２００９年第６期 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ科技管理研究 ｏｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２００９ Ｎｏ．６ 文章编号：１０００－７６９５（２００９）０６—０３９７—０３ 技术扩散模型研究综述 吴阳可，林迎星 （福州大学管理学院，福建福州 ３５０００２） 摘要：：技术扩散对于一个国家和地区来说是技术创新取得社会效益的源泉，其重要性不言而喻，因此得到了 理论界的广泛重视。从概念的提出到多学科融合发展，研究者４ｆｌ￣＿ｈｌ了不同的理论和方法来对技术扩散过程进 行分析和预测，提出了各种技术扩散模型。文章介绍了国内外学者提出的主要模型的基本原理，并对其进行了 评价。最后提出了当前技术扩散模型研究存在的不足并对以后的研究方向进行了展望。 关键词：技术扩散；技术扩散模型；Ｓ型曲线 中图分类号：Ｆ０６２．４ 文献标识码：Ａ 当今社会科技进步是推动经济和社会发展的决定性力 传染过程，该学说认为技术创新在企业中的扩散过程是一个 量，在许多发达国家技术进步对ＧＤＰ的贡献举足轻重。 模仿过程，采用技术创新的企业越多，企业受到的影响就越 然而，高新技术对生产率的影响，依赖于它在潜在采用者 大，因而采用技术的可能性就越大。 中扩散的速度和范围。因此只有新技术大规模地进行扩 传染病模型又可以分为外部影响模型、内部影响模型、 散，在社会上得到广泛的应用，整个国家和地区才能取得 混合信息源模型和两群体模型，下面将逐一介绍。 更大的经济效益。 （１）外部影响模型。假设一项新技术有ｎ个潜在采纳者， 从直接将技术扩散描述为技术在不同地点或使用者之间 在某个时问点ｔ有对应的Ｙ（ｔ）个公司采纳。从外部信息源 的转移，到逐渐开始注重技术给新采纳者带来的经济效益和 开始传播的信息在某一个时点到达群体时，可得到＿＿个关于ｔ 能力的提高，对技术扩散的定义也处于逐步完善之中。本文 的修正指数函数Ｙ（ｔ）。该结果源于假设仅存在系统外部信 根据我国技术创新理论专家傅家骥（１９９８）的观点，认为技 息源时，Ｌｅｋｖａｌｌ和Ｗａｈｌｂｉｎ（１９７２）提出的修正指数函数。图 术扩散是一项技术从首次商业化应用，经过大力推广、普遍 一刻画出了它的时间路径（标记为Ａ的曲线），从图中可以 采用阶段，直至最后因落后而被淘汰的过程。 看出这一信息传播过程没有产生ｓ型曲线。该模型将技术扩 １技术扩散模型 散完全归于系统的外部因素，没有考虑系统中已经采纳新技 术的用户对未采纳者的影响，因此该模型被称为外部影响模 技术扩散理论和大量关于技术采用和扩散的实证研究都 型。该模型也是Ｍａｈａｊａｎ（１９８５）以及Ｍｅａｄｅ和Ｉｓｌａｍ 表明新技术的扩散过程可以用Ｓ型曲线来描述…，如图１中 （１９９８）对技术扩散理论进行综述研究的基本技术扩散模型 的曲线Ｂ。即已经采纳新技术的使用者占所有使用者的比例 之一。 随时间的变化会呈现出ｓ型曲线变化。许多技术扩散模型都 为了进一步考察系统外部因素对扩散速度的影响，张国 用数理方法对新技术的这一扩散过程进行了定量描述，下面 方等人（２００２）提出了基于网络环境的技术扩散机制，指出 将要介绍的传染病模型和概率模型就是典型的该类模型，而 网络环境下信息传递可以使扩散源与潜在使用者相互获取信 另外几个模型则着重于对技术扩散的产生原理进行分析。 息的途径增加，速度加快，成本降低，从而有利于技术扩散 的过程。邝国良等（２００６） 对外部因素对于技术扩散的影 响做了更具体化的研究。他利用技术扩散过程与ｈｏｔｅｌｌｉｎｇ价 格竞争模型原理的相似性，将产业集群环境下的技术扩散简 化到一维空间，即将两企业间技术差距抽象成线段上二者的 距离。其结论认为新技术潜在用户对技术的需求取决于物化 技术的引进成本，而他们对该成本的敏感度又决定于缩小单 位内涵技术差距的支出。由于该模型仅考虑了新技术本身对 于潜在用户的影响，忽略了技术扩散过程中潜在用户之间的 时闯 信息交流，因此仍是典型的外部影响模型。 （２）内部影响模型。假设在技术传播过程中，主要的信 图１修正指数函数Ａ和逻辑斯蒂函数Ｂ 息来源是过去的使用者。现在每个使用者和一个非使用者独 １．１传染病模型 立联系的概率为１３，如果现在的使用者数量为Ｙ（ｔ），那么与 目前的非使用者之一发生联系的概率为Ｂｙ（ｔ），最终可得到 传染病模型假设限制扩散的主要因素是信息，通过研究 一个Ｙ（ｔ）关于ｔ的逻辑斯蒂函数（１ｏｇｉｓｔｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎ），图一 技术信息的传播来研究技术扩散的时间路径。Ｍａｎｓｆｉｅｌｄ 也描述了它的时问路径（标记为Ｂ的曲线）。其中，Ｂ值越 （１９６１） 在他的“传染”学说中最早提出技术扩散是一种 小，传播越慢。与上面讨论的外部影响模型不同，内部影响 收稿日期：２００８—０９—２５。修回日期：２００８—１２—２Ｏ 基金项目：福建省软科学研究计划重点项目（２００７Ｒ００３８） ３９８ 吴Ｉ５【１可等：技术扩散模型研究综述 模型的图形随时 】 Ｓ型曲线逐渐增长，亩到到达一个可汁 算卅的峰值，随后Ｆ降。ｆ｝１于该模 假定技术的扩散完令是 由用户群内部的倩，ｇｅ，４＃播而推动，系统外部因素对于技术扩 散过程没有影响，陔摸 冈此被称为内部影响模型 项建云等（２００７ 。将逻辑斯蒂 进行线性变换，以 ＲＰ技术设备的历年售｝Ｈ台数为历史数槲，对该技术的扩散过 程进行拟合，得到・条Ｓ型技术扩散曲线。由丁当前时段他 于Ｓ型曲线的“起飞点”之前，他认为该技术目前仍处存孕 育期，还有快速发展的空问。ｆｆ－ｌ他没有提供没定设备饱和数 量为１０万台的仟何依据，因此该推导过程有失严密。除ｒ系 统内企、【 之问的信息传播以外，还有各种关于内邡影响的扩 展模型，赵绪福（１９９６）结合 等虑 爪业内部竞争性因素，认 为技术扩散速度除ｊ－与采用者占潜在采用总数的比例有关以 外，还与新技术的所需投资大小、采用新技术的盈利性有关， 并由此提 一个 技术模型，同样得到逻辑斯带模型的形式。 （３）混合信息源馍型。混合信 皂、源模型即著名的Ｂａｓｓ模 型。在该模型中，非使用耆受到两种信息来源的影响，即内 部影响与外部影响。用叮表示外部信息源的相对强度：当 ＝１时，不会发生内部信息扩散；而当（『＝０时，外部信息源 不会传播。在一般情况下，当盯值较小时，其时问路径将类 似逻辑斯蒂曲线，而当 逐渐增长时，传染点下降，逐渐退 化成修正指数函数，则时问路径不再呈Ｓ型特征。 许多学者将Ｂａｓｓ模型的基本假设加以扩展并进行理论与 实证研究。苏津津（１９９９）认为影响技术扩散速度的主要因 素是新技术的调整费用、新技术采用的盈利水平以及新技术 的采用比例。其实证结果对应的图型为Ｓ型曲线，其中用户 接受外部信息而自发采用新技术的可能性决定了扩散曲线开 始上升的位置，消费者受已采用者影响而采用新技术的可能 性决定ｊ－上升的幅度。李敏等（２００７）” 以义乌无缝技术的 扩敞实例为依据，证明了该技术是在内外影响的两种作用下 得到扩散的。其中外部影响主要有供应商的推动作用和广告 的影响．而内部影响则指的足该产业集群内部社会人际网络 问的联系和沟通。他对于实际观测曲线与模型的拟合结果之 间存在差异的解释是：依据的模型是基于传播网络为完全图 的情况，但现实世界中的技术扩散传播刚络十分复杂，与其 有较大差异。但是，他对于无缝设备饱和数量的设定同样没 有经过严格的证明，且对于如何应用复杂网络来修正该混合 信息源模型也没有提出具体思路。 （４）两群体模型。前述模型所基于的假设是信息在个体 之间无障碍的流动，这只有在应用于同质人群时才足合理的。 当人群为异质时，个体之问的差异能阻碍联系的过程。两群 体模型则是这方面的一个延伸。首先假没有两个相互不发生 作用的群体，它们各自以…定速度开始Ｉ匀部扩散过程，再将 该假没扩展到两群体相互作朋的情况，即其中一个群体的使 用者可以将技术信息以某速率传递到另一群体的非使用者， 从而得出新的使用者增量结果，累计传播路径是这两群体的 Ｓ曲线的垂直叠加，扩散的总速度将取决于群体内扩散速率 和群体问扩散速率的加权平均 对于两群体模型，也有许多学者运用不同的扩展模型进 行了分析。罗荣桂等（２００６） 研究了不同企业群之 的技 术扩散速率不相同时的技术扩散的情况。如果非常好的替代 技术已经出现，则替代技术接受率将大干系统内部技术扩散 的成功率，当其它企业群对 扩散的成功率大于 破产率， 原技术扩散的现象将仍然行在。： 外，韩瑞珠等（２００２）从 技术扩散的稳定性的角度，来考察传染病模型下异质群体的 技术｜ｆ，散机制，认为 技术传播中两类群体在巨动 的手，散 现象的变化规律取决于内增ｋ牢 前学的 础ｌ ，曾志刚 等人（２００３）进行了一定的扩亢．考虑技术扩散在两类群体 中，既存在同… 群体之中的传播又存在不同群体之问的传播 这一扩散现象。建屯ｒ ｝ 文刚类的模 ．通过考察模型的 指数稳定性，来考察技术扩敞的稳定状态。 上述传染病模型致力 ｒ解释存某个时点已经采纳新技术 的企业的比例，演绎了 ，一群体内的企业通过信息的扩散相 互影响的过程。该过程既强调了企业之 的信息传递，也考 虑ｊ’技术本身对 ｃＩ，收益预期的影响．． １．２概率模型 该模 是分析个体所做出的技术采纳决策的…冲ｐ方法， 它所依据的基本假设是公司在生产规模等方面的差异会影响 技术采纳的预期收益，公司会出于自身利润最大化的弩瞧， 作出采纳还是 采纳的决策。Ｊｅｎｓｅｎ（１９８２）和ＭｃＣａｒｄｌｅ （１９８５）” 认为如果企业预期的收益水 高于采用新技术的成 本，那么企业就会引进新技术。由此可见对于概率模型的运 用是以企业对于自身收益的角度进行考虑，以理性假设米预 测企业的技术决策。 康凯（２００２）提出企业综合质量的概念，即指环境属性 和企业属性的综合，以测度企业吸纳新技术的综合支撑能力。 由此得到的技术 ‘散率｝Ｉ｝１线随时间变化呈ｓ形，与一般结论 一致。另外，潜在用户与扩散源的质量“距离”越大，其采 用的概率越小，而时问…定时，同一一综合质量差水平上各企 业的采用概率相同。 概率模型目前尚不能揭示Ｌ“个体之间发生技术扩撒的过 程，但它可以根据企业自身相关变量的差异揭示出哪些是早 期的新技术采纳者而哪些是落后者。 １，３信息阶梯模型 ・ 前面有关技术扩敞的义献实际Ｊ：都是侄研究技术扩散过 程呈ｓ型曲线发展规律的原理，而信息阶梯模型则有助于解 释某些新技术没有成功得到扩散的原因。假设新技术的两种 形式Ａ和Ｂ同时出现在市场』－并对现有技术产生威胁 并｝ｊ‘ 没有人确切知道Ａ与Ｂ准更优，或是否优于现有技术。Ｓｏｅｔｅ 等（１９８４）认为只要 业问技术进步的速率存在差异，那么 其中一项技术的优势就会得到持续的强化，并不断扩大市场 份额。娃土就是说后来的采纳者只足做ｒ与 期采纳：暂同样的 选择，因为…个企业的技术引进行为将提高其他企、 对新技 术收益率的预期（Ｖｅｔｔａｓ，１９９８） ，这个过程被称为“信息 阶梯”。网络的外部性的存在能加强这些影响。不管Ａ内彳ｆ 价值如何，仅仪由卡有较大的壤数． ～・段时问后．卓圮 ｊ‘能 比Ｂ更具有吸引 对于新技术的竞争取决于哪些Ｌ周素，研究青们观点不一， 但夫部分集Ｌ１】 ｒ：对网络的外部性的讨论ｊ－。Ｉｌｉ建亍 （２００５） 考察ｒ， 告对于一项技术占领市场的作用。利用双 技术扩散模型，研究者认为在仓业的Ｊ ‘告富传力度不大、 散和传播渠道不多时，技术先进性达到一定程度就会对其最 终占领市场起到决定性的作用，谁先掌握了先进技术就掌握 了市场的主动权。也就是某项技术比其竞争技术具有明 优 势，使技术选择在早期就消除了不确定性。 信息阶梯模型将影响扩散过程的信息归于网络外部性． 这些信息基本｝ 部是外乍于横 的。两项相甄竞争的技术除 非有 优劣差 ， 则准将 ｜｝ｆ始时点被选择将归结于外 部因素，这样就忽略ｒ新技术本身的特征及其与 散过程的 联系 吴ｆｊＨ町等：技术手厂散模型研究综述 １．４技术扩散场模型 ３９９ 如同前面的传染病模 ，还钉…一 研究者廿土引进了一些 机制牛Ｈ似的其他学科思想来考察技术扩散过程。段利忠等人 （２００３）” 借用场的慨念，提ｍ技术扩散场的思想。当场源的 技术水平较高时，只要技术水乎落后于场源的技术来源体处 扩散的宏观角度同样证｝月＿１『这一结沦。如此一一来，双方的技 术水平差距在多大范同内将最有利于技术扩散？对于新技术 潜在用户来说，与技术源的技术水平差异多大时才最适于引 进该技术？对于这些问题还需要有更完善的分析模型来进彳亍 探讨。 另外。以往的技术扩散理沦研究往往忽视＿ｒ技术信息的 于这个扩散场ｒｌｌ＇就会通过技术 散受到场源技术的作用。 技术扩散源对技术吸收体产： 作用的方向由扩散源指向吸收 体 将技术扩敞场的社会环境 资源环境和技术扩散场的技 术转移牢都抽象成技术的“夺Ｍ 离”，进 证明ｊ 该扩散 获取成本，因此，技术信息的提供和获取方面的研究将会成 为未来研究的一个霞点 随着不完全信息和风险等慨念的引 入，将来的研究会倾向于对不完全信息条件下技术扩散的市 场是 ．个有协场，由此 乍技术扩散场的强度和＿丰，‘散动力， 即卡Ｉｊ当＝ｒ电场概念中的“电场强度”和“电场力”。Ｈ】这种 方法将技术扩散解释为技术何从较高“技术势”向低“技术 势”传递的趋势，许Ｈ将扩散范周内的 业的内 资源闪素 千Ｌｆ外在环境因素都考虑 内，存结构和内容卜都比较全面。 乃外，Ｅ金营（２０００）运用技术扩散场的思想，充分肯 定 人力资本在技术 散中的作用。由于创新源的技术势高 丁潜存采『下１者，因此 它们之间存在着技术势差。新技术潜 在采用者的技术原始积累水平越高，人力资本存量越大，那 么他就越容易学习、消化和吸收创新技术，率七得到技术势 的提高，逐步缩小它与创新源之问的势差。 可以看｝ｕ，技术扩散场模型与传染病模型一样，着眼于 用企业之间的内在联系和信息传递来解释技术扩散，只是前 者是荩于“场”的理论，而后者是基于传染蔓延的机制。 １．５元胞自动机演化模型 随着信息技术的发展，计算机仿真模型也逐渐应用于技 术扩散理论的研究。该方法的基本思想是通过模拟个体的行 为柑互动，通过计算机模拟最终得到演化结果。其中元胞自 动机（Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ａｕｔｏｍａｔａ，ＣＡ）的应用最为广泛。该模型基本 结构包括：代表堪小个体单位的元胞，元胞邻域内一维或多 维方向 的邻居，也含该死胞各种可能状态的状态向量，以 及规定元胞往儿种状念之问变化规律的局部规则等。其演化 过程目ｆＪ模拟元胞在ｔ＋１时刻的状态，该状态由局部规则、元 胞自身及其邻居在ｔ时划的状态来决定。Ｂｈａｒｇａｖａ（１９９３）模 型是技术扩散领域最 出现的ＣＡ模型，此外较早的还有 Ｂｏｃｃａｔａ和Ｆｕｋｓ（１９９８）的¨＿・维ＣＡ模型，模拟Ⅲ的结果为Ｓ 型于ｒ’敞曲线，且左右邻居个数越多采纳者比例上升越怏。 ＧｏＩｄｅｎｂｅｒｇ和Ｅｆｒｏｎｉ（２００１）建立了一一个二二维的ＣＡ模型，可 以比一・维网格更为形象地丧示现实个体之间肜成的关系网。 国内学者况数金等（２００６） “采用元胞自动机演化模型 来模拟技术 散过程，结果表明， 业的吸收能力为０时， Ｋ期的技术扩散不会发 ，均衡状态的技术刨新率趋近于０， 从而说明企业内邬的吸收能力对ｒ企业创新乃至整个经济系 统的技术扩敞有不 忽视的作用，这与实证研究的结果足… 致的。陔研究表明技术＿ｆ广敞对： 创新的非线性作用，而 ．体 现 吸收能力的提高对丁经济系统的创新州样具有复杂的非 线性效应。 ２问题及展望 在扩散源与接收方的技术水平差异方面，＿卜述模型的提 出者郁从微观角度证日』ｊ了技术扩散的双方技术差异过大将抑 制技术的成功扩散， 为此时接收方不具备吸收该项技术的 能力。但技术要得到扩敞，双方必须还是要存侄一定差异， 即“技术势差”。还有学荷（夏万军，２００７；下冉文， ２００８） 根据汁齄经济学和新古典模 从区峨部川之问技术 场结构、企业行为和相应的社会效率进行研究。 对于技术扩散的模型研究，过去的实证研究总是倾向于 利用不同数据集来对同一个模型进行评估，将来可能更侧重 于对各种各样的技术扩散模型进行效果比较研究，即将不同 的模型应用于同一个给定的数据集。同时，应用博弈论对技 术扩散中的企业是否利用新技术的决策行为进行分析，将会 成为未来技术扩散理论模 研究的一个重要方面。总之，随 着经济理论的发展，新的数学方法的应用，新的挑战和机会 的出现，在理论和实践方面都需要对技术扩散进行更加深入 细致的研究。 参考文献： ［１］ＭＡｔｔＡＪＡＮ Ｖ，ＷＩＮＤ Ｙ．Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｄｉｆｕｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｎｅｗ ｐｒｏｄｕｃｔ 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