1企业文化的特点及功能
文化是代表一定区域内人们共同的价值观、特征或行为(Adler,Dokter&Redding,1989;Hofstede,1980;Schneider,1989)。企业文化是员工共同的认识,如信念(Beliefs)、价值观(Values)、准则(Norms)和哲学观(Philosophies),预期决定个人和集体的言行标准(Wallach,1983)。在长期的经营管理和生产实践中,企业文化是全体员工逐渐形成、培育和发展起来的一种精神本质,包括企业共同价值标准、行为准则、道德规范、基本信念和企业的风俗、习惯、传统等在内的企业精神内核,是企业的精神文化、制度文化、行为文化和物质文化的有机融合,在企业技术创新中具有导向、激励、约束、凝聚和辐射功能。因此,企业文化是组织共享的信念、准则和价值观,体现在组织的行为和实践中。在实践中将影响工作态度和个体行为。新成员被企业这个组织社会化,学习企业共有的价值观和准则,遵守行为和规则。企业文化具有形成周期长、影响力大和不易为对手模仿等特点,越来越多企业将企业文化视为核心竞争力。技术创新对企业贡献率已大大超过资本、土地和劳动力等的贡献率。企业文化在企业创新中发挥独特、重要的作用,企业在市场条件下获取劳动力和资本将创新变成现实。发达和新兴经济不断一体化,企业逐渐容易获得劳动力和资本,文化是独特的在企业内部缓慢发展起来的人类成果,在企业之间不容易传递。因此,虽说劳动力、资本和政府政策都是创新推动力,但是,在经济不断一体化过程中,企业文化对创新将发挥越来越重要的作用。Wallach(1983)将企业文化分为官僚型文化、创新型文化和支持型文化,Hampton,SummerandWebe(r1987)引入另外一类企业文化———有效企业文化。不同的文化特征在企业自主创新和合作创新过程中,起到了不同的作用。相应地,将组织(企业)文化分为官僚型、支持型、有效型以及创新型文化。依据自主创新的程度和风险意识,企业文化可以分为保守型、创新型、合作型和开拓型文化四类。比较这2种分类体系及各种文化的内涵、特点,其实它们具有许多共同内容,存在对应的联系。因此,下文主要根据官僚型、创新型、支持型和有效型分类体系对我国私营企业文化进行归类和论述。
2我国私营企业的文化建设现状
从企业文化内容层次分析,企业文化包含物质文化、制度文化和精神文化(葛红岩,2010),这一顺序是从有形到无形,呈由表及里逐层加深的关系。根据从事的大量调查,我国私营企业经营领域主要分布在小型制造业、商品流通和服务业,围绕文化内容层次对我国私营企业文化上的状况进行概述,并根据其创新意识进行归类。
2.1私营企业的物质文化特点
企业物质文化是指工作环境、象征物和产品特征3个维度。根据调查发现,为了节省成本,在制造业领域的私营企业生产环境一般比较嘈杂、简陋,设备能用就行,缺乏定期维修,生产布局、工具摆放随意,企业内商业象征氛围较弱,生产考核以产品数量为主要指标,产品质量以满足产品基本功能为主,缺乏整体精益求精。
2.2私营企业的制度文化特征
由于人员流动性大,业务变动频繁,私营企业在经营中形成了一些基本的但不完备的制度,如在考勤、经营定额等方面规定详细、执行较严,注重经营业绩的提高,对员工尽可能实行按件计酬和按工时计酬。极力避免风险的产生,缺乏制度激励员工积极和创新地工作。在对私营企业广泛的调查中,发现其制度执行通常多头领导,意见不一致,企业主的亲属都是发号施令者,一般员工感到无所适从,严重削弱制度执行力度。
2.3私营企业精神文化的特点
私营企业遵循利益特别是短期利益最大化理念,企业主追求个人财富拥有及其抱负的实现,具有较强的权力欲,崇尚英雄主义和大男子气概,在用人体制上,遵照“三缘”即血缘、亲缘和友缘次序,履行由亲到疏的人事规则,企业所有者通过“三缘”掌控经营队伍和获取经营信息,形成一种潜在的用人设薪次序,企业员工待遇差别很大,许多员工没有基本的社保,不鼓励员工参加培训学习,往往只能招收到没有工作经验人员,并很快辞职,人员流动率很大,员工没有长期的工作规划,企业内员工多以被管理者身份自居,缺少主人翁意识。根据调查得知:因为经营技术低,企业主也乐于以较低成本招聘经验、技术低的员工,维持企业的经营。员工之间合作意识淡薄,业余时间得到企业支持的学习和交流机会极少。总体上,我国私营企业文化主要表现为官僚型文化和有效型文化,前者是规模较大的私营企业的特点,后者是规模相对较小的私营企业特征。规模较大的私营企业,权力集中于企业所有者,信息交流呈自上而下的态势,决策权、人事配置集中在企业主手中,下级只有执行权,企业对下级主要是以经营任务为管理目标,追求经营成本-收益的最优化。对于规模相对较小的私营企业,在经营中,企业主与员工相处时间较多,员工主要以经营绩效作为考核目标和报酬计算指标,员工之间和部门之间形成激烈的竞争,经营效率较高,但部门之间合作较少。
3我国私营企业文化对技术创新的影响
按照Schumpeter(1912)的论述,技术创新分为产品或服务、生产技术或工艺、原料来源、市场和组织创新5种。通过调查发现,我国私营企业技术创新是扩大产品或服务经营,仿造或重复生产现有产品或服务,充分利用了我国劳动力成本低廉优势,运用横向化战略扩大企业经营领域,以扩大市场、增加销售额为主要创新方式,在生产技术或工艺方面主要是引进或改进现有设备,在企业组织设立和规模扩大方面主要是模仿性的创新,较少从事研发以掌握核心技术,实现突破性的技术创新。
我国私营企业创新特点是与其文化特征相吻合的。(1)私营企业主大多崇尚官僚权威,秉承资本特权的思想,依照自己意愿进行决策和经营。在社会主义市场经济初级阶段,资本仍然相对短缺、金融市场尚待进一步完善,因而资本拥有较大的特权,这必然滋长了企业主的资本特权势力。(2)企业主组织资本进行投资是为掌握控制权和凭以获取利益,为避免风险往往追求短期利润最大化,尽可能减少长期投入。(3)经济发展与贸易政策以及资源禀赋特点促使私营企业采取短平快的技术创新模式。在我国经济处于数量扩张阶段,国内市场消费总体处于解决数量的温饱水平,国内投资和对外贸易可获取优惠政策,人力成本较为低廉,私营企业主采取投入成本低、时间短、风险小的经营方式,如产品或服务模仿、短频快的技术引进和组织扩张,获取短期利润最大化。
在现有的企业文化氛围、投资经营和分配环境下,私营企业将逐渐走向保守,会成为技术创新的阻碍。主要有以下几点原因:(1)我国投资门槛相对较高,市场有待完善,经营壁垒多,创业人数占劳动力比例相对较低,加上我国国内市场容量大,对各种产品和服务的需求呈现消费层次多元化,而且绝大多数消费者处于温饱消费阶段,是众多技术水平低下的企业能够以次充优、以有抵无地经营的生存客观基础。如建筑钢材市场,许多私营钢铁企业生产的钢材质量远远低于大型钢铁企业的产品,但是前者成本远低于后者,虽说其质量也远远低于后者,但却能获得的利润比后者高得多。消费者忽视产品质量而冲击了技术、质量较高的国有钢铁企业,大大减小了私营企业创新的压力。当然,国有大型企业技术创新也存在相应阻力,不能在更高产品技术层次获得生存空间,不作为本文的探讨内容。另外,我国社会主义市场经济体制仍处完善过程,存在市场阻碍、行政壁垒以及人为因素障碍,一些私营企业主宁愿在红黑两界活动,以求保障其市场竞争地位,只通过扩大市场范围和经营领域就可获取丰厚收益,不愿意进行长时间的重大技术创新投入。(2)资本、劳动之间分配格局强化了私营企业主的资本特权,弱化了其创新意识。在资本占据强势,收入分配中处于优势地位,劳动力处于弱势、居次要地位时,为维持其强势地位,私营企业主技术创新通常是简单扩大市场规模和经营领域,而不注重技术研发。因为技术研发耗时长、投资大,而且比较倚重技术人员,增加了技术人员的收入分配地位,则相对削弱了私营企业主凭资本获得的强势地位。通过扩大销售市场,增加成熟产品或服务的经营,可以雇佣大量没有讨价还价能力的劳动力就可实现,其资本控制地位和收入分配力量不会受到损害。(3)私营企业的融资结构和运营成本,束缚了技术创新步伐。在中国当前金融市场环境下,银行贷款和证劵资金主要进入国有企业和大型企业,私营企业的资本来源主要依靠自己积累和民间融资,通过银行贷款利率高、资金量小,融资成本高、风险大。私营企业经营量小,不具有规模经济,内部运行成本和缴纳税收相对高。大多数私营企业对国家技术政策不清晰,不能借助国家政策力量享受技术创新的优惠。这些促使私营企业主投资于见效快、风险低、经营成熟的领域,因而制约了对投资时间长、风险高的技术创新。(4)私营企业人力制度导致其创新路径依赖特征。私营企业追求短期利润最大化,对员工低工资和不注重对员工的培训,高素质、熟练员工定期流出,相对来说,留下来的是老弱或低技能的员工。因此,即使私营企业主想采取技术创新,也缺乏必需的人力资源保障,人力整体素质制约了企业技术创新的层次。在官僚型文化环境下,员工长期缺乏主人翁意识,形成被动的工作习惯,不愿积极学习新知识和技能,定位了私营企业低层次技术创新。(5)对经济周期和规律认识不足,技术创新时期选择不准确,抑制了私营企业创新。为了便于分析,将经济周期分为增长期和衰落期两个阶段。在经济增长时期,经营机会多,私营企业采取扩大市场销售,或拓宽经营领域,对生产投入也相应增大,就可获得盈利机会,没有感到产品结构升级和竞争对手的压力,私营企业追求短期利润最大化,往往忽视研发以实现技术创新。一旦经济转入衰落期,市场需求急剧减少,竞争压力上升,产品结构迫切需要进行技术或质量升级,此时,私营企业意识到重大技术创新的重要,但是,却因没有技术人才贮备和融资能力限制,无法进行技术创新。(6)技术和产品专利保护不力,减低了私营企业技术创新的积极性。当前,我国企业之间存在技术模仿、产品模仿和经营模仿,这些导致企业进行技术创新成本不能正常回收,其创新成果却成为其他企业可以模仿的公共技术,在一定程度上降低了企业技术创新动力。
4结论及政策建议
规模较大的私营企业其文化表现为官僚型,规模较小的私营企业的文化则体现为有效型。在技术创新上则主要表现为组织的扩大、产品或服务模仿、市场销售扩张和技术引进等形式,企业之间经营产品和模式雷同,极少进行重大的技术创新、获取技术突破以形成持续的核心竞争力。当前,全球经济疲软,我国出口增长乏力,是经济结构升级和产业结构优化的关键时期,众多私营企业也必须应对技术提升、产品结构升级的困惑,促进技术创新是必经之路。根据上述分析,这里针对政府、企业等不同主体给出一些建议。
4.1继续完善社会主义市场体制建设,规范企业的市场进退和运营秩序
增加创业和创新经济主体,促进生产、销售等各个环节流畅,形成合理的竞争格局。相对于发达国家,我国创业人数比例非常低,原因就是:(1)企业的进入的非市场壁垒过多,建立企业或者进入市场的阻碍过大,导致竞争力不足,同一产品在不同区域或经营环节的价格相差非常大,主要表现为生产者获得的销售价格极低,消费者承受的购买价格极高,在销售中间环节产品价格上升过多,缺乏竞争力和经营效率,说明中间环节进入阻碍较大致使其获取垄断利益,这极大地打击了上游生产者积极性,又制约了下游消费者生活水平提高。(2)在经营过程中受人为损害或行政制约而增加运行时间、资金支出和费用负担等成本,应付来自所谓“黑道或红道”的干扰,甚至会带来经营不能持续下去的风险,导致企业不能一心一意地从事产品或服务经营,要耗费大量的精力去应付这些风险和成本,抵消了企业技术创新的热情和动力。只有更多的人敢于创业,市场存在大量公平竞争的经济主体,才能促使企业主积极进行技术创新。
4.2完善资本劳动的收入分配体制,健全保护技术创新专利的立法和执法
资本和劳动之间的合理分配体制,不仅有利于经济运行组合持续发展,而且也关系到各种要素的积极性发挥,最终要发掘人力资本潜力。(1)在顾及资本合理收益时,避免造成资本特权而伤害到人力资源的正常作用。促进我国由人力资源大国转向人力资本强国,由发挥我国人口数量优势到充分挖掘我国人才潜力。(2)加强对技术创新成果———专利的立法保护,打击仿冒伪造,是维护创新劳动的必要措施。只有这样才能营造尊重人才、技术创新的氛围,激励资本、人才合理配置,实现各种要素充分发展以达到技术创新良性循环。(3)正确调节实体经济与虚拟资本经营的收入分配,避免虚拟经济泡沫对实体经济的冲击,降低私营企业在实体经营中的技术创新。
4.3改革税费体制和融、筹资机制,制定有效的技术创新激励政策,鼓励私营企业技术创新
从产权清晰、收入分配等角度,私营企业在经营中具有较强的灵活性和主动性,也应该具有较大的技术创新动力。但是,税费负担过重,金融融资渠道不宽,对国家技术创新政策不熟悉而没有享受到优惠,导致私营企业难以承担技术创新过程的风险。因此,要将私营企业的活力优势转化为技术创新动力,需要理顺税费体制,加强国家技术创新优惠政策的宣传力度,扶持私营企业联合各种研究机构积极地从事技术创新活动。
4.4加强培训私营企业管理者,提高企业主的管理水平,强化其技术创新意识
我国私营企业主的构成复杂,素质参差不齐,在专业技术、管理艺术等各有特点,但是其管理水平有待提高。我国劳动力成本低廉优势将逐渐改变,劳动力数量增长减缓,劳动力整体文化、教育和科学技能的提升以及人力成本上升,必然会倒逼私营企业进行技术创新以提高生产经营效率。私营企业对国家经济发展和技术创新政策的了解不深,各地政府和部门有必要经常培训私营企业主,组建私营企业协会,加强学习政策和交流经营管理经验,培养私营企业主的技术创新意识,让其认识到技术创新的必要性和对企业持续运行、提高企业核心竞争力的作用,提高私营企业主技术创新的组织管理与经营能力,实现资本运作与技术创新的有效结合,通过不断的技术创新增强企业产品、技术结构升级的能力。
作者:余子鹏 赵玮 单位:武汉科技大学文法与经济学院 湖北经济学院工商管理学院
1生态旅游绿色技术创新博弈分析的理论
基础———囚徒困境模型囚徒困境模型是博弈论中的经典模型,1950年由Thcker首先提出,深刻揭示了个体理性和集体理性的矛盾,在经济学和社会学等领域有诸多应用[2]。基本模型是:警察抓了两个同伙犯,又缺少充分的证据指证其罪行,故试图让两人中至少有一人供认犯罪,以便确认罪名。为防止串供,警察将这两个罪犯分开关押,并告知警方的政策是“坦白从宽,抗拒从严”,如果两人中仅有一人坦白,则释放坦白者,另一人则将重判为8年徒刑;如果二者都坦白,则各判6年监禁;如果都拒不认罪,警方由于缺乏证据只能将他们定为妨碍公务罪,判处2年徒刑。在博弈中,囚犯1和囚犯2有两种策略,其支付函数如表1所示。在矩阵中,括号内的第一个数字表示囚徒1在对应策略组合形成的结局中得到的支付,第二个数字表示囚徒2的相应支付。在该博弈中,二人面对的情况一样,所以二人的理性思考都会得出相同的结论———选择坦白。坦白是两种策略之中的支配性策略,因此,这场博弈中唯一可能达到的纳什均衡,就是双方参与者都背叛对方,结果二人同样服刑6年。这场博弈的纳什均衡显然不是顾及团体利益的帕累托最优解决方案。以全体利益而言,如果两个参与者都合作保持沉默,两人都只会被判刑2年,总体利益更高,结果也比两人背叛对方判刑6年的情况较佳。但根据以上假设,二人均为理性的个人,且只追求个人利益,均衡状况会是两个囚徒都选择坦白,结果二人判决均比合作要重,总体利益较合作为低,这里存在着矛盾,也即出现“囚徒困境”。上述博弈是不完全信息状态下的单次静态博弈,博弈策略同时做出且不会影响以后的选择,在现实中类似博弈往往是多次发生的,多次博弈的结果和单次博弈的结果不尽相同。在透视生态旅游绿色技术创新博弈问题时,本文将从静态博弈和动态博弈两个维度进行分析。
2产业链视角下的生态旅游绿色技术创新
生态旅游是一种能促进保护生态旅游资源和环境的自然旅游,对经济社会可持续发展有积极作用,而绿色技术是符合生态价值规律的,节约资源和保护环境,生态负效应最小的“无公害化”或“少公害化”的技术、工艺和产品的总称。生态旅游与绿色技术创新融合是发展的正确路向。从产业链角度看,生态旅游绿色技术创新应是系统性的创新,上下游的各类组织和个人都是创新主体。因此,生态旅游绿色技术创新是贯穿生态旅游活动全过程的各种绿色技术创新的集合。它以经济效益、社会效益及生态效益有机统一为追求,绿色技术同生态景区特质、客源市场需求相结合,使生态景区的绿色科技含量增加和保持景区资源可持续发展,为生态景区提供新的旅游项目、开辟新的客源市场、提供新的生态旅游服务等创新活动,以及与此有关的一系列绿色技术开发、项目策划、服务管理、产品销售等相关活动。进行绿色技术创新是生态旅游真正回归生态轨迹和产业转型升级的重要保障,有利于生旅旅游产业可持续发展。与其他绿色技术创新相比,生态旅游绿色技术创新有其复杂性和特殊性,主要表现在以下方面:一是创新主体的多元化。主体涵盖政府、社区、旅游开发商、旅游从业人员、社会组织和生态旅游者等,创新对合作和协同的程度要求高;二是创新的正外部性特征明显。生态旅游资源公共品属性和创新成果的社会化,客观上强化了创新的正外部性,如果缺少恰当的约束和激励机制,机会主义行为和搭便车现象始终是创新进程中不能回避的问题;三是创新收益预期的稳定性差。创新系统结构的松散和创新的专属度不高是收益预期充满不确定性的重要原因,若不能稳定预期,创新将乏力。
3生态旅游产业链绿色技术创新的囚徒困境模型分析
根据囚徒困境模型,下面对生态旅游绿色技术创新进行单次博弈和多次动态博弈分析。创新涉及到产业链的各种组织和个人,为了简化分析过程而又不失一般性,假设博弈参与方是生态旅游产业上游主体M和下游主体N,设每个主体能从创新收益上取得的平均收益是S,花费的平均成本是C,M和N的博弈策略空间是:(创新,创新)、(创新,不创新)、(不创新,创新)、(不创新,不创新)。
3.1生态旅游产业链绿色技术创新的单次博弈
单次博弈中博弈参与方只选择一次,且不能对另一方的行为进行报复,不需要考虑遭受后续惩罚而改变选择。可用博弈矩阵表示其策略选择和支付函数,如表2所示。依表2可知,若二者都选择创新,则其净收益都是S-C。若一参与者选择不创新,那么选择创新的一方要付出2C的成本,只获得利润S-2C,而另一方则能搭便车,净收益值为S。面对这种局面,出于最大化个人收益的考量,参与者将选择不创新,以最少的支付甚至不支付获得最大化的收益,因而博弈方都会选择不创新,收益向量为(0,0),这充分显示了个体理性和集体理性的矛盾会造成“囚徒困境”。组织与个人是否理性对策略选择的影响也不能忽视,有必要将理性这项因素作为变量纳入分析范畴,理性与否可用概率表示。设概率p(0<p<1)代表理性,非理性用1-p表示,考虑支付的时间价值,设r为折现因子,简化处理并假定为r=1。基于上述假设,若一方是选择合作的,则另一方的期望收益是:Uy=p.(S-C)+(1-p).S=S-p.C(1)若一方选择不创新,另一方的期望收益是:Un=p.(S-2C)+(1-p).0=p.S-2pC(2)由(1)和(2)两式导出,若Uy>Un,则:S-p.C>p.S-2pC(3)整理(3)式可得:p<S/(S-C)(4)又S>0,C>0,故S>S-C。即:S/(S-C)>1(5)因为p<1,所以可知(4)式必然成立,即(3)成立,换句话说,只要参与方是理性的,生态旅游产业上下游主体协同创新的期望收益大于不协同创新的期望收益。
3.2生态旅游产业链绿色技术创新多次动态博弈
上述分析是基于不完全信息状态下的单次静态博弈进行的,但实际中的很多策略是依次选择的且不同时,先选择者可为后选择者透露信息。有考虑选择次序的博弈属于动态博弈,其包括完全信息和不完全信息状态下的两种博弈类型。鉴于在生态旅游绿色技术创新过程中信息不流通和信息不对称情况存在,下面主要以不完全信息状态下的动态博弈来探讨生态旅游产业的绿色技术创新问题。假设生态旅游产业链中参与博弈的各方清楚对方可能存在的类型及其存在的概率,而对具体参与方的类型不知情,根据选择的先后顺序,后者可观察前者的选择而调整策略。理性的主体可做出各种自认为必要的选择,非理性者只有一种策略即“针锋相对”,主体在选择时还要考虑对方是否理性。以T记为基本博弈的重复次数,根据博弈进程可知,非理性主体在T阶段的选择是理性主体在T-1阶段的选择。采用单次博弈得到的结果,认为理性的主体会选择创新,M的理性用概率p(0<p<l)表示,非理性概率为1-p,N的理性用概率q表示,非理性为1-q,折现因子r=1。首先对两阶段博弈进行分析,此时T=2。依单次博弈结论结果,在T=2阶段博弈中理性主体将选择创新,在T=1阶段,非理性的企业会选择不合作,然后用逆向归纳法,非理性主体根据T=1阶段理性主体的策略进行选择,如表3所示。就N而言,其可以选择创新策略,也可选择不创新,此时暂且将N的理性因素忽略,而相对方M有理性与非理性两种可能性,故若N在T=1阶段选择创新,非理性的M在T=2阶段会据此做出选择创新,这时M、N可用表4表示。那么N的期望收益是:Uy’=(1-p).[S+(S-C)]+p.[(S-C)+(S-C)]==2S-C-p.C(6)若N在T=1选择不创新,即Y=不创新,X=创新,M、N的博弈矩阵如表5所示。N的期望收益是:Un’=(1-p).(0+S)+p.[(S-2C)+(S-C)]=S+S.p-3p.C(7)如果Uy’>Un’,则有:2S-C-p.C>S+S.p-3p.C(8)整理得:p<(S-C)/(S-2C)(9)因为S>0,C>0,故有S-C>S-2C,即(S-C)/(S-2C)>1,又0<p<1。综上可知,(9)成立,逆推得出(8)成立,即Uy’>Un’。换言之,从选择协调创新与否的期望支付因素看,理性的主体就会选择协同创新。对主体M而言,也可做类似的分析。当博弈有三阶段时,在T=3阶段,类似地,创新成为理性主体的选择,T=1时非理性主体选择不创新,运用逆向归纳法,非理性主体根据T=n-1阶段理性主体的行为作出选择,如表6所示。类似地,可暂且忽略N的理性因子,区别看待M的理性与否,和T=2阶段博弈有所不同,此时,每阶段N可能作出不同选择,创新仍然是理性M的选择,非理性的M则按照每阶段N的行为作出调整,有以下4种情况:(1)N在T=1选择创新,即Y=创新时,非理性的M在T=2阶段据N在T=1的策略做出判断,选择创新,当N在T=2选择创新,非理性的M在T=3阶段选择创新,可用博弈矩阵表达这一过程,如表7所示。同理,对其他3种情况作博弈矩阵分析。(2)N在T=1选择不创新,即Y=不创新时,非理性的M在T=2作出不创新的应对,N在T=2选择不创新时,非理性的M在T=3选择不创新。(3)N在T=1选择不创新,即Y=不创新时,非理性的M在T=2选择不创新,当N在T=2选择创新时,非理性的M在T=3选择创新。(4)N在T=1选择创新,即Y=创新时,非理性的M在T=2选择创新,当N在T=2选择不创新时,非理性的M在T=3选择不创新。根据上述分析,可以求出每种情况的期望收益,分别设其为U1、U2、U3、U4,则:U1=(1-p).[S+(S-C)+(S-C)]+p.[(S-C)+(S-C)+(S-C)]=3S-2C-C.p(10)U2=(1-p).(0+0+S)+p.[(S-2C)+(S-2C)+(S-C)]=S+2S.p-5C.p(11)U3=(1-p).[0+S+(S-C)]+p.[(S-2C)+(S-C)+(S-C)]=2S-C+S.p-3C.p(12)U4=(1-p)[S+(S-2C)+S]+p[(S-C)+(S-2C)+(S-C)]=3S-2C-2C.p(13)就N而言,若U1>U2,则可由式子(10)和(11)得:3S-2C-C.p>S+2S.p-5C.p(14)整理可得:p<(S-C)/(S-2C)(15)同理,两阶段博弈的分析过程必有U1>U2,即两阶段都选择创新的期望收益大于两阶段都选择不创新的期望收益。若U1>U3,则可由式子(10)和(12)得:3S-2C-C.p>2S-C+S.p-3C.p(16)整理可得:p<(S-C)/(S-2C),同理逆推可知必有U1>U3,即两阶段都选择创新的期望收益要大于一个阶段选择创新一个阶段选择不创新的期望收益。若U1>U4,则可由式子(10)和(13)得:3S-2C-C.p>3S-2C-2C.p(17)整理可得:C.p>0(18)因为C>0,0<p<1,所以必有式子(18)成立,所以U1>U4必成立。即两阶段都选择创新的期望收益要大于一个阶段选择创新一个阶段选择不创新的期望收益。同理可对M进行分析。可见,在不完全信息下的连续3次动态博弈中,生态旅游产业链上的主体选择协同创新的收益要比选择不协同创新的收益大。现实地看,生态旅游产业中的各类组织大多基于永续经营假设运作,结束经营的时间不确定。主体间的博弈可以看作是无限次重复绿色技术创新博弈,或者重复博弈的次数有限,但有不确定的次数或结束时间。因此,类似的分析可以推及T=n次,分析结论显示,创新主体选择协同创新的趋势随着博弈次数的增加愈明显,这揭示了通过协同创新是生态旅游产业链上各类主体间获得最大化收益的明智选择。
4结论
从博弈分析不难看出,生态旅游产业链中的主体创新策略的选择过程,是各类主体间博弈的结果。由于生态旅游绿色技术创新的正外部性,在信息不畅通或信息不对称、没有约束惩罚机制的自由竞争市场和缺少政府干预的情况下,博弈参与方出于个体理性,将选择“不创新”,创新将陷入“囚徒困境”。而在无限次动态博弈中,当规则和预期明晰、激励和约束机制确立等条件满足的情况下,创新主体会倾向于相信未来对于现在的权重足够大,也即未来是至关重要的,博弈各方将可能抵挡住“不创新”的短期诱惑,通过与对方建立长期的合作模式,从而获取更多长期的好处。因此,要规避生态旅游绿色技术创新“囚徒困境”,首先,政府部门应加强监管,对于生态旅游市场失灵时的“搭便车”行为实施干预,同时建立健全相关的奖惩制度、产权制度和产业可持续发展政策法规,增强和稳定创新收益预期;其次,完善绿色技术在生态旅游市场的交易和成果转化机制,强化创新与收益间的直接关联,增加绿色技术创新成果的收益,减少机会主义行为。最后,搭建适合的信息共享和公共绿色技术服务平台,加速信息在生态旅游产业链上的流通,增进上下游主体的了解和信任,提高选择“创新”的可信性和坚定性,从而形成服务创新资源共享机制,激励创新,化解绿色技术创新收益显著外溢和生态资源公共品属性引致的问题。
作者:李杰中 单位:宁德师范学院 经济管理系
1ARIZ算法概述
ARIZ(AlgorithmforInventive-ProblemSolving,发明问题解决算法)是TRIZ理论中的一个主要分析问题、解决问题的方法,其目标是为了解决问题的物理矛盾。ARIZ算法包括标准解、冲突理论、理想解、物质—场模型、9窗口方法、小人法等创新方法,分为9大流程,如图1所示。在ARIZ实际应用中不强调必须采用所有步骤,可以根据实际需要跳过一些无关的步骤来解决问题。如图1所示,经过ARIZ算法的前5个步骤可以将初始问题转化为矛盾描述并解决冲突,如果问题在前5步未得到有效解决,可以在第6个步骤将问题转换重新定义问题并回到第1个步骤;第7个步骤是评价问题解,评估解决方案的质量,第8个步骤是将解决方案的利用实现最大化,寻求方案在其他问题的通用,最后一步是由TRIZ专家评估改进ARIZ的流程,对修正完毕的系统进行分析防止出现新的缺陷。
2ARIZ算法在煤层气开采方法设计中的应用
目前我国的煤层气地面开采钻井技术主要采用垂直井和水平井进行作业。垂直井施工比较简单,成本较低,但主要适应于地形平坦和渗透性较好的硬质厚煤层,不适合松软、低渗透性的煤层;水平井技术与垂直井相比,比较复杂,但可以有效地增加煤层的裸露面积,提高煤层气开采量。水平羽状井由于增加了若干的分支井眼,煤层裸露面积显著提高,但单井筒水平羽状井无法解决井内积水问题,而双井筒水平羽状井增加了专门用于排采煤水气的直井,可以有效解决井内积水问题,但是水平井段位于地下目标煤层,为防止煤层坍塌而阻塞井眼,一般要选择煤质较硬的厚煤层施工并且需要下筛管固井。目前,我国拥有相当一部分松软和低渗透性的煤层,常规钻井技术在施工中难以奏效,水平段井眼难以完成,即使完成也易坍塌和阻塞,很难维持稳定的卸压空间。因此需要运用ARIZ算法进行分析,设计合适的解决方案。
2.1问题分析与表述
此步骤的目的是将最初模糊的问题通过具体信息分析进行精确描述,并建立起清晰、简化的问题模型。1)陈述系统主要功能、问题情境涉及的有用功能和有害功能。系统主要功能是在松软、低渗的煤层条件下利用钻井技术开采煤层气;主要子系统:地面装置、目标煤层、垂直钻井、水平钻井;问题涉及的有用功能:运用钻井技术在目标煤层进行钻进,可以有效提高煤层气开采效率;同时产生的有害功能:水平井段一般要下筛管支撑,而且容易坍塌,对施工技术要求较高和容易产生积水。2)以缩小问题形式表述原问题。缩小问题:必须对系统进行尽可能小的改变,以尽量最小成本解决塌孔问题、技术问题和积水问题。3)检索TRIZ发明实例库,没有找到可供参考的类似问题。
2.2系统分析及矛盾表述
此步骤通过分析问题所在技术系统的各要素,构建技术矛盾,并尝试采用发明原理与标准解法解决问题。1)系统能量输入:动力带动钻头运动;工具要素:所需钻头;输出产品要素:煤和气。2)构建技术矛盾。TC1:如果水平井段施工简单,增加煤层气开采效率,但是水平井段塌孔问题无法解决;TC2:如果解决塌孔问题,但是对技术和煤层要求较高。技术矛盾TC1的示意模型如图2(a),技术矛盾TC2的示意模型如图2(b)所示。由于TC1可以更好地表述问题,所以选择TC1作为待解决的技术矛盾。3)应用冲突矩阵和发明原理没有找到可用解。4)强化矛盾。假设有很强的冲击力很快就在目标煤层完成作业,形成卸压空间。5)应用标准解解决问题。现在问题的物—场模型如图3所示,钻头S1对目标煤层S2的作用力不易控制,水平段容易坍塌,即可应用标准解系统中的第二级中的第二类标准解“增强物质—场模型”。由标准解法16“向具有可控场的物质—场跃迁”,现有系统的有用作用力F1不易控制,可以找出一种更加容易控制的作用力F2来代替F1的作用,得到概念方案1:采用流体动力在目标煤层钻进,并能够将积水和流体混合,形成新的混合流体,重新利用,水平段也不易坍塌。由标准解法17“向带有工具分散物质的物质—场跃迁”,提高完成工具功能的物质分散度,得到概念方案2:多个钻头多方位钻进。由标准解法18“向具有毛细管多孔物质的物质—场跃迁”,将物质中增加空穴或者毛细结构,得到概念方案3:在水平井附近多开钻孔,使得积水排出水平井,形成卸压空间。由于标准解法得到的方案有3个,需要进一步选择最优的方案实施。
2.3陈述理想解和物理矛盾
这一部分列出系统内部资源、环境和超系统的资源,并且描述出理想解和妨碍达到理想解的物理矛盾。1)操作区域。钻头和目标煤层接触处,如图4所示。2)操作时间。矛盾发生前的时间t1:物料准备和钻头的加速时间;矛盾发生时间t2:钻头与目标煤层碰撞的瞬间。3)对煤层气开采系统的物质—场资源分析如表1所示。4)陈述IFR(系统改进后的理想状态):在不增加系统复杂性的条件下,必须引进一个X元素,并把它转化为技术系统,即可以解决水平段塌孔问题,又能满足施工的技术要求和煤层的特点,使得系统在松软煤层实现采煤采气的同时解决井内积水问题[11]。5)从微观级表述物理矛盾:为了实现煤层气的开采,既要解决水平段塌孔问题,又要适应部分地区煤层的松软、低渗的特点。
2.4应用物—场资源
通过拓展可用资源的种类和形式,运用具体的小人模型或者派生资源等方法寻找最佳的解决方案。采用智能体模拟问题情境,假设智能体可以提供解决问题所需的功能,即定义可以解决问题的X元素应具有的属性,引导产生原理解:1)应该有某种作用力,能适应比较松软的目标煤层,不受水平井段坍塌影响;2)这种作用力在作用区域内(目标煤层),在作用时间内钻进,同时不产生积水,形成卸压空间。由以上分析,利用小人模型解决问题。图5(a)为当前系统的小人模型,由于钻头在目标煤层的钻进过程中容易坍塌,而且可能产生积水,影响工程效率且易发生安全事故;图5(b)为利用智能体模拟问题并且引进X元素改进的系统小人模型,X元素如果与积水具有相同的属性,这样能够防止煤层坍塌,并且在目标煤层能够产生作用力,如此就可以解决矛盾冲突,得到新的解决方案。根据系统内外资源分析,结合经过改进后的小人模型,与应用标准解法16-18得到的概念方案1-3对应分析,可以得出问题的唯一解决方案——采用水平羽状井水力冲刷钻进卸压技术进行煤层气开采。
2.5原理解评价
在上述分析得到解决方案的基础上,对问题的解进行评价,检验解决方案的质量。检查解决方案:新方案重新引入新的场——水力场替换了原来的机械场,使得原来的技术冲突不复存在,解决了原来的塌孔问题和积水问题,降低了原料成本,重视了环境保护。初步评估解决方案:新方案实现了理想解,达到了预订的系统功能;用标准解和小人模型解决了一个物理冲突和技术矛盾;降低了系统的复杂性,提高了工艺的适应性,易于实现。
3煤层气开采方案创新设计
将初步得到的解决方案经过进一步的完善后,可以得到一套完整的用于煤层气开采的装置设计,如图6所示。图中标记为:1:地面;2:目标煤层;3:排采直井;4:口袋;5:洞穴;6:提升设备;7:气、煤、水分离设备;8:水平羽状井;9:直井段;10:造斜段;11:高压水泵;12:喷水软管;13:软管支撑装置;14:水平段主井眼;15:煤层气抽采设备;16:水平段分支井眼。图中实线箭头为水流方向;虚线箭头为气流方向。首先,完成排采直井、水平羽状井的直井段和造斜段的钻进工作并下套管固井,然后在目标煤层和排采直井交界处掏穴,穿过煤层后形成口袋。将与高压水泵相连的管路导入水平羽状井,然后经过洞穴,喷出高压水射流冲刷目标煤层,在水平方向形成水平段主井眼。此过程中的煤水混合物返流到口袋,经过提升装置排出,分离装置将气、煤、水分离,收集储存煤和气,水经过循环再次用于井下射流、冲刷[12]。这样即解决了目标煤层容易坍塌的隐患,而且根除了积水的问题,也提高了环保效应,降低了原料成本。最后改变高压水射流的方向,在水平段主井眼四周喷射出多个分支井眼,产生的煤水同样返流至口袋,进行分离和回收利用,如此以极小的成本提高煤层气的开采效率。同时水流作用于松软、低渗煤层,能够克服常规技术在松软煤层难以实施,水平井段难以获得和维持的问题,从而极大地增大了煤层气的卸压空间。该方法的工艺较简单,成本较低,为松软和低渗透性煤层采气提供了新的解决方案。
4结论
ARIZ算法集成了TRIZ的大多数工具,是TRIZ中用于解决复杂困难问题的高级工具,针对发明问题,以一套连续过程的程序,采取企业经济期刊步步为营的方法,将一个复杂的系统问题转换为简单的问题模型,最终获得理想解。本文根据煤层气开采技术原理,结合我国部分地区煤层的特殊特点,基于ARIZ算法模型,创新了双井筒水平羽状井开采煤层气的方法——采用水力冲刷钻进,解决了水平段容易坍塌、难以维持的问题,并给出具体的装置设计方案,为松软、低渗透性煤层采气提供了新的理论依据。此外,该方法采用水力冲刷钻进技术,有利于提高煤层气的开采率,减少大气中温室气体的排放量,且工艺简单,成本较低,为特殊条件下的煤层气开采提供了一种新思路。
作者:王金凤 潘云波 冯立杰 单位:郑州大学管理工程研究所 河南省煤层气开发利用有限公司