技术与制度的协同演化理论与案例研究

技术与制度的协同演化：理论与案例研究 2013 年 12 月 31 日 07:02 来 源 ： 科 学 学 研 究 (京 )2013 年 7 期 第 991 997 页 作 者 ：眭 纪 刚 字 号打 印 纠 错 分 享 推 荐 浏览量 411演化理论上承马克思、熊彼特和哈耶克等大师思想，兼收生物学及其他自然和社会科学精华，它不满于新古典经济学的均衡范式和数学形式主义，而是主张历史动态的研究观点，强调创新和多样化的力量，试图为经济学的发展提供新的框架，因而成为活跃在国际学界的理论热点1。演化理论为技术创新、制度演化、区域发展、创新政策研究等方面提供了新理论工具和思想方法。以动态演化的视角理解社会经济过程，已经成为分析和描述复杂经济现象的重要方法。尽管演化理论研究取得了瞩目成就，但是仍然需要不断完善。例如，长期以来演化理论着重从技术创新角度来研究经济增长，对制度变革没有给予应有的重视，有些学者甚至认为制度变迁过程与技术进步相分离。钱德勒就认为“组织变迁通常是技术进步的附属物，并且也不是推动经济进步的一股独立的力量”2。提出“技术经济范式”理论的著名学者 Perez 虽然强调制度变革与技术创新同等重要，制度变革要与技术创新相适应，但是技术经济范式概念没有说明这个适应过程是如何实现的，而且没有说明为什么是制度要适应技术而非技术适应制度，传统演化理论无法给出满意的解答3。近年来，受复杂系统理论的启发，演化理论从传统的搜寻和选择理论转向非线性动力学、自组织理论和协同演化等复杂系统演化理论4-6。经济分析中许多原先不予考虑的交互关系以及异质性在新近的理论中得到前所未有的重视。较之于简单的单向决定论，协同演化考虑两个以上的种群之间的相互因果、相互影响的关系，是一个更加复杂的变迁过程78。协同演化理论为揭示经济系统演进过程提供了全新的逻辑和独特的视角。本文将从协同演化的概念出发，梳理协同演化理论的发展脉络，并深入分析最受关注的技术制度协同演化关系，以工业革命中若干典型产业为例，研究技术 制度协同演化的机制和过程，最后给出若干政策启示。1 协同演化理论的演化1.1 协同演化的缘起：生物学的概念协同演化概念源于生物学，最早出现在 Ehrlich 和 Raven 的论文蝴蝶与植物：关于共同演化的研究中，意指两个以上的物种持续地互动与演变，且演化路径互相纠结的现象9。物种适应其所处的环境而得以生存，而所谓的环境亦即其他物种的集合。Ehrlich 和 Raven 认为协同演化是大自然多样化的基本机制之一，但人们忽视了协同演化的存在。对协同演化的关注有助于揭示物种内部个体之间、不同物种之间以及物种与环境之间在进化过程中发展的相互适应性。Janzen 据此给出了严格的协同演化定义，即一个物种的个体行为受另一个物种个体行为影响而产生的两个物种在进化过程中发生的关系，是两种(或多种)具有密切生态关系但不交换基因的生物的联合进化10。其中，两种生物互相施加选择压力，使一方的进化部分地依靠另一方的进化。协同演化论与普通进化论最大的区别在于：在普通进化论中，一个物种往往被孤立地看待，环境以及其他相关物种被视为一成不变的背景，而协同演化论则坚持物种与环境之间在相互影响中是不断进化和发展的；同时协同演化论指出基因的变化可能同时发生在相互作用的物种间，但更强调物种之间的相互作用1。由此可见，协同演化不仅是“演化”的，更是“协同”的，是“相互影响的实体间的演化关系”，只有当两个种群之间的演化存在“强影响”时才能构成协同演化11。此后，协同演化概念在生物学领域获得了长足发展，到 20 世纪 80 年代已经发展成为生物学的一个重要分支12。与此同时，协同演化思想也迅速扩展到其他许多学科，如遗传学、语言学、计算机建模、精神分析等，逐步成为分析解释复杂现象的科学研究方法4。1.2 协同演化概念向经济领域的扩展尽管学者们对演化理论与生物进化论是否存在一定联系存在不同看法，但不容置疑的是，生物进化论给予演化经济理论启示和灵感。Norgaard 是第一个明确地将协同演化概念运用于社会文化、生态经济领域的学者，他批评了新古典经济学将自然视为科技进步的被动作用对象的观点，认为“自然是社会的，社会亦是自然的”13。在社会经济系统中，协同演化主要反映了知识、价值、组织、技术和环境等五个子系统的长期反馈关系。人类从物质和精神上改变世界，而新世界又反过来影响人类的思维与实践。与演化概念类似，协同演化概念通过类比和隐喻的方式扩展到社会文化、组织战略、经济发展等领域的研究，并在学术界掀起了协同演化的研究热潮，主要集中在如下领域：(1)产业之间的协同演化；(2) 产业与技术的协同演化；(3)企业与产业的协同演化； (4)制度和组织之间的协同演化； (5)技术与制度的协同演化。尽管协同演化概念引起学者们的高度重视，但是并不是所有以“协同演化”为标题的研究都是真正研究协同演化问题4，因此 Murmann 和 Malerba 强调必须严格界定经济领域协同演化的概念。Murmann 对协同演化和并行发展两个概念进行了区分，认为协同演化要求双方必须拥有改变对方适应特征的双向因果关系，而并行发展是指双方对一个环境的同时适应7。Malerba 也指出，协同演化包括知识、学习、需求以及行为主体特征与行为、战略、策略的互动8。由此可见，协同演化概念有着三层内涵：(1)演化和协同演化都是一个漫长的历史过程，因此在协同演化研究中，必须有明显的时间跨度；(2)研究的对象种群之间必须彼此存在明显的联系才能够被看作是协同演化；(3)种群之间的变化必须同时，但是这不意味着它们必须在同一空间范围和同一时间段内。我国学者对协同演化的研究起步相对较晚，但近年来呈现出蓬勃发展的趋势。李大元和项保华14、刘志高和王缉慈15、黄凯南16等学者对协同演化理论做了详细介绍和评述。其他应用研究还包括，许庆瑞等提出技术主导型、制度主导型和共同主导型三种协同创新模式，构建了相应的创新协同演化模型17；刘秋皊等通过概念模型分析了多层级技术的协同演化18；高峻峰剖析了新兴技术演化过程中政府政策在各个演化阶段对技术要素和配套环境要素的作用机理19；孙晓华和秦川通过建立概念模型分析了我国水电产业技术与制度的协同演化20。1.3 协同演化理论评述协同演化不仅为演化理论增加了新的研究内容，更重要的是提供了强有力的新逻辑与独特的分析工具，使演化理论的研究不只停留在过程思维，还考察行为主体之间以及主体与环境之间的相互影响，因而具有更深刻的理论内涵和更强大的现实解释力，为揭示产业演进过程提供了更全面和新颖的分析视角14。Nelson21和 Murmann7明确强调有必要建立协同演化模型，进一步揭示经济变迁的复杂性和真实面目，以更好地理解经济变化动力。McKelvey 甚至呼吁演化经济学里的“协同演化革命”，认为“组织演化理论与生态理论在过去的二十年里一直在研究冰山露出水面的部分，而忽略了水下更丰富而有意义的协同演化概念”22。协同演化已成为演化经济学研究的最前沿问题之一。2 技术与制度的协同演化2.1 技术创新与制度变革的关系技术与制度的关系是学者们争论不休的焦点问题之一。长期以来，经济学界形成了两种截然不同的观点：一种强调技术变迁对制度变迁的决定作用，即技术决定论(如早期的演化学派 )；另一种强调制度变迁对技术变迁的决定性作用，即制度决定论(如制度学派)。技术决定论无法给出技术水平相差无几但制度体系不同的国家经济绩效截然不同的原因，也不能很好地解释古代中国技术水平领先了世界数百年却始终未能“决定”出一个领先的制度，反而是西方世界后来居上的历史事实。正因如此，很多学者转向了制度决定论。然而，制度决定论虽然在解释上述这些现象时有说服力，但是无法解释同一制度安排下不同经济体的技术和经济绩效为何相差甚远。比如都实行自由市场经济体制的美国和印度以及中国改革开放后的不同地区之间存在的巨大差异。有些学者试图回避技术与制度到底谁决定谁的两难选择，提出技术制度“共同决定论”或“相互决定论”，但无论在逻辑还是在现实解释力上，这种采用机械决定论和线性思维方式的论调都很难令人满意23。要想寻找更加符合事实的理论基础，就必须突破原有思维的束缚和障碍。在制度经济理论的影响下，演化理论的代表人物之一 Nelson 率先在概念层面上对公共制度和技术变化之间的互动关系进行了探讨24。Nelson21进一步把制度分析纳入技术创新理论，强调技术与制度的协同演化对经济增长的推动作用。由 Nelson 和 Winter 提出的演化理论的核心概念之一 惯例，既包括生产中具体的操作程序和技术(可称为“物质技术”)，也包括劳动分工和生产中的协调和制度25 。制度可以被理解为相关社会群体所掌握的“社会技术”，其内涵可以扩展到企业组织的制度、市场制度和公共选择与行动。在创新过程中，“物质技术”的复杂结构需要一个团队来掌握，而团队成员之间的行动必须由“社会技术”来支撑和协调，使得成员之间如何有效操作“物质技术”达成共同认知。因此，“物质技术”的发展通常会扩展对“社会技术”的理解和认知，而“社会技术”的发展同样也会为“物质技术”提供新的机会和线索。在技术与制度的相互作用过程中，技术演化通过两种方式对制度演化产生影响：(1)如果要有效地利用新的生产方法或新的技术，那么就需要一个新制度来协调和提高成员之间的新技能；(2)新技术可能会降低制度的实施成本，使得原先无法实施或者实施成本过大的制度得以推行。同样地，制度演化也会对技术产生作用：(1)组织的自由程度将影响各种可能的技术创新；(2) 制度会对技术创新产生激励或负激励；(3)制度还会对旧技术的粘性程度或消亡速度产生影响，这将会影响技术的创新和扩散速度；(4)制度还会影响技术选择的正确性，一个旧制度很容易对劣技术进行“锁定”，进而会影响到组织的知识水平和竞争能力26。也就是说，技术进步的速度和特征受到支撑它的制度结构的影响，制度创新也是以新技术在经济体系中是否和怎样被接受为条件，二者处在不断的协同演化中。“技术制度协同演化论”突破了机械决定论和传统线性思维方式，为重新审视技术、制度与经济变迁等重大问题提供了新颖而独特的视角，具有更深刻的理论内涵和更强大的现实解释力。在协同演化理论看来，一方面，制度构成技术演化过程中的边界条件，对技术变迁起着重要作用；另一方面，技术反过来又成为制度变迁的选择压力，对制度演化产生重要影响。需要特别指出的是，“技术制度协同演化论”虽然也强调技术与制度的交互作用，但与“共同决定论”或“相互决定论”有着本质区别。协同演化采纳的是一种非决定论、非线性的演化思维，并不认为技术/制度变迁决定制度/技术变迁，而是互为选择力量。同一条件下，完全可能由于其他因素甚至机遇的不同而产生截然不同的演化轨迹。因而，在技术制度的协同演化过程中，可能会出现多种多样的演化模式和结果，多样性是一个基本特征。2.2 产业系统内技术与制度的协同演化自 Nelson 提出技术与制度的协同演化思想后，学者们开始将这一理论应用到产业动态分析中( 如Freeman 和 Soete27、Freeman 和 Louca28以及 Tunzelmann29)。协同演化理论对于解释产业生命周期以及主导产业的形成提供了一个独特的分析视角，有助于我们理解产业变化的速度、路径和特征。在产业发展过程中，产业系统会经历一系列变化，包括知识、学习、能力、产品类型和制度等。特别是在产业的形成阶段，技术、市场以及制度都不是确定和固定不变的，而是协同演化的，这一不间断的过程为产业演化提供源源不断的动力30。技术进步通过生产力要素，改变投入、产品和市场结构，创造新兴产业、改造传统产业、淘汰落后产业，推动产业结构由简单到复杂、由低级到高级的不断演进。制度变革改善社会经济状况，开拓新的社会经济需求，为技术进步提出新的研究课题，同时也为技术进步提供必要的经济支持。因此，产业技术进步与制度变迁之间存在着相互制约、相互促进的互动演进机制，整个演进过程呈螺旋式上升态势。由于协同演化具有很强的技术和产业特性，很难在抽象的理论层面讨论，其研究必须建立在深入的实证基础上，这是协同演化分析的基点。在规范的产业技术制度协同演化分析中，Murmann 的研究最有代表性。Murmann7通过分析第二次工业革命期间德、美、英三国合成染料产业制度、技术和企业之间的协同演化过程，阐述了在不同国家背景下产业演化模式的差异，揭示了德国合成染料取得领先地位的两个重要因素：一是德国的国家、产业和市场等制度对技术创新具有很强的推动力。由于大学中的化学家是合成染料技术创新的关键性投入者，一个国家的大学教育和培训制度会对技术创新产生较大的影响。在德国兴起的工业实验室能够较好地协调化学家为企业雇主工作，是一种良好的产学研联合制度。此外，德国成熟和规范的市场制度能够很好地将化学家供给和企业雇用需求、合成染料生产者和使用者等联系起来。二是技术的进步又会进一步推动制度创新。采取新技术的企业一旦获得较高的利润，就会激励它们推动上述制度的进一步创新，而制度创新也会继续推动技术创新。Murmann 认为，技术和制度的协同演化主要是通过企业群体和大学群体的互动来推动的。这种互动通过三个反馈机制来实现：(1)大学向企业提供化学家，企业员工接受大学的教育培训，即员工的交换；(2)利用市场机制建立它们之间的经济关系，即产学研的合作模式；(3)形成一股代表社会利益的政治力量，对政府进行游说。Murmann 的研究不但推动了技术与制度协同演化的理论研究，也深化了协同演化在产业框架分析中的实证研究。此外，Nygaard对欧洲的燃料电池和制氢技术进行研究，认为只有在成立公私合伙制以及一些重要的欧洲能源企业对使用新技术进行担保的条件下，新技术才得以投入市场30。上述研究能帮助我们认识技术、制度和市场在产业形成阶段协同演化的机制和过程。3 案例：工业革命中的生产技术与组织体系的协同演化工业革命的主要特征，除了新主导产业的兴起和新型生产技术的大规模应用之外，就是新型的管理组织形式和大企业组织结构的出现，它们与新技术的扩散同样重要并相互作用。其中化工业诞生的工业实验室，以及汽车业的流水线生产等技术创新和组织创新案例已经广为人知，本文将从其他几个知名度相对不高、但同等重要的案例探讨产业系统中的技术制度协同演化关系。(1)动力技术与生产体系的协同演化工业革命并不只是新机器和新技术的发明和应用，“革命”一词还意味着组织结构和生产方式的变革。工业革命前的生产体系以手工作坊和散工制为主，随着水力纺纱机的发明和应用，纺织机械必须安装在专门建造的厂房里。1771 年，阿克莱特建立了第一个纺纱厂，将大量劳动力聚集于同一场所，形成了工厂生产体系。到 1788 年，英国的阿克莱特式工厂超过了 200 个，并扩散到毛纱、亚麻、机车制造等行业。这期间生产技术上的变化(从手织到机织的转变)与组织制度上的变化(劳动场所从家庭到工厂的转变) 是同步发生的。工厂制生产模式隐含了技术进步的导向，成为联系发明与革新之间的桥梁。在散工制中，企业主主要是销售者；而在工厂制中，工厂主首先是一个生产者，可以根据需要改变生产技术和条件，变革的压力已成为新组织中固有的组成部分31。蒸汽机的发明和广泛应用进一步强化了这一格局。在工厂制生产体系中，只要蒸汽机的效率高，其复杂性和庞大体积都可以接受。但是因为皮带和轴系传递能量的效率很低，直到 19 世纪后半期，机器必需和动力装置捆绑在一起，制约了生产体系的进一步变革。电动机的发明不仅带来新的动力，而且促使整个生产系统发生转变。可移动的、单独驱动的动力装置意味着机器不需要再按轴承摆放，没有了轴承和传送带的束缚，不但可以节省很大面积，还进一步增强了生产体系的灵活性和适应性，对于机械设计、工厂规划、工业布局、工作组织、管理结构、生产效率、产品质量和企业规模等都有巨大影响。但是随着企业规模的扩大，管理问题超出了单个企业家的能力，生产体系的变革需要一种新的管理方式。(2)运输、通讯技术与企业组织的协同演化蒸汽机的发明不但为工厂提供了动力，还导致火车的诞生。作为新兴的运输基础设施，铁路的地位至关重要，但是它作为组织创新和管理创新的典范却被人们忽视。事实上，铁路为整个美国企业界管理和运营大型组织提供了第一个范例。当代企业被视作理所当然的一些行为特征，包括准时、远期服务规划、定期维修等，即来源于铁路部门。铁路的运营和管理涉及大型组织需要关注的长期成本、维护和折旧，以及招聘、培训和人事调配等各个环节的问题。同时，铁路建设也强化了股份制公司的作用。由于建造铁路所需的资本大大超过了单个企业家或合伙人的资产能力，因此必须向社会筹集资金，铁路股票一时带动资本市场的繁荣，促进股份制企业形式的扩散。股份制公司的优点在于：(1)便于集资，有利于创新所需的资金；(2)股票承担有限责任，便于分担创新的风险； (3)股票可以转让，便于对企业形成监督； (4)所有权与经营权分离。这一机制使得赢利和亏损、创新和风险、投资者和经营者之间保持互相制约、互相平衡。因而钱德勒认为铁路对美国经济增长的最重要贡献在于制度领域28。近代西方国家的技术进步，很大程度上要归功于这种组织管理上的创新32。世界范围交通和通讯网络的建立，意味着公司能够在全球范围内运营。原本只存在于铁路部门的规模经济和股份制，扩大到石油、钢铁和化工等工业领域。如此众多的股东或其代理人不可能亲自经营企业，就需要雇佣一批职业经理来管理在地理范围上分布极为广阔的各项职能活动，以及任命中上层管理人员来监督、协调经理的工作。美国企业中产生了最初的科层制结构，泰勒的“科学管理”随之兴起。科学管理与第一次工业革命时期工厂制的权力下放模式不同，这种集中管理模式建立在各种职能职业化和专业化的基础上包括成本核算、生产控制、销售管理、研发设计、人力资源和市场调研等。这种管理制度与大规模生产相匹配，主导了半个多世纪，直到信息技术的大规模应用才逐渐式微。20 世纪 50 年代，计算机已经应用于企业。但是由于缺乏其他技术体系的支撑，计算机只是大型企业层级结构的一部分，信息还不能传达到各个层级，因而还没有导致企业组织的革命性变革。即使是研发和制造计算机的 IBM 公司，其自身的组织结构仍然是科层式。直到 70 年代基于英特尔微处理器的微型计算机问世、80 年代个人计算机的普及、以及 90 年代互联网的推广，原有的组织结构才受到强烈冲击。由于员工可以迅速、轻易地接触到信息，一些管理层级不再必要，新兴的网络化组织正逐步代替原来僵化的科层组织。工业革命以来的技术制度协同演化关系见图 1 所示。4 结论与启示演化理论强调创新在经济变迁中的作用，提供了一个与新古典均衡理论完全不同的分析框架和视角。尽管如此，长期以来演化经济学家着重从技术变迁角度来研究经济增长，对制度创新未给予相应重视。本文在协同演化框架下分析了技术与制度的互动关系，并以工业革命中的技术创新与制度变革为案例，讨论了产业发展过程中技术和制度的协同演化，认为经济发展在很大程度上是技术和制度协同演化的结果。图 1 技术与制度的协同演化我国正处于产业结构调整的关键时期，通过技术变革和制度创新手段实现快速发展和赶超至关重要。本研究的政策启示在于：要进一步明晰技术与制度之间的相互选择和制约关系，既要考虑制度对技术的塑造作用，又要注重制度与技术的匹配，实现产业层面上技术与制度的协同演化。一方面，在鼓励技术创新项目的同时不应忽视政策与制度体系的构建；另一方面，在技术创新的过程中，要注重配套制度的跟进与调整，促进技术创新成果的顺利转化与应用。另外，本文采用的协同演化理论的分析框架和理论范式虽然已具雏形，但是由于协同演化的“多层嵌套”、“多向因果”特征，长周期的资料收集难度很大。因此，包括本文在内的大多数文献只是从理论概念的角度进行解释，实证研究要比概念发展缓慢得多33。如何系统地建立协同演化理论的微观和宏观理论体系，运用前沿的分析工具进行实证研究，将是未来重要的研究方向34。注释：“Co-evolution”在生物学中译作“共同进化”，在演化理论中通常译作“共同演化”或“协同演化”，二者有时会互用，本文对此不做严格区分。其详细区分见刘志高和王缉慈(2008) 。如霍奇逊和肯德森等人倡导普遍达尔文主义，而以彭罗斯和威特为代表的一些经济学家则认为，在演化经济学的发展过程中，生物进化思想并未起到太大作用。这方面的研究详见张福军的综述。国家创新系统理论虽然强调制度的作用，但是还没有将制度与技术看作协同演化关系。选择力量只是演化过程中的重要因素之一，并不决定技术变迁。Murmann 的著作知识和竞争优势：企业、技术和国家制度的协同演化 对协同演化研究做出杰出贡献，获得 2004 年的熊彼特奖。前文中的 Malerba 获得 2012 年的熊彼特奖。“工业革命”有狭义和广义之分。前者特指第一次工业革命；后者泛指历史上发生的所有工业革命。此处的案例涉及第一次和第二次工业革命。 【参考文献】1 刘志高，尹贻梅 .演化经济学的理论知识体系分析J.外国经济与管理，2007，(6)：1-6.2 钱德勒 .看得见的手M.商务印书馆，2004，90-215.3Perez C. 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