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第三章创新的过程与模式学习目标了解创新的基本过程了解五代创新过程模型的演进了解创新的动态过程3.1创新的基本过程3.1.1创新的基本过程从企业管理的角度，技术创新就是一种新的思想的产生，到研究、发展、试制、生产制造到首次商业化的过程。创新就是发明+发展+商业化。新设想研究发展试制生产制造进入市场图3-1创新的管理学解释图3-2企业技术创新过程示意图创新的特征复杂–非线性,多角色,多方联络容忍失败图3-3企业创新管理过程示意图3.1.2五代创新过程模型的演进第一代：简单线性的技术推动型（TechnologyPushModel）（20世纪50年代～60年代中期）。二战后的前20年左右时间随着半导体、电子信息技术、新材料等新技术的蓬勃发展和一些产业的新技术突破并成功商业化，出现了许多新的商业机会，大大推动了社会进步和经济发展，科学技术的地位和作用得到广泛认可，大量企业通过开发新产品取得了巨大成功。在这种背景下，出现了第一代创新过程模型。该模型假设从来自应用研究的科学发现到技术发展和企业中的生产行为，并最终导致新产品进入市场都是一步步前进的。该模型的另一个基本假设就是更多的研究与开发就等于更多的创新。当时由于生产能力的增长往往跟不上需求的增长，很少有人注意市场的地位。基础科学销售市场营销制造设计与工程图3-4第一代技术推动创新过程模型（20世纪50年代—60年代中期）第二代：线性的市场拉动型（Demand/MarketPullModel）20世纪60年代后期是一个竞争增强的时期，这时生产率得到显著提高，尽管新产品仍在不断开发，但企业更多关注的是如何利用现有技术变革，扩大规模、多样化实现规模经济，获得更多的市场份额。许多产品已经基本供求平衡。企业创新过程研究开始重视市场的作用，因而导致了需求（市场推动）模型的出现。该模型中市场被视为引导研发的思想源泉，而研发是被动的起作用。市场需求拉动销售制造开发图3-5第二代：线性的市场拉动创新过程模型（20世纪60年代—70年代）第三代：技术与市场的耦合互动模型(InteractiveandCouplingModel)在20世纪70年代，随着两次石油危机，大量产品供过于求，企业更多关注的是如何提高产量、降低成本。这一时期也是创新过程研究的一个高潮，许多学者通过实证研究了成功的创新过程的本质和特点，为企业开展有效的创新提供理论支持，减少或避免资金或资源的浪费。大量研究显示，对科学、技术和市场三者相互联结的一般过程而言，线性的技术推动和市场拉动模型都过于简单和极端化，并且不典型。Mowery和Rosenberg（1979）于是总结提出了交互（或称耦合）模型。新需要当前技术与生产最高水平社会和市场需求市场营销与销售制造研发构思产生新技术（能力)）原型生产图3-6第三代：技术与市场的耦合互动模型（20世纪70年代后期—80年代中期）第四代：集成（并行）模型Integration/ParallelModel进入20世纪80年代，企业开始关注核心业务和战略问题。这一时期的一个显著特征是，西方国家开始意识到日本企业在全球市场上的优势，不仅来自模仿和JIT生产、质量导向的生产过程，而且发现日本企业的新产品开发过程，能够使他们比西方国家更快更有效的不断推出新产品。当时领先的日本企业的两个最主要特征是集成（integration）与并行开发，这对于当时基于时间的竞争（time-basedcompetition）是至关重要的(Dumaine,1989)。虽然第三代创新过程模型包含了反馈环，有些职能间的交互和协同，但它仍只是逻辑上连续的过程。Graves（1987）在对日本汽车工业的研究中总结提出了并行模型，其主要特点是各职能间的并行性和同步活动期间较高的职能集成。市场营销制造研究与发展产品开发生产工程部件制造（供应商）市场营销投放市场联席会议（工程师/管理人员）图3-7第四代：集成（并行）创新模型的一个例子（Nissan的新产品开发过程）第五代：系统集成与网络化模型（SystemIntegrationandNetworkModel,SIN)20世纪80年代末90年代以来，越来越多的学者和企业意识到，新产品开发时间正成为企业竞争优势重要来源。但产品开发周期的缩短也往往意味着成本的提高。Graves(1989)指出，新产品开发时间每缩短1%将平均导致开发成本提高1～2％。Rothwell（1992）进一步发现一些领先的创新者正在向时间更短、成本更低的以系统集成和网络化为特征的第五代创新过程转变，包括产品开发的技术、组织、制度、生产等更加整合、更紧密的企业间纵向和横向联系，以及更多的运用先进复杂的电子信息工具箱（toolkit）。应用研究试验开发生产制造工艺完善产品构思市场开发营销设计Rothwell指出，第四代和第五代创新过程模型的主要不同是后者使用了先进的IT和电子化工具来辅助设计和开发活动，这包括模型模拟、基于计算机的启发式学习以及使用CAD和CAD－CAE系统的企业间和企业内开发合作。开发速度和效率的提高主要归功于第五代创新过程的高效信息处理创新网络，其中先进的电子通讯技术提高了第四代创新的非正式（面对面）信息交流。技术推动型市场拉动型系统网络型集成并行型交互耦合型第一代第五代第四代第三代第二代时间创新过程的复杂性1960197019801990自第三代模型开始，创新“互动”（Interaction）的观点日益受到重视，包括企业研发系统内部各部门之间、研发与其他部门间、生产者与顾客或供应商间、以及与其他企业间的互动作用等。随着“互动”的复杂性，也进一步促进了“创新网络”（InnovationNetwork）的研究，包括各种正式（如其他企业或研究机构的基于合同的研发合作）与非正式（如不同研究人员间的私下信息交流）的网络。第四和第五代创新过程模型的出现，是技术创新管理理论与实践上的飞跃，标志着从线性、离散模式转变为集成、网络化复杂模型。由于创新过程和产品对象的复杂性大大增强，创新管理需要系统观和集成观。而现代信息技术和先进管理技术的发展为第四、第五代模型的应用提供了有力支撑。3.2创新的动态过程国际著名的技术创新管理专家，美国麻省理工学院两位著名教授Utterback和Abernathy通过对美国汽车工业技术创新的动态变化进行考察和长期研究，于1975年从创新内容角度提出技术创新的动态过程模型（U-A模型），对技术创新规律的把握很有帮助。该模型认为一个产业或一类产品的技术创新过程总体可划分为三个阶段，产品和工艺的创新频率体现出随时间而变化的动态特征，并且产品和工艺创新存在重要的相互关系(Utterback&Abernathy,1975)。3.2.1技术创新的动态过程的U-A模型III特定阶段时间I变动阶段II过渡阶段产品创新主要创新频率工艺创新工艺：不协调系统化产品：产品性能最优化产品成本最小化图3-11技术创新的动态过程模型（U-A模型）Ⅰ变动阶段一类产品或一个产业部门的形成时期，在此阶段，技术与产品的变化极其迅速。产品创新在这一阶段同时面临技术和市场的不确定性，新产品使用的技术处于发散状态，不成熟、昂贵、又不可靠，产品的性能不稳定；市场不稳定，企业还无法明确定位目标市场。由于技术和目标不确定，尚未形成主导设计，竞争的焦点是产品的功能，产品创新频率最高。频繁变化的产品设计，阻碍了相应的工艺创新，因而工艺创新频率较低。Ⅱ过渡阶段主导设计出现，形成产品标准，创新进入“过渡阶段”。用户对创新产品已有清晰的理解，市场接受创新产品；企业对该创新产品大量生产，采用适用于大规模生产的组织形式，管理与控制显得更为重要，竞争的焦点是产品的质量与价格。企业已经根据标准设计采用专用的生产设备和专用的原材料，产品结构已经不允许做大的变动，产品创新率下降，以工艺创新为主，追求高效率－低成本的制造过程。Ⅲ特定阶段产品完全定型，已经被其它企业模仿，竞争的基础是产品的质量与成本之比，产业的发展极为重视质量、成本和产量。高度自动化的生产将完全定型的特定产品及其高效率－低成本的制造过程紧密地吻合，产品与工艺中的任何一个细小的变化都将引起其它相应部分的变化，因而十分困难而且昂贵。产品创新和工艺创新仅以小的渐进方式进行，重大的产品或工艺创新较少出现。3.2.2二次创新模型图3-11二次创新的动态过程模型图3-12基于引进消化吸收基础上的二次创新模型图3-13二次创新模型的三类子模型资料来源：吴晓波，《全球化制造与二次创新战略：赢得后发优势》，机械工业出版社，2006.图3-14后二次创新模型3.2.3创新的链式模型传统的研究对创新过程的复杂性与混乱性进行了线性简化，然而人们越来越认识到这一不足。Kline和Rosenberg(1986)提出了创新的链式模型，力求把与创新过程相关的主要活动都反映出来。表3-3二次创新动态演化特征图3-15创新链式模型创新的链式模型连接了创新过程的五大基本要素：潜在市场、发明或设计、详细设计与测试、生产、以及分销，其形成了由市场分析到市场推广的创新链条；其次，创新要素的连接包含每一阶段的反馈回路，其是对创新活动满足市场最终目标的不断纠偏过程；在设计、测试、生产等阶段，研发活动与创新链形成了基于知识交互的紧密联系，研发为创新活动提供了解决方案，创新活动同时为研发活动提供了必要的技术、工具、流程、以及信息支撑。由此，创新链式模型更加详细全面地描述了创新中的各类活动以及彼此之间关系的动态作用，解释了复杂创新过程的全貌。3.2.4创新的模式结合创新经济学家詹森（Jensen）和伦德瓦尔(Lundvall)教授（2004）等的研究，创新有两种基本模式：基于科学、技术的创新（Science-Technology-Innovation：STI）模式；基于实践体验（如学习、使用和互动等——innovationbyDoing，UsingandInteraction：DUI）的创新模式。1基于科学技术的创新模式（STI）以研发为基础的创新，其创新过程是从基础研究、应用研究、试验发展、试制、生产制造直至商业化。早期的创新理论研究与实践都是由发达国家的学者提出的，其适用范围往往也都是针对西方发达国家的。西方发达国家（技术领先国）的创新过程模式具有典型的一次创新特征，即始于研究活动，从发明到商业化的过程。这种创新模式的实现一般需要很强的研发能力和技术能力，需要充足的研发人力资源和物质资源作保障，依靠自身的努力和探索，实现核心技术的突破，并在此基础上依靠自身的技术能力，完成新产品开发并成功地实现商业化。很多发达国家实力雄厚的大企业往往采取这种创新模式为主。研究（基础/应用研究）试验发展生产工程（设计与工艺）试制试销批量生产销售及售后服务图3-16基于科学技术的创新模式（STI）2基于学习、使用和互动等实践体验的创新模式（DUI）指员工在产品生产过程中（或用户在使用过程中）遇到的问题，在企业现有技术能力的支撑下，通过研发或通过大学和科研机构共同研发，寻求问题的解决方案，实现技术创新。在寻求问题解决方案的过程中，员工（或用户）增长了技术知识或技术诀窍。如果这一过程相当复杂，问题的解决需要团队内部成员或不同团队成员的交互影响，从而产生许多新的共享技术经验和技术知识。这种创新模式的实现需要员工和用户具有解决问题的责任心和相应的技术能力，需要普通员工较高的科学素质为基础。这一创新模式主要依靠在实践中不断改进来提高技术的使用效率，经验的积累扮演着关键角色。这一创新模式不是单纯从产品的角度出发，不是在核心技术方面，而是从用户的角度出发进行。在非核心技术领域有效实施创新，也能较好地提高创新绩效和经济竞争力，是提供技术积累的有效途径。3.3特殊的创新模式:集成创新集成创新（IntegratedInnovation）集成的概念最早是由美国哈佛商学院扬西蒂（Iansiti)教授提出。在他发表的《TechnologyIntegration》一书中，提出了技术集成的概念，对计算机企业的技术集成能