Grounded in a rigorous definition of innovation ecosystem flexibility and flexible evolution, this study employs a longitudinal exploratory single-case research method grounded in resource orchestration theory.Through re-analyzing the classic case of Huawei, it explores the flexible evolutionary mechanisms of science-driven innovation ecosystems.This study distills a resource orchestration-based model of flexible evolution for science-driven innovation ecosystems.This model describes a continuous transition process from "science-driven innovation components" to "predominantly science-driven innovation" to and then "comprehensive science-driven innovation"which is achieved through the ecosystem's "incubation-optimization-restructuring" evolutionary stages within highly uncertain environments.
The research findings are as follows:(1) The process of flexible evolution is inherently accompanied by a stepwise strengthening of the system's "science-driven" attribute, which goes through three stages:the incubation period of introducing scientific components, the optimization period dominated by scientific drive, and the reconstruction period of comprehensive scientific drive.(2) Flexible evolution is a dynamic adjustment during the process of actively seeking change.Through strategies such as adapting to changes, leveraging changes, and creating changes, it actively adjusts the system, enabling the innovation ecosystem to evolve along the path of chain extension—vertical expansion—all-directional integration.(3) Flexible evolution achieves an innovation capability leap by removing evolution bottlenecks.Through dynamic resource arrangement, it coordinates the relationships among members and continuously removes evolution bottlenecks, allowing the system's innovation capability to dynamically evolve along the path of utilization-driven innovation supporting exploratory innovation—exploratory innovation leading utilization-driven innovation—dual innovation collaborative leap.(4) Flexible evolution obtains conditions conducive to the continuous innovation of the system through dynamic resource arrangement.It is manifested as the architect of the science-driven innovation ecosystem, carefully arranging innovation resources, promoting dynamic resource combination, and obtaining conditions conducive to the continuous innovation of the system in a highly uncertain environment, achieving the flexible effect of seeking benefits and avoiding harms.
This study contributes to theory and practice in three ways:(1) It analyzes the flexible evolution mechanism of science-driven innovation ecosystems, enriching the theoretical framework of science-driven innovation; (2) It advances innovation ecosystem research into a "flexibility"-driven phase, aligning with the digital economy's environmental characteristics; (3) It demonstrates how flexible evolution breaks evolutionary rigidity, driving enterprises to transition from traditional innovation systems to science-driven innovation systems.The research findings offer reference for science-driven enterprise and industrial development, as well as government policy formulation in China.
开放科学(资源服务)标识码(OSID)：
生物医药、新能源、新材料、新一代信息技术、人工智能等新兴产业和未来产业,其突出特征是遵循“科学驱动的创新”范式[1]。这些产业的形成和发展可能引发新的产业革命,推动社会经济范式变革,是中国发展新质生产力的优先选择。作为数字经济时代新的战略竞争单元,创新生态系统是由不同参与者围绕共同价值主张构成的动态协调结构,在与环境交互演化中实现持续创新[2]。科学驱动的创新源于“基于科学的创新”,依靠核心公司、科学型企业、大学、风险投资、政府和中介机构等不同类型组织的广泛交互,协同创造价值[1],具有显著创新生态系统属性。因此,就科学驱动的创新生态系统的演化机制展开专题研究,对于中国加速新兴产业和未来产业发展,因地制宜培育新质生产力,具有理论价值与现实意义。
目前对创新生态系统演化的研究主要从生态学[3]、路径依赖[2]、复杂性[4]等视角,关注系统的结构、成员、关系等如何随时间发展变化,并识别出技术(欧春尧等,2025)、场景[5]及市场[6]等关键驱动力,在一定程度上回应了“系统如何变、因何变”的问题,但较少关注环境不确定性对演化过程的深刻影响,即回答“系统如何应变乃至主动求变”的问题。随着技术创新进入VUCA时代,创新生态系统演化环境变得动态、剧烈和复杂(张超等,2021),亟待考察环境不确定性给演化过程带来的冲击和机会,核心思想是使系统具备快速而低成本地应对环境变化的能力。虽有学者从韧性视角出发,强调系统应对外部冲击的恢复和调整能力(杨浩昌等,2025),但韧性侧重被动适应与恢复,未能充分揭示系统应对环境变化时进行动态调整的主动性,即系统主动适应、利用乃至制造变化的能力,这就是“创新生态系统柔性”。
具体到科学驱动的创新而言,该范式以科学研究的大幅突破为前提,受到高速变化的科学基础、技术进步、市场需求和国际环境等条件的叠加影响,在创新过程中面临更高的环境不确定性[1]。因此,更需要以柔性为出发点,分析其创新生态系统演化规律。而资源编排理论内含建构、捆绑、撬动的动态流程,可以直观呈现能力形成和利用机制,能够探索能力如何形成和演化以适应环境变化[7-8],为解释创新生态系统如何通过能力调整应对环境不确定性的柔性演化过程提供了有力的分析框架。基于此,本文在对创新生态系统柔性与柔性演化进行界定的基础上,依据资源编排理论,采用纵向探索性单案例研究方法,通过对华为这一经典案例的再分析,探索科学驱动的创新生态系统柔性演化机制。
本研究的贡献如下:①以往关于科学驱动的创新,较少在创新生态系统理论范畴内开展研究,分析科学驱动的创新生态系统柔性演化机制,有助于丰富和完善科学驱动的创新理论体系;②将创新生态系统演化研究推进至以柔性为引领的阶段,契合数字经济时代的环境特征,为创新生态系统演化提供更加完备的理论解释;③创新生态系统柔性演化有助于打破演化刚性,推动企业从原有创新系统向科学驱动的创新系统转变,相关研究结论为科学驱动的企业及产业发展、政府政策制定等提供参考。
(1)创新生态系统柔性与柔性演化。本文将创新生态系统柔性定义为整合系统内、外部资源与能力,与所处环境互动,以一定时间、范围和可接受的成本对系统进行调整,推动系统向更高创新水平持续演化的能力。作为经典管理概念,柔性被普适性地定义为系统应对环境变化的能力[9],包括被动适应能力与主动反应能力[10],使企业不仅能适应和应对非连续环境,还能主动塑造、重构、改变甚至创造生存环境,以应对环境变化和因果模糊性的挑战[11]。而创新生态系统柔性是创新生态系统作为系统所具有的柔性,是推动系统向更高创新水平演化的内生动力,强调主动适应、利用和制造变化,通过有针对性地对系统进行调整营造适合系统持续创新的环境,这是其区别于战略柔性[12]、资源柔性[13]、协调柔性[14]等其他企业柔性的基本特征。
当前,学界围绕创新生态系统演化研究已形成多种理论视角,如基于生态学[5]、路径依赖[2]、复杂性[6]及韧性[4]等理论,从结构、路径、涌现及恢复等不同侧面解释了系统演化。也有研究从网络柔性[15]、产业生态网络柔性[16]等相近视角切入,为理解系统应对变化的能力提供重要启示。本文聚焦的创新生态系统柔性演化与上述既有理论进路之间既存在明显差异,又具有密切联系,可以从目的、行为和结果三个方面进行说明:①就演化目的而言,创新生态系统柔性演化的指导思想是“基于开放式创新的竞争”。换言之,演化本身不是目的,通过演化使创新能力向更高层次持续跃迁,从而在与其他创新生态系统的竞争中占据先机才是目的。为此,创新生态系统需要主动求变,在不确定性环境中抓住机会或自主创造机会,有目的地培育能力和吸收资源,变革演化基础,移除、冲破演化瓶颈,建立先发优势。②就演化行为而言,对创新生态系统进行动态调整以把握机会的过程,与已有演化理论高度兼容。例如,生态学理论关注系统成员的多样性、新颖性和共生性,阐明如何根据系统的调整目标变革演化的资源基础;复杂性理论关注系统的自组织性、自适应性,阐明系统如何从打破原有平衡稳定状态,到远离平衡形成无序的混沌状态,再到重新形成具有涌现能力的有序平衡状态。上述理论解释了创新生态系统通过成员进入和退出、改变相互关系等途径,有目的地塑造系统创新能力,保证各演化阶段的柔性目标得以实现。③就演化结果而言,创新生态系统持续创新可以采用双元创新进行刻画,包括沿着原有技术轨道改进的利用性创新,也包括促进技术轨道跃迁的探索性创新,还包括在利用性创新与探索性创新之间保持适当张力和灵活转换[17-18]。创新生态系统柔性演化结果,是面向整个演化周期协调双元创新,以螺旋上升方式推动创新能力向更高层次持续攀升。
(2)创新生态系统演化的资源编排逻辑。创新生态系统演化是在参与者相互作用下,形成嵌套、耦合、协同等组织机制和不同层次的资源共同演化关系[19],呈现出不同演进阶段、网络形态和结构特征[20]。这种演化过程基于非契约治理的编排领导方式[21],核心企业等创新生态系统“架构者”负责设定目标、协调成员之间的关系,向共同目标协同演进[22]。为实现价值共创,架构者采用动态资源组合方式对参与者的资源进行编排和控制,通过资源流动与分享,构建创新生态系统的核心资产。只有当共同价值主张通过不同参与者的重新安排并被共同接受时,演化才能获得成功。无论在何种理论进路下,创新生态系统演化均由一组参与者围绕共同价值主张开展动态交互得以实现。架构者将参与者编排在直接或间接影响创新的网络中,对参与者提供的互补性资源进行精心安排,以确保资源可用性[2]。在资源编排的基础上,创新生态系统实现动态演化,因而可以依据资源编排理论对科学驱动的创新生态系统柔性演化进行分析。
资源编排是从资源构建形成组合到资源捆绑催生能力,再到资源利用创造价值的连贯流程,同时涵盖资源与能力的关系以及两者在实现持续竞争优势中的作用[23]。根据资源情境变化,既有研究揭示了企业资源编排呈现“资源拼凑—资源编排—资源协奏”的演进路径[24]。综合现有研究,可以将资源编排归纳为三阶段的跃迁过程[9-10]:第一阶段是资源结构化,指获取、积累和剥离资源,实现资源需求与外部环境的动态匹配;第二阶段是资源能力化,将资源整合捆绑形成能力,其实质是拓展现有能力和开发新能力;第三阶段是资源杠杆化,通过资源配置撬动更大的价值和回报。因此,基于以上普适性的做法,本文通过资源结构化、资源能力化以及资源杠杆化三阶段的跃迁过程刻画创新生态系统柔性演化机制。
本文面向企业层面的创新生态系统,聚焦“核心企业如何通过资源编排,促进科学驱动的创新生态系统柔性演化”。基于创新生态系统柔性及资源编排理论,根据“情境—行为—结果”逻辑,构建分析框架如图1所示。本框架的创新之处在于,将资源编排的微观机制与创新生态系统的宏观演化相结合,聚焦科学驱动的创新这一情境,揭示创新生态系统柔性演化过程及能力形成机制。该分析框架下:①创新生态系统柔性演化是协调双元创新的螺旋上升过程,不同演化阶段面临不同的环境,环境不确定性的影响要求系统采取不同柔性策略;②在柔性策略引领下,核心企业推进“结构化—能力化—杠杆化”的资源编排过程,提供创新生态系统向更高创新层次攀升所需的条件,使包括核心企业在内的参与者之间形成相匹配的网络结构;③在参与者协同推动下,创新生态系统持续创新能力获得跃迁,在更高水平上实现价值共创,为下一个柔性演化阶段奠定基础。
图1 分析框架
Fig.1 Analytical framework
(1)环境不确定性。根据Dickson等[25]的研究,将环境不确定性分为技术不确定性和市场不确定性。技术不确定性表现为主导技术路线不明确、关键技术更替、核心技术方法标准不一,以及新技术首次引入等。市场不确定性指受顾客、竞争者、政策、国际关系等影响而表现出的需求变化、市场动荡及竞争强度变化等。
(2)柔性战略。借鉴倪得兵等[10]、Brozovic[11]的观点,柔性战略被理解为更多地考虑外部环境的可能变化趋势,灵活选择和动态调整演化策略,对系统资源、能力进行调整,具体表现为适应变化、利用变化、制造变化等策略。
(3)资源编排。依据Sirmon等[23]的论述,将资源编排界定为系统如何获取、积累和剥离资源,将资源整合捆绑形成能力,并通过资源配置撬动价值,形成“结构化—能力化—杠杆化”过程。
(4)网络结构。参考谭劲松等(2021)的思路,将创新生态系统视为以成员为中心的隶属结构,抽象为由相互联系、共存共生的成员组成的松散网络,主要反映演化过程中的总体网络特征。
(5)创新能力。“科学驱动的创新”从科学投入到产出,本质上是探索未知与利用已知的辩证过程(朱卫杰等,2025)。这一内在的二元特性,为揭示其创新生态系统柔性演化机制提供了关键理论切口。因此,本文采用探索性创新与利用性创新二元视角对创新能力进行测度[20]。其中,利用性创新指对现有资源与能力进行高效、自适应地整合与开发;探索性创新指为应对不确定性而探寻新技术轨道的行为[21],二者共存和协同有助于系统克服演化刚性、突破演化瓶颈,实现持续演化[26]。
本文采用纵向探索性单案例研究方法,其适用性体现在:“科学驱动的创新生态系统柔性演化”属于“如何”(How)的问题,能够发挥案例研究在理论探索方面的优势。同时,单案例研究有助于捕捉关键核心事件,挖掘现象背后的内在逻辑,识别构念间的因果关系,并通过连贯叙事将案例最大限度地社会化还原。
遵循理论抽样原则,以华为作为案例研究对象,选择原因如下:
(1)自进入移动通信领域以来,华为突破了3G网络、5G通信、操作系统与芯片等基础研究与技术开发,科学驱动的创新成分日益增加,清晰地展现了其如何通过创新生态系统演化开展科学驱动的创新,具有典型性和代表性。
(2)开展科学驱动的创新至今,华为受到诸多外部环境因素影响,在高度不确定的环境中不断突破基础科学理论与关键核心技术。其创新生态系统的成功实践,与科学驱动的创新生态系统柔性演化之间形成较好匹配,能够为本文提供充分洞见。
(3)华为创新生态系统演化已从不同角度、不同层次得到大量研究,演化过程清晰且完整,对其进行再分析,能够凸显柔性视角下创新生态系统演化的规律。同时,华为作为中国ICT行业领军企业,公开资料丰富,能够为研究提供翔实的二手数据。
需要特别说明的是,本文致力于探究华为创新生态系统演化过程中“科学驱动”成分的动态演变及其背后的柔性演化机制,通过聚焦其研发合作从应用导向转向基础研究、资源投入向“根技术”饱和式倾斜等关键转折点,追踪“科学驱动”属性如何逐步通过柔性机制阶段性地塑造生态系统的结构与能力。
遵循适当性、充分性原则,本文按照两个阶段进行数据收集:①对既有重要研究论文进行梳理,得到华为创新生态系统演化脉络,形成基础案例;②从科学驱动的创新视角出发,通过收集历史数据完善基础案例。其中,资料收集遵循多渠道、长时段和“三角验证”原则,保证研究信度和效度。数据收集时间为2023年10月至2025年2月,来源涵盖企业官网、权威媒体报道、专业书籍以及中国知网(CNKI)高水平期刊论文,共收集资料35万余字,如表1所示。研究过程同步进行理论饱和度检验,直至达到饱和。
表1 数据来源
Table 1 Data sources
数据来源主要资料收集时间官方网站华为及其创新生态系统成员官网,包括发展历程、企业年报、新闻报道、内部刊物等,14.8万字2023年10月至2025年2月媒体报道华为高管团队专访、会议发言和视频采访,以及人民网等权威新闻报道、政策性文件等,5.3万字2023年12月至2025年2月权威书籍《华为成长之路:影响华为的22个关键事件》《华为访谈录》《熵减:华为活力之源》等,7.6万字2024年6月至2024年11月学术论文中国知网(CNKI) 高水平期刊论文,7.7万字2023年10月至2024年12月
本文在叙事研究框架下,借鉴质性研究的编码逻辑对案例数据进行结构化分析[27]。
第一步,从科学驱动的创新视角出发,整理华为创新历程中的重要事件,确定创新生态系统演化的关键事件并记录于时间轴上,如图2所示。
图2 华为发展历程与关键事件
Fig. 2 Huawei's development history and key events
第二步,依据关键事件变化,通过提炼环境特点、应对策略及生态成员变化等,将华为创新生态系统演化分为酝酿期(1997—2008年)、优化期(2009—2018年)和重构期(2019年至今),三个阶段的突出性质分别是主动利用变化、主动制造变化、主动适应变化与主动利用变化并行(简称“适利并行”)。
第三步,进行构念涌现。首先,根据创新生态系统各演化阶段特点,提炼出环境不确定性、柔性战略、科学驱动属性、资源编排、网络结构、创新能力等维度的一阶概念。其次,按照“数据—概念—文献”持续对话原则,对一阶概念进行反复比对、迭代,归纳出各阶段在不同维度上的二阶主题。最后,对不同阶段的二阶主题进行整合,挖掘主题和理论范畴背后的逻辑,形成聚合维度的理论构念。
1987年华为成立之初是一家电信设备代理商,从模仿起步进入通信设备技术创新领域,通过逆向工程聚焦被跨国公司忽视的农村和小企业市场并开展自主研发。由于自主创新能力薄弱,华为难以触及移动通信领域的核心技术。重大转变发生在1997年,当时国际电信联盟(ITU)开始征集3G提案,华为抓住移动通信技术代际演进的机遇,开展3G网络解决方案研究,酝酿构建支持科学驱动的创新的生态系统。
(1)技术不确定性与主动利用变化。1G和2G时代,中国移动通信技术被跨国公司垄断。进入3G时代,形成了由跨国公司技术联盟所主导的WCDMA和CDMA2000两大技术标准。为打破国外企业垄断,中国也推出自主的TD-SCDMA标准,形成多技术标准竞争的局面。由于不同标准联盟所掌握的核心专利、行业影响力、市场份额等不同,竞争优劣势也各不相同,哪个标准将成为主导技术路线,在较长时期内并不明确。同时,中国电信企业也已取得长足进步,形成以“巨大中华”为代表的格局。虽然技术标准联盟是移动通信技术创新的基本模式,但不同企业之间主要是竞合关系,华为不仅要与爱立信、思科、朗讯等跨国公司竞争,还要与巨龙、大唐、中兴等国内企业进行竞争。面对3G标准竞争的不确定性,华为主动利用主导技术路线不确定但市场前景明确所提供的机会窗口,坚定退出原有业务,转向对3G网络相关理论与技术的探索:一方面锚定欧洲市场主流的WCDMA标准,另一方面以联盟发起者之一的身份全面支持TD-SCDMA标准。
(2)研发资源拼凑与链式延伸的创新生态系统。华为通过探索3G网络理论与技术,初步具备科学驱动的创新成分,面临构建探索性创新能力的挑战。此时,华为在技术、资金、人才等方面较为薄弱。为此,华为采用研发资源拼凑的资源编排方式。所谓研发资源拼凑,是指在资源相对受限的情况下,将有限的研发资源进行创造性拼凑利用,通过自有资源激活、外部资源捆绑形成研发能力。具体而言:①自有资源激活。华为最大程度地挖掘可供拼凑利用的自有资金资源。例如,2000年集中资金投入3G研发,并通过《华为基本法》确保研发投入强度,即使贷款也要保证研发投入。②外部资源捆绑。华为通过与大学合作研究、与国外领先企业成立合资公司等方式,从外部广泛获取技术、人才等资源。例如,为获得科研人才与培育基础研究能力,与清华、北大、浙大等开展合作研发;为适应全球技术规范、增强国际话语权和吸收先进经验,在印度、瑞典、美国等设立研发中心,与3Com、西门子等成立合资公司,共同研发解决方案等。③技术研发能力加快形成。华为按照3G产业链对可供利用的内外部研发资源进行配置,重点攻克网络结构、基站制式、数据传输、切换与漫游等关键环节,在较短时间内具备了3G技术研发能力。
在研发资源拼凑的推动下,华为形成了创新生态系统,如图3所示。该创新生态系统的主要特征是有意识地将大学与科研机构定位为前沿科学知识源头,在3G产业链不同环节分别与大学、科研机构、国际组织、金融机构、电信运营商、零部件供应商等合作,沿着产业链延伸创新链,本文称之为“链式延伸的创新生态系统”。由此,华为能够在全球范围内与不同主体进行知识、技术等资源交互与整合,推动从基础科学研究到产业技术开发的初步知识流动。此时,其价值共创机制虽以合作研发为主,但已蕴含将外部科学发现纳入内部创新流程的“科学驱动”成分,为创新能力提升奠定基础。
图3 1997—2008年华为创新生态系统
Fig. 3 Huawei's innovation ecosystem from 1997-2008
(3)利用性创新支撑探索性创新。借助链式延伸的创新生态系统,华为将利用性创新作为探索性创新的前序阶段,通过代理销售与对国外低端产品的模仿实现利用性创新,快速积累资本与市场经验。随后,华为将利用性创新获得的全部利润持续投入前沿、不确定的3G技术研发,成功支撑其向3G技术探索性创新的质变。由此,华为在网络设备、基站、手机终端等方面建立起自主知识产权的技术体系,不仅从国内同类企业中脱颖而出,而且对跨国公司形成追赶态势。2008年,华为在移动设备市场排名全球第3,在移动宽带产品市场排名全球第1。一个有力的间接佐证是“巨大中华”4家企业中,只有华为成功把握3G标准竞争的窗口期,成长为中国移动通信领域的领军企业,也为在5G时代成长为全球领军企业奠定了基础。生态酝酿期典型证据援引见表2。
表2 生态酝酿期典型证据援引
Table 2 Typical evidence cited for the ecological incubation period
聚合维度二阶主题一阶概念典型证据援引环境不确定性技术不确定性技术标准竞争全球通信技术标准包括欧洲的WCDMA、美国的CDMA2000、中国的TD-SCDMA柔性战略主动利用变化主动利用机会窗口任正非带领华为高层大胆地预期核心技术所带来的机会,放弃小灵通业务,将研发目标瞄准3G科学驱动属性具有科学驱动的创新成分主动对接基础科研资源华为的窄带CDMA技术、SDH光网络技术、智能网技术等都得益于清华大学、北京大学、中国科学技术大学、北京邮电大学、电子科技大学等高校的合作资源编排研发资源拼凑自有资源激活几乎集中全部资金投入3G研发,并通过《华为基本法》确保研发投入强度外部资源捆绑2004年,与西门子合作成立合资公司,开发TD-SCDMA解决方案研发能力形成成功交付全球首个LTE/EPC商用网络,获得的LTE商用合同数居全球首位网络结构链式延伸的创新生态系统沿3G产业链延伸2002年,第一部跑3G协议的华为U1终端原型机,在上海金茂大厦与3G基站联调成功创新能力利用性创新支撑探索性创新成熟技术能力迁移基于成熟的C&C08 iNET综合网络平台,构建了集电路交换、分组交换(ATM/IP)于一体的业界领先的移动交换平台,满足向下一代网络发展的需求市场拓展模式复制1998年,将市场拓展到中国主要城市利润反哺新领域研发华为把赚的钱都投到新产品或更高利润产品研发
2009年,3G网络开始在中国大规模商用。得益于在生态酝酿期对3G的坚定投入,华为具有先发优势。2013年,中国推出4G网络,华为凭借其领先的技术实力和全球化布局,竞争优势日益凸显。在这一有利的形势下,华为居安思危,率先对5G展开前瞻性研究,将其创新生态系统升级为全过程支持科学驱动的创新。
(1)市场不确定性与主动制造变化。3G网络铺开以后,以中国为代表的全球电信行业进入快速且平稳的发展周期。在技术层面,“3G—4G—5G”长期演进成为共识。但在市场层面,5G商用需求及应用场景仍不明朗,运营商对5G网络的投资意愿、5G典型应用场景(如智能制造、智慧城市、智能家居等)等尚处于规划期。在这种看似稳定的技术环境下,华为本可以随着移动通信技术演进实现稳健成长,逐步进入5G时代。尽管中国已经通过TD-SCDMA标准在移动通信领域拥有了一定话语权,高通等跨国公司仍凭借其掌握的基础专利控制着关键核心技术;加上2003年思科与华为知识产权纠纷,华为警觉到未来很可能在最关键的芯片领域面临“卡脖子”风险。任正非认为“只有不断创新,才能持续提高企业的核心竞争力”。华为于2009年主动开启5G基础研究,打造“基础研究—关键核心技术—技术标准—商业应用”的创新体系。
(2)企业资源编排与垂直扩张的创新生态系统。华为对5G的探索以Erdal Arikan发表的关于极化码(Polar Code)的数学论文为基础,是从0到1的创新,需要突破5G通信的基本原理、核心技术(主要是芯片),并建立技术标准、构造应用场景,已经演化为以科学驱动的创新为主。此时,华为的资金、人才等研发资源较为丰富,但距离基础科学研究与关键核心技术攻关仍有差距,简单的研发资源拼凑已经无法满足要求,华为转向企业资源编排方式。所谓企业资源编排,是指在企业快速发展阶段,对内外部资源进行动员、协调和部署,通过集中式资源投入和外向型资源捆绑撬动企业创新能力。具体而言:①集中式资源投入。华为将自身研发资源集中于攻克5G基本原理与核心技术,2009年投入6亿美元启动5G信道编码研究,并对基带芯片研发进行高强度投入,最典型的是建立“2012实验室”提升基础研究能力。②外向型资源捆绑。得益于基础研究与核心技术支持,华为通过整合全球资源加速5G标准形成与推广,在美国、加拿大等建立5G创新中心,深度参与众多5G项目联盟。到2018年,华为已加入400多个标准组织、产业联盟和开源社区,担任超过400个重要职位,累计提交近60 000篇标准提案。③企业创新能力杠杆化撬动。华为采取“垂直行业合作共赢”模式推动5G应用,通过建立跨行业多边数字技术平台,与行业客户共同促进5G研究成果转化,迅速放大企业创新能力。例如,与奇瑞、东风、长安、一汽等合作推出智能网联汽车、自动驾驶技术解决方案,联合奥迪、宝马、英特尔、高通等成立“5G汽车联盟”,建立全球车联网统一标准等。
在企业资源编排的推动下,华为面向3G的创新生态系统实现大幅度优化升级,演化为如图4所示的创新生态系统,主要特征是将科学驱动的创新明确作为系统演化的主导逻辑,在5G的基础研究与核心技术开发、标准形成与推广、商业应用与产业化等三个重点环节深度拓展,尤其是在基础研究与核心技术攻关环节,本文称之为“垂直扩张的创新生态系统”。此时,华为国内外合作伙伴超过1 000家,主体异质性明显提高、价值共创方式更加多元,加上一系列政策支持,创新生态系统的重心向产业价值链最前端快速移动,而商业化能力则覆盖整个5G产业链。
图4 2009—2018年华为创新生态系统
Fig.4 Huawei's innovation ecosystem from 2009 to 2018
(3)探索性创新引领利用性创新。创新生态系统从链式延伸向垂直扩张的演化过程中,探索性创新成为引领方向、创造新价值的“价值源头”,为利用性创新定义新的技术轨道与市场空间。通过超前投入5G建立关键核心技术体系优势,为进一步强化在移动通信领域的竞争优势夯实基础。例如,发布麒麟710芯片、鸿蒙操作系统;5G极化码方案成为首个国际5G标准的基础等。截至2018年底,5G核心专利达到1 600多项,全球排名第1。在探索性创新的引领下,华为通过利用性创新将前期积累的3G技术转化为经济价值,同时快速将5G探索成果推向市场。2018年,向全球销售超过40 000个5G基站等,实现销售收入7 212亿元、净利润593亿元。生态优化期典型证据援引见表3。
表3 生态优化期典型证据援引
Table 3 Typical evidence cited for the ecological optimization period
聚合维度二阶主题一阶概念典型证据援引环境不确定性市场不确定性需求发展不明朗由于5G技术的原创性、颠覆性特征,其在产业化过程中面临着新技术产品性能不稳定、商业应用场景不明两大问题国外“卡脖子”风险2012年,美国众议院情报委员会发布报告称华为对美国“国家安全构成威胁”柔性战略主动制造变化主动开启前沿技术基础研究2009年,华为成立通信技术实验室,启动5G早期研究科学驱动属性以科学驱动的创新为主牵引科学方向组建“2012实验室”,聚焦ICT关键领域持续投入,致力于提供更宽、更智能、更高能效的管道,并与来自工业界、学术界、研究机构的伙伴紧密合作,引领未来网络从研究到创新实施定义科研议程发布5G产业研究报告,积极构建5G全球生态圈,并与全球20多所大学开展紧密联合研究驱动技术突破2016年,3GPP最终确定华为主推的Polar码为短码的控制信道编码方案资源编排企业资源编排集中式资源投入2013年,宣布未来5年内至少投资6亿美元用于5G特定技术领域的研究与创新外向型资源捆绑2009年起,华为在美国、德国、瑞典、俄罗斯、印度等国家设立了17个研究所,与领先运营商成立了20多个联合创新中心,在全球9个国家建立了5G创新研究中心企业创新能力杠杆化撬动2016年9月,华为联合奥迪、宝马、戴姆勒、爱立信、英特尔、诺基亚及高通宣布成立“5G汽车联盟”(5GAA),共同推进全球车联网统一标准制定网络结构垂直扩张的创新生态系统基础研究攻关2018年,发布全球首个覆盖全场景人工智能的Ascend(昇腾)系列芯片以及基于Ascend(昇腾)系列芯片的产品和云服务参与标准制定加入400多个标准组织、产业联盟和开源社区,积极参与和支持主流标准制定推进商用与产业化在全球十余个城市与30多家领先运营商进行5G预商用测试创新能力探索性创新引领利用性创新芯片引领产品迭代2017年,率先发布集成专用神经元网络单元(NPU)的人工智能处理器麒麟970,以及搭载人工智能处理器的HUAWEI Mate 10系列手机算法引领性能优化AI Fabric凭借业界首款搭载AI芯片的数据中心交换机,采用独创智能无损交换算法,数据中心运算效率提升50%平台引领场景拓展2017年,成立Cloud BU;截至2017年底,华为云已上线14大类99个云服务,以及制造、医疗、电商、车联网、SAP、HPC、IoT等50多个解决方案
2019年中国进入5G商用元年,5G与大数据、AI、算力融合趋势日益显著。同时,欧美国家对中国关键核心技术“卡脖子”愈演愈烈,对华为更是极限打压。面对国际上严峻的技术和市场双重封锁,华为果断重构创新生态系统,全面支持AI、大数据、云计算等科学驱动的创新,向数智化高速迈进,蜕变为以“构建万物互联的智能世界”为使命的平台化企业。
(1)技术不确定性、市场不确定性与“适利并行”发展。5G网络是支撑经济社会向数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施,但5G与大数据、AI等数智化技术融合并进一步与各行业、各领域形成跨界创新,在5G网络商用初期还处于探索阶段。随着5G网络持续铺开,移动通信市场结构发生了根本改变。诺基亚、爱立信等外国传统电信巨头逐渐失去优势,以华为为代表的本土企业成为主导者。2019年美国将华为列入“实体清单”,导致其关键核心技术供应链被破坏。2020年美国禁止软件企业向华为授权5G关键服务,导致华为手机销量在海外严重下滑,甚至采用撤销订单、拆除设备等恶劣行径截断华为生存空间。一系列突发事件给华为造成了严重威胁,而华为前期培育的科学能力、构建的关键核心技术体系与创新生态系统,加上中国高端制造业迅猛发展,使其能够迅速打造自主可控的供应链,创造有利于持续创新的“小环境”,主动适应国际市场剧烈变化。同时,华为主动利用5G与AI等数智技术融合创新机会,加强其全球领导者地位。由此,华为形成主动适应变化与主动利用变化并行的“适利并行”发展态势。
(2)产业资源协奏与全向整合的创新生态系统。一方面,华为将5G技术优势持续向市场优势转化,维护中国在5G产业的主导地位;另一方面,华为积极布局和探索AI、大数据等前沿领域,通过跨界融合赋能各行业数字化、智能化转型,已经拓展为全面科学驱动的创新,而实现这些战略目标的前提是供应链安全。为保障供应链安全,仅靠企业资源编排难以满足需求,华为转向产业资源协奏的资源编排方式,为“以我为主”能力构建创造有利的创新环境。所谓产业资源协奏,是指以深化和拓展创新资源为重点,有针对性地动员和组织产业资源,通过自主式资源强化、内向型资源捆绑打造场景化创新能力。具体而言:①自主式资源强化。华为确定以先进芯片自主生产、操作系统自主开发为研发资源配置导向。最典型的是推出“南泥湾”计划,突破半导体的物理学、材料学基础研究和终端器件精密制造等“根技术”,实现“新材料+新工艺”紧密联动,结合操作系统的突破,加速技术链“去美国化”。②内向型资源捆绑。华为重点发展国内合作,聚集互补型民族企业,共同打造自主可控的供应链。例如,在华为海思的基础上,通过成立哈勃公司投资30多家国内半导体企业,覆盖芯片的EDA设计、材料、制造、封装测试等全产业链,并与中芯国际等共同加入全国集成电路标准化技术委员会,构建生态联动机制,2020年推出开源鸿蒙操作系统等。③场景化产业创新能力形成。华为瞄准国内大循环,以应用场景为导向、以自主技术平台为基础,实施“1+8+N”全景发展战略,与行业合作伙伴共同开展数智化场景下的应用创新。例如,与海尔、中国移动成立5G边缘计算联合创新基地,加速制造业数字化、智能化升级;与振华重工、中国移动等联合推动5G智慧港口建设等。
在产业资源协奏的推动下,华为面向5G的创新生态系统实现结构重组,其核心是将“科学驱动”彻底内化为保障生存与定义未来的基石,演化为如图5所示的创新生态系统。该创新生态系统的主要特征如下:①以自主科学技术为内核打造“根技术”及供应链体系,在软硬件两个方面同时打破国外封锁;②以华为云为支撑,构建鸿蒙OS、HMS、昇腾、鲲鹏等四大技术平台,向不同行业生态伙伴开放,共同赋能工业控制、远程医疗、自动驾驶、智慧城市、智能家居、环境监测等场景创新;③大量国内成员加入合作网络,而一些国外合作者退出,适应以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。这个创新生态系统已经具有以基础科学研究为坚强内核,以关键核心技术体系为创新源头,以场景创新为市场应用导向,立体化、全方位扩张的网络结构,本文称之为“全向整合的创新生态系统”。这一阶段,华为创新生态系统已从市场牵引下的科学驱动,跃迁至以科学自主为生存前提、以科学赋能生态为发展模式的新阶段。
图5 生态重构期华为创新生态系统
Fig.5 Huawei's innovation ecosystem in the ecological reconstruction period
(3)双元创新协同跃迁。随着创新生态系统从垂直扩张向全向整合演化,华为进入探索性创新与利用性创新协同跃迁的阶段,双元创新能力通过生态架构重组,相互赋能、协同发展。此阶段,探索性创新从单一技术突破转向“根技术”与“生态底座”纵深突破。一方面,华为发布业界首款5G芯片和5G多模终端芯片,初步打破国外对中国芯片产业链的封锁;另一方面,通过鸿蒙、欧拉等构建自主数字生态底座,为利用性创新开辟全新的价值空间。此时,利用性创新发生质的转变,升维为生态化赋能。华为为应对国际市场的剧烈变化,将对5G、AI、大数据、算力等的投入转化为经济价值,并创造出巨大的社会价值。在经济价值方面,经历2021年、2022年连续两年销售收入和净利润下降后,在研发投入占销售收入比重高达23.4%的情况下,2023年华为销售收入和净利润分别回升至7 041亿元、1 044亿元,净利润率达到14.8%。2024年,华为智能手机、平板电脑的国内占有率均排名第1,公司销售收入达到8 621亿元,恢复至2019年水平,未来将冲击万亿销售额。在社会价值方面,华为赋能制造业转型升级取得显著成果,成为引领中国数字化、智能化发展的龙头企业。例如,2023年智能汽车解决方案业务的销售收入达到47亿元,较2022年增长128.1%。此阶段,探索性创新与利用性创新协同跃迁,构成共存与协同发展的动态平衡体系。生态重构期典型证据援引见表4。
表4 生态重构期典型证据援引
Table 4 Typical evidence cited for the ecological reconstruction period
聚合维度二阶主题一阶概念典型证据援引环境不确定性技术不确定性跨领域技术融合探索期华为联合全球运营商在煤矿、钢铁、港口、制造等行业展开5G应用的积极探索市场不确定性市场结构变化截至2018年,华为5G技术研发全球领先,价格比爱立信和诺基亚等竞争对手还低20%～30%“卡脖子”风险加剧2019年5月,美国商务部工业和安全局宣布将华为列入“实体清单”柔性战略“适利并行”发展主动适应并打造自主可控供应链通过哈勃投资超过90家半导体企业,涉及芯片设计、EDA软件、封装、测试等多个环节主动利用技术融合机会2023年,发布盘古大模型3.0,深耕行业打造金融、政务、制造、矿山、气象、铁路、汽车、医疗等行业大模型和能力集科学驱动属性全面科学驱动的创新科学技术自主2020年2月,推出HMS替代GMS科学赋能生态通过HarmonyOS、HMS等赋能生态,为消费者打造更极致的全场景智慧生活体验资源编排产业资源协奏自主式资源强化2020年8月,实施“南泥湾”新“备胎”计划内向型资源捆绑2019年4月,成立哈勃科技投资公司场景化产业创新能力形成2020年,华为消费者业务不断建设“1+8+N”全场景智慧生活战略网络结构全向整合的创新生态系统核心技术开源2020年8月,鸿蒙操作系统开源场景化突围2021年10月,第一批“军团”成立跨领域联盟智选模式与赛力斯合作,问界M5、M7和M5 EV三款车型上市销售创新能力双元创新协同跃迁“根技术”探索突破HarmonyOS 4正式发布,鸿蒙生态设备数量超8亿台技术投入价值转化2023年,华为销售收入和净利润分别回升至7 041亿元和1 044亿元,净利润率达到14.8%生态架构重组互促截至2024年底,鲲鹏、昇腾已累计发展665万名开发者、8 500多家合作伙伴。鸿蒙开发者超过720万人,生态设备超10亿台
根据华为案例分析,本文进一步提炼出资源编排视角下科学驱动的创新生态系统柔性演化模型,如图6所示。该模型反映了一家企业如何通过创新生态系统“酝酿—优化—重构”演化过程,在高度不确定的环境下完成“具有科学驱动的创新成分—以科学驱动的创新为主—全面科学驱动的创新”的持续跃迁过程。
图6 科学驱动的创新生态系统柔性演化过程
Fig. 6 Flexible evolution process of a science-driven innovation ecosystem
(1)柔性演化本质上伴随着系统“科学驱动”属性的阶梯式强化。现有研究指出,在科学驱动的创新范式下,产业形成的核心驱动力已从传统市场拉动,转向以科学发现为源头的技术能力建构。因此,如何实现从科学知识到产业技术的高效转化成为演进的关键。创新生态系统的“科学驱动”属性并非一成不变,而是沿着“酝酿期—优化期—重构期”的柔性演化路径动态演进。其中,酝酿期表现为具有科学驱动的创新成分,优化期发展为以科学驱动的创新为主,重构期迈向全面科学驱动的创新。这一过程揭示,创新生态系统柔性演化不仅体现为表层能力提升,更深层次地反映为其内在驱动逻辑完成了从“市场驱动”向“科学驱动”的范式演进。该发现系统揭示了科学驱动创新的动态生成过程与演进路径,从动态演化视角深化了关于企业如何开展科学驱动的创新的理论认知[28]。
(2)柔性演化是在主动求变过程中的动态调整。经典文献已经揭示:创新生态系统演化是由于成员进入和退出,使结构、关系等随时间发展变化,通过价值共创实现创新能力共同演化(谭劲松等,2021)。科学驱动的创新生态系统柔性演化过程进一步表明:系统不是随着环境变化而机械变化,而是架构者针对不同演化阶段的环境不确定性特点,通过适应变化、利用变化、制造变化等策略,主动对系统进行动态调整,使创新生态系统按照“链式延伸—垂直扩张—全向整合”路径演化,达到与环境同步变化,甚至比环境变化更快的目的。此发现不仅反映了科学驱动的创新生态系统演化的特殊规律,也阐明了创新生态系统演化的关键特征及其竞争优势来源,在一定程度上解释了创新生态系统如何成为数字经济时代的基本战略竞争单元[2]。
(3)柔性演化通过移除演化瓶颈实现创新能力跃迁。科学驱动的创新生态系统只有在每个演化阶段突破特定演化瓶颈,才能完成主动求变的动态调整过程。以华为为例,典型的演化瓶颈包括科学研究能力制约、关键核心技术障碍、供应链安全威胁等。架构者根据所面临技术、市场等方面的不确定性,利用适应变化、利用变化、制造变化等柔性策略,通过动态资源编排方式协调成员间的关系,不断突破演化瓶颈,使系统创新能力遵循“利用性创新支撑探索性创新—探索性创新引领利用性创新—双元创新协同跃迁”的路径动态演进。此发现反映了科学驱动的创新生态系统如何突破演化刚性,实现创新能力跃迁,为创新生态系统如何移除演化瓶颈、突破关键核心技术[29],提供了更为深入、具体的解释。
(4)柔性演化通过资源动态编排获得有利于系统持续创新的条件。为了突破演化瓶颈,科学驱动的创新生态系统架构者对创新资源进行精心编排,推动资源动态组合,在高度不确定的环境中获得有利于系统持续创新的条件,达到“趋利避害”的柔性效果:在创新资源受限的酝酿期,通过“自有资源激活—外部资源捆绑—形成研发能力”的研发资源拼凑,构建初步支持科学驱动的创新的生态系统;在创新资源逐步充裕的优化期,通过“集中式资源投入—外向型资源捆绑—撬动企业创新能力”的企业资源编排,构建全过程支持科学驱动的创新的生态系统;在创新资源受到威胁的重构期,通过“自主式资源强化—内向型资源捆绑—打造场景化创新能力”的产业资源协奏,构建全面支持科学驱动的创新的生态系统。此发现不仅反映了科学驱动的创新生态系统如何形成酝酿、优化、重构等演化过程,也揭示了柔性演化如何有目的地塑造、重构、改变甚至创造创新环境,从而与生态学理论、复杂性理论、路径依赖理论等经典理论之间达到兼容与互补。
(1)深化并情境化“科学驱动的创新”的理论内涵。现有关于创新驱动模式的研究已构建包括技术[6]、市场[30]、场景[31]等多种经典类型,并向创新生态系统情境逼近[30,32],明确了创新生态系统作为新战略竞争单元的地位[2]。“科学驱动的创新”强调由科学研究直接推动且依赖于科学发现的创新,与上述理论存在显著差异[1]。目前,关于科学驱动的创新,较少在创新生态系统理论范畴内开展研究,分析科学驱动的创新生态系统柔性演化机制,有助于丰富和完善科学驱动的创新理论体系。
(2)将创新生态系统演化研究推进到以柔性为引领的阶段。既有研究多从生态学、复杂性、路径依赖或韧性等理论出发,侧重于刻画系统结构、演化路径或抗逆恢复能力[2-4]。本文引入柔性作为核心分析视角,强调主动适应变化、利用变化和制造变化,对系统进行有目的地动态调整。由于各种理论视角在底层假设方面存在互补性,柔性演化通过生态学理论、复杂性理论和韧性理论等得以具体实现。因此,创新生态系统柔性能够整合不同理论构建以柔性为引领的创新生态系统演化全景分析框架,契合数字经济时代的环境特征,为创新生态系统演化提供更加完备的理论解释。
(3)对双元创新能力进行创新生态系统层面的拓展。经典的“探索—利用”双元理论主要聚焦于组织内部张力管理[26]。本文将双元创新能力拓展至创新生态系统情境,并发现其形成并非依赖单个组织的平衡,而是依托柔性机制(利用变化、制造变化、“适利并行”),通过该机制触发的资源编排能力促进系统结构升级,进而实现能力跃迁。这拓展了双元创新理论应用边界,为理解复杂系统如何可持续管理根本性战略矛盾提供了新的理论视角。
(1)对于架构者而言:①应有意识地、阶梯式地培育并强化系统的“科学驱动”属性,将其从辅助成分逐步升级为引领生态可持续发展的核心基石,实现从科学知识到产业技术的高效转化;②将环境不确定性视为演化机会而非威胁,通过主动求变抓住机会或自主创造机会,引领系统有目的地培育能力和吸收资源,变革演化基础;③在高度不确定的环境下,重视研判系统演化瓶颈,通过动态资源组合方式对系统成员提供的互补性投入进行精心安排,移除、冲破演化瓶颈,促进系统创新能力持续跃迁;④系统演化所处阶段不同,创新重点和演化所需的资源基础也不同,应主动推进研发资源拼凑、企业资源编排、产业资源协奏等资源行动,使资源组合与演化需求形成匹配关系。
(2)对于政府管理部门而言,需注重根据不同新兴产业和六大未来产业的特点,分析创新生态系统演化过程中的特定困难,有针对性地提供相应政策支持,帮助企业克服资源困境,推动创新生态系统突破演化瓶颈,营造有利于向更高创新层次不断跃迁的生态环境。
本文存在以下不足:一方面,本研究是对科学驱动的创新生态系统柔性演化的初步探索,采用华为单案例研究可能受到科学领域和行业特性的限制,在其他科学领域和行业中可能会有不同表现,结论的普适性仍有待未来采用多案例研究进一步检验;另一方面,创新生态系统柔性演化的内涵丰富、过程复杂,未来仍存在大量有待研究的问题,如演化动力机制、能力评估、治理策略等,需要采用实证研究方法深化相关研究,形成相互支撑的理论体系。
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