到的问题。到第三阶段，才可以形成新的生产线或由企业进行规模化生产。所谓突破型技术创新，往往是在技术理论、原始模型等方面具有突破性。这些方面属于基础研究的一部分，往往能作为公共知识被行业内外使用。一般而言，基础研究没有近期应用的目标，但从长远来看，其应用前景比较清楚，能为开发研究和应用研究指明方向、奠定基础。一旦有突破型的基础研究成果由企业通过开发研究、应用研究转化为生产力，将会在生产领域取得突破性进展。
根据以上定义，蒸汽机、内燃机、电力技术、化学工业技术、电子技术、互联网技术都具有突破型技术创新的特性。它们的产生和应用促进了技术革命和产业革命，极大地推动了经济的增长，具有划时代的意义。以下就以蒸汽机、内燃机和电力技术为例加以说明。
英国新型的棉纺织业和采煤业急需新的动力机械，催生了蒸汽机。18世纪60年代，棉纺织业在英国还是一个幼弱的工业部门，而传统的毛纺织业却处于垄断地位，因此，棉纺织业迫切需要革新技术，以提高产品竞争力。棉纺织业在积极革新纺织技术的同时，也在积极寻找更强大、更稳定的新的动力支持。在19世纪初期，水力织布机技术已经达到完善并开始普遍推广，但是纺织厂必须建在远离城市且道路能够到达的河边，不符合市场经济和交通运输的要求；同时，水力受自然条件的限制，具有不稳定性。因此，棉纺织业的发展迫切需要新的动力机械。英国采煤业也面临同样的情况。传统的采煤业需要动力来推动水泵抽排矿井深处的水，而随着采煤量的不断增加，传统的以牲畜为动力的排水设施已完全不能胜任这项工作。这种强大的需求，成为蒸汽机发明的重要推动因素。
自然科学成就和生产技术水平的提高是蒸汽机发明的必要条件。从巴本到瓦特的各式蒸汽机的发明依据的科学原理是以当时出现的大气压、真空和热学理论为基础的。瓦特改进纽可门的蒸汽机得益于化学家布莱克提出的潜能、比热和热容量理论；而冶金技术和机械制造技术的进步，则是把蒸汽机技术原理物理化为蒸汽机实物的技术保证。
蒸汽机技术是上述公共知识传播与个人创造相结合的产物，而且也绝非在一时由一人创造的，而是由不同的人经过长时间的研究才形成的。而这个过程既体现了发明者的努力与智慧，更得益于公共知识的形成和传播。正是有了公共知识，技术创新才得到不断推进：早在公元1世纪，古罗马时代的赫伦就发明了一种玩具——蒸汽反冲球，它是近代蒸汽机的雏形；文艺复兴时期，达·芬奇曾留下了用蒸汽开动大炮的图样；1615年，德·高斯用实验验证过用蒸汽抽水的可行性；1690年，法国物理学家巴本发明了第一部活塞式蒸汽机；17世纪末，英国军事工程师塞维利积极进行蒸汽泵的研究，并造出了人类历史上第一部能实际应用的蒸汽机；1712年，英国铁匠纽可门综合巴本蒸汽机和塞维利蒸汽机的优点，研制出了更实用的抽水机器；之后，英国工程师斯密顿对纽可门蒸汽机做了各种函数关系的实验，并写出了130多个实验报告。而瓦特正是在斯密顿实验研究的基础上，创造性地发明了近代蒸汽机。在瓦特之后，人们开始把蒸汽机引向大功率、高参数、经济、安全、可靠的现代化发展方向。美国发明家伊文思在纽可门和瓦特发明蒸汽机的基础上，发明了高压蒸汽机。
同蒸汽机一样，内燃机的发明和完善也经历了一个不断推进的过程。在这个过程中，众多的发明家、工程师都发挥了极其重要的作用。他们既是公共知识的贡献者，也是公共知识的享用者。正是这种相互促进使得内燃机得以产生和应用，并不断得到完善。
19世纪内燃机的发展，从采用的燃料看，经历了从火药机、煤气机到汽油机、煤油机、柴油机的演变；从燃料的化学能转化为机械功的方式看，经历了从真空机到爆发机再到压缩机的演变。1869年，法国发明家里诺制成了第一台实用的二冲程内燃机；1862年，法国工程师德罗萨提出了四冲程原理；1876年，德国工程师奥托制成了第一台四冲程往返活塞式内燃机。19世纪末，石油逐渐取代煤炭、煤气作为燃料，为适应需求，德国工程师和发明家戴姆勒制成了第一台现代四冲程往复式汽油机；1886年，滕特和卡雷斯特曼延制成煤油机；1892年，德国工程师迪塞尔发明了柴油机。自此，往复活塞式内燃机的发明基本完成。
19世纪电磁学的创立为电力技术的产生和应用奠定了理论基础。1821年，法拉第制成了一台用化学电源驱动的近代电动机的雏形；1834年，俄国科学家雅科比制成了一台回转运动的直流电动机；1834年，美国铁匠戴文泡特用电磁铁和电池制成了一台电动机；1860年，意大利物理学家巴奇诺基发明了环形电枢，并制成了包含环形电枢、整流子和合理的励磁方式的直流电机，基本具备了现代电动机的结构和形式。
1831年法拉第发现电磁感应定律后，1832年法国人皮克西兄弟制造了世界上第一台手摇永磁式交流电和直流电发电机。1834年，该仪器制造商制成了第一台商用直流发电机。1870年，德国的西门子基于自激原理制成了自激式直流发电机；1878年，俄国科学家雅布洛琪科夫制成了一部多相交流发电机；1885年，意大利物理学家法拉里研制出二相异步电动机模型；1889年后，俄国工程师多里沃先后发明了三相异步电动机、三相变压器和三相制。
总的来看，近现代的技术革命是与科学革命紧密相连的。可以说，没有科学革命就不会有技术的革命。15世纪下半叶，以近代天文学革命、近代医学革命和经典力学的创立为标志的第一次科学革命，为第一次技术革命奠定了坚实的理论基础；20世纪初，以物理学为先驱的第二次科学革命，为第二次技术革命创造了条件；20世纪中期以后的科学革命，则促成了现代信息技术、新材料、新能源、航天业的巨大发展。而这些突破型技术创新都不是由个人、企业等微观主体单独完成的。相反，其具有明显的公共性，是建立在科学进步基础上的。与此相应，突破型技术创新也具有明显的公共性，属于公共知识，对所有的微观主体都具有普遍的影响力。