技术范式变迁的微观分析进路
针对经济演化理论,荷兰学者利普和肖特等为揭示纳尔逊和温特模型的技术静态选择缺陷,较早提出技术生态位(technological niche)概念,将其简单定义为可持续发展的、突破性的技术创新需要建立一个被保护的同时避免和主流竞争的空间,相当于“准演化”的微观技术环境,首次提出“战略生态位管理”(strategic niche management,SNM)的理论设想。[33]“战略生态位管理”是通过“生态位”概念来理解技术范式分析技术演化,结合实际案例归纳建立的理论分析框架,主要是针对技术创新政策领域。
最初,肖特等对准演化模型确定了三个策略[34]。
第一,可选择(技术)变化的发展。政府应当鼓励、刺激这些技术的发展,但并不是建立市场,如风能发电和太阳能发电技术,在现实环境中,如果不细心地呵护,这样的技术是很难生存的。作为一个新的选项,这样的技术有必要被逐步引入,这种策略被称为“战略生态位管理”。肖特、胡戈马和埃尔增(Elzen)等通过加利福尼亚和荷兰的电力汽车技术发展环境的比较,详细归纳了这个战略管理理论的初期模型解释。[35]
第二,通过规则和其他工具对选择环境的修正。探索能够推动工业和新技术发展以及建立相应市场的详细的规则,对未来可行的技术来说,建立一个精确的规则是很重要的。
第三,产生变化和不同技术环境的各地点间的技术连接,即制度连接的创造和应用。这种连接可以使选择压力转化为标准和规则,适用于设计过程。肖特等探索了厂商的市场、环境和品质部门,考察了有效地获得连接功能的新技术选择的网络是否建立以及是如何建立的。
随后,我国学者在技术论和STS研究领域依据技术与生态的关系,也对技术生态位概念进行了描述性解释。他们提出“技术的生态位是指在一定的时间和空间(如一个地区或国家)内该技术的环境所提供给技术的各种可利用的资源的集合”。它包括一定的人力、物力、财力、交通、市场等生态因子和一定的技术水平、环境容量、与其他企业技术的关系等生态关系。[36]在技术的生态空间中,每一种技术形态都以其存在的特质,在技术圈中拥有一个技术的生态位,并为整体的技术发展做出自己的贡献。他们同时提出技术的资源生态位和需求生态位,认为技术的生态位与生物物种生态位的根本区别是需求生态位。从企业发展角度,他们又提出了广义和狭义的技术生态位概念区分。[37]狭义技术生态位的界定有助于揭示企业技术适应环境的内部要素,并将广义技术生态位中的生态环境、企业组成的种群关系对企业技术能力演化的影响区别开来。有学者尝试基于生态位建立企业的技术能力演化模型,认为技术体系创新过程起始于一个个的单项技术创新活动,把技术体系纳入生态位的分析中。他指出技术体系中的各种技术相对成为技术的子系统(体系),各技术子系统是由一项具有相同技术基础的技术要素按照特定的方式(内在结构)组成的,每个技术子系统及其内部的各门技术都有自身的优点和不足,其中的每个子系统都在大体系中占有特定的“生态位”,从而形成了技术生态位。[38]目的是讨论企业生态位中的技术因素,通过企业的生态位(环境)、产品市场占有率以及技术专利等定量分析的方法,引入技术生态位概念。
“技术生态位”相对应的利基技术,是指那些处于非主流或者缝隙产业中的技术。这是相对于主流技术而言的,如处于小众市场领域的软件技术和其他新出现的技术及人工物的描述,是以利基市场为基本界定依据的。如世界十大航空配件生产企业之一的英国GKN公司将其技术称为“利基技术”,表示飞机制造的核心或主流技术以外的“配套产品的技术”。在技术生态位的理论中,“利基技术”除了主流技术缝隙中的技术外,是作为生态位中的主体(技术)被描述的。许多优良的主体设计中,利基技术的缺乏导致整体技术体系的缺失,说明处于非主流缝隙中进化的利基技术的重要性不可忽视。如风力发电的入网技术妨碍其技术体系的形成,同样,核电技术的进化需要配套技术的支持和保障,除核心技术体系外,安全防护、核废料处理等非主流技术将直接关系到人类对该技术的认同和接受。
利普和坎普对演化经济理论中提出的技术政体概念做了扩展,是从社会关联视角界定的,比技术范式具有更宽泛的含义,指一套规则或者法则,包含与科学知识的关联、工程实践、产品过程技术、产品特性、工艺和程序,同时还包含处理相关人工物的方法和人员,以及决定问题的方法等所有与技术相关的系统和结构。[39]
技术经济学强调技术范式是解决技术经济问题时的一种模式,从技术哲学视角可以简单地认为“一种技术结构就是一种技术范式”[40]。SNM理论背景是源自对技术范式问题的新认识的主要针对纳尔逊和温特的技术技术演化模型提出质疑,并结合多西的社会系统论而创立的新理论。经济演化理论所描述的技术变化都是结构性的自然形态,技术发展具有一定轨迹和路径,属于大规模的、大生产化的技术集成。但是,从工程学视角,很多技术变化却是通过积累而优化或者体系化的。20世纪80年代兴起的新熊彼特学派的主要代表是纳尔逊和温特的技术演化模型,技术经济学家认为,包括技术范式变迁在内的所有类型的技术创新都可以运用,其核心是组织“惯例”,即企业处理事物的基本程序和规则,新的技术范式的出现是由于代表着新范式的技术被成功搜索到,并且被扩散到产业层面的结果,之后是接受“环境”的检验。但该演化模型在解释技术范式本身的变迁时有明显的缺陷:首先是强调采用达尔文的“自然选择”观点,却不主张企业利益的最大化,没有考虑技术本身的发展问题;其次是技术范式同时作为选择标准和选择对象存在矛盾,无法说明新技术范式是如何替代旧技术范式的;最后是该模型忽视新技术是如何出现的,仿佛新技术一经搜索到就是成熟的,忽略了技术范式的动态学或者体系化的过程。[41]多西的观点和一般的社会建构论有所不同,在强调技术社会系统的同时,作为技术经济理论,也强调技术的内在建构论,即提出边界清晰的技术体系内涵。[42]多西对技术演化过程中的技术范式选择是相对直接的,指出了经济和社会环境对技术发展影响的两个途径:首先是变化方向的选择,即技术范式的“事先选择”;其次是进化论式的变化过程中的选择,即熊彼特式的尝试和纠错的“事后选择”。但是他没有说明事后选择是如何操作的,即各种变化和选择之间是如何联系的。[43]
SNM理论的建立是基于生物进化最基本的单元——生态位,不同于宽泛的生物进化的类比方法,它指出上述演化经济学的不足并借鉴社会建构论的分析方法而得出的基于经验案例的模型,对SNM理论框架的理解有助于拓展技术创新和技术进化从微观到宏观的分析路径。
利用生态位概念和思想的分析方法,主要由荷兰学者利普、韦伯、坎普、肖特、胡戈马、吉尔斯和拉文等提出的SNM理论中的微观分析模型,是结合欧洲的各种实际案例分析,从技术生态位到市场利基,再到技术政体(technological regime)或范式的分析路径。SNM理论初期的模型是一个微观的分析结构,结合技术生态位的概念,清晰地描述了技术生态位从新技术不断试验直到能够实现商业化的过程,即从微观到中观、宏观的分析思路。SNM理论是由利普等首先注意到技术生态位概念,坎普等明确SNM理论框架,韦伯和胡戈马等做了进一步完善。以肖特和吉尔斯于2008年为SNM理论十周年著述为例,最初微观分析思路是从技术生态位主体出发,提出可供选择的由技术生态位通过市场利基渗透的路径。这种渗透逐渐在新的社会-技术政体中占有优势地位时,新的技术范式便出现。这个理论框架认为,新技术的演化遵循技术生态位—市场生态位(利基)—技术政体(范式)三个发展阶段。[44]如图4-1所示,这是一个从小到大的演变结构。(https://www.daowen.com)
图4-1 基于技术生态位的技术进化微观分析
第一,成功的突破性创新(radical innovation)或者利基技术是通过社会-技术实验完成的。实验中,不同利益相关者相互合作、交流信息、积累知识和经验,这阶段将起到积极的推动作用,通过学习过程培育一种新技术。实验发生在受到保护的“生态位”中,是一个培育新技术的特定区域。对新技术的知识缺乏和新技术所蕴含的不确定性,使得这个实验过程显得极为重要。第二,实验创造原始市场雏形,并和市场行业发生连接,即便是技术仍然处于实验室状态,如果培育良好,在适合的时候产生市场利基,技术创新便能维持其商用价值。新技术在技术生态位中的不断改良,使它逐渐显现出商业价值。第三,通过商业化,在异质性的市场上找到适宜的生态位,通过利基市场渗透,新技术逐渐成熟并确立对旧技术的绝对优势,在主流市场上与旧技术展开全面竞争,淘汰旧范式而确立新范式(政体)。
由于技术需要通过市场形成技术政体结构,生态位所指向的不仅是技术生态位,还包括市场生态位(利基),拉文在比较丹麦和荷兰能源技术的发展研究后,提出一个宽泛的对技术生态位的定义[45]:是指一整套对新技术进行正式和非正式规则的试验,这个试验是在社会实验中的探索,它受到一个相对小的产业、用户、研究者、政策制定者和其他相关行动者网络的保护。SNM理论中技术政体是一个类似于多西的技术范式(paradigm)的概念,或者称作社会-技术政体。技术政体概念是演化经济学家纳尔逊和温特最先提出的,指组织记忆的结构,是一种经验法则或者惯例,主要通过工程技术人员的灌输,以寻找和新技术的联系,并建立路径。SNM理论中技术政体的概念是对纳尔逊和温特所描述的通过企业“惯例”搜索到的技术范式的扩展。利普和坎普明确了在SNM理论中所引用的技术政体的概念,是指一套规则或者法则,包含所有工程实践、产品过程技术、产品特性、工艺和程序,还包含处理相关人工物的方法和人员,以及决定问题的方法等所有与技术相关的系统和结构。这是一个特定技术创新和更为广泛的、上升到社会层面的技术地景(technological landscape)之间的过渡结构。[46]
上述“技术政体”变迁是带有普遍性的技术及其人工物得到社会接受的生态位实现过程。如果说电子管电视机向晶体管电视机发展仅仅是电视技术内部的飞跃,那么液晶电视的开发和产品化,则是技术生态位引发技术范式变迁的典型过程。液晶电视的很多技术涉及物理、化学等的基础研究,和纯粹的科学研究不同,液晶电视作为产品,一开始便具有产业化和实用化的市场前景,但这依然取决于技术和市场的培育,包含企业和产业内部对技术培育和不断市场化的反复过程。20世纪60年代,美国企业率先设想研究开发能够挂在墙壁上的电视机,但到了20世纪70年代前期,放弃了该“利基技术”项目,由日本几家家用电器生产企业继承开发。[47]由于初期的技术只能是黑白显示和微型化,几乎不可能用于电视机,日本企业迅速将其培育为适用于计算器的数字显示,实现了液晶显示器产业的第一次飞跃;20世纪80年代,随着研究开发的进展,液晶显示器大量使用于小型文字处理机、小型显示器,并用于手提黑白电脑显示器,实现了第二次飞跃,但存在输入响应速度慢和视野小等缺点,还是未能符合电视机的要求;直到1995年,通过各种知识的积累和技术的完善,彩色和高像素的液晶电视机产品终于实现,形成了淘汰电子显像管电视机趋势的新技术范式(政体),并为迈进数码化信息时代提供了重要基础。从该案例看,和SNM理论模型提出的简单模式不同,“技术政体”或范式的变迁不是一次性完成的,需要通过技术和市场的不断共同进化而逐步实现,即图4-1中的微观模型可能需要通过多次循环。
肖特和吉尔斯也对技术生态位和市场生态位及其关联因素,提出一个循环的技术变迁的设想路径。[48]如图4-2所示,通过规则的稳定度和规则使用的大众比例两个维度,分析如何从市场生态位到技术生态位,并通过关键问题的解决,导致技术范式(政体)变迁的过程。SNM理论微观分析通常需要对新兴技术设定一个学习和扩散的过程,当外部环境发生变化时,现行的技术政体或范式受到影响,可能出现产业空洞化,技术范式的稳定度降低,表明现有技术范式呈现衰退趋势。尤其是图4-2中的第三个进化类型中,假如市场生态位已经出现,在这个特殊市场中直接的、可行的和具有预期收效的微观或者宏观的发明就有可能进入,解决先前类型的技术范式无法解决的问题,技术生态位由此产生。
图4-2所体现的处于不同维度中的进化类型描述是一个技术变迁的循环过程。
图4-2 依据规则的稳定度和接受程度而出现的技术生态位
综上所述,生态位概念和理论虽然来自生态学,并且其定义并不完全一致,但是它在说明所考察对象生存和发展处于特定时空环境这一点上,从不同视角出发研究的学者的认识基本上是相同的。因此,生态位的概念和理论能够被应用于企业管理、市场营销、产业发展等不同领域。生态位概念和理论引入技术创新领域,从而引入技术生态位的概念。用技术生态位分析技术体系及技术范式,认识到技术是一个不断进化和相互作用的过程,可以建立技术能力演化的模型。其中,借鉴经济学“利基市场”研究提出的“利基技术”概念,研究“利基”现象的普遍存在,对于分析和构建技术体系有理论和现实意义。利用技术生态位概念构建和分析技术范式变迁的模型,在制度创新的宏观框架下,关注特殊产业和技术的微观的动态创新机制,是研究技术创新和演变的有力工具,对国家创新体系的完善具有借鉴意义。同时,基于生态位理论建立的技术范式变迁的微观模型和多层远景模型,为我们讨论和理解技术进化开拓了新的思路。
