基于TRIZ理論的顛覆性技術(shù)選擇環(huán)境研究

許澤浩, 張光宇, 亢　凱, 王星羽

(廣東工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，廣東 廣州 510520)

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基于TRIZ理論的顛覆性技術(shù)選擇環(huán)境研究

許澤浩, 張光宇, 亢凱, 王星羽

(廣東工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，廣東 廣州 510520)

顛覆性創(chuàng)新是后發(fā)企業(yè)開展競爭的新路徑，培育顛覆性創(chuàng)新重點要識別培育環(huán)境。本文以新能源汽車為例，通過運用TRIZ理論的技術(shù)成熟度分析工具，采用時間—專利數(shù)、時間—銷售量、時間—專利級別、時間—性能曲線確定汽車目前所處的發(fā)展階段，從而判別作為汽車行業(yè)顛覆性創(chuàng)新的電動汽車培育的最佳時期。數(shù)據(jù)表明，汽車產(chǎn)業(yè)當前處于成熟期，正是顛覆性創(chuàng)新發(fā)展的最佳時期。因此，顛覆性技術(shù)選擇培育要通過識別相應(yīng)原技術(shù)所處市場階段，以找到培育的最佳環(huán)境。

顛覆性創(chuàng)新; TRIZ理論; 技術(shù)成熟度; 技術(shù)選擇

1　顛覆性創(chuàng)新的概念及意義

眾所周知，Christensen首次在《創(chuàng)新者的困境》一書提及“顛覆性創(chuàng)新”(disruptive innovation)。他把創(chuàng)新分為兩類：即維持性創(chuàng)新與顛覆性創(chuàng)新[1]。總的來說，維持性創(chuàng)新是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，不斷在產(chǎn)品主流性能的方向上進行技術(shù)創(chuàng)新和改進，提升產(chǎn)品的功能以便獲得更高的回報。而顛覆性創(chuàng)新則是改變維持性創(chuàng)新在產(chǎn)品主流性能方向上不斷進行技術(shù)創(chuàng)新的路徑，以最初主流性能達不到現(xiàn)有產(chǎn)品，但卻有體積更小、操作使用更簡單、攜帶更方便或成本更低廉等新特點的新產(chǎn)品吸引原市場中的低端顧客或利基市場中的新顧客，繼而通過快速的技術(shù)改進，逐步顛覆原產(chǎn)品并最終占領(lǐng)主流市場。顛覆性創(chuàng)新的概念提出后受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注，并開始對顛覆性創(chuàng)新的概念和機理等進行了研究。目前對顛覆性創(chuàng)新概念的研究大致有2個視角，一是從產(chǎn)品和技術(shù)的視角，強調(diào)顛覆性創(chuàng)新以產(chǎn)品或技術(shù)為核心進行推動，如陳勁等[2]、Danneels[3]等；二是從市場和企業(yè)的視角，強調(diào)顛覆性創(chuàng)新是技術(shù)與商業(yè)模式的創(chuàng)新，是企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略工具，如Phillips等[4]、郭政[5]等。

顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生于發(fā)達國家的企業(yè)競爭和創(chuàng)新實踐，針對“在位企業(yè)追求新增長的努力為何會失敗”以及“在位企業(yè)如何應(yīng)對顛覆性技術(shù)的挑戰(zhàn)”等問題。然而許多學(xué)者經(jīng)過研究，卻認為顛覆性創(chuàng)新是后發(fā)企業(yè)獲得競爭優(yōu)勢的重要手段，為我國企業(yè)開展自主創(chuàng)新指出了方向[6]。從實踐上看，當前許多發(fā)展中國家都具有顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生和發(fā)展的最初市場的理想條件。我國擁有巨大的市場，特別是廣闊的低端市場(普通人群)和新市場(農(nóng)村市場)，正成為培育顛覆性創(chuàng)新發(fā)展的沃土。然而政府如果實施顛覆性創(chuàng)新驅(qū)動方式，如何識別哪些技術(shù)可能成為顛覆性技術(shù)，哪些產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新，政府何時對產(chǎn)業(yè)進行扶持，這些問題對于實施顛覆性創(chuàng)新驅(qū)動方式都是非常重要而迫切的問題。

2　顛覆性技術(shù)選擇的可行性分析

只有能識別顛覆性創(chuàng)新萌芽，才能有效地對其進行培育。通過定量的工具識別顛覆性技術(shù)，是政策培育和扶持顛覆性創(chuàng)新的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。然而現(xiàn)實中預(yù)判哪一個技術(shù)未來將發(fā)展為顛覆性技術(shù)的可能性不大，準確性也不高。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展及政府扶持的角度而言，若能分析顛覆性技術(shù)產(chǎn)生的環(huán)境，再適時施以政策扶持，使得若干顛覆性新技術(shù)得以成長，并最終顛覆整個舊產(chǎn)業(yè)，這對于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將具有重要的現(xiàn)實意義。因此，對顛覆性技術(shù)進行政策扶持，首先要了解其產(chǎn)生的環(huán)境。即在什么情況下，在具備哪些條件的基礎(chǔ)上，某些產(chǎn)業(yè)將會產(chǎn)生顛覆性的新技術(shù)。

分析顛覆性創(chuàng)新的整個發(fā)展過程發(fā)現(xiàn)，顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生與成長的環(huán)境與維持性創(chuàng)新的發(fā)展狀態(tài)息息相關(guān)，甚至可以說是在維持性創(chuàng)新的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。顛覆性創(chuàng)新起源于維持性創(chuàng)新，發(fā)展于維持性創(chuàng)新，又終將維持性創(chuàng)新顛覆。因此顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的背景就是維持性創(chuàng)新的發(fā)展狀態(tài)。要分析的是維持性創(chuàng)新發(fā)展到什么狀態(tài)下最有可能產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新，這是開展顛覆性技術(shù)選擇研究的關(guān)鍵因素，也是政府實施政策扶持的重要依據(jù)之一。

3　TRIZ理論的產(chǎn)品進化四階段

根據(jù)TRIZ理論的創(chuàng)始人Altshuller研究，產(chǎn)品的進化規(guī)律滿足S曲線，并用分段線性S曲線表示產(chǎn)品性能隨時間的變化情況，明確地把產(chǎn)品進化分為嬰兒期、成長期、成熟期、退出期4個階段[7-8]。如圖1所示。

圖1　線性S曲線

分析顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的時段，需要研究其在維持性創(chuàng)新發(fā)展的哪個階段中產(chǎn)生，從而在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中為適時出臺培育顛覆性創(chuàng)新政策提供參考。因此，對于顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的環(huán)境，可通過分析維持性創(chuàng)新產(chǎn)品的技術(shù)成熟度得出。產(chǎn)品技術(shù)的成熟度即是確定產(chǎn)品在分段線性S曲線上的位置。在TRIZ理論中通常采用4個指標作為產(chǎn)品技術(shù)成熟度的預(yù)測因子：即技術(shù)的專利級別、技術(shù)的專利數(shù)量、技術(shù)的性能、技術(shù)所獲得的利潤隨時間變化的曲線。各曲線的形狀如圖2所示[9]。收集與技術(shù)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，根據(jù)這4組指標構(gòu)建相關(guān)的曲線，再將所建立的曲線與這4組圖中的形狀進行對比，進行綜合判斷，就可以比較確切的判斷出產(chǎn)品的技術(shù)成熟度。

4　顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的環(huán)境

Christensen將顛覆性創(chuàng)新分為低端顛覆及新市場顛覆兩種類型[10]。無論是低端顛覆性創(chuàng)新還是新市場顛覆性創(chuàng)新，均存在原技術(shù)的主流屬性發(fā)展程度超過顛覆性創(chuàng)新潛在顧客需求的現(xiàn)象。因此，顛覆性創(chuàng)新的產(chǎn)生時間不可能產(chǎn)生在原產(chǎn)品的嬰兒期或成長期。在產(chǎn)品的嬰兒期或成長期階段，產(chǎn)品技術(shù)的主流屬性一般還不能滿足顧客需求，不可能出現(xiàn)技術(shù)的主流屬性超過顧客需求的現(xiàn)象。且在產(chǎn)品的嬰兒期或成長期，用戶對于產(chǎn)品性能的追求一般比較狂熱，不會出現(xiàn)過度的現(xiàn)象。而到了衰老期，此時產(chǎn)品已逐步退出市場需求，與顛覆性創(chuàng)新發(fā)展的過程不符，顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生時與其對應(yīng)的維持性技術(shù)處于市場領(lǐng)導(dǎo)者地位且為更高利潤放棄低端市場，而且經(jīng)過一段時間后還將進行激烈競爭。因此，衰退期必然也不是顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的時期。

圖2　技術(shù)成熟度預(yù)測曲線

在顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的初期，市場的在位企業(yè)認為顛覆性創(chuàng)新過于低端，并未對其發(fā)展產(chǎn)生足夠的重視，而且此時在位企業(yè)會進一步加大對原技術(shù)主流性能的提升，以追求業(yè)已高額的利潤。隨著開展顛覆性創(chuàng)新的企業(yè)在邊緣市場或新市場立足后，顛覆性技術(shù)逐步發(fā)展，并最終向原產(chǎn)品所占領(lǐng)的主流市場進攻，最終通過激烈的競爭打敗市場的在位企業(yè)實行的維持性創(chuàng)新，實現(xiàn)顛覆。顯而易見，顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的時段，必然產(chǎn)生于實施維持性創(chuàng)新的原產(chǎn)品發(fā)展的成熟時期。因此，可以通過分析實施維持性創(chuàng)新的原產(chǎn)品成長階段來識別顛覆性技術(shù)產(chǎn)生的背景。

5　應(yīng)用TRIZ原理分析汽車產(chǎn)業(yè)顛覆性創(chuàng)新

汽車誕生雖不足百年，但其發(fā)展已影響至世界每一個角落，極大地推了動人類社會文明的進程被稱為“改變世界的機器”。但進入21世紀以來，汽車帶來了全球性問題，包括石油短缺、空氣污染等負面影響正成為困擾世界各國的汽車難題。世界各國紛紛提出新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略，以期通過發(fā)展清潔能源汽車(主要是電動汽車)，在新一輪的全球汽車行業(yè)競爭中占據(jù)有利地位。

無庸置疑，新能源汽車行業(yè)的發(fā)展對于以石油為動力的汽車行業(yè)而言是顛覆性，它的發(fā)展必將對目前以石油為動力的汽車行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。但從目前的實際情況看，以電動汽車為主的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不順利，盡管它是全球都是看好的產(chǎn)業(yè)。不僅整體推進緩慢，而且從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史看，出現(xiàn)數(shù)次中斷而又重新恢復(fù)的現(xiàn)象。對于新能源汽車，傳統(tǒng)的以石油為燃料的汽車屬維持性技術(shù)。因此，要通過定量分析工具識別目前汽車處于哪個發(fā)展階段，以判別是否適合在汽車領(lǐng)域?qū)嵤╊嵏残约夹g(shù)。

下面運用TRIZ理論，通過收集汽車產(chǎn)業(yè)4個尺度變量(專利數(shù)、專利級別、性能、銷售量)的數(shù)據(jù)，對2003～2013年以來汽車產(chǎn)業(yè)進行技術(shù)成熟度分析。其中由于汽車利潤的數(shù)據(jù)較難獲取，以汽車銷售量代替。

5.1時間—專利數(shù)曲線

從萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺(http://g.wanfangdata.com.cn/) 上，收集了2003～2013年申請有關(guān)汽車發(fā)動機的專利共8 101件，按年份對專利數(shù)進行統(tǒng)計(如表1)，同時繪出時間—專利數(shù)的關(guān)系曲線。從圖表中可以發(fā)現(xiàn)，2003～2013年每年的汽車發(fā)動機專利數(shù)處于快速上升的階段。

表1　每年專利數(shù)統(tǒng)計表(2003～2013年)

圖3　時間-專利數(shù)曲線

5.2時間—銷售量曲線

從新浪汽車網(wǎng)(http://data.auto.sina.com.cn/xlsjk/)中，收集了2003～2013年間汽車的年銷售量，以借助汽車銷售量來近似評估汽車的收益。以下圖表按售出汽車數(shù)(萬輛)/年進行統(tǒng)計，繪出時間—銷售量曲線。從圖表可以看出自2003年以來，汽車銷售量一直處于緩慢勻速上升的趨勢。

5.3時間—性能曲線

代表汽車性能發(fā)展的標志性數(shù)據(jù)無庸置疑是汽車發(fā)動機的相關(guān)數(shù)據(jù)，對此選取了發(fā)動機的馬力作為代表。從美國權(quán)威雜志《Ward′s Auto World》雜志社創(chuàng)立的全球十大最佳汽車引擎數(shù)據(jù)庫中，選取了2003～2013年排氣量為3.0 L、結(jié)構(gòu)為六缸的全球十大最佳汽車發(fā)動機，統(tǒng)計各年具有代表的汽車發(fā)動機馬力數(shù)據(jù)并繪制成圖。由圖5可以發(fā)現(xiàn)，汽車發(fā)動機的馬力數(shù)據(jù)處于緩慢上升并趨穩(wěn)定的狀態(tài)。

圖4　時間-銷售量曲線

5.4時間—專利等級曲線

從萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺(http://g.wanfangdata.com.cn/)中，獲取的汽車專利數(shù)8 101項(見表2)。為使數(shù)據(jù)計算更具客觀性，我們按照目前專利庫劃分專利的方法，將所有專利等級劃分為3級，其中發(fā)明專利定義為3級、應(yīng)用專利定義為2級、外觀專利定義為1級。

圖5　時間-性能曲線

年份發(fā)明專利q1應(yīng)用專利q2外觀專利q3總專利數(shù)專利等級(e)200347107231772.135200457100291862.150200565135382382.1132006102218493692.1432007128219734202.132008151295615072.17820091904261227382.09220102234631868722.193201134862234213122.004201242585239816752.016201340981638216072.017總計8101

圖6　時間-專利等級曲線

將所描繪汽車相關(guān)數(shù)據(jù)圖(圖3～6)與圖2相比，以確定當前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展處在汽車產(chǎn)業(yè)的哪個階段。從圖3中可以看到汽車的專利數(shù)量曲線隨時間快速上升，與圖2中專利數(shù)圖的成熟期的特征相符。從圖4中可以看到汽車的銷售量數(shù)據(jù)曲線隨時間緩慢且勻速上升，與圖2的利潤圖中成熟期的特征相符。從圖5中可以看到汽車的發(fā)動力馬力曲線隨時間緩慢上升，并在最近幾年基本保持不變的趨勢，與圖2性能圖中的成熟期相符。從圖6可以看到汽車的專利等級總體隨時間緩慢下降，與圖2中的專利等級圖的嬰兒期和成熟期相符。綜合圖7中所繪圖與標準技術(shù)成熟度曲線的相似位置對比可以看出, 當前汽車車行業(yè)的發(fā)展處于成熟的階段。認為汽車行業(yè)在此發(fā)展階段適合顛覆性技術(shù)的產(chǎn)生，是汽車行業(yè)中最容易產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新的時段。

圖7　汽車發(fā)展技術(shù)成熟度比較圖

6　小結(jié)

采用TRIZ理論研究顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生環(huán)境，對于適時采取產(chǎn)業(yè)政策措施培育顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。通過運用技術(shù)成熟度工具較精確科學(xué)的分析了與顛覆性創(chuàng)新相對應(yīng)原產(chǎn)品的發(fā)展時期，從而政府根據(jù)顛覆性創(chuàng)新的特征給予政策扶持和培育，必將促進顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進而實現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新驅(qū)動。

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[10]CHRISTENSEN C M, RAYNOR M E. The innovator’s solution:Creating and sustaining successful growth[M].Boston:Harvard Business School Press,2003.

A Study of the Disruptive Technology Selection Environment Based on TRIZ Theory

XU Zehao, ZHANG Guangyu, KANG Kai, WANG Xingyu

(College of Management, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510520)

Disruptive innovation is a new path to gain a competitive advantage in the emerging enterprises. Fostering disruptive innovation focuses on identifying its environment. For example, new energy auto development stage can be confirmed by the curve of time-patent number, time-sales volume, time-patent level and time-performance through the application of the technology maturity mapping, which comes from the TRIZ Theory. Data shows that the automotive industry is currently in a mature stage, which is the best time for the development of disruptive innovation. Therefore, by identifying the market phase of the original technology, the best cultivation environment of the disruptive innovation can be found.

disruptive innovation；TRIZ Theory；technology maturity；technology selection

2015- 09- 11

國家自然科學(xué)基金項目資助項目 (71173051)；廣東省哲學(xué)社會科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度學(xué)科共建資助項目(GD15XGL15)；廣東工業(yè)大學(xué)2015年青年基金資助項目

許澤浩(1981-)，男，廣東省人，助理研究員，博士研究生，主要研究方向為管理科學(xué)與工程.

10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.04.007

F406.3

A

1007-7375(2016)04- 0043- 05