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研发网络化对企业技术创新的影响——东北装备制造企业的经验

2013-12-24

产业经济评论 2013年6期
关键词:网络化成员模型

一、引言

在20世纪80年代,欧美企业内部研发部门大规模的研发活动和科技成果的商业应用一直是企业技术创新强大的动力,企业的技术供给与市场需求处于一种相对自给自足的模式。20世纪90年代以来,尤其是随着计算机网络的迅猛发展,企业研发活动呈现外部化的特征,内部研发活动不再是企业唯一的技术来源,产学研合作网络、同业技术战略联盟、供应链技术合作等协作研发网络组织使企业从外部直接获得所需要的技术,成为企业技术获取的重要方式。企业研发网络化的趋势开始受到理论界的广泛关注(Sanjeev,2001;Goyal.s&Konovalov,2003)。

目前,理论界对于研发网络化的研究主要停留在研发网络化的形成的博弈分析、研发网络化的治理机制等层面,对于研发网络化对企业技术创新的理论和经验研究十分有限,文献散见于下。企业研发网络化巩固了企业在行业中的地位,不仅面对市场的不同需求提供专业化的服务和为不同客户提供个性化的服务,而且还可以借助网络中的企业渠道展开营销活动,降低企业的市场营销和市场开拓成本(Helper,1995;Gilsiing v.&noothbomm b.,2005)。研发网络组织形成后企业的研发力量相对集中,可以形成企业研发的协同效应,缩短新产品的开发周期,增强企业的技术创新能力(Obstfeld,2005;Grant,1996)。同时,Baum(2008)等认为网络组织的多样性对企业的技术创新产生明显的影响,网络密度、网络范围、网络成员的多样性与企业的技术创新存在正相关。其实,网络化研发也存在其天然的弊端,网络组织较容易出现“鞭打快牛”和“搭便车”的治理问题,不利于企业的技术创新(周青和毛崇峰,2006)。

需要指出的是,以上学者对研发网络化与企业技术创新的研究一般是基于理论的研究范式,经验的研究文献尤为不足。鉴于此,本文使用东北装备制造企业面板数据,试图从经验上对研发网络化与企业技术创新的关系展开研究。文章接下来的结构安排为:第二部分为理论分析,第三部分为变量设计、数据与模型,第四部分为实证结果,最后为结论。

二、理论分析

经验证明,不同产业间的技术交互融合而产生的技术创新已成为产业技术创新的主要来源。由于技术的复杂性和多样性,每家企业不可能具备跨行业的知识和资源,在此背景下,以信息、资源和技术共享为内容的企业研发网络组织成为企业获取创新知识的主要途径。研发网络组织是企业与各行为主体以共同技术目标建立的相对稳定的、正式或非正式的、不受企业区域限制的关系总和。研发网络组织可以规避较高的企业组织成本,又可以规避高额的市场交易费用,是解决动态环境下企业技术创新的最佳制度安排(Clark&guy,1988;Freeman,1991)。

首先,研发网络扩大了企业技术合作伙伴的选择空间,参与协作的企业不再局限在一个地区或一个国家,协作成员可以来自世界各地,同时协作研发网络成员之间的技术交流与协作主要是通过先进的信息和通讯技术来完成,这就使协作成员之间的随时随地沟通与交流成为可能,从而为企业在技术开发过程中把握市场机会提供了良好的技术支持。另一方面,因为有更多的企业参与到技术合作当中,从而使得研发网络中的企业有更多的防范和化解风险的能力,众多企业参与的研发网络既可以减弱某个企业的退出而导致技术创新进程的受损程度,又可以避免企业的异质性带来的道德风险。其次,技术的最新发展趋势之一就是同质性程度越来越高,并由此导致技术竞争更加激烈。而协作研发网络从一定程度上加快了世界技术市场上的技术流通速度,推动着某个产业或某个行业的不断壮大,一方面,企业进行互补性的创新活动时技术溢出对合作整体的效应通常是积极的效果,可以带动整个社会的技术创新水平,另一方面,也可以有效地减少企业和企业间、地区与地区间甚至国家之间的技术差距,从而引起产品市场的同质化,竞争也随之加剧,这从一定程度上可以提高人民的消费质量、增加社会的福利水平。最后,因为协作成员来自于不同的地域,从而为实现新技术的本地化提供了有力的保障。不同民族、不同国度的消费特征、消费心理等均会存在着差异,如何使开发出来的新产品符合本地化消费群的特征是新产品研发必须考虑的关键问题,而协作研发网络化为解决这一问题提供了新的思路。

然而,网络成员道德风险的存在可能引起对某项技术成果有意地垄断,也会存在其他成员为了规避风险、收回投资出现搭便车的情形,研发网络组织需要柔性、合理的治理机制,否则,研发网络化会对企业的技术创新产生负面作用。

三、变量设计、数据和模型

(一)变量设计

1.企业技术创新评价指标(tech)的选取。一般而言,企业技术创新是一个较为隐性的问题,想要找到一个指标客观且全面反映企业技术创新是比较困难的,在以往的研究中,通常使用新产品产出、企业专利的数量以及研发支出作为衡量企业技术创新的指标,但都存在一定程度上的局限性。新产品产出在衡量技术创新的问题是,技术创新也包括流程的创新,而新产品产出无法反映企业流程的创新;研发支出是企业技术创新活动的要素投入,而并非企业技术创新的成果。Acs Et al.(2001)通过实证发现,企业专利数量是衡量技术创新比较准确的指标。本文也以企业专利的数量来衡量企业的技术创新,但是,专利同时包括外观设计、使用新型和发明,不同类型的专利反映的创新程度也不同,外观设计和使用新型的专利数量并不能准确反映企业的技术水平。发明专利与技术创新直接相关,是研发活动的重要产出形式,由此,我们选择发明专利作为企业技术创新的评价指标。

2.研发网络化指标。(1)网络结构指标。研发网络结构对网络内成员的研发交流起到主导性的作用,本文借鉴Freeman(1991)的中心度概念和Burt(1992)的结构洞理论为基础分析网络结构的特征。中心度指数(central)。中心度是网络联结的中心,中心的行动者受到整个网络的关注,也能够获得较多的资源,处于中心地位的成员更容易知道网络中正在流动的资源,有更多的渠道与其他成员进行联系和合作,点A的中心度是与点A直接相连的其他点的数目。本文中心度的测量根据的是与该点直接相连的点数,忽略间接相连的点。结构洞指数(hole)。社会网络中某个或某些个体和有些个体发生直接联系,但与其他个体不发生直接联系,结构洞的成员更容易接近网络资源,受益于网络资源以及网络合作协调机制,而且,因为桥接结构洞成员与网络内其他成员保持着更加频繁和紧密的连接,有效地减少了无效连接,提高了运行效率,因此结构洞被认为对网络成员发展具有积极的正向促进作用(Burt,1992;Linc,Tseng s,2005)。Burt的结构洞指标主要考虑有效规模、效率、限制度和等级度四个方面,其中限制度最重要。因此,本文取结构洞限制度作为指标,一个机构的限制度指的是机构在自己网络中拥有的运用结构洞的能力,结构洞限制度指标参照Burt的计算方法。(2)研发合作的类型。企业研发的合作类型为虚拟变量,使用EUK表示研发网络中同时存在企业、大学和科研院所,使用EE表示研发网络中只有企业与竞争对手之间的水平技术合作,使用ES表示研发网络中企业与上下游行业中的企业垂直的技术合作,使用EES表示研发网络中兼具水平和垂直的技术合作,若存在上述伙伴关系的合作则取值为1,否则为0。

(二)数据说明与简单分析

本文所使用的数据库为国家知识产权局专利检索与服务系统中的重点产业信息服务平台,包括了中国8个重点产业专利申请以及授权的详细信息。由于数据库的信息量繁多,本文选取东北三省,包括辽宁、吉林和黑龙江企业、大学与研究所研发合作网络装备制造业的数据作为实证的基础。基于专利申请日到公开日需要18个月保密期,因此本文数据的期限选择为2004年~2009年。表1报告了2004年~2009年辽宁、吉林和黑龙江装备制造业产学研联合申请的发明专利信息。由表1可知,辽宁、吉林和黑龙江装备制造业合作创新成果呈现渐近式的逐年增加态势,辽宁装备制造业的研发网络处于最发达的水平,吉林装备制造业研发网络还处于较低的阶段。

表1 2004年~2009年东北研发网络申请发明专利数

为分析东北装备制造业研发网络结构,我们使用Netdraw软件绘制了东北三省装备制造业的研发网络结构图以及其主要的子网络。如图1所示,在连接模式上,东北三省装备制造业产学研合作创新网络呈现“核心-边缘”结构范式,但我们测算的聚类系数为0.218,表明各个成员在研发网络中的联结较为有限,或者各个成员只与特定的某个成员存在频繁的联系;其次,研发网络的密度为1.11,比美国硅谷科技园区的网络密度4.32要小很多(Sutton,2005),表明研发网络对于网络内成员的贡献并不高。然后,我们对东北三省装备制造业的研发网络进行MDS网络聚类,得到四个主要子网络,四个子网络的中心度均为高校或者科研机构,分别为哈工大、金属研究所与化物所、吉林大学与大连理工大学、东北大学。表2报告了这6所高校和科研机构中心度和结构洞的数值,在6所单位中,大连理工大学的中心度和结构洞数值是最高的,表明大连理工大学作为研发网络的中心在网络成员的联结度和贡献上是最大的,吉林大学与金属研究所在研发网络中的作为要小很多。

图1 东北装备制造业研发网络结构

表2 主要成员的中心度和结构洞

(三)模型选择

本文所使用被解释变量发明专利的数量是离散的整数,即计数变量,传统的线性模型则假定被解释变量的连续性,因此,本文选择计数模型分析研发网络化对企业技术创新的影响。借鉴Hausman et al.(1984)的方法,假定企业i拥有的发明专利数tech来自一个参数为β的泊松分布总体,即:

也即,企业i发明专利的期望值是其研发合作类型等的指数函数,专利方程具体设定为:

其中,EUK表示研发网络中同时存在企业、大学和科研院所,EE表示研发网络中只有企业与竞争对手之间的水平技术合作,ES表示研发网络中企业与上下游行业中的企业垂直的技术合作,EES表示研发网络中兼具水平和垂直的技术合作,hole表示研发网络结构洞指数,central表示网络中心度指数。

泊松分布的约束条件是:

然而,如果被解释变量过度分散时,实证中这一条件就会被拒绝,模型就被错误设定。若泊松分布模型设定存在错误,我们以负二项模型的形式进行重新估计,负二项分布的对数似然函数如下:

四、估计结果

在采用Poisson估计时,最重要的约束条件是因变量的方差和条件均值须相等,若这一条件不成立,模型形式也就存在错误的设定。表3第(1)列报告了Poisson模型估计的结果,由表3可知,Overdispersion检验的估计系数为0.512,且通过1%的显著性检验,表明Poisson模型估计中的发明专利的条件方差显著大于条件均值,计数数据存在过度分散的情况,Poisson模型设定存在误差。为解决Poisson模型估计的偏误问题,我们使用负二项式模型来估计,但负二项模型的估计不能控制行业未观测到的影响,专利在不同行业的重要性、工程师发明专利的能力都可能在行业间存在差异。鉴于此,我们同时采用负二项模型和控制行业特征的固定效应负二项式模型。

表3第(2)和(3)列分别报告了负二项模型和固定效应负二项式模型的估计结果。由于固定效应负二项式模型拟合度要比负二项式模型MLE要好,因此,我们选择固定效应负二项模型作为解释的基础。由表3可知,变量中心度的估计系数为0.44,且通过1%的显著性检验,表明研发网络组织的中心度对网络成员技术创新具有正向影响,中心度越大则网络成员中心地位越高,与更多的其他网络成员进行合作创新,能够获得更多的创新产出,有效促进研发网络的技术创新。Andrew v.&Insead(2006)也得出相同的结论,其认为随着研发网络成员的中心地位逐渐提高,网络成员在知识学习、获取、利用和扩散方面获得更多的机会,提高了创新的绩效,获得了竞争优势,同时自信度和风险承受能力也会有所增加。

变量结构洞限制度的估计系数为-0.184,且通过5%的显著性检验,表明东北装备制造业产学研研发网络内桥接结构洞对网络内成员的创新产出起到正向的促进作用,这和很多学者的观点也是一致的,桥接结构洞的成员更容易接近网络资源,能够迅速获取外部机会和威胁的信息,受益于网络资源以及网络的合作协调机制。而且,桥接结构洞成员与网络内其他成员保持着更加频繁和紧密的联结,有效地减少了无效链接,提高了运行效率,结构洞对网络成员的技术创新有正向的促进作用。

表3 研发网络化对企业技术创新的估计结果

接下来看一下研发网络组织的合作方的估计结果。其中,企业与高校科研机构的估计系数最大,为4.98,且通过1%的显著性检验,表明企业与高校等科研机构的研发合作最能促进企业的技术创新。其实,相比水平合作或者垂直合作,与大学合作有助于提升企业的基础知识水平,大学或科研机构的优势在于提供基础性的科学知识,不过其成果距离商业化还有较长的一段路要走。与大学或科研机构的合作通常对处于技术前沿的企业比较具有吸引力。尤其是当企业缺乏关键技术人才时,大学等科研机构无疑能为企业提供最好的智力支持,为企业提供更多的技术机会。变量EE的估计系数为4.17,而变量ES的估计系数为3.48,且都通过5%以上的显著性检验,表明在研发网络组织中,企业与竞争对手之间的水平研发合作比企业与供应链上的企业的垂直研发合作效果更好,这一点与以前学者的研究呈现鲜明的对比(张荣佳等,2006;张倩肖和冯根福,2008)。

如上所述,企业与高校和科研机构的研发合作最能促进企业的技术创新,那么高校和科研院所在研发网络组织中是否处于核心的地位,基于此问题,我们在模型中引入高校和科研院所与网络研发的交互作用,估计结果如第(4)-(6)所示。同样的,第(4)列Poisson模型的过度分散检验表明模型存在误设的可能,因此,第(5)列和第(6)列继续采用负二项分布的最大似然估计和固定效应模型进行重新估计。变量EUK* ESS、EUK* EE和EUK* ES的估计系数分别为7.18、14.29、14.18,且都通过5%以上的显著性检验,表明在研发网络结构中,高校和科研院所参与的网络对企业技术创新的效应要明显高于没有科研院所参与的情形,其中,EUK* EE的估计系数最大,表明企业与竞争对手再和高校科研机构配对组成的研发网络是最有效果的组合,也即包括高校和科研院所组成的水平研发网络要比垂直的研发网络或者水平和垂直研发网络特征的研发网络对技术创新的作用大。变量EUK* ESS的估计系数要稍小于变量EUK* EE,表明企业研发网络组织成员的属性并不是越多样越好,其实研发网络的治理机制亦不足以支撑多样性的组织成员属性,不能杜绝有些成员存在搭便车的情形。

五、结论

研发外部化、网络化是当前企业进行集约化发展的基本趋势,本文使用2004年~2009年东北装备制造业企业数据和经验,考察企业研发网络化趋势对企业技术创新的影响。研究发现:(1)东北装备制造业研发网络结构的联结呈现“核心—边缘”的结构,大连理工、吉大、化物所、东北大学以及金属研究所依托其基础设施、创新能力、资源在网络结构中处于中心的地位;(2)研发网络结构中的成员越是处于中心度和桥接结构洞位置对创新产出的作用越大;(3)研发网络成员中,包含高校科研院所、企业与竞争对手的网络组织对企业技术创新的效果是最大的,也即水平的研发网络要比垂直的研发网络或者水平和垂直研发网络特征的研发网络对技术创新的作用大。

研发网络组织是一个虚拟组织,要保证其成员之间顺畅的沟通渠道和良好的效果以及产生网络的协同效应,就必须有足以支撑组织运行的柔性知识共享机制来保证知识在成员间的合理流动,包括研发团队成员间的共享、研发网络成员间的知识共享以及研发网络组织运用已有知识产权创造新的知识产权。研发网络组织运作成功的关键在于充分发挥柔性知识共享机制,挖掘各成员间的技能和知识,提高组织思考和行动能力。知识在网络成员之间进行交换,信任、互惠互利和无私的心态则在其中起着支付机制的作用。信任通过密切的知识交换发挥作用,通过促进和奖励知识共享并阻止和惩罚知识隐藏的组织文化而起作用。因此,在研发网络组织中,知识共享机制的设计上应该是注重提倡发展良好的组织文化,来促进组织内部良好的知识创新与创业氛围,这种氛围能够促使组织成员间产生共享知识的内在驱动。

[1] gilsiing v,noothbomm b.Gatekeepers in Regional Networks of Innovators[J].Cambridge Journal of Economics, 2005, 35 (4) :173-198.

[2] grant.Gatekeepers in Regional Networks of Innovators[J].Cambridge Journal of Economics, 1996, 35 (4) :173-198.

[3] baum.Public Research in RegionalNetworks of Innovators: A Comparative Study of Four EastGermanRegions[J].Regional Studies, 2008, 43(10):1349-1368.

[4] 周青,毛崇峰.高新技术企业R&D网络的柔性管理机制研究[J].商业研究,2006,(22).

[5] 张荣佳,原毅军,徐凯.合作研发的影响因素——来自中国企业的经验研究[J].当代经济科学,2012,(3).

[6] 张倩肖,冯根福.三种R&D溢出与本地企业技术创新[J].中国工业经济,2007,(11).

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