相关学者从不同的研究视角对创新进行定义。第1章提到,目前被广泛认可的创新概念是由经济学家约瑟夫·熊彼特在其著作《经济发展理论》中提出的。他认为,创新是建立一种新的生产函数,即把一种从来没有过的生产要素与生产条件的新组合引入生产体系中 [88] 。随着创新研究的逐渐增多,学者们从不同视角对创新展开探讨,表2-1总结了创新的主要类别。
表2-1 创新的主要类别
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上述对创新的分类,主要是依据创新的性质、类别、过程等。由于研究角度不同,对其概念的界定也有所不同。根据约瑟夫·熊彼特的创新理论,创新就是建立一种新的生产函数,即把一种从来没有过的生产要素与生产条件的新组合引入生产体系中。他将技术创新描绘为新产品的开发和新方法、新工艺的采用等,区别于开拓新市场的市场创新和采用新组织管理形式的制度创新。技术创新是从一种新思想或新发现的产生到概念形成、研究、开发、生产制造、首次商业化和扩散的过程,包括从某种新设想的产生,经过研究开发或技术引进、中间试验、产品试制和商业化生产到市场销售这样一系列的活动。技术创新的内涵强调创新的“过程”与“结果”,即引进新设想(New Idea)并最终实现市场价值。根据研究目的的不同,可以从多个角度对技术创新进行分类,具体类别和定义见表2-2。
表2-2 技术创新的类别和定义
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国外对建筑业相关创新的研究起步较早,大约从20世纪60年代就开始出现有关这方面内容的文章,涉及材料、技术、管理等广义上的建筑创新(Con-struction Innovation)。1987年,建筑创新的概念第一次出现,是指建筑企业初次使用的新技术。随着创新研究在工程建设领域逐渐受到重视,国外学者从不同角度对工程建设领域创新的概念进行了界定,作者、年份及具体的概念界定见表2-3。
表2-3 国外学者对工程建设领域创新的概念界定
对比表2-3中列出的定义,总结得出工程建设领域创新的以下特点:
1)涉及的创新类别不局限于技术创新,还包括管理创新。
2)多数概念并没有明确创新主体,只有几个定义明确提出是建筑企业创新行为。
3)这些定义中提到的创新目的包括提高生产力、解决建设问题、提高工程项目绩效,由于研究层面不同导致创新目的存在差异。
4)大多数概念都界定了“新”的特点,或创造,或采纳应用新的技术、产品、流程等。
以上这些特点体现出工程建设领域创新研究在类别、过程、性质等角度存在差别。与一般的创新概念不同,工程建设领域创新更强调创新的目标性、时效性和战略性,其发生过程可能在企业层面、行业层面或者项目层面,既具有技术的特性,也具有工程的特性。所以,对工程项目技术创新概念的界定,只有充分考虑以上要素的影响,才能明确界定其范畴。
基于上述对创新、技术创新类别以及工程建设领域创新概念的分析,本书将工程项目技术创新的概念界定为:以工程项目为载体,建设主体通过研发新技术、改进现有技术、引入新技术等活动解决工程建设问题、实现工程目标或提高工程绩效的过程。其过程涵盖从技术创意(Idea)产生到项目价值实现。工程项目技术创新涉及众多不同专业的建设主体,各阶段、各专业之间相互影响,具有相互依赖性,体现出系统性特征。因此,从系统的角度看,工程项目技术创新是具有多主体性、非线性、动态性、集成性的复杂系统。
结合工程项目技术的种类,可以将工程项目技术创新划分为8种类型,见表2-4。
表2-4 工程项目技术创新的8种类型
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描述工程项目技术创新过程的目的在于发现创新过程中的普遍规律,确定不同阶段创新参与主体及主体的创新活动。创新过程包括从决策到研究开发、商品化、扩散、决定采纳、应用、产生效果的全过程 [142] 。工程需求是推动技术创新的重要因素,工程项目技术创新是典型的需求拉动型创新。由于技术创新过程伴随着工程项目建设阶段展开,创新需求可能产生于工程项目前期决策阶段,由业主根据工程实际情况提出采纳某项技术创新或改进某项技术的需求;也可能出现在项目建造阶段,当建设任务出现计划外情况需要调整项目目标时,从而带来技术创新需求。结合一般创新过程的定义、工程项目技术创新产生的原因以及Tatum提出的工程项目技术创新过程模型 [43] ,本书将工程项目技术创新过程划分为4个阶段:创新识别、方案设计、创新实施和技术推广。工程项目技术创新的过程与具体内容如图2-1所示。
图2-1 工程项目技术创新过程
工程项目技术创新过程的阶段划分受项目周期的制约,具有明确的时间约束性,其阶段划分与项目阶段的划分紧密相连。
1)创新识别阶段。根据工程需求提出技术创新设想,主要由业主和设计单位共同提出。其中,业主是市场信息的提供者,同时也是创新设想的主要决策者;设计单位是技术创新设想的主要提出者。创新识别一般发生在项目的前期研究决策阶段。
2)方案设计阶段。提出具体的技术方案,包括工程项目的主要技术性能及指标、工程项目拟采用的主要技术方案等(包括主要结构方案、主要施工方案、新材料的主要技术指标等)。方案设计主要发生在设计阶段。
3)创新实施阶段。获取资源,进行技术研发,包括对施工工艺的试验与研究、新材料新设备的研发与试制、应用生产等,主要在施工阶段完成。
4)技术推广阶段。将各类研发试制成功的技术在其他项目中进行推广扩散,主要是在项目的运营阶段实现商业价值。
工程项目的实施具有多阶段(决策、设计、施工)和跨组织(投资者、建设单位、设计单位、总承包商、供应商等)特点,其实施主体是项目团队。项目团队是以完成一项建设项目为目标,由承担不同任务的独立参与方组建起来的临时联盟(Coalition)。工程项目技术创新由众多具有专业背景的创新主体经过多个阶段的研发工作完成。创新主体之间关系复杂,与企业层面的技术创新和行业层面的技术创新都存在差别,是一个人、技术和环境相互作用的过程,具有系统性、多主体性、组织临时性特征,其主要特点如下。
工程项目建设活动涉及设计、施工、维护等多个生产环节,以及不同专业技术的协调与集成应用。工程项目技术创新集成性强,可以分为多个阶段,贯穿工程项目的整个生命周期。项目决策阶段制订技术创新方案,随着工程项目建设需求的改变,后期的建筑方案、结构方案、关键技术方案的设计都是对前期方案的进一步细化和深化,并根据工程建设需求进行持续不断的创新。工程项目技术创新涉及众多不同专业技术背景的建设主体,多主体之间相互联系、相互作用,存在着错综复杂的内部关系。因此,从系统角度来说,工程项目技术创新又是一种系统创新。
工程项目的实施过程包括前期规划、设计、施工、运营维护等多个阶段,涉及多种技术的整合。工程项目的多阶段性导致技术创新有众多主体参与,包括建设单位、设计单位、总承包商、科研单位、政府部门、材料设备供应商以及专家顾问等。由于工程项目任务的相互依赖性,技术创新过程的每一个环节都需要其他环节的协作、配合,涉及众多主体的参与。在工程项目建设的不同阶段,创新主体网络也会发生变化,会出现原有创新主体的退出、新创新主体的加入等动态演变。
在工程项目可行性研究阶段,科研机构是创新活动的主要参与者,参与前期技术创新相关可行性问题的探讨,提出初步设想方案,制定技术创新战略,为项目顺利开展与实施做好充足的技术准备。工程项目设计阶段,设计单位是工程项目技术创新活动的主导者,其创新任务包括设定具体的技术创新指标,并提供解决具体技术问题的设计方案和技术文件。工程项目建造阶段是参与主体最多的阶段,总承包商与各类分包商合作,将设计单位、供应商以及科研单位提供的创新性生产要素进行合理配置,实现技术创新。
工程项目技术创新是由一个为了完成某个项目而成立的临时性组织来完成的。项目团队开始组建时,该临时性团队将来自不同组织的多个领域的技术知识进行整合与集成。项目结束后,临时性组织解散,创新主体也随之分散,这些创新主体不一定能在未来的同类项目中再次集结,知识不会连续整合,因此技术创新很难连续、系统地进行。这种知识扩散过程不利于新知识的转移,也不利于组织对新知识的吸收和再创新,是一个知识流损耗的过程。
工程项目技术创新的实现离不开建筑企业的参与,依赖于建筑企业的同时又区别于企业技术创新,工程项目技术创新与企业技术创新既互相区别,又互相联系。
(1)创新驱动、过程、组织形式、扩散方式
1)工程项目进行创新主要是基于项目目标的需求,或源于起初的建设单位需求,或在进行程中遇到技术攻关。其价值追求是多元化的,有科学价值、经济价值、社会价值、生态价值等。而企业开展技术创新的目的除了服务于项目,还需要通过技术创新赢得技术声誉、开拓业务、提升企业核心竞争力、提高企业社会经济效益。
2)工程项目具有唯一性,其流程是一次性的、独特的,等同于单件定制产品。完成创新的整个研发过程,产品随即成型,其研发和制造过程融为一体,不具备单独的研发过程。企业进行一项技术创新,要经过发明构想、中间试验到小批量试制,直至大批量生产。其流程是可重复的一般工作程序,最终生产出新的产品或工艺,而后批量推入市场,其过程是程序化的。
3)工程项目技术创新不太可能由单独的一家企业研发完成,通常是由多职能、跨企业的项目团队协同合作完成。企业一般通过投资科研直接研发创新 [143] ,其执行主体是单独的实体企业。企业可能会将相关业务进行外包,但会自己掌控核心业务。
4)工程项目技术创新产品本身的研制和扩散是统一的,创新和扩散没有明显区别,技术的扩散通常是以内嵌在其中的各种模块技术形式向外扩散,从而引起技术升级,推动产业发展,最终提升竞争力。企业技术创新的扩散形式是产品本身被竞争对手模仿,进而产生其经济影响。
(2)创新实现要素
工程项目层面,技术创新体现技术集成性特征,是各类创新主体技术创新成果的集成过程,既可以是一种新材料、新设备、新工艺的合作研发过程,也可以是在项目建设过程中初次采纳一项成熟技术。因此,工程项目层面的技术创新更侧重对组织内外各种关系的处理,参与主体间的互动与协同是其实现的关键。企业层面的技术创新,其成败与市场、文化、战略、组织、管理、资源、制度、信息等非技术因素密切相关。这个层面的协同创新研究主要关注制度、组织、文化等要素的创新与技术创新的匹配,这些要素的协同对技术创新的成败起着关键作用。工程项目技术创新与企业技术创新的区别见表2-5。
表2-5 工程项目技术创新与企业技术创新的区别
工程项目技术创新与企业技术创新之间具有互为条件、相互促进的内在联系。工程项目具有明确的起止时间,在有限的时间内很难开发出工程项目所需的各种技术,所以必须依靠各类建筑企业长期的技术积累。因此,工程项目技术创新是对包括建筑企业在内的各类创新主体技术创新成果的集成,建筑企业的技术创新是工程项目技术创新的基础;工程项目是建筑企业技术创新的执行体,建筑企业是工程项目技术创新的采纳者;工程项目的技术创新需求决定了建筑企业技术创新的发展方向,建筑企业的技术创新需要应用到工程项目上才会得到预期的回报,建筑企业具备的技术创新能力影响工程项目技术创新的实现效果;建筑企业内部的技术创新成果必须导入工程项目才能实现其商业价值,企业内部的技术创新活动与工程项目技术创新活动共同构成建筑企业技术创新的全过程。工程项目技术创新与企业技术创新的联系如图2-2所示。
建筑企业是典型的项目型组织(Project Oriented Organization)。项目型组织围绕项目开展具体工作,以项目为载体创造价值并营利,它是以项目作为组织生产、创新和竞争活动的基本单元的一种组织形式 [144] 。在本没有相互依赖性的、独立的建筑企业之间,项目赋予他们一定的任务依赖(Task Interdependen-cy)关系并把他们聚集到一个项目团队中。可见,项目是设计和构建知识之间的交流桥梁,并具有整合不同资源、技术的作用。
图2-2 工程项目技术创新与企业技术创新的联系
工程项目技术创新过程虽然以单独的项目形式实现,却不简单地局限在项目范围内。工程项目技术创新的参与主体来自各类建筑企业,在技术创新过程中由企业做出创新采纳决策,具体的执行过程则是以项目为载体,由众多来自建筑企业的团队协同实现。Winch将这种由企业提供新想法进而在项目中实现的过程称为项目研发过程(R&D),“企业-项目”的关系就像“研究者-实践者”(Researchers-Practitioners) [145] 的关系。这种工程项目技术创新的实现过程是一种自顶向下的“采纳-实现”过程。工程项目技术创新过程源于项目,当在项目进程中遇到阻碍时,项目团队会针对具体问题通过研讨、试验等方式提出新的技术加以解决。这种特定的解决方案最终会由企业进行归纳总结,形成一项技术创新,将来会被应用到其他项目中。通过自底向上的“解决问题-学习”的过程,可以实现工程项目技术创新。Winch提出的工程项目技术创新过程如图2-3所示。
图2-3 Winch提出的工程项目技术创新过程 [145]
在工程项目技术创新过程中,企业和项目都是重要因素,主要原因是企业流程与项目流程存在着密不可分的关系。建筑企业内部业务流程为项目流程提供资源支持和组织平台,而项目流程又反过来为企业内部业务流程提供信息反馈。通过企业(总承包商)与合作伙伴、用户之间的互动沟通,创新思维从合作伙伴、用户处转移到企业(总承包商)处,形成新的想法(Idea),经过企业战略决策后再以工程项目为载体实施。工程项目技术创新是一项集企业战略过程、职能过程、技术过程和项目过程于一体的整体协作活动,技术资源流如图2-4所示
图2-4 工程项目技术创新的技术资源流