论产品开发平台

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英文标题:On the Platform of Product Development

内容摘要:本文在国际主流创新理论的基础上,结合中国工业技术进步的经验证据,提出一个“产品开发平台”的概念模型。它从理论逻辑上证明,产品(和工艺)开发不仅是创新的中心环节,而且是技术能力成长的关键机制。这个理论框架有助于澄清十几年来国内外有关“自主创新”问题的诸多争论,为中国的技术、产业和经济政策提供正确的理论基础。

关键词:产品开发,技术能力,自主创新

GB/T 7714-2015 格式引文:[1].论产品开发平台.[J]或者报纸[N].管理世界,(20188):106-129

正文内容

   一、引言

   在自主创新被当作中国技术进步的导向性方针提出十几年之后,关于自主创新对于技术进步的作用,甚至关于“自主创新”概念本身的含义,至今仍然存在着许多含混。特别是因为中国仍然需要长期的技术学习(包括吸收外国的技术知识),于是,何谓“自主创新”以及它的重要性就成为容易引起争议的问题。例如,自主创新和技术引进的关系是什么?强调自主创新会不会导致闭关自守?自主创新在技术落后的条件下是否可行?等等。面对这些问题,本文在国际主流创新理论的基础上,结合中国工业技术进步的经验证据,提出一个“产品开发平台”的概念模型。这个理论框架有助于澄清十几年来国内外有关“自主创新”问题的诸多争论,并为中国的技术、产业和经济政策提供正确的理论基础。

   本文的理论出发点是,技术进步对于企业的竞争力和国家的经济发展是重要的。从最一般的意义上讲,技术是把投入转化为产出的方法或手段。因此,技术决定着经济主体利用生产性资源的可能性和效率,而技术进步则比增加生产要素的投入更加决定着企业和经济增长的可能性。但是,技术进步是需要付出代价的,即经济主体必须保持对技术研发活动的持续投资——包括企业对R&D的投入,也包括政府对教育和基础研究的投入。付出这种代价的经济合理性是技术进步为企业和国家带来更大经济收益的前景。

   因为技术进步需要付出代价,所以对于仍然需要克服与先进国家技术差距的中国来说,自主创新与技术引进的关系在很大程度上被两种形式的技术学习成本问题所左右:一个是学习的代价,如一些中国经济学家所主张的那样,在全球化条件下的技术引进远比自主创新的成本更低;另一个是在技术水平相对落后的条件下能否创新,即这种创新是否面临着难以克服的代价。由此产生的中心问题是:一个后进国家及其后进企业采取什么样的技术学习方式才能取得最好的效果并赶上先进水平?

   提出“产品开发平台”概念模型的直接动机就是为了回答中国企业应该采取什么技术学习方式的问题。构建这个模型的前提是国际主流创新理论的一个共识:如果技术进步对经济发展产生作用就必须采取产品形式。产品(和工艺)开发是工业组织把市场需求和技术可能性结合起来并转化为生产力的关键环节,所以是技术创新的中心过程。本文提出的产品开发平台指的是以产品开发为目标的技术活动系统,它的产出是双重的——推向市场的产品和积累于组织内部的技术能力。因此,产品开发平台是工业技术进步的组织机制:只有进行产品开发并因此而建立产品开发平台,一个工业组织才可能产生、延续并增强技术能力,达到能够不断创新的水平。这个概念框架从理论上证明了一个道理:无论是以模仿还是以引进为起点,技术学习过程只有包括了自主的产品(和工艺)开发活动,一个工业组织才可能生成把握技术变化的能力,也才可能走上自主创新的道路。

   以这个概念模型为工具,可以很容易地把发展中国家的技术学习区分为两种方式——发生在亚产品层次上的技术学习(即在给定产品设计下的技术活动)和产品层次上的技术学习(即包括自主产品开发努力的技术活动);它同时可以证明,技术学习只有发生在产品层次上才是最有效的。这一点对于发展中国家(特别是中国)的技术学习有着特殊的政策和战略涵义:虽然学习外国技术对后进者来说是必要的,但如果不能从依赖外国设计的生产模式(亚产品层次的学习)过渡到自主产品开发(产品层次的学习),一个国家的工业就不可能获得自主创新的技术能力,也就永远不可能赶上先进水平。

   本文提出的概念模型还从理论上证明,“引进、消化、吸收”与“引进、消化、吸收、再创新”是两种本质不同的模式,而区别两者的关键在于是否把“引进技术”置于自主的产品开发平台之上,或是否以自主产品开发平台来吸收引进的技术知识。由于世界上不存在没有产品开发的创新,所以实行自主创新的战略不仅要求中国企业进行产品开发,而且要求把技术引进作为自主开发的辅助手段。那种以外国技术更先进为理由废弃自主产品开发平台的做法,必然使“引进技术”过程脱离自己的研发经验,其结果都不会导致“消化、吸收、再创新”,只能导致技术依赖。因此,技术学习的代价必须与技术能力的成长联系起来才有意义。如果技术学习无助于技术能力的明显成长,那么学习的代价就是无穷大,因为技术依赖导致永远落后。

   本文的结构安排如下:第二部分讨论技术与产品的关系,指出技术进步是通过产品形式实现的,从而确定引入概念模型的前提。第三部分讨论产品开发平台的概念、产品开发平台的理论构造和产品开发平台的演进。第四部分分析产品开发平台对于技术进步和技术能力成长的作用。最后,本文在结论部分指出这个理论框架的应用意义。

   二、技术和产品之间的互动关系

   产品开发与技术进步之间的互动关系是导入“产品开发平台”概念模型的前提。对这种关系的理论考察同时说明,要理解工业组织的技术能力成长,就需要从理论上单独把产品开发作为一个过程来分析。

   产品开发对于技术进步的重要性首先在于,技术进步要对经济发展产生作用,就必须采取产品形式(Mowery and Rosenberg,1998)。例如,工业革命的标志之一是以机械能代替人力和畜力,而这个革命性的技术进步是以采用蒸汽机为实现形式的。第二次工业革命——以大规模应用内燃机、电力、化工等以科学为基础的技术为标志——是以汽车、飞机、从发电到照明的电力系统、合成染料、药品等产品为实现形式的。目前我们正在经历的信息革命,则以计算机、半导体芯片、软件、路由器、电信设备(从数字程控交换机、基站到终端)等产品为实现形式。也许就是因为技术与产品之间的密切关系,在早期的技术创新研究中,学者们经常把技术和产品等同起来。例如,Abernathy和Utterback(1978)提出的技术演进模型(即所谓的A—U模型),就是以产品的“主导设计”为中心概念来划分技术演进阶段的。

   从20世纪80年代开始,战略管理等研究领域的学者越来越关心决定企业在产品市场竞争绩效的深层原因,并导致对产品和资源/能力的明确区分。在90年代兴盛起来的“资源,能力理论”,一反从前只关注产品市场的传统,把理论分析的焦点深入到产品背后的资源,能力(包括技术能力)上,认为企业竞争力的源泉是难以模仿、难以替代的资源或能力(Pralahad and Hamel,1990;Barney,1991;Nelson,1991;Chandler,1992;Teece et al.,1997;Teece,2007;Dosi et al.,2008)。

   虽然这些理论对理解产品竞争绩效背后的原因作出了巨大贡献,但由于把重点放在从理论上证明资源/能力的重要性,反而对资源/能力的生成和发展机制分析不够(Foss,1997)。毫无疑问,产品和组织能力(特别是其中的技术能力)之间存在着不可分割的联系——用资源观的经典语言来说,产品和资源/能力是同一个硬币的两面(wer-nerfelt,1984)。但在国际主流创新文献中,现有的理论仍然很少把产品开发单独作为一个过程加以分析,产品变化仅仅被当作是技术变化的具体表现,而对于技术能力的讨论也经常脱离产品开发过程。即使是少数把能力发展和产品开发联系起来的研究(Iansiti and Clark,1994;Verona and Ravasi,2003),主要也是分析如何发展能力以改善产品开发绩效,而不是分析产品开发如何影响技术能力成长①。这种理论空白特别不利于理解发展中国家的技术进步,因为它们的企业所面临的是完全不同的问题:不是如何利用已有的技术能力去更好地开发产品,而是如何在学习领先国家技术的过程中去获得能够导致自主开发产品的技术能力。

   Pavitt(1998)指出,理解技术进步的一个关键,是区分企业所开发和生产的产品、支撑企业能力的特定技术知识以及企业把知识转化为产品的组织形式。但对于理解技术进步和技术能力成长的机制来说,更重要的是在这种区分的基础上进一步分析产品、技术知识和组织之间的互动关系,而这种分析要求把产品开发过程单独作为一个变化过程来研究。正如Helfat和Raubitschek(2000)所称,企业的知识和能力只有通过产品开发才能成长,所以有必要把产品开发过程重新拉回到理论分析的中心位置。但这不是从硬币的一面简单地回归到另一面,而是从两个方面的互动关系中去理解技术能力是如何通过产品开发过程而发展的。

   事实上,技术进步的特点在很大程度上由产品变化的特点所决定。技术创新经济学研究者在过去30年中已经达成共识,技术知识的发展是累积性的,具有强烈的路径依赖特点,而这些特点恰恰与产品形式的变化规律密切相关。Rosenberg(1994)把划时代的产品创新——如蒸汽机、机床、内燃机、发电厂、真空电子管、半导体晶体管和电子计算机等的出现——定义为重大创新(major innovations)。从历史上看,这种每每导致新工业领域诞生的重大创新并不多见,但每一次这种突破都为大量的后续创新提供了一个框架,并因此而启动一般都会持续几十年的活动序列。这些后续创新都依赖于最初的创新并对其进行补充,所以技术进步具有路径依赖的特性。更重要的是Rosenberg所反复强调的事实:大多数技术开发活动不是为了产生全新的产品,而是为了改进现有的产品(Mowery and Rosenberg,1998)。这个事实的重要性恰恰在于,“在今天高度工业化的社会里,有用的技术知识在很大程度上是开发活动的(最终)结果”(Rosenberg,1994)。

   无独有偶,管理者出身的Gomory(1992)②从切身经验出发,提出了与Rosenberg相似的观点。Gomory把技术—产品关系的范式区分为“阶梯”(ladder)和“循环”(cyclic)两种,前者反映了一个工业领域的早期发展特点,后者则反映该工业领域的后期发展特点。阶梯范式以一个重大产品创新为标志,例如由贝尔实验室发明的半导体晶体管。Gomory认为,这种引发一个工业领域崛起的阶梯式产品创新经常是数十年科学研究及其付诸应用的结果,是以科学为基础的。与阶梯式创新不同,循环范式基于已有的知识和现存的产品,是重复的、连续的、渐进的改进过程。虽然没有阶梯式创新那样辉煌,但从最初的单个晶体管到今天在一块小小的硅片上集成了几百万个晶体管的集成电路,恰恰是循环范式技术进步(表现为精心改进—制造—再改进—制造)的结果。Gomory所强调的是,从长期来看,工业的成功取决于循环范式(以产品为形式的连续改进)的技术进步。他不无尖刻地指出,在实践中,企业对R&D的投入之所以通常是以占销售额的比例来衡量,就因为是工业成功导致R&D投入(有产品销售收入才能有对技术研发的投入),而不是相反。

   上述两位作者——一个理论家和一个实践家——所共同强调的是,在同一个框架下连续不断的产品开发,不仅是工业竞争的主要内容,而且是技术进步的主要途径。从历史看,技术进步过程的一个基本特点是不确定性(Rosenberg,1996)。无数事例证明,没有人能够在任何技术创新的起点上预见到结果。即使是高技术工业,其创新内容也往往不是发明,而是力图在一定的成本约束下设计出可以达到一组性能要求的产品或工艺。这种工程设计是非常复杂而昂贵的工作。由于主要设计进步的效果在被验证出来之前无人能预料,而技术上的不确定性又很容易导致巨大的财务损失,所以新设计在工业实践中只有经过中间试验才能被应用于生产③(Nelson and Rosenberg,1993)。由于从科学原理到工业实践之间永远存在着不确定性,所以工程技术知识有其独立存在的形式,而无法还原为一般的科学知识(Rosenberg and Steinmueller,2013)。

   上述对科学、技术和产品之间互动关系的分析,清楚地显示出产品开发在科学技术进步过程中不可或缺的作用。因此,如果忽略掉产品开发过程,而仅仅从技术知识自身的特点出发,我们反而难以解释技术进步和技术能力成长的机制。这一点对于本文所特别关注的复杂产品(系统)(complex product system,CoPS)工业领域是一样的④。复杂产品(系统)创新的基本特征是创造性的系统集成(Hobday et al.,2005),但从已有的文献看,西方学者在强调系统集成能力(其本质是技术能力)的同时,却很少讨论产品开发过程。因此,尽管系统集成能力显然是在产品开发过程中成长起来的,并以产品开发能力为基础,但现有文献对于从产品开发到系统集成的能力成长机制却语焉不详。这个忽略在理论上容易造成一种矛盾现象。例如,Prencipe(2003)提出,“从动态的观点看,(复杂)产品最好是被概念化为从不同的、相距遥远的而且经常是交织在一起的多种技术路径上衍生出来的不间断的创新流”⑤。但是,在承认这个思想的洞见力的同时,它仍然需要被可操作化才可以应用。从产出的角度看,企业向用户或消费者所提供的必须是具有稳定形式的产品(系统),所以只有在“不间断的创新流”和“稳定形式的产品”之间取得某种折中,企业的技术进步才可能实现。为了解决这种矛盾,更重要的是,为了理解技术进步和技术能力成长的机制,我们引入一种“产品开发平台”概念模型。

   三、产品开发平台的概念模型

   (一)产品开发平台的概念

   产品开发平台的概念建立在这样一个理论前提的基础上:虽然现代工业的技术变化(或进步)离不开产品、技术知识和组织3个要素,但每一个要素都只是技术变化的必要条件,不是充分条件,都不足以解释技术是如何变化的。如果仅仅从产品角度看待技术变化,就会忽略产品本身是人类或组织依照一定程序实践的产物;如果仅仅从知识的角度看待技术变化,就会忽略思想也只有依靠人类践行者才能表达并具有活力;如果仅仅从组织的角度看待技术变化,就会忽略技术是可以跨越组织边界的,而企业、工业和国家这样的分析单位对于理解技术进步的机制仍然过于空泛(Fleck,2000)。因此,技术变化必须从产品—活动的耦合(the product-activity couple)——产品与使用或生产这些产品的直接人类活动互相支持的组合——来理解(Fleck,2000)。也只有这样做,才能理解产品、知识和组织对于技术变化是如何发生作用的。

   产品开发平台指的就是在现代工业组织中执行技术研发职能的这种耦合系统。本文从知识的角度给这个概念下一个定义:产品开发平台是以产品序列⑥作为工作对象,以不断开发产品作为目标和方向,并以产品开发过程作为协调机制的知识和技术活动系统。以这个定义为基础,本文将发展出来一个理论框架,以分析技术进步和技术能力成长的机制。需要说明的是,虽然本文认为它的适用性是广泛的,但这个概念模型是按照复杂产品(系统)工业领域的特征来描述的,目的是避免涉及不同工业领域(如大批量生产消费品的工业)的特点对研究实质性理论问题可能带来的干扰。

   在创新和技术管理文献中,对“产品平台”或“技术平台”概念的使用由来已久,主要指的是多样化产品所共享的设计、元件或技术的集合。例如,Meyer和Utterback(1993)使用的“产品平台”指的是由一组产品所共享的设计和元件。根据Robertson和Ulrich(1998)给出的定义,产品平台还包括了团队以及团队内外部的各种关系。但他们关注的焦点仍然是在产品层次上探讨产品开发的战略,而不是这种平台本身的活动机制。沿着另一条思路,Kim和Kogut(1996)使用“技术平台”(technological platforms)的概念,证明企业在“平台技术”(platform technologies)上获得的经验和能力是向新技术产品领域多样化扩张的基础⑦。Myers和 Rosenbloom(1996)所谓的技术平台,则是在一个研发组织中,由各种技术领域的能力按照产品开发的需要所组成的集合。Gawer和Cusumano(2002)使用的技术平台概念与产品密切相关,指的是由相互关联并不断创新、演进的元件(components)所构成的产品系统。他们关注的是,那些因为控制了核心元件而获得了行业领导权的企业(例如IT行业的英特尔和微软),如何通过领导平台(产品系统)的演进而从整个行业的发展中受益。

   需要指出的是,上述文献都是从产品方面或技术方面来定义“平台”概念,都没有从人工技术制品与人类活动系统之间的耦合角度来使用这个概念。与已有文献中的概念不同,本文所谓的平台是指任何产品所赖以被开发出来的技术活动系统,即产品序列所“共享”并与之共生的技术活动系统⑧。本文提出的产品开发平台概念框架,其关注的焦点不是产品开发战略,而是技术进步特别是技术能力成长的机制。本文要回答的问题是:一个工业组织在什么条件下才具有技术能力?技术能力在什么条件下才能持续成长?针对这样的问题,本文的中心命题是:一个工业组织只有通过产品开发活动而建立起产品开发平台之后,才能具有技术能力及其持续成长的基础。

   这个命题对日益流行的“技术能力”(technological capabilities)概念做出了一个重要的限定(qualification)。技术能力的思想起源于由Nelson和Winter(1982)开创并得到一批学者所推动的演化经济学理论。这些理论的出发点是,企业群体不可能像新古典经济理论所假设的那样,在一个共同的生产函数上运营,因为技术知识在企业之间并不是平均分布的。由于技术知识具有强烈的缄默性质,所以企业是通过研发实践来掌握技术知识的(表现为技术能力),而企业的持续技术进步也只能建立在自己的努力、经验和技能基础之上。因此,技术知识在企业之间的“转移”不可能是免费午餐,并且需要接受方进行积极的技术学习才有效(Nelson,1990a)。从20世纪90年代以来,随着“动态能力”(dynamic capabilities)观点在战略管理、技术创新和经济学等领域的兴起,技术能力被看作是组织能力的重要组成部分,从而在理论上得到广泛的重视。

   尽管技术能力的概念日益流行,但迄今为止仍然缺乏对它的准确界定。以在创新文献中两个经典定义为例,韩国学者金麟洙把技术能力定义为“能够有效使用技术知识的能力”(Kim,1999),而Bell和Pavitt(1993)则将其定义为“产生和管理技术变化的能力”。Bell和Pavitt的一个重要贡献是区分了生产能力(production capacity)和技术能力。他们指出,在现代工业条件下,不可能从使用现成技术的生产经验中自动获得技术能力。但是,尽管这两个定义都很有用,问题依然存在:一个工业组织所拥有的知识、技能和经验在达到什么程度并得到怎样的利用时,才算是能够有效地使用技术知识,才算是能够产生和管理技术变化?回答这个问题对理解发展中国家的技术能力发展是至关重要的。但显然,如果能够更准确地定义技术能力,就必须对这个概念做出进一步的界定。

   就一个组织而言,与技术能力有关的各种要素——如技术人员、各项特定资产以及组织系统——都体现了可赖以进行技术努力的某种胜任(competence),但其中每一个要素都不是技术能力的充分条件。由于设备投资、人力资本和技术努力是如此密切地交织在一起,这些要素的各自贡献是根本无法区分的(Nelson,1981)。因此,技术能力的概念要从整体性上予以界定:体现了技术胜任的各种要素只有按照某种方式组合成为一个有目的的技术活动系统,而这个系统又能够“有效使用技术知识”或能够完成可以称之为“技术变化”的任务,一个工业组织才具有技术能力。本文的命题就建立在这个逻辑基础上:技术知识只有在被用于产品创新才体现价值(即对技术知识的有效利用),而且技术变化只有通过产品变化才能体现,所以只有把体现了技术胜任的各种要素组合成为一个能够完成产品变化任务的技术活动系统,一个工业组织才会具有技术能力及其持续发展的基础。

   本文称之为“产品开发平台”的技术活动系统在很大程度上与传统概念中的R&D机构是重叠的。之所以采用这个名称而不沿用R&D机构之类的名称,是为了强调技术进步只有通过产品开发与技术研发的互动(耦合)才能实现,而技术能力也只有在不断开发产品的过程中才能成长。因为不以是否存在正式的R&D机构为判断标准,所以产品开发平台的概念更能反映问题的本质。例如,英特尔并没有设立专门的R&D机构,但却毫无疑问地拥有产品开发平台⑨。英特尔的做法与半导体类的工业特性有关,即产品开发与工艺开发是同一个过程。中国企业京东方的成长也反映了这个逻辑。它在21世纪初进入半导体显示器工业的关键步骤是自主建设5代线(路风,2016)。虽然这是一条生产线,但京东方的显示器开发系统只是在建起生产线之后才被建立起来。同期进入这个工业的其他中国企业采取了合资或引进整套生产线的方式,因为在技术上受制于人而没能建立起产品开发平台。因此,京东方自主建设生产线的行动同时就是建立产品开发平台的行动,无论当时是否存在正式的R&D机构。与英特尔和京东方的例子相反,某个中国大汽车集团设有据说是国内科研水平最高的研究院,但这个企业因为主要从事合资组装外国品牌的汽车,却长期缺少自主开发的产品(车型)。

   提出这个概念框架特别针对着后进国家技术进步的关联环境。已有文献主要反映发达国家的情况,在讨论产品开发的平台战略时,把存在R&D活动和技术能力基础作为理所当然的前提。但是对于后进国家来说,它们的工业在很多情况下并不存在产品开发活动,而是依赖外国的产品设计进行组装生产。引入这个概念框架就是强调技术能力发展与产品开发之间不可分割的关系。它所揭示的逻辑是,技术能力的发展不能脱离研发活动的物质对象和支持系统,所以代表研发活动成果的产品就成为技术能力赖以发展的“台阶”或“工作平台”。即使后进国家的技术进步必须以进口外国技术为起点,它们的技术能力也只有在进行产品开发活动的条件下才能生成和成长。

   (二)产品开发平台的构造

   为了理解产品开发平台的工作机制,本文从动态观点对其构造进行解析。产品开发平台的形成当然是以产品开发为起点的。在中国工业化的过程中,产品开发无非是通过这样3条途径启动:从自主形成的概念开始,从改进外国的产品设计开始,或者从实施逆向工程的模仿开始。无论是什么途径,建立或形成产品开发平台的关键都是必须至少完成一个产品的完整开发过程(哪怕开发出来的第一个产品是失败的),并把开发活动持续下去。因此,作为技术活动对象的产品序列(包括已经开发的产品、正在开发的产品和将要开发的产品),就是产品开发平台显而易见的一个要素。

   一个组织一旦开始进行产品开发,就会需要专职从事开发的人员(专业化分工过程的必然结果)。在现代工业的条件下,从事产品开发需要从科学原理上理解所涉及的技术,所以开发人员一般需要受过学科专业的训练。同时,这些人才只有专门从事这项工作,才能不断提高产品开发活动的有效性和效率。因此,只要产品开发活动持续下去,一个工业组织的内部就会形成专业的R&D团队。这个团队是产品开发的活动主体,所以是平台不可缺少的一个要素。

   研发团队进行属于工程性质的产品开发需要一个技术支持系统,即进行产品开发的人员需要一系列的工具和手段才能工作。这个系统可以从概念上分为3类:第一,有形的技术支持系统,包括环境设施(如办公室、厂房等)、工具(如计算机系统等)、工程试验、制造和检测设备等等。特别需要强调的是容易被业外人士所忽视的工程试验手段(设备)。为解决技术进步过程不确定性问题必须进行试验的这一特点,决定了试验手段的重要性:(1)从产品开发过程看,试验(工程验证)伴随着设计的全过程,所以试验设备实际上构成主要的设计工具。(2)许多(特别是关键)试验设备是高度产品特定(product-specific)和企业特定(firm-specific)的,所以进行复杂产品开发的企业往往具有很强的试验设备开发能力。(3)试验设备往往是产品开发平台中最昂贵的部分。例如在设计核电站的反应堆时,甚至需要用专门的反应堆(高通量工程试验堆)来进行试验。在实践中,识别一个企业是否进行产品开发的主要标准,就是看它是否具备并有效运行必要的试验手段。

   成功的产品开发同样需要制造能力(包括设备和技能)的支持(Clark and Fujimoto,1991),不仅是因为理解制造过程对形成可行的产品设计十分重要,而且也是因为产品开发过程本身就包括了原型机(prototype)制造的环节。

   第二,无形的技术支持系统——其主要组成部分是积累起来的经验知识,以及使这些经验知识能够发挥作用的组织系统。由于仅仅靠描述和理解有关原理的理论知识是远远不够的,成功的产品开发需要运用大量的经验知识并贯穿于产品开发的全过程——包括产品设计、试验、原型机制造、工艺设计等所有的环节。例如,在开发一个产品的实际过程中,不同技术方案之间的比较往往是难以或无法通过理论计算决定的,只能通过试验而经验性地决定。即使试验可以大大降低不确定性,但彻底发现产品的所有缺点最终要靠产品的实际使用,所以产品使用与设计改进之间的联系渠道是产品开发过程中最重要的信息反馈环路。之所以称之为经验知识,是因为这种知识只能来自产品开发的实践。学术界在过去几十年的理论发展中已经认识到,经验知识具有很强的“缄默性”(Rosenberg,1976;Nelson and Winter,1982;Pavitt,1987)。经验知识对于产品开发是不可或缺的,用一位资深飞机设计师的话来说,“仅从原理出发,连一条拉链也设计不出来!”⑩这些例子同时暗示了一个重要的事实:经验知识的一个重要来源是失败的经验。某个企业的产品开发能力之所以更强,很可能只是因为它所经历的失败更多。

   由于经验知识如此宝贵,技术研发组织会通过各种手段将其保存起来,表现为对经验知识进行编码化(codification)的努力。编码化有两种主要的形式:(1)利用经过试验验证的知识编成标准、规范、手册、软件程序、指南、案例等等,用以指导工作。(2)建立数据库,即把在产品开发过程中获得的经验数据系统性地储存起来,以便重复获取、使用。即使是在今天广泛使用计算机辅助设计系统的条件下,经验知识也是不可替代的。例如,虽然计算机仿真试验可以通过减少实物试验而大大降低成本并缩短开发时间,但是计算机仿真试验毕竟是人们主观上力图抓住主要矛盾和矛盾的主要方面,舍弃次要因素,针对仿真对象做出的一种近似;这种近似的适用范围和可靠性必须得到已经被验证的经验数据的支持,否则这种试验和以其为基础的“虚拟”设计的可靠性是无法判断的。

   虽然存在上述努力,但大量的经验知识不能或一时难以被编码化,只能以缄默的形式存在(Balconi,2002;Johnson et al.,2002)。需要判断问题和解读信息的个人技能是一个明显的例子,而团队成员之间的协调也需要依靠经验性的缄默知识(如团队成员在工作中的“默契”所反映的涵义)。无法编码的缄默知识仍然可以传承和积累,但主要是以组织的方式进行。本文以下(第四部分)在讨论产品开发平台的作用时还会对此详细分析。

   经验知识的重要性突出地说明,技术能力只能来自产品开发的实践。经验知识的缄默性则进一步说明,只有从事产品开发活动(即在存在产品开发平台的条件下),这种对于产品开发必不可少的经验知识才能被技术团队获得并被积累起来。于是,这种从实践中积累起来的经验知识(包括言传身教的技能、有关技术和产品开发的经验数据、组织协调的惯例和“文化”等)就构成产品开发平台的无形支持系统,直接影响产品开发的有效性和效率。这个无形技术支持系统与其他要素在现实世界中是交织在一起的,对它们的区分仅仅是概念性的。如果把有形技术支持系统看作是“硬件”的话,无形技术支持系统就是使硬件系统能够执行功能的“软件”。

   第三,外部技术支持系统。需要这个系统的理由是因为任何企业的产品开发都会或多或少地依靠从材料、设备到元件的外部供应。较为复杂的产品包括众多的元件和子系统并涉及多种技术领域,即使一个企业有能力开发所有这些元件,全部自行提供也必将导致管理任务过分复杂和成本过高。因此,开发复杂产品的企业往往需要一个外部供应商网络的支持。例如在汽车工业,整车企业(系统集成企业)依靠供应商获得诸如动力系统和底盘系统上的许多子系统和元件(有时甚至是发动机)以及空调系统、仪表盘、音响系统、电子装置、座椅、灯具、内饰塑料件等大量的零部件。在开发新车型时,整车企业往往向这些供应企业提供性能参数和接口参数要求,由供应商独立开发新车型所需要的子系统和元件。在这种情况下,不仅供应商的产品质量影响系统集成企业的产品质量,而且供应商的产品开发能力也同样影响系统集成企业的产品开发能力。此外,企业的产品开发活动往往产生对基础研究的需求。在这种情况下,企业就会寻求与大学和基础研究机构建立合作关系,以获得所需要的知识。

   外部技术支持系统的条件往往受到民族、国家边界的影响,尽管经济全球化趋势或多或少地降低了这种影响。在实践中,中国企业经常把产品开发过程中遇到的一些困难归咎于“中国的工业基础薄弱”(例如可供应的材料不能满足设计所要求的性能标准)。事实上,这个“工业基础”就是企业外部技术支持系统的基础条件。同样,一个国家大学系统的规模和质量也影响到企业外部技术支持系统的条件。例如,一些学者把美国信息和通信(ICT)企业所创造出来的集成创新模式看作是美国独特的模式,甚至明确指出日本和韩国企业在集成创新上处于劣势,原因就在于日本和韩国都不具备一个像美国大学系统那样的基础研究结构(Iansiti and West,1997;Iansiti,1998;Best,2001)。

   但是,对外部供应和外部知识来源的需要并不是一个企业(指本文分析中的企业对象,以下称为焦点企业)建立外部技术支持系统的充分条件,因为企业可以通过市场交易来满足这些需要。在组织的层次上,“外部技术支持系统”指的是一个具有长期稳定关系的网络,虽然构成这个网络的组织位于焦点企业的边界之外,但这种供应组织的活动不但服务于焦点企业的产品开发活动,而且是由焦点企业所协调的。是否建立以及如何利用这样一个具有长期稳定关系的外部技术支持系统取决于焦点企业的战略和规则制订(Kogut,2000)。例如,“系统集成”是近年来受到广泛关注的一种产品开发战略,采取这种战略的企业有意识地培育和协调供应商网络,以便把供应商的开发活动和大学的基础研究纳入到焦点企业的产品开发过程中(Hobday et al.,2005)。有意识地培育外部技术支持系统的战略,决定焦点企业与供应商和研究合作伙伴之间的关系模式。由于在有意识协调下的长期稳定关系产生着共同学习和知识分享的效应,所以比依靠纯粹的市场关系更有利于单个企业的技术进步。例如,日本主制造商与供应商之间的长期稳定关系被普遍认为是日本汽车工业竞争力的一个重要源泉(Womack et al.,1991;Liker et al.,1996;Sako,2004;Helper and Henderson,2014)。因此,外部技术支持系统所体现的关系模式有别于纯粹的市场交易关系,属于介乎企业和市场之间的网络组织形式(Powell,1990;Dosi et al.,2003)。

   综上所述,产品开发平台是一个包含了其工作对象(产品序列)、工作主体(专业研发人员)和工作支持系统(设备和经验知识)的有组织的活动系统,如图1所示。

  

   图1 产品开发平台的构造

   图1清晰地表达了一个主题:产品开发平台是一个有机的系统,其构成要素对于系统的功能具有不可分割性。上述对各个要素的分析是概念性的,它们实际上是互相嵌入的(代表外部技术支持系统的矩形使用了虚线,以表示它与企业产品开发有关但落在焦点企业边界之外)。例如,经验知识并不独立于人员和有形技术支持系统而存在。理解这种不可分割性质的关键是特定性(specificity)。

   研发团队往往是组织特定(organization-specific)的,反映了它所嵌入的组织(如企业和研发机构)的特征,独特的历史轨迹,以及团队成员在共同工作经验中形成的特定交流机制。有价值的工程师必须具有产品开发经验,但这种经验是研发团队共同工作的经验,并不仅仅是个人的经验。每个工程师都被嵌入一个所从事的专业、所供职的组织或所组成的团队的特定技术传统之中,而这种“技术共同体”是工程师“对象世界”的主要来源(Ziman,2000)。尽管每个工程师都会在工作中积累起特殊的个体经验,但团队的共享知识始终是能够完成产品开发任务的核心知识。因此,一个经验丰富、才华横溢的工程师如果离开使他获得成就的团队和支持系统,他就很可能会变成一个毫无建树的人。

   不仅研发团队是组织特定的,而且有形的支持系统也会随着时间的推移而越来越成为组织特定的。以在特定的条件下开发出特定的产品为目标,研发团队所设计和使用的研发工具(如设计程序、软件)和试验手段(台架、仪器)必须满足并反映出他们的特定目标、特定方法以及对待解决问题的特定理解,即使是从市场上购买的通用设备、仪器,往往也需要插入由许多专用设备所组成的特定技术支持系统才能发挥作用,所以也会具有这种特定性。Teece(1986)指出,为了使产品能够被生产出来并送到消费者手上,创新企业必须拥有或能够控制制造、分配和售后服务等环节的资产,而这些互补资产几乎总是具有(或迅速发展出)企业特定的性质。一个产品开发平台中的技术支持系统就是属于Teece所谓的互补资产。事实上,有形的技术支持系统(硬件)只有在反映了特定经验的软件支持下才能有效发挥功能,而这些功能是特定于研发团队及其所属的组织的。一个研发团队所使用的支持系统(互补资产)离开这个团队,很可能成为废物。

   由于产品开发需要依靠大量的经验知识,而许多经验知识的产生又特定于技术研发系统的活动,所以随着产品开发活动的持续,一个产品开发平台——包括产品序列、开发团队和支持系统等要素以及它们之间的关系和互动方式——最终会成为高度组织特定的(外部技术支持系统本身就是特定于焦点企业的供应商网络)。由于任何组织都会更加依赖成功的经验,所以一个产品开发平台的绩效(performance)越成功,这个平台的组织特定性(11)就越强。各个要素只有是互相高度特定的(即组成不可分割的整体),产品开发平台才可能是有效的。换句话说,一个要素只要在特定于整个活动系统的条件下才能够对平台作出贡献。因此,产品开发平台的特定性是其有效性的必要条件。从动态观点看,这种特定性只有随着产品开发的经验积累才能逐渐形成。因此,建立起有效的产品开发平台是昂贵的,是需要花费时间的。在复杂产品(系统)工业,一个有效的产品开发平台可能是几十年的实践所积累起来的结果。

   (三)产品开发平台的演进动力

   产品开发平台的系统性为衡量技术进步和技术能力成长提供了线索。由于产品开发需要整个系统的支持,所以当新产品开发的决策和行动引起产品序列的变化时,构成产品开发平台的其他各个要素或子系统也会发生相应的变化。这些变化反映在对新知识的获取上(包括开发团队现有人员的知识变化和吸收具有新知识的新人),反映在对设备和供应商的要求的变化上(如更新试验手段和供应商的技术升级),也反映在知识积累程度的变化上。因此,产品序列的变化体现了产品开发平台的变化,进而体现了技术能力的变化。

   根据这个逻辑,本文用图2来表示一个有关产品开发平台演进的模型,它以产品序列的变化代表产品开发平台的递进(从产品Ⅰ到Ⅱ、Ⅲ的递进)。

  

   图2 产品开发平台的递进

   产品开发平台递进模型的中心思想仍然是,技术进步和技术能力的增长不能脱离产品开发活动。正如Constant(2000)所指出的,技术知识的演进靠的是科学技术知识与人工制品之间的往复实践(recursive practice),“其结果是经过严格证实的基础知识:这些知识暗含在数量和种类都极其可观的设计中,而这些设计又体现在为数更多的装置、人工制品和实践中,并被往复地用于生产新的知识。如果那些新知识构成了成功实践的基础,它们就会反过来被用于进一步的创新”。由于这种经过往复实践的知识是技术能力的基础,所以一个工业组织的技术能力成长轨迹是台阶式的(即必须经过新一轮的产品开发),而不是连续平滑曲线式的。本文以下对图2所表示的概念模型直观地加以说明。

   (1)产品开发平台的建立(即图2中的平台I)是从开发产品开始的。为了从动态角度讨论技术能力的生成,本文不讨论从已有产品开发平台出发进入新产品领域的情况,而集中分析需要从无到有建立产品开发平台的情况。这样的情况有两种:第一种是后进者在进入已有工业领域时所不可避免的模仿,具体分为3个途径:一是接受外来的全套技术援助,然后经过学习和尝试掌握产品的开发能力。二是通过逆向工程进行产品开发。就其定义而言,逆向工程是在没有现成设计信息(如图纸、数模等)的条件下,通过分析别人的产品来学会设计。这种方式也属于模仿范畴,但因为必须依靠自己解决许多问题而需要更多的创造性。三是挖来有产品开发经验的技术骨干尝试自己开发。在实践中,上述3种方式经常会交织在一起。第二种情况是随着科学或基础技术的突破,出现新的企业寻求对新技术进行商业化的机会(同时也会有老企业进入这些新领域)。这种情况更多地是出现在具有一定科技基础的工业体系内,而在中国近年来也越来越多地出现这种情况。

   以第一个产品的开发成功为标志,可以认为一个企业形成了产品开发平台。虽然初建的平台在现实中往往仍然存在许多技术不完整性,但通过产品开发而建立起产品开发平台是一个关键性的飞跃——它是一个组织获得技术能力及其可持续发展基础的分水岭。由于技术知识只有在被用于产品创新时才体现价值(即对技术知识的有效利用),而且技术变化只能通过产品变化来体现,所以这些要素只有在经历了产品开发(解决问题)的过程而变成互相特定的时候——即成为一个能够把握产品变化的有机活动系统的时候,拥有这些要素的组织才会生成能够有效使用技术知识或把握技术变化的技术能力。

   称之为关键性飞跃的另一个重要原因是这个过程充满了技术困难和经济风险,往往需要进取精神、勇气并付出超乎寻常的努力。例如中国电信设备工业中的华为和汽车工业中的奇瑞,都在早期的产品开发过程中留下了传奇般的故事。此外,中国为开发核武器、核潜艇、导弹等重大复杂产品系统所经历过的历程,更是充满了英雄主义和献身精神的色彩。这些实例对于理解产品开发平台意义的关键之处在于,无论一个国家具有什么样的科技基础,只有在建立起这些产品开发平台之后,才能认为这个国家的相应工业具有了技术能力(12)。

   (2)产品开发平台一旦形成,就会产生技术能力自我强化的成长动力。在竞争性市场条件下,企业会随着技术和市场的变化而不断进行产品改进和新的产品开发,伴随着对新知识的吸收,而产品序列的变化必将引起技术活动系统状态的变化。在图2中,从平台Ⅰ向平台Ⅱ或从平台Ⅱ到平台Ⅲ的递进所代表的含义是:当活动系统的各个要素都随着产品开发的努力(其结果是产品序列的变化)而发生明显变化时,产品开发平台就发生了递进,其实质是技术能力的成长。

   从平台演进的角度看,产品序列的变化可以分为两种:第一,产品的变化不需要或不引起平台其他要素的明显变化。例如在原有产品基础上进行改进的“渐进创新”(incremental innovation),其结果往往表现为在同一个原型设计上衍生出来一组分享原有元件和建构知识的产品族。在这种变化的条件下,产品开发平台的状态并不需要发生明显的变化。第二,产品的变化引起平台其他要素的明显变化。一般来说,这样的产品变化代表了技术活动系统与当前实践的较大偏离,要求技术知识水平的较大变化(Dewar and Dutton,1986),往往表现为研发团队的规模、构成和技术支持系统发生较大的变化(13)。此外,伴随着技术知识水平的提高,有形技术支持系统往往发生明显的变化(如建立新的试验手段),而这种变化本身就是相当直观的。

   引起产品开发平台递进的产品变化实际上包含的范围较大。例如,它可以表现为Tushman和Anderson(1986)所谓的非连续性产品变化——新产品族的出现(飞机、汽车、复印机)、产品替代(如晶体管对真空电子管、内燃机车对蒸汽机车)、根本性的产品改进(如从活塞式航空发动机到涡轮喷气发动机、大规模集成电路到超大规模集成电路);也可以表现为Lawless和Anderson(1996)所谓的产品代际变化(generational change),即在同一个技术体系下的产品技术性能发生显著的进步;还可以表现为Henderson和Clark(1990)所谓的建构创新——将已有单元技术重新组合而产生新的产品。总之,无论对产品变化是如何分类的,当产品的变化所要求的技术发生足够大的变化,以至于导致产品开发平台的要素必须发生相应变化时,我们就可以认为产品开发平台发生递进。

   这种递进是理解企业技术能力成长的关键,因为产品的变化必然要求技术知识、能力和技术支持系统的相应变化。因为无法以数量指标来衡量技术能力的成长,所以这个概念模型提供了一条出路,即以产品开发平台的递进来衡量技术能力的成长。因此,这个概念模型还表达了一个重要的理论主题,即技术能力的成长离不开产品开发活动(Helfat and Raubitschek,2000)。

   (3)这个模型还表示,即使对于已经具有技术能力的工业组织,如何塑造产品开发平台的演进仍然是一项必须面对的长期挑战。在创新研究的文献中,在位企业由于技术变化而遭到失败是一个重要的主题。这些失败的经典原因包括非连续性的产品变化摧毁在位企业已有的能力(Tushman and Anderson,1986),组织僵化导致无法认清并不那么彻底的产品建构变化(Henderson and Clark,1990),以及主导企业因为自身的强大反而忽略从边缘市场发展起来的颠覆性技术轨道(Christensen and Rosenbloom,1995;Christensen,1997;Christensen and Raynor,2003)。因此,塑造产品开发平台的演进不仅是技术性的,更是组织性的和战略性的。

   对于在位企业,产品开发平台的演进有两个基本方向:一个是产品的代际变化,另一个是多样化扩张——特别是在出现新的科学和技术突破时,以自己的能力基础把握住新技术轨道的演进而进入新的产品领域(Kim and Kogut,1996)。无论是什么情况,塑造平台演进都需要监控(monitor)基础研究领域的突破和技术变化的趋势,需要吸收新的技术知识。因此,塑造平台演进需要发展系统集成能力。在复杂产品(系统)的工业领域,系统集成能力表现为对产品支撑技术的动态演进的把握。换句话说,系统集成能力是集成各种技术知识以塑造新产品的能力。系统集成能力还意味着通过获取新的知识并控制外包的知识供应,使企业能够在价值网络(或产业链)上移动(Davies,2004;Hobday et al.,2005)(详细解释见下文)。事实上,如果从一般意义上理解系统集成,那么对于任何生产具有一定技术复杂程度产品的企业,发展能够塑造产品开发平台演进的系统集成能力都是在市场竞争中立于长期不败境地的必要条件。

   四、产品开发平台——产品、技术和能力共同演进的机制

   (一)产品层次和亚产品层次技术学习的不同效果

   建立产品开发平台概念模型是为了从可操作的层次上回答一个重要问题:技术能力是通过什么机制生成并成长的?一些学者曾经指出,技术能力产生于产品序列与企业学习系统和知识系统的互动和共同演进(Helfat and Raubitschek,2000)。但在这样的模型中,学习系统和知识系统只是在概念上抽象地存在,对其并没有在可操作的层次上加以解释。由于产品序列、学习系统和知识系统在实际过程中是交织在一起的,所以这样的抽象令人对学习和知识积累的过程难以捉摸,从而阻碍了这种理论的应用。

   针对上述问题,本文提出的命题是:产品开发平台同时就是工业组织的学习系统和知识系统,它随产品开发活动的演进就是技术能力发展的机制。从这个命题可以得出一个直接推论:技术学习只有发生在产品层次上才是最有效的。这一点对于后进国家或追赶国家的技术学习有着特殊的政策和战略涵义:如果不能从依赖外国设计进行生产(亚产品层次的学习)过渡到自主产品开发(产品层次的学习),后进国家的企业就不可能获得技术能力。

   由于后进国家的经济发展只能从获取和吸收先进国家的现有技术开始,所以曾经产生过一种惯性思维,即认为只有处于技术前沿的先进国家才可能创新,而落后国家只能接受先进国家的技术(14)。实际上,这种思维模式的理论基础是创新的直线模型,它把创新过程看作是一个由研究(科学)→开发(技术)→生产→营销等环节组成的单向流。因此,既然创新是一个从高深的基础研究到产生新技术、再从技术生成产品的过程,那么在考虑技术的国际扩散时,“当然”就只存在从先进国家到后进国家的单一流向。

   早在30多年前,Kline和Rosenberg(1986)就对创新的直线模型进行了毁灭性的批判。他们指出,决定创新的基本力量不仅包括科技进步带来的机会,而且还包括市场需求条件。由于创新的成功并不仅仅凭技术性能,而且要受制于用户的偏好和成本约束,所以他们认为,在创新过程中占据中心地位的是产品设计:“成功的创新要求这样一个设计,它能够平衡新产品的要求与其制造过程、市场需要和保持可以继续有效支持所有这些活动的组织的需要”。他们还指出,认为创新是从科学研究开始的看法在多数情况下是错误的,因为创新主要是在已储存的知识基础上通过经济诱因而发生的。在批判创新直线模型的基础上,他们提出了一个“链条连接的模型”(the chain-linked model)。在这个模型中,创新的中心内容是产品开发(设计),其动力来自对技术和市场机会的把握。发动创新过程的设计分为两种:一是发明性设计,即以新的手段获得原有技术所不能实现的功能;二是分析性设计,包括对现存元件或设计的分析改进,以实现新的性能或以更低的成本实现原有的性能。在实践中,后者比前者更多、更经常地成为创新的动力源。由于这个模型已经提供了“产品开发平台”可以利用的洞见,所以本文以它为蓝本,建立一个关于产品开发平台活动链条和知识流的模型(如图3所示),以探讨技术能力生成和成长的机制。

  

   图3 产品开发平台的活动链条和知识流

   这个模型的实质是指在产品开发过程中,已有知识基础与新知识、市场需求与技术知识以及各个阶段知识活动之间的复杂互动关系。遵循Kline和Rosenberg(1986)的解释,它与只有单一流向活动路径的直线模型不同,具有5个不同流向的活动路径(path of activity)。

   第一条活动路径是创新的中心链条,它从认识潜在市场和设计开始,经过开发和生产再到营销为止(由图3中央的5个矩形所表示,其方向由C所指示的弧形箭头表示)。

   第二条路径是中心链条之间的一系列反馈(由图中F所指示的双箭头直线所表示)。

   第三条路径是创新过程与科学研究的互动关系,由5组K-R所指示的箭头表示在5个创新环节中都存在这种互动。理解这种关系的关键在于,创新不可能在没有知识积累的情况下发生,而科学对创新的影响是贯穿于整个创新过程的。对于科学知识的使用分为两个阶段:(1)当在技术创新中遇到问题时,开发者首先是求助于已知的科学知识(K),即储存的知识。(2)只是当所有的已知的科学知识都不能解决问题时,开发者才会提出进行研究(R)的要求。这种关系反映了一个历史事实:即使在科学知识不充分的条件下,甚至完全缺乏的条件下,工业组织仍然能够完成重要的创新,以及完成微小但累积起来却十分重要的技术变化(15)。

   第四条路径是导致产生全新工业的科学突破以及全新工业领域的诞生对科学发展的促进(由D所指示的箭头所表示)。

   第五条路径是来自创新的反馈,更准确地说,是创新成果对科学研究的反馈(由I所指示的箭头表示),以及技术发展为科学研究提供的手段(由S所指示的箭头表示)。

   产品开发平台活动链条和知识流的模型表达了一个重要的主题:产品开发是技术进步的发生层次和技术创新的最高活动层次,而产品开发平台则相应地是技术能力生成和成长的组织层次。从技术活动的供给方面说,产品开发要求一个工业组织具有或发展出足以提出并完成一个产品设计的知识、经验和技能——往往需要在多个领域而不是单个领域的胜任。这个过程也是技术实践与科学研究发生互动的层次,是最容易引起组织的知识构成发生变化的层次;从技术活动的需求方面说,产品开发几乎是唯一需要考虑市场需求和成本约束的技术活动层次,是把各个领域的技术知识综合起来(集成),并与技术的应用关联环境进行“匹配”的基本环节。产品设计之所以在创新中占据中心地位,就是因为使产品获得市场成功的所有要素(包括技术性能、成本等)都需要由设计所平衡。从组织上说,由于产品开发平台是需求预期、产品设计、技术实践、科学研究等各种活动全面互动的唯一层次,所以建立产品开发平台是生成技术能力的充分必要条件。总之,由产品开发所产生并积累在平台中的知识、经验和技能是其他任何技术活动层次所不能产生的。

   为了反衬出产品层次技术活动的重要性,本文把在给定产品设计下的技术活动定义为亚产品层次的技术活动。对于需要技术学习的后进国家工业组织来说,“给定产品设计”往往是从外国引进的“技术”。根据中国近30年来的工业实践,亚产品层次的技术活动包括购买全套生产线、按照外国的产品设计组装外国品牌产品或购买外国产品设计进行生产等,当然也包括在给定产品设计框架下的边际性改进。如果遵循Bell和Pavitt(1993)对技术能力和生产能力的分类,本文所谓的亚产品层次技术活动大多属于使用现成技术的活动,主要表现为生产能力,不可能由此形成产品开发平台(16)。因此,两种技术活动方式的根本区别在于是否包括产品设计和开发过程。

   在上述分类的基础上,本文把后进者所无法回避的技术学习分为产品层次和亚产品层次上的两种学习路径(17)。随之而来的命题是,不同的学习路径或方式明显影响技术学习的效果——产品层次的技术学习远比亚产品层次的(即在引进的产品设计框架下进行技术学习)更有效,虽然需要付出更大的努力。很显然,局限于亚产品层次的技术活动必然使学习者受到一系列的限制:无法从产品设计上理解技术、市场需求、成本约束等因素之间的关系,无法掌握把各种单项技术集成为产品系统的能力(亦即建构能力),也不需要对技术原理的研究。在这种条件下,学习者无法学会如何判断影响技术演进方向的因素,并因此而无法决定进行技术努力的方向。这种路径使技术学习只能限于从局部了解先进者技术方案的范围之内,只能学到如何做,但难以理解为什么这样做,其结果是只能跟随先进者的技术轨道,长期处于“知其然而不知其所以然”的状态。

   因此,虽然后进者必须进行技术学习,而且起始阶段的技术学习经常不得不从亚产品层次开始,但后进者摆脱技术依赖的唯一途径就是使自己的技术学习从亚产品层次上升到产品层次。掌握核心(单元)技术的难度往往会阻碍后进者的产品开发努力,但更大的问题是,如果没有产品开发的努力,对于核心技术的学习就会丧失目的性,最后丧失任何动机。因此,即使瓶颈是某个单元技术,克服这种瓶颈的动力也只能来自更高层次的产品开发努力。大量的经验证据证明,即使是不得不通过模仿、购买专利或购买关键元件而开发产品,学习者的技术能力成长速度也会大大快于在亚产品层次上的技术跟随者。更好的学习效果同时还表现为,后进者的技术学习一旦上升到产品层次,就一定能够产生创新。

   从理论上讲,后进者进行创新的可能性是由技术进步的特性所决定的。如前文所述,技术进步过程是以产品为形式的累积性演进过程。无论一个工业领域是否是以科学或原理的突破为起点,这个领域技术进步的持续动力和主要内容都是对产品的改进和再创新,而市场需求因素(这个因素同时还受到政治的和制度因素的影响)则在这种技术演进过程中起着重要的影响(Dosi,1982)。Rothwell和Gardiner(1985)发现,在把一项从原理开始的发明转变为可应用产品的过程中,需要经过创新和再创新的多轮次改进,而用户或消费者则在这个过程中发挥着越来越大的作用。正是需求因素对于技术演进的重要作用,赋予了后进者进行“再创新”的巨大空间。即使在经济全球化的条件下,产品的使用系统也仍然具有明显的民族特征:受不同社会经济条件的影响,不同的“国家价值网络”对同一种产品的性能特性往往具有不同的要求(路风、慕玲,2003)。例如,由于道路条件、服务设施、消费者习惯甚至法律体系的不同,美国和中国的市场对于卡车的性能特性就可能有不同的要求。因此,且不说新技术是否带来机会,即使是在尚未出现革命性技术变化的传统工业领域,不同的市场需求条件也能够带来重新定义产品性能特性的创新(或再创新)机会。

   在这种条件下,只要技术学习能够上升到产品层次上,后进者就有可能根据本土的价值网络重新定义产品的性能特性,同时把对核心技术的学习置于技术的应用关联环境中,从而使技术学习更有效。事实证明,中国企业能够通过开发符合市场需求特性的产品,在技术相对落后的条件下赢得市场竞争。因此,对于后进国家来说,建立产品开发平台在任何条件下都是具有战略意义的。以此为前提,本文将进一步分析产品开发平台对于技术能力成长的作用。

   (二)产品开发平台的作用

   产品层次的技术学习更加有效的根本原因在于它对技术能力的生成和成长具有决定性的作用,而包括技术能力并以其为基础的组织能力决定企业的竞争力和国民经济的增长潜力。正如钱德勒所言:“在市场经济中,工业企业的竞争力量是基于后天学到的组织能力。这些能力起始于创造出来一个学习基础(learning base),它整合新技术产品面向全球市场商业化和增进现有技术产品所必需的技术和运作能力”(Chandler,2001)。产品开发平台的概念模型可以从技术能力的角度更好地揭示这个“学习基础”的作用。

   第一,产品开发平台是技术创新的动力传导机制。技术学习从亚产品层次跃升到产品层次的动力从来不是技术性的,而是来自追求竞争优势、克服生存危机或实现更高抱负的动机(18),其性质是战略性的和组织性的。因此,虽然后进者的发展都需要从学习外国技术开始,但在产品层次上进行的技术学习要比在亚产品层次产生更强的创新动力和更高的抱负水平,必然导致这种路径的学习强度要远远高于后者(19)。当企业处于亚产品层次的学习路径时,学习者的视野被限制在与先进者的技术差距上,很容易忽略技术的应用关联环境(市场概念)。此外,在技术来源上越来越依赖于已有的供应者,其结果是越来越被锁定在外国的技术轨道上。相反,当在产品层次上进行技术学习时,即使存在着技术差距,学习者也不得不更加注意市场需求的特点;即使需要外部技术支持,学习者也会更加积极地寻求外部知识来源。总之,在必须解决产品层次问题(不仅包括技术供应问题,而且包括可销售性问题)的压力下,创新链条的所有环节都会落入学习者的视野。对于产品层次的技术学习者来说,首先必须解决的问题不是某技术领域的深度,而是把所有可得到的技术资源整合成为能够在市场上卖出去的产品的能力,而这种能力比在某个领域的胜任更接近于经典文献对于“动态能力”的定义(20)。在单项技术成为学习者的障碍时,产品开发者仍然具有更迫切的理由和更大的动力去克服这种瓶颈,而亚产品层次的学习者则更容易放弃这种努力。

   中国汽车工业的经验为这两条学习路径的对比提供了充足的证据。这个工业中最大的几家企业走了一条依靠合资来“引进技术”的道路。尽管引进技术政策的初衷是要达到自主开发的目的,但经历二三十年的合资组装生产之后,这些企业的产品开发能力仍然薄弱,有的甚至没有。与之相比,从2000年前后才进入汽车工业的几家自主开发企业,却在十几年的时间里迅速成长,缩短了与先进者的技术差距。问题就在于技术学习的方式不同。在依赖外方提供车型设计的合资模式下,企业从来不进行产品开发,而且包括车型、生产设备和元件供应的选择都被外方控制着。由于被锁定在外方的技术轨道上,即使是面临着压力,它们也多半只能抱怨自己的技术积累还不够,难有积极作为。相反,虽然自主开发企业的早期技术水平之低毫无疑问,甚至在任何单个技术领域的能力都比不上大企业,但一旦进行产品开发,它们学习的速度和有效性就大大超过大企业。它们不仅能够发现外国企业的缺点(如产品性能特性与市场需求的不匹配),而且能够在全球范围内寻找技术供应来改进自己的产品。即使是在单项核心技术领域,首先实现突破的也是这些企业,而不是依赖合资的大企业。

   一旦产品开发平台建立起来,它本身就成为抱负水平的源泉。原因在于,由于企业的战略选择范围(例如决定进入什么市场或占据产业链的什么位置)受到企业能力的制约(Teece et al.,1997),产品开发平台的发展所导致的技术能力成长必然会不断提高战略决策层的抱负水平。例如,华为当初开发程控交换机的动机是为了拥有自己的产品,而吉利自主开发的动机则是为了进入汽车工业去“谋生”。但随着产品开发能力的增长导致竞争力的提升和战略选择空间的扩大,它们都越来越显示出要成为世界级企业的“野心”。因此,产品开发平台成为这些企业实现自己战略远见的最有力手段。

   同时,产品开发平台还是把决策层的抱负水平贯彻于整个组织的传导机制。由于组织的复杂性,在战略层次上看起来很明确的意图并不一定为从事具体工作的各个基层技术人员所感知。而产品开发平台作为一个技术活动系统,就是把创新意图转化为全体人员个人行动的传导机制。如果一个企业不进行产品开发,那么它的技术人员就会丧失方向感,甚至丧失从事技术活动的动机。企业的研发过程同时是技术学习过程(Cohen and Levinthal,1989),而产品开发就是企业进行技术学习的动力源泉。中国技术创新的经验研究不断证明,实现产品开发目标过程中遇到的挑战和压力,经常是技术人员以创造性的解决方法去克服技术瓶颈的最大动力。创新往往是在解决技术问题时实现的,而技术问题是特定于有目的的活动(即产品开发)。产品开发平台的存在,意味着技术研发活动的目的性不仅会被传导到所有直接参与技术研发活动的人员,而且还会通过产品开发过程与其他职能活动所必须的互动,进而传导到生产制造、营销服务等职能部门的人员。也是由于存在产品开发平台,在制造和销售过程中所暴露出来的产品设计问题会被有意识地反馈到高层和研发部门——这种反馈本身就是一种创新的动力。因此,即使不考虑产品开发平台本身就构成企业一个主要部分的因素,是否进行产品开发也影响企业的组织原则(包括流程和结构)。最后,进行产品开发的企业必然以创新作为主要的竞争武器,而没有这种活动的企业只能依靠价格竞争。如果把盈利能力定义为衡量竞争力的标准,那么是否进行产品开发对于工业竞争力的影响是显而易见的。

   第二,产品开发平台是保持技术知识连续性成长的机制。在强调技术引进的阶段,中国工业曾经反复出现一种做法,以自己的技术不如外国技术先进为理由,停止自己的产品开发活动,而去组装外国设计的产品。事实证明,无论发生在什么工业领域,废弃自主产品开发平台——使技术学习从产品层次下降到亚产品层次的行为——的结果都是同样的,不仅没有掌握用于产品开发的先进技术,而且连原有的技术能力也丧失殆尽。

   由产品所体现的技术是一个复合体——在利用某些自然现象(物理的、化学的或生物的)达到某种目的的原则(产品概念)之下,包含了若干为实现这种原则而执行各种特定功能的单元和子系统(支持技术);当产品具有一定的复杂程度时,这些单元和子系统就会涉及众多不同的科学和技术领域。在进行产品开发时,工业组织必须动员一切技术资源(包括可获得的外部资源)来实现产品概念所体现的原则。正如Arthur(2007)所指出的,把任何新的产品概念或原则转化为技术现实的过程总是在利用已有技术的基础上实现的,所以创新的技术实现过程是往复性的(recursive):它不断重复,直到技术实现过程中的每一个挑战或问题(以及下一层次的问题和下下层次的问题)都成为可以由现有方法解决的方案。从这种性质看,即使是通过模仿(即根据已有的基础概念)进行产品开发,开发团队也不得不在技术实现过程中进行一系列的再发明或再创新。

   这个过程同时是组织的学习过程,它通过提供相应的工作程序、物质设备和工作环境,使技术研发人员的知识活动嵌入在一个具有目的性的组织关联环境中,并决定学习的方向。组织的知识首先储存于个人,但这种储存于个人记忆中的知识只是在一定的关联环境中才有意义、有效果。组织学习是一个社会的和集体的过程,它不仅需要个人之间的传授和模仿,而且需要共同理解和解决复杂问题的努力,要求共同的沟通规则和有协调的搜寻。这些知识经过组织成员集体性地反复互动后,储存在组织的惯例(organizational routines)中,而这种惯例也就成为组织能力的载体(Nelson and Winter,1982)。产品开发平台代表了技术研发活动的惯例化,并因此而成为储存相关技术知识的载体。重要的是,由于知识只有在知识创造的过程中才能够被个人和组织所记忆,所以如果不在产品开发平台上不断从事有目的的技术研发活动,一个组织不但难以增长知识,甚至难以保持已有的知识。

   由于技术知识的累积性和组织性,从上一轮产品开发过程中形成的平台构成下一轮产品开发的能力基础。无论是对现有产品的改进,还是需要开发概念或原则发生变化的新产品时,产品开发平台的存在可以使开发者大大缩小解决问题和搜寻新知识的范围,帮助技术人员迅速把握新产品的概念和参数应该是什么,从而大大降低在技术进步过程中无法避免的不确定性(Nelson,1982)(21)。平台本身还包含了几乎所有的学习机制:如果显性知识和缄默知识的互动是产生新知识(创新)的主要途径(Nonaka and Takeuchi,1998),那么这种互动是产品开发过程所不可回避的。在包括概念设计、细节设计、建造样机、试验、工艺设计在内的所有主要环节中,对问题的争论、“头脑风暴”、确定方案等过程无不需要把积累的经验知识转化为可以讨论的对象,并通过解决问题的实际过程而形成新的组织惯例(Zollo and Winter,2002)。总之,新知识的创造必须在现有能力的基础上才可能发生,而创新是企业以其现有能力从现有知识中产生新应用的结果(Kogut and Zander,1992)。因此,没有产品开发,就没有创新;没有产品开发平台,就没有持续的创新。

   产品开发平台还是吸收外部科学技术知识最有效的机制。首先就动机而言,在产品层次上进行技术学习的组织具有吸收外部知识的更强动力,这是由产品开发的目的性所决定的。相反,由于依赖外来的产品设计,亚产品层次技术学习者的学习重点被限制在给定设计框架下的局部技术,不但难以产生根据自己的需要去搜寻更多外部知识的动力,甚至没有多少掌握外来设计框架的机会。其次,是否存在产品开发平台还决定是否具有吸收外部知识的能力。Cohen和Levinthal(1990)证明,企业已有的相关知识水平(来自企业的研发努力)决定能够有效吸收和利用外部技术信息的能力;或者说,吸收能力是企业技术研发的副产品。因此,只有发生在自己的经验基础上,消化吸收外部知识才是可能的。如果没有产品开发平台,企业既没有动机也没有能力去吸收外部知识——一个与没有产品开发平台就没有技术学习动力相同的逻辑。

   第三,产品开发平台是研发活动的协调机制。在科技进步速度越来越快和市场竞争越来越激烈的现代工业条件下,工业企业需要不断扩展自身技术知识的深度和广度,从而成为多技术的企业(multi-technology firms)(Granstrand et al.,1997)。导致这种趋势的主要原因是知识生产的专业化(Pavitt,1998,2002),而日益专业化的趋势要求协调。那么,工业组织是通过什么机制来协调其知识生产活动的?这个问题对于生产较复杂产品的企业尤为重要。例如,在产品涉及多种元件和子系统的条件下,企业面临的是多种技术轨道的动态演进,而且每一种单元技术都具有自己特定的演进轨道和动力。尤为复杂的是,不同技术的演进速度从来都是不平衡的(例如电子技术的变化速度大大快于机械技术)。在这种条件下,企业面临的主要挑战是对多种技术的动态演进——特别是那些被认为起关键作用的“核心技术”——保持战略控制(Prencipe,1997,2003)。但问题是,企业如何保持这种控制?

   本文的回答是,产品开发平台就是工业组织协调知识生产活动的机制。经验证据对这个命题提供了证明。Patel和Pavitt(1998)指出,现代工业产品需要多种技术的复杂性,给予企业的技术发展以很强的约束,使企业只能围绕着它们已有的知识基础进行搜寻和实验。因此,在他们所调查的440家全球最大企业中,每个企业的技术组合(technology mix)都是高度稳定的,而且是高度异化于其他企业的(除非是在同一个工业领域中的企业)。由于企业在新的技术领域发展其能力的目的是为了利用新知识所创造的机会,以改进已有产品或创造新产品,所以企业技术领域的变化是由它们的主要产品领域所决定的。例如,Rosenberg(1990)曾经问道,为什么有些企业会自己掏腰包去进行基础科学研究(22)?他的回答是,企业进行基础科学研究的主要的目的,是为了监视和评价在其他地方的科学进展,以帮助自己决定在哪里并如何进行以产品开发为目的的应用研究。于是,现代工业技术发展的趋势是,当企业的技术知识广度在增加(即企业涉及技术领域的数量大大超过其产品领域的数量,并且在继续增加),它们的产品范围在竞争压力下却变得越来越集中。

   在这种条件下,一个企业要在某个或某些技术领域进行研发活动,而不介入其他领域,必须根据某种决策准则和依据来决定。企业的技术研发活动是有方向的(Rosenberg,1976),特定于自己的产品和市场。由于企业向用户或消费者所提供的必须是具有稳定形式的产品(系统),而不是某种流程,所以只有一个以产品开发为目标的活动系统,才能使企业在“不间断的创新流”和“稳定形式的产品”之间取得协调(即某种折中或平衡)。任何个别企业所从事的技术研发活动都只能涉及浩瀚科技知识中的一个小局部,它只能通过产品开发过程来协调自己的技术研发活动。

   静态地讲,产品知识分为元件知识和建构知识(Henderson and Clark,1990)(23)。由于建构知识关系到市场关联环境,所以是企业“控制”技术演进的手段。在技术永远处于变化的条件下,在什么时候和什么条件下需要以“稳定的产品形式”来集成变化了的元件技术,不是由技术本身决定的,而是由技术的应用关联环境变化对于企业竞争地位的影响所决定的(Iansiti,1998)。事实上,每一单元技术的瓶颈和突破都是在解决产品的系统性能(而不是元件性能)问题时出现的。做出应该集成变化了的单元技术的判断,其依据是变化了的市场需求和现有产品之间的不匹配。无论技术怎样发展,只要产品的(预期)市场需求不发生变化,企业就不会有理由发动新一轮的产品开发。当预期的变化发生时,现有产品形式与预期市场需求之间的不匹配就起到“方向标”的作用,帮助决策者决定在什么时候和什么条件下对什么技术领域的能力发展进行重点投资。

   产品开发平台的协调作用还表现在,它为技术研发活动提供了特定的关联环境。如前所述,知识创造和技术进步必须是关联环境特定的(context-specific),即技术研发过程在实践中表现为解决技术问题的过程。对于这样一个过程,产品开发平台(及其演进)是产生技术问题的来源(也是解决技术问题服务的对象),并因此影响着企业技术积累的方向。这种机制能够更具体地解释主流文献已经达成的共识,即技术的发展是累积性的(路径依赖的),而企业的技术能力是工业特定的和企业特定的。

   产品开发平台同时还是企业协调技术研发和制造、营销活动之间互动关系的协调机制。当根据技术变化建立新的产品开发平台后,企业围绕着原有产品开发平台所形成的生产流程、供应网络和营销服务方式,都可能不适应。其中任何一个职能领域发生的问题都表明组织需要调整的信号和压力。因此,产品开发平台对企业的技术研发活动起着协调的作用。

   综合上述各点,企业是以产品开发平台作为技术能力的基础,通过产品形式和市场需求变化之间的匹配关系来控制技术的演进,并协调包括制造、市场营销等职能活动的相应变化。因此,产品开发平台的能力越强,企业适应技术变化的能力就越强。正如Pavitt(1998)极富洞察力地指出的,虽然产品会发生非连续性的变化,但技术的发展很少是非连续的。产品开发平台对于知识生产活动的协调作用则进一步解释,技术能力在技术不断变化条件下是怎样持续发展的。这种机制可以解释为什么发达国家大企业的主导地位能够长期保持,而没有像一些理论所预言的那样因为产品的革命性变化而受到动摇——原因就在于它们可以依靠用自己长期的积累建立和发展的产品开发平台来协调连续性的知识增长,以应对非连续性的产品变化。

   第四,产品开发平台的不断递进是系统集成能力的形成机制。现有文献(Prencipe et al.,2003)对于系统集成能力从何而来语焉不详。这也许是因为文献集中于西方发达国家的领头企业(即已经具有系统集成能力的企业),所以没有必要说明系统集成能力是如何从无到有发展起来的。但这个问题对于像中国这样的后进国家却非常重要。本文的观点由图2的平台递进模型所表示:系统集成能力只有通过多轮次产品开发(每一个轮次由一次产品开发平台递进来代表)才能成长起来。

   系统集成能力只能在系统层次上的技术研发活动中生成,而绝不会从亚产品层次的技术活动中产生。系统集成需要的是有关系统层次的知识,而对“系统”的认识和理解只能从产品开发开始,即系统知识只能通过产品开发平台产生。更重要的是,只有通过产品开发平台的递进,企业才能逐渐理解并掌握产品背后更深层次的知识,即系统集成知识。一次性的产品开发往往只需要静态的元件知识和建构知识(可以通过模仿而获得的知识),但是一旦从一个产品开发平台向下一个平台演进,企业就必须开始学习如何塑造这种平台演进的知识,并且开始主动地关注技术变化对于产品演进的意义。在这个过程中,企业不得不在广度和深度上扩展知识,并且根据产品技术的变化决定退出和进入的知识领域。由于获取外部知识(通过战略联盟),产品开发平台也是企业协调吸收外部知识活动的机制。

   此外,随着产品开发平台的递进,企业还不得不开发协调供应商网络的动态能力。原因在于,一旦从现有产品开发平台向下一个平台演进(技术变化),企业原有的供应商网络一般就需要发生变化,包括供应商能力的变化。必须指出的是,产品开发平台递进所导致的供应商网络变化,不是因为价格等经济因素所导致的量的变化,而是因为技术变化因素所导致的质的变化。例如,如果产品变得更加复杂(即需要集成更多的元件和子系统),企业有可能需要更多地依靠外部供应商。但在这种情况下,企业不仅需要决定寻求或培育哪些过去所没有的新供应商,而且又必须进一步扩展自己的知识广度和深度,以开发能够把外包生产的元件集成在自己产品上的能力。更重要的是,企业需要学会如何培育发展供应商的技术能力,以保证符合要求的零部件的供应,而这就需要开发塑造产品技术演进的能力。因此,产品开发平台的递进要求企业必须形成协调和管理供应商网络的能力,而一旦具备这种能力,它就成为典型的系统集成企业。

   最后,生产复杂产品系统的企业表现出向下游移动的趋势,即不再仅仅出售产品和相应的服务,而是介入用户的商业流程,向用户提供整体解决方案(integrated solutions)。这种移动是推动系统集成成为商业模式的一个主要动力,它意味着企业经营活动在产品生命周期管理和价值链上的延伸,意味着把更多的活动集成到自己的产出之中(Galbraith,2002)。复杂产品制造企业向下游移动的力量源泉来自它们对产品及其市场的知识(Wise and Baumgartner,1999;Davies,2003),而就本文所关心的问题来说,只有通过产品开发平台的递进,企业才能在向下游移动的过程中形成和发展向运营商提供整体解决方案的能力。例如,中国生产港口集装箱装卸机械的优秀企业上海振华重工,正在通过开发全套港口自动化装卸装备而向下游移动,为港口运营商提供整体的装卸方案。但上海振华是经过多轮次产品开发并取得世界领先水平的条件下,才具备了这种能力(24)。

   从上述分析中可以看出系统集成企业的作用。因为它们可以通过自己的产品开发平台选择、试验和集成各种新技术,所以它们起着带动相关技术网络进步的关键作用。像飞机这样需要几万种零部件的复杂产品系统需要集成大量的技术,每个子系统甚至每种单项技术都有自己特定的性质和特定的进步轨道。关键问题在于,如果没有只能由终端产品所提供的应用可能性,上游技术的发展就丧失了需求动力。任何技术的进步都是通过解决问题而实现的,如果没有应用的需要,也就没有解决问题的动力,甚至连问题本身都无法提出。当今天一些人反复强调,中国之所以没有研制出若干产品(如某些飞机、汽车等)是因为基础技术不行。本文的问题是,如果不自主研制产品,谁会去努力开发研制这种产品所需的上游技术?相反,如果进行自主产品开发,即使暂时不能掌握所有的技术,必须以外购等方式解决急需,也必然会产生开发这些技术的强大动力。由于终端产品是上游技术的应用平台,如果没有终端产品的开发平台,就没有整个技术链的进步动力。

   第五,产品开发平台是国家创新系统的基础环节。产品开发平台在“总量”层次上对于一个国家的创新系统也具有绝对的重要作用。科学研究、技术进步和产品开发之间的复杂关系不是单向线性的,而是互动的、往复的(Brooks,1994)。就科学和技术的关系而言,并不存在科学自动产生技术的因果关系。在某些领域,如电力和无线电,科学的进展的确引导技术的发展。但在其他领域,却往往是技术的突破导致对理解技术原理的科学领域的发展。热动力学的发展来自从理论上理解蒸汽机工作原理的努力;化学工程不是单纯的化学,而是化学与机械工程的某种结合;半导体技术的突破促进了固体物理学的发展;在航空领域,也是先有飞机上天才引发空气动力学的蓬勃发展;而像计算机科学、冶金学,则很难称之为本来意义上的科学。科学的发展越来越少地是单纯揭示知识的独立过程,而越来越多地成为对发展生产产品实用手段中技术进步的响应。一句话,科学和技术已经交织在一起了(Nelson and Rosenberg,1993)。

   对于任何国家的科技进步和经济发展来说,往往与高等教育交织在一起的科学和基础研究是至关重要的,但其作用的发挥却离不开工业技术能力的发展。对美国基础研究与工业创新的一系列实证研究(Nelson,1990b;Klevorick et al.,1995;Cohen et al.,2002)证明,除了在少数工业领域(如生物制药工业),创新的动力很少直接来自科学研究的进展,而主要来自市场需求和解决制造过程问题的努力;为创新所需要的直接知识来源也更多地来自产业链——包括供应商、买主、企业自己的制造部门以及竞争对手。但所有这些研究也同样证明,科学研究对于工业技术进步的作用是重要的、广泛的,但这种作用往往不是通过提供可以直接应用于工业的“成果”(deliverables),而主要是通过如下方式:研究结果的公开发表,对应用科学和工程学的促进,特别是提供具有解决问题能力、基础知识、熟悉研究方法和试验并进入非正式但往往是国际化的网络人才。这些作用方式说明了一个关键问题,如果科学的进步能够对工业的技术进步产生作用,则必须以工业具有足够的技术能力为前提。正如Dosi等人指出的,科学和基础研究所带来的技术机会能否被利用,取决于工业企业的能力和战略倾向(Dosi et al.,2006)。

   这个逻辑可以为世界发展史所证明。英国工业革命并非科学革命的产物,而是资本主义生产方式在从中世纪继承下来的工匠技术基础上催生的。美国取代西欧而成为科学研究世界领先者的转折点是在第二次世界大战的前后,受益于大批欧洲科学家为逃避法西斯迫害而移居美国的浪潮,以及联邦政府在战争刺激下对大型科研项目(如开发核武器的曼哈顿计划)和基础研究的巨大投入,但这个转折的背景是美国在此半个世纪之前就已经成为世界第一工业强国。总之,在历史上,没有任何一个国家是因为在科学发展上领先才成为工业强国的;相反,每一个成为科学强国的国家都是以工业技术能力的领先为基础的,尽管前者对于维持后者的地位是必要的。

   这一点对于理解目前中国的问题十分重要。本文已经说明,产品开发平台就是工业利用科学知识的动力源泉和实现机制。由于中国在强调技术引进的阶段过分依赖亚产品层次的技术学习,甚至出现过废弃自己产品开发平台的现象,所以中国工业曾经普遍缺乏自主的产品开发活动。这种状况导致工业发展对上游科技知识的需求不足,哪怕国家并没有忽视对科学和基础研究的投入。例如,对中国传统科技体制主要缺陷的关注曾经一度集中在“科技成果转化”问题上,因为存在着大学和科研院所的大量“成果”不能产业化(即转化为产品)的现象。由于普遍认为这个问题的根源出在大学和科研院所的研究脱离实际,所以相关政策的重点曾放在鼓励大学和科研院所进行更多的“成果转化”,即商业化活动,反倒影响了它们本该集中精力的基础研究。

   其实,成果转化难的原因首先在于,大学和独立的科研机构很难产生马上就可以应用于生产的“科技成果”;即使这种成果从一开始就是以开发出产品(样机)为目标的,也往往离商业成功相距甚远(25)。因此,成果转化难的关键原因在于,大学和独立的科研机构所产生的“科技成果”不可能不经过企业的一系列开发就能成为新产品和新工艺。如果中国企业普遍缺乏产品开发的动力和能力,中国大学和科研机构的“科技成果”就很难被转化。因此,中国工业组织的自主开发不仅是振兴中国工业的关键,也是振兴中国科学和基础研究的关键。在“建设科技强国”成为媒体流行语的今天,我们尤其不能忽略这个关系。

   产品开发平台说明了产品、技术和技术能力之间的动态互动和共同演进的关系:虽然有形的产品会随着出售给用户而离开设计和生产这个产品的企业,但开发产品过程中所获得的知识、经验和技能不但不会离开原来的企业或工作组织,而且还会随着连续的产品改进和开发活动(即产品开发平台的演进)而不断增长。这种关系对于工业竞争力的意义在于,虽然产品可以在卖主和买主之间转移,但嵌入在组织之中的产品开发平台是高度组织特定的,难以模仿、无法交易、不可转移,即开发产品的技术能力只能组织内生。更进一步地说,即使产品的设计(以图纸、数学模型等形式所表现的技术方案)可以通过技术许可证贸易进行转移,但如果接受方或购买方没有产品开发平台,那么这种“引进”的作用充其量是按照原设计进行产品复制,并不自动导致技术能力的成长。因此,产品开发平台是工业组织的战略性资产——即属于可带来竞争优势的核心能力。

   五、结论

   产品开发平台的概念模型为分析产业政策和技术政策的有效性提供了分析框架和可操作的标准。将它应用于对实践的分析,许多在现象层次上争论不休的问题可以立刻得到澄清。本文最后围绕着自主创新与技术引进之间的关系,指出它可以证明的3个结论。

   第一,技术引进永远不能代替自主开发。一般来说,发展中国家通过贸易的技术引进有3种主要方式:(1)进口资本品(机器、设备等),包括“交钥匙”工程;(2)购买技术许可证(专利使用权、产品设计、技术方案等);(3)外国直接投资,包括外商与当地企业合资和外商独资两种情况。但是,这些通过正常贸易形式的技术引进方式都不能保证“技术转移”的实现(Dosi and Soete,1988)。原因在于,产品以及设计图纸、专利说明书等“技术”都只是产品—活动耦合系统(即产品开发平台)的部分产出,都只能传达部分的技术信息——主要是关于“如何做”的信息,没有关于“为什么这样做”的信息。很明显,嵌入在产品—活动耦合系统中的能力是无法通过产品来“转移”的,而其中的缄默知识甚至连身处这个系统中的人都无法完整表达。因此,“技术转移”的效果并非取决于引进行为本身,而是取决于在引进基础上进行技术学习的努力程度。如果说有效“技术转移”的标志是技术接受方把外来的技术信息转化为内生的技术能力,那么本文的概念模型已经证明,这样的技术学习离不开自主开发——即以自己的产品开发平台来吸收外源的技术知识。

   第二,只有当技术引进是自主开发的辅助或补充手段时,它才会促进技术学习和技术进步;相反,当技术引进成为自主开发的替代物时,就会导致技术依赖。本文的概念模型揭示了这种关系的原理:如果技术引进是为了帮助建立自己的产品开发平台,或者是通过产品开发平台来消化、吸收外国技术知识,技术引进就会促进中国技术能力的成长;当技术引进不是用来帮助建立产品开发平台,甚至导致废弃自己的产品开发平台,技术引进就会导致技术依赖,甚至导致现有技术能力的萎缩和消亡。这个道理可以帮助澄清一些容易引起歧义的政策。例如,从理论上讲,不能说在任何条件下都不可能以“市场”换到“技术”,但同样清楚的是,由于产品开发平台是不可交易、不可转移的,所以“以市场换技术”只在一种情况下才有可能达到目的,即由从事产品开发的本国企业作为引进主体,把引进的技术知识服务于自主开发。又例如,引进外资可能是有益的,但同样清楚的是,由于外国直接投资与本国工业的产品开发平台没有关系,所以外资企业对于本国技术能力的提高并没有直接作用。因此,无论对外开放有多大的益处,企图依靠外资来实现经济发展不过是缘木求鱼。

   第三,自主创新永远是开放的。因为担心自主创新是“闭关自守”,所以存在一种辩解的态度说,“不能说利用外国技术就不是自主创新”。因为缺乏理论分析,所以对模糊问题的回答也只能是模糊的——官方曾经把自主创新分为“原始创新”、“集成创新”和“引进、消化、吸收、再创新”3种类型。事实上,这3种创新都需要吸收外部技术知识——哪个从事“原始创新”的技术人员不需要读别人写的文献资料、不需要跟踪国内外同行的研究进展的?世界上本不存在不需要吸收外部知识的创新,真正的问题是创新者有没有能力去利用外部知识。把“引进、消化、吸收、再创新”列为自主创新的一条路径,其实也是官方承认“引进、消化、吸收”模式从来没有达到自主开发的政策初衷。但两种模式的本质区别是什么?——区别就在于中国企业是否进行自主开发,是否拥有产品开发平台。“再创新”只能在拥有产品开发平台的条件下才会发生,因为没有产品开发就没有创新,而产品开发平台本来就是吸收外部技术知识最有效的机制;没有这个平台,就只能按照外国的设计和技术方案去实施“国产化”,一条被实践证明了的死路。

   如果以一句话来表达被产品开发平台概念模型所证明的原则,那就是:中国工业组织只要进行自主(产品和工艺)开发,那么利用多少外国技术或外部知识也属于自主创新;没有自主开发,不管怎么去利用外国技术,也不管怎么用“开放创新”或“融入国际产业链”之类的标签去粉饰,其结果一定是陷入技术依赖,永远摆脱不了技术落后的状态。

   注释:

   ①一个例外是Helfat和Raubitschek(2000),他们是从产品开发与知识和学习互动的角度讨论技术能力的成长,但提出的模型过于抽象,不便应用。

   ②Ralph Gomory曾任IBM高级副总裁,在写这篇文章时任斯隆基金会主席和美国总统科技顾问委员会委员。

   ③如化学工业的实验工厂和飞机工业的原型机制造和试验。

   ④复杂产品(系统)——诸如飞机、直升机、航空发动机、电信设备、发电设备、输变电设备、核电站、高速铁路系统以及现代武器系统等——具有不同于大批量生产的产品特点(Miller et al.,1995):(1)这些产品的用户主要是政府、运营商和企业,而不是消费者;由于它们通常是高端用户特定的大型装备,所以用户往往参与产品开发过程。(2)这些产品包含大量互相联系的、经常是按用户要求定制(非标准化)的单元(包括控制单元、子系统和元件),并以分层次的方式所组成。系统中某一部分的小变化可以导致系统其他部分的大改变。由于对性能、容量和可靠性的要求不断提高,复杂产品(系统)显示出不断地出现新特性的趋势,尤其表现为随时间推移而越来越复杂。例如,为了在不同压力、速度、高度和温度的环境下都有良好性能,航空喷气发动机上的子系统越来越多。

   ⑤这个思想最初在(Prencipe,1997)中提出,并在Paoli和Prencipe(1999)中被再次强调。

   ⑥产品序列指的是由世代通过时间而结合成的产品群体,即由已经开发出来的产品、正在开发的产品和将要开发的产品所组成的“产品流”。

   ⑦作者并没有解释“技术平台”和“平台技术”之间是否有区别。

   ⑧这个概念模型实际上是相当抽象的,不考虑多产品(multi-product firm)和多部门结构(multidivisional structure)的因素。

   ⑨英特尔的创始人之一、摩尔定律的提出人Gordon Moore(1996)解释说,当他和Robert Noyce离开仙童公司创建英特尔时,决定汲取仙童公司的教训,不设立正式的R&D机构。在仙童公司的早期,一个花费了公司销售收入10%以上的600人R&D实验室负责开发并向生产部门转移新技术,运转良好。但是当公司生产组织的技术能力越来越强之后,内部技术转移就变得越来越困难(“生产方面似乎不得不扼杀一种技术,然后再发明它,以便能够使它用于制造”),反而使仙童成为衍生出许多分立公司(spin-offs)的温床。虽然英特尔没有独立的R&D机构,但却对产品开发投入巨大;其方式是把制造工厂当作实验室,实行开发—制造无边界的模式(所谓“最少信息原则”)。当英特尔需要开发全新的技术时,它就设立独立的组织去完成任务,同时通过与大学的合作来满足对基础研究的需要。这种做法带来的好处之一是很少有人从英特尔出走去创建公司。

   ⑩访谈:中国第一架大型民用飞机运10的副总设计师程不时,2004年12月。

   (11)表现在两个层次上:第一,研发团队、支持系统特定于平台;第二,平台特定于组织。

   (12)用戏剧性语言来形容,一个国家无论拥有多少个大学物理专业和多少个科学家,也无论学术水平有多高,只要没有开发出来原子弹,这个国家就没有核武器领域的技术能力。

   (13)在对系统集成的研究中,Prencipe(2000)则以技术知识的广度(企业所活跃于其中的技术领域的数量)和深度(企业对产品开发所需技术链的掌握程度,以及掌握元件和整合元件知识的程度)来衡量技术能力的成长。Patel和Pavitt(1997)已经证明这种衡量方法是可行的。

   (14)这种直线观点典型地反映在产品生命周期理论(product life cycles)和雁阵理论(“flying geese”)。产品生命周期理论的要点是:新产品几乎总是产生于发达国家,然后随着技术领先者为扩大市场份额而进行国际投资,逐渐扩散到其他国家(完成一个从产生、成熟到衰落的生命周期)。雁阵理论主要被用于描述东亚地区的发展,其要点是:以日本为领头国家,一个接一个的后发展国家重复领先国家的发展轨迹,其中伴随着领先者向后进者的技术扩散和工业转移。关于对这两个理论的评述,见Bernard和Ravenhill(1995),Cantwell(1998)。

   (15)这个关系特别反映出中国传统政策思维的一个盲区,即一提建设“科技强国”就把目光集中在科学方面,但忽略工业方面。

   (16)很显然,如果没有产品开发,技术团队的活动和组织方式就只能是围绕着对外来产品设计的实现(以生产工艺为主),其支持系统也存在明显不同,尤其表现在没有产品开发所需要的试验手段(这些手段很昂贵,没有产品开发就不会有对其投资的动机,何况使用这些手段的能力也从属于产品开发能力)。

   (17)这个分类是相对的,即相对于企业的主要产品。例如,对于一个汽车企业来说,整车就是它的产品,而整车的零部件就是亚产品;而对于一个汽车零部件企业——如一个生产制动系统的企业来说,制动系统就是它的产品,而制动系统的零部件就是亚产品,依此类推。因此,虽然一种终端产品是由许多单元组成的,但产业链中每一个独立企业的主要产品就是该企业的产品层次,而无论该企业的产品是否只是终端产品的一个单元。这种分类方法的实质是强调企业对于自己产品的设计开发活动。

   (18)Winter(2000)提出过一个关于能力学习的概念模型,其中心变量是“抱负水平”(aspiration level)。他认为,“抱负水平”决定对学习的投资,而“满意原则”解释能力发展的渐进特征;触发新的学习过程需要“抱负水平”的变化,如由危机所导致的变化。

   (19)关于这个逻辑——抱负远大的战略意图导致更高强度的组织学习,见Hamel和Pralahad(2005)。

   (20)Teece和Pisano(1994)在讨论这个概念的定义时指出,“动态能力”强调以前的战略观所忽略的两个关键方面:第一,“动态”是指为适应不断变化的市场环境,企业因而必须具有不断更新自身胜任的能力;第二,“能力”是指战略管理在更新自身胜任(整合、重构内外部组织技能、资源)以满足环境变化的要求方面具有关键的作用。

   (21)此外,现有的产品拥有现有的客户群和稳定的供应商网络,所以现有的产品开发平台可以为开发新产品提供市场的连续性,降低创新所固有的市场风险。

   (22)对这种行为之所以产生疑问,是因为普遍认为基础研究的社会效益远远大于个体效益,即具有公共产品的性质。在这种条件下,企业通常是不会对其进行投入的。

   (23)需要指出的是,Henderson和Clark(1990)以及Ulrich(1995)都是从“供给”角度理解产品建构知识的作用,前者关心的是企业理解建构变化的组织障碍,后者讨论建构对于企业制造战略的作用。与此相对照,Christensen和Rosenbloom(1995)却揭示了建构知识对于确定产品需求的作用。他们指出,渐进创新和模块创新代表了正常的技术进步,即在不改变产品价值网络(技术范式)的条件下,沿着既有技术轨道的改进。但是,革命性创新和建构创新却经常因为要适应价值网络的变化而改变对于产品性能的评价标准,所以仅仅是建构创新也足以导致新技术范式的出现。(核心)元件决定产品执行特定功能的效率,即产品性能(performance),如速度、输出功率或存储量、清晰度等;但建构定义产品的性能特性(performance attributes),即决定产品需要哪些功能或不需要哪些功能,或者以什么样的形式(如体积、形状以及这些维度的各种组合)提供某种功能。因此,建构是使产品适合于产品使用关联环境(the application context of products)的关键所在。

   (24)上海振华成立于1992年,第一个产品(港口集装箱起重机)是模仿的。但十几年来,振华始终坚持产品开发,现在已经成为世界上技术领先的港口集装箱起重机制造企业。2005年,上海振华率先向市场推出独领风骚的可一次吊装两个40英尺标准集装箱的起重机,当年在全球港口集装箱起重机市场的份额已高达70%。

   (25)原因在于,第一,新的技术知识最终得到应用需要长时间的改进,而如何根据市场和制造条件进行改进则需要大量特定的细节知识,远远超出了大学研究人员的能力;第二,单项技术很难定义产品。按学科和专业领域组织的大学和科研机构只擅长在单个领域产生新知识,但缺乏以产品开发为导向的、横跨多个专业领域来集成各种技术的能力;最后,产业化所必需的营销能力本来就不是大学和科研机构应该具有的。

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