發布時間：2022-02-25所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要: 數字技術背景下集成電路產業顛覆性創新模式是什么? 現有理論鮮有系統性研究。為彌補空白，基于顛覆性創新理論并有機整合數字技術文獻、產業技術軌道理論、商業模式創新理論，對歐比特與樂鑫兩企業運用探索性多案例法，首先界定數字技術背景集成電路產業顛覆性創
摘 要: 數字技術背景下集成電路產業顛覆性創新模式是什么? 現有理論鮮有系統性研究。為彌補空白，基于顛覆性創新理論并有機整合數字技術文獻、產業技術軌道理論、商業模式創新理論，對歐比特與樂鑫兩企業運用探索性多案例法，首先界定數字技術背景集成電路產業顛覆性創新概念，然后形成 3 項研究成果: ( 1) 闡釋數字技術創新軌跡與產業技術軌道“螺旋同構上升”機制，提出“雙軌匹配結構”; ( 2) 揭示商業模式創新 “螺旋迭代上升”機制，提出“價值閉合循環系統”; ( 3) 明晰“雙軌匹配結構”與“價值閉合循環系統”作用機制，構建數字技術背景我國集成電路產業“雙螺旋同構迭代上升”顛覆創新模式。
關鍵詞: 數字技術創新軌跡; 產業技術軌道; 商業模式創新; 集成電路產業顛覆性創新模式
2020 年初，新冠疫情激增智能會議、智能醫療、在線課堂等新消費場景，集成電路產業迎來技術系統變革與重新整合產業生態鏈的機會窗口。國務院發布《國家集成電路產業發展推進綱要》曾多次提到“云計算、物聯網、大數據等新業態快速發展，集成電路技術演進出現新趨勢”，不同技術有機結合推動引導重大顛覆性技術創新[1]，新一代國產 SoC 芯片突破自主可控、高智能高可靠低功耗功能特點和關鍵技術[2]; 伴隨產業數字化轉型，商業模式創新兼具開放思維與前瞻思考，對現有商業模式重新配置及優化[3]。總體而言，技術創新和產業結構不斷進步推動我國集成電路復雜度提高[4]，產量年均增長率遠超全球整體水平[5]，領先企業持續釋放經濟價值優勢與顧客價值優勢，具備引領我國集成電路產業與先發國家產業新興賽道換道超車的核心競爭力。我國集成電路產業如何深化改革開放，與以大數據、物聯網、人工智能為代表的數字技術相互賦能，實現自身可持續顛覆性創新，占據全球市場領先位置，對于落實十九大報告“突出顛覆性技術創新” 以及國務院《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》“探索構建社會主義市場經濟條件下關鍵核心技術攻關新型舉國體制”，具有深遠戰略意義與重大現實意義。
以往集成電路產業研究主要強調企業績效評價體系等內容，國內學者大多強調構建上下游協同發展產業生態格局[5]，王振等[6]最早提出商業模式創新是臺灣產業發展和技術趕超績效關鍵因素。顛覆性創新自 Bower [7]等首次提出以來，特指顛覆性技術及產品，泛指服務與商業模式帶來革命式創新; 國內研究主要聚焦低端市場后發企業顛覆性技術識別、演進路徑及顛覆性創新影響因素、預測[8]; 國外研究集中分布在顛覆式創新理論，商業模式創新及產業顛覆式創新形成機理，越來越關注產業層面顛覆式創新可持續發展，物聯網技術下企業顛覆式創新等問題[9]。近來，國內一些學者揭示了商業模式創新視角下顛覆性技術應用創造價值優勢過程[3]，分析了數字技術和商業模式創新促進包容性市場構建問題[10]。然而，現有研究缺少數字技術創新軌跡與產業技術軌道以及商業模式創新作用機制探討，忽略了從三者作用機制出發對我國集成電路產業顛覆性創新模式深入研究。為彌補現有研究空白并進行理論拓展，本文整合以往相關研究成果探索性界定我國集成電路產業顛覆性創新概念，運用探索性多案例研究法結合扎根理論構建我國集成電路產業顛覆性創新模式。
1 文獻綜述
1. 1 顛覆性創新
Christensen 和 Bower [7][11]基于磁盤驅動、鋼鐵和液壓挖掘機等行業新進入企業，提出它們對原有市場主導技術破壞性創新是一種顛覆性創新。 Christensen [12]從產品或服務性能、時間、價值 3 個維度界定顛覆性創新概念，認為顛覆性創新并非沿主流市場需求維持或持續改進，而是通過非連續性創新給現有市場帶來新價值。王俊娜等[13]提出基于價值系統視角的顛覆性創新分析框架，認為新市場顛覆和低端市場顛覆區別在于是否創造新價值網絡。顛覆性創新理論本質上是一種競爭反應理論，后發企業引入與現有產品不同價值主張的新產品或服務，吸引新興群體快速搶占新市場，不斷提高產品或服務性能侵入高端市場，最終占據主流市場[14]。平臺使產品或服務相互依賴性、互補性增強，企業圍繞內部平臺、供應鏈平臺、行業平臺組建商業生態系統，顛覆性創新成為平臺重新配置、利用行業生態系統有限資源無限大創造價值實現組織變革的有效路徑[15]。Christensen [11]提出完善的顛覆性創新理論，分為三種類型: ( 1) 市場創造型。將復雜昂貴產品轉化為更便宜、可替代產品，創造一個威脅市場占有者的新市場; ( 2) 持續創新型。使好產品更好，對維持競爭、提高盈利能力很重要，通常屬于在位者; ( 3) 效率創新型。用更少資源做更多事情，市場競爭力影響力和在位者相同，導致在位者由于缺乏效率和響應能力被淘汰。
1. 2 技術軌道與創新軌跡
技術軌道反映技術演化軌跡路徑依賴[17]。宋宇[18]認為產業技術軌道借助原有技術能力使技術關鍵部分發生破壞性創新，跨越甚至開創新軌跡。張杰等[19]提出產業技術軌道是由掌握核心技術能力或技術商業化能力的核心企業、供應商、政府機構、高�？蒲性核约案偁幷呓M成的合作網絡。產業技術軌道創新由網絡成員共同演化商業生態系統產生特定創新模式，引導創造創新軌跡[20]。張立超等認為[21]特定技術范式進步軌跡形成技術軌道，是不同企業沿不同技術路線進行創新投入活動的抽象。創新軌跡不能跨越現有技術軌道，顛覆性技術創新會失敗[22]。
1. 3 數字技術背景商業模式創新
商業模式研究企業為誰創造以及如何創造、分配、傳遞價值，通過客戶需求、價值主張、關鍵流程、關鍵活動、關鍵資源等影響績效和競爭優勢[23]。價值主張通過價值捕獲、缺失、破壞、機遇有效識別利益相關者需求，可持續商業模式創新通過價值剩余、缺失、遺漏、破壞實現經濟價值創造和為客戶創造新價值[22]。
數字技術顛覆帶來商業模式新范式，以客戶為中心反映不斷變化的需求，參與開放在線協作[24]。物聯網技術通過新互聯及智能化產品改變工作、生活場景，被視為顛覆性技術[25]，徹底改變用戶對智能產品或服務價值感知方式[26]。大數據從物理對象自動獲取存儲云平臺，供人和機器自由訪問，商業模式發生巨大變化[27]。開放平臺生態系統的商業模式創新被視為數字平臺技術潛在實現者，兩者可高度兼容，數字平臺技術商業模式創新通過多維度釋放數字技術不同領域市場活力[15]。以融合生成為特征的數字技術，借助商業模式創新重新配置和利用商業生態系統各成員現存關系，為新進入企業通過平臺相互滲透和獲取互補性資源破壞現有市場提供機會[28]。
1. 4 文獻述評
由文獻回顧可知，以往研究主要集中以下三方面: 首先，以大數據、物聯網、人工智能等為代表的數字技術具有顛覆性潛力，帶來商業模式新范式。其次，數字技術跨界融合各產業共性技術，革新商業模式價值創造路徑、價值獲取方式。其三，商業模式新范式需要依靠平臺商業模式創新深化數字技術應用，被視為新進入企業顛覆性創新有效選擇。另外，現有文獻鮮有集成電路產業顛覆性創新、數字技術與其相互賦能優選商業模式新范式的系統性研究，國情決定此研究刻不容緩。本文認為，數字技術背景我國集成電路產業顛覆性創新內涵應是綜合現有文獻結合國情加以拓展的探索性概念，范圍從科學原理、顛覆性技術、破壞性商業模式、價值網絡、產業生態系統到社會經濟效益等，更多傾向于引導產業走向成功的顛覆性創新。內涵界定為: 基于科學原理根本性突破，產業技術軌道同構數字技術創新軌跡耦合賦能重大顛覆性技術創新，商業模式創新與雙軌匹配結構耦合賦能顧客價值網絡提升經濟價值優勢，三者協同共演推動低成本擴張、高性能領先、強引力突出，積極拓展與創造新產品、新應用領域、新市場需求，實現產業“蛙跳 + 奔馬”式發展，產業生態系統由國產替代技術追趕到全球高端市場創新引領，造福社會、恩澤眾生、富民強國。
2 研究設計
2. 1 方法與案例選擇
本文采用管理學領域常用的探索性多案例研究法進行實證分析[29]，有利于構建理論并發現新理論[30]。案例企業選擇標準設定為: ( 1) 集成電路行業代表性企業; ( 2) 市場主流用戶覆蓋范圍盡可能多樣化; ( 3) 企業所在地是我國集成電路行業主要分布區域，最后篩選出歐比特宇航科技股份有限公司與樂鑫信息科技股份有限公司為研究對象。歐比特擁有設計、封裝測試較為完整產業鏈一體化模式，樂鑫代表無晶圓廠生產設計模式，分別來自我國集成電路行業主要分布區域泛珠三角、長三角，確保案例研究效度與信度。詳見表 1。
2. 2 數據收集與處理
為提升信度與效度，形成“三角證據鏈”，本文采用半結構化訪談、調研一手資料、搜集二手資料等方法獲取數據。二手數據來源包括企業官網、各類網站新聞報道、上市公司年報、行業研究報告、中國期刊網全文數據庫文獻、管理層公開宣講等，提煉訪談提綱; 對兩家企業長期追蹤，積累并豐富一手數據。具體內容為: ( 1) 半結構化訪談。對兩家企業高管、技術人員、資深用戶、電子發燒友等以多種形式訪談，每次共計 1. 5 - 2h，文字資料整理共計 3. 5 - 4 萬字。( 2) 實地調研。通過企業實習實地走訪考察，與技術人員交流，觀看宣傳片、紀錄片等資料。 ( 3) 二手資料。利用互聯網工具搜索功能，在各大網站搜集所有資料。
2. 3 數據編碼與分析
本文采用 Strauss 和 Corbin [30]程序化扎根理論處理數據，通過開放式編碼、軸心式編碼、選擇式編碼，運用歸納與演繹等分析方法，自下而上構建理論。首先，使用理論術語從原始數據提煉初始概念作為重要主題邏輯主線，用語義分析法從初始概念總結初始范疇，形成“開放碼”。得到 280 個初始概念、抽象出 96 個初始 范 疇; 然 后，借 鑒 Strauss 和 Corbin“發生條件/行動過程/產生結果”分析框架，重新打開編碼表分析初始范疇及其因果關系，確立副范疇、主范疇范圍直至形成邏輯閉環，建立“軸心碼”。獲得 10 個主范疇、21 個副范疇; 最后，重新評估所有軸心碼比對主范疇內涵、性質，結合原始資料逐一分析主范疇邏輯關系，建立理論框架。詳見表 2、3，圖 1。表 2 為開放式編碼示例。
3 研究發現
本節基于我國集成電路產業顛覆性創新內涵，根據案例企業編碼分析闡釋主要理論范疇及其關系，揭示推動產業顛覆性創新作用機理，構建我國集成電路產業顛覆性創新模式。
3. 1 產業技術軌道
產業技術軌道是領先企業基于技術生態系統與協同創新網絡形成的主導技術范式，能夠實現規模經濟效益并提高核心競爭力，分為產業核心技術、技術軌道 2 個維度。
( 1) 產業核心技術
產業核心技術是領先企業基于特定技術生態系統自主可控、用于生產線的核心技術體系，保障產業生存與發展核心競爭力。兩家企業圍繞 SoC 芯片技術分別建立技術生態系統作為內部基礎架構，針對產業關鍵領域全方位布局研發創新活動建立技術關聯性，保證核心技術始終位列國際前沿。例如，“研發 AISoC 芯 片 玉 龍 810 充分表明我國宇航 SPARCV8 處理器 SoC 芯片技術指標及應用程度已趕超國際水平。”( 歐比特，總經理) 顏董事長公開介紹“2010 年瞄準三維立體封裝技術前沿，建成亞洲第一條宇航標準級別‘SIP 立體封裝微系統數字化生產線'，堆疊技術趕超世界領先企業。”“音頻開發板 ESP32 - LyraTD - MSC 和 ESP32 - LyraT 是對語音技術發展趨勢敏銳回應，關 鍵 是 ESP32 - WROVER 模組。”( 樂鑫，網站新聞報道) 協同創新網絡是技術生態系統獲取關鍵技術資源的外部管理架構，成員一般包括供應商、合作伙伴、用戶、機構投資者、政府部門、科研院所、高校等，具有自組織性、共演性、擴散性特征。例如，“2011 年全資子公司和中國航天科工三院合作研發物聯網技術。”( 歐比特，審計年報) “產業鏈下游并購整合。”( 樂鑫，審計年報)
2) 技術軌道
技術軌道是領先企業特定的產業核心技術范式，在橫向、縱向 2 個維度發展路徑依賴。橫向維度主要依靠先進技術積累與前沿技術探索，強化技術資源整合、配置、創新能力，提高核心技術能力與拓寬產業應用領域�？v向維度依靠研發團隊“學轉干”經驗組合，開發、積累新知識，輔助型知識創新加速推動技術迭代，產生規模經濟效益; 集成電路本身及終端系列都被產業鏈視為復雜化產品，研發團隊“干中學”探索各環節技術知識關聯性并構建廣泛的知識網絡，互補型知識創新提高技術先進度，包括互補型關系、市場、文化、戰略、組織等，尤其是基礎研究與應用性技術內容耦合帶來重大核心技術突破直至顛覆性技術，不斷生成技術標準。例如，歐比特顏董事長公開介紹“投入嵌入式技術、操作系統軟件和智能控制研發，2003 年誕生國內第一塊基于 SPARC V8 處理器架構的嵌入式 S698 芯片，打破國外產品壟斷和對我國航空航天核心元器件技術封鎖，評為標桿企業。”樂鑫某用戶訪談時說“ESP32 - S2 乍一看會讓人以為只是類似 ESP32 - PICO 變種，親身試用后會發現是一款全新設計芯片，支持 Wi - Fi HT40 和多達 43 個 GPIO。”
3. 2 數字技術創新軌跡
數字技術創新軌跡是領先企業基于產業技術軌道獨創的數字技術創新范式，分為數字技術創新、創新軌跡 2 個維度。集成電路產業技術軌道成功躍遷須與數字技術創新軌跡深度耦合。
( 1) 數字技術創新
人工智能、物聯網、大數據等新一代數字技術，具有通用性與更高技術極限，為我國集成電路產業技術范式根本性變革打開機會窗口。數字技術創新是由領先企業針對產業核心技術自主開發與重新設計的新數字技術體系，將核心技術與人工智能、物聯網、大數據等新一代數字技術分門別類融合，為前沿領域產品或服務創新關鍵問題提供豐富的核心技術解決方案。非均衡條件下不同門類技術性能協同演化是探索新數字技術體系的大難題，研發團隊成立了“工程師前沿技術小分隊”專攻基礎原理“二次開發”，跨技術軌道多次多元探索技術融合可能性，技術知識深度融合鎖定數字技術創新方向并不斷自我強化，保證新數字技術體系成為產業主導技術范式的核心子范式。技術融合本質上是一個有待時間驗證的復雜科學現象，包括單個數字技術相對重要性及技術融合整體性能，為技術軌道整合新數字技術體系實現兩者知識內容耦合，加速顛覆性技術開發，努力創造數字化生態。例如，“通過 ESP - AT 指令可快速加入無線網絡、連接至云平臺、實現遠程傳輸數據和功能控制，保持所有設備無線互連。”( 樂鑫，技術人員; 網站新聞報道)
( 2) 創新軌跡
創新軌跡是由領先企業基于獨有的數字技術平臺，挑戰一切不可預測核心技術市場化應用的一系列創新活動。數字技術平臺兼容性與開放性是重要驅動因素，是新數字技術體系創新的基本平臺。平臺具備系統創新集約化優勢，集中整合核心用戶群緘默知識、其他社會隱性知識，重點聯合社交媒體、其他各種互聯網應用程序發揮核心用戶知識共享滲透效應，共同創造“平臺 + 核心用戶群”長尾效應。平臺包括專業化供應商型( 如歐比特綠水青山一張圖) 與專業化服務中心型( 如樂鑫開源社區) ，一旦核心用戶積極主動共享新產品認知或配套服務信息，便為新數字技術體系基于平臺擴散營造了更開放、更兼容的市場環境，增加各層級用戶與領先企業直接交互意愿，發揮系統創新規�；瘍瀯�，能在短時間內創造經濟價值優勢，具有顛覆性技術性能。例如，“2014 年芯片式衛星研制、搭建太空信息平臺及大數據平臺，整合鉑亞信息圖像分析處理技術和視頻分析算法技術，2016 年整合智建電子大數據運維服務技術。”( 歐比特，審計年報) “與合作伙伴共同開發云 LoT 平臺。”( 樂鑫，網站新聞報道)
3. 3 產業技術軌道與數字技術創新軌跡關系
集成電路產業分層模塊化架構特征使上中下游技術資源分布具不對稱性、耦合性，帶來技術軌道與創新軌跡動態匹配的不確定性、非線性、突發性，兩者相互交叉時可能發生技術中斷，技術軌道不能跨越創新軌跡時顛覆性技術會面臨失敗風險。因此，兩者需快速同構并深度耦合形成“雙軌匹配結構”，經歷“同構→解構→重構”演化過程引導顛覆性技術創新。先通過數字技術創新與產業核心技術內容耦合，拉動“共性技術 ← → 核心技術 ← → 顛覆性技術 ← → ”循環演進，生成共演、自旋、上升的“同心圓技術能力結構”; 然后同構會激勵大量異質性企業與數字技術平臺建立新合作關系，親密程度不同使得彼此頻繁互動或間歇性交流，技術軌道伴隨成員間 “蛙跳式”協作關系持續演化，突變時刻借助中心性引力作用帶動產業鏈聯動爆發顛覆性創新。總言，技術軌道需借力“雙軌匹配結構”成功跨越創新軌跡，快速、精準、穩健地抓住機會窗口引導重大顛覆性技術創新，產業核心技術范式發生根本性變革。
兩家企業積極構建雙軌動態匹配結構，捕獲顛覆性技術皆可商業化的所有潛力，深耕組織內部建設沿“研發閉環 ← → 技術閉環 ← → 新 產品閉環 ← → ”技術路線，不斷開發新性能、高性價比產品滿足核心用戶群需求，高性能、高附加值“爆款”型產品滿足潛在用戶群需求，最終覆蓋主流用戶群。例如，“綠水青山一張圖項目需要衛星星座及大數據技術鏈支撐，技術鏈之源始于我們宇航電子芯片核心技術國產化、自主可控化”( 歐比特，總經理) ; “騰訊云 IoT - 樂鑫智能照明方案整合了我們的無線通信協議，提供語音控制、遠程控制、智能調節色光色溫、自定義場景、傳感器自動關聯控制等多項功能。”( 樂鑫，網站新聞報道) 同時，企業都很重視多元化平臺創新能力的整合與重新配置，包括資本平臺、衛星大數據應用平臺、開源社區等，集中關鍵資源與管理核心，重點建設數字技術平臺增加協同創新網絡關系粘性，實現創新軌跡與技術軌道內容耦合并向更有潛力的新領域拓展，重視基礎研究新進展與關注重要原理新突破，提高產業技術軌道核心主導力量。例如，“聯合中科院微小衛星工程中心合作研制芯片式衛星及應用，先后建立博士后創新基地和院士工作站”( 歐比特，審計年報; 總經理) ; “與多家國內知名高校建立合作聯盟、產學研校企合作基地，保證技術人才儲備。”( 樂鑫，審計年報; 技術人員)——論文作者：張璐陽1 ，戚聿東2
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