海信集团技术创新能力的系统动力学仿真研究.docx

    海信集团技术创新能力的系统动力学仿真研究    钟永光1 伯大辉1 封红雨2 孔丽娟1（1.青岛大学管理科学与工程系，山东青岛 266071;2．海信集团海信学院，山东青岛 266071）Reference 运用系统动力学对影响海信集团技术创新能力的因素进行研究，绘制了海信集团技术创新能力系统因果回路图，构建了流图模型，并且使用Venslm软件对模型进行仿真通过对仿真结果的分析，提出了通过提高研发经费的利用率、有效制定费用控制策略以及提高产品市场吻合度来实现海信集团技术创新能力成长的对策Keys 海信集团；技术创新；系统动力学；仿真F272：A一、模型的建立系统动力学是通过建立系统动力学模型，描述各种因素的相互影响，并通过计算机上的仿真来获得在复杂环境中解决问题的方法按照系统动力学的理论与方法建立模型，借助计算机模拟可以用于定性与定量地研究系统问题本文采用系统动力学仿真软件( Vensim PLE)对海信集团技术创新能力成长环境进行系统动力学模型构建一）海信集团技术创新能力系统因果回路图的建立与分析因果回路图( causal loop diagram，CLD)是系统动力学探索系统反馈结构的重要工具，可以表达关于系统动态形成的原因，是系统动力学描述系统的一种模型。

因果回路图以反馈回路（一系列原因和结果的闭合路径）为组成要素，表达了系统内部的非线性因果关系，正关系表明某变量增加会引起相关联的另一变量增加，负关系相反，分别用带“+”、“一”号的箭头表示企业的技术创新能力受多种因素影响，通过对海信集团的调研分析，最终构建成海信集团技术创新能力系统的因果回路图（见图1）图1中“研发投入”一“‘预研投入”为正因果链，正因果链刻画“研发投入”和“预研投入”为同向性，即“研发投入”相对增加，则“预研投入”也相对增加，反之，“研发投入”相对减少，则“预研投入”也相对减少产品销售成本”一“产品毛利额”为负因果链，负因果链刻画“产品销售成本”和“产品毛利额”为异向性，即“产品销售成本”增加，则“产品毛利额”相应减小；反之，“产品销售成本”降低，则“产品毛利额”相对增大反馈环是由正负因果链共同构成的闭合环路反馈环的极性为反馈环内因果链极性的乘积，反馈环中任一变量v：(t)，若在给定的时间区间内的任意时刻，v．(t)量相对增加，且由它开始经过一个反馈后导致v，(t)量相对再增加，则称这个反馈环为在给定时间区间的正反馈环；相对减少则称之为负反馈环进而相对增加，则“产品毛利率”相对增加，“产品毛利额”也会相对增加，则“创新效益”也相对增加，这一反馈最终使“研发投入”又相对增加。

2)“研发投入”→‘预研投入”→‘技术创新产出”→“‘产品技术含量”→“‘产品市场占有率”→“‘产品销售量”→“‘产品销售收入”一…产品毛利额”→“‘创新效益”→“‘研发投入”“研发投入”相对增加，则“预研投入”也会相对增加，则“技术创新产出”会随之相对增加，则“产品技术含量”也相对增加，必然地，“产品市场占有率”会随之增加，则“产品销售量”相对增加，进而“产品销售收入”相对增加，“产品毛利额”也会相对增加，则“创新效益”也相对增加，这一反馈最终使“研发投入”又相对增加3)“研发投入”→“‘预研投入”→+“技术创新产出”→“‘产品技术含量”→+“产品市场占有率”→“‘产品销售量”→+“产品产量”→“‘单位产品成本”→“‘创新效益”→“‘研发投入”“研发投入”相对增加，则“预研投入”也会相对增加，则“技术创新产出”会随之相对增加，则“产品技术含量”也相对增加，必然地，“产品市场占有率”会随之增加，则“产品销售量”相对增加，“产品产量”进而增加，相反，“单位产品成本”会相对减小，而“创新效益”则会相对增加，这一反馈最终使“研发投入”又相对增加4)“研发投入”→=“预研投入”→“‘技术创新产出”→+‘产品技术含量”→“‘产品市场占有率”→“‘产品销售量”→+“产品产量”→“‘单位产品成本”→“‘产品销售成本”→“‘产品毛利额”→+“创新效益”→“‘研发投入”“研发投入”相对增加，则“预研投入”也会相对增加，则“技术创新产出”会随之相对增加，则“产品技术含量”也相对增加，必然地，“产品市场占有率”会随之增加，则“产品销售量”相对增加，“产品产量”进而增加，相反，“单位产品成本”会相对减小，“产品销售成本”会随之减小，促使“产品毛利额”相对增加，“创新效益”也会相对增加，这一反馈最终使“研发投入”又相对增加。

负反馈环如下：(1)“研发投入”→+“预研投入”→+“技术创新产出”→“‘产品技术含量”→+“产品市场占有率”→“‘产品销售量”→+“产品销售收入”→+“管理费用”→“‘费用”→“‘创新效益”→+“研发投入”“研发投入”相对增加，则“预研投入”也会相对增加，则“技术创新产出”会随之相对增加，则“产品技术含量”也相对增加．必然地，“产品市场占有率”会随之增加，则“产品销售量”相对增加，进而“产品销售收入”相对增加，则“管理费用”相对增加，相应地，“费用”相对增加，相反地，“创新效益”会相对减小，这一反馈最终使“研发投入”相对减少2)“研发投入”→+“预研投入”→“‘技术创新产出”→+“产品技术含量”→+“产品市场占有率”→“‘产品销售量”→“‘产品销售收入”→+‘销售费用”→“‘费用”→“‘创新效益”→“‘研发投入”“研发投入”相对增加，则“预研投入”也会相对增加，则“技术创新产出”会随之相对增加，则“产品技术含量”也相对增加，必然地，“产品市场占有率”会随之增加，则“产品销售量”相对增加，进而“产品销售收入”相对增加，则“销售费用”相对增加，相应地，“费用”相对增加，相反地，“创新效益”会相对减小，这一反馈最终使“研发投入”相对减少。

3)“研发投入”→+“预研投入”→“‘技术创新产出”→+“产品技术含量”→+“产品市场占有率”→“‘产品销售量”→+“产品销售成本”→“‘产品毛利额”→“‘创新效益”→“‘研发投入”“研发投入”相对增加，则“预研投入”也会相对增加，则“技术创新产出”会随之相对增加，则“产品技术含量”也相对增加，必然地，“产品市场占有率”会随之增加，则“产品销售量”相对增加，则“产品销售成本”会相对增大，而“产品毛利额”会相应减小，“创新效益”会相对减小，这一反馈最终使“研发投入”相对减少二）海信集团技术创新能力系统流图模型的建立与分析系统动力学因果回路图只能反映复杂系统因素的因果关系，不能表示不同变量的性质的区别，而由因果回路图转换成的流图却能将状态变量和其他性质的变量的区别全然地变现了出来，从而更确切地描述出反馈系统的动态性能图2即为海信集团技术创新能力系统流图我们将海信集团技术创新能力系统分为三个子系统，产品毛利额、研发投入和费用子系统，下面分别对三个子系统进行分析1．产品毛利额子系统产品毛利额子系统包括的变量有：“产品毛利额”、“产品销售收入”、“产品销售成本”、“产品销售量”、“市场竞争度”、“产品价格”、“产品市场占有率”。

单位产品成本”、“产品价格初值”、“市场规模”、“知识产权保护力度”、“产品市场吻合度”、“产品技术含量”则设置成常量通过调研和专家打分得到相关数值所有变量和常量进行数据标准化后，得到以下子系统公式：产品毛利额=产品销售收入一产品销售成本单位：元／年产品销售收入=产品价格*新产品销售量单位：元／年产品销售成本=产品销售量*单位产品成本单位：元／年产品销售量=市场规模*产品市场占有率单位：件／年市场竞争度= WITH LOOKUP（创新效益／创新效益初值）单位：Dmnl产品价格=产品价格初值／市场竞争度单位：元／件产品市场占有率= WITH LOOKUP(知识产权保护力度*()．1+产品技术含量*0．3+产品市场吻合度*0.6）单位：Dmnl2．研发投入子系统将“研发投入”和“预研投入”设置为变量常量则包括：“企业政策性收益”、“研发资金投入比例”、“预研资金投入比例”所有常量以及变量进行数据标准化以后，得到以下子系统公式：研发投入=预研投入／预研资金投入比例单位：元／年预研投入=（产品销售收入*研发资金投入比例+企业政策性收益）*预研资金投入比例单位：元／年3．费用子系统费用子系统包含的变量为“费用”、“管理费用”和“销售费用”。

方程式如下：费用=管理费用+销售费用单位：元／年销售费用=产品销售收入*0．12单位：元／年管理费用=产品销售收入*0．04单位：元／年企业创新的主要目的就是实现盈利，在将“创新效益”设置为状态变量的同时，将“产品毛利额”、“研发投入”设置为流人变量，将“费用”设置为流出变量，得到“创新效益”的公式如下：创新效益= INTEG（产品毛利额+研发投入一费用，创新效益初值）单位：二、模型的仿真与分析海信技术开发占收益的比重达到了4%，这样的投入比重使海信的创新能力大大提高，并且使海信近几年的技术积累达到了一个崭新的高度现在我们在研发资金投入比例为4%的基础上，利用“阶跃函数”(研发资金投入比例=0. 04+STEP(0．02，1)+STEP(O. 02，2》，给研发资金投入比例从第一年开始加上2%，并且第二年的研发资金投入比例在第一年基础上再加上2%，通过持续加大研发投入来观察海信集团技术创新过程中的关键参量“研发投入”、“预研投入”、“费用”、“产品市场吻合度”和“创新效益”之间的关系，其仿真结果及分析如下一）研发投入对创新效益的影响首先，我们通过模型的“阶跃测试”仿真出了“研发投入”和“创新效益”的走势，运行结果见图3。

图3中，曲线1是参量“创新效益”的曲线，曲线2是“研发投入”曲线，下面综合来看这两条曲线从整体上，两条曲线都是随时间变化而上升的曲线1的上升速度（曲线的斜率）由慢到快；曲线2在前期迅速上升，而后期的上升速度则是相对缓慢的由图像可知，在前期企业通过增加“研发资金投入比例”来增大“研发投入”，这时的“研发投入”曲线上升得相对较快而“创新效益”曲线则上升较慢，之后随着企业规模的不断增大，“研发资金投入比例”相对稳定，“研发投入”增加的速度则相对减缓，“创新效益”曲线反而快速的上升图像告诉我们，随着企业规模的扩大，“研发投入”不断加大，“创新效益”也随之不断增多，但是这并不意味着企业要急于通过不断加快“研发投入”来解决前期面临的“创新效益”增长缓慢的问题，相反企业应看到“研发投入”的长期效应，在“研发投入”增长速度较为稳定的后期，“创新效益”的增长速度反而是越来越大的二）预研投入对创新效益的影响研发资金的投入一部分用于预研，一部分用于应市，预研投入能够提高产品的“含金量”，海信近几年来也加大了预研投入的比例，图4则是在模拟仿真了企业“预研投入”对“创新效益”影响变化后的走势图跟上面的仿真结果类似，图4中曲线1表示参量“创新效益”的曲线，曲线2则表示的是“预研投入”曲线。

创新效益”曲线（曲线1）和“预研投入”曲线（曲线2）的走势同图3的走势基本一致，这也说明了预研投入虽然能提高产品的“含金量”使企业在市场上拿到“厚利”，但前提是预研的周期更长、见效更慢因此在企业考察“预研投入”和“创新效益”的关系时，更应该避免因为急于看到“预研投入”产生的效果而不断加大“预研投入”的速度三）费用对创新效益的影响企业的费用包括管理费用和销售费用，在企业经营活动中除了经营成本，费用是最重要的支出，因此研究费用和创新效益的关系是必要的图5则是仿真后的“费用”和“创新效益”的走势图曲线1表示“创新效益”曲线，曲线2表示“费用”曲线，在前期企业的“创新效益”逐渐增大，而“费用”曲线是下降的，这说明企业前期。