技术创新与产业的跨越式发展———个改进的A—U模型及其应用，本文主要内容关键词为：技术创新论文,跨越式发展论文,及其应用论文,模型论文,产业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F49 文献标识码：A 文章编号:1009-489X（2001）02－0044－04 人类的产业发展史实际上也是一部人类产业技术进步史，而产业技术进步的关键在于技术创新。技术创新是产业发展的基础，产业发展是技术创新所带来的必然结果。因此，深入探讨创新演进与产业发展的内在关系，揭示技术创新推动产业跨越式发展的一般规律，对于我国制订科学合理的产业发展战略，尽快缩小与发达国家的经济差距，具有重要的理论意义和现实意义。
一 传统的A－U模型介绍
（一）传统A－U模型的提出
美国哈佛大学的阿伯纳西（N.Abemathy）和麻省理工学院的厄特拜克（Jame M.Utterback）从70年代起对产品创新、工艺创新和组织结构之间的关系作了一系列的考察，以产品生命周期理论（PLC 理论）为基础，通过对许多行业和创新案例的分析，发现三者之间既遵循着不同的发展规律，又存在着有机联系，它们在时间上的动态发展影响着产业的演化。并通过引入主导设计概念，以产品创新为中心，提出了产业创新动态过程模型[1][2]，即Abernathy-Utterback 创新过程模型，简称传统A－U模型（如图1所示）。
（二）传统A－U模型的两个主要特点
1、引入了主导设计的概念。 主导设计是描述产业创新动态过程的一个重要概念。所谓主导设计，厄特拜克认为，是指能赢得市场信赖的一种设计，是通过综合过去产品变化中各自采用的技术创新而形成的一种以新产品（或一系列特征）为形式的设计，是竞争者和创新者为支配重要的市场追随者而必须奉行的一种设计。如在个人计算机产业， 80年代IBM推出的带有一个TV显示器、标准磁盘驱动器、QWERTY 键盘、Intel芯片、开放结构、MS DOS操作系统的IBM360型计算机，成为了以后计算机发展的主导设计。这些技术都是市场上已有的，但IBM 把它们组合在一起。
图1 A－U产业创新动态过程模型
2、揭示了技术创新和产业发展之间的内在关系。 阿伯纳西和厄特拜克把产品创新、工艺创新及产业组织的演化划分为流动阶段、转换阶段与特性阶段，认为产业的创新类型和创新程度取决于产业的成长阶段。
流动阶段。根据A－U模型，流动阶段处于产品生命周期的早期， 产品原型的创新水平很高，产品变化快，设计具有多样性；数家小企业并存，创新的重点在于产品的性能；创新具有很大的不确定性，企业不知何种产品具有最大的市场潜力。创新的思想来源很多，可来自顾客、顾问或非正式的外界联系。此时最大的特征是主导设计尚未确定，其产品在技术和商业上都处在不断“尝试—纠错—尝试”阶段。
转换阶段。经过一段不断以“尝试—纠错—尝试”为特点的技术发展和变动时期，会出现一个将技术资源与市场需求联结起来的、代表优秀产品的主导设计。如安德伍德V型打字机、福特T型车、IBM360型计算机。主导设计为产品的发展提供了一个“标准”，降低了市场的不确定性。在主导设计出现后，产品创新率急剧下降，产品基本稳定，大规模生产成为可能，专用生产设备逐步取代通用生产设备，创新重点从产品创新转移到了工艺创新。
特性阶段。主导设计的出现使产品设计、生产程序与生产工艺日渐标准化，市场需求稳定，大规模生产使制造效率大大提高，企业由此享受到大规模生产的好处。企业进一步创新的重点是以降低成本和提高质量为目标的渐进性工艺创新。生产过程和企业组织日趋专业化和纵向一体化。稳定阶段对应于技术学习曲线上的成熟期，通常也是产品生命周期的中后期。
二 改进的A－U模型与特征
（一）A－U模型的一种改进形态
传统的A－U 模型只描述了一个特定技术轨道上的产品创新和工艺创新的分布规律和一般过程，即在同一代产品（此处同一产品是指核心技术原理相同的产品，其产品划代是以核心技术原理是否相同为根据的，下同。）技术生命周期中技术创新和产业发展之间的关系。传统A—U模型中所描述的三个阶段（流动阶段、转换阶段与特性阶段），也仅仅是产业发展过程中处于同一代产品技术生命周期内的三个阶段。正因为这种原因，我们可以称传统的A-U模型为一种短期的A—U模型。然而，产业的发展是由一代接一代具有各自不同生命周期的产品演化过程的集合。根据PLC理论，一代产品技术生命周期的完结， 并不表明一个产业的完结，而是由于根本性技术创新的出现使产业得到了质的提升，即产业由原来的技术轨道跃入到了一个新的技术轨道，新一代产品（图2中的侵入产品）替代了老一代产品（图2中的现有产品），并沿着新的技术轨道开始了又一轮的产品技术生命周期。这种依次替换的一代接一代的产品技术生命周期的有序组合，构成了产业发展的历史轨迹。因此，以PLC理论为基础，从产业发展和演变的全过程来考察，可以得出技术创新和产业发展呈现出如图2所示的动态关系模型。从形式上看， 这种模型是由一系列传统A－U模型的组合；从内容上看，这种模型突出了技术根本性创新与产业跳跃式升级的关系；从时间跨度上看，这种模型强调的是产业发展的全部过程而不是某一代产品的生命周期。所以我们称这种改进的动态模型为技术根本性创新推动产业跳跃式升级关系模型，或称长期A－U模型。
图2 根本性的技术创新推动
产业跨越式发展的改进A－U模型
（二）改进的A－U模型的主要特征
1、产业的升级是通过产品的更新换代体现出来的。图2表明，每一代产品它的完整的生命周期依次经过引入期、成长期、成熟期、衰退期四个阶段，然后逐渐被新一代技术的产品所替代，正是这种新老产品的替代过程构成了产业发展的链条。从技术周期和产品周期的关系来看，技术周期贯穿于产品的生命周期，每一代产品的完整生命周期都是以根本性技术创新的产生为起点，以主导设计的出现为走向成熟的标志，以下一代根本性的技术创新的出现为开始衰落的标志，以下一代产品主导设计的出现为终点。
2、产品的更新换代存在一个竞争期。 产品的更新换代存在一个竞争期（竞争期是指产品1的衰落期和产品2的引入期/成长期的共存期，即对于产品1是衰落期，而对于产品2则是引入期/成长期），这个竞争期（见图2阴影部分）开始于侵入产品根本性技术创新的出现，终止于侵入产品主导设计的产生。竞争期对于老一代产品来说，是其生命周期中的最后一个阶段——衰落期，对于新一代产品来说，是其生命周期中的最开始的两个阶段——引入期和成长期。竞争期的长短取决于从根本性技术创新的出现到主导设计产生之间距离的大小，反映了新老两代产品的替代速率。显然，新一代根本性技术创新出现得越早，且新一代根本性技术创新出现到新一代主导设计产生之间的时间越短，竞争期则越短，新老两代产品替代的速率也就越快。竞争期既是新老两代产品的断裂带，也是新老两代产品的连接带。
3、产业的升级是跳跃式的。改进的A－U模型表明，产业升级是以跳跃式方式进行的，是非连续性的，其跳跃的直接原因就是根本性技术创新的出现。我们知道，根本性的技术创新与渐进性的技术创新对产业发展的影响不一样，根本性的技术创新是以技术发生了原理性的变化为前提的，而渐进性的技术创新，其技术原理没有发生变化。因此，本模型所指的产品更新换代是指技术原理完全不同的产品的更替。也就是说，模型中对应于不同代的产品，其技术处于完全不同的发展轨道。如在彩电行业，如果生命周期1 对应的是模拟彩电（现有产品）的发展过程，其技术原理是模拟技术，那么，生命周期2 对应的是数字彩电（侵入产品）的发展过程，其技术原理是数码技术。很显然，由于数码技术的出现，从模拟彩电到数字彩电是彩电产业的一次跳跃式升级。
4、产业的发展具有可跨越性。从改进的A－U模型可以看出，产业自然发展的历史链条是一个连续性和间断性相统一的过程。产业自然发展的间断性体现在产业升级的跳跃性，而产业升级的跳跃性又是由技术创新的跳跃性所决定的，技术创新的跳跃性必然导致产业发展的跳跃性。人是具有主观能动性的，利用人的主观能动性和产业跳跃式发展规律，使得一个企业可以通过技术创新，越过产业的某些自然发展阶段，直接进入新的产业或产业的最新发展阶段，从而站在新的技术平台上，运用新的竞争规范参与新一轮的竞争；也可以使一个国家或地区（特别是相对落后的国家或地区），通过技术创新发展高新技术，绕开发达国家的工业化历史轨迹中产业发展的某些中间过程，实现跨越式发展（此处跳跃和跨越的主要区别是：跳跃强调的是空间垂直距离的落差以及前后两个事物之间属性的质的变化；跨越强调的是越过一定时间和空间的界限以及前后两个事物之间的属性的质和量的变化），从而缩短工业化道路，获得后发优势（如图3所示）。如在家用音像设备产业方面， 中国的磁带式录像机生产是非常落后的；不论在技术还是在工艺上一时都无法赶上发达国家的水平。但是由于抓住了根本性创新VCD 出现的机遇，使得中国能够跳过磁带式录像机的发展阶段，直接进入VCD行业， 并很快处于领先地位。又如芬兰抓住了移动通信的机遇，通过跨越式发展，成为了移动电话先进国。印度抓住了软件技术的机遇，通过跨越式发展，成为了软件出口大国。
图3 根本性技术创新、产业跳跃式升级与产业跨越式发展关系模型
三 改进A－U模型对实现产业跨越式发展战略的理性思考
建立在传统A－U模型基础之上的改进A－U模型，进一步揭示了根本性的技术创新与产业跨越式发展及其各个竞争态势之间的关系，为我们讨论产业跨越式发展战略提供了分析工具和思想方法。根据改进的A－U模型，实现产业跨越式发展，应注意以下几个问题。
（一）准确把握主导设计
根据改进的A－U模型，由于根本性技术创新的出现，产业可以实现跨越式发展，而产业跨越的最终落脚点或平台则是主导设计。埃伯纳西和厄特拜克在实证研究中发现这样一个共同的特点：在每一个产业发展的初期，许多公司会混乱地进入这一新兴的产业部门，然而只有少数公司生存下来，这些生存下来的公司是在“偶然”的时候采用了所谓主导设计，然后又转到注重产业一体化和大规模生产上。这就是说，通过技术创新实现产业跨越式发展，首先要把握和选择好主导设计。如果在主导设计出现之前（即在产业发展的初期）就进入某个产业，应该随时注意产业技术的发展趋势，瞄准主导设计出现的可能方向，并争取率先推出主导设计，掌握主动权；如果在主导设计出现之后进入某个产业，就应该准确地辩识和把握好已经出现的主导设计。这样，才能实现成功的跨越，否则，将会犯方向性的错误，欲速则不达，甚至事与愿违。在国内外这方面都有很多教训值得我们借鉴。如80年代初期，我国想发展计算机产业，当时计算机的主导设计还未完全显露，再加上客观上美国不同意向我国提供计算机技术，而法国却愿意向我国提供优惠贷款。在这样一种背景下，我国匆匆引进了法国的Solar—16型计算机技术， 然而索拉机以后很快被证明并非是主导设计，结果项目刚刚投产就被市场淘汰，不仅没能实现计算机产业的跨越式发展，反而造成了巨大的经济损失，且延误了发展时机[3][4]。又如苹果公司，在IBM 推出主导设计后仍坚守自己原有的做法， 使苹果公司脱离了更为广泛使用的基于DOS 、Intel芯片的用户，也就是偏离了被消费者广泛接受的IBM推出的主导设计，尽管苹果的Macintash计算机相当精美，却销售状况每况愈下， 以致于面临倒闭的危险，最终不得不接受IBM公司的20亿美元的救济。显然，实现产业跨越式的发展，准确把握主导设计是关键。
（二）合理选择跨越方式
把握主导设计，就是确定实现跨越所应达到的技术平台。技术平台瞄准以后，下一步则是确定跨越方式，从技术创新的角度来看，主要有两种选择：一是自主创新，一是模仿创新（通常是引进模仿）。
所谓自主创新就是指企业通过自身的努力或者通过联合攻关，探索技术的突破，并在此基础上推动创新的后续环节，完成技术的商品化，获得商业利润，达到预期目标的创新活动[5]。 自主创新可以获得先发性优势，但是自主创新有其自身的缺点，主要表现在高投入、高风险，同时必须要有人力资源储备的优势和较强的资金实力，而这一点恰恰是产业发展落后的国家或地区做不到的。
所谓模仿创新是指企业通过学习模仿率先创新者的创新思路和创新行为，吸取率先者成功经验和失败的教训，引进购买或破译率先者的核心技术和技术秘密，并在此基础上改进完善，进一步开发，在工艺设计、质量控制、成本控制、大批量生产管理、市场营销等创新链的中后期阶段投入主要力量，生产出在性能、质量、价格方面具有竞争力的产品与率先创新的企业竞争，以此确立自己的竞争地位，获取经济利益的一种行为[5]。模仿创新可以获得后发优势，但模仿创新也有很多难以克服的弊端。这主要表现在模仿的被动性，模仿要受进入壁垒的约束等方面。
一个相对落后的国家、地区或企业，究竟应当采取什么创新方式实现跨越，受多方面因素所制约。它取决于其内部条件、外部环境、竞争状况以及决策者的胆识和经验等。现将创新方式的选择和基本约束条件的大致关系列表概括如下。
表1 创新方式选择和约束条件的对应关系
约束条件
对于拟进入产业,自身
拟进入产业 拟进入产业
的科技资源是否具备的类型 的核心技术
相对比较优势 可能获得的
难易程度
自主创新有 完全新兴产业
很难
模仿创新无 传统产业升级
比较容易
约束条件拟进入产业现已处
于的发展阶段
自主创新主导设计还未出现
模仿创新主导设计已经出现
在方式选择方面，不论是自主创新跨越还是模仿创新跨越，我国都有比较成功的例子。如，发展汉字激光照排技术我国具有比较优势，所以采取了自主创新跨越，并且取得了成功。而电视机和电冰箱产业，我国原来的差距较大，但利用传统产业升级换代的机会，采取模仿创新跨越，终于进入了世界先进行列。
（三）科学确定切入时机
实现产业跨越式发展，不仅要选择可行的跨越方式，而且要把握好有利的切入时机。如果采用的是自主创新方式，无疑应当在萌芽期（改进A－U模型中的竞争期或传统A－U模型中的流动阶段）切入，即在主导设计还没有形成以前切入。趁这个时期技术规范还没有建立，主动出击，率先创新。然而，一旦主导设计已经出现，对于一个后来者来说，就不宜再采用自主创新的方式了，此时，可以通过模仿创新获得后发优势，节约时间和资源。
采用模仿创新方式，切入时机的确定就复杂得多。在创新产品刚刚推出，产品性能尚未完善，主导设计尚未明确的竞争期或者流动阶段，技术和市场的不确定性因素很大，且市场尚未全面开发，市场容量很小，在此阶段启动模仿创新风险较大，技术壁垒较高；当产品步入成熟期以后，市场容量开始萎缩、市场进入急剧增加，无论是产品创新还是工艺创新的空间都很小，此时启动模仿创新的风险开始增大，且产品已经接近更新淘汰，已有的主导设计很快会过时，新一代产品即将出现。因此，在流动阶段和进入特性阶段以后启动模仿创新都是不太合适的。较为理想的时间区段是转换阶段的中期。在转换阶段的中期，消费者的消费需求被迅速激发，市场容量急剧扩张，产品技术也开始稳定，主导设计趋于形式或者已经形成，但产品功能创新、技术的改进仍有较大的空间，而工艺开发和工艺创新成为竞争的主要手段，并受到重视，这为模仿创新者提供了良好的机会。因此，模仿创新的最好时机应当在转换阶段的中期。
（四）适时调整产业组织
判断产业跨越式发展成功与否的标志，不能看它是否已经进入到某个先进的产业或者某个产业的先进发展阶段，而更重要的是看它在进入以后是否具有竞争力并能得到持续发展。埃伯纳西和厄特拜克研究发现，随着产业的发展，那些无力改变组织结构的公司，或者其组织结构与技术演变及其产业发展阶段不合拍的企业将被淘汰，也就是说在产业发展的不同阶段应当有不同的组织结构与之相适应。具体来说：（1）与流动阶段相适应的是技术创新主导型组织。在此阶段，市场和技术存在高度的不确定性，创新不断出现，主要产品频繁变化，这一阶段竞争的焦点是技术创新，组织的主要目标就是要适应技术创新的要求。（2）与转换阶段相适应的是制度创新主导型组织。主导设计出现以后，技术创新规范已经确定，产业开始出现以生产效率和规模为基础的竞争，企业组织从致力于产品创新转向到致力于标准化的大规模生产，竞争的焦点是融资、市场、规模，组织的目标就是通过制度创新来增加融资、市场、规模，组织的目标就是通过制度创新来增加融资能力，开拓市场，从而实现企业扩张。（3 ）与特性阶段相适应的是管理创新主导型组织。产业进入特性阶段以后，呈现出产品渐进性的改良，生产率和质量的积累性改进。这时，企业竞争的焦点是成本、价格和质量，由此可见，随着产业的演变过程从流动阶段过渡到转换阶段，再过渡到特性阶段，要求产业组织由技术创新主导型向制度创新主导型变迁，然后向管理创新主导型变迁。如果产业组织不能适应产业发展阶段的这一要求，或者说不能按照产业发展的节拍转换产业组织结构，就会阻碍产业发展阶段的顺利过渡，这样的企业终将从产业竞争中淘汰出局，跨越失败。
收稿日期：20010－01－23