突破性技术从何而来？———个文献评述，本文主要内容关键词为：而来论文,突破性论文,文献论文,技术论文，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。
突破性技术起源于熊彼特的“创造性破坏”，他最早指出，新兴企业通过突破性技术创新，可以推翻大企业的竞争力基础，使得绝对垄断成为不可能，突破性技术变革动摇了企业的竞争优势基础——企业当前主导产品是建立在旧的技术知识基础之上的，而技术变革使得原有技术优势失效[1]。突破性技术既能够更好地满足现有顾客的需求，也能够以不同的方式满足潜在市场的需求，它带来的是一种更高层级的创新，不仅仅创造出新的市场、新的技术体系，同时带来产业层面洗牌和广泛的社会经济影响[2][3]。
虽然三十年来中国经济增长迅速，但在许多突破性技术频发的基础性行业(如集成电路、基础软件、汽车发动机、液晶面板)中，本土企业仍然只是看客，中国企业并没有形成与制造能力相对称的技术能力[4-6]。现阶段中国企业的创新大多是渐进性创新和集成创新，优势是成本优势，能力是市场细分。根本上讲，众多中国企业至今仍然埋头于在国外企业已经开拓的产业技术轨道上进行大量的渐进创新，还没有摆脱引进落后再引进再落后的怪圈，一旦国外企业通过突破性技术变革进入一个新技术轨道，就会再次沦为新的追赶者，中国企业只有通过突破性技术变革带来的创造性破坏，才能从根本上完成从“跟随者”到“领导者”角色的转变。
1 突破性技术的界定
虽然突破性技术起源于熊彼特的思想，但真正意义上突破性技术研究的兴起，是在Dosi的经典论文《技术范式与技术轨道》发表之后，在该论文中他将突破性技术创新和渐进性技术创新统一到一个理论框架之内[7]。在Dosi开创性研究的基础之上，后续学者从不同角度对突破性技术进行了研究。
1.1 技术演化视角
Nelson和Winter认为技术系统在演化过程中存在技术的非线性跳跃[8]。Tushman和Anderson，Anderson与Tushman通过对典型产业(飞机、水泥和玻璃)技术演化过程的考察，从技术性能的改进比例直观识别技术的突破性和不连续变化(见图1-图4)[9][10]。Christensen和Christensen与Overdorf在新旧技术竞争的视角下对突破性技术演进过程给出了相对清晰的界定，认为突破性技术在开始阶段，从主流市场的角度看，其技术性能明显落后于当时的主导技术，但突破性技术有其自身的独特性，如便宜、使用简单、更小巧和比现有技术更有便利性等，因此也吸引或创造了一批新客户，而利润丰厚的主流市场客户，一开始并不接受突破性技术产品，被逼无奈，突破性技术产品首先从新兴市场或非主流市场切入，直到性能持续不断地改进，最终并得到主流市场的认可[11][12]。Sood和Tellis以若干行业(移动储存、显示器、打印机和通讯传输)技术轨道竞争为背景，从技术平台、系统设计和技术元件三个层面界定技术的突破性[13]。M.Lourdes和Carlota Perez则主要从科学技术差异、对社会经济的影响力等方面界定突破性技术，样本行业涵盖从棉纺织机械、蒸汽机、钢铁、石油、汽车到信息技术和生命技术等历次工业革命所涉及的重大技术变革[14][15]。
图1 水泥行业技术性能的突破性变化
图2 飞机行业技术性能的突破性变化
图3 容器玻璃行业技术性能的突破性变化
图4 平板玻璃行业技术性能的突破性变化
注：图1—图4原始数据来源于文献Tushman and Anderson，1986[9]和Anderson and Tushman，1990[10].
1.2 市场绩效视角
最优秀的技术最终也需要得到市场的检验，技术和市场存在天然地联系。Von Hippel从用户创新理论出发分析领先用户对于突破性技术创新的重要意义，归纳领先用户的若干属性特征[16]。McDermott和O'Cnnor认为市场定位是突破性技术开发的一个重要战略管理方向，可以将其划分为两种类型：面向现有市场(熟悉市场)的突破性技术开发和面向新市场(潜在市场)的突破性技术开发[17]。Christopher定义突破性技术创新的领先用户，设计领先用户发现的规范流程，编码领先用户的若干属性特征，指出与领先用户交流对突破性技术开发产生了重大影响[18]。
突破性技术与市场的关系不是单向的，从市场认可角度也可以界定技术的突破性。这类研究总体指导思想是将那些能够带来明显市场绩效的技术改进，归为突破性的技术改进，这一思想的应用主要是通过一类回归模型的实证检验来实现的，此类回归预测模型使用市场价格作为解释变量，以产品技术性能改进作为被解释变量，如果被解释变量包含的潜在产品性能改进表现为顾客愿意支付更高的价格，那么这类产品性能的改进就被定义为突破性的技术改进[19]。使用市场可能的接受意愿作为技术性能突破性的前置标准，存在“先天不足”，市场接受程度自身很难定义和度量，尤其是对未来市场的估计，更为重要的是，从实际市场表现看，一个微不足道的渐进式改进可能获得非凡的市场绩效，而真正意义的突破性技术改进，早期市场可能并不认可[20][21]。
1.3 专家评价视角
专家评价技术的突破性通常包括技术本身的新颖性和技术的影响力[22]。专家评价法有其自身的优势：只有行业内的专家才真正理解什么类型的技术对行业发展有真正意义的突破性。但由于近因效应的影响，专家可能只关注自己感兴趣的、熟悉的领域，同时专家本人的参与可能受其所在组织利益的影响以及当前市场需求的影响[23]。Murat和Ramzi使用专利和文献计量的方法对专家德尔菲法的技术预见结果进行了检验，发现行业专家认为需要优先发展的二十项技术领域内，有至少25%的技术领域在预测期内居然只有极少的发明专利和科学论文产生(ISI Web of Knowledge平台和Derwent专利信息库)，同时还有接近25%的技术领域在预测期内论文和专利数量并没出现明显地增长，专家对突破性技术领域的主观判断可能产生巨大的偏差[24]。
1.4 专利引用视角
由于专利数据蕴藏着技术本身相关的大量信息，其应用越来越受到重视，作为创新的先导指标，广泛应用于对技术特征和公司绩效的评价，专利的重要价值不仅在于其包含的技术信息，而是可以依据不同的研究目的对专利披露的信息进行灵活地选择[25]。
前向引用是反应专利技术影响力的最直观的指标，与评价论文质量一样，什么样的论文最为重要，被引率高的论文首当其冲，如果一项专利大量被引用，显示该项专利有更大的价值和更高的质量[26]。Albert进一步指出，专利的前向引用次数和其对产业发展的实际影响力(工程师和专家评价)明显地正相关[27]。公司非常愿意为重要的专利支付超额的更新费用，这种策略也使得公司对基于重要专利的延伸技术保持着极高的投入积极性，从而保证与重要专利相关的技术有足够长的保护期限，专利的被引次数与其经济价值存在正相关性[28]。Ahuja和Lampert使用前向引用次数界定突破性技术，指出其突破性体现在对后续技术的影响能力[29]，Nemet以专利的前向引用次数作为判断渐进式技术与非渐进式技术的标准[30]，Wilfred和Geert同样使用专利的前向引用次数作为衡量技术突破性的标准，指出高被引专利之所以获得较多的引用次数，是因为其中蕴含着先进的甚至共性的技术知识，值得后续的专利借鉴参考，也引领了技术发展的方向[31]。也有研究从专利技术后向引用视角出发，对突破性技术进行界定。Carpenter等指出后向引用科学文献能够很好地衡量专利技术的突破性，因为对科学文献的引用表明专利技术更多地依赖科学知识而不是现有技术[32]。Dahlin和Behrens综合考虑前向引用和后向引用，通过专利的引用结构定义技术的突破性：代表突破性技术的专利引用结构与以前专利的引用结构存在显著的差异，与同时期专利的引用结构也存在显著的差异，但与后续专利的引用结构存在明显一致性，然而从操作便利性的角度出发，由于该标准本身的复杂性，限制了其在大样本条件下的应用[33]。
1.5 不同研究视角小结
在回顾不同研究视角对突破性技术界定基础之上，从以下四个维度：是否有衡量突破性技术的定量标准、是否能够准确预测突破性技术发生时间、是否有研究样本的选择性偏差以及获得研究数据难度等方面，对比不同研究视角的特点，试图给研究者一个更为清晰的研究脉络(见表1)。事实上，以上四个角度对突破性技术的界定不是孤立，从后续研究看，专家评价方法更多地转向了技术预测领域[34]，市场绩效方法则作为技术演化视角下分析突破性技术形成过程的一个重要影响因素[35]，而技术演化与专利分析方法的融合逐步成为主流，特别表现在对突破性技术发生时机和知识基础的研究[36]。下文将进一步围绕突破性技术何时涌现，谁来主导，如何形成等三个主题更为系统地剖析突破性技术相关的研究文献。
2 突破性技术何时涌现？
2.1 技术轨道的转换论视角
从技术轨道转换视角看突破性技术发生时机起源于技术演化的思想，Dosi和Nelson与Winter认为突破性技术改变原有技术轨道，而渐进式创新是在既有技术轨道上对现有技术的改进[7][8]，Foster指出技术演化的过程呈现S曲线的特征，新旧技术S曲线之间存在突破性的技术跳跃[37]。每一个成熟技术轨道都能描绘成技术突破之后的渐进式创新路径，而每一个新技术轨道的起点，往往意味着新的突破性技术变革的引入[11]，突破性技术往往就出现在新旧技术轨道的更迭期(图5所示)。后发国家学者也对这一问题进行过一些探索，Lee和Lim分析了韩国六个行业的技术追赶过程，指出必须充分利用新旧技术轨道转换期的技术突破机会，积极推进路径创造型或路径跳跃型技术跨越[38]。
图5 技术轨道更迭与突破性技术涌现
2.2 技术生命周期的阶段论角度
技术轨道和技术生命周期曲线本身密切相关，技术轨道是在动态新旧技术交替、竞争的背景下研究突破性技术的发生时机，而技术生命周期理论是在单周期的背景下看突破性技术发生在什么阶段[37]。需要指出的是，技术轨道理论需要在同一标准下度量新旧技术的动态差异，这时技术性能指标无疑成为首选。技术生命周期通常使用专利数量随时间的变化来表示，而这一点也恰恰体现了技术演化思想与专利分析方法的融合。通过绘制专利申请量或授权量随时间变化的趋势，可以有效判断技术处于生命周期的何种阶段，大量文献通过年度专利申请量来考察技术生命周期阶段[39-41]。Reinhard等的研究表明，突破性技术始于技术生命周期S曲线的最前端，经历开放设计和实验开发阶段后，逐步形成了清晰的技术方向，再经过持续的累积改进走向成熟，从技术生命周期的不同阶段出发，突破性技术应在生命周期的萌芽期密集涌现，并且越靠近技术生命的前端，突破性技术涌现的可能性就越大[36](如图6所示)。
图6 技术生命周期与突破性技术涌现
2.3 基于系统突变的偶然性视角
无论是技术生命周期理论还是技术轨道更迭理论，都是建立在技术演化S曲线特征的基础之上，然而也有研究对技术演化是否遵循S曲线轨迹持不同观点。Sood和Tellis研究发现部分行业技术轨道在经历了长期稳定发展后出现了随机性的跳跃(图7—图10)[13]。Tellis进一步指出技术性能的改进并不单纯遵循S曲线，技术演化过程中突破性技术的涌现充满了随机性和偶然性，技术轨道S曲线不是很好的预测工具，也不应该作为制定战略的基础[42]。当然，技术性能的随机性跳跃也不是Sood和Tellis的首次发现，Tushman与Anderson和Anderson与Tushman对若干行业(飞机、水泥、玻璃和微型计算机产业)技术性能不连续的展示，已经清晰地表明了行业单一技术性能的演进存在随机性的跳跃[10][11]。即使在行业层面发现技术性能随机性的跳跃，也不足以构成突破性技术偶然性发生的直接证据，因为有太多的“暗流涌动”是显性技术性能所无法观察的，最终体现出来技术性能的随机性跳跃本身就是一个从量变到质变的发酵过程。如果从突破性技术与科学发展、技术演化和市场需求的紧密关联出发[43]，纵然存在众多影响因素的非线性、不连续性和间断性，技术性能随机性跳跃的前兆和结果都极有可能是可以估计的。
图7 磁盘储存行业不同技术轨道性能变迁
(单位：字节数/平方英寸)
图8 显示技术性能不同技术轨道性能变迁
(单位：显示每秒帧数/平方英寸)
图9 打印机技术不同技术轨道性能变迁
(单位：兆比特/秒)
图10 通讯技术性能不同技术轨道性能变迁
(单位：像素/平方英寸)
注：图7—图10原始数据来源于文献Sood and Tellis，2005[13]
3 突破性技术谁来主导？
3.1 在位者惰性视角
突破性技术由谁来主导这一个问题，争议的焦点在于究竟是在位大企业抑或是新进入者更有优势？从组织学习的视角出发，Resh与Tellis认为突破性技术创造了新的市场机会，同时破坏了很多现有市场的需求，在位企业在适应新兴技术变革时经常面临组织内部“惯性”障碍[44]。Leifer等基于对12个突破性技术创新项目的分析，详细解剖了大企业创造和保持突破性技术创新能力时所面临的困难[45]。Stringer指出在位企业可能因为核心能力僵化，忽视外部环境中技术不连续变化带来的挑战，以至于在突破性技术变革中丧失传统的竞争优势[46]。Nijssena从自噬性角度(cannibalize)看在位企业实施突破性技术创新的障碍角度，将自噬性因素分为：既有投资、既有市场和既有能力三种自噬性意愿，以丹麦企业问卷调查为例进行了实证分析[47]。Raghu和Kamal以SX-70通过摄影机为例的纵向数据案例研究，指出在传统的制造系统中引入突破性技术创新，必须考虑由于设计变化导致的高昂转换成本[48]。
在位企业在面对突破性技术变革时，并非束手无策。Tripsas认为价值网络(供应商、顾客以及其他利益相关者)中互补资产的价值，在某种程度上左右了在位企业应对突破性技术变革冲击的能力[49]。David J.Teece等认为一些在位主导企业具备不断修正核心能力的动态能力，在应对突破性创新时，能够适应、生存并重新取得以前较好的绩效水平[50]。Tripsas和Gulati与Puranam以数字摄影行业和网络设备制造业为例，分析在技术突破性变革期，企业如何克服组织惯性，通过迅速的学习能力替代原有的组织模式和市场策略[51][52]。Lin Jiang等认为在位者有足够的积极性把握技术生命周期前端的新兴技术创新机会，并且为这一前瞻性的技术战略采取了卓有成效的行动策略[53]。突破性技术变革中在位者惰性问题，国内也有一些相关研究，但总体停留在对国外文献梳理和国外理论模型的介绍阶段。其中，张洪石，陈劲分析大型领袖企业进行突破性技术创新所面临的组织困境，提出了适合突破性创新的二元性组织模式[55]，薛红志，张玉利分析企业在突破性技术创新出现后绩效下滑的成因，这种技术劣势在何种程度上转化为商业劣势取决于既有企业拥有的互补性资产[54]。
3.2 网络化合作视角
与基于组织学习理论的在位者惰性视角不同，全球化背景下创新的网络化趋势为破解突破性技术的主体特征提供了更为宽广的研究平台。尽管现在独自探索的先行者仍比比皆是，但更多是来自不同领域的科学家分工协作，以团队合作的形式向科学难题和潜在的突破性技术发起挑战[56]。创新网络观点认为，组织间的网络成为各个组织共享和交换资源、共同开发新创意和新技能的一种方式。在技术发展迅速、知识来源分布广泛的领域，任何一家企业都不可能拥有能在所用领域内保持领先并给市场带来重大创新所必须的全部技能[57-60]。突破性技术有更为明显的科学基础性，现代科技革命无一不建立在科学知识重大进步的基础之上，突破性技术更需要企业、高校和科研机构多主体的网络化合作[61]。
4 突破性技术如何形成？
4.1 知识基础的新颖性视角
对突破技术如何形成这一问题的回答，事关突破性技术是否可以学习、复制和预测，而回答这一问题的关键在于理解突破性技术的知识基础。对突破性技术知识基础的研究有助于理解突破性技术与已有知识之间的链接关系。Poel认为突破性技术应该具备全新的知识基础[62]，Robert[63]，Annick[64]和Christina[65]同样认为突破性技术与现有技术基于不同的科学和技术原理，建立在新的知识基础之上，对现有技术形成替代。从技术轨迹更替的角度也可以发现知识基础的新颖性对突破性技术培育的重要价值，技术轨道的演化过程存在由一个技术轨道向另一个技术轨道的不连续跳跃，新颖性知识由于与旧技术轨道之间关联性较弱，所以更容易推动技术轨道的不连续跳跃。
4.2 知识基础的集成性视角
技术演化理论的开拓者Nelson和Winter曾经说过：“社会经济系统的新发现，来源于现有概念和事物的重新组合之中，而这些概念和事物本来就已经存在于现实生活的角角落落”[8]。Fleming指出一项新的技术发明可以被定义为技术元件之间新的集成方式，或者原有集成技术元件之间一种新的链接关系[66]。Hargadon指出建立在全新知识基础之上的突破性技术只是少数，更多的突破性技术是对现有知识重新集成，当原本被忽视的知识链接起作用时，原有零散的缺乏联系的知识模块会立即焕发出创新的活力，基于现有且缺乏必要联系的知识来源之上的专利技术，存在更为明显的新颖性，即使是对现有元件关联关系的重新安排，就能产生Henderson和Hargadon所描述的“结构性的创新”[67][68]。更进一步，Nerkar认为对现有知识的重新集成同样是独特性和新颖性的重要来源[69]。
5 总结和未来研究方向
突破性技术带来的“创造性破坏”是后发国家彻底摆脱技术依赖实现技术跨越的基础，虽然现有文献分别用技术、战略、组织理论和市场等角度对突破性技术进行了大量的探索，但已有研究放在全球化开放创新与后发国家技术追赶的大背景下，还存在明显的不足。面向新兴技术变革机遇，立足中国企业后发追赶实际，规划未来的主要研究方向：
(1)对于一个后发追赶国家而言，在一些大规模市场化还没有启动的新兴技术领域，如何捕捉突破性技术机会并实施有效的前瞻性研发布局，从而彻底避免产业已经成熟，核心技术继续被边缘化的命运。在众多关于突破性技术的界定中，以技术演化和市场绩效为代表的历史追溯法是早期度量突破性技术的主导方法，但这一方法的最大问题是，它不能解决在大规模市场化之前或者技术性能突破性尚未呈现之前，如何发现突破性技术的端倪？这一问题对于企业前瞻性技术管理和研发管理而言，显得尤为重要。另外，忽略对前市场化阶段的技术研究，存在明显的缺陷，技术本身可能存在显著的突破性但对市场的影响并没有完全显现，更为重要的是市场的影响受很多非技术因素的左右，突破性的技术在发展的初期可能难以被主流市场接受。尽早地预测行业潜在的突破性技术机会，对于企业管理者有重要意义，据此管理者可以在技术发展的早期阶段制定恰当的技术战略与研发规划。随着专利分析工具和分析方法的逐步完善，突破性技术的研究视角正逐步回归技术本身，特别是大规模市场化尚未铺开的新兴技术，未来的竞争优势越来越依附于技术标准与知识产权方面的话语权，而专利信息与市场化信息相比，对技术性能的刻画有明显的前瞻性功能。在一些技术密集型的新兴产业里，使用专利信息进行技术轨道预测，日益成为未来关注的热点。
(2)将突破性技术的演化轨迹与技术生命周期联系起来，从技术生命周期角度看突破性技术的演化是否有规律可循。现有研究从生命周期阶段论出发，定义突破性技术在生命周期早期阶段密集涌现的理论推定，缺乏实证支持。生命周期早期技术的独特性和新颖性毋庸置疑，但对后续技术发展是否产生了持续而重要的影响，就不得而知了。依照生命周期阶段论的逻辑，某一技术领域最早授权的专利技术一定是最具突破性特质的技术，然而现在的问题是，这个技术是不是“从天而降”，“一踏进人间”就产生了巨大的影响。从技术轨道的转换论观点出发，在一个新的技术轨道还没有成形时，如何判断它的转换期？新的突破性技术在发育初期，技术性能往往落后于主导技术，那么如何才能把真正的“未来之星”从众多性能同样不成熟的新技术中间剥离出来？事实上，行业内大大小小的竞争者都在不断推出所谓的新兴技术，究竟是什么因素左右新兴技术轨道之间的竞争？即使新旧技术替代不可避免，但新技术的产生也不是“空穴来风”，它也必将形成自己的生命周期，那么问题又回到了起点，从技术生命周期的角度看突破性技术涌现时机是否有规律可循？
(3)以突破性技术的知识来源为切入点，分析不同行业突破性技术知识基础的差异性。突破性技术的形成过程并不排斥偶然性，但绝对的偶然性又落入了宿命论的套路，不符合科学的规律。究竟传承与偶然哪一个在突破性技术形成过程中作用更大一些？虽然目前有少数研究开始涉及突破性技术的知识基础，但仍然存在以下不足：其一是现有研究并没有充分考虑行业之间的差异性；其二是缺乏比较研究的视角。单就突破性技术谈其知识基础，明显缺乏理论稳健性和实践可操作性，只有在具体产业内，把突破性技术与非突破性技术的知识基础进行比较，才能使得突破性技术知识基础的特征更为鲜明。同时，如果把研究视角转移到技术本身，就自然而然地引出了以下问题：突破性技术究竟从哪里来？谁拥有这一类突破性技术的专利权？现有研究过多地聚焦于突破性技术产业化以后的表现，看在位企业或新进入者的角色定位，并没有正面回答突破性技术的主体具备什么特征(发明者的特征和专利权人的特征)？
(4)全球化和网络化背景下拓展突破性技术的研究视角。全球化是不可逆的经济潮流，对后发国家而言，如何利用全球网络，把握新兴产业突破性技术变革的机遇，培育一批具有独立知识产权的突破性技术成果，显得尤为紧迫。现有研究将突破性技术研究的视角过多地聚焦于企业层面，而从知识流动和网络合作的视角出发，高校和科研机构在突破性技术发现中的作用如何体现？现有从网络化合作视角出发的研究，只给出了非常笼统的一般意义上回答，如网络化更有利于知识流动，更有利于扩大技术搜索范围，可能为突破性技术提供更广的知识基础等，但具体到突破性技术的形成机制而言，又缺乏针对特定行业和技术领域的实证支持。
从历史看，每一次强国的崛起都是在新科技革命和产业革命中完成的，而新兴技术革命无一不伴随着突破性的技术变革和剧烈的技术替代。放眼当今世界，虽然新能源、新材料、信息、生物等若干新兴技术领域大规模商业化尚未铺开，但发达国家已提前进行研发布局和技术储备，作为后发国家的学者不应该盲目乐观，沉醉于突破性技术变革的机会窗口，而应当也必须在新的全球化背景下，立足中国企业技术能力和后发追赶的实际，探索新兴产业的技术演化机制，贡献理论和智慧，助力中国企业成为下一轮创造性破坏的“主导者”，而不是重蹈覆辙，继续着新兴产业新的“打工者”的角色。
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