技术创新经济学

在技术创新研究中，创新经济学的研究占有极为重要的地位，这一方面是因为技术创新作为国家经济活动中最为活跃的因素，必须在经济学方面得到更好的认识和理解，同时也由于经济学的创新理论研究，为推动技术创新实践研究提供了不可缺少的理论基础。熊彼特的创新理论就是从经济学方面研究技术创新的楷模，他无疑也是整个技术创新研究的开拓者。创新经济学研究的范围十分广泛，目前较为常见的研究领域有： 创新与经济周期 （长波理论），创新贡献的测度，创新与企业大小，创新与产业演化，创新与市场结构等。
(1) 创新周期与长波理论。长波理论的最早提出者是前苏联经济学家康德拉捷夫，但他并未明显地指出技术的作用。是熊彼特把自己的创新理论与康氏的长波理论紧密地结合起来。熊彼特认为，资本主义经济的增长过程是通过繁荣、衰退、萧条和复苏的周期过程实现的，而决定这种周期过程的主要因素是技术创新。他并区分了三种不同的周期： 一种是为期50年左右的康氏长周期，一种是为期10年的尤格拉中周期，一种是为期约40个月的基钦短周期。三种周期都与一定的创新活动有关，长周期的推动力是影响较深远、实现期限较长的重大技术创新。熊彼特列举了这些重大的技术创新； 纺织机及相关创新 （第一次长波）; 铁路、铁、煤及建筑技术 （第二次长波）; 电力、化工及汽车 （第三次长波）。

康氏长波的简述

重大技术 创 新	第一次长波 1782-1845 蒸汽机、纺织 机	第二次长波 1845-1892 铁路、铁、煤、 建筑技术	第三次长波 1892-1948 电力、汽车、 化工、钢铁	第四次长波1948-汽车(欧洲和日 本)、半导体、电子技术、高级消费商 品、航天技术、药品、石油化工、合 成材料、复合材料
繁荣期	1782-1802	1845-1866	1892-1913	1948-1966
衰退期	1815-1825	1866-1873	1920-1929	1966-1973
萧条期	1825-1836	1873-1883	1929-1937
复苏期	1836-1845	1883-1892	1937-1948

从20世纪70年代末期开始，不少经济学家开始对创新一长波理论表示出新的兴趣，出现了一股小小的 “长波理论”热。在这一时期的热门研究中，较有影响的可能是门施和弗里曼等人的工作。门施用现代统计方法验证和补充了熊彼特的理论。他通过考察112项重要的技术创新发现： 重大基础性创新集中出现在18世纪60年代、19世纪20年代、80年代和20世纪30年代，其高峰分别在1825年、1885年和1935年前后，从经济上看均接近萧条期。即是说，技术创新的周期与经济繁荣周期成 “逆相关”。门施因而提出假设，认为萧条是创新高潮的主要动力，因为它促使政府和企业寻找新技术以解决难题，而技术创新则成为经济发展新高潮的基础。他还预言，一次新技术创新的浪潮不久将会出现，因而认为各国政府应实行一些旨在加速技术发展进程的政策措施。弗里曼的研究则显示，技术创新的周期与经济繁荣周期成 “正相关”。弗里曼认为，在经过几十年科学技术准备后的康氏长波上升阶段，绝大部分新技术创新导致大规模的新的投资和新的就业。他还认为，西方国家的失业问题是一个长期经济结构问题，而不是短期的财政方面的问题。因此建议要把力量放在失业的对策上，特别要把重点放在支持高技术研究开发方面。在近期的长波研究中，有的在对康氏长波的分期方面有些认识上的差别，认为现在的经济发展不是处于第四个长波中，而是位于第五个长波。
和长波理论紧密相关的是产业革命的提法，实际上，当今国际上关于新产业革命的讨论，主要就是以熊彼特的创新理论为基础的。产业革命的核心也就是推动长波发展的重大技术创新。所不同的在于，对产业革命分期的看法不同，有的认为现在是第二次产业革命，有的认为是第三次，有的认为是第四次。认为是第四次的与康氏长波的分期几乎没有什么区别。但是，目前认为是第三次产业革命的似乎居多。产业革命的提法深刻地揭示了技术创新对新兴产业发展的推动作用。

长波和技术革命

年 代	主 角	技术革命
1770’s-1820’s	英国	矿物燃料能源取代风能、水能和动物的 “天然能”，驱动工厂、矿山和农庄的机器
1820’s-1870’s	欧洲 美国	铁路网成为交通基础设施，使生产单位、 市场和住宅区联成整体
1870’s-1920’s	欧洲 美国 日本	电力网成为能源的基础结构
1920’s-1970’s	欧洲 美国 日本 新兴工业国	传动带式的自动化工厂取代旧机器设备 的工厂
1970’s-2020’s	欧洲 美国 日本 新兴工业国 某些发展中国家	信息—通讯网成为信息基础结构，使信 息的生产者、使用者和服务者联成整体

(2) 技术创新与市场结构。在经济学中，市场结构主要包括市场垄断度、集中度、企业规模、进入易难度、多元化等。创新与市场结构的关系是西方经济学家花费精力最多的研究领域。然而，这些研究尽管在理论上和实证上也有一些有价值的结论，但是由于不同研究的结论常常矛盾百出，它们的实际价值和影响因而大大受到影响。
对技术创新与市场结构的关系，熊彼特在 《资本主义、社会主义和民主》 一书中已有论述。熊彼特认为，创新是一项不确定的活动，除非有足够实力承担创新风险，否则，创新是无吸引力的，而大企业恰好为企业家提供了这种风险担保。故垄断是创新的先决条件。而且，正是对垄断利润的期望，给创新提供了激励，因此，竞争必然走向垄断，大企业最适合于创新。
后来的研究，无论是理论上还是实证上，几乎大多是对熊彼特论述的论证，结果有相同的，也有不同的。
在理论探讨上，阿罗、谢勒尔、卡米恩和施瓦茨的工作较有影响。阿罗在 《经济福利和发明的资源配置》 一文中，比较了纯粹垄断和竞争对创新的影响。他的假设是，在创新活动前后，市场上没有R&D活动或者说没有创新的竞争，但有发明垄断者。发明垄断者可将其发明转让给一个竞争的企业，也可自己利用这一发明，垄断产品市场。对产品垄断者而言，其创新的利益动力是创新前后利润之差；而发明的垄断者可以从竞争的企业中提成收益，故其利益动力是所提成的收入。若发明是根本性的，则创新前后的垄断价格将低于创新前的竞争价格； 在一定的需求下，转让发明给竞争企业的发明垄断者，其创新动力要高于自己利用自己的发明的产品垄断者。这是因为前者可计算竞争企业使用该项发明前后的收益，并全部拿走，而后者的利润只能是使用发明前后的利润之差。阿罗因此结论： 完全竞争比垄断的市场结构更有利于创新，但无论何种市场结构，都低于社会期望的最优状态，这将导致创新动力不足。谢勒尔、卡米恩和施瓦茨通过对竞争情况下创新资源配置的分析，得出的结论说，竞争一般会加快创新的步伐，尤其是当一个新市场刚刚打开时，竞争对创新的推动优于垄断情形。这些结论和熊彼特的假设既有一致之处，又有不同之点。
在实证研究中，曼斯菲尔德、纳尔逊、谢勒尔、马卡姆等人的工作较有影响。曼斯菲尔德通过对一些产业的分析，发现技术创新与垄断的关系，因产业不同而不同。在企业规模超过一定阈值之后，企业规模和R&D活动及创新产出之间不存在显著的相关性。谢勒尔通过对数百家公司的专利进行分析，发现专利强度与企业大小没有明显的成正比增长的关系，与利润也没有显著的关系，从而否定了熊彼特垄断有利于创新的论断。马卡姆的工作则认为，曼斯菲尔德、谢勒尔等误解了熊彼特。熊彼特真正的假设应是： 没有剩余资金，不可能承担有风险的、不确定的创新。熊彼特理论只是一个阈值理论，他意味着，偏离完全竞争状态是创新的先决条件，但并非偏得越多，创新越是会成比例地增加。纳尔逊等人的工作支持了马卡姆的假设： 阈值是明显存在的。一些其他的实证研究还指出，市场集中度高有利创新； 技术进入壁垒处于中间层次时，对创新的激励较大； 多元化能更有效地利用创新成果，多元化强度的增加会增加R&D强度。
(3) 技术轨道和创新群。技术轨道理论和创新群的研究对理解技术创新与产业演化的关系较有意义。20世纪70年代末纳尔逊和温特在试图发展一个有用的创新理论时，首先提出了 “自然轨道” 和 “选择环境” 的概念。他们认为，当技术在某一方面进展时，可能存在着某种强有力的内部项目启发式研究，在广泛的需求条件下，在那个方向上的技术进展存在着较好的回报，这些方向叫作 “自然轨道”。当有一股新的创新流时，选择环境决定不同技术的相对使用如何随时间变化。它影响某一创新产生的生产率增长的途径，也反馈企业和产业要进行的R&D的影响。80年代初，杜西发展了自然轨道的思想，他类比库恩的科学规范的概念，提出了技术规范的概念，他认为技术规范是 “解决技术问题的一种模型或模式”，它决定研究的领域、问题、程序和任务，具有强烈的排他性。根据技术规范，他把技术轨道定义为由规范决定的常规的解决问题的活动。它是一组可能的技术方向，而它的外部边界则由技术规范本身的性质决定。后来的一些研究试图鉴别这种轨道： 比如，萨维奥蒂发现，从1915年到1983年间，飞机发展有两条明显的轨道： 一是注重机身宽大胜于速度，如波音747、麦道1、道格拉斯DC10等； 另一条是注重速度胜于机身，如战斗机、超音速飞机等。比昂迪等根据人类对产品性能的追求和技术发展现状，总结出八条技术轨道： 降低生产成本、增加资本成本、提高寿命、规模经济、市场分割、快速服务、减少体积、更有效地利用资源。
技术轨道的变化常常意味着产业在发展方向、速度和结构上的变化。比如，从20世纪30年代到70年代，有一条很明显的基于高分子化学的技术轨道，它起源于德国化学家施陶丁格在20年代有关链状高分子化合物结构和性质的研究，这一研究导致了几族全新的材料包括纤维和合成橡胶的发现。生产这些产品的企业，是20世纪30年代发展最快的部门。从30年代到50年代，在这一轨道上有许多创新。但自60年代后，创新模式从根本性产品创新转向于工艺创新。到70年代，许多此类公司转向于生产非化学产品，创新数量大大减少。这意味着这条轨道已走到了尽头，产业已进入成熟和下降阶段。
最早提出创新群概念的是熊彼特。他在解释经济周期或波动时认为，除了战争、革命、气候等外部因素外，创新的群集和增长的非周期因素是经济波动的主要原因。他认为群集的原因在于，在成功的创新之后，许多企业会步其后尘，同时，创新倾向于集中于某些部门及其邻近部门。
在70年代末和80年代初对创新群的讨论中，大多数学者赞同存在着如下几个创新群集的因素。首先是由于基础科学和技术的影响，各种创新之间往往存在着普遍的技术连结，导致创新群的产生，比如，由于合成材料在化学上的相似性，某公司的一项创新就会增加下一项发明的可能。尼龙的发现为聚酯纤维打下了基础，聚苯乙烯塑料的发明导致了聚苯橡胶的发明等等； 其次是技术的相互依赖性，任何创新都不可能是孤立出现的，一项创新的能否成功及其成功后的效果常常取决于一些辅助技术创新的需要是否可能，特别是一些较重大的技术创新，既需要大量的辅助性技术创新的支持才能实现，同时在其实现过程中又会推动一大批技术创新，从而形成创新的群集。第三是创新群的出现与创新的模仿、扩散有关。模仿和扩散过程并不仅仅只是一种简单的复制，而是围绕初始创新展开的一系列二次创新，这些二次创新将完善初始创新，所有这些初始创新和扩散而致的二次创新便会形成创新群。加拿大学者德布瑞森近年来对创新群产生的因素作了系统的分析，他把这些因素分为外在于经济系统和内在于经济系统两类。属于外在于经济系统的有：
❶规范变化的不连续性。比如，用内燃机取代蒸汽机，便是火车动力规范变更的例子。一般而言，在新规范揭示的新领域，技术创新机会多于传统的技术领域。
❷技术辅助系统的差别。每一技术系统都有其核心部分，某些辅助部分可能会比另一些辅助部分性能好，那些性能差的和辅助部分构成技术瓶颈。创新会沿着这样的方向进行，使性能差的辅助部分与其它部分协调起来，也就是要解决瓶颈问题。
❸学习过程的累积性。一个部门往往可以从另一个部门的创新中学习，当这两个部门在技术上关联密切时更是如此。从而一个领域的创新会引发周围的创新。属于内在于经济系统的主要是范围经济，即由于可共同使用创新的投入 （如设备），如果由生产第一种商品的厂家生产第二种商品，则其单位价格将低于另一个厂家生产第二种商品的价格。其他内在因素还有创新利润、创新交易成本、独占性、创新诱导机制等。同时，上述各种因素不是孤立的，有些同时存在并产生协同效果。德布瑞森认为，创新的会聚可以是偶然的，但更重要的是，它可以是主观促成的，因此发展政策应结合创新的自然倾向，培育创新群。应着眼于技术系统和创新群，而不是单个创新能力。应减少交易成本，创造良好地创新环境，为创新群的产生提供土壤。