網絡密度、產學研知識距離對二元型創新績效的影響

伊輝勇,陳 豪

(重慶交通大學 經濟與管理學院, 重慶 400074)

一、引言

知識經濟時代的來臨使得知識技術的復雜性大大提升,技術創新難度愈發增大,單層次的創新已經無法滿足目前的技術創新需求[1]。置身于開放創新時代,企業對于外部創新資源的依賴日益增強,企業僅依靠自身的技術資源難以實現技術的持續更新,需借助正式或非正式聯結的合作創新網絡進行協同創新[2]。企業、大學、研發機構在知識形態上具備互補性以及異質性[3],面對復雜的外部環境,產學研組織會根據自身的創新需要來進行合作創新。協同創新網絡作為一種協同創新模式為產學研合作創新提供了新的方向。協同創新網絡是大學、科研機構、企業為了共享彼此的知識、資源和技術等,在其創新過程中自發形成的規范的、正式的合作網絡[4]。協同創新網絡能夠給予網絡中的成員一個共享的創新平臺,實現網絡中不同成員優勢互補、資源共享,從而促進合作創新行為的產生[5]。Najafi-Tavani等[6]研究發現協同創新網絡有利于提升產品的創新能力。Noni等[7]研究發現協同網絡能夠增進知識溢出效益,有效促進區域間創新績效的提升。崔蕊等[8]認為產學研通過構建知識協同創新網絡能夠促進知識的創新,推動知識和信息在區域內的交流和傳播。面對高度復雜的環境及創新需求,協同創新網絡模式為跨區域產業集群協同創新提供了新的方向,具備重要的現實意義。協同創新網絡能夠有效促進創新,其影響創新行為的機制有待深入研究。探究協同創新網絡影響創新行為的機制不僅能夠深化和拓展協同創新網絡理論,而且有助于提升產學研組織的創新績效。

二、文獻綜述

產學研合作是協同創新網絡的基礎,現有學者關于產學研合作研究主要集中在產學研合作對創新績效的影響方面[9-10]。知識距離聚焦組織間知識的差異程度,知識距離能影響不同創新主體進行協同創新的效果,在產學研協同創新過程中,不同組織間知識距離能對創新績效產生不同的影響[11]。針對知識距離對創新的影響,以往研究大多數集中于企業間知識距離對創新績效的影響[12],未能衡量產學研三者之間知識距離的異質性和創新類型的差異,少有學者以獲獎數據構建協同創新網絡研究。協同創新網絡特征(這里指的是網絡的結構特征,網絡中心性/密度/平均路徑長度等)對創新績效的影響是研究主要方向之一,李明星等[13]研究指出企業創新網絡關系強度能夠促進創新績效,戴勇等[14]研究發現創新網絡結構能夠影響創新績效,大量學者圍繞著協同創新網絡特征對創新績效的影響進行了研究,驗證了協同創新網絡特征能夠正向影響創新績效[15-16]。已有研究關于網絡密度對創新影響的研究尚未有統一結論[17],需要進一步驗證其作用效果。何地等[18]利用專利數據構建協同創新網絡結構并進行研究。曹霞等[19]運用專利數據對新能源汽車的合作網絡結構及其演化進行了研究。研究發現:目前大部分文獻以專利數據為來源進行協同創新網絡的構建[20],科學技術創新獎是反映創新成果的重大指標之一,較少學者以創新獎項為研究樣本數據構建協同創新網絡。

針對上述研究不足,本文利用2011—2020年重慶市、四川省科學技術獎獲獎數據構建協同創新網絡,并且引入二元型創新(探索型創新和應用型創新),探究其與網絡密度、產學研知識距離之間的聯系。研究從多視角考察產學研知識距離對二元型創新績效的影響,能夠為產學研協同創新伙伴的選擇提供參考意見,同時能為成渝雙城經濟圈協同創新管理提供啟示。

三、理論分析與研究假設

知識距離是指知識供給方與知識需求方擁有知識屬性的差異程度[21],產學研組織之間的知識距離可以視作知識的異質性程度。知識距離小,知識轉移雙方所具備的知識的重疊性高,異質性程度低;知識距離大,知識轉移雙方所具備知識差異性高,知識重疊率低。產學研協同創新過程實際上是各創新主體知識轉移的過程,知識距離對知識轉移的效率起到了重要作用進而影響了創新績效。在產學研協同創新中,學研方的目標往往是攻克基礎性共性技術的難點,發表相關專利以及學術論文;企業方的目標一般是運用應用性共性技術并將其轉化為市場產品,期望獲得應用性強的創新成果[22]。據此,依據研究需要將創新類型分為應用型創新和探索型創新。應用型創新以企業方為主導,其主要目的是通過創新來獲取能夠有助于提升市場占有率的技術,其創新導向是以市場效益為導向;探索型創新以學研方(大學和科研機構)為主導,主要聚焦于對現有技術的突破,開拓未被發掘的技術領域,注重創新帶來的技術效益。創新類別不同,受到協同創新網絡密度、產學研間知識距離的影響也就不同。

(一)產學研知識距離對應用型創新績效的影響

應用型創新是企業主導的以市場效益為導向的創新,在企業之間的協同創新過程中,協作各方的知識相關程度與企業的知識吸收能力緊密相關。知識距離較近的企業在知識結構上相近,合作創新時更有利于共享互補性的知識,相較于知識距離較大的企業表現出更高的創新績效。企業間知識距離過大,協作雙方知識重疊率低,會顯著加大知識轉移成本,同時協作雙方擁有知識類別差異過大會導致知識學習難度增大、知識復雜程度提高,會抑制隱性知識的轉移所帶來的知識溢出效益[23]。應用型創新以創新的市場收益為導向,旨在以低成本獲得能夠快速投入市場的創新成果?；诖?提出研究假設:

H1:企業—企業知識距離與應用型創新績效負相關。

企業與學研方合作可以促進企業對異質性知識的獲取,同時雙方合作有利于分散和降低研發成本進而提高企業的創新產出。在學研方與企業進行合作的過程中,具備深度的知識有助于企業工藝技術創新進而應用到市場進行商業化,因此一定的知識距離有助于應用型創新。在知識距離增大的過程中,進行知識轉移時,所消耗的時間、財務成本增大,導致知識共享實施難度加大,知識轉移雙方將會凸顯出知識整合的問題,此外知識距離增大會對產學研之間跨組織學習能力提出挑戰,企業的跨組織學習能力需要不斷提升。當企業不斷通過提升自身學習能力進而提升知識距離帶來的正效益時,知識距離才會對應用型創新績效產生積極的影響?；诖?提出研究假設:

H2:企業—大學知識距離與應用型創新績效呈U型關系。

H3:企業—科研機構知識距離與應用型創新績效呈U型關系。

(二)產學研知識距離對探索型創新績效的影響

探索型創新是學研方主導的以技術效益為導向的創新類型。相較于應用型創新,探索型創新主要著眼于對未被探索的或偏離現有知識技術軌跡的技術進行探究,產生出新的技術組合[24]。產學研之間進行技術交流時,知識距離過近會阻礙創新視野,使得大學、科研機構難以偏離既有的固定思維以及創新資源。知識距離的提升增加了產學研之間將不同領域技術進行整合的可能性,進而取得突破性的技術創新[25]。當知識距離提升至一定程度后,協同各方知識差異度會提高,進行知識轉移的成本也隨之提升,產學研各方之間的知識共享和吸收問題隨之突顯。就學研之間協同創新而言,因本身具備豐富的知識資源,大學與大學、大學與科研機構間利益目標較為一致,都是以技術突破為主要目的,所以一定知識距離會有助于拓寬創新視野進而有助于探索型創新。但是,知識距離過大會導致知識轉移以及吸收的成本過高。對探索型創新來說,知識距離過大會導致技術協同難度過大進而不利于協同雙方進行知識交互。針對大學與企業間的知識距離,在大學與企業合作進行探索式的創新過程中,企業方往往是創新的協助者,在創新過程中往往給予大學新的創新視角,多樣化的知識能夠促進知識轉移的績效[26],具備深度的知識更有利于協作雙方偏離現有的固定思維?；诖?提出研究假設:

H4:大學—企業知識距離與探索型創新績效呈正相關關系。

H5:大學—大學知識距離與探索型創新績效呈倒U型關系。

H6:大學—科研機構知識距離與探索型創新績效呈倒U型關系。

(三)網絡密度對二元型創新績效的影響

網絡密度是對整體網絡特征的描述指標之一,在協同創新網絡中,網絡密度能對知識轉移的廣度以及深度造成影響,進而對二元型創新產生影響。緊密的協同創新網絡有以下優勢:(1)知識能夠在更大范圍的網絡中進行快速傳播,網絡中節點能夠以較小成本獲取創新資源[27]。(2)緊密的網絡有助于網絡中節點形成深度的合作關系,加強成員之間的信任,促進知識的共享,進而對創新產生積極的影響。在協同創新網絡中,應用型創新以市場效益為導向。應用型協同創新,由于在協同創新過程中涉及利益分配問題,企業往往會與特定合作伙伴合作。此時,網絡密度過高會導致創新資源過于集中于網絡中核心節點,造成創新資源分配不均衡進而導致網絡邊緣節點間難以建立協同創新關系,影響應用型創新績效。在密集的網絡中,產學研之間合作更加深入,知識轉化率得以提升,隱性知識以及復雜知識能夠通過緊密的網絡更高效地傳遞。由此得以形成產學研之間的知識互補機制,進而開拓創新的視野以及提升創新效率,這有助于產學研探索新的技術與知識,提升探索型創新績效?；诖?提出研究假設:

H7:產學研協同創新網絡密度正向影響探索型創新績效。

H8:產學研協同創新網絡密度負向影響應用型創新績效。

三、研究設計以及變量測度

(一)樣本選擇以及數據來源

推動“成渝雙城經濟圈”建設是國家重大戰略部署?！俺捎咫p城經濟圈”是我國西部人口最密集、產業基礎最雄厚、創新能力最強、市場空間最廣闊、開放程度最高的區域。當前,“成渝雙城地區經濟圈”區域間產學研合作強度較低,區域間聯動效果較差,競爭力相較于長三角區域、粵港澳和京津冀區域較低。提高產學研協同創新效率以及區域競爭力是目前“成渝經雙城濟圈”經濟發展的重要戰略目標?？萍歼M步獎是科學技術獎的重要類別,旨在獎勵在高新技術領域做出貢獻的組織以及個人,某區域科技進步獎跨域合作獲獎項目可在一定程度上反映該區域優質跨域合作創新的總體情況[28]?；诖?本文采用聯合申請的獲獎數據來作為樣本。

研究對象為“成渝雙城地區經濟圈”產學研組織,本文選取2011—2020年四川省、重慶市科學技術進步獎獲獎數據,共計6 354項。根據研究需要對獎項進行篩選處理,剔除獎項中獲獎單位為單個產學研節點的,選取隸屬“成渝雙城經濟圈”產學研單位共同參與獲獎的獎項共586條,涉及454個“成渝雙城經濟圈”產學研組織。由此,依據獲獎數據構建協同創新網絡,計算出相關研究指標。另外,以獲獎單位為樣本的面板,提取2011—2020年共同參與獲獎的獎項中涉及的454家產學研單位專利信息,匹配提取相關專利數據共計35 538條,構成本文計量模型的樣本數據。

(二)解釋變量

1.知識距離

針對協同創新網絡中產學研知識距離的測量,本文借鑒Yang等[29]學者的研究,以專利存量來進行計算。i企業在t年協同創新網絡中與企業合作創新伙伴的知識距離計算公式如下:

(1)

其中:n為i企業在t年所有的企業合作伙伴個數,考慮到創新產出滯后性,eikt代表t、t-1年i企業在k分類領域申請專利的數量,ejkt為j企業在k分類領域申請專利的數量,h為i、j企業所有合作的技術領域數目。

t年協同創新網絡中企業與企業之間的知識距離EEt計算公式如下:

(2)

其中:z為t年協同創新網絡中所有企業節點的個數,EEt為t年協同創新網絡中企業間知識距離。同理,t年協同網絡中企業與大學、企業與科研機構、大學與企業、大學與科研機構、大學間知識距離可以依次計算得出。

2.網絡密度

網絡密度是衡量網絡結構的重要指標,網絡密度決定了網絡節點之間的緊密聯系程度。網絡密度計算公式如下:

(3)

其中:di為i節點的度,n為網絡中實際存在的節點個數,l為網絡邊數。網絡密度由Ucinet 6計算得出。

(三)被解釋變量

二元型創新:根據研究需要將產學研聯合申請獲獎獎項按照產學研參與度及主導度不同分為應用型創新以及探索型創新。其計算公式如下:

(4)

其中:m為z獎項中產學研的個數,n為其中企業的個數。Mj為z獎項中屬于學研方的j節點,Hi為屬于企業方的i節點(賦值均為1),j節點的δj值的計算方式為δj=1/g(g為j節點獲獎次序),同理δi也是如此。

若λz<0則該項創新為應用型創新,若λz>0則該項創新為探索型創新。

(四)控制變量

1.度數中心度

度數中心度是網絡的個體指標,它用來衡量網絡中不同節點之間聯系程度,其值越高代表網絡中合作創新行為越廣泛。在合作創新網絡中,網絡中心度與二元式創新緊密相關[30],故本文采取網絡中心度作為研究的控制變量。利用Ucinet 6計算出協同創新網絡的度數中心度作為控制變量。

2.平均聚類系數

平均聚類系數:平均聚類系數用來表示某個節點同時與兩個節點存著協同創新關系,并且這兩個節點也存在協同創新關系的概率。平均聚類系數的計算公式如下:

(5)

其中:di為i節點的度即其協同創新次數,li為網絡中i節點的網絡邊數。

(五)模型設定以及變量說明

本文被解釋變量為獲獎數據數量,為整數計數單位,數據均值與方差不相等,呈現分散狀態。該類型數據負二項回歸擬合程度較高,故采取負二項回歸來分析協同創新網絡中知識距離、網絡密度對二元型創新績效的影響?；貧w模型的建立如下:

(6)

(7)

其中:EEt、EUt、EYt分別指第t年協同創新網絡中企業—企業、企業—大學、企業—科研機構知識距離,UUt、UEt、UYt分別指第t年協同創新網絡中大學—企業、大學—大學、大學—科研機構知識距離。其中Sdt為t年網絡密度,εt為隨機誤差;D為平均聚類系數,H為度數中心度。

(四)實證分析

(一)描述性統計分析

從表1可得,“成渝雙城地區經濟圈”探索型創新與應用型創新數量均值相近,這表明“成渝雙城經濟圈”產學研之間合作較為廣泛且均衡,產學研合作創新成果既著重于應用性強的創新成果,也立足于突破現有知識,尋求技術上的重大突破。

表1 變量描述性統計分析(N=586)

從協同創新獎項數量上來看,“成渝雙城經濟圈”產學研整體協同程度不高,協同創新的獎項數量為586個,僅占總體創新獎項樣本10%左右。在586個協同創新獎項中,隸屬應用型創新獎項為292項,探索型創新獎項為294項,表明“成渝雙城經濟圈”內部產學研協同創新既注重理論探索也著眼于實際應用。從知識距離來看,企業與研發機構和企業間知識距離分別為7.49和15.04,而大學與企業和研發機構間的知識距離均高于50,這表明大學相較于企業和研發機構而言知識儲備量大,創新能力強,具備豐富的異質性知識。協同創新網絡密度均值為0.208,表明目前協同創新網絡仍為低密度網絡,網絡的知識傳播效率較低。從聚類系數來看其均值為63.1%,網絡的中心性高。網絡中心度均值為4,代表網絡中1個產學研組織平均每年有4個協同創新伙伴,協同創新行為在產學研之間較為廣泛。此外, Pearson 相關系數表明回歸模型的自變量之間不存在嚴重的線性相關問題。

(二)假設檢驗

為了驗證本文提出的研究假設,運用Stata對樣本數據進行負二項回歸檢驗,結果如表2所示。

模型1、2衡量了網絡密度、產學研知識距離與應用型創新績效的關系。由模型1可得,企業與企業間知識距離回歸系數在1%的顯著性水平下呈負值為-0.198,表明企業間知識距離與應用型創新績效負相關,假設H1得以驗證。企業與大學間知識距離回歸系數在1%的顯著水平下為負,結合模型2,企業與大學間知識距離的平方項回歸系數呈正數且通過1%的顯著性水平驗證,表明企業與大學之間知識距離與應用型創新績效呈U型關系,假設H2得以驗證。企業與研發機構知識距離的回歸系數在模型1、2上均為負數且未通過顯著性檢驗,假設H3沒有得到驗證。通過對獲獎數據的研究發現:“成渝雙城經濟圈”內部企業與科研機構協作不夠深入,企業與科研機構共同獲獎數據較少,均值位于1～2,這導致企業與科研機構的知識距離對應用型創新績效影響不明顯,雙方合作水平仍較低。網絡密度與應用型創新回歸系數在10%顯著水平下顯著且呈負,假設H7得到驗證。

表2 產學研協同創新網絡知識距離、網絡密度對二元型創新績效影響的回歸結果

通過對模型3、4進行分析,在控制了所有控制變量之后,大學與企業間知識距離回歸系數在5%的顯著性水平下呈正,表明大學與企業間知識距離與探索型創新績效正相關,假設H4得到驗證。大學與企業之間知識互補性強,大學擁有企業可以發掘的高端技術以及人才,企業能夠提供技術突破的方向以及相關實踐數據,兩者間的知識距離能夠促進探索型創新績效的提高。大學間知識距離對探索型創新回歸系數在模型3下為負,其平方項回歸系數在模型4下為負且均在5%的水平下顯著,這表明大學間知識距離與探索型創新績效呈負相關,假設H5未成立。綜合研究數據可得,成渝大學間知識差異性較大,知識距離值較大,其對創新起到的效應在倒U型曲線的下半部分導致結果檢驗未能成立。大學與科研機構間的知識距離的回歸系數并未通過顯著性檢驗,假設H6未得到驗證。結合產學研聯合申請獲獎數據來看,科研機構傾向于專注具備深度的高質量研究,科研機構傾向與科研機構進行深入合作。大學相較科研機構而言綜合能力較強,大學與科研機構間協作水平不夠深入,這些因素導致科研機構與大學間知識距離未能對探索型創新績效造成影響。此外,網絡密度與探索型創新的回歸系數并未通過顯著性檢驗,假設H8未得到支持。綜合描述性統計分析可得,產學研協同創新網絡密度均值為0.2,表明其為低密度網絡。探索型創新的目標是創造偏離現有知識軌跡的技術,其主要創新主體為大學及科研機構。在低密度網絡中,學研之間的隱性知識及復雜知識傳播效率低,探索型創新相較于應用型創新更需要具備深度和復雜程度高的知識,故假設H8未能得到驗證。

通過對模型中的控制變量檢驗發現,度數中心度、聚類系數與探索型創新、應用型創新顯著負相關。網絡中心度過高會導致知識過于集中于特定的產學研組織,不利于異質性知識在網絡中傳遞,還會對創新績效產生負面影響。聚類系數過高會使得創新資源過度集中于創新網絡中的核心節點。處于核心節點的產學研組織具備較大的資源控制優勢,與處于網絡邊緣的組織缺乏知識交流,會限制創新視野從而對創新績效產生不利的影響。

五、研究結論和建議

(一)研究結論

本文以2011—2020年重慶市、四川省科學技術進步獎中“成渝雙城經濟圈”產學研的聯合申請獲獎數據為樣本,利用Ucinet 6構建協同創新網絡,通過Stata利用樣本數據來對協同創新網絡密度、產學研知識距離對二元型創新績效影響進行實證研究,得到相關結論:

“成渝雙城經濟圈”企業、大學、科研機構知識距離存在顯著的異質性,且根據創新類型的差異會對創新績效產生不同的影響。對應用型創新而言,企業間知識距離會抑制應用型創新,企業間知識距離高會導致知識轉移成本過高,進而對應用型創新績效產生抑制效果。企業與大學間知識距離與應用型創新呈U型關系。企業與科研機構間知識距離對應用型創新績效的影響不顯著,“成渝雙城經濟圈”內部企業與科研機構之間的合作關系需要進一步深化。對探索型創新而言,大學與企業間知識距離會正向影響探索型創新績效,大學與企業之間知識互補性強,大學擁有企業可以發掘的高端技術以及人才,企業能夠提供技術突破的方向以及相關實踐數據,大學與企業間知識距離的增大有利于異質性知識的傳播,且針對探索型創新而言,創新帶來的技術效益為主,多元化具備深度的知識有利于探索新的知識領域。大學間知識距離與探索型創新績效負相關,綜合研究的樣本數據,不同大學間知識距離值較大,且在大學之間探索型創新合作存在著科研競爭關系,這些因素導致其與研究假設不符合。大學與科研機構間知識距離對探索型創新績效的影響需進一步進行研究。綜合樣本數據可知,在“成渝雙城地區經濟圈”內科研機構與大學、企業之間聯系不夠緊密,其與企業以及大學間知識距離對二元型創新績效的影響待進一步研究。

網絡密度與應用型創新負相關,對探索型創新績效影響不顯著?！俺捎咫p城地區經濟圈”協同創新網絡為低密度網絡,知識在低密度網絡中擴散效率較慢,這不利于需要整合具備深度知識的探索型創新,所以在低密度網絡中,網絡密度對探索型創新績效的影響不顯著。

(二)資政建議

根據研究結論對“成渝雙城經濟圈”產學研協同創新提出以下建議:

(1)“成渝雙城地區經濟圈”內,企業間應當持續加強合作,簽署協同創新戰略合作聯盟,企業間知識距離不宜過大,川渝各級政府部門應依據企業的知識屬性來規劃產業園區,形成產業集群,進一步強化知識交流以及提升知識傳播效率。在高校協同創新伙伴的選擇上,企業應注重與協同創新伙伴間知識的異質性程度,選擇具備一定知識距離的高校進行深度合作。

(2)川渝政府牽頭加強大學、企業與科研機構之間的深度融合,構筑聚焦于技術突破的川渝產學研協同創新研發中心。企業與學研三方應綜合利益訴求,深化合作,建立起公平的利益分配機制,共建創新共享平臺,促進三方人才、技術深度融合交互。

(3)川渝政府牽頭完善區域間協同創新體制,建立川渝產學研協同創新聯盟;鼓勵大學、科研機構與企業深度融合,建立起區域產學研合作創新大循環體系。學研方為企業提供技術支持,企業為學研方提供技術突破的方向以及資金,形成創新循環體系,進而促進“成渝雙城經濟圈”整體協同創新網絡的發展。