第3章创新系统的进化早在1890年，著名经济学家马歇尔（A. Marshall）在《经济学原理》中就提出要用生物学的进化思想研究经济学的观点。他说： 经济学家的目标应该在于经济生物学，而不是经济力学。但他实际采用的方法仍是非进化论的力学方法。熊彼特的创新理论对用进化论研究经济学作出了重要贡献。20世纪80年代以来，随着自组织理论的创立和发展，出现了应用自组织理论研究创新经济学问题的进化论经济学派。1982年，美国学者纳尔逊（R. Nelson）和温特（S.Winter）出版了《经济变革进化论》一书，奠定了创新研究的进化论学派的基础Nelson R. R., S. G. Winter. An evolutionary theory of economic change. Cambridge： Harvard University Press, 1982。2000年，齐曼（John Ziman）出版了《技术创新进化论》一书，进一步阐发了技术创新的进化论思想John Ziman. Technological Innovation as an Evolutionary Process. Cambridge： Cambridge University Press, 2000。从自组织理论的观点来看，技术创新正是创新系统形成和向有序方向演化的过程，因此，可以通过考察技术创新系统形成和向有序方向演化的条件，揭示技术创新演化的规律性赵玉林. 科技成果向现实生产力转化的自组织机制. 科学学研究, 1996（2）： 3338赵玉林. 技术创新自组织机制. 武汉工业大学学报, 1998（1）： 8083。3.1技术创新系统演化机制的研究方法〖*45〗3.1.1自组织理论的产生及其在创新研究中的应用自组织理论是一组系统理论的统称，包括普利高津（I.Prigogine，1969）创立的耗散结构理论、哈肯（H.Harken，1973）创立的协同学、艾根（M.Eigen，1979）创立的超循环理论等。在19世纪末20世纪初,科学领域存在着三大矛盾： 第1对矛盾是牛顿创立的经典力学的时间观与克劳胥斯创立的热力学的时间观的矛盾。在经典力学中，时间是没有方向的，是可逆的、对称的，过去、现在和将来遵循相同的规律；而在热力学中，按照热力学第二定律，时间是不可逆的、不对称的，它总是向着熵增加的方向演化的。第2对矛盾是热力学的演化方向与达尔文创立的生物进化论的演化方向的矛盾。在热力学中，是从有序向无序的方向演化，越来越均匀化，直至达到熵最大；而在生物进化中，则是从无序向有序[1]〖2〗[3]创新经济学（第二版）第3章创新系统的进化[3]的方向演化，越来越复杂。第3对矛盾是经典力学的决定论规律与统计力学的随机规律的矛盾。在经典力学中，运动规律是决定论的，根据现在时刻的状态可以准确地推出过去时刻的状态，也可以准确预测未来时刻的状态；而在统计力学中，运动规律则是非决定论，单个客体的一次行为是不确定的，无规律的，但多个客体的群体行为或单个客体的多次行为则是有规律的，可以用统计的方法来确定。那么，是不同的领域遵循不同的规律呢，还是哪个规律是错误的呢？正是这三大矛盾引起了科学家的深入探索，正是为了将这三大矛盾统一起来，建立自然界与有机生命界和人类社会新的联盟，而形成了自组织理论的各个分支理论。经过19461967年整整20年的探索，比利时科学家普利高津发现在无机界也存在着与有机生命界和人类社会相同的自组织现象，揭示了系统从无序到有序的共同演化规律： 无论是无机系统，还是有机生命系统，抑或社会经济系统，在远离平衡的开放条件下，内部存在的微小涨落通过非线性关系放大至巨涨落，巨涨落与外界进行物质和能量交换而稳定下来，都可以形成新的稳定有序结构，即耗散结构，从而创立了耗散结构理论Prigogine I., Stengers I.. Order out of chaos. New York： Bantam Books,Inc.1984。在20世纪60年代第一块红宝石激光器一问世，便引起了德国科学家哈肯的极大兴趣。他发现，激光中存在大量的合作现象，而这种合作现象在社会科学中早有人研究过，马克思就曾经说过，简单的合作就可以产生新的生产力。这意味着无机系统与社会经济系统存在相同的演化规律。哈肯用协同作用、支配原理、序参量等新概念揭示了这一规律，从而创立了协同学（Synergetics）H. 哈肯. 信息与自组织. 成都： 四川教育出版社,1988。艾根从生物分子演化的角度考察了生物体内发生的快速生物化学反应，从而使他对核酸和蛋白质的起源及其相互关系产生了兴趣，导致他对生命起源的一个关键问题生物信息起源的开创性探讨。他发现，在生命起源和发展中的化学进化阶段与生物学进化阶段之间，有一个生物大分子的自组织进化过程。在生物大分子自组织进化阶段，既要产生、保持和积累信息，又要能选择、复制和进化，从而形成统一的细胞结构，因此这个自组织过程只能采取超循环的组织形式。他于1979年出版了《超循环： 一个自然的自组织原理》一书，这标志着超循环理论的诞生Eigen M., Schuster P.. The Hypercycle： a principle of natural selforganization. Berlin Heidelberg： SpringerVerlag,1979。耗散结构理论、协同学、超循环理论的创立，揭示了自然界无机系统与生命有机系统和社会经济系统共同的演化规律，为用生物进化论的思想方法研究技术创新演化提供了强有力的方法论工具。1982年，美国学者纳尔逊和温特出版的《经济变革进化论》和1987年纳尔逊出版的《技术变革进化过程解析》，奠定了创新研究的进化论学派的基础。纳尔逊认为，一个进化系统包括3个要素： ①它具有一个将新颖性引进系统的机制，即系统能够创新； ②系统能够进行合理的选择，以去旧存新； ③系统必须具有搜索能力，企业在技术方面的搜索能力表现为技术创新的累积性，如产品设计的进化、过程创新的进化等。进化过程不只是渐进的，也可以是突变的、革命的，是各要素相互选择、相互影响的复杂动态过程。它不是达尔文的适者生存进化论，而是与以学习、选择为特征的拉马克进化观更为接近Nelson R, Understanding technical change as evolutionary process, Amsterdam： North Holland, 1987。2000年齐曼主编并出版的《作为进化过程的技术创新》，进一步阐发了技术创新的进化论思想。齐曼认为，技术创新可以被视为一个生态过程，其中大量不同类型的实体物质的、社会的和认知的，相互作用并随着它们之间的互相适应而协同进化John Ziman. Technological innovation as an evolutionary process. Cambridge University press, 2000。3.1.2自组织理论的主要概念1. 组织与自组织哈肯在《协同学导论》中用一个简单例子说明了组织与自组织的概念Hermann Haken. Synergeticsan introdution.Berlin Heidelberg： SpringerVerlag，1977。工厂的一群工人，如果每天上班时按照厂长的指令完成各自的工作，就是一个组织过程；如果这些工人并不每天按照厂长的指令，而是按照各自的分工，协调一致地、自发地完成各自的工作，就是一个自组织过程。一般地说，所谓组织，就是按照外界指令形成某种内部模式的过程；所谓自组织，就是在没有外界指令的情况下，靠系统内各要素协调一致、自发地形成某种内部模式的过程。换言之，自组织是指系统在没有外界特定干预的条件下获得空间、时间或功能的结构过程。一个盛满水的器皿，从其下部加热，当水的温度达到一定阈值时，从器皿上部可以观察到一个个规则的六角形气泡。这就是一个自组织过程。在器皿下部加热只是外部条件，当热量达到一定条件时，六角形气泡将自发地形成，并不存在一个在何时形成六角形气泡的外界指令。发射相干光波的激光器、生物大分子向细胞的演化都是自组织的例子。技术创新也是一个自组织过程。2. 有序与无序有序是指系统内各要素之间有规则的联系和转化；无序是指系统内各要素之间无规则的联系和转化。有序系统中各构成要素之间存在显著差异，信息量大，功能强，也需要能量来维持；而无序系统内各要素无差异，信息量小，功能弱，不需要能量就可以维持。在技术创新系统中，有序表现在： 创新主体、创新对象、创新支持各系统有明确的分工，有规则的联系；主体系统内、对象系统内各要素有明确的分工，有规则的联系。无序表现在： 创新主体、创新对象、创新支持各系统没有明确的分工，主体系统内各要素没有分工的差异，对象系统内各要素没有评价的差异；没有投资的差异，没有分配的差异；没有规则的联系。技术创新系统的进化，就是从技术创新系统的无序状态向有序状态演化。3. 渐变与突变渐变和突变是系统质变的两种方式。渐变是通过要素的数量和质量的变化引起系统的质变；突变是通过结构的变化导致系统质的变化，即系统结构的变化会导致系统质的突现。在技术创新的分类中，根本性技术创新属于技术进化中的突变，渐进性技术创新则是技术进化中的渐变。4. 进化与退化进化和退化是系统演化的两个方向。进化的方向是指系统从无序向有序方向的演化，即功能越来越强，信息量越来越大；退化是指系统从有序向无序的方向演化，即功能越来越弱，信息量越来越小。在自然界中，进化与退化是同时存在的，在进化为主的过程中存在退化，在退化为主的过程中存在进化。就自然界自身而言，不存在进化好还是退化好的问题，但从人的价值取向来看，人类总是希望系统向有序方向演化，即系统功能越来越强，信息量越来越大，从而有利于人类的生存和发展。那么，系统具备哪些条件才能实现其进化呢？这就是自组织理论研究的问题。3.1.3自组织理论的基本观点耗散结构理论、协同学、超循环理论等自组织理论揭示出，系统要实现从无序到有序的方向进化，必须具备4个条件： 开放系统、远离平衡、存在微小涨落以及将微小涨落放大的非线性相互作用机制。其中，开放和远离平衡是系统进化不可或缺的必要条件，微小涨落是系统进化的内部诱因，非线性相互作用是系统进化的根本保证。1. 开放系统是实现从无序到有序的必要条件根据系统与环境的关系，可以将系统划分为孤立系统、封闭系统和开放系统3类。孤立系统是系统与环境既没有物质交换也没有能量交换的系统；封闭系统是与环境有能量交换，但没有物质交换的系统；开放系统则是与环境既有物质交换，又有能量交换的系统。根据热力学第二定律，孤立系统只能向熵增加的方向演化，不可能形成新的有序结构；封闭系统可以形成低温有序结构，但这一结构不能适应环境的变化，是死的结构，因而也不可能形成新的有序结构。自组织理论揭示出： 开放系统的熵变可以分成两个部分： 系统内部的熵增和系统与环境进行物质和能量交换形成的熵流。系统内部的熵增恒为正，而熵流则可正可负。如果熵流为负，且绝对值大于系统内的熵增，则系统就有可能向熵减的方向即有序方向演化（DS=DeS DiS
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