基于系统动力学的IT能力对企业技术创新作用机制研究
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摘 要
企业在增强竞争力，提升技术创新能力的过程中，IT能力发挥着重要的作用。基于此，首先在IT能力与企业技术创新的理论文献梳理的基础上进行剖析总结，运用系统动力学基本理论构建IT能力、创新概念构想能力、新技术研究开发能力、评价上市能力的因果关系模型，并运用Vensim PLE软件进行模拟仿真。然后分别对高素质人才占比、研发投入和IT能力进行灵敏度分析，研究发现：与企业高素质人才占比、研发投入增加相比，企业IT能力的提升对技术创新的影响最为全面。最后提出提升企业IT能力，促进企业技术创新能力提升的对策和建议，为企业技术创新提供决策参考。
关键词
IT能力;技术创新;系统动力学;作用机制
中图分类号： F273.1 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.074
0 引言
创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。而技术创新已成为我国创新引领领域驱动经济增长的新动能，其对加快企业产品结构调整、促进产业技术升级、转变企业经营方式具有重要意义。现代知识经济时代，对企业技术创新也提出了新的要求。科技的快速发展使产品的生命周期明显缩短，持续创新的节奏加快，增加了技术创新系统工程难度和复杂性。
企業运用IT能力，及时将内外部知识最大限度的整合在一起实现综合开发，IT技术型人才的培养和引进，加快了企业应用IT能力的步伐，各种软件的出现，也逐渐代替人类大量的、复杂的、繁重的脑力劳动。IT技术与企业组织内部资源结合，缩短创新过程的时间跨度，提高创新效率和创新成果质量，促进创新成果商业化，增强企业竞争优势。随着IT技术的不断发展，以云计算、大数据、移动互联网、物联网、人工智能为代表的新一代信息技术与实体经济深度融合，越来越多的企业开始关注IT能力的作用。IT能力对企业绩效和竞争力的促进作用已经得到广泛验证，其作用领域研究也得到了大大拓展，从比较宏观的绩效和竞争力层面延伸到了更加微观的企业运作层面。在经济进入新常态和“互联网+”的背景下，通过新IT与传统行业的融合，在数据共享的基础上，实现信息流动，资源共享，可以实现新的生产方式，提升生产协作的水平，改变工业生产的生态环境，为新一轮工业革命提供技术基础。
1 理论回顾
1.1 技术创新影响因素分析
通过对技术创新相关研究梳理可知， Xu Jie（2017）认为企业与企业内部合作是影响我国资源型中小企业技术创新的关键因素[1]。我国学者通常侧重于从行业角度对技术创新影响因素进行分析，但关注点各不相同。胡义东（2011）等从研发人员及经费投入、企业员工总数和总资产等方面，验证了研发经费投入力度和企业规模与技术创新绩效产出存在明显的正相关关系[2]。本文综合以上学者的观点，认为我国的高技术产业的技术创新能力的企业内部的影响因素主要有以下几个方面：技术水平、高素质人才、企业的研发投入。
1.2 IT能力对企业技术创新的作用机理分析
IT能力与技术创新的关系受到越来越多的学者的关注，多数学者的研究是首先对IT能力进行分类，在此基础上探讨其构成要素对技术创新的作用。姚山季等（2013）将企业的IT能力分为IT基础设施、IT技术能力和IT人员能力，认为在产品开发的活动中，IT基础设施对IT技术能力和IT人员能力有显著的积极影响，IT技术能力和IT人员能力对顾客创新也具有显著的积极影响[3]。
一部分学者认为IT能力影响企业技术创新会依靠中介变量，具体分为创业导向、组织学习、知识管理和企业家精神。Yang Chen等（2015）通过使用中国制造业企业的数据发现企业家精神完全中介于IT能力与产品创新绩效[4]。
也有一些学者认为IT能力影响企业技术创新的路径不是直接的，而是通过企业技术创新过程影响企业技术创新，并对其进行了积极地探索，试图深入地阐述IT能力与企业技术创新的作用机理。比较典型的是Tarafdar & Gordon的研究。他们首先用多案例研究方法研究了IT能力的五个方面（IT基础设施、IT人力资源、IT相关的无形资产、IT协调和IT治理）对创新的三大活动（初始、发展、实现）的影响过程，得出IT能力的不同方面会以不同的方式影响一个组织创新活动的不同过程[5]，随后，他们基于资源观理论，又将能促进企业技术创新的IT能力拓展到知识管理、协作沟通、项目管理、均衡能力、IT创新治理、业务与信息系统链接、流程建模等七个方面[6]。
2 IT能力促进企业技术创新的系统动力学模型构建
2.1 IT能力对企业技术创新作用的系统分析
系统动力学将其研究的对象视为系统，通过定性与定量结合的方式，对系统进行动态建模、仿真与预测，目标是设计合理的政策（策略）以改善系统的行为。本文认为企业技术创新能力由“创新概念构想能力-新技术研究开发能力-评价上市能力”3个功能子系统与其企业内外部影响因素、IT能力耦合而成的复杂系统。3个子系统之间相互作用相互影响，共同促进企业技术创新能力的提升。IT能力由IT基础设施、IT人力资源、IT无形资源构成，而知识管理主要通过知识吸收能力来促进知识创新能力的增强，进而促进企业技术创新系列活动的发展。本文在分析各个子系统组成要素及内外部影响因素的基础上建立因果关系回路图，最后建立起包含多个变量、反馈回路和关系方程式的系统动力学模型，进而把定量的数学模型转换成计算机程序进行仿真和模拟[7]，观测IT能力对企业技术创新的作用机理。
本文通过对IT能力、创新概念构想能力、新技术研究开发能力、评价上市能力及知识管理之间的相互关系进行分析，得到如图1所示的因果关系图。 2.2 IT能力对企业技术创新作用的系统动力学流图
在因果回路的基础上，本文引入水平变量、速率变量、辅助变量、常量等建立了IT能力对企业技术创新的作用机制系统流图（如图2所示），该系统中包括3个水平变量、6个速率变量、15个辅助变量以及14个常量。在分析各个变量实际意义的基础上运用系统动力学相关函数进行系统方程的设定，从而进行更加精确的仿真与模拟。
基于系统流图及系统方程的基础上，为了更好地进行模型的仿真分析，本文做出如下基本假设：
1）本文假设系统仿真时间为2011-2019年，基于基本数据的基础上，模拟仿真出2019年的作用效果。
2）企业的年利润由于市场占有率的增加，会随着时间的增加而增加，因此，用表函数来进行设定，而且原产品价格会随着新产品的更新换代而降低，本文也运用表函数来设定。
3）企业本身具有一定的技术开发能力和IT能力基础，IT能力水平在[0-1]之间取值。
2.3 模型有效性仿真
本文运用Vensim PLE软件，借助系统动力学方法进行仿真研究，设定模型的仿真时间为2011-2019年9年的时间，企业研发技术初始值为0.6，研发投入为0.6，知识产权保护度为0.6，高素质人才比重为0.3，仿真结果如图3所示。
从图3中可知，在IT能力作用下，创新概念构想能力、新技术研究开发能力、评价上市能力一直呈现上升的趋势。其中创新概念构想能力因为市场需求及企业内部资源的稳定性，一直呈现稳步上升的状态;新技术研究开发能力在前期略微有些增長缓慢，这是因为企业技术/知识的转移具有一定的积累延迟性，因此企业的研发技术水平上升会有所推迟，反映在后期新技术研发能力提升有所加快;评价上市能力在2011-2014年是增长相对较缓，2014年之后增长速度较快，企业新技术研究开发到上市具有一定的延迟与积累，前期在市场需求及高素质人才的引导下创新概念构想能力增强，同时企业不断增加的研发投入及研发水平的提高促使企业研发出新产品，在新产品的带动下，市场占有率会得到一定的提升，相应的产品销量也会增加，更增强了评价上市能力，此时企业技术创新收益也会有较大幅度的增加。随着企业上市能力不断增强，市场占有率不断增大，企业的原产品及新产品的销量产量不断增加，同时带动企业其他方面产品收入增加，企业年收益不断增加，从图中可知在2013至2014/2018至2019年企业的技术创新收益增长率低于企业总的年收益，因此反应企业技术创新水平的市场竞争度呈现曲折的状态上升。
3 灵敏度分析
灵敏度分析是研究与分析一个系统（或模型）的状态或输出变化对系统参数或周围条件变化的敏感程度的方法。通过灵敏度分析还可以决定哪些参数对系统或模型有较大的影响。在企业内部，企业技术水平、研发投入及高素质人才占比对企业技术创新活动的进行有重要的作用，同时企业也不断进行着IT能力的学习，而不断提升的知识吸收能力和企业IT研发投入强度有利于IT能力学习[8]，IT能力的增强也会反过来促进企业内部高素质人才占比及研发水平的提升。根据本文的研究目的，对高素质人才占比、研发投入及IT能力进行灵敏度测试。
3.1 高素质人才占比的影响
在其他变量保持不变的情况下，设定企业高素质人才比重初始值为0.3，然后将其调整到0.8，结果如图4所示。企业的高素质人才增加，产生最显著变化的是企业的创新概念构想能力，有了大幅度的提升，这是因为在外界创新需求及内部人员创新理念的带动下，各种产品创新概念层出不穷。同时高素质人才带动知识吸收能力的增加，由于知识吸收及运用有一个积累过程，所以具有一定的滞后性，企业技术研究开发能力前期增长较缓，2015年之后就有了显著地提升。新产品的增加使企业上市能力增加就相应的使技术创新收益增加。企业市场竞争度在2014年之后也呈现显著地增长。由此可知，企业高素质人才占比的增加对企业技术创新具有显著正向作用，反之亦然。
3.2 研发投入的影响
在其他变量保持不变的情况下，将企业研发投入强度由0.6调整为0.8，仿真结果如图5所示。通过仿真发现，研发投入增加产生最直接变化的是新技术研究开发能力，研究开发能力的提高使市场占有率增加，带动产品销量增加，评价上市能力提升，技术创新收益就有了增加，企业就具有更高的市场竞争度。
3.3 IT能力的影响
在其他变量保持不变的情况下，将企业的IT能力由0.2调整到0.6，通过仿真，发现企业的创新概念构想能力、新技术研究开发能力、评价上市能力及市场竞争度都有了大幅度的提升，如图6所示。IT基础设施、IT人力资源、IT无形资源的增加，有利于更好的整合企业IT资源，开拓创新性思维，结合市场需求进行技术创新。IT基础设施的提升利于企业技术开发，利用现有技术及知识吸收整合后的技术更好的进行研发工作，由于知识的延迟性，企业在2014年之后技术研发能力提升的更加迅速，市场占有率的增加，使原产品和新产品销量提升，企业技术创新收益提升幅度较高，企业在市场上具有更高的竞争力。同时也可看到，IT能力的改变对企业技术创新的影响最为全面。
4 模型结论与启示
本文运用系统动力学的相关理论方法建立了IT能力与企业技术创新的系统动力学模型，在分析IT能力、企业技术创新及知识管理关系的基础上建立了因果关系模型，并通过数据分析建立系统动力学方程，运用Vensim PLE软件进行模型的仿真分析。研究表明IT能力促进企业技术创新活动的进行，企业技术水平、研发投入和高素质人员的比重的增加对企业技术创新有正向促进作用。尤其是知识吸收要有一定的积累过程，会产生一定的滞后性，在后期对创新活动的作用更加显著。通过模型灵敏度分析，主要得到以下启示：
1）企业IT能力水平的提升对于技术创新具有重要作用，因此需要企业注重IT基础设施的建设，IT人力资源的培养，也不能忽视IT无形资源对企业的作用。既要合理运用自身的资源，保持自己的独特竞争优势，也要整合企业其他资源，实现企业IT能力的提升。 2）提升企业研发水平、增加研发投入、吸纳高素质人才。人才的增加利于知识吸收能力的提升，同时有利于提出新的构想。而较充足的基础设施，较高的IT能力、研发水平和研发投入，能使企业研发能力提升，促使新产品产生，提高企业市场占有率，增加企业收入，提升企业的竞争度。
3）注重企业外部资源的学习，紧跟时代潮流。国家推行创新驱动发展，同时采取众多举措来建立技术创新市场导向机制、构建更加高效的科研体系、营造激励创新的公平竞争环境，使创新的强大动力在经济社会发展和国际竞争中的作用更凸显。跟随国家的步伐，全面深化科技体制改革，优化政策性制度供给，优化科技资源配置，调动广大科技人员积极性，全面释放创新创业活力。
参考文献
[1]Xu Jie.Research on Upgrade Path to Technology Innovation of Resource-based SMEs in China[J].IOP Conference Series： Earth and Environmental Science，2017，81（1）.
[2]胡義东，仲伟俊.高新技术企业技术创新绩效影响因素的实证研究[J].中国科技论坛，2011（4）：80-85.
[3]姚山季，金晔，王万竹.IT能力、界面管理与顾客创新[J].管理学报，2013，10（10）： 1528-1534.
[4]Yang Chen.IT capabilities and product innovation performance：The roles of corporate entrepreneurship and competitive intensity[J].Information & Management， 2015，52：643-657.
[5]Monideepa Tarafdar，Steven R. Gordon. Understanding the influence of information systems competencies on process innovation：A resource-based view[J]. Journal of Strategic Information Systems，2007，16：353-392.
[6]E.Burton Swanson. Consultancies and capabilities in innovating with IT[J].Journal of Strategic Information Systems，2010，19：17-27.
[7]李洪波，熊励，刘寅斌.基于系统动力学的信息管理研究：框架与综述[J].情报科学，2017，35（2）：164-170.
[8]王国会，薛朝改.企业IT能力学习机制的系统动力学分析[J].系统科学学报， 2018，26（1）：68-73.
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