制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制自組織演進(jìn)

田紅娜，畢克新

(哈爾濱工程大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

制造企業(yè)作為創(chuàng)造人類財富的主體在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，既創(chuàng)造豐富財富，也大量消耗有限資源、造成環(huán)境污染.我國環(huán)保部等三部委發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》結(jié)果顯示2007年我國廢氣排放總量637 203.69億立方米，居前七位的行業(yè)均為制造業(yè).制造企業(yè)的綠色革命將會影響我國的環(huán)境與資源問題.當(dāng)前發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)社會變革的潮流，它對我國現(xiàn)有發(fā)展模式提出重大挑戰(zhàn)，也為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)方式的根本轉(zhuǎn)變提供了難得機(jī)遇.低碳經(jīng)濟(jì)對我國制造企業(yè)提出發(fā)展技術(shù)綠色化創(chuàng)新尤其是工藝綠色化創(chuàng)新的要求，但工藝綠色化創(chuàng)新的研發(fā)、擴(kuò)散和大規(guī)模應(yīng)用需要相應(yīng)機(jī)制的支撐，因此制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新推進(jìn)的關(guān)鍵是構(gòu)建并完善工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制.這對于促進(jìn)制造企業(yè)創(chuàng)新體系的重構(gòu)、對于我國建立與低碳發(fā)展相適應(yīng)的生產(chǎn)方式、消費(fèi)模式、構(gòu)建低碳能源供應(yīng)體系意義重大.

近年來，技術(shù)綠色化創(chuàng)新作為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重要課題取得大量成果，對技術(shù)綠色化創(chuàng)新機(jī)制的研究也給予了一定關(guān)注.國內(nèi)學(xué)者大多認(rèn)為技術(shù)綠色化創(chuàng)新機(jī)制包括政府作用機(jī)制、企業(yè)作用機(jī)制、科研機(jī)構(gòu)和其他因素的作用機(jī)制［1-2］.其中政府在推動技術(shù)綠色化及其創(chuàng)新的過程中具有重要作用［3］，國外學(xué)者主要從政府角度研究技術(shù)綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制.Susse Georg等認(rèn)為政府能夠作為一個比賽規(guī)則的制定者通過提供給公司信息激勵和必要聯(lián)系，去尋找更高效的環(huán)境污染問題的技術(shù)解決辦法;Vicki Norberg-Bohm和Robert P.Anex探討了如何設(shè)計公共政策來促進(jìn)技術(shù)綠色化創(chuàng)新［4-6］.Nelson等)，Sandra Rothenberg等認(rèn)為技術(shù)綠色化創(chuàng)新受制于技術(shù)機(jī)會、技術(shù)創(chuàng)新的選擇環(huán)境、學(xué)習(xí)效應(yīng)等多重因素的影響［7-8］.但目前理論界對工藝綠色化創(chuàng)新的研究多是從工程學(xué)和化學(xué)等角度開展，從管理學(xué)角度進(jìn)行研究的內(nèi)容相對缺乏，尤其專門針對工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的研究更是基本空白.以此為著眼點，本項目擬運(yùn)用自組織理論對我國制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)問題進(jìn)行研究.

1 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制構(gòu)成

制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新是制造企業(yè)提升綠色創(chuàng)新能力、實現(xiàn)綠色制造業(yè)的重要表現(xiàn)形式和實施載體，本質(zhì)是實現(xiàn)制造過程的綠色化創(chuàng)新.工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制是不斷解決制造過程創(chuàng)新與市場需求和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間矛盾的程序、規(guī)則和制度的結(jié)合，是制造工藝從投入到產(chǎn)出整個過程的創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)理.它是由一系列密切聯(lián)系而又相互制約的細(xì)分機(jī)制組合而成的一個組織體系，由各“子機(jī)制”或“分機(jī)制”互動與整合而成，是一個具有多層次、多指標(biāo)的動態(tài)復(fù)雜系統(tǒng).綜合企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制的劃分，可以將工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制劃分為過程性和功能性2種［9-10］.本文以功能性劃分為標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為在制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新中動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制發(fā)揮了重要作用.

1.1 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新動力機(jī)制

動力機(jī)制是制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)在工作方式，及創(chuàng)新要素與外部環(huán)境之間所形成的互動關(guān)系，是推動制造企業(yè)從事工藝綠色化創(chuàng)新的動力源以及保證創(chuàng)新決策付之于行動的有關(guān)規(guī)定和行為方式的總和.其主要功能就是將制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新的動力要素轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力.完善的動力機(jī)制將提高制造企業(yè)利用動力要素進(jìn)行創(chuàng)新的能力;制造企業(yè)對工藝綠色化創(chuàng)新能力的期望和在實踐過程中對創(chuàng)新能力的檢驗反饋將引導(dǎo)動力機(jī)制不斷調(diào)整和優(yōu)化［11］.

從貨幣可衡量性角度，創(chuàng)新動力來源于經(jīng)濟(jì)和非經(jīng)濟(jì)2個方面;從創(chuàng)新主體角度，創(chuàng)新動力來源于內(nèi)部和外部2個方面.經(jīng)濟(jì)動力中最根本的就是制造企業(yè)家對潛在利益的追求，此外還有制造企業(yè)對生產(chǎn)要素價格上漲的應(yīng)對、滿足市場的需求、生產(chǎn)中對問題解決方法的探索、企業(yè)間的競爭等.非經(jīng)濟(jì)動力包括制造企業(yè)滿足社會發(fā)展需要，發(fā)明家的激勵作用等.內(nèi)部動力通過拉動力和推動力共同促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部綠色工藝創(chuàng)新優(yōu)勢的增強(qiáng)，包括綠色效益、綠色戰(zhàn)略、員工綠色創(chuàng)新意識和綠色創(chuàng)新管理制度.外部動力是來源于企業(yè)外部并對工藝綠色化創(chuàng)新產(chǎn)生較大影響或組成“動力場”的各種要素，包括市場需求、科技進(jìn)步、政府支持、文化環(huán)境，以及高等院校、科研機(jī)構(gòu)和科技中介機(jī)構(gòu)對企業(yè)創(chuàng)新的支撐.

1.2 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新協(xié)調(diào)機(jī)制

協(xié)調(diào)機(jī)制是制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新活動開展的關(guān)鍵與內(nèi)在核心問題.首先，工藝綠色化創(chuàng)新是典型的集成創(chuàng)新系統(tǒng)，它需要創(chuàng)新主體要素共同參與并作用于創(chuàng)新客體要素而實現(xiàn)創(chuàng)新，而系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的協(xié)作不是各創(chuàng)新主體要素和創(chuàng)新客體要素其創(chuàng)新能力的簡單累加，而是它們創(chuàng)新能力的集成，在此過程中協(xié)調(diào)機(jī)制具有重要作用.

其次，根據(jù)創(chuàng)新的投入—產(chǎn)出過程，工藝綠色化創(chuàng)新系統(tǒng)可分為創(chuàng)新投入、實施和產(chǎn)出3個子系統(tǒng).同時考慮創(chuàng)新環(huán)境作用于創(chuàng)新投入和創(chuàng)新實施，且受到創(chuàng)新產(chǎn)出的影響，因此，它也應(yīng)是工藝綠色化創(chuàng)新的重要子系統(tǒng).投入子系統(tǒng)要求企業(yè)管理者在內(nèi)、外部創(chuàng)新環(huán)境的影響下，根據(jù)對綠色工藝創(chuàng)新問題的設(shè)想投入大量的人力、財力和物力，保障創(chuàng)新活動的實施開展.產(chǎn)出子系統(tǒng)取決于創(chuàng)新實施的狀況，將對下一輪創(chuàng)新投入行為產(chǎn)生一定影響，從而帶動整個企業(yè)綠色化創(chuàng)新的進(jìn)程，改善企業(yè)的綠色工藝創(chuàng)新環(huán)境.環(huán)境子系統(tǒng)包括企業(yè)內(nèi)、外部創(chuàng)新環(huán)境，外部環(huán)境中政府和科技中介機(jī)構(gòu)發(fā)揮了一定作用，如政府組織、規(guī)劃、指導(dǎo)創(chuàng)新政策的制訂和實施.

制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新協(xié)調(diào)機(jī)制的功能就是協(xié)整創(chuàng)新主體和客體要素;保證投入、實施和產(chǎn)出子系統(tǒng)在各自開展行為活動的同時，又相互促進(jìn)、相互制約，呈循環(huán)往復(fù)的閉環(huán)運(yùn)行;同時積極利用內(nèi)外部創(chuàng)新環(huán)境，支持、推動創(chuàng)新的運(yùn)行開展.

1.3 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新擴(kuò)散機(jī)制

創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)的影響是通過創(chuàng)新擴(kuò)散實現(xiàn)的.熊彼特把技術(shù)創(chuàng)新的大面積或大規(guī)模“模仿”視為技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散，并把技術(shù)變革劃分為發(fā)明、創(chuàng)新和擴(kuò)散3個階段［12］.技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散是最早也是最廣泛被研究的創(chuàng)新內(nèi)容.

制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新擴(kuò)散是指工藝綠色化創(chuàng)新成果第一次商業(yè)化應(yīng)用及其之后的進(jìn)一步放大效應(yīng)的過程，是工藝綠色化創(chuàng)新成果通過應(yīng)用、模仿等方式向制造企業(yè)外部傳播、擴(kuò)散的活動過程.規(guī)范、完善的工藝綠色化創(chuàng)新擴(kuò)散是實現(xiàn)工藝綠色化創(chuàng)新自身價值、提高制造企業(yè)科技投入經(jīng)濟(jì)和社會效益的關(guān)鍵.它建立在工藝綠色化創(chuàng)新基礎(chǔ)之上，不僅追求一般工藝創(chuàng)新擴(kuò)散的效率，還從自然資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，遵循自然生態(tài)系統(tǒng)“生產(chǎn)—消費(fèi)—復(fù)原”這種周而復(fù)始的開放閉路循環(huán)特性，把工藝創(chuàng)新擴(kuò)散活動自覺融入自然生態(tài)循環(huán)的系統(tǒng)中，既保證了經(jīng)濟(jì)效益的獲得，又取得了生態(tài)和社會效益，具有持續(xù)性、低成本性和公益性等特征.工藝綠色化創(chuàng)新擴(kuò)散機(jī)制是工藝綠色化創(chuàng)新擴(kuò)散中的規(guī)章制度、行為規(guī)范等的集合，其中政府、中介機(jī)構(gòu)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)發(fā)揮了重要作用.

制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制之間相互影響、相互聯(lián)系、相互制約、相互作用，共同組成一個有機(jī)的工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)見圖1.該系統(tǒng)內(nèi)部各子機(jī)制作用于創(chuàng)新資源，將其整合發(fā)揮作用，迎合外部創(chuàng)新機(jī)遇，推動企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為企業(yè)創(chuàng)新能力，實現(xiàn)工藝綠色化創(chuàng)新的目標(biāo).

圖1 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)Fig.1 The mechanismsystemof green process innovation in manufacturing enterprise

2 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制自組織演進(jìn)的動因

自組織理論的研究對象是在一個動態(tài)系統(tǒng)中多個獨立組成部分的交互作用如何導(dǎo)致一種秩序的突現(xiàn)［13］.從系統(tǒng)觀的角度來看，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制被看成遠(yuǎn)離平衡態(tài)的自組織開放系統(tǒng)，各子機(jī)制分別代表了該系統(tǒng)的某個層面，它們之間的相互作用具有非線性關(guān)系，在漲落的誘發(fā)下可能達(dá)到該系統(tǒng)從無序到有序、從低級有序到高級有序的狀態(tài)，其自組織演進(jìn)的關(guān)鍵動因如下，見圖2.

圖2 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制自組織演進(jìn)的動因Fig.2 The evolution causes of green process innovation mechanismin manufacturing enterprise based on self－organization

2.1 開放性

在動態(tài)環(huán)境中，工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制通過輸入與輸出物質(zhì)、信息和能量與外界進(jìn)行聯(lián)系，以此保證其具有足夠的負(fù)熵流，形成遠(yuǎn)離平衡的開放系統(tǒng)，使該機(jī)制系統(tǒng)向熵減方向演進(jìn)，形成自組織結(jié)構(gòu).在工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制運(yùn)行中市場需求發(fā)揮了重要的推動或拉動作用，而市場最基本的特征就是開放性.一方面，工藝綠色化創(chuàng)新活動只有不斷與外界進(jìn)行知識、技術(shù)、信息、人才、資金、設(shè)備等創(chuàng)新要素的交換才能促進(jìn)創(chuàng)新成果的產(chǎn)生;另一方面，創(chuàng)新成果只有與外界交換，才能實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)和社會價值，從而進(jìn)一步推動制造企業(yè)進(jìn)行工藝綠色化創(chuàng)新.因此，開放性成為制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制良性發(fā)展的必備條件.

2.2 非線性相互作用

非線性相互作用產(chǎn)生的相干、分叉和臨界效應(yīng)，是系統(tǒng)存在和進(jìn)化的重要前提以及基本條件［14］.制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)中要素和子機(jī)制，以及子機(jī)制之間的作用是非線性的.1)工藝綠色化創(chuàng)新過程包含了工藝綠色化創(chuàng)新設(shè)想形成、創(chuàng)新目標(biāo)確定、研究開發(fā)、試制和批量生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，是進(jìn)行工藝綠色化創(chuàng)新主體要素與客體要素相互作用的產(chǎn)物.2)工藝綠色化創(chuàng)新各子機(jī)制之間的關(guān)系不是傳遞的，而是相互作用、相互催化的，形成了多個子機(jī)制之間的循環(huán)和反饋.根據(jù)自組織理論，在遠(yuǎn)離平衡的、開放的復(fù)雜系統(tǒng)中，非線性相互作用將使工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)內(nèi)部要素失去獨立性而互為因果，形成雙向信息傳遞的催化循環(huán)關(guān)系，使微小漲落被放大成巨漲落.

2.3 競爭和協(xié)同

競爭和協(xié)同是制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)內(nèi)各要素和子機(jī)制的主要行為方式.差異導(dǎo)致競爭，工藝綠色化創(chuàng)新主體的創(chuàng)新能力不同、獲取的創(chuàng)新資源不同、對外部環(huán)境的反應(yīng)不同，導(dǎo)致創(chuàng)新主體間為爭奪有限的人力、財力和物力資源而展開競爭，從而迫使創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)，激發(fā)并增強(qiáng)工藝綠色化創(chuàng)新的創(chuàng)造性，系統(tǒng)向有序結(jié)構(gòu)的方向演進(jìn).工藝綠色化創(chuàng)新運(yùn)行是一項包含工藝技術(shù)、生產(chǎn)和管理于一體的特殊社會實踐活動，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新要素間的緊密配合與協(xié)調(diào)，表現(xiàn)為創(chuàng)新機(jī)制促使創(chuàng)新要素之間的合作、同步和協(xié)調(diào)，當(dāng)創(chuàng)新機(jī)制的外部輸入達(dá)到一定閾值時子機(jī)制在系統(tǒng)“序參量”的統(tǒng)合下就會實現(xiàn)協(xié)同，它使子機(jī)制中的某些運(yùn)動趨勢聯(lián)合并放大、占據(jù)支配地位，推動演進(jìn).

2.4 隨機(jī)漲落

根據(jù)自組織理論系統(tǒng)的有序演變是通過“耗散結(jié)構(gòu)”理論中的“漲落”誘導(dǎo)實現(xiàn)的.其中來自工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)的內(nèi)部因素如企業(yè)家的創(chuàng)新偏好或員工的創(chuàng)新點子導(dǎo)致了內(nèi)漲落;外部因素導(dǎo)致了外漲落，誘因包括國家的政策變動，市場對綠色產(chǎn)品的需求和企業(yè)之間的競爭，以及工藝技術(shù)或工藝設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步等［15］.要使各種微漲落對機(jī)制系統(tǒng)的影響通過放大成為對機(jī)制系統(tǒng)產(chǎn)生“凝聚經(jīng)濟(jì)效應(yīng)”的“巨漲落”，從而推動機(jī)制的演進(jìn)，其前提條件是影響工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的主要參量要達(dá)到某一“臨界值”.例如影響工藝綠色化創(chuàng)新動力機(jī)制的主要參量包括創(chuàng)新人才，要使其達(dá)到“臨界值”，可以通過較高的工資、豐厚的福利、股權(quán)激勵、優(yōu)越的工作環(huán)境、較多的晉升機(jī)會等優(yōu)厚措施吸引高素質(zhì)的創(chuàng)新人才達(dá)到“臨界值”，從而推動工藝綠色化創(chuàng)新動力機(jī)制“巨漲落”的實現(xiàn).

2.5 超循環(huán)

超循環(huán)理論提出循環(huán)是事物周而復(fù)始的運(yùn)動，從低級到高級依次分為反應(yīng)循環(huán)、催化循環(huán)與超循環(huán)［16］.依據(jù)超循環(huán)理論，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的自組織演進(jìn)形式具有超循環(huán)的特性，它主要體現(xiàn)在工藝綠色化創(chuàng)新各子機(jī)制的超循環(huán)和整體的超循環(huán).具體來說，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新每一個子機(jī)制的獨立運(yùn)行就類似于一個反應(yīng)循環(huán).與此同時，各子機(jī)制之間相互聯(lián)系并相互作用，每個子機(jī)制為其他子機(jī)制提供了工藝綠色化創(chuàng)新的催化支持，從而由若干反應(yīng)循環(huán)構(gòu)成了催化循環(huán)，這種催化循環(huán)在功能上相互耦合，彼此之間提供各種創(chuàng)新資源的催化支持，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的超循環(huán)系統(tǒng)就形成了.

因此，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的開放性、非線性相互作用、競爭和協(xié)同、隨機(jī)漲落和超循環(huán)促成制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的結(jié)構(gòu)和功能在沒有受到外界的強(qiáng)加干預(yù)下，在內(nèi)外矛盾的作用下自行組織化、系統(tǒng)化、有序化地運(yùn)動［17］.

3 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制自組織演進(jìn)模型

3.1 狀態(tài)參量和基本模型

根據(jù)系統(tǒng)論的觀點，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制是在其內(nèi)部起伏、漲落變化和外界擾動中不斷從一種狀態(tài)過渡到新狀態(tài)的過程，該過程是許多參與者之間一系列綜合的、復(fù)雜的相互作用和相互聯(lián)系的結(jié)果，具有復(fù)雜性、動態(tài)性和自組織性［18］.因此，可以運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)模型，根據(jù)機(jī)制的構(gòu)成，結(jié)合其自組織演進(jìn)動因，從系統(tǒng)整體特性角度分析其演進(jìn)的本質(zhì).

上文分析了機(jī)制的構(gòu)成，認(rèn)為3個子機(jī)制之間相互影響、相互聯(lián)系、相互制約、相互作用，共同組成一個有機(jī)的工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng).若用D、M、S分別表示動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制，則制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制運(yùn)行的績效，R可以表示為R=f(D，M，S).可建立系統(tǒng)動力學(xué)模型，具體如下所示:

式中:λ 和 λ1、λ2、λ3分別表示動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制的變化率與其原有狀態(tài)的關(guān)系，ε、ε1、ε2、ε3分別表示制造企業(yè)隨機(jī)漲落外力對制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新3項子機(jī)制D、M和S之間協(xié)同作用的影響所導(dǎo)致的D、M和S變化，Γ表示隨機(jī)漲落外力對制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)變化的影響，t表示時間.

3.2 模型的說明

3.2.1 工藝綠色化創(chuàng)新子機(jī)制的協(xié)同作用分析

式(1)表明制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制隨時間變化的演進(jìn)規(guī)律，式(2)～(4)分別表示工藝綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制隨時間變化的演進(jìn)規(guī)律.制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制是由動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制協(xié)同生成的，3項子機(jī)制作用于工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制，每項子機(jī)制的改變都會導(dǎo)致工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)的演進(jìn).由于每項子機(jī)制的改變及其改變速率都存在差異，因此將會產(chǎn)生協(xié)作結(jié)果的差異，從而導(dǎo)致工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制向多種方向演進(jìn).

例如當(dāng)預(yù)計工藝綠色化創(chuàng)新將帶來效益增加時，創(chuàng)新內(nèi)部動力增加，該動力因素的運(yùn)行將影響以利潤最大化為目標(biāo)的企業(yè)展開增加創(chuàng)新投入等一系列行動，則動力機(jī)制變化率與其原有狀態(tài)的關(guān)系改變即1發(fā)生變化，根據(jù)式(2)在此情境下將形成新的動力機(jī)制.同時創(chuàng)新投入的增加將引起協(xié)調(diào)機(jī)制發(fā)揮作用.通過式(1)制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制將由于3項子機(jī)制的協(xié)同作用發(fā)生演化.

3.2.2 工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)過程分析

制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)過程根據(jù)英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家多西(G.Dosi)提出的“技術(shù)范式—技術(shù)軌道模式”，可以分為自穩(wěn)定和自重組2個階段.當(dāng)舊結(jié)構(gòu)外參量發(fā)生失穩(wěn)時，最初只有部分變量產(chǎn)生不穩(wěn)定性，但系統(tǒng)整體還處于自穩(wěn)定階段;隨后失去穩(wěn)定性的變量決定了沒有失去穩(wěn)定性的變量，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化由少數(shù)幾個序參量決定，系統(tǒng)進(jìn)入自重組階段.

關(guān)于制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的這種自組織演進(jìn)階段可用圖3表示.最初制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)處于穩(wěn)定態(tài)，當(dāng)創(chuàng)新的內(nèi)外部動力因素、工藝綠色化創(chuàng)新系統(tǒng)或者創(chuàng)新成果的傳播擴(kuò)散等變量改變時，將引起工藝綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制或擴(kuò)散機(jī)制不穩(wěn)定，工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)的穩(wěn)定性被打破.若低于臨界點則機(jī)制系統(tǒng)將漲落回歸到原創(chuàng)新機(jī)制，機(jī)制系統(tǒng)整體處于自穩(wěn)定階段.若高于臨界點，則動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制或擴(kuò)散機(jī)制的協(xié)同作用將使得整個機(jī)制系統(tǒng)出現(xiàn)多個分支的變化，形成分叉、選擇現(xiàn)象.伴隨3項子機(jī)制的不穩(wěn)定狀態(tài)加劇，機(jī)制系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)入機(jī)制演進(jìn)的第2階段——自重組階段.

圖3 制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)階段Fig.3 The evolution stages of green process innovation mechanismin manufacturing enterprise

根據(jù)生產(chǎn)過程，制造業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新的發(fā)展演變經(jīng)歷了以“治”為主、以“防”為主、“防、治結(jié)合”3個階段［16］.據(jù)此制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新系統(tǒng)的發(fā)展演化也可相應(yīng)劃分為這3個階段.其中，從以“治”為主到以“防”為主的工藝綠色化創(chuàng)新，動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制在隨機(jī)漲落外力的作用下對機(jī)制系統(tǒng)整體性產(chǎn)生微小偏離，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制處于自穩(wěn)定階段.但2項子機(jī)制的自組織運(yùn)動將會使上述微小偏離放大成對制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制產(chǎn)生凝聚經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的巨漲落.協(xié)同作用的結(jié)果使3項子機(jī)制得以躍升，進(jìn)而帶動企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制演變到新的高級有序狀態(tài)［19］，形成“防、治結(jié)合”工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng).因此，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制演化分為“以‘治’為主和以‘防’為主的創(chuàng)新機(jī)制”，以及“‘防、治結(jié)合’的創(chuàng)新機(jī)制”兩個階段.

4 案例分析——以海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制為例

海爾是世界白色家電第一品牌，它歷來重視綠色工藝的研發(fā)與應(yīng)用，其中節(jié)能、環(huán)保、低碳工藝技術(shù)是其中央研究院著重進(jìn)行自主研發(fā)和創(chuàng)新的技術(shù)領(lǐng)域之一.它在工藝綠色化創(chuàng)新上的投入巨大，僅2006年主要分公司進(jìn)行空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、冷柜、熱水器等綠色工藝研究和開發(fā)的人員就達(dá)1 133人，開發(fā)和生產(chǎn)的配套資金達(dá)34億元.2012年海爾集團(tuán)創(chuàng)新設(shè)計中心設(shè)計的海爾迷你洗衣機(jī)等在國際創(chuàng)新獎評選中獲獎.至今為止，海爾集團(tuán)已獲得50余項國際設(shè)計大獎，充分體現(xiàn)其利用綠色化創(chuàng)新尤其是工藝綠色化創(chuàng)新順應(yīng)全球低碳發(fā)展潮流，其中工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制起到關(guān)鍵作用.

4.1 海爾的工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制構(gòu)成

4.1.1 動力機(jī)制

海爾工藝綠色化創(chuàng)新的內(nèi)部動力中綠色效益體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)和社會效益，包括海爾獲得客戶認(rèn)可并最終獲取利潤，海爾重視社會企業(yè)公民身份樹立“有責(zé)任感企業(yè)”的社會形象;綠色戰(zhàn)略體現(xiàn)為制定“綠色設(shè)計、綠色制造、綠色經(jīng)營和綠色回收”戰(zhàn)略;員工綠色創(chuàng)新意識主要體現(xiàn)為海爾鼓勵員工擔(dān)負(fù)起企業(yè)綠色創(chuàng)新的任務(wù);綠色創(chuàng)新管理制度包括加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)制度等.

外部動力中市場需求體現(xiàn)為海爾迎合消費(fèi)者的節(jié)能需求、規(guī)避碳關(guān)稅等貿(mào)易壁壘、加入節(jié)能和環(huán)保認(rèn)證;科技進(jìn)步體現(xiàn)為海爾利用國際先進(jìn)的精益生產(chǎn)技術(shù)等推動工藝綠色化創(chuàng)新;政府支持表現(xiàn)為政府頒布法律、法規(guī)，出臺強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，制定財政稅收激勵政策等;文化環(huán)境表現(xiàn)為消費(fèi)者對低碳產(chǎn)品認(rèn)可，社會對綠色生產(chǎn)的要求;高校和科研院所的協(xié)助表現(xiàn)為在海爾“不用洗衣粉的洗衣機(jī)”的研發(fā)中，中科院工程塑料國家工程研究中心與海爾進(jìn)行了隔膜式電解水和活水處理技術(shù)的合作［20］.

4.1.2 協(xié)調(diào)機(jī)制

海爾工藝綠色化創(chuàng)新協(xié)調(diào)機(jī)制主要包括:

1)協(xié)調(diào)創(chuàng)新主體和客體要素.海爾通過“人單合一信息化日清”實現(xiàn)了工藝綠色化創(chuàng)新的高效協(xié)調(diào)，基本思路是通過信息化系統(tǒng)對訂單交貨期進(jìn)行鎖定，所有環(huán)節(jié)以交貨期為目標(biāo)倒推出各自的時間安排，要求每位員工對自己的定單全流程負(fù)責(zé)，體現(xiàn)了定單與員工的一一對應(yīng)關(guān)系，保障了對客戶需求的快速響應(yīng)，也實現(xiàn)了全流程的精準(zhǔn)化作業(yè).

2)協(xié)調(diào)創(chuàng)新投入、實施和產(chǎn)出系統(tǒng).1995年海爾為迎合消費(fèi)者夏日洗衣的需要，投入科技人員和資金研制“小而精、好操作，能耗小、噪音小”的小小神童洗衣機(jī).在創(chuàng)新中制定并實施了將科技人員的報酬與其技術(shù)創(chuàng)新成果所創(chuàng)造的市場效益掛鉤的政策、制度.

3)協(xié)調(diào)外部環(huán)境對工藝綠色化創(chuàng)新的影響.如海爾積極利用外部先進(jìn)的工藝創(chuàng)新成果，將奔馳汽車的制造體系改造移植到洗衣機(jī)制造中，通過優(yōu)化現(xiàn)場生產(chǎn)制造流程、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品零缺陷和品質(zhì)等實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的綠色化.

4.1.3 擴(kuò)散機(jī)制

海爾工藝綠色化創(chuàng)新擴(kuò)散機(jī)制主要體現(xiàn)在如下案例中.2003年海爾“不用洗衣粉的洗衣機(jī)”開發(fā)成功，這項工藝綠色化創(chuàng)新成果的擴(kuò)散主要是通過消費(fèi)者試用和技術(shù)研討會的形式.

2004年“3·15”期間，海爾在全國同步舉行“健康中國風(fēng)”100場免費(fèi)洗衣、“免費(fèi)體驗30天”、“百城千店萬人見證風(fēng)暴”等活動，以此推動工藝綠色化創(chuàng)新成果的推廣［20］.2008年11月24日在北京舉行了由中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會聯(lián)合主辦的“綠色中國-世界有我-不用洗衣粉洗衣機(jī)技術(shù)推廣研討會”推動創(chuàng)新成果擴(kuò)散.參與研討會的有中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會、全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、國家家用電器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、中國質(zhì)量檢驗協(xié)會、國家信息中心、清華大學(xué)科學(xué)與工程系等，可見在海爾創(chuàng)新成果擴(kuò)散中政府、高校等共同發(fā)揮了作用.

海爾的工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制構(gòu)成具體可見圖4.

圖4 海爾綠色工藝創(chuàng)新機(jī)制的構(gòu)成Fig.4 The composition of green process innovation mechanismin Haier

4.2 海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的自組織演進(jìn)

4.2.1 海爾工藝綠色化創(chuàng)新子機(jī)制的協(xié)同作用

在海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的發(fā)展演進(jìn)過程中，其動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制密切聯(lián)系、共同發(fā)揮作用.例如，從海爾“小小神童洗衣機(jī)”到“不用洗衣粉的洗衣機(jī)”再到“靜音洗衣機(jī)”的發(fā)展，我們可以發(fā)現(xiàn)海爾產(chǎn)品的每一次綠色工藝突破背后都是其工藝綠色化設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)全過程創(chuàng)新的結(jié)晶;是綠色效益和市場需求等內(nèi)、外部動力共同推動、拉動創(chuàng)新的過程;是創(chuàng)新主體和客體要素集成發(fā)揮作用，創(chuàng)新投入、實施、產(chǎn)出和環(huán)境子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)的過程;是創(chuàng)新成果商業(yè)化應(yīng)用并向企業(yè)外傳播的過程.海爾工藝綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制協(xié)同發(fā)揮作用形成海爾工藝創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)，其自組織演進(jìn)符合本文構(gòu)建的系統(tǒng)動力學(xué)模型.

4.2.2 海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)階段

縱觀海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)過程，發(fā)現(xiàn)從以“治”為主到以“防”為主的工藝綠色化創(chuàng)新，工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制是自穩(wěn)定狀態(tài);從以“防”為主到“防、治結(jié)合”工藝綠色化創(chuàng)新，工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制進(jìn)行了自重組.因此，海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)大體可以分為2個階段，其中每個階段工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的典型內(nèi)容和表現(xiàn)見表1.

表1 海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的自組織演進(jìn)Table 1 The self-organization evolution of Haier green process innovation mechanism

5 結(jié)束語

基于系統(tǒng)動力學(xué)原理，本文構(gòu)建了自組織演進(jìn)模型，其中3項子機(jī)制協(xié)同作用于工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制系統(tǒng)，每項子機(jī)制的改變都會導(dǎo)致機(jī)制系統(tǒng)演進(jìn)方向的變動;機(jī)制系統(tǒng)的演進(jìn)可以分為“以‘治’為主和以‘防’為主的創(chuàng)新機(jī)制”，以及“‘防、治結(jié)合’的創(chuàng)新機(jī)制”兩個階段.最后本文以海爾為例，分析了海爾工藝綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制，驗證了海爾工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制演進(jìn)是各子機(jī)制協(xié)同作用的結(jié)果，以及其演進(jìn)過程的階段劃分.

本研究也存在不足之處，雖對制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制演進(jìn)展開了深入全面分析，但由于工藝綠色化創(chuàng)新的部分內(nèi)容涉及到企業(yè)的商業(yè)機(jī)密無法從相關(guān)統(tǒng)計年鑒上全部獲得，因此未能對工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演進(jìn)模型進(jìn)行定量數(shù)據(jù)分析.但通過本研究對制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的演化有了較全面的了解，為進(jìn)一步研究制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制的相關(guān)問題奠定了基礎(chǔ).

制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新能力提高的關(guān)鍵是優(yōu)化工藝綠色化創(chuàng)新機(jī)制.在低碳經(jīng)濟(jì)背景下，制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新的子機(jī)制會主動改變它們之間的組合，以增強(qiáng)企業(yè)的工藝綠色化創(chuàng)新能力，提高企業(yè)在復(fù)雜多變環(huán)境中的競爭力.當(dāng)前，我國制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新中的部分要素和子機(jī)制或子機(jī)制間的交互協(xié)同性差、動態(tài)整合不夠成為制約工藝綠色化創(chuàng)新運(yùn)行的因子.所以，培育和優(yōu)化制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新的動力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制和擴(kuò)散機(jī)制，將促進(jìn)制造企業(yè)工藝綠色化創(chuàng)新能力的提高.

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