技术生态对技术创新的作用机制研究，本文主要内容关键词为：技术创新论文,机制论文,生态论文,作用论文,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。
人们对有关技术创新问题的理解和思考，完全可以取自不同的学科视角，比如经济学的、工程学的、心理学的、社会学的以及其它人文社会科学的视角，当然也可以从哲学的视角来规定和探讨技术创新问题。然而我们又必须看到，技术创新不能脱离特定的人类背景，技术在本质上仍然是一种社会性质和社会影响的产物，“一旦脱离了它（技术）的人类背景，技术就不可能得到完整意义上的理解[1]。”在技术的社会视野中，现代技术不仅包含了技术原理、技术手段、工艺方法和技术操作等要素，而且与科学、自然、人类社会密不可分。正如人们不能将生物与特定环境分开，生物与环境可以形成被称为生态系统的自然体系一样，我们也不能把技术与科学、自然和人类社会环境分开，技术与环境也可以形成被称为“技术生态系统”的技术体系。事实上，国内外学者已经注意到技术生态问题，并提出了技术生态学[2]、技术生态系统[3]、技术创新群落[4]、区域技术创新生态系统[5]等思想，只是这些研究基本上停留在有关技术生态的概念层次，未能就技术生态与技术创新的关系作专门的理论深入和系统阐释。本文试图从系统科学和生态学的双重视角，着重探讨技术生态的内涵、构成及系统特性，技术创新生存的生态制约，技术生态平衡以及技术创新的生态实现机制等，以期能从更广泛的生态整体性中理解技术创新和寻求新的技术创新之道。
1 技术生态的涵义及特征
1.1技术生态的涵义 从生态学观点看，技术生态就是在一定空间内，由技术系统与其生存环境之间，以及技术系统内不同种类技术之间的密切联系和相互作用所形成的统一整体。站在系统观的立场看，技术生态实际上也就是技术生态系统。在这里，技术生态系统既内含了技术系统，又区别于技术系统。技术生态系统与技术系统的关系相当于生态学中的“生态系统”与“生物群落”的关系。不过对什么是“技术系统”，人们还存在许多不同的看法。Mumford最早将一组技术定义为系统[6]。Tushman和Rosenkopf认为，技术系统是人造产品的系统（即物化的技术系统），其中产品从简单到复杂可以分为四类：非装配产品、简单装配产品、封闭系统和开放系统[7]。Carlsson把技术系统定义为“在特定的制度或制度组合基础上，在特定的经济/产业（或技术）领域内，为了促进技术的创造、扩散和使用而相互作用的参与者的网络”[8]。Thomas Hughes认为，技术系统是由物质产品、组织、法律法规、自然资源等部分通过相互作用所组成的体系[9]。L·Tondle指出：“技术世界是由技术知识、技术活动和技术物品组成的系统”[10]。还有学者认为，“技术系统是复杂性技术系统的一个子系统。技术系统是由若干相互作用、相互依赖的要素联结构成的具有特定功能的有机整体”，其构成要素包括实体要素（工具、机器、设备等）、智能要素（知识、经验、技能等）和工艺要素（表征实体要素和智能要素的结合方式和运作状态）[11]。显然，根据技术生态的涵义，区分技术生态系统与技术系统的关键在于如何划定技术系统的构成和边界。由于技术系统的边界不像“吹糠见米”那样显而易见，因此需要人为确定到底哪些因素应被视为技术系统的环境，哪些因素应被视为技术系统的组成部分。如果边界过于宽泛，技术系统就会很容易与技术生态系统混同起来，并使人对技术系统的把握变得模糊不清；若是边界过于狭窄，又会使人们忽视那些本属于技术范畴中的重要因素，并因此导致人们对技术生态系统中某些重要联系和作用的遗漏。因此，恰当地划定技术系统的构成和边界对把握技术生态的涵义具有关键的意义。
按照Hughes的观点，由于物化的技术系统或其中的物质产品往往与组织共同进化，因此不应将组织作为系统的环境来看待，而应作为系统的组成部分来看待[12]。Leoncini认为，技术系统由四个主要部分构成：科学和技术知识的内核，物化的技术系统群落，市场环境，制度界面[13]。还有的则认为，“技术系统的组成包括企业、R＆D基础设施、教育机构和政策制定机构等”。 “技术系统包括动态的知识和能力网络，当具备企业家和足够的临界量两个条件时，这种网络就能转变成发展块，即一个产业或产业集团内的企业或技术协同的集群（clusters）。技术系统的地理边界可能是地区的（regional or local）、国际的或全球的，也可能是国家的”[14]。笔者认为，技术系统的构成要素和边界确定应根据有关部分是否直接属于技术存在或技术活动的一部分来决定。因此，除了物化的技术、工艺性技术外，作为直接承载知识、经验、技能并从事技术活动的个人和组织应当划入到技术系统的概念中，至于其他有关科学、社会、自然等因素则不宜进入技术系统，一般应将其视为技术系统的环境因素。不过，一旦人们根据研究的目的确定了技术系统的边界，那么在技术生态中，不仅社会经济、政治、文化等非技术因素是技术的系统环境，而且技术系统以外的其他技术系统也构成其生态环境。
1.2技术生态的基本特征 技术生态作为一种特殊类型的系统，从其基本组成、结构和功能看，除了具有一般系统的共性外，还具有不同于一般系统的生态个性。技术生态至少具有以下几个基本特性。
第一，以组织为核心组分。技术生态在组成成分方面，除了包括客体性的物化技术成分、工艺技术成分外，更重要的是包括了主体性的由人组成的技术活动组织，这是技术得以能形成技术生态的基本核心成分和前提。这里的技术活动组织主要指从事技术活动的企业和科研机构，它们的存在使得技术生态系统具有了如同生命体般的生命力，并表现出不断创新的生命活动特征。由于不同的组织和组织群落构成不同的技术生态系统类型，因而原则上技术生态系统可以有无限多样的存在形态。
第二，具有层次性。技术生态系统向宏观方向可以逐层综合，向微观方向可以逐层分解，从而表现出鲜明的层次性。从组织成分的角度分析，技术活动组织是由低层次的要素即企业和科研机构构成的，而一定数量的技术活动组织本身又是更大系统——区域技术生态系统的组成要素，而区域技术生态系统又成为更大系统——国家乃至全球性技术生态系统的组成要素。从行为要素角度分析，企业和科研组织的技术行为又是由更低层次的个人技术行为所组成的，而企业的技术行为又是更大系统——产业内技术行为的组成要素[15]。这种层次现象的存在，表现了任何技术生态系统与其上层系统和下层系统之间，以及同一层次各组成要素之间既存在相对独立、又存在着紧密联系和相互作用的非线性复杂关系。
第三，具有时空性。与一般生态系统一样，技术生态系统也总是与特定的时间和空间相联系。一方面，在不同的时间和空间上，技术生态系统环境组分有着显著的差异和变化；另一方面，随着环境组分的变化，技术生态系统中的技术系统组分也将出现显著的差异和变化。这种变化的程度和速度是自然物质系统所无法比拟的。“在某种意义上，人类生成后的自然界特别是近代以后的自然界，发生了很多变化。不过这些变化在大尺度上却是不显著的或缓慢的。但是，与自然界缓慢变化形成巨大反差的却是展示为狂飙突进的技术演化，以至于一些人们将近代以来自然界的一些非益于人的变化归咎于快速演化的技术”[16]。而技术的演化同时也就是技术生态系统的变化。
第四，具有自调节和自组织性。技术生态系统自调性主要表现在技术活动的组织数量和比例的调节，如技术活动组织的数量在竞争规律作用下所发生的变化，技术活动组织之间的比例关系随着社会、科技、经济的变化而变化，在同一产业内上、中、下游之间技术活动组织之间的数量比例会随着该产业的技术创新与发展而发生变化。与此相适应，技术生态系统中的物化组分也会随着技术活动组织、技术创新活动以及技术系统环境的变化而发生同种技术的密度调节以及异种技术之间的数量调节。
按照耗散结构理论，作为远离平衡态的开放的技术生态系统，在与外部的物质、能量和信息的交换中，能够产生“自组织性”，这种“自组织性”，在技术系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，经过涨落的放大，就能够真正发生[17]。那些分散的、个别多样的技术，就会“按其不同功能聚合，在共享和互利的秩序中相互协调，创造出更高的效率；或者遵循技术自身体系的客观化要求，不断改变原有体系的结构和促生出新的部分”[18]，从而使技术生态系统的演化表现为一个有序程度不断提高的自组织过程。这种自组织性在技术活动组织——“技术创新群落”的形成与演化中表现得尤为明显[19]。
第五，具有稳定性。技术生态系统的稳定性是指系统在受到小的外界干扰后，系统偏差量（状态偏离平衡位置的数值）波动过程的收敛性。这包括技术生态系统中的某些参数（如技术种类、分类组成、技术组织群落及自然环境特性等）缺乏变化，技术系统中某些组分尤其主导技术具有较长的持续生存时间，技术生态系统在受到外界干扰后具有抵抗干扰和恢复原来功能的能力[20]。根据对许多现实生态系统的研究，人们发现，生态系统的稳定性与复杂性有着密切关系，其主要的理论观点是：对于一个有较多物种的群落来说，要使群落稳定，物种间的联结变少可能有利；对于物种间有过多联结的群落而言，要使其稳定，物种的减少可能有利。将这一观点应用到技术生态系统，则可以认为：对于生产经营与技术创新活动有较少联系的系统而言，保持较多的技术活动组织对于技术生态系统的稳定性会比较有利；对于生产经营与技术创新活动有较多联系的系统来说，保持较少的技术活动组织对于技术生态系统的稳定性会比较有利[21]。
第六，具有技术活动生存链结构。众所周知，生态系统中生物成员之间会通过吃与被吃方式而形成彼此联系起来的食物营养供求序列，即所谓食物链。同样在技术生态系统中，也存在着由技术活动组织的投入与产出关系以及生产者与消费者之间的供求关系形成的技术活动生存链或生存网。例如，按技术活动投入要素的种类（类似生态系统中的捕食种类），技术活动生存链可以分为多种类型，主要包括：资源投入型生存链，其构成方式为：自然资源→基础工业企业→制造业企业→……→消费者；人力资源投入型生存链，其构成方式为：人力资源→企业→消费者；技术投入型生存链，其构成方式为：技术→企业→消费者；资金投入型生存链，其构成方式为：资金→企业→消费者；信息投入型生存链，其构成方式为：信息→企业→消费者；知识型投入生存链，其构成方式为：知识→企业→消费者。就一个企业来说，在其各类投入要素中，每类要素又有多种，尤其是制造业企业和接近消费者的企业；而每个企业的技术和产品又有多种，可供下游企业作为生产资料或供消费者使用。这样，各种资源与技术活动组织之间、组织与组织之间、组织与消费者之间、消费者与组织之间就构成了技术活动组织相互依存的生存网[22]。
2 技术创新生存的生态制约与平衡
在技术生态系统的视域中，技术创新自下而上会受到来自具有不同作用性质的多种生态制约和影响。首先，任何技术都不是单独存在的，都是以其他技术产品为存在条件的，例如，“万维网（www）的运行有赖于包括浏览器、在线新闻、电子邮件、网络零售和金融服务在内的一组相关业务。医疗设备则存在于由医生、检测实验室、医院和HMOS结成的网络中。激光打印机是包括计算机、出版软件、扫描设备和光输入设备组成的产品群的一部分。与诸如大豆和轧制钢材之类的大批量加工世界中的产品不同，技术产品存在于能支持和加强其功能的局部产品网络中。或者说，它们存在于小型生态系统之中”[23]。就某一技术行业譬如IT行业而言，“一个国家或者地区的IT公司之间是相互依存的。不管是硬件还是软件公司，都是依靠别人的产品来构造自己的产品的。而对于软件业而言，操作系统通常是整个软件产业的核心，所有的软件都必须依赖操作系统而存在。在操作系统之上，不同门类、不同行业的软件又相互依存着构成自己相对独立的体系”[24]。
不仅如此，技术之间的相互依存还表现为技术发展中的群带关系。人类的技术发展史说明，一种技术的发展可以带动一个技术群的发展，如通讯技术的发展带动了信息处理技术（计算机等）、材料技术（作为信息传输技术载体的光纤新材料）和信息接受技术（移动通信接受技术）的发展。以电力技术为“范式技术”的技术整合，开辟了电化学工业技术、电冶金工业技术、电加工工业技术、电气铁路运输技术等等新的技术领域，同时推进了材料工艺、控制等技术的发展[25]。反过来，一种技术的衰落也可以导致许多技术的衰落。
其次，一种技术与另一种技术之间可以存在相斥性的制约关系。这种技术间的相斥性表现有多种：技术本身在功能上的不能共处，如在电器中使用晶体管技术时，就必须淘汰电子管技术；在环境支持有限的情况下，某种技术会因对资源和能源的过多占用而制约其他技术的发展，如以天然的水力资源为主要动力的时代，任何大量需要这种资源的技术行业之间，就会为求得自己的生存和发展而产生竞争性排斥；在市场有限的情况下，一种技术也会因为天然的竞争优势而对另一种技术产生排斥，例如小火电与大型发电厂之间的竞争性排斥。
再次，特定区域的技术生态系统对进入本系统的外系统要素具有排异性的制约关系。由于任何技术生态系统都是由其组成要素之间的相互作用、相互依赖而构成的具有相对稳定结构和有机联系的整体，因而“任何一个进入本系统的外系统要素都会或多或少的破坏该系统的有机联系和该系统组织结构的稳定”，以致“系统的特殊组织结构将对进入本系统的外系统要素自动产生排斥作用，以维护本系统的性质和稳定”[27]。当然技术生态系统并非对所有外系统要素都不加区分地绝对排斥，为了自己的生存和发展，技术生态系统必须不断地与外界进行物质、能量和信息的交流，必须有选择地对待和吸收外来要素。一般来说，从外部移植和引进的那些有可能改变本系统性质、危及本系统安全、与本技术风土不相适合的创新技术，会遭到技术生态系统的极力排斥。
此外，环境因素对技术创新生存有着不可忽视的制约作用。从群落生态学的角度看，技术生存的环境，包括自然环境、基础设施、教育环境、从事技术创新活动的人的生活环境、金融环境、制度环境、人文环境等等，实际上就是一种生境，在很大程度上，什么样的生境条件将决定适合生长什么样的技术或技术群落。例如，在农业上，地势平坦、耕地面积连片分布的区域，有利于机耕技术的采用；而在岩石裸露的陡坡地或河沙地、沼泽地等，经济作物的种植技术就难以发挥作用。在某一区域内，交通、通信等公共设施状况将影响技术活动的资源流动，美国硅谷所以成为高新技术活动的著名聚集地，就是因为这里通信设施发达，交通十分便利。有研究表明，技术活动组织R＆D支出的平均回报率在26％左右，但在没有大学参与的R＆D活动中，回报率只有14％，而在有大学参与的R＆D活动中，大企业的回报率约为30％，小企业的回报率约为44％[28]。这表明大学教育环境对技术生存和发展的影响。由于技术活动的关键是人才，因而良好的生活环境不仅有利于科技人员提高技术创新的积极性和创新效率，而且能为吸引科技人才提供条件。大量事实证明，金融环境对技术生存尤其是高新技术产业化有着举足轻重的影响。像硅谷、128 号公路等美国高新科技园区的形成和发展就得益于金融环境，主要是风险投资环境。而制度环境在一定意义上又重于技术本身，因为科学的制度“土壤”，能产生有效的技术创新激励机制，能使技术系统功能得到更好地发挥。不仅如此，技术的生存还与地域的文化背景、群体的价值观念甚至宗教信仰密切相联。20世纪70年代，灌溉式的新奇水稻品种技术引入印度尼西亚的巴厘岛之所以失败，就是因为这种新技术的采纳与当地的乡土知识及印度教祭司的宗教思想格格不入[29]。
既然在技术生态系统中，任何技术创新都依存于其他技术和环境，任何技术创新都不是一种孤立事件，而是必须要有相关技术及其活动组织和环境的协同支持，那么，在一定的时间和一定范围内，技术（包括组织）与环境、技术与技术之间就会通过相互适应而达到并维持着一种协调、和谐的状态，这种状态就是技术生态平衡。它表现为技术生态系统中技术和组织种类组成、数量、生存链结构的协调状态；能量和物质的输入与输出基本相等；物质化的技术产品贮存量基本恒定；内外知识、信息的流动传递畅通；技术和组织群落与环境之间达到高度的相互适应和同步协调。简而言之，技术生态平衡就是技术生态系统的结构、功能在一定时间和范围内保持相对稳定，且结构与功能相适的状态。由于技术活动不仅会逐渐改变自身的技术系统结构，也会逐渐改变其环境，与此同时，环境条件的改变又会逐渐引起技术系统的形态结构、组织结构、空间分布格局以及不同种类技术之间关系的变化，因而技术生态系统中技术（包括组织）之间以及技术与环境之间的协调关系总是在不断地变化着，也就是技术生态平衡只是一种相对的动态平衡而已，当这种处于渐变过程中的生态效应增长到一定程度时，就会影响到技术生态系统的结构，并使其呈现明显的改变，这样，原有的技术生态平衡就被打破而产生不平衡。技术生态的不平衡至少有两种表现。一是因技术创新的不合理选择，致使技术门类格局畸形化。在畸形格局中，技术门类之间彼此不能形成互相协同和支持的关系，从而使技术生态整体平衡受到破坏。例如，在一个封闭的技术环境中，一种占统治地位的发达技术甚至也会对相关技术形成排斥，以致技术门类格局变得不合理。一个典型的例子是，“中国过去在陶瓷方面的技术非常发达，但这也使中国人忽视了玻璃科学，无法利用玻璃的透明性和可塑性，在天文学及化学方面取得突破[30]”。二是因先进技术与落后技术的并存而形成的不协调。例如，中国在航天、核能、超导、动植物杂交育种等领域，已达到或超过国际先进水平，但在关系到经济发展水平的生产技术尤其是批量生产技术在总体上却处于落后状态，这正如人们所描述的那样，“两弹一星与镰刀锄头并存”，这一现实表明在中国，有机的、和谐的、平衡的技术生态还没有形成。
3 技术创新的生态实现机制
3.1非线性作用机制 依据非平衡自组织理论的研究成果，一个系统向有序进化的内在根据是系统内各要素之间的非线性相互作用。如果系统内各要素之间只具有线性规定，那么它们的组合就只能导致量上的增长，而不会产生新质的突现。因此，在技术进化的意义上，技术生态中技术之间必须内在地具有非线性联系和作用，才能推动技术要素或系统由旧向新、由简单向复杂、由低级向高级的不断创新。问题在于，在技术生态中，各技术（包括组织）是否普遍存在着非线性相互作用，这是关系到技术创新是否具备内在根据的关键问题。事实上，当我们对技术生态进行深入考察时，就不难发现，技术间的联系和作用有着极其复杂的表现，不仅表现在量化特征明显的要素层面，同时还表现在量化特征不明显的结构和功能等层面；不仅表现在容易量化的物质或实体要素方面；同时还表现在难以量化的智能、工艺等要素方面；不仅表面在技术之间不同层面的交叉或交互作用，还表现在与其他技术构成关系的具体技术内部要素、结构、功能等之间的密切关联，以及要素、结构、功能等各内部的各个部分之间的密切关联。而且进一步的分析还能发现，技术之间的联系和作用，不仅仅只是技术间层面的联系和作用，同时还渗透到具体技术内部，而具体技术内部的联系又会在技术层面的联系中“外溢”，直接参与到技术层面的联系之中[31]。此外，技术生态所具有的整体性、稳定性，生存链结构以及动态平衡特征等都均非其构成要素的简单加和所导致的，而是依靠“非加和性关系”才产生出来的。由此可见，技术生态中技术间的联系具有了显著的非线性相互作用特征。正是这种技术（包括组织间）的非线性作用，构成了技术创新的根本机制。
3.2多样性产生机制 勿庸置疑，人类有着潜在的、无限制的需求和欲望，在某种情况下，这些需求和欲望将驱使人们在技术的旧需求满足和新需求出现时，发现新的技术需求和欲望。这种发现是在通过对来自技术系统自身以及技术环境两方面的信息进行感觉反应和思维，并对现存技术在“可用性方面”的缺陷进行反思后产生的。新的技术需求和欲望的发现，必须促使人们进一步进行有关满足新的技术需求和欲望的各种随机的或有目的的技术创新工作。但技术创新总是存在着多种现实发生的可能性，即使对某一技术的母体进行的改革也可以有多种并存的方案。这说明，技术的变化有着多种设计和多种可能性。而可能性向现实性的进一步靠拢则又要靠技术之间的非线性作用机制作支撑。因为“具有非线性同一性的技术间的相互作用，展示着‘变化中的变化性’，构成技术间关系的每一方‘都是作用的结果不正比于作用的原因，从而会产生多出部分’，‘多出的部分还会相互结合形成新的东西。而新产生出来的东西又会重新加入原来的相互作用之中，这就出现第三者’”。随着技术间非线性作用的不断延展，‘第三者’就会层出不穷，从而使多种新技术生成的可能性有了现实的机制性支撑[32]。
3.3选择机制 虽然技术可以按自己的“生殖能力”——技术间非线性作用而不断涌现，但具有现实可能性的多种技术创新构想或方案，哪些最终能成其为现实的技术，却取决于技术生态中的选择机制。技术创新的选择机制可分为两种：市场选择机制和非市场选择机制。新技术如果能满足市场提高了的或变化了的需求，它将获得被市场认同和选择的资格，否则就会被市场所淘汰，此即技术创新的市场选择机制。在市场决定生产，需要决定技术的背景下，一项新技术能否成功地被社会选择，其科技含量的高低以及能否转化为产品固然也重要，但物化的技术即产品能否打入市场，能否形成市场规模却更为重要。正如只有适应环境的生物才能被自然保留下来一样，只有适应市场需要和特定使用环境的创新技术才能成为现实的技术。显然，如果产品不能适应市场需求和使用环境，或者由于市场竞争使技术活动主体——企业的生存域受到侵犯，以致企业不能有效地利用资源或资源短缺，生产能力不能协调发挥作用或闲置，那么企业就会因产品不能适销对路而面临生存危机，或者产品市场占有率下降，导致企业利润下降和亏损，并因此导致企业在市场上的淘汰。不难看到，技术创新的市场选择机制本质是一种生态竞争机制，它表明，在技术的变异体之间、技术的各种发展方向和可能（发明和设计）中存在着类似于生物物种间的竞争，新技术的实现是在生存竞争中产生的。
当技术与社会不适合时，问题并一定在于技术不能适应社会和环境的需要，也有可能是社会并不认同技术。在这种情况下，就有必要通过调整和改变社会，以使社会从不能容纳新技术到能够容纳新技术，从而导致技术成为现实的技术，这便是技术创新的非市场选择机制。非市场选择机制的措施既包括社会发展滞后的克服，公众心理的社会调试，使公众理解新技术的优越性，也包括避免先进技术因传播不畅，宣传不力而导致长期无人知晓的状况[33]，还包括政府通过法律法规、政策等来对技术活动组织进行的强制，这种强制能够使技术活动组织以提高成本为代价来提高他们对市场和环境的适应性。
4 结语
对技术生态与技术创新问题的探讨，不仅可以使人们在理解技术创新时的视野变得宽阔，而且可以使技术创新组织更深刻地认识到潜藏在他们背后新的事实和法则：任何技术创新组织都是技术生态系统中的成员；任何成员与其他成员之间不仅要体现竞争关系，更要体现合作关系，他必须与生态系统中的上游、下游和对手共生共存；任何成员都需要在技术生态系统中选择自己合适的位置，而不是去尝试取代技术生态系统中的所有技术产品。在国家或区域层次上，人们也会因此认识到，技术创新体系建设应该致力于支持以伙伴为核心的技术生态系统建设，只有着眼于通过多元的、开放的技术生态系统建设，政府才能更好地促进技术创新和生产力的良性循环。
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