第二节
科技创新的特征及其模式

根据丰富的科技创新实践，可以总结其特征和模式。

一、科技创新的含义与特征

关于什么是科技创新，学术界的看法不尽一致。大部分学者把科技创新表述为科学创新与技术创新的合称。

有的学者从过程来理解科技创新。如查英青认为“科技创新是知识创新与技术创新的合称” ；周寄中认为：“科学创新包括基础研究和应用基础研究的创新，技术创新包括应用技术研究、试验开发和技术成果商业化的创新。科学技术创新就是科学创新和技术创新两部分的总和。”

从知识经济的角度看，技术创新也是一个从知识的生产、传播到使用的完整过程。知识经济与国家创新体系的关系体现在：技术创新这一过程中会涉及一个经济体系内的多个部门、多个主体，它们分别承担着知识的生产、传播和使用的功能。只有这多个部门能有效地互相作用，才能真正提高一个国家创新体系的效率。

科技创新过程对经济系统的变化产生巨大影响。在这个过程中，科学技术作为内在变量，既是各种不同形式的知识，又是各种不同的物质产品，可以通过人们对它的需求而表现为不同的形态，但它的基本内涵主要体现在人的创造行为之中。科技创新通过人们以科学技术为核心的不同创造行为，在时间序列上成为前后协调一致的过程。可以把科技创新看做是技术创新过程前移而形成的过程，包括技术发明与科学发现的过程。

科技创新的特性主要包括复杂性、不确定性、高风险性、高投入性和高收益性等。只有深刻地理解这些特征，才能更好理解它的各种组织活动及其变化。

（一）复杂性

科技创新活动是一个复杂的过程。其复杂性具体包括五个方面：（1）科技创新过程中的变化具有多重性，涉及能力、手段、知识、工具、方法、方式、程序等，它们既有有形的，也有无形的。（2）有众多创新主体的参与，如企业、政府、中介机构、大学、科研院所等；每一类创新主体都充当不同的角色，比如政府除了营造创新的政策环境的主要角色外，在具体过程中还充当投资者、决策者、实施者等角色。（3）存在着多种非线性的互动作用，包括同类主体的相互作用、非同类主体的相互作用、主体内部的相互作用，它们通过信息、知识等多种流动方式表现为公私的、人际的、机构的等多种关系。（4）在科技创新过程中，宏观上表现为多个阶段，它们存在着多重信息的扩散和回馈过程。（5）根据创新目标和要求不同，科技创新表现为从个体到企业，再由企业到创新群体，进一步到区域和创新系统等，跨越不同的创新层次。

（二）不确定性

以首次商业价值实现为标志的科技创新，不是做重复性的工作，而是前人没有实践过的行为。在采取新的实践行动之前，人们只有以前相关的经验，所依据的知识、信息等都是不充分的。任何一个科技创新项目，一旦按照创新目标展现开来，在内在结构和外部环境中就会出现许多新的因素。创新主体对这些新出现的因素，只有某种意向，缺乏了解，具体是什么，什么时候、什么地点出现，怎么样产生等问题，几乎是一无所知，它们的出现具有偶然性和意外性。这就是不确定性，是指人们的认识与科技创新客观存在的状况和结果之间的距离，是信息、理性差距的具体表现，它是不能用概率来估算的。在科技创新过程中，具体可以分解为技术方面的、市场方面的、收益方面的、制度环境方面的不确定性。科技创新的目标要求越高，难度越大，不确定性就越明显。

（三）高风险性

风险性与不确定性密切相关，凡是有不确定性的地方，就会有风险性，但反过来说却不一定成立。风险性是从人们承担科技创新后果的代价来理解的，它是以时间序列来进行估算的，是指可能发生某种无法预知的不好或有害事情而需要付出的代价。科技创新的高风险性，一方面是指由于高失败率而带来的巨大损失量。从成功率来看，纯学术性基础研究能最终实现科技创新的概率只有5％，而所有科技创新的成功概率约为50％。即使创新主体以为已经充分地掌握有关成功的所有要素，采取最好的管理手段，科技创新失败仍在所难免。一旦失败，不得不承担代价。另一方面，是指因失败使科技创新的高投入无法收回，从而蒙受巨大的损失，尤其是高科技创新更是如此。

（四）高投入性

任何一种生产实践活动都需要投入。科技创新往往需要高投入。现代大多科技创新以最新的高技术为基础，需要许多高智能的科技人才。同时，由于科技创新涉及的因素多、范围广、技术难度大，需要投入大量的资金来添置、更新、改造有关的设备和设施，购买生产性的原材料，进行技术开发研究工作和市场销售等。这些投入需要做的工作都是开拓性的，比如新的社会关系、经济关系、市场关系，因而比既有的生产性的投入大得多。在创新企业中，研究开发的费用为一般生产性企业的10 倍～ 20 倍，用于再研究开发的费用占销售收入为5％～ 15％，高出生产性企业的2 倍～ 5 倍。

（五）高收益性

科技创新能带来巨大的经济效益。科技创新能够使生产效率极大地提高，降低生产成本。科技创新给企业确立新的核心竞争力，创造竞争优势，在一定时期内形成技术垄断。这种优势与垄断可以获得超额附加值，即高额垄断的利润，收益极高。如果能进行持续创新，不断地创造这种优势和垄断地位，那么高收益更是源源不断。尽管科技创新存在很高的失败率，但是由于高效益的存在，成功之后完全能够弥补因失败而造成的损失。

二、科技创新动态过程

科技创新动态过程是一个复杂整体，对此，必须确立与时代一致的整体复杂性思维范式，就是从研究对象的整体出发，分析与理解研究对象的各个方面，在整体与部分及整体与环境之间把握研究对象的性质与规律。整体复杂性思维范式不是把对复杂事物认识的复杂化或模糊化，而是以复杂性为前提，以对复杂事物有更清晰的理解。

（一）阶段分解

阶段性是时间的概念。按照科技创新有关事件的时间先后顺序，再根据研究目标，创新的完整序列可以划分为若干个相对独立的部分。

从部门的角度，科技创新过程可以划分为研究开发部门、设计部门、工程部门、生产部门、销售部门等活动阶段。从科技创新活动特点的角度，可以划为思想形成阶段，解决问题或发明阶段，实现阶段，把解决问题的方法或发明推向市场阶段。从科技创新决策的角度，可以划分为感性阶段、概念化阶段、开发阶段、作业阶段。

在感性阶段，根据市场和技术变化以及有关的知识，察觉到存在一些创新的机会，形成创新思想。在概念化阶段，市场需求与科技成果之间的相互作用，形成了技术经济的新构思，即根据科学技术原理，使创新思想在概念上得到论证，根据技术、商业和组织等方面的情况，从理论上证明创新思想具有可行性，而且这些技术、商业和组织方面的情况是确定的，拟出完整可行性报告，据此进行创新决策。在研究开发阶段，创新活动的重点是技术开发，企业根据市场变化和技术变化所提供的机会，及时地作出决断，利用自身的各种创新条件，探索新产品或新工艺等应用的可能性，并使之变为现实。在设计或试制阶段，创新活动的重点是提供新产品原型或新过程的构思，并进行工程开发，提供可以实施设计的图纸和相关资料。与前阶段相比，这阶段受经济因素的影响加大，投入的资金也大大地增加，同时还需要与生产部门结合，目前我国企业技术创新的主要障碍大多在这个阶段。在生产阶段，创新活动的重点是新产品或新工艺并入生产过程中，进行生产，这时在生产组织和管理上有许多新变化，需要及时地加以解决，同时新产品或新工艺还需要加以改进、修改和完善。在市场阶段，创新活动的重点是实现创新成果的商业价值，把创新成果推向市场，接受市场的考验，并通过市场提供的各种信息不断地加以改进、完善，进而取得经济效益。

（二）层次分解

作为整体的过程，科技创新包括由国家、地区、行业、企业、研究机构、大学、工作小组和个人等层次所构成的创新活动。不同的层次解决创新问题的战略目标和相关的措施不同。在国家层次上，更多地考虑创新对经济与社会发展的长远战略目标，在于通过创新来提高国家的综合国力，以增强竞争力，因此除了在创新源头的基础研究上投入外，还要根据产业发展的趋势，确立创新支持政策，重点在高新技术产业上。在这个系统中，还包括企业、研究机构、大学、中介组织机构、投资机构等，它们各自在创新过程中开展相应的创新活动，承担一定的创新功能。地区或区域层次与国家层次极为相似，包括战略目标和次一级的单元系统等。

在行业层次上，科技创新过程更加强调技术因素，如信息技术、生物技术、核能技术、航空航天技术、新材料技术等。产业层次创新战略实施在很大程度上服从国家战略的需要。它同样也包括了以企业为核心的众多次一级单元，例如行业研究开发机构、中介组织、大学等。

企业在科技创新过程中是最为突出的层次。在企业层次上，创新战略主要来源于对自身能力和市场需求的适当选择，倾向于鼓励和支持有明确的经济回报的科技创新项目。由于企业在创新能力上具有异质性，因此所采用的创新战略是各不相同的。如果企业自身研究开发的能力强，那么可以采取自主创新战略，不断地开发并推出新的技术产品；假如企业自身创新能力不强，则多采用模仿创新战略，不断地跟进，改进产品质量，完善创新。企业创新过程还可以从其内部来划分不同的层次，包括研究开发、生产、管理、市场营销等。

研究机构和大学在科技创新过程中功能性质极为相似，作为创新过程不可缺少的部分，一般情况下，它们是创新知识与信息的源头，通过向创新者提供知识来参与创新过程。在这个过程中，创新知识和开发研究中的一些成分，往往会脱离它们内部构成的结构约束，产生“溢出”效应，进一步促进创新。

工作小组虽然服从上一层次的战略目标，但在科技创新行为上有着明显不同，与个人创新行为一样，是最为活动的单元，通常是为了实施创新的时间战略而设立的，表现为规模小，创新能力强，团队精悍能干，协作好。

个人层次上的科技创新20 世纪前较为突出，20 世纪以后，个人创新行为约束在上一层次之中，往往通过上一层次的创新行为来体现，尤其是在企业层次上最为突出。对于在大学及研究机构中的个人创新行为，通常在创新行为到一定程度后，如果不能与它们进行有效的整合，那么就会脱离原有母体，独立出来进行创新。创新过程，包括选择创新方向、确立创新目标、实施创新方案、产生创新成果、接受检验、推广和应用创新成果等。

科技创新的动力主要来自两个方面：一是学科发展自身的要求，就科技主体而言主要是好奇心的驱动；二是经济发展和社会环境的要求，也即经济利益或国家利益、社会需求的驱动。在知识经济时代，后一种驱动更为突出，但好奇心对科技创新的驱动仍然重要。

（三）要素分解

科技创新整体过程的要素分解可以从结构和功能两个维度上来进行。

在结构维度上，科技创新系统包括政府、企业、用户、中介组织、大学、研究机构等。政府除了政策和体制设定的角色外，还要把有关资源与系统的创新活动相连接；企业是创新活动最为活跃的单元；用户是创新源头，通过它所提供的信息，创新主体能够有效地进行创新；中介组织主要是协调企业开展创新行为，沟通企业与政府、大学、研究机构的信息联系，并协作承担企业创新行为的一些工作；大学与研究机构是企业创新的来源之一，通过提供各种信息和知识，促进企业创新。这些单元要素如果进一步分解，那么最终会分解到人。人是各不相同的，各自具有创新特长。

在功能的维度上，有思想、信息、知识、劳动、资本等。创新思想是有关创新的想法或设想，它是创新活动的先兆，来源于创新者的创新行为、技术变化以及市场的需求。信息是具有新内容的知识，是创新活动状态的表现，还是创新系统组织程度和有序程度的体现。对不同创新者而言，信息是相对的，信息的有效获取和加工不仅能够对创新决策有重大的帮助，而且还可以帮助企业解决创新过程中的问题，加速创新的进程，还能够有效地加速创新活动的各个部分有效地沟通。知识包括知道是什么的知识，知道为什么的知识，知道怎样做的知识，知道谁能做的知识，由显性知识和隐性知识构成，知识有效流动及其与创新其他因素结合，可以促进创新思想的转化，加速信息的传递，促进资本有效使用。资本与劳动通常被看做是传统的生产要素，同时也是创新要素，创新结构中各个要素通过资本和劳动来支撑。

三、科技创新模式分析

科技创新受到自身演变的内在动力与外部压力的影响，发生过程性变化，在一定的时空中，形成相对稳定的定式或程序及形态，也即科技创新模式。科技创新模式是对科技创新现象的抽象，它突出科技创新现象的主干而舍去多余琐碎的部分，包含科技创新现象的基本构成和主要构架、成分之间的作用机制和科技创新现象所蕴藏的价值。它是对科技创新现象普遍性和规律性的理解和一般性意义的概括。科技创新模式常常决定科技创新现象所要展现的规则和可能。

（一）线性科技创新模式

1.科技推动模式

技术创新是熊彼特创新理论的主要内涵，如果把从熊彼特创新理论中概括出来的技术创新推动模式进一步拓展，可得出科技推动的模式。熊彼特关于技术创新的理解，前后的思想认识有差异，前期过于强调小企业中企业家的作用，而后期则主张以大企业为主，由此概括出两个模式：一是强调小企业作用，把科学技术看做是外生的因素的科技创新模式（图1-1）；二是以及以大企业为主导，把科学技术看做是内在因素的科技创新模式（图1-2）。

外生科技推动模式又称企业家创新模型。弗里曼把其要点概括为：第一，有一个与科学新发展相关但不能确定的基本发明流，它们大半处在现有企业和市场结构之外，虽然可能受到潜在需求的影响，基本上不受市场需求的影响；第二，一群企业家意识到这些发明的未来潜能，准备冒发明和创新的风险，这种冒险行动是一般资本家或经理不敢做的；第三，一旦成功地作出一项根本性的创新，它将使现有市场结构处于不均衡状态，成功的创新者将获得短期的超额垄断利润，但这种垄断会随着模仿者的进入而被削弱。 ^[1]

内在科技创新模式又称大企业科技创新模型。在这一模型中，企业家让位于大企业，大企业由于具有巨大的资金和资源优势，把科学技术活动的一些内容作为企业整合过程中的一个部分：创新的研究与开发工作，即内生因素，此因素还与外生的科学技术相耦合。大企业通过成功的创新到增加研究与开发投资的负反馈机制来不断地调整创新整合，以保证创新沿着更有利于创新成功的方向进行。

比较这两个科技创新模式，可以看到，科技创新的动力都来源于科学技术，是科学技术不断发展而推动的结果。在科技的推动下，从创新成功的结果中获得许多信息，这些信息反馈使企业作出更好的创新决策，以便进一步调整科技创新的过程，并最终走向市场。这个过程是线性的，因此把它们称为线性科技推动模式。

后来人们归纳出更直观并易于理解的科技推动模式（图1-3）。这个模式在20 世纪50 年代至60 年代中期在国外相当流行；20 世纪80 年代在我国，许多人乐于接受它。从宏观上来看，它比较符合人们所观察到的科技创新现象。

科技推动模式把研究开发作为科技创新的主要源泉，基础研究产生新思想，推动创新。按照这种观点，市场与企业都是被动地接受研究开发成果的。这是一种极端的情形，对根本性创新有较强的解释力，但对渐进性创新得到证实的例子不是很多。许多研究结果表明，基础研究、研究开发投入更多并不一定就有更多的创新产生。就是说，并不是所有的研究开发成果都具有商业价值，即存在着有效的研究开发成果的问题。如果只强调科学技术的投入，而忽视创新的整合方式及其潜在商业价值的市场需求，创新成功的机会将会大大减少，并且反过来影响科学技术的投入。

2.需求拉动模式

在相当长的一段时间里，科技推动模式被看做是对创新行为的确切描述。但是，美国学者施穆克勒的研究结果表明，市场增长和市场潜力决定发明活动速度与方向，即市场需求处在科技创新过程的源头，是科技创新的动力。这个观点被提炼为市场拉动模式（图1-4）。市场拉动模式也是线性的，由一系列先后发生的连续过程来实现。市场需求的信息为企业提供创新决策，引导基础研究以及研究开发活动，拉动科技创新的过程。

市场拉动模式与科技推动模式的动力截然不同，许多实证研究表明，它具有一定的普遍性，还可以进一步简化（图1-5）。市场拉动模式强调创新思想来源于客户的需求，研究开发部门的活动是被动的，科学技术发展所产生的成果只有与市场需求一致时，才有可能成就创新。

在理论上，科技推动模式与市场需求拉动模式在动力上截然不同，引发了激烈争论，很难确定到底哪一方的动力作用大还是小。

（二）非线性科技创新模式

1.科技推动与市场需求的互动模式

大量研究创新的结果表明，科学技术和市场之间是一个相互耦合的过程，科技推动与市场拉动模式只是科技创新的一个侧面，因此理论上应当把它们统一起来，由此形成科技推动与市场需求的互动模式（图1-6）。

在这个模型中，可以区分出五条技术创新的路径：

路径1：以C为环节。该路径起源于发明设计，通过详细的设计和检测而得到继续，最后终于市场销售，类似于线性模型。

路径2：以一系列F、f为标志的反馈回路。其中F为主反馈，市场信息反馈影响到创新过程的各个环节； f为次反馈，市场信息只在某个环节上影响创新行为。通过反馈回路，不断学习，发现问题，解决问题，循环往复，最终沿着更有利于创新实现的发展。

路径3：以K、R为标志的循环回路。如果创新某一环节出现问题，可以有两种路径来解决：其一是1—K—2 的路径，通过现有知识系统将问题加以解决，并返回向下一环节过渡；其二是1—K—R—4 的路径，通过现有知识系统不能解决的情况下，则进行研究开发工作，然后再返回相应的阶段。

路径4：以D为标志的互动路径。科学研究常常带来全新的问题，使创新发生根本性变化，与此同时，发明设计向科学研究提出新问题，促进科学研究的深入，在两者之间互动强化。

路径5：以I、S为标志的反驱动路径。创新通过其自身来约束科学研究的发展方向，加强创新与研究间的相互整合。

以上所区分的五条路径并不是孤立的，在创新整合过程中，它们是一个整体，它是由企业内部组织和外部组织相互沟通所组织的复杂网络，这一网络把企业内部的功能与外部的科学技术机构和市场结合起来，在各个阶段中存在着不同程度的连锁和反馈。

为了清楚把握这个模式的含义，可进一步简化为以下的图示（图1-7）。该图显示科技推动与市场拉动相互联结和交互作用。

这个模型把科技推动与市场需求两个动力综合起来了，虽然克服了线性模型简单化的倾向，但是人们对在创新过程中到底哪一个动力更具有决定性，不仅缺乏有效的经验数据支持，而且在理论上也很难判断；在创新的具体过程中，有时技术推动更为突出一些，而有时市场需求更为突出一些，因此有的学者认为，这一模式又像一把剪刀的两个刀片一样，技术推动与市场需求发挥着各自的作用。“科技创新一方面包含确认市场需求，或更确切地，用经济学的行话来说，确认新产品或工艺的潜在市场；另一方面，它不仅包含着一般上可以应用的技术知识，而且还包括了源于研究活动的新的科学知识和技术知识。” 这就意味着：科技创新已从科技供求的双方相互作用的简单模式向一个涉及多重创新主体的内外功能联系更多、角色多样和影响因素更为复杂的方向转变。

2.一体化模式

科技推动与市场需求相互作用的模式尽管克服了线性创新模式的局限，但仍然没有解决创新过程中科技供需之间的矛盾。显然，以科技供需的矛盾为动力创新过程，以哪一个为始点都是不可能的，也是没有必要的，因为创新过程是整体性的复杂过程，本质上是连续的，一体化模式正是在这一背景下提出来的。这个模式可以用图1-8 来表示。

与上述科技创新模式不同之处在于，这个模型的创新过程的主要特征不再是阶段性，而是曾经被区分为单元的功能，即过程结构不以时间作为主要因素，而是以功能作为主要因素，因而功能的相互整合是创新得以实现的基本前提。换言之，完成创新的各个功能单元具有共时性，并行作业，各个单元的功能在高水平上发挥，走向一体化。

3.科技创新网络模式

自20 世纪90 年代后，企业发展的战略发生了许多变化，主要特点包括企业之间的合作、技术积累、产品与生产一体化等。实施创新的企业必须对外部环境的变化作出更为积极的战略反应，争取在新产品时间和成本上取得决定性优势，以更低的成本和更快的速度开发出新产品。而科技创新过程涉及复杂的横向和纵向联系，正在走向网络化，不断地在整体上提升创新整合的时效。

罗斯维尔认为，促进创新整合能力与时效提高的因素包括组织、管理和技术变革等方面，概括起来有：时间战略；管理高层的献身精神和支持；充分的准备，做好动员和资源安排工作；提高直接开发活动的效率；采取横向管理模式，鼓励低层次人员参与决策；给予产品开发支持人员及项目管理权力；详细的初始产品说明书；在产品开发和原型化期间组织综合小组；进行全面质量管理；运用渐进性开发战略；采用继承战略；设计上整合新老产品；灵活设计；注重技术的经济性；与供应商密切联系；建立最近的元件数据库；吸收领先的用户；掌握利用外界技术诀窍；利用先进网络通信手段与有关企业进行交流和实现数据资源共享；在生产纵向合作中使用CAD系统；应用快速原型技术；使用模型开发；建立技术验证仪器；使用专家系统进行辅助设计。根据这些因素，罗斯维尔在理论上总结，提出了系统创新网络模式，其模式可以提炼、改进为以下的简图（1 －9）。

在这个模式中，科技创新不仅在其内部各个功能单元之间一体化，而且这种一体化还与其外部的有关组织，尤其是同类创新企业之间存在着极为紧密的战略合作关系，多种组织之间的功能交叉重叠而构成网络关系，即科技创新的网络模式。这个模式更多地以专家系统作为辅助开发手段，采用计算机辅助设计及集成制造系统，以仿真模型取代实物模型；利用信息技术，以更为柔性、更快、更灵活、更有效率的方式来实施科技创新。

[1] Chris Freeman， Luc Soete. The Economics of Industrial Innovation .The MIT Press， 1982，p.214. ayx7+c4GG7TyA5ye3YNpjbk/Y5Zoed5prkEwNMz2muKo/USuhUwzSDjpcpMrVOwU