论文研究-战略构想、创新搜寻与技术创新能力演化——基于系统动力学的理论建模与仿真研究.pdf

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论文研究-战略构想、创新搜寻与技术创新能力演化——基于系统动力学的理论建模与仿真研究.pdf,  本研究基于上层梯队理论、认知理论和知识结构视角,构建了从搜寻知识到创造知识的系统动力学模型,通过量化战略构想、创新搜寻和技术创新能力之间的关系,发现了技术创新能力的演化路径和跃迁途径. 第一,技术创新能力沿着“吸收能力主导-吸收、集成能力为主-吸收、集成和原创能力高水平均衡发展”的路径重构升级;
第7期 陈力田,等:战略构想、创新搜寻与技术创新能力演化——基于系统动力学的理论建模与仿真研究1707 2.2.2创新搜寻与技术创新能力演化的反馈回路 首先.基于知识搜寻效率和知识结构视角的研究认为创新搜寻为技术创新能力的形成提供了知识基础, 促进技术创新能力的提升.其次,技术创舴能力的提升会增加企业知识存量,降低知识缺口,进而降低创新搜 寻行为.其中,知识内化、知识集成和知识创造分别为吸收能力、集成能力和原创能力的代理变量 项目知识缺口 企业知识库 知识内化知识集成 知识创造 创新搜寻 图3创新搜寻与技术创新能力的简要反馈回路 23研究方法简介 本研究构建的SD模型为二阶模型( second-σ rder models),又称为模型中的模型( model of a model).所 渭二阶模型是指,根据相关理论基础,整合或重构不同理论之间的缝隙,构建并模拟抽象的理论模型,以实现 构建新理论的目的.相反地,一阶模型( first-ordcr modcls),是指根据具体间题而构建以进行实证研究的 模型[7,此模型构建具有针对性,但普适性有待考虑 二阶模型的效度取决于理论逻辑推理过程和建模过程,而非模型结果的数据拟合程度S.二阶模型叮 以保证理论建模和系统仿真的内部效度19.因此,二阶模型是理论建模的理想方法之 3系统建模与仿真 对于企业而言,技术创新能力演化系统存在多个复杂的动态子系统,并且影响其演化形态的因素可构成 因果回路关系,因而企业技术创新能力演化系统是一个非线性的动态反馈系统.而系统动力学方法是描述和 理解此类复杂非线性系统的基本工具8;同时系统动力学还可以为企业技术创新能力演化系统提供一个政 策实验室,通过调节系统环境参数预测某种政簧在各种条件下的反应,从而为决策者认识系统行为、做出科 学决策20.因此,系统动力学可以有效模拟此系统,使得本研究具有可行性 31总体结构 本节将整合知识管理理论和能力演化理论,将二者的内部联系和相关机理进行重构.模型将呈现出企业 的知识、搜寻和积累过程以及技术创新能力的演化过程本模型将包含四个互动的动态子系统,它们之间相 互作用和影响,形成一个有机总体,如图4所示 创新搜寻 饯略构想 >内韶搜寻 战略构想聚焦度 知识缺口 内寻知识 冋质性知识期望所需知识异质性知识 夕部搜寻 战略构想复杂度← 内亿知识 潜在可利用知识 技术创新能力演化 项目知识积累 知识创造 个 企业知识库 内寻知识项日集成知识项目应用知识 知识存量 项目投入知识 内化知识 外部搜寻 内寻知识 化知识√ 项目知识缺口 知识种类 内部搜寻期望所需知识 图4模型的总体结构 1708 系统工程理论与实践 第34卷 32模型构建 基于模型的总体结构设计,本研究利用 Vensim ple软件进行存量和流量图绘制,如图5所示 一流失系数 知识创造> 在企业知识 内部搜寻 知识流入 知识流失 内寻延迟 内寻知 外部知识源 知识更新率 协同效应 倾目集成知识—2 潜在可利用知识 项目知识积 项目知识 内化知识 业知识种 结项归零 对内化知 外部知识 识的影响 可获得性 企业知识总一 量对内化知 内部搜寻 项目投入知识 识的影响 知识创造 〈外部搜寻 创迨阀值 项目知识缺口 项目应用知识 项目知识多样性 内化延迟 内化知识比例 外部搜寻 期望所需知识 战略构想聚焦度 内化累加阀值 知识创造 企业知识种英〉 一企业知识种类战略构想复杂度 异质性知识 知识种类累加 同质性知识 图5系统动力学模型的存量流量图 共演过程 step1战略构想和企业已有的集成知识引发知识缺口:复杂的战略构想促发期望所需的知识,当企业 已有的集成知识少于它时,形成知识缺口. Step2知识缺口引发创新搜寻行为:当知识缺口较大(>80‰时,引发企业外部搜寻;当知识缺口较小 (<20%)时,引发企业内部搜寻 Step3创新搜寻行为促发技术创新能力结构的变化. a.企业外部搜寻行为、环境中外部知识特性、以及已有知识存量影响外部知识的内化和吸收能力的提 升:外鄙知识源、外部知识可获得性、外部知识的变化速度,以及企业外鄙搜寻行为的乘积项越大,潜在可利 用的知识就越大·在这种情况下、企业知识存量越大,內化外部技术知识的能力(吸收能力)就越强.吸收能 力的形成是一个过程,需要一段时间(内化延迟) b.企业内部搜寻行为、以及内部知识的可获得性会促发内部搜寻的知识量 Step4企业从内、外部获取的技术知识搜寻行为在知识集成的过程中会产生互补效应,引发企业部门 间、企业内外的技术知识的集成 Stcp5企业技术知识集成到一定程度(填补了知识缺口)后,会将所有知识投入到知识的应用(产品研 发)中 Step6在知识应用的过程中,由外部搜寻行为而扩展的知识类别会对知识创造产生积极影响.因为多 样性的知识有助于促发创意 Step7吸收能力、集成能力和原创能力分别通过知识内化、知识集成和知识创造对企业知识缺口产生 影响.在其他条件不变的情况下,企业技术创新能力越强,知识缺口越小,进而减少外部搜寻行为.这解释了 为何在位者企业会存在刚性,使得后发企业会赢得后发优势. 33模型主要叁数与仿真方程 本节将按照子系统的设置,呈现各子系统的内部结构,包括模型的主要参数和仿真方程.其中仿真方程 是根据相关理论基础和研究结果以编制各变量之间的关系 331主要参数 本模型四个子系统共包含36个变量,变量名及其性质和相关变量的初始值如表1所示 332仿真方程 本文所涉及变量的仿真方程公式及编程依据总结如表2所示 第7期 陈力田,等:战略构想、创新搜寻与技术创新能力演化——基于系统动力学的理论建模与仿真研究1709 表1模型参数及其性质 子系统 变量名 性质初始值 同质性知识 辅助变量200 异质性知识 辅助变量200 战略构想 战略构想复杂度 辅助变量 战略构想聚焦度 辅助变量 期望所需知识 辅助变量 知识缺口 辅助变量 内部搜寻 辅助变量 内寻知识 辅助变量 内寻延迟 辅助变量2 创新搜寻 内部知识可获得性 铺助变量5% 外部搜寻 辅助变量 外部知识源 存量 知识更新率 流量 潜在可利用知识 辅助变量 外部知识叮获得性 铺助变量5% 内化知识 辅助变量 企业知识总量对内化知识的影响表函数 内化延迟 辅玏变量 内化知识比例 辅助变量 内化累加阈值 辅助变量1%0 企业知识种类对内化知识的影响表函数 协同效应 辅助变量 技术创新能力演化项目知识积累 流量 项目集成知识 存量 项目知识结项归零 流量 项目投入知识 辅助变量 项目应用知识 辅玏变量 项目知识多样性 辅助变量 知识创造 辅助变量 创造阈值 辅助变量20 知识流入 流量 企业知识车 存量 企业知识库车 知识流失 流量 流失系数 辅助变量10% 企业知识种类 存量 知识种类累加 流量 3.4模型结果与分析 341短期分析 将上述参数和方程输入模型,模拟期限设定为50个月,模拟的基本运行结果如图8所示 如8(a)所示,企业在完成R&D项目过程中,不同时期所需的知识是不同的.一般项目初始阶段,R&D 团队高管对项目的战略构想复杂度,即对项目的多样性认识,会使得其对完成项目期望所需知识得到相应提 高;相反地,R&D团队高管对项目的战略构想聚焦度,即对项目的一致性认识,会使得其对完成项目期望所 需知识有较高共识,进而缩小期望所需知识的数量.如图8(b)所示,随着项目不断进行,项目的集成知识乜 越来越多,使得项目知识缺∏不断缩小,直至项目知识缺∏小于等于零,此时,本次R&D项目结東,开始下 一个R&D项目,因此,项目知识缺口呈现}一种“下降-归位-再下降-再归位”的走势.如图8(c)和(d) 所示,作为“0-1”变量,外部搜寻行为和内部搜寻行为显示出一种“对立”的走势,这主要是由项目知识缺口 决定的:项目知识缺口较大时外部搜寻行为启动:项目知识缺口较小时.内部搜寻行为启动.如图8(e)和 (f)所示,搜寻行为使得企业可以获得相关知识.如外部搜寻行为启动时,企业会从外部知识源中发现潜在可 利用知识:内部搜寻行为启动时,企业会从内部获得相关知识.如图8(g)和(h)所示,全业的知识库和知识 种类也因搜寻行为而不断丰富,总体上,呈现一种上升趋势. 7 0 名一与 系统工程理论 第 卷 实划明 绯 的习白训晋 践鞍尽 划血最十备 中尔 逆泄最长一申 录<Ⅲ 归餐账长溫一 1长田花最怪 畔血繪最餐Q 血网 最餐血 把品最最中当兴<最 二俪 长你怎<最廿世 最长 最把图州成 口 米一 田回出 出 最 际1 煺 温餐恨R起 :田 最要逗一 H血卡 m 槭品四 泄m长V把 餐皿 最+ oV口录 口民 V口沓只m最餐皿 口 四最 最1< +3眯郑 回十二×最 最<长 地 水塭× 张<Ⅲ餐 最< 衄划品 世最水本 最 录< 十最母‖ m营录 ∠哏最扭 1 第7期 战略构想、创新搜寻与技术创新能力 能力演化——基于系统动力学的理 1711 地 田 怪兴回吉|郡 田 签 操餐最米要 输长欠 口血卡 海海K 郑 -十 回营回 图 长 卡江 张要管 究即米雪艾焖等好长 长求尿至 淀如米度 图坛 治实 緊运 卹回 忘长调划花 回长最 泄欲 8 廿福忘 溶出 皮温 田品点 尿m画 出 妈出 匙郅 出 忘 呐 长 米要 糙 亚习蜜1中长洲强来最开职那 E 品长×品 要 8求型 十感成咖 V口血 鸭进同最票民 某最白长尔某最 最长×进尿 回+最 回 回 口只最皿 最田买出 录爬忘平 张剽 要量 买出 展 十扭 1712 系统工程理论与实践 第34卷 Graph Lookup·企业知识总量对内化知识的影明 Graph Lookup-企业知识种对内化和识的影期量 企业知总量对内光知的影向 企业诉种类内化知影 Pint 33 51 63 709 234B7 8c96 9009 「1 Ymi Xnn-w-3761-0155 100 -Reset Scaling x-minco =*=0. 2141 y-0.02632 X-max 10 Reset Scaling OK Clear Points Clear All PointsCur>Ref Cea Refeense Ref-CurCancel 图6企业现有知识量影响表函数 图7企业知识种类影响表函数 期望所需知识 项目知识缺口 600 450 Time(Month) Time(month! 期望所需知识: Current 项目知识缺口: Current (b) 外部搜寻 内部搜寻 Time(Month Time(Month) 外部搜寻: Current 内部搜寻: Current 潜在可利用知识 内寻知识 30 Time(Month) ime(Mont 潜在可利用知识: Current 内寻知识: Current 企业知识库 个业知识种类 400 300 Time(Month) Time(Month) 企业知识库: Current 企业知识种类: Current 图8模型运行的基本结果 第7期 陈力田,等:战略构想、创新搜寻与技术创新能力演化——基于系统动力学的理论建模与仿真研究1713 如前文所述,本研究将内化知识作为吸收能力的代理变量.将项目集成知识作为集成创新能力的代理变 量,将知识创造作为原创能力的代理变量.图9展示了企业能力积累的过程及其驱动要素.从图9(a)可知, 在50个月内,项目知识缺∏共有6次比较大的起伏,即完成了6次R&D项目,且项目周期有所差异.由 于项目知识缺口的存在,企业就开始搜寻行为,如从外部知识源识别潜在有用知识并完成内化过程.从由图 9(b)的峰值可知,企业的吸收能力呈现出了一种先上升后趋于平稳的状态.这主要是由于在当今全球化背景 下,技术剧烈变革、环境动荡变化等因素使得企业必须保持较好的吸收能力才能在激烈的竞争环境中生存和 发展.由图9(c)的峰值可知,项目集成知识经历了先上升后下降的一种变化,呈现出一种倒U形的走势.造 成这和现象的原因,可能是山于前期随着呶收能力的提升而使得企业对内外知识的整合能力得到増强,但是 当知识积累一定程度,企业知识库存在冗杂,削弱∫企业集成创新的效率,使得集成创新能力有所下滑.最 后,如图9(d)所示,企业的原创能力(知识创造水平)在本次模拟的后期才得到显现这与 Chand等和 Henderson等82的研究是一致的原创能力是技术创新能力的高层次能力,是建立在一定技术实力基础上 才能表现出来的能力.因此,相对于吸收能力和集成创新能力,原创能力的孕育和发展具有一定的滞后性 项目知识缺口 内化知识 15 0 520253035404550 101520253035404550 Time(Month) Time(Month) 项目知识缺口: Current 内化知识: Current 项目集成知识 知识创造 600 15 253035404550 Time(Month) Time(Month) 项目集成知识: Current 知识创造: Current (c) 图9企业吸收能力、集成创新能力与原始创新能力的演化 342长期分析 为了更好地看出企业技术创新能力的长期演化规律,本研究将模型仿真时限设置为150个月,仿真结東 如图10所示.本文将内化知识、项目集成知识和知识创造等变量的仿真结果中的各顶点连线,即各时期吸收 能力、集成创新能力、原始创新能力的峰值连接成线,以发现企业技术创新能力的长期走势和演化规律,如图 0(d所示本硏究发现:在企业初创期,吸收能力占主导地位;在成长期集成创新能力开始得到逐步培育和 发展、最终实现吸收能力和集成创新能力呈现双螺旋式发展;在成熟期,由于前期阶段的积累,企业的原始创 新能力开始进入萌芽期,、并不断壮大,最终实现了吸收能力、集成创新能力和原始创新能力三种能力均衡发 展.但是,和吸收能力和集成创新能力不同,原始创新能力的竞争优势很难一直保持.如受技术变革、市场变 化等因素的影响,企业开发的产品或服务不能满足市场要求,因此,企业很难保持原始创新能力的叮持续性. 343政策分析 根据实证研究结果,异质性知识被认为是企业可持续竞争优势的源泉之一[,1.此外,战略构想复杂度 是反映企业高管闭队知识的异质性程度叫.因此,为了探索企业如何提升技术创新能力本研究通过调节“异 质性知识”变量的值,改变企业高管团队的战略构想复杂度,进而观察企业吸收能力、集成创新能力和原始 1714 系统工程理论与实践 第34卷 内化知识 项目集成知识 6 100 Time(Month) Time(Month) 内化知识: Current 目集成知识: Curren 知识创造 4 创 新 0 吸收能力 时间 Time(Month 集成创新能力 知识创造: Current 原始创新能力 图10企业吸收能力、集成创新能力与原始创新能力的长期演化 创新能力的变化规律 首先,将“异质性知识变量的值设为10,根据公式(24)和公式(25)此时战略构想复杂度为47%,聚 焦度为95.3%.如图1la模式所示,吸收能力的峰值一般在30~45之问波动,集成创新能力的峰值一般在 25~50之间波动,而原始创新能力主要集中在前20个月得到显现.这主要是山于在初期阶段,企业高管团队 战略构想复杂度较低,聚焦度较髙,即对创新方向的观点和意见比较一致,使得其原始创新能力可以在早期 得到培育和发挥.但是,从长期来看,由于缺少异质性知识的碰撞,企业对未来发展和创新延伸无多样性的观 点,使得企业缺少长期的竞争优势 其次,将“异质性知识”变量的值增加到50,此时战略构想复杂度为20%,战略构想聚焦度为80%.如图 11b模式所示,吸收能力的峰值仍旧在30~45之间波动;集成创新能力的峰值在100~150之间波动,较a模 式有了显著提升;最后,原始创新能力也分散在了企业发展的不同阶段,呈现倒U形的分布.因此,无论是b 模式相对于a模式,企业的集成创新能力更强,原创能力也更具有可持续性 再次,将“异质性知识”变量旳值调整为200,此时战略构想复杂度为50%‰,战略构想聚焦度为50%.如 图11c模式所示,吸收能力的峰值仍旧在45左右波动:集成创新能力的峰值在150~200之间波动,均较a 和b模式有了显著提升;同时,原始创新能力在整个模拟时期依然呈现倒U形分布.因此,c模式相对于a 模式和b模式,企业的集成创新能力更强,原创能力更具有可持续性 接下来,继续增加“异质性知识”变量的值到400,使得战略构想复杂度为66.7%,战略构想聚焦度为 33.3%.如图1ld模式所示,此时,全业的吸收能力的峰值呈现下降趋势,而且每个倒U形的间距变大,说明 项目的周期变长;此外,集成创新能力相较于a、b和c模式.数值变得更大,但是项目周期也相对拉长,这主 要是由于企业战咯复杂度提升,使得企业不得不搜寻并整合内外知识,在这一过程中,提升了其集成创新能 力,实际上,也是一种“千中学”的能力积累过程;最后,原始创新能力虽然在企业模拟期限的后期才得到显 现但是其峰值也比a,b和c模式中的峰值岀现得更髙、更频繁.这说明企业高管团队的战略构想复夵度越 高,更有利于抓住长期绩效和竞争优势. 最后,当把“异质性知识ν变量的值调整为800,此时战略构想复杂度为80%,战略构想聚焦度为20% 如图11e模八所示,吸收能力趋势不变,集成创新能力得到很大提升,但二者的项目周期均被延长;更重要的 是,在e模式中,企业的原始创新能力始终为0.这主要是由于高管团队知识的战略构想复杂度过高,使其很 难就某一创新方向达成一致意见,最终无法孕育原始创新能力

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