复杂产品系统技术创新论文

1引言

复杂产品系统（complexproductsystem，简称cops），是指高成本、高技术、大规模、工程密集型的产品、子系统或设施。其中，“复杂（complex）”一词是指这类产品包含大量顾客定制的零部件、需要多种知识和技能并且需要融合多种新知识。复杂产品系统的分类非常广泛，如航空航天系统、大型电信系统、智能大厦等。复杂产品系统的订货量和产量很小，一般是基于工程项目或者小批量、单件生产的产品。

由表1可见，cops的定义范围主要包括资本品、高价值产品等。需要注意的是，一些虽然成本高但技术要求较低的成熟产品并不属于cops。例如汽车这类包含大量零部件、涉及多种知识和技能的产品，虽然生产技术也比较复杂，但其大量零部件是标准化制造、规模化生产的产品，因此不属于cops的范畴。

英国Sussex大学SPRU中心的研究人员通过长期的研究发现，英国之所以能够维持其在世界经济中的地位，cops创新功不可没。我国正面临产业升级换代的关键时刻，研究cops技术创新过程和成功的关键因素对提升我国基础创新能力具有重要的现实意义。

2cops技术创新过程

cops创新过程是一种特殊形态的创新过程，它是围绕着cops技术创新项目展开的，将众多的参与企业以及用户方以项目为纽带联系起来。

cops技术创新过程可以分为六大阶段：创新思想形成、研发任务分解、模块外包选择、模块开发、模块集成联调、交付与跟踪完善。集成开发商、分包商和最终用户是cops技术创新的三个关键性角色，政府、专业研究机构等外部机构也是cops的技术创新网络中的利益相关者。

2．1创新思想形成

由于cops的高度定制特性，创新思想是由最终用户定制性的需求或潜在需求以及技术进步产生的。但在创新思想阶段，由于产品／系统本身的复杂性，需求往往是模糊的，用户很难详细地描绘出具体的需求，甚至无法具体描述出最后的产品形态，而只是简单地从功能方面加以定义。集成开发商则根据用户初步的需求和综合的自身能力提出复杂产品系统的初步解决方案。整个系统技术创新的架构和形态是由系统集成开发商界定并且提交给用户的。因此，创新思想是由最终用户在系统集成开发商的引导下逐步形成的。

2．2研发任务分解

cops的集成开发商在获取订单以后，对任务进行分解。在基于对整个系统框架以及功能需求分析的基础上，将整个cops的研发任务按照应用技术类别划分为相对独立的模块／子系统。在划分模块的时候，涉及到整个系统协调运作和集中控制的模块，应由系统集成开发商自己完成。这将有助于系统集成开发商在后期完成系统集成。

2．3模块外包选择

cops模块分解以后，系统集成开发商根据对自身的能力评估，确定能在内部完成的模块。其他模块进行外包选择。由于cops本身的复杂性，以及贯穿在整个研发过程中的不确定性，使得外包选择要异常谨慎。有时甚至要借助外部机构协助来对外包供应商进行全面评估，包括技术能力、营运能力、信用等诸多方面。

2．4模块开发

cops集成开发商和外包供应商根据各自的任务，组织研发团队，在项目制的基础上进行研发活动。在这一阶段里，用户参与到开发过程中，cops的需求逐步明晰，形成具体的技术要求和参数。

2．5模块集成联调

cops模块开发完成后，交由系统集成开发商进行系统的集成，其他分包商进行协助。对于集成过程中出现的涉及到各模块间协调运作的新问题，需要通过联合调试来解决。整个过程通过联合调试和仿真试验成功后，复杂产品系统初步成型。在集成联调结束前，用户对系统做交付前的初步验收。

2．6交付与跟踪完善

复杂产品系统的交付不再是一个瞬间行为，而是一个持续的过程。复杂产品系统在交付后，集成开发商仍要对其进行长期的跟踪服务，以解决在用户使用过程中不断出现的一些问题。整个系统也在此过程中不断完善。在跟踪完善过程中，一些系统运行的信息反馈到下一个类似的项目开发过程中，并使之完善。

3cops技术创新成功的关键因素

3．1项目制的组织形式

对于一般的规模制造产品，职能型组织具有有效降低规模化生产的成本、获得竞争优势等优点。但复杂产品系统一般只是小批量或一次性的项目，不具有规模经济性，职能型组织的优点体现不出来。由于复杂产品系统技术创新通常由跨企业的多职能项目小组共同承担，项目制组织是适合于cops技术创新的组织形式。所谓基于项目的组织，是指以项目作为组织生产、创新和竞争活动的基本单元的组织形式。

复杂产品项目是在一个创新的网络下进行的，该网络包括用户、系统集成商、分包商、政府等单位。与大规模制造业中的线性设计开发过程相比，cops的创新活动需要合作。系统集成商和分包商在复杂产品系统技术创新中扮演着非常重要的角色，他们常常暂时组成跨公司／用户的联盟。不同于传统制造过程中只注重边界清晰的各个企业之间的交易，在cops技术创新的网络中，企业（系统集成制造商）和各相关机构（原材料和模块的供应商、政府部门以及用户等）的联系更加注重于企业间的协调机制。如在模块开发阶段，各个模块最终是会整合成一个完整的复杂产品系统，所以各项目小组在开发自己模块时，要兼顾到其他项目小组模块的开况。各模块之间协调和与客户之间的协调是非常重要的。在集成联调阶段，复杂产品系统的集成联调主要是由集成开发商来完成的，其他分包商要进行协助。

基于项目的组织形式不但能够灵活地配置各种资源，方便地完成与外界（如用户）的技术沟通和交流，而且随时根据新知识的出现、相关技术的变化、政府规制的要求和客户反馈意见调整产品的设计和生产。因此，在复杂产品系统创新过程中，项目制度的组织形式比职能型组织形式更有优势。

3．2与客户合作创新

复杂产品系统供应商面对的是数量有限的大客户，加强与客户的合作是提升自身竞争优势的重要手段，许多创新活动也是与客户合作完成的。与规模化制造产品不同，用户很大程度地参与到复杂产品技术创新过程中来。

在创新思想阶段，根据用户从功能角度对cops提出的要求，系统集成商界定整个cops系统的实际构架和形态。因此，是由最终用户在复杂产品系统集成开发商的引导下逐步形成创新思想并转化为需求定义的。

在整个模块开发的过程中，各模块与用户之间的协调工作是非常重要的。有两种沟通协调的方式。一是客户分别参与到一些模块的开发过程中，并且承担一些应用开发任务。各模块的供应商根据需要在研发过程中与客户进行直接交流，征询客户的意见和新的需求。二是cops的集成开发商根据需要将各单位以及最终用户集合起来召开联络会议。各单位将自己模块的研况进行汇报，并对各模块间需要协作的事宜进行交流。用户方在听取各方的汇报情况后，提出自己的意见和需求。

因此，对复杂产品系统这类产品来说，用户和供应商的合作创新对双方来说都是必然的选择。

3．3跨项目的学习效应

对于制造复杂产品系统的企业而言，要保持或增强自己的竞争优势和竞争地位，就必须设法将以往项目的成功经验移植到新的项目中去。

假设在单一的公司和重复性的过程中，可以通过数据收集、映射、试验和组织完善，使新的学习过程融入到公司中去，进而形成一种学习文化，如Argris提出的“双环学习”模式。然而复杂产品系统技术创新过程涉及的合作者众多，很难把握多项目公司和多公司项目殊学习的困难。由于复杂产品系统各个项目之间差异巨大，不像规模化制造产品是重复、基本无差异的工作内容，使得cops的组织学习过程比较抽象，但实际上，在项目的准备和实施过程中仍然存在着很多相同的环节，如搜集客户的需求、对复杂产品系统进行概念设计、成本估算、风险管理、分包商的选择、资源的合理配置等，这些活动的最佳实践经验相对而言比较容易在不同项目之间传播。

对于类似的项目而言，跨项目的学习就更有成效。复杂产品系统在交付后，为了解决用户使用过程中不断出现的实际问题，集成开发商要进行长期的跟踪服务，必要的时候，甚至安排分包商到现场为用户解决相应模块出现的问题。这些反馈的信息和问题可以直接作用到下一个类似的项目开发过程中，复杂产品系统基于不同项目之间的学习效应得以体现。

3．4政府支持

复杂产品系统的技术创新需要政府层面的创新体系来支持。而且由于很多复杂产品系统涉及到国民经济的关键行业部门，甚至政府本身就是复杂产品系统的最终用户，因此政府的政策对于复杂产品系统的技术创新具有深远的影响。

对于复杂产品系统的制造和技术创新，路径依赖是肯定存在的，而且一旦决定对某个复杂产品系统项目进行投资，将会产生巨大成本，如果日后出现问题，就面临着继续投资／撤离的两难选择。政府面临的挑战就是如何对这种项目产生预警，并在出现问题的时候，尽量保证有替代方案使得项目存活下来。

4结语

发达国家的经验显示，复杂产品系统作为各类技术融合的独特产品，已经成为国民经济的支柱。同时cops的技术创新过程与规模化产品有着显著的不同，传统的创新管理理论不适合来指导cops的创新。本文在研究cops技术创新过程的基础上，分析了cops技术创新成功的关键因素，无疑是有意义的尝试。

对于复杂产品系统的研究在国内还处于起步阶段，复杂产品技术创新领域的研究还深待发掘。