论技术复杂性及其带来的创新难题

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论技术复杂性及其带来的创新难题

目前,复杂性研究正在成为科学技术研究的前沿课题,并已渗透到自然科学和人文社会科学的许多领域,正在作为一种新的研究范式而兴起。〔1〕自熊彼特提出创新概念后,人们就开始了技术创新的研究,直到现在仍是技术经济学和技术社会学研究的主要问题。近年来,随着技术复杂性概念的提出,技术创新面临技术复杂性带来的困扰,这就要求我们用复杂性思维思考解决技术创新的复杂性问题。 1·1 技术复杂性的界定雷克鲁夫特和卡什两位学者通过运用简单产品/简单过程、简单产品/复杂过程、复杂产品/简单过程和复杂产品/复杂过程这样一个矩阵,区分了简单技术与复杂技术,并提出“技术复杂性”这一概念。

他们认为我们的生活中充满复杂性,特别是技术的复杂性,复杂性的概念是宽泛的,至今没有一个确切的定义为世人所公认。但很多界定都涉及到复杂性是系统的一种特征,就是由不同种类组成的相互关联起作用的部分整合而成的实体。所谓技术复杂性是指一项技术不能被一个技术专家单独理解和设计,也无法详尽表述且跨时空交流。〔2〕克瑞纳(khurana)在其文章中,也运用了技术复杂性这一概念,并有新的理解。。〔4〕(3)技术复杂性具有自组织性。自组织是指复杂系统中独立元素彼此进行着相互作用,这些作用并没有特意的进行策划、组织、控制,而是个体之间相互依赖、自然演化的结果。自组织指的是系统不需要外部指令,而在一定条件下自行产生特定有序结构的过程。技术系统具有自组织产生的条件:它是一个开放的系统,与人类社会系统、周围自然环境系统不断进行着物质、能量和信息的交换;各类相关技术发展水平之间会产生不一致,这促使技术系统进入了发展的不平衡状态;技术系统内部也存在着涨落力,这就是有创造性的技术发明,蒸汽机、电灯、计算机的发明都促使人类进入了一个新的技术时代。

(4)技术复杂性具有整体性。多层次是复杂系统必须具有的一种组织方式,层次结构是系统复杂性的主要来源之一。技术系统是逐级分层的,是由技术组件、子系统和技术整体构成。技术系统是按照层次方式由低级到高级逐步进行整合的,首先对组件进行整合,形成众多的子系统,再对子系统进行整合,形成较高一级的子系统,一直到形成完整技术系统。而且各层次之间并不是完全割裂的,作为一个复杂系统,层次之间相互交叉、相互协同、从低层次向高层次演化,形成一个完整的系统整体。

(5)技术复杂性具有自适应性。自适应是自组织的系统在进行自我调整过程中,不是被动地对所发生的事件作出反应,而是积极寻求将一切转化为有利因素。技术系统的自适应是从技术系统与外界关系的角度,对技术系统自组织过程的一种描述。

他强调在一定的外界环境下,技术系统通过自组织过程适应环境,而出现新的结构、状态或功能。

(6)技术复杂性具有社会网络性。技术系统存在于一个更大的社会技术系统中,有着广泛的社会资源可供利用,且每个技术专家只拥有局部的技术知识和技能,要保持技术系统的整体性,技术系统的主体和要素必须通过自学习形成一个相互作用的社会网络。 从技术复杂性的表现形式来看,这要包括:(1)产品复杂性。产品是由零件及信息产品中的基本信息、原始数据组成,组化。例如,通过先进制造系统制造的产品,就充分体现了产品复杂性。 先进制造系统是靠集成的要素之间通过互动作用,产生复杂的结构,其中要素的变化就会带来整个产品结构的变本单元与要素通过动态的非线性集成的方式形成丰姿多彩的顾客化、高附加值的产品,且这种产品具有复杂的体系结构,如飞机等。 (2)过程复杂性。产品开发的过程中,每个阶段和环节都是相互联系和相互作用的,阶段和环节经过动态反馈,产生各环节的协同作用。例如,先进制造系统(柔性制造、cims等)体现了过程复杂性。


先进制造系统是一个自组织过程,其实质就是使企业产品同市场的需求协同,制造系统、经营过程、企业组织同新产品设计、加工与经营需求相协同。 (3)产品与过程交互复杂性。现在越来越多的技术复杂性表现为产品与过程的交互复杂性。产品和过程本不可分,且相互作用走向更大的复杂性。

正如雷克鲁夫特和卡什所列出的,现在商业中处于主导地位的技术是复杂技术,是处于复杂生产和复杂过程这一象限中的。

2 技术复杂性带来的创新难题2·1 非线性的难题自20世纪50年代以来,手工生产、大批量生产的技术创新一直遵循线性模式。一般认为产业技术创新或多或少是一个线性的过程,它开始于科学发现,通过产业研究开发、工程化和制造活动,已被市场接受的新产品和新工艺而结束。线性模式强调技术创新过程在逻辑上和实践中都是时空连续的,例如爱迪生发明促动了后来的创新。基础科学研究是创新的主要源泉。面对技术复杂性,技术创新强调过程中的各阶段和环节的交互作用,系统内部诸要素之间的相互作用成为非线性的,技术创新需要非线性模式。技术创新面临非线性难题。 2·2 协同竞争的难题在技术创新系统中,其内部诸要素或不同技术创新系统之间对外部环境或条件的适应与反应不同,技术创新主体的创新能力不同,获取的物质、能量以及信息的质量也存在差异,因而必然造成竞争。

竞争成为不同技术创新主体的主要观念。然而随着技术复杂性的出现,强调技术创新的整体行为,复杂的非线性相互作用表达了竞争与协同的辩证关系。 技术创新过程是一项技术研发、生产经营管理于一体的社会实践活动,因而更应强调技术创新系统之间的协调性和同步性,需要创新决策者、创新管理者和创新实施者之间的协同作用。当前技术创新面临协同竞争的难题。

2·3 技术创新过程的动态化难题技术创新过程包含了创新设想形成、创新目标确定、研究开发、试制、生产、销售等诸多环节。原有技术创新理论遵循传统经济学,局限于对经济现象一致性和把一切经济行为归结为一种静态均衡过程的研究。创新活动通过单向负反馈,使系统趋向于唯一的静态均衡点。而技术复杂性要求创新过程拥有动态反馈机制,通过正反馈打破静态均衡点,走向动态进化。〔5〕2·4 社会合作的难题在传统经济条件下,技术创新活动是单个企业和其它研究机构的创新活动。对于当时的技术条件下说,这些创新主体拥有足够的技术创新能力和资本,一般独自进行研究开发,并能取得成功。随着技术复杂性的出现,企业或研究机构不可能拥有全部的技术和知识,为了获得技术创新的成功,创新主体必须在技术的复杂社会网络中寻求广泛的社会合作。同时技术复杂性具有不可预测性,必然导致创新的巨大风险,创新主体寻求合作以降低风险。

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