技術の変遷

技術転換（TT）は、技術革新がどのように起こるか、その背後にある原動力は何であるか、そしてそれが社会にどのように組み込まれるかに関する理論の集合体として最もよく説明できます。^{[1] TTは、}科学史、技術研究、進化経済学など、多くの分野を活用しています。技術の進歩と並んで、TTは「ユーザーの習慣、規制、産業ネットワーク（供給、生産、流通）、インフラストラクチャ、象徴的な意味や文化」などのより広範な社会的変化を考慮します。^[2]ヒューズ^[3]は、物理的な人工物、組織、科学コミュニティ、および社会的慣行が組み合わさった「シームレスなウェブ」に言及しています。技術転換は、これらの社会技術的構成に大きな変化があるときに発生します。^{[2] [4]}

技術移行に関する研究は、科学史、技術研究、進化経済学など、多くの分野に依拠している。^[2]進化経済学の焦点は経済変化にあるが、文献ではこの技術変化の原動力として検討されてきた。 ^[5]ジョセフ・シュンペーターは、彼の古典的な経済発展の理論^[6]で、成長の原動力として非経済的な力に重点を置いた。人間の行為者、起業家は、循環的なプロセスとして発生する経済発展の原因と見なされている。 シュンペーターは、急進的なイノベーションがコンドラチェフ・サイクルの触媒であると提唱した。

ロシアの経済学者コンドラチェフ^[7]は、経済成長はおよそ50年周期の好況と不況のサイクルで進むと提唱した。これらのサイクルは、拡大期、停滞期、不況期に特徴づけられる。拡大期は、蒸気動力やマイクロプロセッサなどの新技術の導入と関連している。出版当時、コンドラチェフは19世紀に2つのサイクルが起こり、20世紀初頭に3つ目のサイクルが始まったと考えていた。フリーマンやペレス^[8]などの現代の著述家は、近代における5つのサイクルを概説した。

• 産業革命（1770年～1830年）
• ビクトリア朝の繁栄: 蒸気機関と鉄道の時代 (1830-1880)
• 鉄の時代（1880年～1930年）
• 石油、大量生産、消費社会（1930年～1980年）
• 情報化時代 (1980 年頃 - ?)

フリーマンとペレス^[8]は、各サイクルは普及した技術、その生産、そしてそれを支える経済構造で構成されていると提唱した。彼らはこれを「技術経済パラダイム」と呼び、あるパラダイムから別のパラダイムへの移行は新たな技術の出現の結果であると示唆している。

最近の経済危機を受けて、ムーディーやノグラディ^[9]などの著者は、資源が枯渇した世界で持続可能な技術の利用を中心に、古いサイクルから新しいサイクルが生まれつつあると示唆している。

トーマス・クーン^{[10] は、}パラダイムシフトが科学理論の基本的な理解の全面的なシフトであると述べています。科学の例には、病気の原因が瘴気から細菌説に変わったことが含まれます。この研究を基に、ジョバンニ・ドージ^{[11] は}「技術的パラダイム」と「技術的軌跡」という概念を開発しました。エンジニアの作業方法を考えるとき、技術的パラダイムは技術的な問題に対する見方であり、問​​題と解決策が何であるかの定義です。それは特定の進歩のアイデアを図表化します。解決すべき問題を特定することにより、パラダイムは技術の変化に影響を与えます。問題解決活動のパターンと進歩の方向が技術的軌跡です。同様に、ネルソンとウィンター (、^{[12] [13]} ) は「技術体制」という概念を定義しました。これは、エンジニアがどのような問題を解決すべきかという信念を通じて技術の変化を方向付けます。アクターと組織の仕事は、探索行動を決定する組織的および認知的ルーチンの結果です。これにより、境界が設定され、その境界までの軌道 (方向) も設定されます。

最近、学術的な持続可能性に関する議論と調査の焦点の範囲は、技術製品、イノベーション、その後の移行の研究を超えて広がっています。^[14]現在、多くの文献では、より広い範囲の社会技術システムを通じて技術的な成果物とイノベーションが検討されています。^[15]この現代的な枠組みは、環境問題の緊急性に対する理解の高まりと、影響を緩和するためには複数の相互依存するシステム間でより実質的な移行が必要であるという認識の両方に応えて生まれたと主張されています。^[16]

技術移行の枠組みでは、技術革新と並行して社会の変化が共進化し、相互に展開していくことは認識している。しかし、社会技術移行の枠組みでは、技術が、新たな技術革新の必要性を生み出し、最終的には技術革新を生み出し、維持するシステムと維持している相互依存関係をより包括的に捉えている。^[17]より具体的には、社会技術パラダイムを構成するシステムには、技術、供給ネットワーク、インフラ、保守ネットワーク、規制、文化的意味、ユーザーの慣行、市場などが含まれる。^[18]そのため、社会技術移行は、フィードバックループで本質的にリンクされている技術システムと社会システムの両方の変化を伴う、ある社会技術システムから別の社会技術システムへの多次元的な移行として定義できる。^[14]一般的に言えば、社会技術移行は、経済、社会、文化、インフラ、規制の規範が硬直しているため、技術革新は固定された軌道に沿って段階的に起こる傾向があるため、ゆっくりとしたプロセスである。^[19]これは経路依存性と呼ばれ、現状を打破するイノベーションを妨げる技術的な「ロックイン」を生み出します。^[20]したがって、技術革新のブレークスルーと普及は、それぞれの利益以上のものに依存しており、作用する力と複数の側面の複雑さについての洞察を提供します。

マルチレベル・パースペクティブ（MLP）は、この複雑性と変化への抵抗に対処しようとする分析ツールである。MLPは、個別の技術革新ではなく、より広範な過渡的発展のダイナミクスに焦点を当て、社会技術システムの変革、特に持続可能性と回復力への移行に取り組んでいる。^[21]名前が示すように、MLPは、プロセスが相互作用して調整され、社会技術システムの変革をもたらす3つの分析的およびヒューリスティックなレベルを想定している。ランドスケープ（マクロレベル）、レジーム（メソレベル）、ニッチ（ミクロレベル）。^[22]まず、レジームレベルは、自己強化的な支配的なルール、制度、テクノロジーを特徴とする現在の構造と慣行を表す。^[23]社会技術レジームは、イノベーションが段階的に、予測可能な軌道に沿って発生するという意味で動的に安定している。^[14]これにより、体制は「ロックイン」され、技術的および社会的移行の両方に対して抵抗力を持つようになります。^[24]第二に、ランドスケープレベルは、戦争、経済危機、自然災害、政治的混乱に関連するショックから生じる可能性のある、根深い文化的パターン、マクロ経済、マクロ政治、空間構造における外生的かつより広範な文脈的発展として定義されます。^[25]さらに、ランドスケープはアクターの直接的な影響を超えていますが、体制レベルとニッチレベルでアクターを刺激し、圧力をかけます。最後に、ニッチは「急進的なイノベーションの拠点」として定義され、熱心なアクターが技術的な新製品の開発を育みます。^[26]市場と規制の影響から孵化したニッチは、既存の体制とは根本的に異なるイノベーションを促進し、通常、体制レベルで機会の窓を開くランドスケープの発展を必要とします。^[19]そのため、MLPは社会技術的移行を、体制レベルの安定化力と景観レベルおよびニッチレベルの不安定化力の相互作用に起因するものとしている。^[20]

MLP に固有のシステムアプローチにより、分析は、それぞれのオントロジーと優先順位に従って、異なる専門分野の視点からアプローチできます。都市計画の観点からは、このフレームワークを使用して、低炭素輸送システムに関連する障壁と推進要因を特定し、政策努力をより適切にターゲットにすることができます。^[27]まず、都市のモビリティの観点から見ると、ランドスケープレベルは現在、安定化圧力と不安定化圧力の両方にさらされています。つまり、ピークオイル、気候変動緩和に対する不作為をめぐる国民の懸念、日常生活をデジタル化する情報技術 (テレワークなど) は、ランドスケープと自動車モビリティ体制を不安定化させます。^[28]逆に、ランドスケープレベルは、私有、時間節約、自律性、プライバシーに対する文化的嗜好、自動車を好む都市構造とインフラなどの安定化力によって強化されます。^[29]これは、都市のモビリティが商品と人の流れを増やすことを前提とするグローバル化の普遍的な圧力によってさらに強化されます。^[28]

安定化と不安定化の力の間のこの緊張は、現在の自動車交通体制に反映されている。この体制は、道路プロジェクトへの継続的な投資、自動車の使用を永続させるライフスタイルの規範と消費者の嗜好、そして交通計画者、政策立案者、業界関係者（例：自動車メーカー）などの既得権益を持つ関係者による大きな変化への抵抗によって安定化されている。^[29]この安定性にもかかわらず、景観の変化により、交通管理政策（交通緩和、駐車制限など）などの体制の「亀裂」が生じ、体制への政策的関与が弱まり、業界関係者が気候変動に関連する景観への圧力を認識していると宣言している^[30]。

こうした状況の中で、体制の前提や規範に挑戦するニッチな社会技術的イノベーションが、主に都市規模の地域政策やインフラ整備の形で生まれてきた。例えば、バス・自転車・鉄道統合計画や自転車レンタル・シェアリングといった複合一貫輸送は、世界中の多くの都市で試行されている。^[29]また、コンパクトシティ、スマート成長、公共交通指向型開発といったニッチな持続可能な都市計画の概念も、持続可能なモビリティに関する議論に徐々に登場してきた。^[29]しかし、景観の全般的な安定性により自動車モビリティ体制が存続しているため、こうしたニッチなイノベーションの実施は限定的で小規模なものとなっている。^[29]そのため、景観レベルでの一般的なユーザーの嗜好や文化的価値観は、自動車モビリティ体制を安定させ、ニッチなイノベーションが定着することを阻止するため、交通システムの社会技術的移行における大きな障壁となっているようだ。

遷移の性質は様々であり、その性質の違いによって複数の経路が発生します。GeelsとSchot ^[31]は5つの遷移経路を定義しました。

• 再生: 体制レベルで進行中の変化。
• 変革: 独占技術の出現なしに変化する社会技術体制。
• 技術の代替: 既存の技術が根本的な革新に置き換えられ、新しい社会技術体制が生まれます。
• 脱調整と再調整: 体制の弱点により、競合する新しいテクノロジーの出現が見られ、支配的なモデルが生まれます。(例: 陸上輸送の主な手段として馬に代わって自動車が使用される)
• 再構成: 複数の相互にリンクされたテクノロジが、同様にリンクされた代替セットに置き換えられる場合。

技術移行には6つの特徴があると特定されている。^{[1] [32]}

移行は共進化的かつ多次元的である 。技術開発は社会のニーズ、欲求、用途と絡み合って起こる。技術はイノベーションと社会の要件の相互作用に基づいて採用され、普及する。共進化にはさまざまな側面がある。技術と社会の共進化だけでなく、科学、技術、ユーザー、文化の間の側面も考慮されてきた。^[5]

複数の主体が関与 科学および工学コミュニティは技術開発の中心ですが、移行には幅広い主体が関与します。これには、組織、政策立案者、政府、NGO、特別利益団体などが含まれます。

遷移は複数のレベルで発生します 。MLP に示されているように、遷移はさまざまなレベルのプロセスの相互作用を通じて発生します。

移行は長期的なプロセスです 。完全なシステム変更には時間がかかり、数十年かかることもあります。ケーススタディによると、移行には40年から90年かかることが示されています。^[33]

移行は根本的です。 真の移行が起こるためには、テクノロジーが根本的な革新でなければなりません。

変化は非線形です 。変化の速度は時間の経過とともに変化します。たとえば、成長期（ニッチレベル）では変化のペースは遅いかもしれませんが、画期的な変化が起こっているときは変化のペースがはるかに速くなることがあります。

イノベーションの普及とは、それが社会にどのように、どのような速度で、なぜ取り入れられるかという概念である。^[34]技術革新の社会への普及は、明確な段階に分けることができる。^[35]前開発は、新しい技術がまだ影響を与えていない懐妊期間である。離陸は、システムシフトのプロセスが始まっているときである。経済、社会、文化的な力の相互作用を通じて、既存の構造に根本的な変化が生じているときに、ブレークスルーが起こっている。変化の速度が低下し、新しいバランスが達成されると、安定化が起こったと言われます。完全な移行には、既存のルールの見直しと信念の変化が伴い、これには時間がかかり、通常は少なくとも1世代にわたります。^[35]このプロセスは、戦争や経済紛争などの予想外の大きな出来事によって加速されることがあります。

ゲールズ^[5]は、オランダの学者が開発したマルチレベルパースペクティブ（MLP）に基づく同様の4段階アプローチを提案した。第1段階では、既存の体制から生まれた新技術の出現が見られる。第2段階では、ニッチレベルでの開発が起こる。前と同様に、第3段階ではブレークスルーが起こる。MLPの用語では、ニッチレベルで開発された新しい技術は、既存の体制と競合している。ブレークスルーして広く普及するには、外部要因、つまり「機会の窓」が必要である。

新しい技術の普及の好機となる可能性のある状況はいくつかあります。

• 既存の体制における内部の技術的問題。既存の技術を改良しても解決できない問題は、新しい技術の推進力として機能します。
• システム外部の問題。このような「問題」は、多くの場合、圧力団体によって決定され、より広範な社会的または政治的支​​援を必要とします。一例として、環境問題が挙げられます。
• ユーザーの好みの変化。既存のテクノロジーがユーザーのニーズを満たせない場合は、チャンスが生まれます。
• 戦略的優位性。ライバルとの競争にはイノベーションが必要になる可能性がある
• 補完的な技術。その利用により画期的な進歩が期待できる

外部の影響に加えて、内部要因も普及を促進します。^[5]これらには、価格性能比などの経済的要因が含まれます。社会技術的視点は、異なる社会的要素と技術的要素の間のつながりに焦点を当てています。^[36]ブレークスルーに続いて、最終段階では新しい技術が古い技術に取って代わります。

技術移行の研究は、学術的関心を超えた影響を持つ。文献で言及されている移行は、Geelsが研究した交通移行などの歴史的プロセスに関連している可能性があるが、低炭素経済への安全な移行を達成するためにはシステムの変更が必要である。（^{[1] [5]}）。現在の構造的な問題は、さまざまなセクターで明らかである。^[5] 石油への依存は、入手可能性、アクセス、温室効果ガス（GHG）排出への寄与のため、エネルギー部門では問題となっている。交通はエネルギーの主要な使用者であり、GHGの重大な排出を引き起こしている。食糧生産は、地球温暖化と交通問題がもたらす課題を克服しながら、増え続ける世界人口に追いつく必要がある。漸進的な変化によってある程度の改善がもたらされたが、より持続可能な未来を達成するためには、より根本的な移行が必要である。

技術移行に関する研究から発展したのが移行管理の分野です。この分野では、複雑な社会技術システムをより持続可能なパターンに変化させる方向を定める試みが行われます。^[1]技術移行に関する研究は主に歴史的プロセスに基づいていますが、移行管理の支持者は進行中の移行を積極的に誘導しようとします。

ジーナスとコールズ^[33]は、特にMLPを使用した技術移行の分析に対する批判をいくつか概説した。現在起こっている技術移行に関する実証的研究は限られており、歴史的な移行に焦点が当てられている。移行事例研究の見方によっては、示されたものとは異なる移行経路で起こったと提示される可能性がある。たとえば、自転車は馬と車の中間の輸送技術と考えられる。より短い異なる時間枠から判断すると、これはそれ自体が移行のように見えるかもしれない。移行の性質を決定することは問題である。いつ始まり、いつ終わったのか、または既存の社会技術的体制を置き換える急進的な革新という意味で移行が起こったのか。時間の認識は、移行が起こったかどうかに疑問を投げかける。十分に長い期間で見ると、不活性な体制でさえ最終的に急進的な変化を示す可能性がある。MLPは、社会実践理論を使用して持続可能性の移行を研究する学者からも批判されている。^[37]

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