制造企業創新擴散動力機制及其演化的系統思考

孫 冰，田勝男

（哈爾濱工程大學 經濟管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001）

一、引 言

現代化經濟體系的建設離不開制造業的創新發展，黨的十九大指出：“工業制造是國民經濟的重要支柱，創新是引領發展的第一動力。”這意味著，制造業是我國經濟由高速增長轉向高質量發展的著力點，更是未來經濟“創新驅動、轉型升級”的主戰場。與此同時，創新擴散的重要作用不容忽視，即一項技術創新只有得到廣泛的擴散和推廣，才能產生更大范圍的經濟效益和社會效益［1］。因此，深入且系統地研究制造企業的創新擴散動力機制及其演化規律具有較強的現實必要性，對于擴大優質技術供給、提升產業技術創新優勢、加快建設制造強國具有重要的戰略意義。

創新擴散作為新舊演替的過程，其直接結果表現為一些舊的技術和產品被淘汰。因此，與舊技術相關的利益群體會設法阻礙新技術的擴散。長期以來，學術界致力于破解“低效擴散”這一令人困惑的問題，其中“創新擴散動力”或“技術擴散動力”的相關研究由于可以解釋新技術在引入期的快速起飛與有效擴散，因而對于解決上述問題頗有助益。現有研究成果主要從兩個方面探討了企業擴散創新的動力：一是基于力的作用性質。其支持者認為，企業創新擴散動力包括牽引力和推動力。其中，牽引力作為主動性質的動力，體現了企業對利潤最大化的追求；推動力表現為被動性質的市場競爭壓力，即企業不得不采用創新以免遭市場淘汰。二是基于力的作用來源，根據企業在創新擴散過程中的相互作用與決策博弈，重點分析企業行為方式與創新擴散動力之間的聯系。該觀點指出，創新擴散受到內生動力與外生動力的合力作用。其中，內生動力產生于企業家的創新精神及對利益最大化的本能追求，而政府政策、專利制度保障等外部條件構成了企業創新擴散的外部動力，并且擴散動力的作用力度、創新擴散的效率與程度均隨創新擴散的進行而有所變化。此外，部分學者還基于創新自身特征展開創新擴散動力的相關研究。例如，Tsai等（2014）關于云計算創新擴散動力的研究、Chen等（2018）關于電子刊物產品采用動力的研究，均表明創新自身特征是推動其擴散的重要因素［2-3］。

雖然學者對創新擴散的動力與影響因素的研究較為廣泛，但對兩者缺乏必要的區分，大多關注阻礙或影響創新擴散因素的研究，在創新擴散動力方面稍欠深入。不可否認，創新的有效擴散必然受到某些邊界條件的制約，這些因素可以影響創新擴散，甚至在一定程度上足以影響其發生與實現，然而它們并不是企業參與創新擴散的動機和初衷。并且，已有創新擴散動力的相關研究多是假設推動創新擴散的因素之間相互獨立，彼此間不存在交互作用。事實上，在創新擴散過程中，任一動力變化都可能引起其他動力的改變，制造企業的創新擴散行為顯然是這些動力交互作用的結果。

鑒于制造業對國民經濟的支柱作用，如何推動制造業的創新擴散、實現創新普及是學界亟需突破的關鍵現實問題。因此，本文首先采用回歸方程模型對制造企業創新擴散動力機制模型進行實證檢驗，以揭示制造企業創新擴散動力機理黑箱；其次，基于技術生命周期對制造企業創新擴散動力機制的演化規律進行仿真并分析其形成原因；最后，通過制造企業創新擴散動力的敏感性分析，鎖定創新擴散關鍵動力，從根本上破解制造企業“低效擴散”難題，進而為政府部門制定技術發展相關決策、制造企業增強創新擴散動力和加速技術創新擴散提供一定的理論參考與決策借鑒。

二、理論基礎與研究假設

（一）企業家精神與創新擴散效率的關系假設

在熊彼特看來，企業家精神是技術創新的動力源泉，也是實現技術進步中創造性突破的智力基礎。

根據肖建忠和唐艷艷（2004）關于企業家精神的理論綜述，本文認為企業家精神對于創新擴散的作用在于企業家善于識別和把握創新，并且勇于承擔采用創新造成的不確定性風險［4］。Kontolaimou等（2016）基于多個歐洲國家的實證研究指出，創新的企業家精神在創造新穎技術知識、發現全新資源形態等方面具有重要作用，并在新技術的引入期加快其擴散，實現新技術的產業化應用［5］。張巖等（2019）基于中小企業智能制造產業集群創新擴散動力的復雜網絡模型仿真研究指出，集群中具有創新創業精神的革新者能夠加快創新擴散的速度，對創新擴散起到重要的發起和引領作用［6］。由此可見，制造企業的創新采用是一項關乎未來一段時間內生產工藝、管理流程、資源配置等企業經營的風險決策。只有企業家具有采用技術創新、不斷提高企業產品和生產技術競爭力的內在動力和信心，正確地對待創新采用過程中的技術風險和市場風險，創新擴散才有成功的可能［4］。

由此可見，本文認為，企業家精神直接影響制造企業創新擴散，即企業家精神薄弱，特別是缺乏敏銳的洞察力和敢于創新的冒險意識，創新擴散本身難以為繼。因此，本文提出假設1。

H1：企業家精神與創新擴散效率正相關。

（二）創新收益期望與創新擴散效率的關系假設

創新收益期望表示在理想狀態下，創新采用者根據某一創新成果的已知信息來預測采用創新之后能得到的收益。基于營銷學視角的創新擴散強調了創新的利益相關主體追求收益最大化的博弈過程［7］，即創新采用決策是技術采用者對其采用成本與收益期望的權衡結果，并希望通過采用創新成果來獲得更大的經濟效益和更強的競爭優勢［8］。其中，創新收益預期產生于采用創新所帶來的利潤和優勢，既包括創新帶來的生產成本降低與生產效率提高，又表現為銷售額的增加與市場份額的提高，還可以是基于創新采用來直接發現新機會、開辟新市場。

正如韓元建和陳強（2017）所言，新技術的供需雙方均對有利可圖的創新擴散活動產生興趣，即采用創新可能產生的經濟效益是推動創新擴散的主要力量［9］。李建禮等（2013）采用Smart PLS 結構方程模型，從用戶對智能手機的感知有用性和感知易用性等兩方面驗證了創新收益期望對智能手機擴散的積極影響［10］。Derwisch 等（2016）基于非洲改良種子創新擴散的系統動力學模型指出，農民對改良種子的預期收益顯著促進了改良種子在非洲地區的應用［11］。郝祖濤等（2017）進一步指出，綠色技術的預期收益是影響資源型企業創新采用決策的重要因素［12］。楊強、丁勇（2020）則基于小米產品創新擴散研究指出，消費者對創新產品的預期差異顯著影響創新擴散［13］。

綜上所述，本文認為創新收益期望形成了制造企業創新擴散的內在激勵，是推動創新擴散的重要力量，即制造企業對新技術的收益期望有利于新技術的擴散。因此，本文提出假設2。

H2：創新收益期望與創新擴散效率正相關。

（三）同群效應與創新擴散效率的關系假設

所謂同群效應，是指個體會組成同伴群體圈子，其中某一個體的行為受到一個或多個同群者的影響［14-16］。在制造企業的創新擴散過程中，制造企業與其配套商、供應商、用戶等主體互為同群者，主動或被動地參與創新擴散活動。他們通過市場信息、技術人才、中間產品等資源要素的流動產生各類聯系，這些關系均影響制造企業的創新采用決策。

已有研究表明，同群效應有利于產品普及與創新擴散，即同群效應通過促進創新相關的信息交流、減少創新擴散過程的不確定性，從而顯著提高后續創新擴散的可能性和效率［15-17］。Conley 和Udry（2001）針對同群效應與加納農業新技術的采用情況進行仿真研究，結果表明，同群效應在農戶采用新技術方面具有顯著的趨同性影響［18］。劉霞等（2014）則通過數字內容產品擴散的實證研究進一步強調，同群者之間的模仿行為是驅動產品擴散的直接動力［19］。Bollinger 和 Gillingham（2012）、Rode和Weber（2016）、Busic-Sontic 和Fuerst（2018）分別以美國太陽能保溫裝置、德國屋頂光伏系統和英國太陽能光伏系統為研究對象，驗證了同群效應對節能和可再生技術裝置創新擴散的驅動作用［15，20，21］。Xiong 等（2016）則對武漢金雞村蘆蒿種植、天星村葡萄種植的創新擴散開展案例研究，指出信息傳遞、經驗分享和外部性是產生同群效應的基本機制［22］。

企業決策的選擇具有同群效應，即相同行業的企業可能模仿其他企業的決策［23］，從而導致企業行為的趨同。在創新擴散過程中，制造企業與同群者往往面臨相似的經濟環境及技術沖擊，他們在同群效應的作用下往往與同群者實施相應的創新采用決策。如此一來，同群效應最終會導致創新的大幅采用。因此，本文提出假設3。

H3：同群效應與創新擴散效率正相關。

（四）市場競爭與創新擴散效率的關系假設

較高的市場競爭強度意味著某段時間內市場中存在很多提供相似產品或技術解決方案的制造企業，他們因目標客戶相同而形成競爭關系，并通過產品與技術的更新迭代，不斷提高自身的核心競爭力，以保持或提高市場占有率。

特定區域中市場競爭的規模與程度正向影響技術創新的采用率［24］。換言之，制造企業所處市場的競爭強度越高，其主動采用新技術的可能性越大。例如，鄺浩源（2014）在農業創新擴散的研究中指出，隨著市場競爭強度的增加，農業新技術的擴散速度明顯加快［25］。由此可見，市場競爭壓力對創新擴散具有一定的導向作用。張天洋和蔡佳穎（2016）通過回歸分析和格蘭杰因果檢驗證明，國內智能手機的激烈競爭環境為智能手機的創新擴散創造了有利條件［26］。孫冰和沈瑞（2017）則實證檢驗了行業競爭強度對創新擴散效率的促進作用［27］。謝麗等（2020）構建競爭性創新擴散的系統動力學仿真模型，對單一品牌與兩品牌競爭等不同情境的創新擴散進行對比研究，結果表明，競爭性創新擴散有利于優化創新擴散的總體效果［28］。

本文認為，制造企業面臨同質技術相互替代、競爭對手技術追趕、自身技術創新緊迫的多重競爭互動，并期望通過采用新技術來保持競爭優勢。因此，本文認為市場競爭有利于制造企業更快更直接地感知并采用新技術。因此，本文提出假設4。

H4：市場競爭與創新擴散效率正相關。

（五）多元動力間交互作用的關系假設

根據制造企業創新擴散的實際情況，企業家精神、創新收益期望、同群效應、市場競爭對創新擴散的促進作用處于一種協同反饋、互動調整的動態演化狀態。而現有研究成果大多考慮了上述動力對創新擴散的獨立作用，對不同動力之間的交互作用缺乏深入研究。事實上，若某一解釋變量對因變量的影響因其他解釋變量的作用而有所不同，則這兩個解釋變量之間具有交互作用。換言之，單一擴散動力的真實效應會隨另一擴散動力的改變而改變。例如，企業家精神對創新擴散的動力作用效果可能會隨市場競爭強度的不同而發生變化，創新收益期望對創新擴散效率的作用可能會因市場競爭的存在而產生差異。因此，各動力獨立、平行地影響創新擴散，彼此不存在交互作用的這種先驗性假設需要進一步地實證檢驗。因此，本文提出假設5～假設8。

H5：同群效應與企業家精神存在顯著的交互作用；

H6：同群效應與創新收益期望存在顯著的交互作用；

H7：市場競爭與企業家精神存在顯著的交互作用；

H8：市場競爭與創新收益期望存在顯著的交互作用。

綜上所述，在實際創新擴散過程中，企業家精神、創新收益期望、同群效應和市場競爭對創新擴散的推動力量并非獨立作用，它們之間的交互作用會形成創新擴散的促進合力。在充分借鑒國內外研究成果的基礎上，本文秉承前述研究邏輯與研究假設，將上述多元動力的直接作用和它們之間的一階交互作用納入同一研究框架，構建了制造企業創新擴散動力機制的理論模型如圖1所示，并根據此模型進行后續的假設檢驗。

圖1 制造企業創新擴散動力機制的理論模型

三、制造企業創新擴散動力機制的實證檢驗

（一）樣本選擇與數據收集

經過綜合考慮調查對象適配性、地理便利性、操作可行性等客觀因素，本文最終選取黑龍江省石墨烯新材料產業集群作為實證研究對象。首先，作為“21 世紀新材料之王”，石墨烯在制造業的諸多領域，如復合材料、導電導熱涂層、鋰離子電池、太陽能、高性能芯片等方面取代原有材料發揮高效性能，顯示出廣泛的應用前景；其次，在政府、企業、高校和科研院所的多方努力下，集群內企業積極廣泛地與省內各大院校開展研發合作，一批石墨烯創新成果已投入市場并進行擴散。

本文采用現場填寫、電話訪談、在線填寫等多種方式獲取調查問卷，力求保證調研數據的真實性和可靠性。其中，采用現場填寫、電話訪談等方式發放問卷60份，有效回收49份；采用網絡調查的方式發放問卷200份，有效回收153份；針對集群企業的校友、MBA 學員發放問卷120 份，有效回收103份。共計發放問卷380份，回收有效問卷305份，回收有效率為80.26%。

（二）變量測量與信度效度分析

本文在參考相關成熟量表的基礎上，結合研究目的和實際調研情境對所需研究變量的測項進行相應修改，并采用李克特五級量表進行打分，其中“1”表示影響很小，“5”表示影響很大。表1即為各個量表涉及的具體測項及其參考的成熟量表。

本文運用SPSS 19.0對各個變量進行信度效度檢驗，其結果見表1所列。各變量的因子載荷值均大于0.6，KMO 值均大于0.6，表明上述量表具有良好的效度水平。并且各變量的Cronbach'sα值均大于0.7，其組合信度均大于0.7，說明量表的信度較好。

表1 創新擴散動力量表及信度效度檢驗結果

續表1

（三）假設檢驗與結果分析

1.描述性和相關系數分析

各變量的均值、標準差和相關系數見表2 所列。從表2 可以看出，所有變量均在0.1%的統計水平上顯著相關。具體而言，企業家精神與創新收益期望、同群效應、市場競爭、擴散效率顯著正相關（r＝0.695，r＝0.757，r＝0.716，r＝0.573）；創新收益期望與同群效應、市場競爭、擴散效率顯著正相關（r＝0.711，r＝0.660，r＝0.561）；同群效應與市場競爭、擴散效率顯著正相關（r＝0.707，r＝0.591）；市場競爭與擴散效率顯著正相關（r＝0.538）。

表2 變量的描述性統計和相關系數（n＝305）

2.創新擴散動力的直接作用檢驗

本文首先對所有變量進行中心化處理，再分別以企業家精神、創新收益期望、同群效應、市場競爭作為自變量，構建擴散效率的回歸方程。表3列出了直接作用的檢驗結果。模型1-4 分別檢驗了企業家精神、創新收益期望、同群效應和市場競爭對擴散效率的獨立作用。其中，企業家精神（β＝0.573，p＜0.001）、創 新 收 益 期 望（β＝0.561，p＜0.001）、同群效應（β＝0.591，p＜0.001）和市場競爭（β＝0.538，p＜0.001）均以0.1%的顯著性水平通過檢驗，即上述動力與擴散效率顯著正相關，H1、H2、H3、H4 成立。與此同時，模型5、6、7 在模型1 的基礎上逐步引入創新收益期望、同群效應、市場競爭，結果顯示，多元動力作為自變量引入回歸方程使得方程的擬合優度不斷提高，最終模型7取得最優擬合系數（R2＝0.412）。這意味著，多元動力的共存能夠更好地解釋創新擴散，即多元動力對于創新擴散具有顯著的促進性合力作用。

表3 直接作用檢驗結果（n＝305）

3.創新擴散動力的交互作用檢驗

本文進一步采用層級回歸模型，通過構建動力乘積項來考察創新擴散動力及其交互作用對創新擴散的影響，并建立如下回歸方程：

其中，XmXn代表創新擴散動力之間的一階交互作用，如X1X2表示企業家精神和創新收益期望之間的交互作用；α為常數項；αi為回歸系數；βi為交互作用系數；e為誤差項。具體來說，模型8、9分別檢驗同群效應與企業家精神、創新收益期望的交互作用；模型10、11 分別檢驗市場競爭與企業家精神、創新收益期望的交互作用；模型12 則運用逐步回歸的選元思想，將上述多元動力和全部一階交互項XmXn逐個引入模型，若先引入的解釋變量由于后面解釋變量的引入變得不再顯著，則將其刪除，重復上述步驟至不再有顯著的解釋變量被引入、非顯著的解釋變量被移除，確保回歸方程保留了最優的解釋變量。

表4中各個回歸方程的擬合系數較之表3的數據均有明顯提高，說明企業家精神、創新收益期望、同群效應和市場競爭之間的交互作用顯著提升了創新擴散的程度。如模型8～模型11的結果所示，交互項X1X3、X2X3、X2X4均顯著（β＝-0.122，p＜0.01；β＝-0.123，p＜0.01；β＝-0.138，p＜0.01）。因此，同群效應與企業家精神、創新收益期望有顯著的交互作用，市場競爭與創新收益期望有顯著的交互作用，即 H5、H6、H8 得到支持。模型 12 經過逐步回歸，確保最后保留的解釋變量既是重要的，又不存在多重共線性。數據顯示，市場競爭與企業家精神、創新收益期望、同群效應的交互作用顯著（β＝0.340，p＜0.001；β＝-0.169，p＜0.05；β＝-0.303，p＜0.001）。該結果意味著，在制造企業的創新擴散過程中，市場競爭與企業家精神的交互作用會進一步加強創新擴散，而市場競爭與創新收益期望的交互作用則產生了一定的創新擴散抑制作用，這也對應了Rogers創新擴散S型曲線的形成原因。同時，模型12是對有實質影響的創新擴散動力交互作用的一種甄選，表示上述多元動力在創新擴散過程中存在多向交互的協同反饋關系，呈現了整體性驅動作用。

表4 交互作用檢驗結果（n＝305）

四、制造企業創新擴散動力演化分析

（一）制造企業創新擴散動力演化仿真

本文以技術生命周期表示擴散過程的發展，以擴散效率表示擴散動力的作用效果，進行創新擴散動力演化曲線的擬合，如圖2所示。

圖2 制造企業創新擴散動力演化曲線

從圖2中曲線趨勢可以看出，隨著創新的持續擴散，市場競爭和企業家精神對創新擴散的推動作用逐漸增強，而創新收益期望和同群效應的動力作用則有所削弱。結合前述實證結果來看，出現該現象的原因在于，市場競爭可以直接影響擴散效率，同時它與企業家精神的正向交互作用也對創新擴散產生了間接驅動效果。加之，市場競爭與創新收益期望、同群效應的負向交互作用也會在一定程度上抵消兩者對創新擴散的促進作用。如此一來，市場競爭憑借與其他動力的交互作用產生了創新擴散動力的疊加效果，最終成為創新擴散的重要動力。

結合上述研究結論可知，新技術的有效擴散是一個多動力相互作用、協同演化的過程。該結果也與現實情況吻合，即隨著新技術由初始采用的制造企業向其他制造企業的逐步擴散，創新采用者的市場競爭愈演愈烈，制造企業的技術采用決策主要出于技術追趕、產品升級和滿足市場需求的考量，即市場競爭對創新擴散的促進作用表現明顯。而企業高管在規避了新技術引入初期的風險和不確定性之后，表現出了對創新的渴求，因此企業家精神成為創新擴散的重要動力。隨著新技術進入成長成熟期，新技術在擴大市場份額、降低生產成本、提高生產效率等方面的表現差強人意，創新收益期望的動力作用開始下滑。可見，企業家精神、創新收益期望、同群效應與市場競爭等多元動力在促進創新擴散的過程中存在多向交互的協同反饋關系，彼此之間呈現“榮辱與共”的整體性作用。

（二）制造企業創新擴散動力的敏感性分析

為進一步鎖定制造企業創新擴散多元動力中促進擴散效率的關鍵動力，本文分別考察企業家精神、創新收益期望、同群效應、市場競爭的參數值在給定區間內變化的敏感性。以企業家精神為例，首先將其余動力保持在均值水平，依次計算企業家精神在-30%～30%的參數變化區間變動時擴散效率的相對變化率，再根據創新擴散動力的相對變化率，計算擴散效率對企業家精神的敏感性，計算結果見表5所列。

表5 擴散效率對動力變化的敏感性分析

觀察表5 的數據，敏感性系數的絕對值越大，說明該動力的敏感性越強，即在參數變化程度相同的前提下，改變敏感系數較大的動力更容易影響制造企業創新擴散動力的演化，更直接地增加新技術的用戶人數。因此，企業家精神和同群效應是敏感性較強的創新擴散動力，即在四個動力處于相同參數變化區間的條件下，增強同群效應和企業家精神對創新擴散的動力作用更利于產生制造企業創新擴散動力增量。基于凌輝華（2015）的觀點，癥狀解能迅速解決問題的表象，是一種局部的、暫時性解決方法；根本解則可以標本兼治，從根本上解決問題，但對包括時間在內的各類資源要求高；只有杠桿解是從擴散低效問題的全局和本質出發，“以小而專注的行動，產生重大而持久的改善”［31］。因此，打破制造企業創新擴散動力成長上限的癥狀解在于強化創新收益期望的動力作用，其根本解在于強化市場競爭的動力作用，其杠桿解在于有效發揮企業家精神和同群效應的動力作用。

五、結論與建議

本文綜合運用回歸方程模型和數值仿真對制造企業的創新擴散動力機制及其演化規律進行了定量檢驗與定性分析，得到了以下幾點研究結論：①制造企業創新擴散動力機制的多元回歸結果顯示，企業家精神、創新收益期望、同群效應與市場競爭等多元動力對新技術的擴散效率具有顯著促進作用，并且復雜的交互作用也顯示了上述動力對于創新擴散存在整體性驅動作用；②制造企業創新擴散動力機制的仿真結果表明，多元動力交互并行，在促進制造企業創新擴散的過程中表現了“榮辱與共”的協同作用機制；③關鍵動力的敏感性分析結果揭示了打破制造企業創新擴散動力成長上限的癥狀解、根本解和杠桿解，從而實質地增強創新擴散動力、解決低效擴散問題。

結合我國制造業中高技術的創新擴散態勢和前述研究結論，本文提出如下幾點對策建議：

首先，發揮創新收益期望在推動制造企業創新擴散方面的癥狀解作用。搭便車行為屢見不鮮，成為抑制創新收益期望對制造企業創新擴散促進作用的癥結所在。為此，作為技術創新持有者的制造企業應結合技術生命周期進行合理的創新擴散，即注重技術引入期的技術保密，防止新技術的比較優勢因模仿性創新或技術外溢而過早喪失，并在新技術發展至成熟期時，恰當選擇技術轉讓時機，通過保證新技術的創新優勢以提高技術創新持有企業的預期利潤。

其次，發揮市場競爭在推動制造企業創新擴散方面的根本解作用。政府應加強技術創新擴散環境的頂端設計，通過加強知識產權保護力度、規范市場交易行為、營造財稅支持環境、合理配置創新要素等方式，對采用新技術的制造企業進行補償性激勵，從而實現新技術的有效擴散。同時，政府應該重視中介機構對技術轉讓市場的影響，尤其要加大對市場中背靠政府的中介機構的監管力度，對其應履行的職能做出相應的行政規制，推動中介機構市場化，這也是營造公平競爭市場環境、緩解市場競爭壓力的重要環節。

最后，發揮企業家精神與同群效應在推動制造企業創新擴散方面的杠桿解作用。一方面，基于企業家精神在創新決策與主動變革、引導與整合資源等方面具有不可估量的價值和重要作用［32］，制造企業應營造多元化、包容性強和崇尚創新的企業文化，尊重企業家精神對技術創新的敏感性，做到有意識地創新與接受創新；與此同時，政府要努力消除制度因素對企業家精神造成的阻礙與壓制，為培養創新創業的企業家精神提供相應的外在支持。另一方面，同群效應存在于制造企業生產經營活動的方方面面，整合了創新擴散涉及的各個主體。為此，本文建議借助“互聯網+”思維，建立以制造企業為主體，高校、科研機構、中介機構、金融機構為智囊的虛擬社區，共同參與技術創新擴散，如高校和科研機構以此發布技術創新成果訊息，制造企業以此尋求技術解決方案，金融機構為此部署多元化投融資渠道。通過這種方式，在多種不同組織機構之間建立緊密關聯的自主式交往，形成新技術的口碑效應與從眾效應，從而發揮同群效應的杠桿作用，循序漸進地解決低效擴散問題。