【量化历史研究】什么驱动了创新？来自瑞典第三次工业革命的证据

电子计算机的发明是第三次工业革命的标志性成果之一

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创新是由何驱动的？这一问题对我们看待重大技术转变和长期经济演变至关重要。现如今学界将其归纳为一系列“积极”因素（如创新的私人回报和市场需求）以及“消极”因素（如强调由利润下降或技术障碍等带来的必要性）。然而，现如今对创新和经济活动之间关系的实证研究通常只能支持一种假设，但创新可能同时受到多种因素的影响。因此，我们需要一种兼容积极和消极因素的方法，来研究外部驱动力和创新对技术发展进程的内部影响。

Josef Taalbi发表在Research Policy上的文章提出了一个基于NK模型的理论框架来解释创新的历史驱动力，并采用带谱回归的方法研究了创新活动与经济活动周期之间的关系，首次对1970-2007年第三次工业革命期间瑞典的创新驱动力进行了长期研究。

理论模型

技术演变是一个复杂系统的演变。创新者需要从复杂的组合中找出新的技术系统或发展元素，但什么情况下他们会采取激励措施来将资源投入这种搜索活动并承担相应风险？Schmookler (1962, p. 19) 提出，只有当经济主体有理由相信创新的收益超过搜索的成本时，他们才会去寻找新的组合。因此，创新的激励机制是一个信息不完全的问题。

本文中的理论模型建立在标准的NK模型上，该模型被应用于创新经济学等领域，用以描述复杂组合空间内的搜索策略。一个创新者面临两个难题：首先，如何通过现有组合可用的投入元素来实现产品的某些特性，被称为“S型难题”。其次，确定产品中哪些具有高价值或高回报的特性，被称为“Z型难题”。因此，如图1所示，创新者必须找出哪些投入元素可以用于所需的结果，并判断新产品的哪些特性具有高回报。

图1 S型难题和Z型难题

作者从NK模型的角度来考虑这两个难题的回报。NK模型将投入元素的选择映射到实际报酬上，使每个投入元素都有一个对应的特征值，创新者通过组合投入元素创造新的产品品种，在产品特性和报酬方面有不同的结果中寻找高回报的产品特征组合。另一方面，搜索的成本取决于主观“技术距离”，反映了局部学习、通用科学技术进步和经济环境反馈之间相互作用。

因此，只要创新者知道期望回报π(z) 大于当前的回报π(z*) 加上预期的搜索成本 (C)，他们就有搜索的动机。其中，z代表产品中高回报的特征。图2a-d通过不同的来源，提供了理解这一过程的四种不同情况。

图2 四种创新驱动力（Y轴为回报和成本，X轴为特征）

第一种情况体现了对创新的一般性制度化激励。社会中存在着常规化的研发和充足的创新手段，而且报酬很大程度上是已知的，体现了对技术变革方向的重大技术、社会和经济力量。在图2a中，只要创新的回报大于当前的报酬和预期的搜索成本，就有对创新的激励。这种情况很符合产业生命周期的阶段，即产品的不确定性降低，存在一个“主导设计”的阶段。这种情况下，预期回报所传达的方向反映了对某组特征（而非其他组特征）的强烈选择。

当受到市场不确定性或其他复杂的阻碍时，创新者就会识别出由问题、市场机会和技术机会分别反映出的当前回报、期望回报和搜索成本的变化。这些变化既可以由新技术发展的外部变化引入，如经济数据和科学进步的变化，也可以由其内部引入，即是以前创新引入的结果。

当报酬具有很大的不确定性时，高价值区域的信息反而更可能从有问题的差距或不平衡的信息中获得，例如对现状的不满和观察到的产品特性负回报等。如果创新者能够设想出一套能够提供可行解决方案的特征，那么图2b中当前报酬的减少就会诱发对解决方案的搜寻。这种情况可能是来源于失败诱因或负面绩效反馈，也可能是技术不平衡等内部来源，例如产品A的性能不足阻碍了B的使用和发展，因此对A的改进具有强烈意愿。

市场机会的出现是由于要素价格或消费者口味的变化，并通过用户要求或是发现未开发的市场需求而体现。在作者的框架中，这代表揭示报酬信息的增加（图2c）。与问题驱动的创新一样，当高回报的不确定性存在时，市场机会和生产者与用户之间的互动很可能成为创新的重要内容。消费者偏好的变化以及一般需求因素通过提高创新的预期回报为创新提供了关键的激励。

最后，面对投入特征组合的不确定性，降低搜索成本是必要的。作为创新的最后一个来源，作者找到了能够降低预期搜索成本的新知识或技术机会，来减少与一些已知的高回报特征集的技术距离。任何转变创新者的知识或技术范式因素都有可能降低图2d中的搜索成本，其中，一些最突出的来源是其他创新，特别是通用发动机或技术，如电力、电动、内燃机和微处理器等。

实证结果

上文勾勒的框架可以总结为四种更广泛的刺激创新活动的类型：制度化的搜索、市场机会、技术机会和问题驱动的搜索。制度化搜索代表创新的开发只是为了沿着已知的性能轨迹改进特性。市场机会代表创新是为了满足客户需求或未开发的市场利基而开发的。技术机会代表创新是由于新技术或科学进步的出现而得以实现和发展。问题驱动代表创新是作为对经济、环境、组织、技术经济或其他问题的反应而发展的。在问题驱动中，不同类型的问题之间的进一步区分是有动机的，下表呈现了推动瑞典创新的五类问题。

一直以来，由于缺乏关于创新产出的大规模数据，对于创新活动及其驱动力的系统化实证研究难以进行。本研究采用的瑞典SWINNO (Sweden Innovation)数据是一个新构建的创新产出微观数据，其中包含了1970-2008年间的4000多个创新产出，涵盖制造业和商业服务。其中，有3377个项目被商业化，并在以创新为主题的编辑文章中进行介绍。贸易期刊文章提供了关于创新公司的详细信息，以及对个别创新的发展和商业化的描述。作者利用这些信息来构建创新商业化的时间序列，并根据促成其发展的经济、社会和其他因素对创新进行分类，评估了创新启动的时机和推动其发展的机会和问题。

图3表明，创新的最重要来源是问题驱动和新的技术机会，例如源于科学进步或是诸如微电子等通用技术的传播。在所有开发的创新中，69.6%体现出了这种问题或机会。

图3 通过起源划分的创新行为

同时图3还表明，由新机会驱动的创新遵循了两个主要的转变模式。第一次增长始于1970年，并在1983年达到顶峰。这些创新绝大部分是由微芯片、微型计算机和微电子的应用促成的，主要集中在工业应用和工厂自动化方面。在20世纪90年代的低谷之后，新的机会开始显现，特别是电信市场的放松管制和围绕互联网基础设施产生的大规模投资活动。

由于现有问题引发的创新集中在1970年代的经济和能源危机上，并在1980年代初达到了顶峰。如图4所示，对于优化合理生产、解决运输或使用货物的障碍的创新，以及环境创新，是解释增长的重要原因。在20世纪70年代的危机中，这些创新大多是对经济、环境和组织问题的回应。在70年代后半段，技术障碍，特别是与电信和互联网基础设施的扩展有关的障碍，成为一个更重要的来源。20世纪90年代，问题驱动的创新也在增加，例如应对排放控制法规的汽车创新等。

图4 按子类别划分的解决问题类型的创新

相比之下，由制度化搜索和市场机会驱动的创新数量分别占到13.53%和13.95%。这对需求驱动的创新假设提出了质疑。然而，本文中对市场机会的定义是保守的，仅指那些明确为满足客户需求或未开发的市场利基而开发的创新。市场条件的间接影响仍然可能反映在创新活动中，特别是那些由通用问题驱动的创新。

作者进一步通过定性分析，揭示了瑞典1970-2007年间对创新有着驱动意义的问题和机会。创新反应模式可以从三个广泛的技术转变方面来理解，这些技术转变发生在20世纪70年代中期和80年代以及90年代的两个高峰期：

- 1970年代和1980年代，以工厂自动化为重点的基于微电子的机会驱动的扩张。

- 1970年代结构性危机期间浮现的环境、经济和组织问题。

- 20世纪90年代的扩张，重点是电信、数字技术和生物技术方面的机会驱动的创新，但也包括围绕信息通信技术和可再生能源技术的问题驱动的创新。

结 论

本文指出，创新的动机一方面是由历史上经济和环境的具体问题以及由制度变革和立法、社会问题和技术不平衡所引起的复合体提供激励引导的，另一方面则是在通用引擎和新科学知识的传播中所提供的巨大机会。因此，创新可以被理解为与经济机制的长期相互作用，由增长前景推动，但也作为对政策变化、经济危机和社会动荡的回应。

另外，实证研究中，瑞典在第三次工业革命中的创新行为体现出，特定历史条件下出现的环境、经济和组织问题是企业进行创新行为的主要驱动力。同样，新技术，特别是那些由通用技术（如微电子）的传播提供的技术开辟了新的机会，并成为瑞典创新活动模式的一个突出特点。

轮值主编：熊金武 责任编辑：彭雪梅