全球研發網絡的中心嵌入結構及因素研究

張戰仁，張潤強，楊曉雪

(1.廣東財經大學經濟學院，廣東 廣州 510320；2.中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101；3.溫州大學商學院，浙江 溫州 325035)

0 引言

隨著知識更新周期的日益縮短，任何一個國家、企業都不能止步于“閉門造車”式創新。知識更替速度的加快，對國家的創新能力發展提出了更高的要求[1]。即使是掌握世界最先進技術的發達國家，也難以僅依靠本國資源維持其技術的長期動態領先。全球研發網絡等級嵌入的形成就是世界各國企業打破創新的地域邊界限制，在最為廣域的全球范圍內謀求開放創新、合作創新的結果，滿足企業、國家不斷發展的合作創新需求[2]。據世界經濟合作與發展組織 (OECD)統計的1978—2017年的全球專利創新合作數據，世界各國專利創新合作總數已從1978年的3726項上升到2017年的123102項，合作專利占比不斷提高，“閉門造車”式的自主創新模式已被排除在世界各主要國家的主流模式之外。

近年來，世界各國都出臺了推動本國嵌入全球研發網絡的政策，我國也鼓勵企業走出去做研發投資，相繼出臺多項政策，鼓勵企業走出國門。2016年中共中央、國務院印發的 《國家創新驅動發展戰略綱要》，以及2018年國家科技部、全國工商聯印發的 《關于推動民營企業創新發展的指導意見》，都要求我國企業把握世界科技前沿發展態勢，主動嵌入全球研發創新網絡中，通過創新合作全面增強自主創新能力。全球研發網絡的嵌入有位置等級結構之分，一國的嵌入位置決定該國對網絡內優質資源的吸收和控制程度。全球研發網絡的中心嵌入位置受哪些因素影響？我國又處在何種位置？在我國多次強調安全創新、開放創新的今天，亟需開展全球研發網絡中心嵌入的位置因素研究。

過往研究多局限于全球研發網絡中心嵌入動力及整體聯系特征的分析[3-4]，僅有少數學者涉及嵌入內部結構的直觀刻畫分析，尤其缺乏全球研發網絡中心嵌入的位置因素研究。本文嘗試深入全球研發網絡內部，展開全球研發網絡中心嵌入的位置結構及因素的系統研究，從東道國內部的主觀意念、客觀基礎及外部的語言、地理等臨近類環境因素角度組建影響其嵌入的位置因素體系，對全球研發網絡中心嵌入的位置結構及整體特征進行理論及實證分析。

1 文獻綜述及中心嵌入結構因素

相對于傳統全球生產網絡的中心嵌入位置研究，現有研究還局限于全球研發網絡中心嵌入的整體動力分析，多將全球研發網絡的中心嵌入作為一個初發現象，專注于全球研發網絡中心嵌入的產生原因分析，尚未形成一個從外部動力到內部結構，對全球研發網絡中心嵌入展開分析的完整框架。對全球研發網絡中心嵌入結構及背后因素的分析，現有研究還大多停留在現狀描述階段[2,5-6]，大多數研究主要以具體的國際研發合作項目如歐盟框架計劃項目為研究樣本，對影響一國全球研發網絡中心嵌入的位置因素展開研究，只在知識網絡、集群企業，合伙人等方面做了探索[7-8]。這些研究樣本的偶然波動性較大，從而導致樣本代表性不強。現有研究存在的最為核心的問題還表現在對影響全球研發網絡中心嵌入位置因素的不完整分析上，層次性、系統性亟需加強。

本文認為，從完整與系統性角度，全球研發網絡中心嵌入的結構因素是多維的，既包括東道國內部的主觀意念性因素，也包括東道國內部的客觀基礎性因素，同時還包括東道國不可控的外部環境性因素，它們共同構成影響全球研發網絡中心嵌入的結構因素體系 (見圖1)。

圖1 國家全球研發網絡中心嵌入的結構因素

首先，東道國的主觀意念是前提。面對開放創新的時代需求，世界各國出于整合獲取遍布世界各地的研發創新要素目的，都有嵌入全球研發網絡的主觀意念，但是對全球研發網絡的嵌入，也可能遭受大量資源浪費和知識產權外泄的問題，并不是百益而無一害的。不僅發達國家會擔心過多的開展國際研發合作，可能會動搖其賴于領先競爭伙伴國的研發創新基礎，發展中國家也會擔心過多開展國際研發合作，可能會出現研發被發達國家跨國公司低端鎖定的問題[9]。面對兩難的決定，東道國開放的主觀態度對全球研發網絡的中心嵌入位置具有決定作用。本文用經濟開放水平作為反映全球研發網絡中心嵌入的主觀意念的因素指標，由于經濟開放水平較高的國家通常對本國企業的跨國研發合作持開放態度，本文預期經濟開放水平越高的國家，越容易占據全球研發網絡的中心位置。

其次，東道國開放的主觀意念是一方面，是不是具有嵌入全球研發網絡的基礎能力是另一方面，要嵌入全球研發網絡并占據中心位置，擁有較強的研發合作能力是基礎。全球研發網絡中心位置本文用該國全球研發網絡的直接聯系國家數 (度中心性)及處在交往國家的中間路徑數 (介中心性)衡量。只有具有一定綜合研發實力或專業研發實力的國家，才可能成為其他國家的研發競相合作國，提供與合作國合作的創新“寬度”及“深度”基礎，故本文認為東道國自身的研發實力水平因素對該國全球研發網絡的中心嵌入位置具有最為重要的影響。此外，因為需要與來自不同國家、地區的合作伙伴進行不斷的合作交流，為了規避技術泄露風險，本文認為嚴格的知識產權保護及適當的通信基礎設施也可能是一國嵌入全球研發網絡中心位置的基本條件[10-11]。

最后，從外部因素角度看，不管是東道國主觀意念性因素，還是東道國客觀基礎性因素，這些因素都屬于東道國內部因素，屬于東道國可控的因素。影響全球研發網絡中心嵌入的位置因素還有一些不可控的因素，如東道國與全球研發創新中心國家的地理、文化距離等因素[12-14]，這些因素對全球研發網絡中心嵌入位置有影響，同時又是東道國不可控的，是不以國家自身的主觀努力改變而改變的，故將它們稱為外部因素。

相對絕對的時空距離作用，本文認為，語言臨近可能更有利于全球研發網絡中心嵌入位置的提高。國家之間的合作，特別是國家之間的創新合作，更加依賴國家之間文化距離及語言距離的縮短。語言是國家文化的外顯，語言臨近不僅利于消除國家之間創新合作的直接溝通障礙，最為關鍵的是還利于內嵌于東道國文化、習俗當中的一些不可意會性知識的傳遞，拉近國家之間的心理距離。故此，與地理臨近因素一樣，與創新中心國家的語言臨近，可能是影響全球研發網絡中心嵌入位置提高的重要因素。

2 全球研發網絡中心嵌入的結構因素實證設計

本文主要基于OECD專利國際合作數據庫歐洲專利局提交的申請與外國合作者共為發明人的專利數據開展實證分析，根據該專利數據的可獲得性，選取具有代表性的覆蓋全球各地區的63個國家 (地區)作為研究樣本 (見表1)。依據數據的可獲得性，構建了覆蓋63個國家 (地區)的1980—2015年的合作專利數據。本文實證檢驗模型采用2002—2015年共14年的面板數據，個別缺失數據使用插值法補全。

表1 構建全球研發網絡的63個國家 (地區)

本文采用度中心性和介中心性作為反映一國全球研發網絡中心嵌入位置的指標變量[15-16]。一國全球研發網絡中心嵌入的位置差異表現為該國與其他國家發生研發直接聯系的能力及中介聯系能力差異，分別用度中心性和介中心性指標衡量。度中心性通過一個國家 (地區)在全球研發網絡中與其他國家 (地區)發生直接聯系的可能性，介中心性通過一個國家 (地區)在全球研發網絡中承擔的中轉和銜接功能狀況衡量。由于在網絡中的控制越強，嵌入國 (地區)越容易獲得符合自己要求的互補性的研發創新資源，故本文將度中心性和介中心性作為反映一國全球研發網絡中心嵌入位置差異的重要指標變量。

在選取的位置因素中 (解釋變量及控制變量指標計算方法及數據來源見表2)，國家技術專業化強度的測度最為復雜。本文對國家 (地區)技術專業化強度的測量，采用Iris等對歐洲區域研發網絡分析中使用的技術專業化指標進行度量[8]。目前大部分學者采用兩個研究主體之間的絕對距離來衡量地理鄰近，也有部分學者通過研究主體之間交通往來的時間和成本來衡量地理距離。由于本文構建的全球研發網絡數據來自OECD數據庫中收納的歐洲專利局數據，故根據研究對象國 (地區)是否屬于歐洲國家設置虛擬變量，來衡量地理鄰近對國家嵌入全球研發網絡位置的影響。鑒于英語在各國的普及率和影響力，本文選取一個國家 (地區)的官方語言或國家語言，以及該國至少20%的人口使用的語言是否為英語作為語言鄰近的指標。為了控制其他變量的影響，根據相關研究結果，繼續選取人力資本、國家經濟水平、制度質量等作為控制變量[17-19]。與用研發投入、專利總數等反映一國的綜合研發實力不同，繼續將對一國綜合研發實力即期難影響甚至無影響、長期卻具有戰略影響的人力資本納入模型的控制變量中。由于本文使用的是較為常見的多元面板回歸模型，這里不再具體給出。

表2 變量匯總

3 結果與討論

3.1 全球研發網絡中心嵌入位置結構分析

本研究選取OECD專利國際合作數據庫及歐洲專利局提交的申請與外國合作者共為發明人的專利數據，作為刻畫全球研發網絡中心嵌入位置結構的來源數據。由于國與國之間真實的國際研發合作關系肯定早于專利的國際聯合合作申請，并可能在專利的國際聯合合作申請之后繼續存在，為了真實反映全球研發網絡中心嵌入的關系，本文把自然年份的國際合作專利數據匯總，重點關注1980—1982年、1990—1992年、2000—2002年、2013—2015年四個時間階段的樣本國家在全球研發網絡中心嵌入的位置結構。

(1)整體特征分析。首先運用Ucinet6，對世界各國研發合作由近及遠、緊密交織，最終在全球范圍內形成新的全球研發網絡中心嵌入的整體特征展開分析[20]。平均度、成分數量、密度、傳遞性都是用來衡量全球研發網絡中心嵌入整體特征的指標，分別用來度量一個節點國家平均連接的嵌入國家數、嵌入子網絡個數、現有連接在所有可能連接中的占比、一個節點國家與相鄰節點國家連接的可能性。分析結果顯示，越來越多的國家已嵌入到全球研發網絡中。

從圖2可以看出，全球研發網絡中心嵌入的整體性不斷增強，無論是不同國家節點之間的連接總數在所有節點國家之間的平均數 (平均度)，還是現有連接在所有可能連接中的占比 (網絡密度)，均呈上升之勢。全球研發網絡中心嵌入的成分數指標檢測結果進一步表明，國家對全球研發網絡的中心嵌入不是以小空間范圍內國家之間的研發創新合作的增加為基礎的，嵌入不斷減少的子網絡數 (成分數)說明各國之間的研發創新合作的子網絡邊界日趨模糊。各國之間的研發創新合作既有傳統某小空間集團范圍內的，也有跨越傳統小空間集團范圍限制的。顯示順應時代的發展，全球研發網絡的中心嵌入已成為一個密不可分的整體，各國之間的研發創新已作為一個整體存在。

圖2 1980—2015年全球研發網絡中心嵌入的整體特征

(2)位置結構分析。采用度中心性、介中心性衡量全球研發網絡中心嵌入的位置結構，結果顯示，在全球研發網絡中心嵌入的規模、整體性等不斷增強的同時，嵌入的位置千差萬別、相差懸殊。以2015年度中心性排名前20的國家為例，本文計算了這20個國家自1980年開始每五年的平均度中心性及平均介中心性 (見圖3、圖4)，結果顯示，全球研發網絡中心嵌入的位置差異體現在兩個方面：一是靜態位置差異，美國、德國等長期占據全球研發網絡中心嵌入的度中心位及介中心位，其度中心位及介中心位呈逐年上升之勢，憑借其所處的核心位置，這些國家能夠輕易從外部整合到更多的優質研發創新資源；二是動態位置差異，處于全球研發網絡中心嵌入中部特別是尾部的國家，其嵌入位置急劇變化，1996—2000年是全球研發網絡中心嵌入的度中心位分化階段，在這之前，樣本國家的嵌入位置波動較小，之后進入大幅波動階段，加拿大等國家位置提升迅速，2000年接連趕超瑞典、荷蘭、比利時等國家，波蘭、巴西等國家也有不錯表現。

圖3 前20位國家的度中心性

圖4 前20位國家的介中心性

本文利用Gephi軟件，進一步作1980—1982年、1990—1992年、2000—2002年、2013—2015年4個時間階段的嵌入位置結構Gephi圖 (見圖5)，對全球研發網絡中心嵌入的位置結構分析做可視化處理，一方面可以用進入網絡的節點國家及連接數反映嵌入的整體規模，另一方面還可以用節點標注的顏色及距離圖片中心的遠近反映嵌入的位置結構，顏色越深代表在網絡中所處的位置越高。

圖5 歷年全球研發網絡中心嵌入的位置結構Gephi圖

比較全球研發網絡中心嵌入的位置結構Gephi圖，可以再次發現，隨著時間的推移，全球研發網絡中心嵌入的規模確實在擴大。1980—1982年，全球研發網絡的中心嵌入處于剛起步階段，嵌入國家數及嵌入國家的研發創新網絡連接數均不多，全球研發網絡中心嵌入的位置結構Gephi圖給人稀疏之感。隨著嵌入國家數及網絡連接數不斷增加，全球研發網絡中心嵌入的位置結構Gephi圖日趨飽滿，顯示各國之間的研發創新網絡聯系日益頻繁。在內部的等級結構方面，Gephi圖同樣顯示，全球研發網絡中心嵌入的位置差異明顯，既有長期處于網絡外圍即邊緣位置的委內瑞拉、巴基斯坦等國家，也有長期占據顏色較深的中心位置國家，如美國、德國 (圖5中方框圈出)等國家。與美國、德國等長期處于全球研發網絡中心嵌入核心位置的國家相比，我國盡管長期處于邊緣位置，但近年來也出現了向核心位置嵌入的積極勢頭，變化可喜。

3.2 全球研發網絡中心嵌入位置因素分析

本文構造了2002—2014年63個國家 (地區)的面板數據，計算了各變量的相關系數矩陣。由于解釋變量之間存在高度的相關性，為了消除多重共線性，本文決定將解釋變量分組，對模型進行分組回歸，根據分組變量，得到主效應模型3個、交互模型5個。為了避免偽回歸情況，首先做了基于HT和IPS的單位根檢驗，檢驗結果表明數據同階平穩，可進行回歸估計。

本文選取的數據是由63個國家在連續14年的不同時間點上的取值集合組成的面板數據，由于面板數據相對于橫截面數據多了一個時間維度，為了使面板數據的估計結果更加穩健，需要在是否考慮固定效應模型和隨機效應模型之間進行選擇。有關面板數據模型類型的確定，本文遵循以下檢驗步驟：首先通過F檢驗、LM檢驗，確定模型類型是混合回歸模型還是固定效應或隨機效應模型；在排除了混合回歸模型的基礎上，通過HS檢驗，進一步確定是固定效應模型還是隨機效應模型。本文的檢驗結果表明，3個主效應模型及5個交互模型均為固定效應模型[21]。本文的地理鄰近和語言鄰近作為重要的解釋變量是不隨時間而變的虛擬變量，由于固定效應模型無法估計不隨時間而變的變量系數，最終采用Hausman和 Taylor的方法對模型進行回歸[22-23]。

表3所示為主效應模型的估計結果，在主效應模型中，模型1～3均加入了外部的地理臨近及語言臨近變量，所不同的是，根據解釋變量之間相關程度的不一樣，為了消除多重共線性影響，模型1～3包含的解釋變量個數及著重檢驗的具體變量不同。不管是以度中心度為被解釋變量的主效應模型，還是以中間中心度為被解釋變量的主效應模型，三個主效應模型的估計結果均顯示，東道國全球研發網絡的中心嵌入位置，確實受東道國內部的主觀意念、客觀基礎及外部的地理臨近等因素影響。以主效應模型2的估計結果為例，模型估計結果顯示，國家經濟開放水平每提升1個單位，則國家全球研發網絡度中心位置上升0.116個單位、介中心位置提高0.118個單位；國家綜合研發實力每提升1個單位，則網絡度中心位置上升0.231個單位、介中心位置提高0.058個單位；地理臨近每提升1個單位，網絡度中心位置上升0.372個單位 (不顯著)、介中心位置提高0.408個單位；語言臨近每提升1個單位，網絡度中心位置上升1.181個單位 (不顯著)、介中心位置提高0.960個單位。說明全球研發網絡中心嵌入位置的提升或下降，確實是由國家經濟開放度、綜合研發實力、技術專業化、基礎通信設施、語言臨近、地理臨近等因素決定的。本文嘗試從東道國內部的主觀意念、客觀基礎及外部的環境因素角度構建影響其全球研發網絡中心嵌入的位置因素框架體系，顯然是正確的。

表3 主效應分組回歸結果

相對而言，國家經濟開放度、綜合研發實力等因素在保持對一國全球研發網絡中心嵌入位置的總體正向作用的同時，這些因素對嵌入位置的正向影響作用在穩定性及大小等方面也表現出一定的個體差異。以主效應模型3為例，模型3同時納入綜合研發實力與技術專業化兩個因素，結果顯示綜合研發實力因素作用效果更加穩定。不管是在以度中心度為被解釋變量的模型中，還是在以中間中心度為被解釋變量的模型中，綜合研發實力因素變量的估計系數都顯著為正。與此相反，技術專業化因素的作用則略顯不穩定，在以度中心度為被解釋變量的模型中，技術專業化因素的作用系數甚至顯著為負。技術專業化因素相對不穩定的原因，說明國家或企業之間的研發創新合作將越來越注重合作國家或企業的創新廣度，而不是深度，并且擁有一定研發創新寬度的綜合研發實力較強的國家通過合作，也易在某專攻領域形成具有一定研發深度的國家，結果導致不管是從寬度角度，還是從深度角度，綜合研發實力國家都易成為其他國家的競相合作國。相對于語言臨近因素，地理臨近因素作用的不穩定 (部分不顯著)則說明隨著交通通信技術的發展，相對承載東道國文化、習俗等在內的語言臨近因素，絕對的時空距離因素更容易突破，結果導致與全球創新中心國家的地理距離的遠近不是決定其嵌入位置差異最為主要的因素，并且地理臨近的國家本身也可能意味著他們的研發創新資源將趨同，他們之間構建國際研發合作關系的可能性會降低，結果反而影響與臨近國家嵌入位置的提高，知識產權保護變量的顯著性也不強。

全球研發網絡中心嵌入的位置因素是綜合的和交互影響的，嵌入位置的提高不是由某一方面的因素單獨決定的。從影響全球研發網絡中心嵌入位置提高的內部因素看，嵌入位置的提高僅有主觀意念不行，或者僅有較強的綜合研發實力等客觀基礎支撐，沒有嵌入的主觀意念也不夠。為了檢驗開放水平等因素對嵌入位置的綜合影響，本文把這些因素兩兩相乘，再次構建交互模型，對影響全球研發網絡中心嵌入位置的因素做進一步實證。

表4給出了語言鄰近與國家經濟開放水平、技術專業化、基礎通信設施、知識產權保護、綜合研發實力等變量的交互回歸分析結果，這里只提供以介中心性被解釋變量的模型估計結果。除了技術專業程度因素外，其他因素與語言臨近組成的交互項中間中心度系數估計均顯著為正。在政策啟示意義上，一方面說明一國全球研發網絡的中心嵌入位置確實不是由該國的經濟開放度等某單個因素影響的，還受該國的經濟開放度、綜合研發實力、技術專業化、語言臨近等因素的綜合交叉匹配情況影響；另一方面則說明語言臨近可能是最為重要的中介調節因素，至于其中的原因，本文認為，作為一國文化、風俗習慣等的外顯載體，語言鄰近在眾多的國際合作伙伴中總會給合作方帶來天然的親切感和信任感，因而更容易與其他因素產生疊加的交互影響。

表4 交互效應分析

4 結論與政策建議

本文打破了過往主要從總體角度關注全球研發網絡中心嵌入動力的研究傳統，深入全球研發網絡中心嵌入的內部，從東道國內部的主觀意念、客觀基礎及外部的語言及地理環境角度全面構建影響網絡中心嵌入的位置因素體系，利用世界各國在歐洲專利局共同申請的專利數據，科學選取影響嵌入位置因素的指標，明確了網絡中心嵌入位置差異受多因素綜合交叉影響的概念。本文的實證結果表明，國家經濟開放水平、知識產權保護、研發實力、技術專業化、地理鄰近、語言鄰近等對網絡中心嵌入位置的影響是復合交叉的，語言臨近正向調節其他因素對嵌入位置的影響。

盡管世界各國的研發創新合作由近及遠，越來越多的國家已嵌入全球研發網絡中，但在嵌入的規模及連接強度整體增加的同時，嵌入的結構卻差異明顯，等級結構森嚴。面對國際分工的進一步深化發展，我國的政策重點已不能再放在對傳統全球價值等級分工嵌入的低端鎖定問題上，而應放在對新興全球研發價值等級分工嵌入的低端鎖定規避問題上。就目前在全球研發價值等級分工中的中心嵌入位置而言，盡管作為最大的發展中國家，我國正逐步從網絡邊緣國向中心國靠近，但嵌入位置并不穩定，隨時面臨被超越的風險，同時也充滿著嵌入高位的機遇。為了進一步提高和穩定我國在全球研發網絡的中心嵌入位置，本文認為，一方面要注意嵌入位置的多因素影響特性，分項提高和改善我國的主觀意念、客觀基礎及外部環境等；另一方面除了需要注意國家經濟開放度、綜合研發實力等因素的單影響之外，還要注意這些因素的復合交叉影響，做到主觀意念、客觀基礎及外部環境的結合。由于語言臨近更容易與其他因素對嵌入位置產生疊加的交互影響，尤其需要通過進一步強化與他國的國際文化交流，降低語言臨近、地理臨近等因素對提高我國在全球研發網絡的嵌入位置的不利交叉影響。