爱华网刘志迎①孟令杰② （①合肥工业大学人文经济学院经济系，安徽合肥230009②南京农业大学经济管理学院江苏南京210095） 内容摘要：本文根据技术经济学和产业经济学的基本原理，在A-U模型和G-K模型的基础上，提出了技术创新与高技术产业的成长关系模型，即技术创新推动高技术产业成长的三阶段理论，并分析了三阶段市场结构的变化。 关键词：技术创新高技术产业产业成长 TheTechnologicalInnovationandHigh-techIndustryDevelopment LiuZhiyingMengLingjie (;DepartmentofEconomics,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China1CollegeofEconomicandManagement,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095) Abstract:accordingtothebasicprinciplesoftechnologyeconomicsandindustryeconomics,onthebasisofA-UandG-Kmodels,thisthesispresentstherelationshipmodelbetweenthetechnologicalinnovationandhigh-techindustrydevelopment,thatisthethree-phasetheoryontechnologicalinnovationpromotethedevelopmentofhigh-techindustry,anditanalysesthechangesofthethreestagesmarketstructure Keyword:technologicalinnovation,high-techindustry,industrialdevelopment 高技术产业的形成从根本上来说是从高技术创新转化为高技术产品创新开始的。高技术产品通过采用新材料、新元件、新结构、创造性构造、新功能和用途，创造新市场，满足人们的新需求，从而形成新的产业。然而，高技术产品创新并不是一次创新就能够保证永恒地满足市场需求或者保证企业永续性生存，当带有根本性的高技术产品创新并在商业化上获得了成功之后，还必须基于原始创新采取持续不断的创新活动，最早的创新产品，启动了市场，然而市场的需求一旦被启发，持续的要求会不断涌现，再加上该行业新企业的加入，竞争对手的模仿，持续的创新过程就成为高技术行业的必然要求，尽管起初的原始产品创新对新产业形成具有重要的意义，但是，不断的技术创新和产品创新，对一个高技术企业乃至高技术整个行业的发展壮大更具有市场价值和经济发展意义。 一、A－U创新动态过程模型 1975年至1978年，美国哈佛大学的阿伯纳西（N·Abernathy）和麻省理工学院的厄特拜克（Jame·M·Utterback）对产品创新、工艺创新等企业持续的创新过程进行了研究，并对产品创新、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为基础，基于大量案例研究共同提出并发展了A－U模型。他们发现它们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。他们将产品创新、工艺创新即产业组织演变划分为不稳定阶段、过渡阶段和稳定阶段等三个阶段，见图1，认为产业的创新类型、创新程度和创新特征取决于产业的成长阶段。他们引入了主导设计概念，即某产业已有各种不同的产品制造技术、工艺流程等，经过综合改进后形成一种新的设计系统，在某阶段内被市场认可而商业化的设计方式。 蛙跳式突破 新工艺创新 新产品创新 新产品或新技术生命周期 工艺创新 稳定阶段 转换阶段 不稳定阶段 重大创新频率 产品创新 产品生命周期 图1A-U创新动态过程模型 A－U创新模型 主导设计I 主导设计II A－U创新动态过程模型是以产品创新为中心伴随着工艺创新而提出的创新模型，以主导设计的出现为分界，划分了三个阶段。 阶段I为不稳定阶段。某产业产品生命周期处于早期，不同厂商携不同产品创新进入，该类型产品在市场商业化过程中，外观和理化性能等设计被不断地创新改变，其创新需求来源于用户、顾问或外界其它因素等，具有不确定性，产品差别化程度高，产出增长不快，一个新兴行业刚刚兴起。 阶段II为转换阶段。某产业产品经过市场激烈竞争，企业不断的试验和改进创新后，产品定型，初步形成被市场商业化而认同标准的主导设计，市场会淘汰许多非主导设计的产品，符合主设计标准的优秀产品会占领和主导市场并形成大批量生产，产品创新率大幅降低，产品差别化程度低，众多企业进入，产出增长很快，企业不得不将创新重点转向目的在于降低成本的过程创新，制造商为争得市场份额，开始考虑缩短制造流程、节约能源、降低消耗，重点开展成本竞争，无法降低成本的厂商逐步退出。 阶段III为稳定阶段。在同类产品厂商激烈的竞争中，某类产品经不断的改进、创新后在产品的设计、制造流程等方面已形成标准化和大批量生产，商家在规模、批量较大生产情况下获得丰厚收益，市场竞争焦点转移到企业以工艺创新来降低成本上，产品衰退或需要新的创新来支持该行业的发展，因此，下一轮的重大创新又会重新开始。 根据A－U模型有两条主线：其一，产业初期为许多小企业以差别化产品竞争并存，经不断的进入、退出，最终形成了几家垄断企业为主的局面。在主导设计前，产品创新多，竞争在于产品性能。一旦进入主导设计，过程创新就上升到主要地位，竞争转向价格。这表明创新从根本性转向了渐进性。其二，它们是引入主导设计，通过过程创新，获得规模经济收益的厂商。[１]这两条主线表明技术创新与市场演化存在很强的互动关系，并从两个侧面描述了产品创新和工艺创新的分布规律，进而较为清晰地表达了新兴产业成长过程中技术创新与产业成长的内在逻辑联系。 二、G-K创新动态过程模型 A－U模型是从技术创新的角度，来观察产业生命周期的，也即技术创新是如何推动产业成长的过程；而G-K模型则从产业生命周期考察技术创新，严格来讲，G-K模型使产业生命周期模型，Gort和Klepper(1982)在A－U模型的基础上，将研究重心转向市场中厂商数目的变化的考察。[２]他们通过对46个产品73年的时间序列数据进行分析，按产业中的厂商数目对产品生命周期进行划分，得到厂商引入、大量厂商进入、厂商数目稳定、大量厂商退出和成熟等五个阶段，从而建立了产业经济学意义上第一个产业生命周期模型。见图2 G-K模型可以看作是A-U模型的一个细化，阶段1、阶段2与阶段I对应，阶段3、阶段4与阶段II对应，上图中的虚线表示A-U模型产出增长率的变化规律。Gort和Klepper认为，阶段2由于在阶段I时期的关键技术解决以后源于来自外部的（产品）创新的大量厂商进入；阶段4的大量退出则是由于外部创新减少、通过过程创新（创新内生化）所建立的效率竞争和价格战，一些过程创新缓慢的厂商，成本难以降低，无法支撑正常运营，逐渐退出或被兼并收购；阶段5为产业成熟期，大企业形成，寡头格局稳定，直至有重大技术变动或重大需求变动的产生，新一轮生命周期开始。 Gort和Klepper的实证研究表明，整个产业的产出增长率呈现由高到低的递减趋势，这与A-U模型产出增长率递增变化规律有很大不同，该模型的突出贡献在于强调了产业生命周期阶段对创新的特征、重要性和来源的重大影响，并建立了创新方式与厂商进入状况的联系。但是不同的产品及处于不同产业生命周期的企业行为存在显著的差异性，如企业战略、组织结构、投资与风险防范能力、企业自主创新能力、企业并购重组、核心竞争力构建、生产工艺的改进速度等都不一样，产业生命周期的研究对象是某一产品集合的整体形成的产业而不是单一产品市场发展规律，其研究的目的是考察单一产业的演化规律及应用而不是特定产品的市场销售规律及应用。在产业演化过程中，探讨了厂商在技术创新、产品创新和工艺创新的行为表现，及周期各阶段对创新特征和来源的影响。 图2G-K生命周期理论模型 阶段划分 阶段划分 12345 12345 Klepper，Steven和Graddy（1990）[３]对G-K模型进行了技术内生化研究，起源于尚不完善的技术创新产业会有大量的潜在进入者，这些进入者带入新产品或者过程创新，随着技术扩散，过程创新不断降低生产成本，成本竞争使得进入者减少，并逐渐使得退出者增多。RajshreeAgarwal，Rajshree和Gort（1996）[４]在G-K模型的基础上，进一步基于同一数据库中25个产品更长时间的序列数据进行了深入研究，他们对产业生命周期进行了更为细致的划分，并通过引入危险率（被淘汰），研究了产业生命周期的阶段性对厂商进入与退出的影响，表现在不同阶段进入厂商群的危险率变化模式上不同。研究结果，危险率与厂商“年龄”成反比，早期进入者的危险率在淘汰发生时开始上升，而所有厂商在淘汰阶段的危险率水平均较高(因市场成长停滞而被淘汰)，此外在最后阶段所有厂商的危险均上升。 Klepper在继续继承Klepper、Steven和Graddy(1990)自由竞争的思想的基础上，结合Agarwal、Rajshree和Gort(1996)的存活和分布分析的方法，Klepper和Steven(1999)[５]通过对4个产业发展重点案例的研究，提出了技术效率存活的寡头进化理论。该理论假设不区分创新形式、创新机会递增，该理论建立在创新回报动态递增的基础上，其一创新主要产生于过程创新的成本降低和质量提高效果，这对大厂商更为有利；其二厂商进入前的相关经历也会对进入后的绩效产生重大影响。在早期，进入和产业产出同步上升，从而导致单位产品价格下降，利润下降。这就成为新进入者在创新能力方面的门槛在提升，直至无厂商愿意进入。因此，最早的进入者具有最大的创新效率，成长为最大的厂商，进行着最多的创新，从而具有最强的竞争优势。早期进入者凭借着其先进人优势，依靠过程创新和规模效应，使得新进入者无法与其竞争，同时它的不断的成长也会挤出无效者，这样的过程逐渐就会转变成一个产业寡头结构形成。要打破寡头结构，可能就需要进一步的重大创新来冲击。至于这种创新是外部的还是内生的，需要进一步深入探讨。笔者认为Klepper的寡头进化理论在思想上仍强调技术的市场内生性，但是，寡头结构的稳定性往往不利于内生性技术创新，所以，外部创新来冲击这种结构的可能性，要强于内生性技术创新。 MichaelPorter对产业演变的过程进行了深入研究，概括了产业演变过程理论，指出在每个产业都有一些这样或那样的可预测的动态过程，主要包括：增长的长期变化、所面向的细分客户群的变化、买主的学习、不确定性的减少、专有知识的扩散、经验的积累、规模的扩大（或缩小）、投入和货币成本的变化、产品创新、过程创新、相邻产业的结构变化、政府政策变化、进入和退出等。MichaelPorter结合产业竞争理论对产业演变进行了新的阐释，认为只有产业中的变化从根本上影响了五个竞争作用力，才能称之为产业演变。MichaelPorter的产业演变理论也是基于产品生命周期理论提出来的，他认为产品生命周期理论假设产业要经过几个推出、上升、成熟、衰退阶段。当产业走过它的生命周期时，竞争的性质将会变化。关于各个阶段的竞争特点和经营业绩，波特作了一个生命周期的理论预测。MichaelPorter从更加宏观和更加长期的角度角度，论证了产业的演变遵循的是一种由价值创新所推动的路径，即产业演变的规律性的深层次原因是价值创新。所有的影响产业演变的其他因素都是围绕价值创新展开的，不符合价值创新要求的因素对产业演变的影响将是一时的或微不足道的。 三、高技术产业与技术创新动态模型 高技术产业成长起源于技术重大创新，并以技术创新为支撑，不断获得产生和成长。高技术产业具有高投入、高成长、高风险、高回报率等特点，建立高技术产业、企业的投资成本高，如前期投入的研发费用大约是传统企业成本的10－20倍；高技术企业具有发展的跳跃性，一批成功的高技术企业，其资产可在若干年内扩大几十倍甚至上百倍，如美国微软、思科、苹果等全球著名高技术公司以及我国的联想、方正、托普、新大陆等公司；高风险是指高技术产业必须面对的技术风险、市场风险、财务风险、知识产权被侵犯风险等方面风险因素，市场具有不确定性；高技术企业一旦渡过创业期进入成长期、成熟期，企业资产迅速膨胀，资产收益率提高，并可取得较高的投资回报率；等等，这些都是高技术产业的基本特征。那么，根据前面的原理，我们来分析一下高技术产业与技术进步的关系。 高技术产业的原始技术几乎不是现有的大企业内部产生的，绝大多数都是从实验室产生的。根据以上关于技术创新和产业生命周期理论，整个产业产生、成长和成熟过程，可以用下图来表示，见图3。因此，可以将高技术产业的发展过程分为三个阶段，即阶段一为产业产生阶段，阶段二为产业成长阶段，阶段三为产业成熟阶段。 阶段一为创业阶段，也是高技术产业化阶段。实验室产生了某种高技术，研究与开发人员或者风险投资公司认为其拥有市场，就试图将其产业化，进入到技术创新向产品创新过渡阶段，进行创业生产，并极力开拓市场。主要过程为：①对实验室技术进行产品化开发；②产品开发成功就进入创业生产；③拓展市场，商业化推广；④创业初步成功，获取相应利润。在第④过程如果不成功，就意味着创业失败。如果是技术原因，就再回到技术开发的再尝试；如果技术成熟，产品开发不适应市场，那就再进行产品修正；如果是生产工艺没过关或者是生产组织不当，则改进工艺或调整生产组织形式；如果是市场开发不当，那就调整市场定位。 整个阶段分为四个过程，每一个过程都可能影响到高技术的产业化是否成功，需要风险资本介入。另外，在第一阶段，并不是就一家企业，往往是多个类似的技术试图产业化、市场化，无论是技术，还是产品，都不是很成熟，是相似技术、产品的市场尝试的产业化探索过程，如果某个或几个企业创业成功，该产业就意味着初步形成。 ⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ① 实验室技术 产品化开发 创业 生产 市场 开拓 失败 成功 批量化生产 模仿 创新 过程 创新 跟进 成本降低 价格战 跟进 参与价格战 分裂 企业 批量化生产 过程 创新 成本降低 价格战 寡头企业 技术创新 新一轮竞争 图3.高技术产业与技术创新动态模型 阶段二为成长阶段，也是竞争激烈的阶段。高技术创业成功的企业并会进入到批量化生产，并逐步进行产品改进、工艺改良、营销组合改进等措施，实现产业的快速成长。主要过程为：⑤从创业成功，市场需求开始启动，到批量化生产，批量化营销，获取足够的利润；⑥随着市场的进入者增多，厂商开始进行过程创新活动，进一步完善产品，改进工艺；⑦在批量化和工艺改进基础上，成本的降低开始降低价格，价格战开始；⑧价格战就意味着行业利润空间缩小，一些无法降低成本或者企业内部管理和营销改良不足的企业就会被强势企业兼并，整个过程是一个弱肉强食的激烈竞争阶段，在这一阶段，哪个厂商控制了主导设计，哪个厂商就能够主导市场，并能够获得核心竞争力，增强自身的生命力，甚至可以成为独家垄断者。当企业处于鼎盛时期，风险资本退出，风险投资者获取风险投资的高额回报。 在某个或某几个企业创业成功后，就可能产生两种现象：其一是成功企业的分裂。关键技术人员或企业高层管理者，从原来创业厂商中跳出，成立新公司，形成原企业的竞争者。这个过程不是一次性的，往往要经过多次裂变，使得该行业的厂商数目逐渐增多。其二新加入者模仿。由于原来创业厂商的成功，诱发很多投资者看好该行业的发展前景，开始模仿成功企业的技术和产品（图中虚线部分），主要通过技术购买与产品模仿、产品拆解和还原、挖创业企业技术人员、技术间谍、违背知识产权保护法等手段，开始进入新兴高技术产业市场。这两类企业产生并随时跟进原来创业成功企业，进行过程创新，有些是与原来创业企业几乎同步的，甚至有的还会超前行动，直至进入价格战拼搏，在这个拼搏中，竞争异常激烈。 阶段三为成熟阶段，即高技术产业走向成熟。一般来说，大多数高技术产业发展到一定的程度，其内部企业的竞争导致形成该行业仅有若干家大企业控制，产业的市场结构成寡头垄断格局，如我国的彩电和空调技术在20世纪70年代还处“摇篮”阶段，经过了20多年的成长，该行业目前已经形成了多个大厂商主导市场的寡头竞争格局。当然也有少数高技术产业会形成垄断格局，如20世纪90年代初，办公自动化各种软件为争夺“主导设计”竞争非常激烈，后来美国的microsoft公司设计的windows系列软件为各国用户所喜爱接受，才形成既定主导模式，几乎垄断了视窗系统，政府不得不动用《反垄断法》来加以限制。 高技术产业不同于传统产业，就在于高技术产业从实验室技术到产业的成熟非常之快，而且始终贯穿着技术创新，停止了技术创新，企业也就会因此而停止被淘汰出局，如美国的王安公司在20世纪60年代开发出电脑磁芯记忆装置获得市场优势，并预研了下一代产品在70年代推出办公室电脑，领导了当时办公自动化技术的潮流，以后王安公司满足于自己核心技术产品占领市场的优势，放松了技术创新预研工作，到80年代被日本等跨国公司的计算机技术赶上，致使王安公司产品在国际市场被淘汰出局。[６]技术创新速度快，也是有大量例证的，如microsoft公司设计的windows系列软件视窗系统，在短短的10多年里，已经更新了6－7次。另外，对于高技术产业中后发企业，如果能够在关键技术上取得突破，也能够成为该行业的主流厂商，如我国家电企业通过20世纪80－90年代初期引进国外先进技术模仿学习创新后，再到90年代后期和近几年的发展，通过关键技术的重大创新，从生产模拟彩电跳跃到今天能生产数码彩电，从生产窗式空调跳跃到目前能生产含多功能技术的变频空调，从而标志着我国家电产业实现了产业跳跃式发展，进入国际家电产业先进行列。 高技术产业的技术创新源于实验室技术，但是一旦创业成功，进入到第二阶段，创新就开始内生化，而且横向创新速度快于纵向创新速度。当进入第三阶段，在区域之间的横向创新开始提速，即原来的成熟技术发生空间转移。本地产业纵向的内生性创新开始提速，在高技术产业，寡头市场格局并不稳定，技术竞争仍然十分激烈。另外，高技术产业内生性的技术创新并不是完全的，高技术需要科学理论支撑，外部的科学技术力量依然对高技术产业发展起到非常重要的影响作用甚至是根本性影响。因此，伴随着高技术产业的成长，始终需要产学研的有机结合。 本文仅仅从逻辑上探讨了高技术创新与高技术产业成长的关系，下一步准备根据Romer、GrossmanandHelpman、AghionandHowitt提出的研究与开发增长模型，试图建立高技术产业的两部门×两阶段×三要素（2×2×3）模型（即科研部门和高技术产业部门、研发阶段和产业化成功阶段、资本、技术和劳动三个要素），以考察要素贡献、技术进步率、技术效率、规模效率与高技术产业产出之间的关系。然后再进行实证分析。 参考文献 [１]李靖华，郭耀煌.国外产业生命周期理论的演变［J］.人文杂志,2004(6). [２]Gort,MichaelandKlepper,Steven.1982.TimePathsintheDiffusionofProductInnovation,TheEconomicJournal,92,pp.630-653 [３]Klepper,StevenandGraddy,Elizabeth.1990.TheEvolutionofNewIndustriesandtheDeterminantsofMarketstructure,RANDJournalofEconomics,21(1),pp.27-44 [４]Agarwal,RajshreeandGort,Michael.1996.TheEvolutionofMarketsandEntry,ExitandSurvivalofFirms,ReviewofEconomicsandStatistics,78(3),pp.489-498 [５]Klepper,Steven.1999.FirmSurvivalsandtheEvolutionofOligopoly,CarnegieMellonUniversity,WorkingPaper. [６]张贤善.企业技术创新与产业升级[J].工业工程与管理,2004(3).
