基于链环回路模型的低碳技术创新发展策略

洪燕真 刘燕娜 余建辉

(福建农林大学经济与管理学院，福建 福州 350002)

全球气候变暖及其所触及的能源、生态、水安全等重大问题引起国际社会对碳排放及现有经济发展模式的反思。1992年《联合国气候变化框架公约》的通过拉开了全球合作应对气候变化的序幕;1997年的《京都议定书》对主要工业国家的温室气体排放量做出了更为明确的规定;2009年12月召开的哥本哈根会议，要求重新架构一个有执行力的行动纲领。近年来，由于中国经济的快速发展导致对能源生产和消费需求的迅速增长，目前中国的温室气体排放总量已居世界第二位，有预测称2020年我国温室气体排放量将达到81.45亿t，超过美国成为世界第一大CO2排放国［1］。中国已确立了发展“低碳经济”的道路，并采取了一系列的应对措施，体现了一个大国的责任感和建设资源节约型、环境友好型社会的决心。国外对低碳经济的研究相对较早，一些发达国家纷纷制定了以低碳为目标的新的经济发展模式，并已经开始从产业政策、能源政策、技术政策、贸易政策等方面进行了一系列重大调整［2－3］。国内对低碳经济的研究主要集中于探讨发展低碳经济的意义、战略以及国外经验的借鉴比较，以定性研究居多［4－7］。有部分学者从经济发展、能源消费与碳排放之间的关系定量分析了碳排放的主要影响因素［8－10］。当前虽然也有研究指出我国推进低碳经济发展可以从区域、产业、机制、技术4个层面来考虑［11］，但关于技术的研究更多关注低碳或无碳技术本身，从低碳技术创新层面研究低碳经济发展思路的研究很少。本研究拟从技术系统和管理系统的角度分析低碳技术创新的结构，并建构了一个基于链环回路模型的低碳技术创新发展模式的分析架构。

1 低碳技术创新文献回顾

“低碳经济”一词最早正式出现于2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》，指以低能耗、低污染为基础的绿色生态经济［5］。此后，国内外学者对低碳经济的概念、内涵、实现方式以及价值等方面给予了自己的理解和探析。在概念及内涵上，学者们主要提出节约能源和减少温室气体排放两个范畴，提出减少能源消费和增加可再生能源及清洁能源使用［2］，从而减缓全球气候变化，实现经济和社会的清洁发展与可持续发展［6］。从实现方式上，普遍认为应通过技术创新和制度创新甚至组织创新来实现能源效率和能源结构的优化，如付允等认为低碳经济的发展模式就是在实践中运用低碳经济理论组织经济活动，将传统经济发展模式改造成低碳型的新经济模式［6］。当前，对于发展低碳经济的价值实现主要从“道德价值”或“社会价值”方面阐述，如有学者提出低碳经济是中华传统文化“天人合一”、“道法自然”、“仁信礼德”与当代“和谐社会”的价值通道［12］。但现有研究从市场价值的角度论证低碳经济的相对较少，而在科技创新的经典“链接”模式中，通过链接实现价值活动的双向反馈机制是创新系统的重要组成部分，更是科技创新能否成功的关键［13］。20世纪80年代以来，许多文献开始探讨以价值活动之间的链接关系为基础，能够平衡科技与市场驱力，且考虑“成本”效益的创新模式［14］。其中，Porter提出的价值链理论被奉为“链接”模式的经典，他认为价值活动之间应透过链接建立双向的反馈机制，使技术与市场获得平等互动的机会［13］。Stephen Kline于1985年提出了科技创新过程的链环回路模型。它将技术创新的各个阶段与现有的知识技术存量和基础研究联系起来，同时考虑了创新各个环节之间的反馈关系，对于技术创新过程具有较好的解释力。该模型力图把技术创新的各个过程都包含进来，提示出链接创新活动要素的五条路径:①创新链(chain of innovation)，反映了从市场调研开始，到产品解析设计、详细设计、生产产品，最后到产品销售的一个链条。②反馈环路(feedback links)，用以链接创新过程的后期与前期。③创新链与研究活动的联系(connections to research)。这个联系是通过知识(研究活动产生的，或者创新链产生的)传递的。④发明与设计活动与研究活动的直接联系，这是因为发明往往是研究与开发之间的纽带;⑤产品与研究之间的直接联系［15］。链环回路模型提出后被认为更加准确地描述了技术创新的过程。低碳经济的发展很大程度上受诟病于其成本效益优势不显著及其可能引起的经济效益与生态效益的矛盾。因此，本研究基于链环回路模型，拟通过对科技创新链中价值的链接，把产品的创新链、发明设计、研究活动以及反馈的各个环节有效整合，探索将低碳技术创新概念转化为具有市场潜力的产品和项目并实现成本优化的发展思路。

2 基于链环回路模型的低碳技术创新系统

2.1 低碳技术创新系统的结构分析

Lundvall指出，创新系统是指由生产、扩散、知识的使用等元素与相互关系交互影响所组成的系统［16］。所谓低碳技术创新是以低能耗低污染，低排放和高效能、高效率、高效益为基础，通过技术创新实现节约能源资源、保护生态环境和节能减排的技术创新模式。Jolly从产品生命周期的角度分析创新价值链，提出商品化的五个阶段，包括想象、培育、实体展示、推广以及维持;而兴趣鸿沟、技术鸿沟、商品化鸿沟以及扩散鸿沟则是创新进展到不同阶段需衔接的四个环节(图1)［17］。以下结合这种区分，从技术系统和管理系统两大部分分析低碳技术创新过程中的各个环节。

图1 商品化概念图［17］Fig.1 Map of commercialization concept

2.1.1 低碳技术创新的技术系统

发展低碳经济主要取决于新的低碳技术的研发应用和现有低碳技术的普及推广［18］，它是经济发展模式和社会消费模式向低碳方向转变的基础。从技术系统的角度看，将创新的观点、概念或技术镶嵌到实际的实体组件、产品雏形里面是其主要的工作［14］，因此，技术系统主要是创新技术选择的策略规划，包括低碳技术预测、技术开发、应用和研究。此外，技术系统的规划与开发需要社会认同性的整合和社会支撑体系的建立，因为只有低碳技术的新观点、概念和技术及时地得到体现并依靠价值活动之间的技术链接使整个技术发展产生路径依赖，低碳创新系统才能得以实现。

2.1.2 低碳技术创新的管理系统

当前低碳经济的理念更强调的是一种社会价值的追求，而对于产业发展来说，经济价值最大化才是最强大最持久的驱动力，如何在创新链中实现两大价值系统的结合是发展低碳经济的重要切入点，因此，低碳技术创新的管理系统具有特殊的重要性。在技术创新系统中，管理系统负责将负载着创新概念的组件、产品雏形转化为可供销售的商品，即将技术创新成果转换为经济产出，而社会系统的最终目标也是透过某些价值活动将创新概念或技术商品化［14］。因此，在低碳技术创新技术系统的基础上，管理系统侧重于通过整合销售与反馈机制，将人们现有与未来的需求连结到社会系统的价值活动中，启动新的创新历程，并成为不断创造附加价值的循环系统。由于低碳技术创新具有一定的正外部性特征，其创新活动往往具有高度的风险和不确定性，仅满足技术系统为核心的价值链不足以满足技术商业化所需具备的条件，低碳技术创新一方面要注重技术扩散的效应，另一方面要注意社会采纳。因此，在技术的示范与推广、知识产权保护、销售模式的选择与设计、产品的销售与管理等方面需要高水平的管理系统，其中，政府应在连结科技政策与产业政策之间的鸿沟上发挥重要作用。

2.2 低碳技术创新系统的链环回路模型构建

世界正迎来以低碳经济为核心的产业革命，在减排与发展低碳技术创新方面的努力将成为各国时代责任的重要体现。对中国而言，低碳技术所涵盖的能源及重工业领域都是GDP的支柱产业，对于生态和经济矛盾的争论在短时间内也无法平息。那么，如何通过整合所有社会力量的创新源，调动各创新主体的参与性，通过价值链接实现低碳经济价值和生态价值、社会价值的统一是一个重要而长期的问题。以下基于链环回路模型的理论框架，将低碳技术创新过程看成以下主要路径:

(1)低碳技术创新链，在图中由字母 C代表。Edgerton提出，发明与创新很少导致使用，而使用经常导致发明与创新［19］。价值链理论认为科技创新应始于市场需求，低碳技术的正外部性特点更决定了其对社会价值认同和社会资源整合的更高要求。因此，低碳技术创新链条的出发点——潜在市场包括了现有和未来的技术需求以及政府基于宏观调控和产业协调的计划等。在潜在市场的推动下，低碳经济发展中所需的低碳技术得到发明与设计。技术扩散理论和市场营销理论都强调，技术或创新产品的传播始于早期的采用者。这些早期采用者通过示范效应的溢出，降低了追随者因创新的不确定而带来的风险，从而使技术或创新产品富有效率地扩散出去，低碳技术的传播更需要关键采用者的示范效应。如果技术在示范环节中被证明难以推广，则在知识和研究系统的重新审视下应进行再设计与生产。因此，该链条的第3、4链环为“低碳技术创新示范项目实施”和“重新设计与生产”。此后，低碳技术产品推向市场并实施管理。

(2)低碳技术创新的反馈环路，在图中由字母f和F代表，其中，F为特别重要的反馈。从整个低碳技术创新链来看，在第1条路径(C)中，每一个正向的回路都伴随着反向的反馈回路，而每一次反馈都是对低碳技术的经济、社会、生态等效益的不断审视。当低碳技术成为商品并投入市场后，市场的检验将是最重要的反馈，它将为下一个链环的市场需求做出判断。

(3)低碳技术创新链与研究活动的联系，在图中体现为K－U，1－5的知识传递过程。如前所述，技术创新源可能是多元化的。从相关文献及现实经验看，政府、非政府组织、高等院校、科研院所、企业等多种主体在发展的需要或社会责任的压力下纷纷推动低碳技术创新，充分调动了社会知识存量和各种社会硬资源及软资源。根据链环——回路模型，低碳技术创新源的选择基于社会的知识总存量。当某个国家或某个组织的知识存量无法满足创新需求时，可以向外部知识库求助，然后根据外部知识库的丰度或成本高低决定是否进行低碳技术的自主研发。因此，本研究对链环回路模型的第3个环路进行改进和细化，提出了创新链与研究活动联系的5种可能路径。

(4)实践中的发明与技术改进活动与低碳技术创新科研活动的联系，在图中由字母D代表。发明与技术改进往往是研究与开发之间的纽带，特别是对于低碳技术创新而言，基于实践经验的技术改进和民间发明如果能通过有效的途径和机制被采纳，不仅将对科研活动提供第一手资料，更能反映消费者的实际需求和消费习惯从而更容易产生示范和推广成效。因此，应充分发挥民间科技能人、非政府组织和相关协会的力量，形成发明与设计活动与研究活动的有效联系。

(5)低碳产品与研究活动的直接联系，在图中由字母I和S代表。市场需求既是科技创新的出发点，又是科技创新的归属，市场需求是带动科学研究的长期动力。市场需求与低碳产品与研发活动的直接联系，能使研发的成果直接进入示范和推广，减少前期环节，缩短停留于研究开发阶段和前期工作的时间，增强满足技术市场或推动社会经济发展的能力。

图2 低碳技术创新的链环回路模型Fig.2 Link-loop model of low-carbon industry innovation

根据对低碳技术创新系统的结构分析和低碳技术创新链环回路模型的构建思路，可以将模型中的第1、2条路径从管理系统的角度加以强化，政策应在增加绿色产业高附加价值的经济利益与社会影响力上努力。关于研究与发明制造过程联系的3条路径可以从技术系统的角度理解(图2)。而在2个系统中，除了经由链接关系，“低碳技术创新示范项目”的沟通平台也能很好地传递创新价值。因此，低碳技术创新链环回路模型的构建有助于确定国家、非政府组织、企业、高校和科研院所等主体各自在创新活动中应该扮演的角色，也有助于企业管理人员和科技管理人员更好地管理与引导创新活动。

3 价值链视角下低碳技术创新发展策略

3.1 强化低碳技术创新技术系统以实现社会价值与市场价值的整合

低碳技术创新提供了合乎社会发展目标的技术创新价值和行为模式，是和谐社会构建的趋势。根据低碳技术创新的链环回路模型，技术系统(主要体现为第3、4、5路径)的完善能有效地引导和约束低碳技术创新在制度层面的某些功能，强化价值关怀在低碳技术创新过程中的制度约束作用［20］，从而有效地整合社会整体利益，实现社会价值和市场价值的融合:

(1)增强社会价值认同性和社会采纳。从潜在市场需求到应用研究的全过程来研究如何制定促进形成、完善低碳技术创新技术系统的政策，以使社会价值导向在每一个链环中得到强化并转化为实际需求，将“低碳”的社会价值转化为行为规范和价值理念，使社会采纳和市场价值得到稳定实现，这是低碳经济得以可持续发展的基础。

(2)增强社会资源的整合性。低碳技术创新来源于社会知识存量、发明与技术改进、实践部门的经验等社会资源，更离不开社会环境的支撑，应鼓励企业、中介机构、民间科技能人、非政府组织、相关协会、高校和科研院所等组织积极参与低碳技术的发明、设计与研究等活动，并加强合作。

3.2 充分发挥低碳技术创新示范项目对技术系统与管理系统的链接作用

低碳技术扩散的效应与技术采纳的成功与否直接影响着低碳技术创新是否成功，更是其价值体系实现的直接判断标准。因此，“示范项目”是连结技术系统与管理系统之间重要的价值活动。在低碳技术创新系统当中，“示范项目”同时也是加速低碳技术创新成果转化为商业应用的关键活动，是研究与市场之间的桥梁。可以通过建设低碳示范区、低碳产业集群模式、设立碳基金等示范形式，使低碳技术创新的社会价值转化为市场价值元素得到具体呈现，这将是提升低碳技术创新主体信心，并使低碳技术得到推广和社会采纳的有效形式。

3.3 强化低碳技术创新管理系统以提高产业附加值

在低碳技术创新的链环回路模型的第1条路径以及其反馈回路中，管理系统的主要任务是创造高附加值，提升价值链，促进低碳技术创新，其中，政策导向作用和政策服务系统的完善尤其重要。低碳技术创新是大势所趋，而其创新前期所面临的高成本、低市场接纳性以及技术的外溢性等问题都为创新者创造了风险和障碍，管理系统有责任为低碳技术创新创造良好的环境，健全生态建设的法律体系，通过各种奖励措施、补助和辅导机制、商品化的补助计划、运营模式的设计(包括公益的宣传)等方式，增加低碳技术创新高附加价值的经济利益与社会影响力，从产业的层次上带领其跨越技术转移与市场转移的鸿沟。

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