Det Miljøteknologiske Innovationssystem
3 Nationale innovationssystemer (NIS) begrebsramme
- 3.1 Innovationssystem tilgang - vidensproduktion, institutionssamspil og globalisering
- 3.2 Innovationsprocesser og virksomheders videnkilder
- Det nationale innovationssystem perspektiv er en veludviklet og veldokumenteret tilgang til innovation i industrielle og markedsorganiserede økonomier.
Dette afsnit belyser, hvad innovationssystem begrebet indebærer generelt, dvs. uden at komme specielt ind på miljøspecifikke emner. Innovationssystemets elementer, processer og bagvedliggende grundantagelser om innovationsdynamikker gennemgås, baseret på forskning på området i ind- og udland. Først beskrives overordnede træk i videnproduktionen i videnøkonomien. Derefter diskuteres faserne I innovationsprocessen, de væsentlige videnkilder der indgår, og forskellige typer af innovationer. Til sidst opsummeres disse pointer til et forslag til en samlet NIS analyseramme.
3.1 Innovationssystem tilgang – vidensproduktion, institutionssamspil og globalisering
Et innovationssystem defineres som “de elementer og relationer som interagerer i produktionen, diffusionen og brugen af ny og økonomisk brugbar viden”.
Det særlige ved innovationssystem perspektivet (også kaldet NIS for National Innovation System) er, at det ser virksomhedens innovationsaktiviteter og handlemuligheder i et større institutionelt set-up. Fokus er på organiseringen af den i en markedsmæssig forstand værdiskabende videnproduktion, der ses som afgørende for at fremme den nationale (eller regionale, branchemæssige mv.) innovationskapacitet. Det er virksomheden og dens konkurrencebetingelser, der er udgangspunkt for analysen, men de politiske og andre institutionelle rammer inddrages.
Ambitionen i NIS perspektivet er at analysere co-evolutionen af teknologi, institutioner og organisationer. Dybdegående, ofte komparative, analyser søger at identificere de aktører, elementer og rammebetingelser, der er centrale for produktionen og anvendelsen af viden. Hensigten i NIS perspektivet er ikke blot at belyse de mange enkeltelementer, som indgår i produktionen, spredningen og anvendelsen af viden, men at fokusere på deres samspil og synergi effekt. Fokus i innovationssystem tilgangen ligger derfor i relationerne og interaktionerne mellem forskellige aktører og vidensfelter. Vidensproduktionen set i innovationssystem perspektivet ses grundlæggende som en interaktiv proces, der foregår mellem en lang række aktører.
Summen af de samlede rammebetingelser og markedsmekanismer antages således at udgøre ”selektionsmiljøet” for virksomhederne. Selektionsmiljøet bestemmer, hvilke virksomheder og teknologier, der overlever på markedet, og på sigt bliver markedsdominerende. Det er selektionsmiljøet, der styrer hastigheden og retningen på den teknologiske udvikling (Nelson og Winter,1982).
Universiteter og andre videninstitutioner optræder i den sammenhæng som vigtige supplementer og samspilspartnere for den industrielle produktudvikling og forskning, f.eks. ved at de medvirker i dannelser af nye vidennetværk og videnområder og via uddannelse af arbejdsstyrken.
NIS analyser søger at identificere de særlige mønstre og dynamikker for innovation, som er karakteristiske i forskellige innovationssystemer. Empiriske studier viser, at innovationssystemer varierer betydeligt med hensyn til mønstrene for videnproduktion og -brug (Nelson, 1993, Christensen et al. 1998, OECD, 1999). Disse analyser kan danne basis for udviklingen af (nationale, regionale eller branchemæssige) strategier
for en øget innovationskapacitet og konkurrenceevne.
Innovationssystem perspektivet er knyttet til det nationale niveau af to grunde. Dels fordi det nationale niveau udgør et naturligt niveau for inddragelse og diskussion af policy elementer. Dels fordi en stor del af de specifikke strukturer, adfærdsmønstre og normer, der i øvrigt præger og karakteriserer innovationssystemerne, er knyttet til det enkelte land og dets institutioner. Innovationssystem perspektivet anvendes dog også i stigende grad på regioner (fx EU, amter) eller på forskellige teknologiområder og brancher.
I de senere år er NIS perspektivets anknytning til det nationale niveau i nogen grad blevet udfordret dels i Europa af den øgede rolle EU spiller og dels af den øgede globalisering og dannelse af internationale markeder. Innovationssystemer er tæt knyttet til diskussionen om videnøkonomien. Med videnøkonomien forstås de kvalitative forandringer i videnproduktionen, der specielt knytter sig til den stigende globalisering. Den stadigt hastigere teknologiudvikling, mere mobile kapital og den revolutionering af kommunikationen som informationsteknologien betyder giver ændrede konkurrencemæssige vilkår (OECD, 2000).
Hvor virksomhederne før kunne klare sig alene på en effektiv produktion - ved at økonomisere med ressourcer og arbejdskraft - er evnen til at udvikle, tiltrække og anvende viden i dag afgørende for konkurrenceevnen. Det gælder ikke mindst for lande som Danmark med et højt omkostningsniveau.
Globalisering og viden hænger tæt sammen. Globale koncerner spiller en stadig vigtigere rolle for videnopbygningen og den økonomiske udvikling på verdensplan. De er netop hurtige til at lægge udviklingsopgaver og arbejdspladser der, hvor mulighederne er de bedste. Adgangen til kompetente medarbejdere, højtuddannede eksperter og stærke videnmiljøer er stadigt vigtigere faktorer for konkurrenceevnen (OECD, 2000).
Betydningen af videnproduktionen for konkurrenceevnen betyder, at videnledelse vinder stigende betydning, også på nationalt niveau. NIS perspektivet kan anvendes til at udvikle strategier for, hvordan nationale økonomier skal positionere sig i den internationale videnproduktion. Både i forhold til hvad der skal udvikles og produceres selv, eller hvad der bedst købes af produkter og kompetencer udefra. Men også i forhold til at finde effektive veje til at opnå en høj videnudvikling, -tiltrækning og -anvendelse i det nationale innovationssystem.
Samtidig med forankringen i specifikke reguleringsmæssige og normmæssige rammer er innovationssystemer dynamiske og foranderlige. Dannelserne af viden om nye innovationer og teknologiske muligheder betyder også udviklingen af ændrede praksisformer og rutiner i virksomhederne, dannelser af nye netværk og udvikling eller videreudvikling af institutioner og vidensfelter. Udviklingen af viden, institutioner og teknologi er integrerede og genspejler hinanden.
I det følgende afsnit ser vi nærmere på, hvad innovation indebærer, og hvordan viden udvikles, lagres og spredes i innovationssystemet.
3.2 Innovationsprocesser og virksomheders videnkilder
Innovationsprocessen er en søge- og læreproces, hvor viden indhentes og anvendes på nye måder i udviklingen af procesteknologier, produkter eller serviceprodukter. Innovation betyder en nyskabelse, der fører til værdiskabelse på markedet. Begrebet invention betyder i modsætning hertil blot nyskabelse, fx når en forsker laver en opfindelse. Innovationsbegrebet dækker således over hele forløbet fra ide til kommercialisering på markedet, jf. figur 1, og skal således ses i tæt sammenhæng med konkurrenceevnen.
Virksomhederne har en central rolle i innovationssystemet, ikke blot fordi de står for en betydelig del af videnproduktionen i innovationsprocesserne, men fordi det er dem, der omsætter nyskabelserne til værdiskabelse på markedet.
Figur 1. Innovationsprocessens faser
| 1. Ide- formulering (potentielt marked) | 2. Invention (analytisk design, demonstration) | 3. Teknologiudvikling (tidligt stadie med detaljeret design, tests) | 4. Produktion (videreudvikling) | 5. Markedsføring (værdiskabelse på markedet) |
Kilde: modificeret efter Kline og Rosenberg (1986).
Figur 1 illustrerer de typiske sekvenser i en innovationsproces for den enkelte innovation. Risici og videnbehov varierer i de forskellige faser, men er typisk størst i de tidligste faser.
I ideformuleringsfasen formuleres de indledende mål for igangsættelse af innovationsprocessen baseret på forestillinger om potentielle markedsbehov og teknologisk gennemførbarhed. Forskning er en vigtig kilde til nye ideer, men andre videnkilder spiller også en vigtig og stigende rolle for mange virksomheder.
I inventionsfasen indkredses opdagelsen i den første konstruktions skitse. I denne fase er der stor usikkerhed om inventionens mulige effekt og resultat, og der er et stort behov for at beskytte inventionen mod imitation Også her vil forskning ofte spille en stor rolle.
Den tredje fase, den tidlige teknologiske udvikling, udgør overgangen til praktiske produktionsprocesser. Her udvikles den detaljerede konstruktionsskitse og prototyper. Det er her de kommercielle muligheder begynder at tegne sig, og det er muligt at begynde at tiltrække kapital. Der er stadig et stort videnbehov og ofte betydelige strukturelle mangler på markedet og derved høj usikkerhed.
Den fjerde fase udgøres af den egentlige produktionsfase, hvor produktet specificeres, forfines og introduceres til markedet. Videnbehovet og risicien er begrænset.
Endelig følger den sidste markedsføringsfase, hvor investorerne kan forvente et udbytte af deres investeringer. En innovation har fundet sted. Også her er videnbehovet og risiciene begrænset.
Figur 1 belyser de meget forskellige vilkår, de forskellige faser i innovationsprocessen repræsenterer, men der er stadig tale om et meget simpelt billede af innovationsprocessen. I modsætning til den traditionelle lineære model, der ser innovations processen som en-strenget og udelukkende udsprunget af forskning, lægges der i NIS perspektivet vægt på videngenerering som en interaktiv proces mellem mange aktører. Der er feedbacks mellem hvert stadie og sekvenserne kan overlappe. NIS forskningen understreger netop, hvordan organiseringen af videnproduktionen i disse år undergår forandringer i videnøkonomien. Den stigende innovationshastighed betyder, at innovationsprocessen bliver stadig mere kompleks. I forsøget på at nå først til markedet med de nye produkter sker der i højere grad brug af flere samtidige videnkilder og parallelforløb i innovationsprocessens sekvenser (OECD 2000).
Grundlæggende antages innovationsprocessen at være styret af fire overordnede parametre: (fx Nelson og Winther, 1982, Pawitt, 1984)
- adgang til viden
- adgang til kapital
- markedsforholdene og
- tilegnelsesforholdene
Adgang til viden dækker over tilstedeværelsen af eksisterende teknologier og kilder til viden, som den teknologiske udvikling kan tage afsæt i. Adgangen til kapital bestemmes både af karakteren af de finansielle markeder og tildelingen af offentlige forskningsmidler. Markedsforholdene kan dække over en række markedsparametre, men indebærer som minimum pris og volumen og varens kvalitet, brand og tekniske ydeevne. De vigtige tilegnelsesforhold (”appropriering”) dækker over mulighederne for at tilegne sig indtjening fra egne innovationer. Det gælder først og fremmest mulighederne for at beskytte eller hemmeligholde viden, fx via patentering og licenser. Det er afgørende for motivationen for at investere i videnproduktion, at videnproducenterne har mulighed for at beskytte deres viden. Oppebæringen af et teknologisk forspring (”lead time”) og forskellige markedsføringstiltag er andre centrale muligheder for at profitere fra innovation.
3.2.1 Innovationsprocessens videnkilder
I dette afsnit vil der blive set nærmere på, hvordan viden genereres, lagres og spredes i innovationssystemet. Viden er ikke nogen normal vare. Der gør sig nogle særlige forhold gældende vedrørende muligheden for at overføre viden over tid, steder og mellem mennesker.
En central grundantagelse i NIS perspektivet er, at tilegnelsen af viden antages at foregå som en kumulativ eller sporafhængig læringsproces. Ny viden skabes med udgangspunkt i aktørens (fx virksomhedens, ingeniørens eller forskerens) hidtidige erfaringer, forståelser og teorier, som er indlagret i aktørens videnbase og i de daglige rutiner.
Set fra virksomhedens vinkel er der 4 centrale kilder til viden. Alle har de stor betydning for teknologiudviklingen. Disse kilder er med til at illustrere, hvordan viden kommer rundt i innovationssystemet.
Figur 2. Virksomhedens videnskilder
Ad.1 Investeringer i forskning er en central kilde for den målbevidste skabelse af ny viden. Men også den mere uformelle eksperimenteren i de mindre højteknologiske virksomheder er vigtig.
Ad.2 Indirekte drager virksomhederne nytte af den offentlige forskning og uddannelse via rekrutteringen af kompetente medarbejdere eller højtuddannede eksperter. Herudover er der stor opmærksomhed på kompetenceudvikling af medarbejderne i moderne ledelsesteori og i opbygningen af ”lærende organisationer” med fokus på kreativitet og høj intern videndeling. Adgang til videnarbejdere med de rigtige kompetencer er blevet den vigtigste knappe ressource i videnøkonomien.
Ad.3 Den eksterne videndeling har stor vægt i NIS teorien. Begrebet ”interaktiv læring” (Lundvall, 1988, 1992) er centralt og knytter sig først og fremmest til den hyppige videnudveksling og teknologiske afhængighed som eksisterer mellem virksomhederne (producenter og brugere) i produktudviklingen, som anses for at udgøre den mest fundamentale drivkraft for innovationsprocessen.
Ad.4 Herudover er der de mere diffuse og indirekte kilder til videnopbygning. En vigtig kilde her er når viden indarbejdes i varer og spredes igennem samhandelen. Det kræver kompetencer at afkode og imitere denne viden, og ofte kan det kun delvist lade sig gøre, selv hvor varen ikke er patenteret.
IT og anden kommunikationsteknologi har en vigtig rolle som vidensspreder for virksomhederne såvel som for samfundet generelt, men kun af nogen former for viden. Det gælder den formelle ("kodificerede”) viden, som er nem at kommunikere, og som ikke mindst via Internettet i dag spredes lynhurtigt globalt. Det kræver dog kompetencer at bearbejde og anvende den indkommende information, så den kan blive til viden.
Megen viden er indlejret i personer og rutiner og er ”tavs”. En del viden er så tavs, at den kun bliver overført via personer, der flytter arbejdsplads. Opmærksomheden på betydningen af denne tavse viden og derved investeringer i de menneskelige ressourcer via uddannelse og efteruddannelse er stigende.
Viden kan ikke prissættes på normal vis, for man ved aldrig, hvad viden er værd, før man har den. Det gælder i endnu højere grad for den tavse viden. Det betyder, at viden ofte udveksles snarere end den handles. En sådan udveksling forudsætter en vis fælles faglig og kulturel forståelse og tillid mellem parterne. Varige samarbejdsrelationer og forskellige former for netværk er her vigtige.
NIS tilgangen understreger med sin brede tilgang til videnprocesserne, at både de formelle og uformelle videnprocesser er vigtige. Begrebet ”technological communities” inddrages til tider, som belyser, hvordan videnudveksling mellem aktører indenfor samme faggruppe via forskellige faglige netværk fører til fælles teknologiforståelser og søgeprocesser, som ofte er meget vigtige og styrende for innovationsprocessen.
Viden tiltrækker viden. Det er nødvendigt at have attraktiv viden for at tiltrække ny viden. Der skal stærke videnmiljøer til at tiltrække de bedste videnpersoner og investeringer. For at viden skal styrke konkurrenceevnen skal der være tale om unik viden, som vanskeligt imiteres. Videnproducenterne har derfor et samtidigt behov for at udveksle, men også beskytte deres viden. En håndtering af denne balance er central for konkurrenceevnen.
Disse forhold er med til at forklare, hvorfor den lokale videnproduktion stadig er vigtig i en stadig mere global og digital økonomi. Både i form af nationale innovationssystemer med ret høj selvforsyningsgrad af viden og i form af regionale kompetenceklynger baseret på høj videndeling mellem de regionale parter.
3.2.2 Forskellige former for innovation
Innovation indebærer mange ting. Det er derfor vigtigt at operere med forskellige former for innovation, som dette afsnit skal belyse nærmere.
Innovationer indebærer forskellige fornyelsesgrader både i kompetencemæssig og markedsmæssig forstand. Og de kan berøre større eller mindre dele af markedet, forhold som er afgørende for de omstillingsomkostninger og den markedseffekt, der er forbundet med innovationen.
I Figur 3 er de vigtigste innovationskriterier søgt samlet, der belyser disse forhold. For hvert kriterie-par er der tale om et kontinuum mellem værdierne snarere end et enten eller.
Figur 3 Centrale innovationsparametre
3.2.2.1 Grad af radikalitet
Innovationprocessernes sporafhængighed gør at langt de fleste innovationer er inkrementelle. Det er gradvise, mindre tilpasninger af produkter eller design mv. , der baserer sig på eksisterende kompetencer, teknologier og arbejdsrutiner. Det er her innovationen foregår nemmest og billigst. Det er innovatørernes bagvedliggende teorier om, hvordan et problem skal løses, der styrer opmærksomheden og søgerutinerne, hvilket begrænser nyskabelsen.
De radikale innovationer bryder helt eller delvist med de hidtidige kompetencer.
Der er tale om en ”teknologisk diskontinuitet” (brud eller revolution), der både kræver nyinvesteringer og en ”kreativ ødelæggelse” af eksisterende viden, hvor gammel viden skal glemmes før den nye kan vokse frem. Det radikale i en innovation skal således først og fremmes forståes kognitivt.
De meget radikale innovationer kan indebære et sporskifte. Hermed menes, at der udvikles helt nye måder (et nyt paradigme) at løse et givet problem på. F.eks repræsenterer energiforsyning og tilhørende forbrugsteknologier baseret på fossile energikilder ét teknologisk udviklingsspor, mens vedvarende energikilder udgør et andet (grønt alternativt) udviklingsspor.
Der foregår hele tiden en konkurrence mellem konkurrerende spor på markedet, og det er her afgørende for konkurrenceevnen at satse på det spor, som bliver markedsdominerende (”det dominerende design”), eller man risikerer, at ens teknologier og kompetencer bliver overflødige. Nye virksomheder (iværksættere) kan være en vigtig kilde til udviklingen af radikale innovationer eller nye teknologispor. De er ofte tvunget til at opdyrke nye markedsnicher, mens eksisterende virksomheder, forskningsinstitutioner og reguleringer mv. ofte virker bevarende og forsvarende af eksisterende teknologier og praksisformer.
3.2.2.2 Grad af systemiskhed
Innovationer stiller i forskellig grad fornyelseskrav til omgivelserne, hvilket i høj grad påvirker innovationens udbredelse. De systemiske innovationer kræver i forskelligt omfang modificeringer i innovatør- og brugermiljøet. Dvs. innovationens succes afhænger af komplementære innovationer i andre led i værdikæden, muligvis i større infrastrukturelle omstillinger eller i forbrugs/dagliglivsmønstrene. Hvor og hvor store de komplementære innovationer er, betyder meget for omstillingsomkostningerne knyttet til innovationen. De autonome innovationer derimod påvirker kun ét led, f.eks. selve produktionsleddet.
Der er en tæt sammenhæng mellem radikale og systemiske innovationer, men den er ikke entydig. Bl.a. betyder innovationens generiskhed også meget for, hvor systemisk en innovation er, jf. nedenfor. Et sporskifte, der slår igennem, vil dog altid kræve større systemiske omstillinger.
3.2.2.3 Grad af generiskhed
Innovationer kan have brede eller smalle anvendelsesområder, hvilket er vigtigt for markedsmulighederne. Nogle teknologier har så brede anvendelsesområder, at de ligefrem betegnes generiske teknologier. Det gælder fx p.t. IT, biotek og nanoteknologien. De føder ind til en lang række andre teknologier, og ændringer heri får oftest meget store effekter (teknologiske revolutioner) for teknologi- og samfundsudviklingen. Andre teknologier er meget specialiserede og anvendes kun af få kundesegmenter.
3.2.2.4 Grad af markedsfornyelse
Innovationens nyhedsværdi i forhold til markedet dækker over, i hvilket omfang innovationen betjener velkendte eller nye behovsområder og kundesegmenter. En markedsfornyende innovation vil være i stand til at opdyrke nye markeder. De markedskonforme innovationer derimod må enten udvide det eksisterende marked eller gennemtrænge markedet ved at udkonkurrere eksisterende produkter.
De radikale innovationer indebærer altid en stor nyhedsværdi for markedet. I modsætning hertil har de inkrementelle innovationer oftest en relativ lille nyhedsværdi for markedet. Men der er stigende opmærksomhed på, at der findes innovationer, som kompetencemæssigt ikke er særligt nyskabende, men som alligevel er i stand til at skabe helt nye markeder. Der er her oftest tale om en redefinering af et produkt ved et nyskabende design eller brand. Et eksempel herpå er udviklingen af Swatch uret som prisbillig modegenstand. Det har ikke været nogen teknologisk krævende innovation, men den har udviklet helt nye kundesegmenter og haft meget stor kommerciel succes.
Version 1.0 September 2006, © Miljøstyrelsen.