陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑

黃光球，宋明明

（西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院，陜西西安 710055）

1 研究背景

我國(guó)“十三五”規(guī)劃和黨的十九大都提出要加大環(huán)境保護(hù)力度和環(huán)境綜合治理力度，大力推進(jìn)污染物達(dá)標(biāo)排放和總量減排。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了不可挽回的破壞，重污染行業(yè)既是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，同時(shí)又是環(huán)境污染問題的重要來源。陜西省作為西北地區(qū)工業(yè)發(fā)展大省，重污染企業(yè)數(shù)量同樣居多，目前省內(nèi)國(guó)控污染源重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)就高達(dá)320家，所以陜西省重污染企業(yè)急需向企業(yè)效益與環(huán)境效益平衡發(fā)展的方向轉(zhuǎn)型。

在現(xiàn)有研究中，不同學(xué)者對(duì)于重污染企業(yè)如何進(jìn)行綠色可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)型有不同的見解。有學(xué)者認(rèn)為造紙業(yè)應(yīng)實(shí)行清潔化生產(chǎn)，減少?gòu)U氣廢水的排放，走節(jié)能減排路徑［1-2］；王喜平等［3］的研究表明火電企業(yè)應(yīng)把重點(diǎn)放在提高減排技術(shù)水平和投資力度上；張華等［4］認(rèn)為鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中降低能耗和減少原料來削減生產(chǎn)成本是企業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素；王正東等［5］認(rèn)為采用綠色技術(shù)、進(jìn)行綠色生產(chǎn)、實(shí)行綠色管理是石油企業(yè)構(gòu)建環(huán)保型企業(yè)的有效措施；秦業(yè)等［6］認(rèn)為當(dāng)代制造業(yè)應(yīng)利用互聯(lián)網(wǎng)走企業(yè)智能制造、綠色制造之路；王旭等［7］認(rèn)為綠色技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型發(fā)展路徑是環(huán)境政策規(guī)制下企業(yè)綠色發(fā)展的一種有效途徑；艾良友等［8］認(rèn)為節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)、廢物利用、技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)管理是企業(yè)綠色發(fā)展的重點(diǎn)；陳志祥等［9］提出企業(yè)管理能力和商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的有效路徑；鄒貴武［10］認(rèn)為革新技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤炭綠色開采和利用互聯(lián)網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理是國(guó)有大型煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向；張曙［11］認(rèn)為我國(guó)制造企業(yè)應(yīng)充分利用信息技術(shù)，構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自動(dòng)化和綠色化工廠；唐光海［12］認(rèn)為基于互聯(lián)網(wǎng)思維，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)路徑主要有3種形式:生產(chǎn)擴(kuò)大化、生產(chǎn)虛擬化和互聯(lián)網(wǎng)定制化。

已有理論研究表明，重污染企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)是使企業(yè)效益和環(huán)境效益兩者能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，研究提出的轉(zhuǎn)型路徑主要有4個(gè)方面：綠色清潔化生產(chǎn)、加強(qiáng)廢棄物治理、智能制造、信息化科學(xué)管理。盡管已有路徑研究為重污染企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)指明了方向，但大都是以描述性和規(guī)范性分析為主，缺乏具體實(shí)現(xiàn)路徑的演化論證，且對(duì)各條路徑下的企業(yè)轉(zhuǎn)型效果缺乏實(shí)證分析，未識(shí)別出企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的最優(yōu)路徑及其關(guān)鍵影響因素，使得企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)側(cè)重點(diǎn)不突出；再者，已有路徑研究中都涉及到了技術(shù)對(duì)企業(yè)轉(zhuǎn)型的影響，但大多數(shù)學(xué)者只對(duì)技術(shù)的影響進(jìn)行了理論闡述，并未在技術(shù)對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)型過程中的演化機(jī)理進(jìn)行具體研究?；诖?，本文將以陜西省重污染企業(yè)為樣本，借助技術(shù)變遷來探求重污染企業(yè)的技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑以及各路徑的具體運(yùn)作機(jī)理，并對(duì)所提出的路徑利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行實(shí)證分析，進(jìn)而通過路徑仿真找到最優(yōu)的轉(zhuǎn)型路徑及其關(guān)鍵影響因素。

2 技術(shù)變遷的內(nèi)涵、特征和模式

2.1 技術(shù)變遷的內(nèi)涵

技術(shù)變遷過程分為發(fā)明、創(chuàng)新、擴(kuò)散、反饋4個(gè)階段［13］。發(fā)明階段就是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新想法形成的階段；創(chuàng)新階段就是企業(yè)改變現(xiàn)有的技術(shù)，將新的技術(shù)引入到企業(yè)之中，或者通過與企業(yè)自身技術(shù)結(jié)合創(chuàng)新出一種新的技術(shù)；擴(kuò)散階段是新技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部開始擴(kuò)散應(yīng)用，將新技術(shù)及新技術(shù)轉(zhuǎn)化成果輸出進(jìn)行商業(yè)化的過程；反饋階段是企業(yè)根據(jù)技術(shù)擴(kuò)散的效果來衡量該技術(shù)變遷是否達(dá)到企業(yè)預(yù)期的效果，根據(jù)效果信息的反饋來決定下一步的技術(shù)選擇。所以技術(shù)變遷是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、反饋循環(huán)的過程。

2.2 技術(shù)變遷特征及模式

技術(shù)變遷受外生因素和內(nèi)生因素的影響，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)生性技術(shù)變遷和外生性技術(shù)變遷,積極影響因素會(huì)使技術(shù)向變遷效果較好的方向發(fā)展，而消極影響因素會(huì)產(chǎn)生相反的效果［13］；技術(shù)變遷發(fā)展路徑在系統(tǒng)反饋機(jī)制下會(huì)形成路徑依賴和技術(shù)鎖定［14-15］；一個(gè)新的技術(shù)出現(xiàn)會(huì)打破原有技術(shù)變遷路徑的均衡，進(jìn)而促成新的技術(shù)變遷路徑形成并再一次達(dá)到均衡狀態(tài)［16］。這就是技術(shù)變遷的四大顯著特征。鑒于技術(shù)變遷的以上特點(diǎn)，目前技術(shù)變遷過程形成了主要的4種模式［17］：（1）技術(shù)推動(dòng)型技術(shù)變遷模式，主要驅(qū)動(dòng)因素是新技術(shù)的出現(xiàn)，技術(shù)變遷是由技術(shù)而引發(fā)的一系列創(chuàng)新活動(dòng)發(fā)生的過程；（2）市場(chǎng)需求拉動(dòng)型技術(shù)變遷模式，主要驅(qū)動(dòng)因素是市場(chǎng)需求，市場(chǎng)需求的改變就會(huì)促使企業(yè)尋找新的、可行的技術(shù)的引入、創(chuàng)新和研發(fā)，進(jìn)而將創(chuàng)新成果進(jìn)行市場(chǎng)擴(kuò)散的過程；（3）新技術(shù)出現(xiàn)和和市場(chǎng)需求共同作用下的技術(shù)變遷模式，驅(qū)動(dòng)因素就不只一種，它是技術(shù)和市場(chǎng)共同影響的結(jié)果，并且技術(shù)變遷的結(jié)果還會(huì)對(duì)技術(shù)的研究和發(fā)展方向產(chǎn)生反饋?zhàn)饔?，進(jìn)而進(jìn)行又一次新的技術(shù)變遷，是一個(gè)不斷反饋循環(huán)的過程；（4）一體化的技術(shù)變遷模式，驅(qū)動(dòng)因素同樣是技術(shù)與市場(chǎng)的共同作用，也是一個(gè)循環(huán)反饋的過程，但與其他3種模式不同之處在于，該技術(shù)變遷模式下技術(shù)作用轉(zhuǎn)化階段中的生產(chǎn)制造、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)營(yíng)銷等多種活動(dòng)是并行發(fā)生的。

3 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷的內(nèi)涵和運(yùn)作模式

3.1 企業(yè)概況與轉(zhuǎn)型升級(jí)方向

通過《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》和實(shí)地調(diào)研的資料整理可知，陜西省重污染企業(yè)目前內(nèi)外壓力夾逼，環(huán)境約束與政策約束壓力不斷加大，企業(yè)內(nèi)部又存在產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、效益低下、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝傳統(tǒng)、設(shè)備老舊、組織結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)、管理效率低等問題，須針對(duì)目前所處的現(xiàn)狀明確自身的轉(zhuǎn)型方向（見圖1）。

圖1 陜西省重污染企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)方向

3.2 企業(yè)技術(shù)變遷內(nèi)涵

技術(shù)變遷也可以理解為要素輸入階段、作用轉(zhuǎn)化階段、成果輸出階段，即技術(shù)變遷過程其實(shí)也是一種投入產(chǎn)出的過程，這與技術(shù)變遷的發(fā)明、創(chuàng)新、擴(kuò)散、反饋4個(gè)階段的作用機(jī)理不謀而合。陜西省重污染企業(yè)的技術(shù)變遷內(nèi)涵可以從要素輸入、作用轉(zhuǎn)化和成果輸出三階段的角度進(jìn)行闡述。在要素輸入階段，企業(yè)有兩種技術(shù)變遷途徑，一是根據(jù)企業(yè)的外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行選擇并引入到企業(yè)轉(zhuǎn)型中（如引入信息技術(shù)），二是企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生新的技術(shù)再引入到企業(yè)轉(zhuǎn)型中（如生產(chǎn)技術(shù)和環(huán)保技術(shù)）。在作用轉(zhuǎn)化階段，企業(yè)將新技術(shù)投入到生產(chǎn)中，進(jìn)而帶動(dòng)生產(chǎn)流程、廢棄物處理流程、產(chǎn)品、人員、組織結(jié)構(gòu)等整個(gè)內(nèi)部生產(chǎn)活動(dòng)的變革；在成果輸出及效果反饋階段，企業(yè)對(duì)新技術(shù)和新技術(shù)應(yīng)用所產(chǎn)生的新產(chǎn)品、新工藝進(jìn)行市場(chǎng)擴(kuò)散，依據(jù)技術(shù)變遷效果進(jìn)行反思和二次決策，調(diào)整企業(yè)的技術(shù)變遷方向，進(jìn)行再次技術(shù)變遷升級(jí)。陜西省重污染企業(yè)的整個(gè)技術(shù)變遷是動(dòng)態(tài)的、循環(huán)的、不斷反饋的過程（如圖2）。

圖2 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷的內(nèi)涵

3.3 企業(yè)技術(shù)變遷模式

無論哪種企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，制定技術(shù)變遷方案是前提。陜西省重污染企業(yè)在進(jìn)行轉(zhuǎn)型之前，應(yīng)該結(jié)合本企業(yè)的技術(shù)模仿及技術(shù)積累情況確定技術(shù)變遷方式，即選擇技術(shù)引進(jìn)還是技術(shù)創(chuàng)新，并提出具體的技術(shù)變遷方案，然后才開始轉(zhuǎn)型。鑒于陜西省重污染企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)受到企業(yè)內(nèi)部壓力和環(huán)境政策壓力，因此企業(yè)從生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和信息技術(shù)三方面同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)型。企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)的變遷路徑會(huì)使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，環(huán)保技術(shù)變遷路徑使得廢棄物處理流程發(fā)生改變，信息技術(shù)變遷路徑促進(jìn)了生產(chǎn)流程的重組、管理體系的升級(jí)和產(chǎn)品銷售方式的轉(zhuǎn)變，而人員構(gòu)成貫穿于以上各個(gè)環(huán)節(jié)配合運(yùn)行。其中，企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)，進(jìn)而增加產(chǎn)品銷售收入，影響企業(yè)效益；廢棄物生產(chǎn)流程改變使得“三廢”存量發(fā)生變化，進(jìn)而影響企業(yè)對(duì)環(huán)境政策約束的響應(yīng)；生產(chǎn)流程重組和管理方式升級(jí)不僅可以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，還可以對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行精細(xì)化管理，減少生產(chǎn)成本，進(jìn)而影響企業(yè)效益。當(dāng)企業(yè)完成一次技術(shù)變遷后，將進(jìn)入再學(xué)習(xí)階段，依據(jù)技術(shù)變遷產(chǎn)生的反饋效果進(jìn)行反思再學(xué)習(xí)，對(duì)技術(shù)變遷方案進(jìn)行完善和調(diào)整，在不斷循環(huán)反饋過程中實(shí)現(xiàn)企業(yè)的螺旋式的轉(zhuǎn)型升級(jí)。這一整個(gè)從構(gòu)思到研發(fā)、到企業(yè)開始轉(zhuǎn)型、再到轉(zhuǎn)型效果反饋的過程，構(gòu)成了企業(yè)轉(zhuǎn)型的整個(gè)技術(shù)變遷過程（如圖3）。

圖3 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷模式

4 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑及其機(jī)理

4.1 技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑

陜西省重污染企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)是提升企業(yè)效益和減少?gòu)U棄物排放，從其技術(shù)變遷模式中可以看出，企業(yè)通過產(chǎn)品升級(jí)、生產(chǎn)流程重組、廢棄物治理流程重組、管理升級(jí)、銷售方式升級(jí)等五方面的轉(zhuǎn)型升級(jí)，可以使企業(yè)效益和環(huán)境保護(hù)兩者達(dá)到協(xié)調(diào)發(fā)展，而實(shí)現(xiàn)這五方面轉(zhuǎn)型必須借助生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和信息技術(shù)的支撐，此3種技術(shù)變遷的過程就形成了陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)的3條路徑，即生產(chǎn)技術(shù)變遷路徑、環(huán)保技術(shù)變遷路徑和信息技術(shù)變遷路徑。

4.2 技術(shù)變遷路徑運(yùn)作機(jī)理

（1）路徑一：生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路徑。該路徑下，企業(yè)要改變現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)，創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，調(diào)整生產(chǎn)方式，達(dá)到產(chǎn)品升級(jí)、生產(chǎn)成本降低和廢棄物產(chǎn)生量減少。企業(yè)通過新的生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)新產(chǎn)品，增加產(chǎn)品的多樣性并投入市場(chǎng)，通過新產(chǎn)品的市場(chǎng)擴(kuò)散來增加企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入，進(jìn)而增加企業(yè)效益，此時(shí)企業(yè)效益就變成了企業(yè)轉(zhuǎn)型的效果指標(biāo)，企業(yè)可以根據(jù)企業(yè)效益對(duì)新產(chǎn)品投產(chǎn)力度進(jìn)行調(diào)整，找到有利于增長(zhǎng)企業(yè)效益的最優(yōu)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈，完成完美轉(zhuǎn)型；同時(shí)生產(chǎn)技術(shù)的革新也會(huì)使生產(chǎn)所需原料以及能耗降低，從而也可以達(dá)到減少產(chǎn)品生產(chǎn)成本和廢棄物產(chǎn)生量。具體路徑演化過程如圖4所示。

圖4 陜西省重污染企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)變遷路徑運(yùn)作機(jī)理

（2）路徑二：環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路徑。該路徑追求的目標(biāo)是通過重污染企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)改變現(xiàn)有的“三廢”處理方式，發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排，這就需要企業(yè)研究新的環(huán)保技術(shù)，提高“三廢”治理效率，降低“三廢”外排量。在該路徑下，企業(yè)通過研發(fā)新的環(huán)保技術(shù)并應(yīng)用于“三廢”處理流程，企業(yè)“三廢”處理流程得以重新組合，提升企業(yè)“三廢”循環(huán)利用效率和治理效率，則“三廢”排放量就成為了“三廢”治理流程重組的轉(zhuǎn)型效果指標(biāo)，企業(yè)依據(jù)本身的轉(zhuǎn)型目標(biāo)對(duì)“三廢”治理結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)反思，找到轉(zhuǎn)型過程中的不足，完善技術(shù)變遷方案，提出新的技術(shù)變遷策略，進(jìn)行再次升級(jí)。具體運(yùn)作模式如圖5所示。

圖5 陜西省重污染企業(yè)環(huán)保技術(shù)變遷路徑運(yùn)作機(jī)理

（3）路徑三：管理技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展路徑。該路徑下企業(yè)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是企業(yè)智能化生產(chǎn)、信息化設(shè)備管理、信息化人員與組織管理以及組織網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化，所以企業(yè)應(yīng)從組織結(jié)構(gòu)、人員結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)流程信息化、廢棄物處理流程信息化管理和產(chǎn)品服務(wù)方式五方面進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。首先，企業(yè)需要將信息技術(shù)植入產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備中，生產(chǎn)管理系統(tǒng)依賴于產(chǎn)品生產(chǎn)流程的升級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，進(jìn)而增加信息化技術(shù)人員的數(shù)量與之匹配，形成生產(chǎn)流程自動(dòng)化生產(chǎn)和智能化管理，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)和管理，企業(yè)生產(chǎn)成本得以降低；接著，各種信息管理系統(tǒng)數(shù)量的增加就要求企業(yè)進(jìn)行人員投資，增加信息化管理人員比例，加快企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組織的構(gòu)建；同時(shí)，企業(yè)信息系統(tǒng)的上線使廢棄物處理流程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，而銷售信息管理系統(tǒng)的使用又可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的線上線下銷售結(jié)合，提高產(chǎn)品的銷售率；最后，企業(yè)通過對(duì)信息技術(shù)植入引起的企業(yè)組織、人員、銷售方式的轉(zhuǎn)型效果進(jìn)行分析，根據(jù)轉(zhuǎn)型效果的反饋，進(jìn)行下一步轉(zhuǎn)型決策。具體運(yùn)作機(jī)理如圖6所示。

圖6 陜西省重污染企業(yè)管理技術(shù)變遷路徑運(yùn)作機(jī)理

5 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（system dynamics，SD）是研究如何協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)因素或子系統(tǒng)的影響，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的綜合性方法［18］。SD方法最主要的功能是對(duì)不同子系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)反饋關(guān)系進(jìn)行分析和模擬［19］，它可以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性，并用于替代方案的篩選［20］。由于技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)是企業(yè)整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過程，系統(tǒng)中的重要單元相互關(guān)聯(lián)又各有特點(diǎn)，各重要單元的轉(zhuǎn)型又是并行展開的，整個(gè)系統(tǒng)十分復(fù)雜，且每個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑中的各部分又是相互影響、相互作用、動(dòng)態(tài)反饋的過程，所以本文引入系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，構(gòu)建企業(yè)整個(gè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并通過對(duì)不同路徑的仿真模擬，找到影響企業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素，確定企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的最佳路徑。

5.1 模型構(gòu)建相關(guān)說明

（1）建模步驟。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建的具體步驟見圖7所示。

圖7 陜西省重污染企業(yè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建步驟

（2）系統(tǒng)的邊界及子系統(tǒng)劃分。本研究的建模目的是對(duì)陜西省重污染企業(yè)的三大技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑的演化機(jī)理進(jìn)行量化分析，由三大轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑的運(yùn)作機(jī)理可知，生產(chǎn)技術(shù)變遷可以使企業(yè)效益和企業(yè)廢棄物產(chǎn)生量發(fā)生變化，環(huán)保技術(shù)變遷可以改變廢棄物的治理方式進(jìn)而影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和“三廢”存量，信息技術(shù)變遷路徑會(huì)影響企業(yè)的管理，進(jìn)而降低成本、影響企業(yè)效益，因此可以確定整個(gè)系統(tǒng)邊界為企業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、企業(yè)環(huán)保子系統(tǒng)、企業(yè)管理子系統(tǒng)。

5.2 系統(tǒng)變量的確定

系統(tǒng)變量指標(biāo)的確定需要結(jié)合所研究的問題、系統(tǒng)的邊界和各個(gè)系統(tǒng)的要素分析。企業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)用來衡量企業(yè)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)之后對(duì)企業(yè)效益的影響，所以該子系統(tǒng)的衡量指標(biāo)是企業(yè)利潤(rùn)；企業(yè)管理子系統(tǒng)主要用來分析信息技術(shù)植入對(duì)企業(yè)管理方式的改變，進(jìn)而影響企業(yè)管理成本的改變，所以該子系統(tǒng)的主要衡量指標(biāo)為企業(yè)管理成本；企業(yè)環(huán)保子系統(tǒng)用來分析環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新對(duì)企業(yè)廢棄物治理方面的影響，所以該子系統(tǒng)中的效果衡量指標(biāo)為“三廢”外排量。各子系統(tǒng)主要變量見圖8所示。

圖8 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)影響因素

5.3 系統(tǒng)因果關(guān)系圖與系統(tǒng)流圖

5.3.1 因果關(guān)系圖

根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)提取的各個(gè)影響因素對(duì)于本系統(tǒng)的影響機(jī)理及其相互間的因果反饋關(guān)系，本文使用Vensim軟件構(gòu)建轉(zhuǎn)型升級(jí)系統(tǒng)的因果關(guān)系圖如圖9所示。由圖9可以看出：

（1）生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新路徑中主要回路有3條：一是生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入→生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備支持率→新產(chǎn)品產(chǎn)值→新產(chǎn)品主營(yíng)業(yè)務(wù)收入→企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入→企業(yè)利潤(rùn)→生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入；二是生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入→生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備支持率→新產(chǎn)品產(chǎn)值→產(chǎn)品生產(chǎn)成本→總成本→企業(yè)利潤(rùn)→生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入；三是生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入→生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備支持率→新產(chǎn)品產(chǎn)值→企業(yè)總產(chǎn)值→總能耗→能耗成本→企業(yè)利潤(rùn)→生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新投入。

（2）環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新路徑中主要回路有2條：一是環(huán)保技術(shù)投入→新環(huán)保技術(shù)與設(shè)備支持率→環(huán)保投資→總成本→企業(yè)利潤(rùn)→環(huán)保技術(shù)投入；二是環(huán)保技術(shù)投入→新環(huán)保技術(shù)與設(shè)備支持率→環(huán)保投資效果因子→“三廢”存量→污染防治收益→企業(yè)利潤(rùn)→環(huán)保技術(shù)投入。

（3）信息技術(shù)創(chuàng)新路徑中主要回路有4條：一是信息技術(shù)投入→信息化人員數(shù)量→企業(yè)信息系統(tǒng)上線率→企業(yè)管理成本→總成本→企業(yè)利潤(rùn)→信息技術(shù)投入；二是信息技術(shù)投入→信息化人員數(shù)量→企業(yè)信息系統(tǒng)上線率→產(chǎn)品銷售率→新產(chǎn)品主營(yíng)業(yè)務(wù)收入→企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入→企業(yè)利潤(rùn)→信息技術(shù)投入；三是信息技術(shù)投入→信息化人員數(shù)量→企業(yè)信息系統(tǒng)上線率→信息技術(shù)與設(shè)備支持→產(chǎn)品生產(chǎn)成本→總成本→企業(yè)利潤(rùn)→信息技術(shù)投入；四是信息技術(shù)投入→信息化人員數(shù)量→企業(yè)信息系統(tǒng)上線率→污染物監(jiān)控系統(tǒng)→“三廢”存量→污染防治收益→企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入→企業(yè)利潤(rùn)→信息技術(shù)投入。

圖9 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)系統(tǒng)因果關(guān)系

5.3.2 系統(tǒng)流圖

本文將各個(gè)子系統(tǒng)因果關(guān)系圖進(jìn)行具體化分析，利用Vensim軟件繪制陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)SD流圖，見圖10所示。

圖10 陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)系統(tǒng)流程

6 模型實(shí)例仿真

6.1 實(shí)例背景及數(shù)據(jù)來源

陜西省某重污染企業(yè)（以下簡(jiǎn)稱案例企業(yè)）注冊(cè)資本100億元，資產(chǎn)總額1 000多億元，在冊(cè)員工94 000人，經(jīng)營(yíng)范圍主要是煤化工產(chǎn)品、化學(xué)肥料和精細(xì)化工產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，年產(chǎn)煤化工產(chǎn)品超過500萬t，銷售收入超500億元。案例企業(yè)近幾年一直致力于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)技術(shù)進(jìn)步，在國(guó)內(nèi)創(chuàng)造性地提出了煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化利用的科學(xué)理念，開發(fā)了低階煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵工業(yè)化技術(shù)和甲醇制低碳烯烴等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)，并且通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)延長(zhǎng)了產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)濟(jì)規(guī)模和實(shí)現(xiàn)利稅躍上了新的臺(tái)階。案例企業(yè)目前發(fā)展方向比較符合本研究所提出的轉(zhuǎn)型升級(jí)方向，所以本文以該企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)進(jìn)行模型仿真。

6.2 模型系統(tǒng)方程與參數(shù)確定

6.2.1 模型的主要系統(tǒng)方程

模型的系統(tǒng)方程是模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試的必要條件，系統(tǒng)方程的構(gòu)建主要是確定參數(shù)、變量的關(guān)系以及初始化條件，依據(jù)變量間的邏輯和數(shù)量關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)回歸分析法構(gòu)建系統(tǒng)模型的特征方程［21］。本文模型所涉及數(shù)據(jù)來源于我國(guó)《工業(yè)企業(yè)科技活動(dòng)統(tǒng)計(jì)年鑒》《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》等。模型主要系統(tǒng)方程見表1所示。

表1 陜西省重污染企業(yè)模型主要變量系統(tǒng)方程

表1 （續(xù)）

6.2.2 模型參數(shù)的確定

系統(tǒng)方程的參數(shù)確定主要有四大類，分別是狀態(tài)變量、速率變量、輔助變量和常量，使用的具體參數(shù)估計(jì)的方法見表2所示。

表2 陜西省重污染企業(yè)不同變量的系統(tǒng)方程參數(shù)估計(jì)方法

6.3 模型檢驗(yàn)

模型檢驗(yàn)主要包括結(jié)構(gòu)測(cè)試和行為測(cè)試，通過模型測(cè)試檢驗(yàn)所建模型的科學(xué)性及有效性［22］。結(jié)構(gòu)測(cè)試以定性為主，分析模型結(jié)構(gòu)是否符合人們對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的認(rèn)知，系統(tǒng)方程是否遵守基本的物理規(guī)律等［23］。行為測(cè)試以定量為主，分析模擬值與歷史觀測(cè)值的一致性，以及模型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性［24］。本文中的結(jié)構(gòu)測(cè)試主要是檢驗(yàn)本文所構(gòu)建的陜西省重污染企業(yè)技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)系統(tǒng)SD模型是否符合企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行邏輯，行為測(cè)試從歷史檢驗(yàn)和模型穩(wěn)定性檢驗(yàn)兩方面對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)合陜西省重污染企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的動(dòng)因和目的，本文進(jìn)行模型檢驗(yàn)所選取的指標(biāo)為企業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)中的企業(yè)利潤(rùn)、企業(yè)管理子系統(tǒng)中的企業(yè)管理成本和企業(yè)環(huán)保子系統(tǒng)中的SO2排放量3個(gè)狀態(tài)變量。

（1）歷史檢驗(yàn)。歷史檢驗(yàn)主要分析系統(tǒng)行為與歷史數(shù)據(jù)的擬合度，如果模型仿真結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)誤差較小，說明構(gòu)建的模型與實(shí)際系統(tǒng)較為一致，模型構(gòu)建符合實(shí)際邏輯。本文模型仿真結(jié)果分別見圖11至圖13所示。

圖11 陜西省重污染企業(yè)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)歷史檢驗(yàn)結(jié)果（R2=0.996 5）

圖12 陜西省重污染企業(yè)環(huán)保子系統(tǒng)歷史檢驗(yàn)結(jié)果（R2=0.998 5）

圖13 陜西省重污染企業(yè)管理子系統(tǒng)歷史檢驗(yàn)結(jié)果（R2=0.952 9）

（2）穩(wěn)定性檢驗(yàn)。穩(wěn)定性檢驗(yàn)是為了檢驗(yàn)所構(gòu)造的模型是否存在病態(tài)結(jié)構(gòu)。本文選擇步長(zhǎng)（DT）為1、1/2、1/4分別進(jìn)行仿真，觀察并比較仿真結(jié)果，如果不同步長(zhǎng)下的仿真結(jié)果擬合度高則說明模型構(gòu)建合理。仿真結(jié)果見圖14至圖16所示。

圖14 不同步長(zhǎng)下陜西省重污染企業(yè)企業(yè)利潤(rùn)穩(wěn)定性比較

圖15 不同步長(zhǎng)下陜西省重污染企業(yè)SO2排放量穩(wěn)定性比較

圖16 不同步長(zhǎng)下陜西省重污染企業(yè)管理成本穩(wěn)定性比較

由模型的仿真模擬結(jié)果圖11至圖13可以看出，模型歷史檢驗(yàn)所選取的指標(biāo)的模擬值和實(shí)際值相比較，R2值在0.953～0.999之間，模型歷史一致性良好；由模型穩(wěn)定性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪M仿真結(jié)果圖14至圖16可以看出，3個(gè)指標(biāo)的曲線波動(dòng)都比較小，說明所建模型比較穩(wěn)定。由此可知本文構(gòu)建的模型與實(shí)際系統(tǒng)的發(fā)展吻合度較高，模型構(gòu)造較為合理，該模型通過檢驗(yàn)可以進(jìn)行不同路徑的仿真實(shí)驗(yàn)。

6.4 仿真結(jié)果分析與發(fā)展路徑選擇

（1）路徑仿真結(jié)果分析。將生產(chǎn)技術(shù)投入、環(huán)保技術(shù)投入、信息技術(shù)投入3種不同技術(shù)對(duì)企業(yè)利潤(rùn)和“三廢”排放量的影響進(jìn)行仿真結(jié)果分析，由于企業(yè)環(huán)保子系統(tǒng)污染物的變化趨勢(shì)類同，所以在此以SO2為例進(jìn)行具體說明。由圖17、圖18可以看出，信息技術(shù)投入對(duì)企業(yè)利潤(rùn)的增加效果更明顯，而在信息技術(shù)投入下SO2增長(zhǎng)速度更緩慢。所以對(duì)于案例企業(yè)的目前發(fā)展?fàn)顩r來看，信息技術(shù)的投入對(duì)企業(yè)發(fā)展更有利，因此案例企業(yè)之后的技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑應(yīng)該選擇信息技術(shù)變遷。

圖17 不同路徑下案例企業(yè)的企業(yè)利潤(rùn)變化

圖18 不同路徑下案例企業(yè)的SO2排放量變化

（2）信息技術(shù)變遷路徑關(guān)鍵因素提取。前文提到信息技術(shù)變遷路徑有4條主要回路，4條回路中都出現(xiàn)了信息技術(shù)投入、信息化人員數(shù)量、企業(yè)信息系統(tǒng)上線率并且都對(duì)4條路徑產(chǎn)生影響。其中，主要影響的變量有：路徑一中的企業(yè)管理成本；路徑二中的產(chǎn)品銷售率；路徑三中的產(chǎn)品生產(chǎn)成本；路徑四中的環(huán)保投資效果因子。所以，對(duì)信息技術(shù)投入、信息化人員數(shù)量、企業(yè)信息系統(tǒng)上線率、企業(yè)管理成本、產(chǎn)品銷售率、產(chǎn)品生產(chǎn)成本、環(huán)保投資效果因子進(jìn)行系數(shù)調(diào)整，依據(jù)仿真結(jié)果找出關(guān)鍵影響因素。由于廢棄物的減少量也體現(xiàn)在污染防治收益上，而污染防治收益又影響企業(yè)利潤(rùn)，所以在此以企業(yè)利潤(rùn)作為參數(shù)調(diào)整的衡量指標(biāo)。由仿真結(jié)果（如圖19）可以看出，企業(yè)信息系統(tǒng)上線率的影響系數(shù)調(diào)整對(duì)4條回路的影響都是最大，所以該路徑的關(guān)鍵因素為企業(yè)信息系統(tǒng)上線率。

圖19 案例企業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新路徑中主要變量參數(shù)調(diào)整的仿真結(jié)果

（3）路徑選擇。由以上仿真結(jié)果得出，目前案例企業(yè)最優(yōu)的發(fā)展路徑是進(jìn)行信息技術(shù)植入，而影響信息技術(shù)植入的關(guān)鍵因素是信息系統(tǒng)上線率，而且影響信息系統(tǒng)上線率的兩大因素是信息技術(shù)人員投資和信息技術(shù)引入程度?；诖?，本文對(duì)案例企業(yè)提出以下兩點(diǎn)轉(zhuǎn)型對(duì)策建議：

一是優(yōu)化人員構(gòu)成，重用高科技人才。企業(yè)管理組織結(jié)構(gòu)的改變必須有與之相匹配的人員構(gòu)成，企業(yè)技術(shù)的智能化對(duì)員工的技術(shù)能力、專業(yè)素養(yǎng)和教育水平都有所提升，但是對(duì)生產(chǎn)一線勞動(dòng)人員數(shù)量要求降低，所以企業(yè)想完成轉(zhuǎn)型升級(jí)，必須進(jìn)行人員投資，引進(jìn)高科技人才，或者進(jìn)行人員培訓(xùn)以提升員工素質(zhì)，適應(yīng)企業(yè)管理水平的要求。

二是加大管理信息系統(tǒng)的引入，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)智能制造與信息化管理。推動(dòng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與重污染企業(yè)的跨界融合，大力發(fā)展智能制造、云制造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的靈活性、企業(yè)管理的無障礙性，推動(dòng)企業(yè)向服務(wù)型生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型；利用信息技術(shù)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與調(diào)度，通過智能化生產(chǎn)不僅可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本，還可以減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

7 結(jié)論與啟示

（1）本研究以技術(shù)變遷的轉(zhuǎn)型路徑為切入點(diǎn)，通過對(duì)陜西省重污染企業(yè)的現(xiàn)狀分析，得出陜西省重污染企業(yè)的技術(shù)變遷具體為生產(chǎn)技術(shù)變遷、環(huán)保技術(shù)變遷和信息技術(shù)變遷3條路徑，并結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)狀況對(duì)3條變遷路徑進(jìn)行了運(yùn)作機(jī)理分析，為企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)奠定理論基礎(chǔ)。對(duì)于具體的企業(yè)而言，要正確理解技術(shù)變遷式轉(zhuǎn)型升級(jí)模式的運(yùn)行機(jī)理，結(jié)合企業(yè)自身發(fā)展特點(diǎn)找到符合本企業(yè)的技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)模式和實(shí)現(xiàn)路徑；不同的企業(yè)所處的發(fā)展階段、發(fā)展特征都不同，企業(yè)在進(jìn)行技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)，應(yīng)以自身發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)變遷路徑設(shè)計(jì)。

（2）通過路徑仿真模擬結(jié)果可以看出，上述3條變遷路徑對(duì)于企業(yè)效益和廢棄物排放量的控制都有正向的效果，且信息技術(shù)投入引起的技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑產(chǎn)生的企業(yè)轉(zhuǎn)型效果最大，仿真結(jié)果顯示該路徑下的關(guān)鍵因素為信息系統(tǒng)上線率，這就引導(dǎo)企業(yè)今后應(yīng)重視管理人才的培養(yǎng)和管理信息系統(tǒng)的投入，實(shí)現(xiàn)企業(yè)智能化生產(chǎn)與管理，完成高端化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型。故企業(yè)在進(jìn)行技術(shù)變遷模式和實(shí)現(xiàn)路徑選擇時(shí)，應(yīng)考慮企業(yè)的轉(zhuǎn)型壓力，避免由于轉(zhuǎn)型強(qiáng)度太大導(dǎo)致轉(zhuǎn)型失敗。如果一個(gè)企業(yè)本身的轉(zhuǎn)型升級(jí)壓力比較大，企業(yè)可以選擇最優(yōu)的一種技術(shù)變遷轉(zhuǎn)型升級(jí)模式和實(shí)現(xiàn)路徑；相反，如果企業(yè)的整體實(shí)力較強(qiáng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)壓力較小，企業(yè)可以選擇多種模式進(jìn)行多條路徑的并行轉(zhuǎn)型，縮短轉(zhuǎn)型升級(jí)所需的時(shí)間，避免由于轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致企業(yè)轉(zhuǎn)型效果不理想的風(fēng)險(xiǎn)。