裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化影響因素的SD分析*

郭明順

(沈陽工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院， 沈陽 110870)

創(chuàng)新文化是指能夠激發(fā)創(chuàng)造力、促進(jìn)組織內(nèi)部發(fā)生創(chuàng)新行為、能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境變化的組織文化[1-2]。創(chuàng)新文化在技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮著不可替代的作用，是創(chuàng)新賴以生存和發(fā)展的智力支持和精神動(dòng)力。杜躍平等(2007)指出，創(chuàng)新文化已經(jīng)成為推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的要素，能直接影響到科技的創(chuàng)新[3]。Shalini Khazanchi等(2007)通過實(shí)證研究指出，創(chuàng)新文化對(duì)企業(yè)的流程創(chuàng)新和組織價(jià)值影響顯著[4]。Meng-lei Monica Hu等(2008)的實(shí)證研究顯示，創(chuàng)新文化有利于組織知識(shí)的分享，而知識(shí)分享行為進(jìn)一步帶來了更高的組織創(chuàng)新績(jī)效[5]。方媛媛等(2012)指出，敢冒風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值觀、開放的創(chuàng)新氛圍、統(tǒng)一的創(chuàng)新愿景和個(gè)人創(chuàng)新責(zé)任感是驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的主要文化特征[6]。

目前，裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化研究主要以解析式為主，側(cè)重于對(duì)創(chuàng)新文化的內(nèi)涵、特征、發(fā)展歷程等進(jìn)行研究[7]。然而創(chuàng)新文化的形成實(shí)質(zhì)上是一個(gè)非線性的復(fù)合過程，是諸多要素共同作用的結(jié)果，系統(tǒng)內(nèi)部各要素如何通過相互關(guān)系影響到系統(tǒng)的整體效果是本文研究的關(guān)鍵。SD(system dynamics)方法是比較成熟的處理復(fù)雜社會(huì)系統(tǒng)的有效方法，特別是創(chuàng)新文化系統(tǒng)中的非線性變化、系統(tǒng)延時(shí)和多反饋回路通過SD模型能夠很好地展示出來。本文利用Vensim PLE軟件建立SD模型，以沈陽市2009—2011年數(shù)據(jù)為例，研究各因素對(duì)裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化的影響方式和影響程度[8]。

一、基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化模型構(gòu)建

1. 模型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

創(chuàng)新文化可以劃分為3個(gè)子系統(tǒng)，其中環(huán)境與條件子系統(tǒng)、制度與行為子系統(tǒng)是可以觀察考核的，存在于創(chuàng)新文化的外層；價(jià)值觀念子系統(tǒng)是創(chuàng)新文化的核心，是內(nèi)部不可見部分[9]。用冰山圖可以很好地表現(xiàn)出各部分的組成及其重要性(見圖1)。

圖1 創(chuàng)新文化子系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)

本文根據(jù)SD理論構(gòu)建創(chuàng)新文化的系統(tǒng)模型。對(duì)創(chuàng)新文化的價(jià)值觀念使用員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度作為評(píng)定指標(biāo)，對(duì)創(chuàng)新文化的創(chuàng)新產(chǎn)出使用累計(jì)專利申請(qǐng)量作為評(píng)定指標(biāo)，從而確定了2個(gè)水準(zhǔn)變量。金融機(jī)構(gòu)貸款、政府撥款、R&D經(jīng)費(fèi)投入、創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度和試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等因素與創(chuàng)新文化制度與行為關(guān)系密切，參照歷年統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)可知，金融機(jī)構(gòu)貸款比例較小，政府撥款占企業(yè)資金籌集的約40%；R&D經(jīng)費(fèi)投入比例是決定R&D經(jīng)費(fèi)投入總額的主要因素，是進(jìn)行創(chuàng)新的基礎(chǔ)和前提，直接決定著后期的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)；知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度是衡量一個(gè)地區(qū)創(chuàng)新文化制度的主要標(biāo)準(zhǔn)。在創(chuàng)新文化環(huán)境建設(shè)中，創(chuàng)新教育投入比例和創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入比例是決定創(chuàng)新人才占科技人才比例、員工參與創(chuàng)新活動(dòng)比例和宣傳教育建設(shè)投入的主要因素。在參考趙景峰[10]、張煒[11]、時(shí)勘[12]等研究成果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化影響因素SD模型的主體框架，如圖2所示。

圖2 創(chuàng)新文化影響因素SD模型的主體框架

2. 變量的確定

創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)分為2部分，即宣傳教育建設(shè)投入和科研平臺(tái)建設(shè)投入。創(chuàng)新文化環(huán)境與條件建設(shè)包括政府鼓勵(lì)創(chuàng)新的資金投入、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策、金融機(jī)構(gòu)提供貸款的條件等。創(chuàng)新文化的制度與行為系統(tǒng)主要包括企業(yè)鼓勵(lì)創(chuàng)新的規(guī)定、鼓勵(lì)員工參與創(chuàng)新活動(dòng)的制度、對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)的支持力度等方面。企業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)成功與否受到創(chuàng)新人才的影響，通過創(chuàng)新教育可以提高企業(yè)創(chuàng)新型人才在科技人才中的比例，進(jìn)而提高創(chuàng)新效用。在創(chuàng)新文化的核心價(jià)值觀念系統(tǒng)中，主要是要求創(chuàng)新文化3個(gè)子系統(tǒng)的完全契合，形成統(tǒng)一的創(chuàng)新價(jià)值觀念，樹立共同愿景，體現(xiàn)在員工對(duì)創(chuàng)新的認(rèn)知程度上。參考趙景峰[10]、張煒[11]和時(shí)勘[12]等的研究成果，本文主要考察創(chuàng)新教育投入、創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度、R&D經(jīng)費(fèi)投入和政府撥款5個(gè)因素對(duì)沈陽裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化的影響。創(chuàng)新文化SD模型各變量的屬性如表1所示。

表1 創(chuàng)新文化SD模型各變量的屬性

3. 模型構(gòu)建

在系統(tǒng)中不考慮自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等不可抗力對(duì)創(chuàng)新文化系統(tǒng)運(yùn)行的影響，使用Vensim PLE軟件構(gòu)建創(chuàng)新文化模型流程圖，如圖3所示。

由圖3可以看出，該模型中存在4個(gè)反饋回路：(1)通過創(chuàng)新教育投入的提高來提高創(chuàng)新人才比例，進(jìn)而提高專利申請(qǐng)量和主營(yíng)業(yè)務(wù)收入。(2)通過增加試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)鼓勵(lì)員工參與創(chuàng)新，提高員工的創(chuàng)新意識(shí)，推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展，增加新產(chǎn)品銷售收入。(3)科研經(jīng)費(fèi)直接應(yīng)用于創(chuàng)新，提供良好的創(chuàng)新條件和資金支持，促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展，通過轉(zhuǎn)化提高主營(yíng)業(yè)務(wù)收入。(4)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入的提高，一方面改善創(chuàng)新環(huán)境、提高員工的思想認(rèn)識(shí)；另一方面加強(qiáng)創(chuàng)新合作平臺(tái)建設(shè)，為創(chuàng)新活動(dòng)提供良好的機(jī)會(huì)。

圖3 創(chuàng)新文化流程圖

二、模型的檢驗(yàn)

1. 數(shù)據(jù)收集

本文以2010—2012年沈陽統(tǒng)計(jì)年鑒中裝備制造業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，部分主要變量值見表2。模型中使用的經(jīng)費(fèi)和收入均以萬元為單位，專利數(shù)以項(xiàng)為單位，人員以位為單位。

表2 2009—2011年主要變量值

由于模型和實(shí)際情況間的誤差，在模擬過程中部分變量無法精確地表示實(shí)際值，為減少誤差使用軟件中的“optimization”功能和加權(quán)均值進(jìn)行平滑處理，進(jìn)而對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行校正。

2. 擬合度檢驗(yàn)

在軟件中設(shè)置initial time為2009，final time為2011，time step為0.25，時(shí)間單位為年。以2009年沈陽裝備制造業(yè)專利申請(qǐng)量為基準(zhǔn)變量進(jìn)行累計(jì)，得到的模擬值如圖4所示。

圖4 累計(jì)專利申請(qǐng)量模擬值

將模擬值與真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比，可以得出相應(yīng)的擬合度，如表3所示。

表3 累計(jì)專利申請(qǐng)量的擬合度

SD方法是動(dòng)態(tài)模擬，同理可以得出各變量2009—2011年的擬合度，如表4所示。

由表4可以看出，系統(tǒng)中的主要變量真實(shí)值和模型模擬值的擬合度最小值是0.924 3，大于0.9，說明使用該模型對(duì)創(chuàng)新文化影響因素進(jìn)行分析是合理可信的。

表4 2009—2011年主要變量的擬合度

三、模型的應(yīng)用與分析

Vensim PLE軟件中的模擬功能通過對(duì)不同的變量進(jìn)行調(diào)整，能夠預(yù)測(cè)出不同情形下沈陽裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化的整體變化。本文采用2種方法進(jìn)行影響分析：一是變量影響模擬，主要考察各變量對(duì)創(chuàng)新文化系統(tǒng)的影響程度；二是變量延遲測(cè)試，用于分析不同變量的延遲帶來的創(chuàng)新文化系統(tǒng)變化。以2012年數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，預(yù)測(cè)2012—2015年累計(jì)專利申請(qǐng)量和員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的變化。

1. 變量影響模擬

首先，模擬自然增長(zhǎng)狀態(tài)下沈陽裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化系統(tǒng)的發(fā)展，觀察累計(jì)專利申請(qǐng)量和員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的變化趨勢(shì)，得到模擬預(yù)測(cè)，見圖5。然后，對(duì)各個(gè)變量和主要因素進(jìn)行影響度分析，使用10%的增長(zhǎng)幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)，即對(duì)各個(gè)變量單獨(dú)增加10%觀察對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響程度，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)是累計(jì)專利申請(qǐng)量和員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度。通過軟件模擬，可以得到主要變量的影響程度。

圖5 自然增長(zhǎng)狀態(tài)下創(chuàng)新文化系統(tǒng)發(fā)展模擬預(yù)測(cè)

由于累計(jì)專利申請(qǐng)量的基數(shù)較大，其變化趨勢(shì)不能很好地表現(xiàn)出來，因此，使用Vensim軟件的“table”功能得出相應(yīng)的數(shù)值變化。為了方便觀察，僅保留年末數(shù)值，得到表5。

表5 累計(jì)專利申請(qǐng)量的變化趨勢(shì) 項(xiàng)

由表5可以看出，增加R&D經(jīng)費(fèi)投入對(duì)專利申請(qǐng)量的影響最大，其次是創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入，第三位是知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，第四位是創(chuàng)新教育投入，影響最小的是政府撥款。從累計(jì)專利申請(qǐng)量的計(jì)算中可知，政府對(duì)科技創(chuàng)新的撥款主要注入到企業(yè)的資金籌集中，而研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入受到企業(yè)資金籌集水平和研發(fā)投入比例的共同影響，因此，單獨(dú)依靠提高研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入比例不一定能達(dá)到預(yù)期效果，要與企業(yè)資金籌集水平共同提高。資金籌集的主要渠道有3條，一是企業(yè)自身的投入，二是政府撥款，三是金融機(jī)構(gòu)提供的貸款。創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入能提高各方面硬件設(shè)施建設(shè)水平，為科技協(xié)同創(chuàng)新提供機(jī)會(huì)和條件。R&D經(jīng)費(fèi)和環(huán)境建設(shè)投入都是外部創(chuàng)新環(huán)境與條件的改善，其中創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)也有一定影響。而知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度的提高能從制度方面改善創(chuàng)新文化，具有一定的可操作性和戰(zhàn)略意義。創(chuàng)新教育投入在改善科技研發(fā)人員結(jié)構(gòu)和提高科技創(chuàng)新人員素質(zhì)方面發(fā)揮著巨大作用，能從一定程度上提高創(chuàng)新水平。

由模擬結(jié)果可以看出，創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入比例增加對(duì)員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度影響較大，為了方便觀察，使用“table”功能得出員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的變化值，見表6。

從表6中不難看出，創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入對(duì)員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的影響最大，創(chuàng)新教育投入、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度和研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入對(duì)員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的影響一般。因此，加大對(duì)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)的投入、加強(qiáng)創(chuàng)新宣傳教育、鼓勵(lì)冒險(xiǎn)精神是使員工積極參與創(chuàng)新的有效措施。

表6 員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的變化趨勢(shì)

2. 變量延遲測(cè)試

從流程圖中可以看出，創(chuàng)新文化系統(tǒng)的變化通過外部可見要素的逐漸積累引起內(nèi)部創(chuàng)新價(jià)值觀念的變化。雖然該模型能比較真實(shí)地模擬出系統(tǒng)的運(yùn)行，但是在實(shí)際中存在著物質(zhì)和信息在時(shí)間上的延遲，為了更好地反映出各因素對(duì)創(chuàng)新文化的影響，需要進(jìn)行系統(tǒng)變量的延遲測(cè)試。使用Vensim軟件中的delay1函數(shù)對(duì)各變量進(jìn)行延遲測(cè)試，因?yàn)橘Y金投入和政策推出需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此將延遲時(shí)間設(shè)為1年，得到累計(jì)專利申請(qǐng)量和員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的延遲測(cè)試值，如表7、8所示。

表7 累計(jì)專利申請(qǐng)量延遲測(cè)試值 項(xiàng)

表8 員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度延遲測(cè)試值

由表7可以看出，研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入仍然是最主要的影響因素，但知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度延遲1年對(duì)專利申請(qǐng)量的影響大于建設(shè)環(huán)境投入的影響，其他因素的排序保持不變。表8中，創(chuàng)新教育投入和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度對(duì)員工對(duì)創(chuàng)新認(rèn)同度的影響較小，影響最大的因素與變量模擬結(jié)果一致，仍然是創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入。

四、結(jié) 論

通過對(duì)2011—2015年各變量的影響模擬和延時(shí)測(cè)試，找到影響創(chuàng)新文化的主要因素以及各因素影響力的大小。根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果和分析，在影響裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化的主要因素中，對(duì)創(chuàng)新文化外部系統(tǒng)影響較大的是研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入，對(duì)創(chuàng)新文化內(nèi)部系統(tǒng)影響較大的是創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)投入。此外，創(chuàng)新文化受知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)程度和創(chuàng)新教育投入的影響也較大。因此，提高裝備制造業(yè)創(chuàng)新文化水平要注重加大研發(fā)活動(dòng)投入力度，加強(qiáng)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)，并注重提高創(chuàng)新教育投入和加強(qiáng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)，同時(shí)制定相關(guān)法規(guī)以加強(qiáng)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度。

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