技术演进的计量：一个新的视角

2022-6-9 20:33:39

COCIALAB 2018年工作文件–第29号《技术演变的测量：新视角马里奥·科奇亚CNR——意大利国家研究委员会和亚利桑那州立大学探索社会、经济和技术变化的原因COCIALAB——意大利国家研究委员会卡罗·阿尔贝托学院，Via Real Collegio，30-10024，Moncalieri（TO），意大利电子邮件：mario。coccia@cnr.itCocciaLAB2018年工作文件–第291号| P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：技术进化的新视角测量：新视角mario CocciaCNR——意大利国家研究委员会和亚利桑那州立大学当前地址：意大利皇家学院国家研究委员会COCCIALAB，301024 Moncalieri（都灵），意大利电子邮件：mario。coccia@cnr.itMario球菌：http://orcid.org/0000-0003-1957-6731ABSTRACT.技术研究中的一个基本问题是如何衡量技术的演变。文献中提出了几种衡量技术水平（或技术水平）和技术变化的方法。然而，衡量技术进步和技术进化在科学上往往是一个复杂而难以捉摸的话题。这里的研究首先以技术寄生理论为基础，在与生物学的广泛类比中，建立了一个技术进化的概念框架。然后，考虑到宿主技术与其技术子系统之间的相互作用，根据复杂系统内的形态变化对技术演化的度量进行建模。此处模型的进化增长系数表示技术进化路线的等级和类型。

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2022-6-9 20:33:43

该系数通过使用蒸汽动力厂和内燃机厂的农用拖拉机、货运机车和发电技术的历史数据在实际情况中进行量化。总的来说，这里的方法似乎适用于掌握复杂技术系统的进化类型，以及预测哪些技术最有可能快速进化。关键词：测量理论、技术度量、技术进化、协同进化、异速生长模型、技术进步、复杂系统、技术进步、创新、技术进化。JEL代码：O31；O33.建议引用：Coccia M.2018。《技术演进的衡量：新视角》，工作文件CocciaLAB第29号，CNR——意大利国家研究委员会，都灵（意大利）CocciaLAB工作文件2018–第292号| P A g eCoccia M.（2018）技术演进的衡量：新视角简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3测量理论：一般概念。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4技术进步衡量的理论框架（技术计量学）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6技术测量的享乐方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6RAND技术测量方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7技术的功能和结构测量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9技术测量的整体性和整体性方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10技术测量的地震方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

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2022-6-9 20:33:46

11以专利数据衡量的技术进步。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11采用技术替代模型的技术进化。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11使用技术寄生理论测量技术进化的概念框架12A复杂系统中技术进化的拟议技术度量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16材料和方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20数据及其来源。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20测量。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20模型和数据分析程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21农业、铁路运输和发电技术演变的案例研究。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22农用拖拉机技术演变的结果（1920-1968）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23货运机车技术演变的结果（1904-1932年）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25发电技术演变的结果（1920-1970年）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27讨论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29附录：衡量技术进化和共同进化的简单指数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。34参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。37 CocciaLab 2018年工作文件–第293号| P a g eCoccia M。

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2022-6-9 20:33:50

（2018）《技术进化的衡量：新视角简介技术变革对国家经济增长具有至关重要的作用，许多研究试图解释其来源、动态、技术转让、影响和社会进化路径（Coccia，2010a，2015，2017d）。技术创新模式已通过与生物现象的许多类比进行分析（Basalla，1988；Farrell，1993；Nelson and Winter，1982；Soléet al.，2013；Sahal，1981；Wagner，2011；Ziman，2000）。Wagner和Rosen（2014）认为，将达尔文进化论和进化生物学思想应用于不同的研究领域，缩短了生命科学和社会科学之间的距离，产生了新的方法，如经济变化的进化理论（Nelson和Winter，1982；比照Dosi，1988）。在技术变革的研究领域，衡量技术进步是一个中心和持久的研究主题，可以解释技术和技术变革演变的动力学（Coccia，2005，2005a）。这些研究课题的学者努力用不同的方法衡量技术进步、技术发展水平和技术变化（Coccia，2005；Dodson，1985；Faust，1990；Fisher和Pry，1971；Farrell，1993；Knight，1985；Martino，1985；Sahal，1981；Wang等人，2016）。

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何人来此

2022-6-9 20:33:53

然而，作为一个复杂的技术系统，衡量和评估技术全面发展的技术指标尚不清楚。这项研究通过提出一种基于技术之间相互作用的技术进化测量理论来解决这个问题，这可能有助于从新的角度解释和概括复杂系统中技术之间的长期协同进化。为了在现有框架中定位本文，本文首先建立了测量理论的一般概念和See-Calabrese et al.，2002的理论框架；2005; Calctelli等人，2003年；Cavallo等人，2014年、2015年；Chagpar和Coccia，2012年；Coccia，1999、2001、2003、2004、2005b、2005c、2006、2008、2009、2010、2010a、2010b、2010c、2011、2012、2012a、2012b、20132013a、2014、2014a、2014b、2014c、2014d、2015、2015a、2015b、2016、2017b、2017c、2017d、2017e、2017f、2017g、2017h、2017i、2018a、2018b、2018c；Coccia和Cadario，2014年；Coccia等人，2010年、2015年；Coccia和Finardi，2012年；雄球虫，2009、2010、2013；Coccia and Wang，2015，2016；Ferrari等人，2013年。Cocialab工作文件2018–第294号| P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：新视角——测量工程、经济学和相关学科技术进步的不同方法》。此外，在与生物学的广泛类比中，提出了技术进化的概念框架：技术寄生理论（Coccia和Watts，2018）。然后，根据宿主技术及其技术子系统之间的形态变化，以简单的方式对技术演化的技术计量学进行建模。

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2022-6-9 20:33:58

利用历史数据对所提出模型的进化增长系数进行了实际量化。总的来说，这里的技术指标似乎适合于掌握技术演变的类型。这种方法还提供了丰富的信息来预测哪些技术最有可能快速发展，并为开发更复杂的概念奠定了基础，以测量和解释新技术发展的一般特性。测量理论：一般概念测量将数学特征分配给概念实体。Caws（1959年，第4-5页）认为：“测量的结果是一个命题，表示一个数字和一个被分配给它的对象之间的关系……一类事件相对于其特定属性的表现的顺序设置，这需要发现一个有序的类，其元素可以与所讨论的事件一对一地关联”。史蒂文斯（1959年，第19页）声称测量是：“将数字分配给对象或事件”。此外，Russel（1937，第176页）认为：“测量要求所讨论的数字和震级之间存在某种一一对应的关系——根据具体情况，这种关系可能是直接的或间接的，也可能是重要的或微不足道的”。在这一研究领域，坎贝尔（1928）认为，只有当“可加性公理”可以证明与对物体进行的操作同构时，才可能进行直接测量：长度和重量可以通过这种方式测量，而其他量值则通过数值定律间接测量。简而言之，测量的定义可以概括为Stevens（1959，p。

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kedemingshi

2022-6-9 20:34:02

19）指形式模型中的元素，而不是指特定纸张上的特定标记。Cocialab工作文件2018–第295号| P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：考虑确定物体或事件属性之间任何类型关系的新视角》。然而，一般来说，度量仅限于实数系统的一个或另一个属性可以作为有用模型的关系（Stevens，1959，第24页）。Wilks（1961）指出，测量应具有一些基本要求：-通过指定一组可实现的实验条件和在这些条件下进行的操作序列，可操作定义的过程，从而产生测量结果。-结果的再现性：重复该过程应产生相互“合理一致”的测量结果；测量再现性的这一特性提供了可靠性。-测量过程的有效性和准确性：被测量对象的真实测量。在测量理论中，数字可以根据不同的规则分配，这一事实导致了不同类型的测量和尺度（名词、顺序、间隔和比率；表1）。表1：。

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2022-6-9 20:34:06

测量尺度的分类尺度经验运算保持尺度结构不变的数学变换（x和x’是数字）示例最小值）相等值的确定置换组x’=f（x）f（x）表示任何一对一的替换为足球运动员编号序号）+b）较大或较小的置换组x’=f（x）f（x）表示任何递增单调函数bolt Street数的硬度区间a）+b）+c）区间或差值相等的确定线性组x’=ax+b a>0温度-时间比率a）+b）+c）+d）比率相等的确定相似组x’=cx c>0密度，长度注：第五种从未使用过的量表是“对数区间量表”，它基于三种经验运算：确定相等、较大和较小、相等比率，即确定项目，对其排序，并将其设置为a/c=b/c=c/d……事实上，log a–log b=log b–log c，等。标度结构不变的数学变换是幂群：对于任何数值x，我们可以替换x\'，其中x’=kxn（k=0；n>0）。资料来源：改编自Stevens（1959年，第25页）。通常，集合a的基本度量总是针对经验系统进行的.相比之下，衍生测量并不直接依赖于经验关系系统，而是依赖于CCIALAB工作文件2018–第296号| P a g eCoccia M.（2018）《技术演变的测量：新视角》其他数值赋值，如密度定义为质量和体积的比。此外，衍生测量的测量理论的中心问题是基本测量的两个基本问题：代表性和唯一性问题（Suppes and Zines，1963，pp。

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2022-6-9 20:34:10

17ff）。特别是，第一个是证明将数字分配给对象或现象的合理性（称为表征定理）；第二个是该赋值唯一程度的说明（唯一性定理；参见，Suppes and Zines，1963；Luce et al.1963）。因此，考虑到刚才提到的两个基本问题，测量可以被视为将经验属性或关系映射到正式模型的过程。技术进步衡量的理论框架（technometrics）technometrics是指具有政策含义的技术和技术变化衡量的理论框架（Sahal，1981）。技术进步的衡量采用了不同的方法。本节介绍了一些最重要的技术计量方法，但并不假装全面。技术测量的享乐法这种方法的基本假设是，产品或服务的效用取决于其基本属性或质量特征，如汽车的尺寸、动力、舒适性和燃油经济性。有人假设，在任何给定的时间点，特定商品的许多不同型号和品种之间的价格变化与其质量特征的差异有关。一旦选择了属性集并指定了功能关系的形式，观察到的商品价格变化就可以分解为“质量或技术变化效应”和“纯价格效应”。这种方法的假设是，商品或服务的市场价格与其质量之间存在正相关关系。

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kedemingshi

2022-6-9 20:34:13

特别是，假设特定产品的任何模型都可以用一组特性及其值来表示；然后，CocciaLAB工作文件2018–第297号| P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：新视角》假设产品质量是定义特征（其定量水平）及其相对重要性的函数：）、、、、、、、、、、、、、、、、、、，。。。，，。。。，，，。。。，（211 kjjjnjXXXaafQ（1）其中AIREP表示第i个特性的相对重要性，XIJ表示产品模型j中相同特性的质量水平。给定时间段内的技术进步或技术变化可定义为给定时间段内的质量变化：tQTCjj（2）第一个和第二个方程式中定义的质量和技术进步都可以在不同的聚合水平上进行计算，从单个产品模型到企业、行业、国家等的模型。质量和产品之间最简单的函数关系形式是线性组合：NIIJIJXAQ1利用回归技术，观察到的商品价格变化可以分解为“质量/技术变化”效应和“纯价格效应”（即残差）。重要的是要认识到，享乐方法基于竞争市场的隐含假设。然而，如果市场不完善，那么对价格-质量关系的解释就会出现一些问题（参见Saviotti，1985）。RANDapproach to the measurement of technology技术设备有许多技术参数，可以测量其特性并表征最先进的技术（SOA）。

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2022-6-9 20:34:16

许多方法都试图衡量SOA和SOA的进步。当技术以多个参数为特征时，需要某种方法将这些参数组合成单一的性能度量。Dodson（1985）指出，anyRAND Corporation（“研发”）是美国非营利全球政策智库，由道格拉斯飞机公司于1948年创建，旨在为美国武装部队提供研究和分析。它由美国政府和私人捐赠基金、公司、大学和个人资助。Cocialab工作文件2018–第298号| P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：一个新的透视给定领域，作为N维空间中的凸面，其中N是技术的基本特征数。他建议使用平面或椭球面，通过以下等式给出：平面椭球11niiiax121Niiiax，其中xi是第i个技术特征，Ait是第i个参数（常数）。参数值是通过将曲面拟合到数据点来获得的。Dodson（1985）还建议使用多元回归技术研究功能度量方面的技术指标（例如，技术成本）。从概念上讲，SOA可以看作是某个多维参数空间中的一个曲面。

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2022-6-9 20:34:20

设计师可以在该曲面上自由移动以生成替代设计。设计师在权衡表面上选择的精确点取决于用户的需要。Dodson（1985）主要利用2阶（椭球体）维度空间中向外凸出的权衡曲面，以考虑到随着权衡的进一步推进，权衡变得越来越困难的事实（参见Coccia，2005a）。Alexander和Nelson（1973）开发了一种替代程序。他们使用了多维，如Edodson（1985），但使用了超平面而不是椭圆。主要的变化是，在Dodson的模型中，曲面仅限于2阶椭球。对该方法进行了扩展，以允许使用任意阶的椭圆类。因此，拟合数据的曲面由以下等式给出：11NNIIiax，其中N是椭球的阶数，xit是第i个变量的值，ait是椭球在第i个轴上的截距。其概念是，在任何给定的最新技术状态下，设计者有权以牺牲其他一些参数为代价获得多个参数。总的来说，所有Technologiescocialab工作文件2018–No.299 | P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：具有相同分数的新视角落在参数的N维空间的相同表面上》。简言之，曲面表示给定最新技术状态下所有可能的因素组合。现有技术的进步意味着可以在不牺牲任何剩余参数的情况下获得多个参数。

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2022-6-9 20:34:23

这一最新技术的进步意味着向更高的权衡标准迈进。由于权衡曲面是当前技术水平下几乎无法到达的所有点的集合，因此该曲面代表了N维参数空间中的技术前沿。目前最先进的技术无法到达边境线外的点，而边境线内的点低于当前最先进的技术。Martino（1985；1993）将Alexander和Nelson（1973）的这些折衷曲面应用于测量快船、螺旋桨驱动船和功率晶体管的技术进步。总之，刚才提到的享乐和兰德技术非常相似，只是在对因变量的选择上有所不同，前者是价格，后者是日历年。技术的功能和结构测量Knight（1985）的技术基于对特定技术随时间变化的功能和结构描述，以描述技术的演变。结构模型由Burks et al.（1946）提出，该模型通过概括描述计算机必须具备的设备、设备的用途以及项目之间的交互方式来描述计算系统。一台新计算机相对于一台早期计算机的功能描述表明技术进步已经发生，但它没有具体说明新开发的细节。因此，为了定义技术进步，有必要使用结构描述。奈特（1985）通过比较新闻系统与早期计算机的结构，确定了这些发展。由此产生的结构变化代表了引入的新技术。

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2022-6-9 20:34:27

计算机的结构元素与其功能有着明确的关系。可以使用这些元素来获得性能指标。例如，如果一台计算机的circuitsCocciaLAB工作文件2018–No.2910 | P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：一个新的视角突然开始以两倍于以往速度的速度运行，那么中央处理器将在任何给定的时间段内执行同样多的操作。回归技术可用于确定任何年份的成本，作为幂函数。回归方程包含年度技术参数，用于描述任何给定年份每单位成本的可用技术。结构描述与以前计算机结构描述的比较显示了技术变化列表。技术计量的整体性和整体性方法萨哈尔（1981）提出了技术计量学的两个基本观点。在第一种方法（整体性）中，最好根据给定技术特性分布的恒定概率密度表面来说明最新技术。可以根据所考虑的物体之间的广义距离来衡量technicalknowledge表面结构的进步。任何给定时间点的最新状态由一个等密度等值线或概率山表示，该山位于平面上方。技术能力的高低取决于山脉的高度。然后，可以通过连续山脉的高度差异来估计技术变化的程度。在第二种方法（整体）中，技术特征最好指定为由一组N个线性独立元素（如质量、长度和时间）生成的N维空间中的向量。

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2022-6-9 20:34:30

向量的长度表示技术特性的大小，而特性的种类由方向表示。在这种情况下，由于将原始参数空间转化为维度向量空间，最先进的技术降低到一定程度。不同时期的连续点构成了一种技术进化的一般模式，呈现出一系列S形曲线。这两种方法虽然不同，但相互关联。CocciaLAB工作文件2018–第2911号| P a g eCoccia M.（2018）《技术演变的测量：技术测量的新透视地震方法》Coccia（2005）阐述了该方法，通过类似于Mercali在地震学中使用的ascale对技术变化的影响进行分类。特别是，根据测量技术进步的地震方法，更高强度的创新改变了社会经济系统，对主体和客体产生了一系列影响。创新的影响是通过一个称为技术变革程度的指标来衡量的，这个指标类似于衡量地震能量的震级。以专利数据衡量的技术进步这些研究的目的是，考虑到包括技术信息在内的专利数据，调查技术演变。Faust（1990）认为，专利指标允许在实际出现创新之前对技术进步进行差异化观察，例如超导领域的技术发展。Wang等人（2016年）使用美国专利分类（USPC）重新分类研究技术演变。

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2022-6-9 20:34:33

结果表明，基于USPC重新分类，五种类型的专利之间存在显著差异。例如，与“数据处理：测量、校准或测试”和“光通信”相关的具有跨领域动员代码的专利涉及更广泛的技术主题，但创新速度较慢。具有领域内移动代码的专利，主要在计算机和通信以及药品和医疗领域，往往没有什么新颖性和创新范围（Wang et al.，2016）。该研究领域的未来研究将专利样本扩展到次级分类或重新分类的次级USPC，以便更详细地了解该领域内的技术演变。在衡量技术进步的背景下，Fisher和Pry（1971年，第75页）利用技术替代模型论证了技术进化包括用新技术替代旧技术，如《2018年西方国家工作文件——第2912号| P a g eCoccia M.（2018）《技术演变的衡量：煤替代木材、碳氢化合物替代煤炭的新视角》等。他们提出了一个简单的技术替代模型，该模型只包含两个参数。技术进步表现为竞争性地替代了一种满足另一种需求的方法。Fisher和Pry（1971，第88页）指出：“换人的速度并不是衡量技术进步速度的简单指标。

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2022-6-9 20:34:37

而是衡量替代竞争要素之间这些因素的不平衡”。总的来说，尽管存在不同的技术进步衡量方法（Sahal，1981；Arthur and Polak，2006），但就作者所知，衡量技术进化的技术指标（考虑到技术子系统之间相互作用的内部动力学）是未知的。重申一下，本研究致力于以一种新的视角来衡量和分析技术的演变，即作为一个复杂的自适应系统，基于宿主技术及其组件技术之间的协同进化，这对整个技术系统的长期发展具有深远的影响。下一节介绍了基于技术寄生理论的技术度量的概念框架。使用技术寄生理论衡量技术进化的概念框架技术进化涉及一个由技术系统内部动力学控制的平衡过程（Sahal，1981，第69页）。特别是，技术的演变可以与技术系统及其相互关联的子系统之间的相互作用联系起来。衡量技术进步的一个重要步骤是首先澄清复杂性和复杂系统的概念。Simon（1962年，第468页）指出：“一个复杂的系统[是]…一个由大量以非简单方式相互作用的部分组成的系统….复杂性通常以层次的形式出现，CocciaLAB Working Paper 2018–No.2913 | p a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：一个新视角》和…。

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2022-6-9 20:34:40

一个层次系统……由相互关联的子系统组成，每个子系统在结构上都是层次的，直到我们达到基本子系统的最低层次。”McNerney等人（2011年，第9008页）认为：“该技术可以分解为n种成分，每种成分都与d- 1其他组成部分”（参见Gherardi和Rotondo，2016）。Arthur（2009年，第18-19页）认为，技术的进化是由于组合进化：“Technologiessomehow必须以现有技术的新组合形式出现”。这种组件和程序集的组合被组织到系统中，以达到某种人类目的，并且具有层次结构和递归结构。这项研究试图从刚才提到的概念开始，在宿主-寄生虫系统的框架内，通过与生态学的广泛类比来衡量技术进步（Coccia和Watts，2018）。该概念框架的基本概念包括：技术被定义为一个复杂的系统，它由多个组件组成，并且每个组件与系统中至少一个其他元素之间存在关系。

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2022-6-9 20:34:43

技术在环境中被选择和适应，以满足需求和人类欲望，解决人类社会的问题，支持人类对自然的控制。技术之间的相互作用是技术之间的相互适应，具有信息/资源/能源和其他物理现象的相互关系，以满足需求和人类需求。技术的共同进化是在产生创新的复杂系统中相互适应的进化，即对在复杂系统中相互作用和适应的技术进行修改和/或改进，以扩大人类生活利益的内容，而这些利益的日益实现构成了进步。Cocialab工作文件2018–第2914号| P a g eCoccia M.（2018）《技术演进的测量：一个新的视角》总体而言，主机技术形成了一个由部件和子系统组成的复杂系统，这些部件和子系统以非简单的方式相互作用（例如，移动设备中的电池和天线等；参见Coccia，2017）。在这种情况下，Coccia（2017a）提出了任何技术不可能独立的定理：从长远来看，任何技术的行为和进化都不是独立于其他技术的行为和进化的。事实上，Sahal（1981，第71页）认为：“一个系统的进化只有在它仍然是孤立系统的情况下才受到限制。”现在，假设在一个复杂系统S（T1，T2）中，最简单的可能情况只涉及两种技术，T1和T2。技术T1和T2之间的相互作用可以有四种类型来支持技术的发展：1。

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2022-6-9 20:34:47

技术寄生是复杂系统中两种技术T1和T2之间的一类关系，其中一种技术T1从与T2的相互作用中受益（+），而T2有负面影响() 与T1.2的相互作用。技术共栖是两种技术之间的一种关系，其中一种技术T1从另一种技术中受益（+），而不影响另一种技术（0）。共生关系通常介于较大的主机技术和较小的共生技术之间。技术互惠主义是一类关系，其中每种技术都从其他技术的活动中受益（+，+）。4、技术共生是两种技术（T1、T2）之间的一类长期相互作用，它们在复杂系统中共同进化。共生技术具有长期相互作用，产生持续的互利，因此，复杂系统与其相关的技术子系统（++、++）之间存在协同进化。图1综合了支持技术进化的技术之间的交互类型。Cocialab工作文件2018–第2915号| P a g eCoccia M.（2018）《技术进化的测量：新视角图1》。影响整个技术体系演化的技术之间不同类型的相互作用注释。

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2022-6-9 20:34:50

在S中，技术Ti和Tj之间相互作用产生的积极、消极和中性效益的概念用数学符号+表示，, 0（零）；++技术Ti和Tj在S中的长期相互共生（即，Ti和Tj在S中的共同进化）带来了巨大的积极效益。一般来说，技术之间的寄生、互惠、共栖和共生并没有明确界定这些概念，每种关系都代表着复杂系统中技术进化发展的终点（参见Poulin，2006年的生态互动）。特别是，寄生是一种相互作用，随着时间的推移，这种相互作用可能演变为共栖、互惠和共生，以支持进化创新，如图1所示（比照Price，1991）。在复杂系统相互依存的共同进化之后，共生现象也越来越被认为是一种重要的选择力量（参见Smith，1991）。一般来说，如果技术提高了系统内交互的等级，那么它们支持整个技术系统的进化。此外，技术的进化是一个累积的过程，在保留旧的进化阶段的同时，增加新的进化阶段。这一过程可以用以下方式象征性地表示：技术技术寄生（+，)技术共生（++，++）技术互惠（+，+）技术共生（+，0）CocciaLAB工作文件2018–第2916号| P a g eCoccia M。

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2022-6-9 20:34:53

（2018）《技术进化的衡量：如果TS=技术共生的新视角》；TM=技术互惠主义；TC=技术共栖；TP=技术寄生，t、t、t、皮重是连续的时间段，而a、b、c、d是技术之间不断增加的相互作用水平，复杂技术中不同类型的相互作用可以表示为：TSt1=aTMt2=a+bTCt3=a+b+cTSt4=a+b+c+d■总体而言，技术寄生理论（Coccia和Watts，2018）在此简要描述，提出复杂系统中技术之间的相互作用倾向于在“可能的空间”内产生整个技术系统的逐步共同进化过程（Wagnerand Rosen，2014，passim）。复杂系统中技术演化的拟议技术指标本节致力于将拟议的技术寄生理论观点付诸实施，以宿主技术H和相关子系统P之间的简单技术互动模型的形式来衡量技术的演化。该模型侧重于技术子系统与整个技术宿主系统的比例变化有关。该模型基于异速生长原理，最初由生物学家开发，用于研究生物进化过程中身体各部分相对于整个身体的不同生长速率（Reeve和Huxley，1945；Sahal，1981）。设P（t）为技术P在t时的技术进步程度，H（t）为同时与P交互的主系统或主机系统的技术H的技术进步程度。

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2022-6-9 20:34:56

如果P和H都按照某种S形的技术增长模式发展，那么这种模式可以用logisticCocciaLAB工作文件2018–第2917号| P a g eCoccia M.（2018）《技术发展的衡量：一种新的透视函数》（Measurement of the evolution of technology:a new perspectivefunction）中的微分方程正式表示： HKKBDTDH1111我们可以将方程改写为： dtbdHHKHK1111该方程的积分为： TBAHKH11LOG日志TBAHHK111日志 tbaKH111exp1tba11t=拐点的横坐标。H的增长分别可以描述为：tbaHHK111log[1] 经必要修改后，对于与H（t）类似的P（t），方程式为：tbaPPK222log[2] 此处的logistic曲线是一条对称的S形曲线，拐点为0.5K，1a=常数，取决于初始条件，1K=平衡增长水平，1b=增长率参数。求解t的方程【1】和【2】，结果为：PPKbbaHHKbbat2221111Log1Log1产生的表达是：CocciaLAB工作文件2018–第2918号| P a g eCoccia M.（2018）技术进化的测量：新视角21211BBPKCHKH[3] 当P和H与其最终值相比较小时，得到以下简单的进化模型：1）（1BHAP[4] 在哪里 112112CKKAbb和121BBB1是增长的进化系数。方程的对数形式1）（1BXAP是一个简单的线性关系：HBAP LNLN11[5] 技术演化模型[5]具有线性参数，这些参数由有序最小二乘法估计。模型[5]中的1bin值表示不同的技术进化模式，并在下一节的实际案例中进行量化。

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2022-6-9 20:34:59

特别地，11b P的相对变化率是否低于H；随着时间的推移，整个主机系统的技术发展缓慢（不发达）。1具有单位值：11B、然后，Pi和Hi这两种技术在其基于整个技术系统（H）及其交互子系统Pi之间的互惠互动（协同进化）的进化过程中有成比例的变化。系统元素之间的比例变化也被称为等距。简而言之，这里的整个技术系统在一段时间内有一个比例的进化（增长）。11b Pi的相对变化率是否大于H；这种模式表明，由于2018年第2919号《技术进化的衡量：技术宿主系统整体结构的新视角》（2018年）的变更，子系统P结构中的技术进步比例不同。整个技术系统H在整个过程中都有加速的进化（发展）时间的问题。这种方法可以证明技术进化中测量的代表性和唯一性定理。此外，这种以进化增长系数为代表的异速生长模型的结果可以在技术进化的有序尺度上系统化（表2）。表2：。

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2022-6-9 20:35:02

复杂系统中技术进化的规模进化增长的系数进化增长的等级技术进化的类型进化预测的进化阶段1低b<1整个系统技术的低进化欠发达技术在一段时间内发展缓慢2平均b=1技术的比例进化增长技术有稳态进化路径3高b>1技术加速进化发展技术最有可能快速进化技术进化规模的属性（表2）：a）规模上等级较高的技术具有较低等级的技术进步。b）如果一项技术在规模上排名最高（即三项），那么它会迅速发展（发展）。反之亦然，如果一项技术在规模上排名最低（即一项），则其发展缓慢（欠发达）。c）高阶技术在规模上的演化累积了低阶技术演化的所有先前阶段，并在整个技术系统H及其子系统组件Pi之间形成了卓有成效的相互共生关系。Cocialab工作文件2018–第2920号| P a g eCoccia M.（2018）技术演变的测量：一种新的透视材料和方法数据及其来源本文使用四种示例技术的历史数据来说明技术的演变：农用拖拉机、货运机车、，美国的蒸汽动力发电厂和内燃式发电厂。数据来源为Sahal发布的表格（1981年，第319-350页，最初来源于贸易文献；参见Coccia，2018）。

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2022-6-9 20:35:06

请注意，对于某些技术而言，最早年份和战争年份的数据非常稀少。衡量衡量技术演变的技术参数由技术功能衡量（FMT）在考虑重大和次要创新的过程中给出（Sahal，1981，第27-29页）。农用拖拉机技术参数的测量方法为： 1920-1968年CE期间以马力小时为单位的燃油消耗效率表明了农用拖拉机发动机（一个子系统）的技术进步。该FMT表示模型【5】的因变量P。 1920-1968年CE期间的机械效率（牵引杆马力与皮带或动力输出的比率–PTO马力）表明了农用拖拉机的技术进步。该FMT表示模型的解释变量H【5】。对于货运机车，FMT为： 1904-1932年间，pound的牵引力表明了美国机车的技术进步。该FMT表示模型的因变量P【5】。 1904-1932年间的铁路总里程表明了美国铁路基础设施系统的技术进步。该FMT代表了模型的解释变量【5】。Cocialab工作文件2018–第2921号| P a g eCoccia M.（2018）技术演进的测量：蒸汽发电技术的新视角，FMT是： 1920-1970年间，每磅煤的平均燃料消耗效率（千瓦时）表明了锅炉、涡轮机和发电机的技术进步。

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2022-6-9 20:35:09

该FMT表示模型的因变量P【5】。 1920-1970年间，发电厂的平均利用规模（百万千瓦时蒸汽发电的净产量与蒸汽发电厂数量的比率）表明了整个发电厂的技术进步。该FMT表示模型的解释变量【5】。对于内燃式电力技术，FMT是： 1920-1970年CE的平均燃料消耗效率（单位：千瓦时/立方英尺）表明了锅炉、涡轮机和发电机的技术进步。该FMT表示模型的依赖变量P【5】。 1920-1970CE期间的平均发电厂利用规模（内燃式发电厂以百万千瓦时为单位的净发电量与这些发电厂总数的比率）表明了整个发电厂的技术进步。本FMTre给出了模型的解释变量【5】。模型和数据分析程序【5】在实际情况中实施的技术进化模型是：Ln Pt=Ln a+B Ln Ht+ut（ut=误差项）[6]a是一个常数，表示技术的技术进步程度，在时间t代表主机技术的子系统H，在时间t代表技术的技术进步程度表示交互子系统P的主机技术；这是《2018年全面相关CocciaLab工作文件》第2922号的驱动复杂系统| P a g eCoccia M。

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2022-6-9 20:35:11

（2018）《技术演进的衡量：技术子系统的新视角》。备注：让1和2分别为P和H的增长率，即21BBB测量P与H的相对生长。B<1， 1将数据转换为对数，以获得正态分布，该正态分布适用于使用普通最小二乘法进行回归分析来估计关系[6]。使用统计软件SPSS进行统计分析版本24。农业、铁路运输和发电技术演变的案例研究本文以农用拖拉机、货运机车、，美国蒸汽动力发电和内燃式电力技术。表3显示了描述性统计数据。Cocialab工作文件2018–第2923号| P a g eCoccia M.（2018）技术进步的衡量：新视角表3–描述性统计数据（拖拉机发动机）马力小时的燃油消耗效率（拖拉机）牵引杆马力与皮带（拖拉机）的机械效率比（机车功率）磅的牵引力（铁路总里程）（机车基础设施）NMean2.134.1910.4312.86Std。

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