摘要: 根据多年外加剂从业经验，构建我国外加剂企业技术创新系统模型。通过对模型系统内部运行流程的剖析，揭示外加剂企业技术创新系统的独特运行机理，阐述外加剂企业技术创新系统的特点。
关键词: 混凝土外加剂; 技术创新系统; 模型; 运行机理
混凝土外加剂是继石子、砂子、水泥、掺合料、水后的第六种原材料，可以说是现代混凝土不可缺少的一部分。现代混凝土尤其是高性能混凝土技术的快速发展完全离不开外加剂的成功应用。自 1838 年木质素减水剂诞生以来，混凝土外加剂历经了萘系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸系减水剂等多代产品[1 - 5]。40 多年经济的高速发展，也使得我国混凝土外加剂行业蒸蒸日上。但行业经济的高速发展并没有引领行业技术产生重大突破，许多技术都是借助于技术扩散才得以掌握，真正在世界范围内引领技术走向的大概就是 2000 年以后聚羧酸减水剂母材合成技术了。外加剂行业的产业特点，决定了行业的分散特性，这种分散特性削弱了技术创新系统的有效构建及健康发展，从而阻碍了行业技术引领与突破。因此研究我国外加剂行业技术创新系统及其运行机理仍有重要意义。
提及创新，我们首先会想到奥地利经济学家熊彼特 1912 年出版的 《经济发展理论》[6]，熊彼特指出企业创新来源于 5 个方面: 提供一种新产品; 采用一种新的生产方法; 开辟一个新市场; 采用一种新的生产原料或供给来源; 实现一种新的工业组织形式。从本质上说，熊彼特的经济发展理论对创新的研究只是提出了一种 “黑匣子”，他说创新的内涵是企业家对创新要素的新组合，超额利润是这种创新要素全新组合的结果，并没有深入研究创新的机制、过程、模式、影响因素、创新系统等。本文从笔者多年外加剂从业经验出发，构建了我国外加剂企业技术创新系统模型。从技术创新系统的源动力分析入手，通过对模型系统内部运行流程的剖析，揭示了外加剂企业技术创新系统的独特运行机理，阐述了外加剂企业技术创新系统的特点，从外加剂行业技术创新角度剖析了 “创新黑匣子”。
1 技术创新系统模型
笔者从事混凝土外加剂技术创新 10 余年，对外加剂企业的技术创新系统的组成结构及运行过程非常熟悉，这个技术创新系统只有实力较大的企业才可以具备，一般中小型企业都没有建立完整的技术创新系统。整个技术创新系统由市场开发系统、技术研究系统、生产制造系统和管理系统共 4 个分系统组成。其中市场开发系统包括采购系统、销售系统及市场研究系统 3 个子系统; 技术研究系统包括信息系统、合成研究系统、复配研究系统和客户应用系统 4 个子系统; 生产制造系统包括母材制造系统、复配制造系统、辅材加工系统和安全环保系统 4 个子系统; 管理系统包括知识产权管理系统、财务管理系统、质量管理系统和人力资源管理系统 4 个子系统。整个技术创新系统组成一个有机统一整体，具体系统模型如图 1 所示。
从图 1 中可以看出，技术研究系统是整个技术创新管理系统大系统中核心部分，但其最终目标的实现离不开市场开发系统、生产制造系统和管理系统的协同作用。创新产品的实现首先要从采购原材料开始，超额利润的最终目标实现要通过销售系统来完成，技术开发过程中的外部环境信息要依靠市场研究系统获取。技术研究开发系统的工作主体是实验室开发。技术创新人员首先从信息系统获取创新源，而创新源的很大一部分来自于市场研究系统。技术创新人员通过整合企业内外部各种信息资源形成技术方案，就可以开始具体研究工作。混凝土外加剂技术研究包括外加剂母材的合成及终端成品复配两个环节，这两个环节是相辅相成的，终端产品的完成才标志技术开发研究工作的阶段性结束，但这种技术还不能称之为定型技术，在实验室研制的终端产品要通过生产制造系统批量生产后才能标志创新产品的技术定型。混凝土外加剂与其他精细化工制造业存在的一个根本区别是外加剂属于个性化定制产品，其应用对象是各种建筑工程的混凝土。由于工程不同，混凝土对性能的要求也不同，这就要求对应的外加剂匹配适应的应用性能。这些不同的应用性能一般都通过复配技术完成，建筑工程的差异性就导致了外加剂配方组成的差异性，因此外加剂技术创新人员一般在实验室研究中只对外加剂母材研究基本的复配应用技术，在实际应用时，要根据客户的具体工程混凝土特点进行针对性应用试验，这就是客户应用系统需要完成的功能，通过客户应用系统检验的定型配方才能作为最终成品发送给客户。技术创新人员在实验室中开发的合成技术和复配技术是否能够作为最终定型技术要通过生产制造系统检验后才能最终确定。一般情况下实验研制的技术参数在产业化过程中要经过微调才能够生产出合格的工业产品。例如无热源常温母材合成技术，在实验室研究中实验的体量一般不超过 2 kg，而在现代外加剂生产中，一般单釜生产量都在 5 000 kg 以上，不同的反应体量所产生的热效应也不同，处理热效应技术方法也就不同，这些技术差异最终都反映到工艺技术参数中，从而造成实验室工艺参数与工业化生产的技术参数差异。对应技术开发过程中的合成研究系统和复配研究系统，外加剂的生产制造系统也分为母材制造系统和复配制造系统。在外加剂的复配生产中，外加剂成品的很多性能 ( 一般都是非减水性能) 大部分都是通过辅材助剂获得的，采购的原始辅材状态千差万别，一般在正式使用前都要经过预处理后才能使用，例如固体辅材的溶解、高浓液体辅材的稀释等。这些辅材的加工技术对成品的性能影响也很显著，有时严重时甚至会形成质量事故，因此它也是生产制造系统不可缺少的一部分。
任何一项新技术或者创新产品，如果环保不达标，无法最终推向市场，也就无法实现真正的技术创新。安全问题始终是化工产业的警钟，精细化工行业发生任何安全事故，企业的所有业绩都将受到影响，国家项目审批部门在新产品审核时也是将安全审查放在首位，因此一项新技术或者创新产品其生产工艺安全系数不高是无法成功推向市场的，从而也就无法实现真正意义上的技术创新。技术创新人员在技术创新过程中要兼顾创新产品的安全、环保特性，安全环保系统是生产制造系统不可或缺的一个重要部分。
前文阐述的都是技术开发研究中的主体部分及流程支持部分，技术研究开发系统与市场开发系统和生产制造系统之间的协同是通过管理系统来实现的。我们知道，系统的一个重要特性就是系统要素集成的增值，这种增值离不开管理系统的支持，这是系统实现整体大于部分之和的先决条件。在管理系统中的人力资源系统是整个技术创新系统的前提，所有的技术创新活动及其各个环节功能的实现都需要人来完成，而且需要与对应岗位严格匹配的合格人员，技术创新系统中任何岗位的人岗错配，都将导致创新活动的失败。质量控制系统是保障产品质量的稳定而形成的，生产制造系统需要一整套完备的质量控制系统，才能保障生产质量的稳定。现代企业质量管理系统基本都采用 ISO9000 系统，这个通用的质量管理系统技术已经非常成熟，不但可以控制生产质量，而且从技术研发这个源头进行质量控制，涉及到外部市场和生产制造，从流程及规范两个角度保证产品质量的稳定，技术创新系统离开了质量控制系统的支持，其创新速度和效率将受到很大影响，甚至造成技术创新的失败。知识产权系统是技术创新过程的最后一个环节，技术创新的最终目的是获得超额利润，一项新技术或者创新产品问世后，在巨大利润的刺激下，会引来无数技术跟随和模仿，这就形成了技术扩散。技术扩散的速度决定了企业超额利润获取期限，当企业从技术创新完成的起始垄断阶段发展到技术扩散结束的充分竞争阶段，企业的超额利润也就降至零，如果技术跟随者模仿成功后，成功完成深度开发的二次自主创新，模仿跟随者很可能在后发优势下实现技术赶超并跃迁为新的市场垄断者，这对原企业构成重大威胁，甚至有可能形成一步落后步步落后的局面，严重时可能会被市场竞争淘汰。为了控制技术扩散的速度，企业一般从技术保密和申请知识产权两方面同时入手，尽最大限度降低技术扩散速度，因此知识产权系统在整个技术创新系统中也有着至关重要的地位。技术创新系统管理分系统中最后一个子系统是财务控制系统。财务系统主要是为技术创新活动提供资金支持，没有资金支持，所有技术创新活动都无法展开，它是技术创新活动顺利进行的基本保障。财务控制系统对创新活动的重要性随企业经济特性的不同而不同，在阿里巴巴、腾讯、百度、京东、摩拜、滴滴等新兴经济体行业中，资金是推动创新活动顺利进行的关键因素，可以说资金的充裕性直接关系到企业的存活，多少新兴经济体都倒在了资金断裂之路上。财务控制系统的融资能力直接关系到企业存活能力，上述这些新兴经济体成功的背后，无一不是强大资金的推动，或多或少都有关于资金风波的经典故事。外加剂企业虽然是传统制造行业，其发展理念并不完全依赖资金推动，但其财务管理系统也不可忽视，失去了财务的支持，一项技术创新不可能顺利完成。
2 技术创新系统的动力
2. 1 组织动力
企业为了满足自身的生存和发展，通过创新活动不断获得新的市场机会和创新思路，应用新技术去满足与时俱进的市场需求，使企业比竞争对手更快、更好、更有效地提高劳动生产率，提高产品质量，降低产品成本，提高市场占有率，实现超额利润，否则就会在激烈的市场竞争中被淘汰出局，这是企业建立技术创新系统、开展技术创新活动的源动力。企业技术创新系统各要素之间通过相互作用、相互影响，产生促使系统运动的作用力，这种作用力既可以是动力，也可以是阻力，这主要取决于作用力的方向，不同的作用力方向产生不同的系统运动方向。创新动力在作用过程中使得某些偶然性的、不正常的影响得以消除，更多地保留各因素之间的稳定、内在的、正常的相互作用关系，由此形成系统的正常运行机制[7]。组织的源动力从外在形式上主要来源于以下几个方面:
( 1) 市场需求的变化。我国大约在 2000 年左右，聚羧酸系产品就开始在市场中获规模化应用，某些大型工程，例如三峡大坝、高速铁路，从建筑耐久性出发，需要强制使用聚羧酸系外加剂，这是市场需求的重大变化。企业要想持续发展，必须根据市场需求及时推出创新产品，这是技术创新的市场需求拉动所致，它是技术创新的一种主要源动力。
( 2) 市场竞争的需要。我们仍然拿聚羧酸举例。随着聚羧酸系产品在国内应用的普及，技术创新的扩散使得市场竞争开始加剧，创新企业的超额利润持续降低，企业迫于生存的压力只能开展持续技术新活动。一开始聚羧酸系产品整体成品都需要从国外进口，随着市场竞争的加剧，国内部分先进企业通过技术创新掌握了成品复配技术，这些企业由于技术创新而又重新获得优势。随后，随着技术扩散以及市场竞争的进一步加剧，部分企业在技术创新的推动下掌握了母材合成技术，这些企业再次获得发展优势，这也是技术创新的市场需求拉动所致，它也是技术创新的一种主要源动力。
( 3) 政府的强制管理。改革开放 40 年的高速发展，经济水平获得大幅度提高的同时，资源环境也承受了极大的压力，经济发展已不可持续。国家及时出台了环境保护政策，企业为了达标排放，必须进行技术创新，降低环境污染，这方面构成了外在的强制推动力，这种推动力不是超额利润创新的主要源动力。
( 4) 中央和各级地方政府从提高国家整体技术创新能力、保障国家科学技术安全、促进经济社会和谐发展出发，采取相关政策措施诱导、促使企业进行技术创新。企业在高额政策补助的诱导下，按照国家政策导向不断推动技术创新，这就构成了企业技术创新的外部诱导力量。这种诱导力量也不是超额利润创新的主要源动力。
( 5) 创新主体在利益需求得到一定满足时，为了实现自我价值而产生的对技术创新的不懈追求，这反映了技术发展本身的需要。例如企业发展到一定阶段，虽然在市场处于绝对垄断地位，例如微软公司，但在企业发展的惯性作用下，出于对科学的尊重、社会的责任以及技术本身的发展惯性，仍然不断进行技术创新。计算机操作系统的不断升级即是这种动力的最大体现，它构成了技术创新的另一种主要源动力。
2. 2 个体动力
马斯洛需求理论[8]把人的个体需求分成生理需求、安全需求、爱和归属感、获得尊重和自我实现五类，依次由较低层次到较高层次排列。在自我实现需求之后，还有自我超越需求，但通常不作为马斯洛需求层次理论中必要的层次，大多数会将自我超越合并至自我实现需求当中。马斯洛认为，生理需求是人的基本需求，只有这些需求得到满足以后才会产生其他层次的需求。5 种需求像阶梯一样从低到高，按层次逐级递升，但次序不是完全固定的，也有种种例外情况。只有低层次的需要得到满足后，其他更高一级的需求才能成为新的激励因素，而到了此时，这些已相对满足的需求也就不再成为激励因素了。自我实现的需求是最高层次的需求，是指实现个人理想和抱负，发挥个人的能力达到最大程度，最终达到自我实现境界的人，完成与自己的能力相匹配的一切事情的需要。也就是说，人必须做与其需求和能力相匹配的工作，才会感到最大的快乐。马斯洛指出，一个人对尊重和自我实现的需要是无止境的。同一时期，5 个基本需求中的一个或者多个可能同时存在，但同一时刻总有一种需要占支配地位，对行为起决定作用。各层次的需要相互依赖、相互影响和相互重叠，高层次的需要发展后，低层次的需要仍然有可能存在，只是对行为影响的程度有所变化[9]。经济学认为，社会人是 “理性经济人”，“理性”和 “经济”这两个属性诞生了商品经济。从本源上看，企业技术创新系统乃至企业的发展都根源于人对利益的需要，即利益驱动力是人与人之间、人与环境之间的根本性动力，是一切人类活动的动力源泉。
理性经济人和马斯洛需求理论共同决定了技术创新系统的个体源动力，是它们共同决定了社会人在各个不同时期的行为。企业技术创新系统的形成起源于企业的组建，而企业的组建来源于企业家，企业家的创新精神是企业技术创新系统形成的源动力。企业家为了追求超额利润，将各种创新要素进行新组合，产生了新的企业及企业技术创新系统。
技术技术创新系统正是在上述各种源动力的作用下推动技术创新系统各要素按照既定的轨迹循环往复运行的。
3 运行机理模型
3. 1 母材技术创造运行机理
企业家整合各种生产要素组建新企业以 后，为了可 持 续 发 展，同时也会组建技术创新系统。企业技术创新系统成立以后，系统内各个要素在统一的管理制度下开始运行。技术创新始于技术开发。目前我国混凝土外加剂企业产品链延伸范围参差不齐，20 世纪 70 年代刚开始时以单纯复配型企业为主，后期随着技术扩散，国内部分企业通过技术创新掌握了萘系母材的合成技术，企业技术创新就涉及到合成和复配两个环节，首先是母材合成的技术创新，然后再针对母材开展相应的配套复配技术，才能得到最终的可以出售的成品。后期的含氮系列外加剂、脂肪族系列外加剂等外加剂的出现，技术创新仍然遵循着合成 + 复配的双螺旋系统模式。2000 年前后，聚羧酸传入我国，刚开始也是与传统外加剂的技术创新模式一样，也是合成 + 复配的双螺旋模式。后期随着外加剂产业高速发展，企业竞争环境加剧，部分实力型企业开始涉足聚羧酸母材的上游大宗原材料———聚醚的生产。这样整个技术创新系统就涉及到聚醚合成、母材合成和成品复配 3 个环节，技术开发参数的未知变量增加，技术创新的复杂程度也大幅度上升。但总体来说，具备聚醚生产技术的企业尚属少数，不能代表外加剂行业的主流，因此在本文的技术创新研究中，我们仍采用母材合成 + 成品复配的二元技术创新模式。
为了详细剖析母材技术创造的过程，我们构建了图 2 所示的母材技术创造机理模型。
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