创新网络新兴产业论文

1新兴产业创新网络并联模式

1.1领先企业带动机制

新兴产业发展基础是关键技术的突破，新产品的形成改变了已有的技术集成方式。领先企业在技术优势、供应商、消费市场建立、商业模式形成等方面形成了优势［9］。这种优势在短时间内其他企业难以模仿和超越，促使领先企业成为创新网络中知识扩散的中心点［10］，跟随企业在创新网络中需要从领先企业中获得技术、管理经验等多方面的支持［11］。领先企业在纵向集成过程中，可以通过与供应商和销售商建立稳定的信任关系，改变企业的外部环境，使其价值链得以延伸，增强其领先优势［12］。共享过程并不单独存在与企业内部或企业之间，而是将不同内外部资源作为创新网络中的一部分进行系统性组合，其特征是改变了企业边界［13］。领先企业的技术优势是促进新兴产业发展的基础，优势的保持与形成过程是不可分割的，其技术溢出在产品第一次商业化过程中已经开始，持续的改进会在技术应用于市场过程不断完善，跟随企业通过制造许可、FDI等技术溢出途径可分享到相应的适用技术。为阻止这种负面外部性，领先企业的知识保护是首选策略;同时领先企业在创新网络中通过优先占有供应商、企业家、品牌与顾客联系，扩展其在成本、市场份额上的优势。随着产品成熟度提高，领先企业的竞争方向已由提高产品功能、增加附加价值转向形成技术壁垒，将标准竞争作为保有市场盈利水平的基本方法，制定新产品的技术标准形成了对跟随企业的进入障碍。领先企业在标准竞争中由于面临着较大的不确定性，相关企业参与形成标准联盟可进一步提高对产业发展的控制能力。限制性标准使领先企业具有成本和市场份额的优势，但同时也减少了其对创新网络资源的利用，领先企业在保有核心技术同时与跟随企业共享创新网络资源是新兴产业发展条件。领先企业通过产业链条延伸、空间聚集效应、技术转移等方式形成以其为核心的创新网络联盟，将部分产品采用外包生产，在降低自身成本同时增加市场供给量。1982年IBM公司公布除BIOS外的技术标准、GMC移动通信标准联盟的形成，使得计算机和移动通信从技术突破过度到市场规模拓展。领先企业在确定行业标准同时对新兴产业的运营平台有着直接的影响，如Google的免费搜索平台、Ebay的Seller’sAssistant软件和TurboListe服务、淘宝网的“支付宝”对于降低产业进入障碍、形成顾客群体产生了带动作用，降低了跟随企业进入成本，促进新兴产业结构和规模的变化。领先企业带动作用如图1所示。

1.2跟随企业后发机制

领先企业在形成市场先动优势后同时往往会产生“创新惰性”，原因来自于技术更新的风险性、现有市场垄断带来的稳定利润、对已经形成商业模式的依赖，使领先企业的创新过程由以突破式创新为主转变为以渐进性创新为主，其竞争优势的减弱使得跟随企业有机会超越领先企业形成后发优势。创新知识随着产品生产、销售、技术管理人员流动在创新网络中扩散，使得跟随企业可以通过不同渠道获得领先企业的显性和隐性知识，跟随企业可以利用较少的资源投入、较低的创新风险形成新的创新过程［14］。跟随企业创新过程能否形成后发优势取决于其自身的对于外部知识接受能力、内部知识整合能力、资源调配能力和规模化能力等多方面的因素。20世纪90年代以来，产品复杂性、技术资源专业化、区域交流成本降低使企业在创新过程中利用外部资源比例明显高于内部资源［15］。创新网络中吸收外部资源能力受企业文化、学习路径影响呈现不同效果［16］。组织中合作团队的形成、对不同意见的包容、乐于分享管理经验、成员中相互信任都有助于对外部知识的吸收，而较高层管理着的接触、正式的项目形成“小世界”结构开发，缩短了学习路径。跟随企业有目的地学习并与内部资源进行整合，这种开放性吸收和动态重组过程使企业有效利用异质零散资源弥补内部知识局限［17］。跟随企业在创新知识吸收与整合过程的差异，决定了其发展为以低成本优势为主的模仿性企业、还是以超越为主的后发优势企业。对于形成后发优势的企业，利用创新网络中的学习机会，逐渐完善企业的技术体系，将可利用的内外部资源进行重新编码，使新的技术优势与市场需求结合，形成企业的新创新方向。如中兴手机通过与摩托罗拉公司建立联合实验室、与TI公司建立定期培训制度，获得了GSM双频手机、GSMLayer2/3等技术创新突破。技术的跨越式发展进而引发企业的组织变革［18］。企业家将创新机会、企业资源、市场需求与企业内部新的运行方法结合，形成利于未来发展的企业管理模式，实现从技术到流程的超越［19］。跟随企业的后发机制如图2所示。

1.3企业间网络关联机制

企业与顾客、供应商、科研机构及大学共同形成交错相连的创新网状结构［20］。其发展过程就是从创新网络中获取其缺乏资源的过程。企业所处的网络特征对其交流、学习效率有着直接影响［21］。创新网络的“结构洞”体现了网络组织之间的中介作用:企业位于“结构洞”时可实现不同组织间的信息与知识的交流，是企业互补性知识和异质性知识的来源，增加了创新过程中新产品和管理经验的传播;“结构洞”连接企业的不同特点，会引起其连接企业在创新过程中采用渐进性或根本性创新策略。创新网络中的企业关联体现了横向和纵向交互关系，企业为了获得市场资源或互补性知识，多趋向于横向联系［22］。如WebKit是网络浏览器最为流行的引擎，苹果、Google和Opera同时采用这种技术，随着这款综合了稳定、快速和共享特点的引擎联合开发，使得三家企业在浏览器市场上的份额得到了巩固;2013年波音和洛马公司宣布共同开发新一代远程轰炸机，如竞标成功则两家公司将垄断美国空军战机市场。创新网络中纵向关联则更多地体现为领先企业对跟随企业的带动作用，将其技术、管理经验扩展到供应商或销售商，从而将企业管理理念扩展到企业外部，通过网络关联实现交易成本的降低。如丰田公司的准时化生产由于在初期没有兼顾零部件供应商利益，导致了供应商对丰田公司的抵制，为了实现全方位的精益生产，丰田公司将供应商和经销商纳入其知识共享系统，形成了创新网络的密切协同关系。创新网络的中关联强度体现在关联稳定性与关联密度两方面。联合研发、战略联盟及契约合作是创新网络中通常的强关联，能有效地控制知识扩散。强关联企业间的技术引进、分包生产、风险共担提高了知识共享能力，组织结合紧密利于隐性知识扩散，但也存在知识异质性不足的问题，适宜形成渐进性创新模式。共享企业间的分销渠道与供应商、单一技术的许可协议以及企业的特许经营是主要的弱关联形式。弱关联可以使企业接触到不同资源，松散的组合方式利于企业进行探索性创新，随着对产品或技术成熟度，提高往往向强关联过渡。新兴产业创新网络的相互关联使领先企业与跟随企业只是在阶段上划分的结果，在创新网络发展过程中两者可以互相转化。技术突破或商业模式改变使领先企业在从产品设计到销售的过程形成具有独特竞争力的自主创新模式，产品优势和管理诀窍提升了企业市场信誉，凭借拥有的知识产权建立符合企业利益的行业标准体系，与创新网络中其他企业共同建立营销网络，扩大了产品销售范围并保持有利的市场地位，通过FDI等形式优化生产成本、形成全球化的加工网络，继而进入不同区域的市场。领先企业在拓展市场同时也通过互补性合作获得合作企业的技术、成本等资源，通过创新网络联盟、外包生产、建立共享平台带动新兴产业结构与规模的发展。跟随企业虽然不具有领先企业所具有的创新人才、高端技术、风险资金、产品声誉等优势，但在新兴产业市场快速发展中通过对高端产品的模仿和简化设计、建立广泛的零配件供货渠道，可以减少研发风险与产品价格，利用其成本优势获得一定的市场份额，并在与领先企业强关联合作过程中形成适合本企业的新产品开发、质量管理及营销体系。跟随企业在创新网络中不处于中心位置，与其他组织的合作强度较弱，降低了其获得信息、知识的能力，但由于网络冗余较少，企业可以有更多的机会构建新的网络节点，多方面学习新知识，从而构建与现有领先企业不同的知识框架。跟随企业在技术、市场和管理方面不断积累，使其具有与领先企业竞争的能力;同时其规模的扩大增加了新兴产业行业内竞争，会带来产品价格下降、顾客群体数目增加的产业发展效果。此时，跟随企业一旦具有技术或运营模式上的突破，则具有明显的后发优势。新兴产业创新网络关联机制如图3所示。

1.4并联模式的变量度量

依据新兴产业创新网络并联模式，创新网络中领先企业与跟随企业交互发展是网络绩效提高的基础。而不同类型企业在创新网络中具有明显的功能差异，领先企业的作用主要在于形成产业根本性转变、得到标准化产品;而通过知识扩散、市场竞争，跟随企业吸收技术和知识资源，形成成本优势。这些是在创新网络组织间以契约、技术许可、供应链等形成相互关联的效果。对于创新网络并联模式，度量指标可以分为领先企业开拓能力、领先企业共享能力、网络关联强度、跟随企业吸收能力、跟随企业规模化能力5个方面。其中，领先企业开拓能力是企业形成技术专利、限制性标准、建立新的商业模式的综合;形成创新联盟、构建技术共享平台、技术转让则体现领先企业共享能力;在相关技术中有效地识别企业发展的适用技术、与内部优势进行整合、形成利于新知识应用的组织模式是跟随企业在创新网络中吸收能力的主要方面;技术改进与积累、成本优势形成、学习的异质性是跟随企业规模化的评价指标;创新网络中不同类型企业关联的持续时间、纵向或横向网络开放度、网络集中度、网络规模与结构洞度则从时间、空间与强度不同方面评价了创新网络的关联程度。

2新兴产业创新网络优化方法

2.1粒子群优化算法改进方向

粒子群算法自20世纪90年代中期被提出以来，由于在优化过程中具有结构层级少、易于收敛等优点，与蚁群算法、文化算法等成为具有优势的算法之一。但在求解中，基本粒子群算法容易出现落入局部极值和精度达不到要求的问题。对此，后续学者提出了多方面的改进策略，如惯性权重、速度钳位、交叉机制等。基本粒子群算法中控制粒子位置和速度主要依据迭代过程中出现的最优解，单一的最优解使粒子漫游区域局限在较小的范围，难以形成对可行域中较大区域的搜索。本研究将最优解扩展为具有一定数量的解集，解集向量为当前最优的种群，其选择规则为:将迭代后不同种群得到的最优解集与已有最优解集进行筛选，淘汰较差的粒子。经过比较和选择的粒子成为控制迭代方向的精英种群，精英种群的存在使粒子搜索范围由单点转变为集合，增加了算法搜索初期最优解范围，同时在收敛阶段进行多粒子比较使最优解的确定更为精确。粒子群算法在迭代过程中需要结合以前粒子的最好位置、精英种群优化粒子位置及漫游过程的最佳方向，而漫游方向更多地取决于变异策略。为获得较好的搜索范围和精度，根据搜索不同阶段的特点对变异策略进行调整:搜索开始阶段为增加精英种群的多样性采用均匀分布;当搜索过程达到设定条件后，转向采用高斯变异策略，基于高斯概率分布特点，在减少变异控制参数的同时扩展了搜索空间，提高了收敛速度并增强了全局搜索能力。

2.2优化算法结构设计及实现

精英种群和基层粒子群在优化过程中形成相互关联的层级结构，精英种群为基层粒子群中选出的最好的粒子构成，再经过迭代后形成精英种群最好粒子回到基本粒子群。为增加搜索过程的多样性，算法中下层的每个子群分别进行初始化和独立搜索，基层粒子相互独立，在初值设定与迭代过程中相互不发生联系，每个基层粒子群迭代时最优解具有一定的差异，并且搜索范围也并不相同。通过精英种群与基本粒子群间信息传递，构成具有较大范围的精英种群集。为确保候选解的多样性，每个子群设置不同参数，如权重、最大和最小速度等。

2.3改进基础子群的进化规则

粒子群算法中基础子群的进化取决于精英种群、粒子自身对漫游方向的记忆和基础子群的漫游方向，为此在粒子速度计算公式中加入使粒子趋向于精英种群的调节变量c3和r3，使基本子群在记忆自身漫游方向基础上与精英种群变化趋势一致。

2.4改进上层精英种群变异策略

粒子群算法中精英种群的变异策略影响着粒子漫游方向与位置，其变异算子可控制其在搜索空间的分布及粒子移动速度。采用均匀分布算子可以增加精英种群粒子分散程度，提高精英种群粒子的多样性。在粒子满足公式x(k+1)ij=x(k)ij+δ时，变异策略转变为高斯变异。高斯变异粒子位置控制参数只有一个利于提高收敛精度，粒子以不同概率分布在搜索区域内，增强了获得最优解能力。改进算法实际是一种多种群双进化机制，具体描述如图4所示。

3实证研究

通过对中国航空工业集团公司(中航工业)的实证研究，验证基于粒子群神经网络的新兴产业创新网络优化模型。中航工业是我国进入世界五百强的企业之一，是由具有技术和资金优势的20余家上市公司及为数众多的子公司组成的大型企业，拥有30多所研发机构，为中国空军提供歼击机、无人飞机等先进武器，同时新舟系列支线客机、运8、运12、直9等产品使中国航天产品进入到民用飞机国际市场，已形成以军用产品研发为先导，通过项目开发进行知识扩散，由技术集成拓展民用市场的创新网络。选取中航工业17家企业作为创新网络样本，原始数据通过调查问卷获得。共发放调查问卷230份，其中有效问卷173份，问卷有效率为75.2%。根据新兴产业创新网络概念模型，创新网络结构含领先企业开拓能力Ra和共享能力Sa、创新网络关联强度h、跟随企业吸收能力Rb和规模化能力Sb共5个参数。根据创新网络的运行方式，如果已知不同指标的参数，就可以计算出创新网络的时间和成本。将基本粒子群算法与改进后的算法优化结果进行比较，两者在迭代4～5代时搜索效果十分接近，但之后两者显示出较大差异:基本粒子群算法出现了“早熟”问题，没有达到全局极值;而改进粒子群算法具有较强的全局搜索能力，其搜索的极值比基本粒子群算法低。5个指标的最优点值为{2.05，2.16，2.89，0.21，0.51}，函数值为25196;而基本粒子群算法最优点为{1.92，2.04，2.76，0.21，0.53}，数值为26084。如图5所示。双层种群、改进的进化规则和种群变异策略使改进粒子群算法的搜索能力和精度得到提升。

4结论

现有研究缺乏对不同类型企业对创新网络影响的分析，对共同作用下创新网络的优化未予以考虑。本研究根据新兴产业创新网络中企业的特点构建创新网络中领先企业与跟随企业交互作用形成的并联模式，提出基于创新网络5种不同因素共同作用的优化模型。实证研究表明:网络关联强度是创新网络首要的影响因素，是不同企业发挥各自优势的基础;新兴产业创新网络优化是不同要素的协同效果，不同企业投入要素最优值有明显的差异，跟随企业资源需求明显低于领先企业;领先企业开拓能力相对于共享能力需要投入较多的资源。依据新兴产业创新网络并联模式研究，政府应通过补贴、重大项目立项、拓展国际合作领域等方式促进新兴产业关键技术突破，建设产业平台、统一行业标准、规范企业合作法规、提高新兴产业创新网络关联效率，跟随企业的发展更多地依靠对低端市场的拓展，规范市场秩序、防止“劣币淘汰优币”是维护创新网络持续发展的关键。创新网络优化中跟随企业后发优势的区域特点、领先企业引发的商业模式的变化未予考虑，需今后进一步研究。

作者：陈旭升 张明琦 吴雪梅 单位：哈尔滨理工大学管理学院 哈尔滨工业大学机电学院