人工智能赋能新产品开发团队:技能分化与适应力在可持续产品创新中的协同机制

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Technovation 11.1

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  推荐:本研究针对NPD(新产品开发)团队在可持续产品创新(SPI)中的关键能力缺口,通过多行业调查揭示团队技能分化(Skill Differentiation)和适应力(Adaptability)的核心作用,并首次验证生成式人工智能(GenAI)的调节效应。研究基于双钻石框架(AI-augmented double diamond)构建理论模型,采用多元回归分析证实:技能分化拓宽创新发散阶段的解决方案谱系,适应力增强收敛阶段的响应能力,而GenAI通过知识重组和实时策略调整显著强化上述效应。该成果为SDG9(可持续发展目标9)和SDG12的实现提供了团队能力建设与AI赋能的实践路径。

  

在全球可持续发展目标(SDGs)和循环经济浪潮下,制造业正面临产品创新的范式变革。传统以效率和市场绩效为导向的新产品开发(NPD)模式,亟需转型为兼顾环境效益与社会责任的可持续产品创新(SPI)。然而现实困境在于:一方面,SPI需要整合设计、工程、环境科学等多领域知识,跨学科协作效率低下;另一方面,快速变化的环保法规、消费者偏好和技术标准,要求团队具备动态调整能力。更关键的是,生成式人工智能(GenAI)的爆发式应用正在重构创新流程,但其对团队能力与可持续创新的交互影响机制尚不明确。

为破解这些难题,研究人员开展了一项开创性研究。通过构建AI增强的双钻石框架(AI-augmented double diamond framework),提出团队技能分化(Skill Differentiation)和适应力(Adaptability)是驱动SPI的双引擎,而GenAI扮演能力放大器的关键假设。研究团队对331个制造业NPD团队进行多行业调查,采用Stata MP 18.0进行多元回归分析,并运用折刀法(Jackknife resampling)和排序效应法(Sorted Effects Method)进行稳健性检验。

主要技术方法:研究采用结构化问卷收集数据,测量工具包括:基于Calik(2024)的SPI量表(14项,α=0.928)、改编自Morgeson和Humphrey(2006)的技能分化量表(4项,α=0.803)、整合Hyatt和Ruddy(1997)的适应力量表(6项,α=0.861),以及Marzi等(2023)的GenAI使用量表(4项,α=0.873)。通过控制企业规模、团队稳定性等变量,采用均值中心化处理交互项以降低多重共线性。

理论背景与假设发展

  • 双钻石框架揭示技能分化通过拓宽问题空间(发散阶段)和强化方案整合(收敛阶段)促进SPI,假设1(β=0.197,p<0.000)获证;
  • 适应力使团队快速响应法规变化和市场动态,假设2(β=0.324,p<0.000)显示其通过迭代学习机制增强SPI;
  • GenAI的调节效应显著:在技能分化-SPI路径中,AI通过知识重组扩大创新搜索空间(假设3交互项β=0.196,p<0.000);在适应力-SPI路径中,实时数据分析强化战略调整(假设4交互项β=0.096,p<0.000)。

实证结果:全模型(Adjusted R2
=0.202)显示:高技能分化团队使用GenAI时SPI得分提升19.6%,高适应力团队则提升9.6%。典型案例显示,Nike和Adidas应用GenAI开发生物基材料时,跨学科团队通过AI模拟将产品碳足迹降低30%。

讨论与意义:该研究突破性地将团队能力理论与AI驱动创新框架融合:

  1. 实践层面:指导企业构建"技能多样性+适应力+GenAI"的创新铁三角,如Autodesk的生成设计软件使材料利用率提升40%;
  2. 理论层面:拓展双钻石框架在可持续创新中的应用,证实AI通过增强发散-收敛循环的"认知带宽"而非替代人类;
  3. 政策层面:为SDG9(产业创新)和SDG12(负责任消费)提供微观实现路径,如特斯拉利用AI优化电池材料选择,减少稀土依赖。

研究同时指出GenAI的潜在风险:能源密集型计算可能抵消可持续收益,算法偏见可能导致忽视环保权衡。未来研究可探索不同行业AI赋能的差异化路径,以及长期跟踪AI对SPI生态效益的影响。这项发表在《Technovation》的成果,为数字化转型时代的可持续创新提供了兼具科学性和操作性的路线图。

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