摘 要: 数字技术背景下集成电路产业颠覆性创新模式是什么? 现有理论鲜有系统性研究。为弥补空白，基于颠覆性创新理论并有机整合数字技术文献、产业技术轨道理论、商业模式创新理论，对欧比特与乐鑫两企业运用探索性多案例法，首先界定数字技术背景集成电路产业颠覆性创新概念，然后形成 3 项研究成果: ( 1) 阐释数字技术创新轨迹与产业技术轨道“螺旋同构上升”机制，提出“双轨匹配结构”; ( 2) 揭示商业模式创新 “螺旋迭代上升”机制，提出“价值闭合循环系统”; ( 3) 明晰“双轨匹配结构”与“价值闭合循环系统”作用机制，构建数字技术背景我国集成电路产业“双螺旋同构迭代上升”颠覆创新模式。
关键词: 数字技术创新轨迹; 产业技术轨道; 商业模式创新; 集成电路产业颠覆性创新模式
2020 年初，新冠疫情激增智能会议、智能医疗、在线课堂等新消费场景，集成电路产业迎来技术系统变革与重新整合产业生态链的机会窗口。国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》曾多次提到“云计算、物联网、大数据等新业态快速发展，集成电路技术演进出现新趋势”，不同技术有机结合推动引导重大颠覆性技术创新[1]，新一代国产 SoC 芯片突破自主可控、高智能高可靠低功耗功能特点和关键技术[2]; 伴随产业数字化转型，商业模式创新兼具开放思维与前瞻思考，对现有商业模式重新配置及优化[3]。总体而言，技术创新和产业结构不断进步推动我国集成电路复杂度提高[4]，产量年均增长率远超全球整体水平[5]，领先企业持续释放经济价值优势与顾客价值优势，具备引领我国集成电路产业与先发国家产业新兴赛道换道超车的核心竞争力。我国集成电路产业如何深化改革开放，与以大数据、物联网、人工智能为代表的数字技术相互赋能，实现自身可持续颠覆性创新，占据全球市场领先位置，对于落实十九大报告“突出颠覆性技术创新” 以及国务院《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》“探索构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制”，具有深远战略意义与重大现实意义。
以往集成电路产业研究主要强调企业绩效评价体系等内容，国内学者大多强调构建上下游协同发展产业生态格局[5]，王振等[6]最早提出商业模式创新是台湾产业发展和技术赶超绩效关键因素。颠覆性创新自 Bower [7]等首次提出以来，特指颠覆性技术及产品，泛指服务与商业模式带来革命式创新; 国内研究主要聚焦低端市场后发企业颠覆性技术识别、演进路径及颠覆性创新影响因素、预测[8]; 国外研究集中分布在颠覆式创新理论，商业模式创新及产业颠覆式创新形成机理，越来越关注产业层面颠覆式创新可持续发展，物联网技术下企业颠覆式创新等问题[9]。近来，国内一些学者揭示了商业模式创新视角下颠覆性技术应用创造价值优势过程[3]，分析了数字技术和商业模式创新促进包容性市场构建问题[10]。然而，现有研究缺少数字技术创新轨迹与产业技术轨道以及商业模式创新作用机制探讨，忽略了从三者作用机制出发对我国集成电路产业颠覆性创新模式深入研究。为弥补现有研究空白并进行理论拓展，本文整合以往相关研究成果探索性界定我国集成电路产业颠覆性创新概念，运用探索性多案例研究法结合扎根理论构建我国集成电路产业颠覆性创新模式。
1 文献综述
1. 1 颠覆性创新
Christensen 和 Bower [7][11]基于磁盘驱动、钢铁和液压挖掘机等行业新进入企业，提出它们对原有市场主导技术破坏性创新是一种颠覆性创新。 Christensen [12]从产品或服务性能、时间、价值 3 个维度界定颠覆性创新概念，认为颠覆性创新并非沿主流市场需求维持或持续改进，而是通过非连续性创新给现有市场带来新价值。王俊娜等[13]提出基于价值系统视角的颠覆性创新分析框架，认为新市场颠覆和低端市场颠覆区别在于是否创造新价值网络。颠覆性创新理论本质上是一种竞争反应理论，后发企业引入与现有产品不同价值主张的新产品或服务，吸引新兴群体快速抢占新市场，不断提高产品或服务性能侵入高端市场，最终占据主流市场[14]。平台使产品或服务相互依赖性、互补性增强，企业围绕内部平台、供应链平台、行业平台组建商业生态系统，颠覆性创新成为平台重新配置、利用行业生态系统有限资源无限大创造价值实现组织变革的有效路径[15]。Christensen [11]提出完善的颠覆性创新理论，分为三种类型: ( 1) 市场创造型。将复杂昂贵产品转化为更便宜、可替代产品，创造一个威胁市场占有者的新市场; ( 2) 持续创新型。使好产品更好，对维持竞争、提高盈利能力很重要，通常属于在位者; ( 3) 效率创新型。用更少资源做更多事情，市场竞争力影响力和在位者相同，导致在位者由于缺乏效率和响应能力被淘汰。
1. 2 技术轨道与创新轨迹
技术轨道反映技术演化轨迹路径依赖[17]。宋宇[18]认为产业技术轨道借助原有技术能力使技术关键部分发生破坏性创新，跨越甚至开创新轨迹。张杰等[19]提出产业技术轨道是由掌握核心技术能力或技术商业化能力的核心企业、供应商、政府机构、高校科研院所以及竞争者组成的合作网络。产业技术轨道创新由网络成员共同演化商业生态系统产生特定创新模式，引导创造创新轨迹[20]。张立超等认为[21]特定技术范式进步轨迹形成技术轨道，是不同企业沿不同技术路线进行创新投入活动的抽象。创新轨迹不能跨越现有技术轨道，颠覆性技术创新会失败[22]。
1. 3 数字技术背景商业模式创新
商业模式研究企业为谁创造以及如何创造、分配、传递价值，通过客户需求、价值主张、关键流程、关键活动、关键资源等影响绩效和竞争优势[23]。价值主张通过价值捕获、缺失、破坏、机遇有效识别利益相关者需求，可持续商业模式创新通过价值剩余、缺失、遗漏、破坏实现经济价值创造和为客户创造新价值[22]。
数字技术颠覆带来商业模式新范式，以客户为中心反映不断变化的需求，参与开放在线协作[24]。物联网技术通过新互联及智能化产品改变工作、生活场景，被视为颠覆性技术[25]，彻底改变用户对智能产品或服务价值感知方式[26]。大数据从物理对象自动获取存储云平台，供人和机器自由访问，商业模式发生巨大变化[27]。开放平台生态系统的商业模式创新被视为数字平台技术潜在实现者，两者可高度兼容，数字平台技术商业模式创新通过多维度释放数字技术不同领域市场活力[15]。以融合生成为特征的数字技术，借助商业模式创新重新配置和利用商业生态系统各成员现存关系，为新进入企业通过平台相互渗透和获取互补性资源破坏现有市场提供机会[28]。
1. 4 文献述评
由文献回顾可知，以往研究主要集中以下三方面: 首先，以大数据、物联网、人工智能等为代表的数字技术具有颠覆性潜力，带来商业模式新范式。其次，数字技术跨界融合各产业共性技术，革新商业模式价值创造路径、价值获取方式。其三，商业模式新范式需要依靠平台商业模式创新深化数字技术应用，被视为新进入企业颠覆性创新有效选择。另外，现有文献鲜有集成电路产业颠覆性创新、数字技术与其相互赋能优选商业模式新范式的系统性研究，国情决定此研究刻不容缓。本文认为，数字技术背景我国集成电路产业颠覆性创新内涵应是综合现有文献结合国情加以拓展的探索性概念，范围从科学原理、颠覆性技术、破坏性商业模式、价值网络、产业生态系统到社会经济效益等，更多倾向于引导产业走向成功的颠覆性创新。内涵界定为: 基于科学原理根本性突破，产业技术轨道同构数字技术创新轨迹耦合赋能重大颠覆性技术创新，商业模式创新与双轨匹配结构耦合赋能顾客价值网络提升经济价值优势，三者协同共演推动低成本扩张、高性能领先、强引力突出，积极拓展与创造新产品、新应用领域、新市场需求，实现产业“蛙跳 + 奔马”式发展，产业生态系统由国产替代技术追赶到全球高端市场创新引领，造福社会、恩泽众生、富民强国。
2 研究设计
2. 1 方法与案例选择
本文采用管理学领域常用的探索性多案例研究法进行实证分析[29]，有利于构建理论并发现新理论[30]。案例企业选择标准设定为: ( 1) 集成电路行业代表性企业; ( 2) 市场主流用户覆盖范围尽可能多样化; ( 3) 企业所在地是我国集成电路行业主要分布区域，最后筛选出欧比特宇航科技股份有限公司与乐鑫信息科技股份有限公司为研究对象。欧比特拥有设计、封装测试较为完整产业链一体化模式，乐鑫代表无晶圆厂生产设计模式，分别来自我国集成电路行业主要分布区域泛珠三角、长三角，确保案例研究效度与信度。详见表 1。
2. 2 数据收集与处理
为提升信度与效度，形成“三角证据链”，本文采用半结构化访谈、调研一手资料、搜集二手资料等方法获取数据。二手数据来源包括企业官网、各类网站新闻报道、上市公司年报、行业研究报告、中国期刊网全文数据库文献、管理层公开宣讲等，提炼访谈提纲; 对两家企业长期追踪，积累并丰富一手数据。具体内容为: ( 1) 半结构化访谈。对两家企业高管、技术人员、资深用户、电子发烧友等以多种形式访谈，每次共计 1. 5 - 2h，文字资料整理共计 3. 5 - 4 万字。( 2) 实地调研。通过企业实习实地走访考察，与技术人员交流，观看宣传片、纪录片等资料。 ( 3) 二手资料。利用互联网工具搜索功能，在各大网站搜集所有资料。
2. 3 数据编码与分析
本文采用 Strauss 和 Corbin [30]程序化扎根理论处理数据，通过开放式编码、轴心式编码、选择式编码，运用归纳与演绎等分析方法，自下而上构建理论。首先，使用理论术语从原始数据提炼初始概念作为重要主题逻辑主线，用语义分析法从初始概念总结初始范畴，形成“开放码”。得到 280 个初始概念、抽象出 96 个初始 范 畴; 然 后，借 鉴 Strauss 和 Corbin“发生条件/行动过程/产生结果”分析框架，重新打开编码表分析初始范畴及其因果关系，确立副范畴、主范畴范围直至形成逻辑闭环，建立“轴心码”。获得 10 个主范畴、21 个副范畴; 最后，重新评估所有轴心码比对主范畴内涵、性质，结合原始资料逐一分析主范畴逻辑关系，建立理论框架。详见表 2、3，图 1。表 2 为开放式编码示例。
3 研究发现
本节基于我国集成电路产业颠覆性创新内涵，根据案例企业编码分析阐释主要理论范畴及其关系，揭示推动产业颠覆性创新作用机理，构建我国集成电路产业颠覆性创新模式。
3. 1 产业技术轨道
产业技术轨道是领先企业基于技术生态系统与协同创新网络形成的主导技术范式，能够实现规模经济效益并提高核心竞争力，分为产业核心技术、技术轨道 2 个维度。
( 1) 产业核心技术
产业核心技术是领先企业基于特定技术生态系统自主可控、用于生产线的核心技术体系，保障产业生存与发展核心竞争力。两家企业围绕 SoC 芯片技术分别建立技术生态系统作为内部基础架构，针对产业关键领域全方位布局研发创新活动建立技术关联性，保证核心技术始终位列国际前沿。例如，“研发 AISoC 芯 片 玉 龙 810 充分表明我国宇航 SPARCV8 处理器 SoC 芯片技术指标及应用程度已赶超国际水平。”( 欧比特，总经理) 颜董事长公开介绍“2010 年瞄准三维立体封装技术前沿，建成亚洲第一条宇航标准级别‘SIP 立体封装微系统数字化生产线'，堆叠技术赶超世界领先企业。”“音频开发板 ESP32 - LyraTD - MSC 和 ESP32 - LyraT 是对语音技术发展趋势敏锐回应，关 键 是 ESP32 - WROVER 模组。”( 乐鑫，网站新闻报道) 协同创新网络是技术生态系统获取关键技术资源的外部管理架构，成员一般包括供应商、合作伙伴、用户、机构投资者、政府部门、科研院所、高校等，具有自组织性、共演性、扩散性特征。例如，“2011 年全资子公司和中国航天科工三院合作研发物联网技术。”( 欧比特，审计年报) “产业链下游并购整合。”( 乐鑫，审计年报)
2) 技术轨道
技术轨道是领先企业特定的产业核心技术范式，在横向、纵向 2 个维度发展路径依赖。横向维度主要依靠先进技术积累与前沿技术探索，强化技术资源整合、配置、创新能力，提高核心技术能力与拓宽产业应用领域。纵向维度依靠研发团队“学转干”经验组合，开发、积累新知识，辅助型知识创新加速推动技术迭代，产生规模经济效益; 集成电路本身及终端系列都被产业链视为复杂化产品，研发团队“干中学”探索各环节技术知识关联性并构建广泛的知识网络，互补型知识创新提高技术先进度，包括互补型关系、市场、文化、战略、组织等，尤其是基础研究与应用性技术内容耦合带来重大核心技术突破直至颠覆性技术，不断生成技术标准。例如，欧比特颜董事长公开介绍“投入嵌入式技术、操作系统软件和智能控制研发，2003 年诞生国内第一块基于 SPARC V8 处理器架构的嵌入式 S698 芯片，打破国外产品垄断和对我国航空航天核心元器件技术封锁，评为标杆企业。”乐鑫某用户访谈时说“ESP32 - S2 乍一看会让人以为只是类似 ESP32 - PICO 变种，亲身试用后会发现是一款全新设计芯片，支持 Wi - Fi HT40 和多达 43 个 GPIO。”
3. 2 数字技术创新轨迹
数字技术创新轨迹是领先企业基于产业技术轨道独创的数字技术创新范式，分为数字技术创新、创新轨迹 2 个维度。集成电路产业技术轨道成功跃迁须与数字技术创新轨迹深度耦合。
( 1) 数字技术创新
人工智能、物联网、大数据等新一代数字技术，具有通用性与更高技术极限，为我国集成电路产业技术范式根本性变革打开机会窗口。数字技术创新是由领先企业针对产业核心技术自主开发与重新设计的新数字技术体系，将核心技术与人工智能、物联网、大数据等新一代数字技术分门别类融合，为前沿领域产品或服务创新关键问题提供丰富的核心技术解决方案。非均衡条件下不同门类技术性能协同演化是探索新数字技术体系的大难题，研发团队成立了“工程师前沿技术小分队”专攻基础原理“二次开发”，跨技术轨道多次多元探索技术融合可能性，技术知识深度融合锁定数字技术创新方向并不断自我强化，保证新数字技术体系成为产业主导技术范式的核心子范式。技术融合本质上是一个有待时间验证的复杂科学现象，包括单个数字技术相对重要性及技术融合整体性能，为技术轨道整合新数字技术体系实现两者知识内容耦合，加速颠覆性技术开发，努力创造数字化生态。例如，“通过 ESP - AT 指令可快速加入无线网络、连接至云平台、实现远程传输数据和功能控制，保持所有设备无线互连。”( 乐鑫，技术人员; 网站新闻报道)
( 2) 创新轨迹
创新轨迹是由领先企业基于独有的数字技术平台，挑战一切不可预测核心技术市场化应用的一系列创新活动。数字技术平台兼容性与开放性是重要驱动因素，是新数字技术体系创新的基本平台。平台具备系统创新集约化优势，集中整合核心用户群缄默知识、其他社会隐性知识，重点联合社交媒体、其他各种互联网应用程序发挥核心用户知识共享渗透效应，共同创造“平台 + 核心用户群”长尾效应。平台包括专业化供应商型( 如欧比特绿水青山一张图) 与专业化服务中心型( 如乐鑫开源社区) ，一旦核心用户积极主动共享新产品认知或配套服务信息，便为新数字技术体系基于平台扩散营造了更开放、更兼容的市场环境，增加各层级用户与领先企业直接交互意愿，发挥系统创新规模化优势，能在短时间内创造经济价值优势，具有颠覆性技术性能。例如，“2014 年芯片式卫星研制、搭建太空信息平台及大数据平台，整合铂亚信息图像分析处理技术和视频分析算法技术，2016 年整合智建电子大数据运维服务技术。”( 欧比特，审计年报) “与合作伙伴共同开发云 LoT 平台。”( 乐鑫，网站新闻报道)
3. 3 产业技术轨道与数字技术创新轨迹关系
集成电路产业分层模块化架构特征使上中下游技术资源分布具不对称性、耦合性，带来技术轨道与创新轨迹动态匹配的不确定性、非线性、突发性，两者相互交叉时可能发生技术中断，技术轨道不能跨越创新轨迹时颠覆性技术会面临失败风险。因此，两者需快速同构并深度耦合形成“双轨匹配结构”，经历“同构→解构→重构”演化过程引导颠覆性技术创新。先通过数字技术创新与产业核心技术内容耦合，拉动“共性技术 ← → 核心技术 ← → 颠覆性技术 ← → ”循环演进，生成共演、自旋、上升的“同心圆技术能力结构”; 然后同构会激励大量异质性企业与数字技术平台建立新合作关系，亲密程度不同使得彼此频繁互动或间歇性交流，技术轨道伴随成员间 “蛙跳式”协作关系持续演化，突变时刻借助中心性引力作用带动产业链联动爆发颠覆性创新。总言，技术轨道需借力“双轨匹配结构”成功跨越创新轨迹，快速、精准、稳健地抓住机会窗口引导重大颠覆性技术创新，产业核心技术范式发生根本性变革。
两家企业积极构建双轨动态匹配结构，捕获颠覆性技术皆可商业化的所有潜力，深耕组织内部建设沿“研发闭环 ← → 技术闭环 ← → 新 产品闭环 ← → ”技术路线，不断开发新性能、高性价比产品满足核心用户群需求，高性能、高附加值“爆款”型产品满足潜在用户群需求，最终覆盖主流用户群。例如，“绿水青山一张图项目需要卫星星座及大数据技术链支撑，技术链之源始于我们宇航电子芯片核心技术国产化、自主可控化”( 欧比特，总经理) ; “腾讯云 IoT - 乐鑫智能照明方案整合了我们的无线通信协议，提供语音控制、远程控制、智能调节色光色温、自定义场景、传感器自动关联控制等多项功能。”( 乐鑫，网站新闻报道) 同时，企业都很重视多元化平台创新能力的整合与重新配置，包括资本平台、卫星大数据应用平台、开源社区等，集中关键资源与管理核心，重点建设数字技术平台增加协同创新网络关系粘性，实现创新轨迹与技术轨道内容耦合并向更有潜力的新领域拓展，重视基础研究新进展与关注重要原理新突破，提高产业技术轨道核心主导力量。例如，“联合中科院微小卫星工程中心合作研制芯片式卫星及应用，先后建立博士后创新基地和院士工作站”( 欧比特，审计年报; 总经理) ; “与多家国内知名高校建立合作联盟、产学研校企合作基地，保证技术人才储备。”( 乐鑫，审计年报; 技术人员)——论文作者：张璐阳1 ，戚聿东2
