合作網絡結構洞、鄰域中心性與發明人創新績效

邵桂蘭，許 杰，李 晨，2

（1.中國海洋大學經濟學院，山東青島 266100；2.中國海洋大學海洋發展研究院，山東青島 266100）

1 研究背景

創新是一種集體化的活動，大量實證研究表明，無論對于個人和組織層面的微觀創新，還是對于區域和國家層面的宏觀創新，合作網絡都將產生重要影響［1］。早期的研究基于Coleman［2］的社會資本理論指出，當創新主體嵌入于聚集性較高的合作網絡時，可以獲取更多的社會資本，進而有利于提高創新績效；而后期的研究則基于Burt［3］的結構洞理論認為，相對稀疏的合作網絡中知識信息冗余度較低且交換效率較高，因此在合作網絡中占據結構洞位置的創新主體更具優勢。近年來，對于結構洞理論的實證研究逐漸成為創新領域的研究熱點，然而不同學者使用不同技術類別、不同層面研究對象所得到的結論并不一致，例如李健等［4］基于汽車領域企業層面的研究、付雅寧等［5］基于納米技術領域個體層面的研究、劉國巍等［6］基于電子信息領域區域層面的研究均認為創新主體可以通過占據結構洞位置而獲得優勢；而另一方面，晁藝璇等［7］基于信息技術領域企業層面的研究、楊博旭等［8］基于電子信息領域企業層面的研究卻得到了相反結論。上述實證研究結論的不一致說明，占據結構洞位置是否有利于創新主體取決于廣泛的權變條件。

事實上，針對可能存在的權變條件學界已經進行了部分研究討論，例如王崇鋒等［9］以及段慶鋒等［10］分別分析了企業知識基礎特征、企業技術吸收能力對這一過程的調節作用。綜合來看，目前研究中所涉及的權變條件大都屬于外生于合作網絡的企業異質性，對內生于合作網絡的其他網絡特征的分析則相對較少，少有的例如晁藝璇等［7］的研究盡管基于創新主體個體視角，嘗試探討了合作網絡結構洞與其他合作網絡特征對創新績效的交互影響，卻也并未涉及創新主體在其所嵌入鄰域中的合作伙伴的作用。由于創新主體在合作網絡中不僅面臨著自身合作網絡特征的優化問題，也同時面臨著合作伙伴的選擇問題，因此進一步討論鄰域的影響將在一定程度上對現有研究起到補充作用。

基于上述討論，本研究擬在現有研究基礎上從以下3 個方面進行深入：首先，本研究將提出合作網絡鄰域中心性的概念與量化方法，并分析鄰域中心性作為權變條件在結構洞影響創新績效過程中的調節作用；其次，現有研究大多聚焦于企業或區域層面，本研究則將聚焦于更為微觀的發明人層面，對結構洞的影響以及鄰域中心性的調節作用進行實證分析，以拓展現有研究的研究層面；最后，現有研究對于有待于深化創新的傳統產業涉及較少，本研究則擬以我國漁業為研究對象，以期豐富合作網絡結構洞理論的適用產業范圍，并為實現我國加快推進漁業創新的目標提供決策參考。

2 理論分析與研究假設

2.1 結構洞對發明人創新績效的影響

結構洞理論最早由Burt［11］于1992年提出，認為當發明人的合作伙伴之間存在較少的合作關系時（如圖1 中節點A所示），發明人將通過占據結構洞位置而獲得優勢［12］。一方面，這一優勢體現于信息層面，在聚集性較高的合作網絡中通常知識信息的冗余性較高、價值較低，而在充滿結構洞的合作網絡中，占據結構洞位置的發明人充當了中介角色，可以獲取大量具有異質性的知識信息，根據資源依賴理論，多樣的知識信息將有利于發明人的創新活動［13］；另一方面，這一優勢體現于控制層面，占據結構洞位置的發明人由于擁有大量彼此不存在合作關系的合作伙伴，因此可以控制合作伙伴間知識信息的交流，進而通過不對稱的信息獲益。結構洞理論對合作網絡研究產生了重要影響，后續學者對此進行了大量理論拓展與實證研究，其中大多研究肯定了占據結構洞位置所獲得的優勢，然而亦有部分研究分析了結構洞可能引起的問題，例如在充滿結構洞的合作網絡中，發明人難以被有效率組織協調［14］；發明人間缺乏必要的信任，進而將導致后續合作網絡關系數量的下降［15］，等等。但正如Guan 等［1］的研究指出，盡管結構洞可能產生不利影響，但這些不利影響僅作用于合作網絡整體或某一部分，對于合作網絡中的特定個體而言，占據結構洞位置所帶來的優勢效果更為明顯。綜上，本研究提出以下假設：

假設1：合作網絡結構洞對發明人創新績效具有正向影響。

圖1 結構洞關系

2.2 鄰域中心性的調節效應

中心性是社會網絡分析的研究重點。個體或者組織在其社會網絡中具有怎樣的權力，或者說居于怎樣的中心地位，是社會網絡分析最早探討的內容之一［16］126-152，［17］。常見的中心性測度方法包括程度中心性、接近中心性、中介中心性以及特征向量中心性四類，其中程度中心性與接近中心性又分別被稱為局部中心性與整體中心性，并廣泛應用于合作網絡的相關分析中。在合作網絡中，發明人的程度中心性反映了與其直接相連的其他發明人的個數；而接近中心性則反映了其與網絡中所有其他發明人距離的遠近。學界研究普遍認為，中心性較高的發明人將在合作網絡中獲取到更多的知識信息［18-19］，進而影響其創新績效。由于發明人在合作網絡中不僅面臨著自身合作網絡特征的優化問題，也同時面臨著合作伙伴的選擇問題，因此本研究將重點討論鄰域的影響及其意義。

與中心性的衡量對象不同，鄰域中心性衡量了發明人合作伙伴的中心性水平。較高的鄰域程度中心性意味著發明人的合作伙伴擁有大量其他的合作伙伴。Jackson 等［20］在其提出的合著模型中指出，發明人將從與合作伙伴的合作中獲取兩方面的收益，一方面是合作伙伴對合作項目的直接付出，另一方面則是與合作伙伴之間進行交流所產生的協同效應，然而這兩方面收益都伴隨著合作伙伴對合作項目投入精力的減少而降低。因此，當合作伙伴擁有大量其他合作伙伴時，發明人通過占據結構洞位置而獲取的信息優勢將被削弱。此外，較高的鄰域程度中心性也將帶給發明人合作伙伴更高的聲望；當合作伙伴聲望較高時，發明人更難以阻斷他們之間的知識信息交流，因此占據結構洞位置而獲取的控制優勢也將被削弱。

與鄰域程度中心性不同，較高的鄰域接近中心性僅意味著發明人的合作伙伴距離合作網絡中其他所有發明人的距離更短。由于維持較高的鄰域接近中心性并不需要付出較多的時間精力卻可以獲得合作網絡中更多的知識信息，因此這將為發明人占據結構洞位置而獲取信息優勢奠定基礎。此外，由于較高的鄰域接近中心性并不意味著發明人的合作伙伴具有更高的聲望，因此對于占據結構洞而獲取控制優勢也并無阻礙作用。

綜上，本研究提出以下假設：

假設2：鄰域程度中心性將負向調節合作網絡結構洞對發明人創新績效的促進作用。

假設3：鄰域接近中心性將正向調節合作網絡結構洞對發明人創新績效的促進作用。

綜上所述，本研究設計如圖2 所示。

圖2 本研究設計框架

3 研究設計

3.1 研究對象與數據來源

改革開放以來，我國海洋漁業經濟發展迅速。據《2018年中國海洋經濟統計公報》統計，2018年我國海洋漁業全年實現增加值4 801 億元，占主要海洋產業增加值的比重達14.3%［21］。當前，海洋漁業已被納入我國國家發展戰略，實現海洋漁業的可持續發展具有重要意義［22］。現有研究表明，創新在提升漁業生產能力等方面發揮了重要作用［23］。《全國漁業發展第十三個五年規劃》與《“十三五”漁業科技發展規劃》中也分別提出了加快推進漁業創新，實現漁業科技綜合能力顯著增強的目標。然而，基于合作網絡角度以及發明人層面關于我國海洋漁業創新問題的討論卻依舊較為匱乏，因此，本研究擬對這一問題嘗試進行探討，主要使用專利申請數據構建合作網絡，并以此衡量發明人的創新績效。現有研究表明，專利數據具有客觀性、可比性、實用性、可行性及穩健性等優點，因此被廣泛應用于創新領域的相關研究中［24-25］。本研究所使用的我國漁業專利申請數據，取自國家知識產權局下設的青島知識產權事務中心海洋漁業專利專題數據庫（www.qingdaoip.cn），經過數據清洗后，共得到1985—2018年專利數據76 095 條（以下簡稱“樣本”）。

3.2 合作網絡構建及演化趨勢

本研究所構建的合作網絡以發明人為網絡節點，以發明人間的專利共同研發關系為網絡鏈接，參考Guan 等［1］的研究，采用5年移動窗口的方式對合作網絡進行平滑處理（使用1985—1989年專利數據構建第一個合作網絡，1986—1990年專利數據構建第二個合作網絡，以此類推）。在某一時間窗口內一項專利可由多位發明人共同研發，而一位發明人又可參與多項專利研發，進而形成合作網絡，如圖3 所示。

圖3 發明人合作網絡的構建邏輯

選 取2000—2004年、2007—2011年、2014—2018年3 個時間窗口對合作網絡進行可視化分析，可以得到如下兩方面網絡演化趨勢：一方面，合作網絡規模逐漸增加，表現為網絡中發明人數量以及發明人之間共同研發關系的增加。該趨勢表明，在開放式創新背景下，我國漁業發明人已逐步采用共同研發模式以彌補其在獨立研發模式中知識信息的不足。另一方面，合作網絡連通性逐漸增強，表現為網絡中形成了較大規模的連通分支。該趨勢表明，伴隨著合作網絡規模的增加，知識信息的傳遞由局部直接傳遞可進一步轉換為網絡聚集較遠的間接傳遞。上述兩方面趨勢亦為本研究后續的實證分析奠定了數據基礎。

3.3 變量定義

3.3.1 被解釋變量

3.3.2 解釋變量

式（1）中：pij為發明人i與其合作伙伴j間的共同研發關系對于發明人i而言的相對重要性，其數值等于發明人i與其合作伙伴j之間的共同研發次數占發明人i與其所有合作伙伴之間的共同研發總次數的比重；與的計算方式與類似。

3.3.3 調節變量

本研究的調節變量為鄰域程度中心性（neigh_degree）與鄰域接近中心性（）。程度中心性反映了節點在網絡中擁有的鏈接數量，計算公式如下：

式（2）中，當且僅當發明人i與發明人j之間存在共同研發關系時，；否則。

接近中心性反映了節點距離網絡中其他節點的遠近，計算公式如下：

由于發明人通常擁有多位合作伙伴，因此需要對各位合作伙伴的中心性進行平均，計算公式如下：

3.3.4 控制變量

參考現有研究，本研究還控制了發明人在合作網絡所對應的時間窗口內創新績效總量（）、發明人自身程度中心性（）以及接近中心性（），合作網絡對數節點數量（）、對 數鏈接數量（）以及對數聯通分支數量（，指聯通分支指任意兩個節點間可通過有限網絡鏈接到達彼此的最大分支），合作網絡平均程度中心性（）以及最大聯通分支相對規模（，指最大聯通分支的節點數量占網絡節點數量的比例）等［1，7，9］。其中，創新績效由MATLAB 2019a 編程計算；其他變量由復雜網絡分析軟件Pajek 5.08 計算。

3.4 模型設定

本研究使用專利申請數量衡量發明人的創新績效，并將其設置為實證模型的被解釋變量，由于該變量為計數變量，因此采用普通最小二乘估計量將產生偏誤。Possion 回歸模型是最早也是使用最為廣泛的計數模型，但Possion 回歸要求被解釋變量的條件均值等于條件方差，這一假定在實際應用中常常過于嚴格，為此，人們提出許多替代該模型的方法，其中負二項回歸便是Possion 回歸的一種拓展。由于放松了方差與期望相等的假定，因此負二項回歸更適合于處理計數模型。綜上，本文將使用負二項模型進行回歸分析。

4 實證分析

4.1 描述性統計分析及相關性分析

樣本變量的描述性統計分析與相關性分析結果如表1 所示，被解釋變量發明人創新績效的離散程度較高，結構洞與發明人創新績效具有顯著的正相關關系，初步驗證了假設1。

表1 樣本變量的描述性統計分析及相關性分析

4.2 回歸分析

采用負二項回歸模型進行回歸分析，結果如表2 所示。其中，模型一僅考慮了結構洞對發明人創新績效的直接影響；模型二與模型三分別加入了鄰域程度中心性以及鄰域接近中心性作為調節變量。在模型一至模型三中，結構洞的回歸系數均在1%的顯著性水平下顯著，表明合作網絡結構洞對發明人創新績效具有正向影響，假設1 得以驗證。在模型二中，鄰域程度中心性與結構洞交互項的回歸系數盡管與假設2 的影響方向一致，然而并未通過顯著性檢驗。在模型三中，鄰域接近中心性與結構洞交互項的回歸系數在1%的顯著性水平下顯著，表明當合作伙伴具有較高的接近中心性時，結構洞對發明人創新績效的正向影響將被增強，假設3 得以驗證。此外，在1%的顯著性水平下，WaldChi2 檢驗表明各模型在整體上具有顯著的解釋力度。

表2 基于負二項模型的樣本變量回歸分析

4.3 進一步分析

由于一項專利的完成需要較長的研發時間，因此在以專利衡量創新績效并討論創新績效的影響因素時，現有研究通常將解釋變量在時間維度上進行滯后處理；然而滯后時長的不同設定可能對研究結論產生影響，因此本研究進一步將解釋變量分別滯后2 期和3 期，以驗證研究結論的穩健性并分析結構洞對發明人創新績效影響的時變效應。如表3 所示，模型四至模型六為滯后2 期的回歸結果，模型七至模型九為滯后3 期的回歸結果。各模型中，結構洞的回歸系數均在1%的顯著性水平下顯著為正，且模型四至模型六中的回歸系數均明顯小于表2 中模型一至模型三的回歸系數、明顯大于模型七至模型九中的回歸系數，這表明結構洞對發明人創新績效的影響會隨著滯后時間的增加而明顯減弱；然而即便滯后3 期，該影響依然顯著為正，表明假設1具有較強的穩健性。此外值得注意的是，在1%顯著性水平下，模型五與模型八中結構洞與鄰域程度中心性的交互項均顯著為負（分別為-0.031、-0.038），表明當合作伙伴具有較高的程度中心性時，結構洞對發明人創新績效的正向影響將被削弱；然而這一影響需要較長的滯后時間才能得以顯現（滯后1 期時不顯著），因此假設2 得到部分驗證。鄰域接近中心性的調節效應與表2 中基本相同，不再贅述。

表3 基于不同滯后期的樣本變量回歸分析

5 研究結論與討論

5.1 研究結論

本研究使用1985—2018年我國漁業專利申請數據，逐年構建了以發明人為節點、共同研發關系為鏈接的合作網絡，探究了合作網絡結構洞對發明人創新績效的影響，以及鄰域中心性對該影響的調節作用。基于負二項回歸模型的實證分析表明：首先，結構洞對發明人創新績效具有正向影響，盡管該影響伴隨著時間滯后的增長而下降，然而直至滯后3期仍然顯著；其次，鄰域接近中心性正向調節了結構洞對發明人創新績效的正向影響；最后，鄰域程度中心性負向調節了結構洞對發明人創新績效的正向影響，然而該調節效應僅在滯后2 期后顯著。

5.2 政策建議

基于上述研究結論，提出如下政策建議：（1）對于創新主體而言，在優化自身合作網絡結構的同時也應當合理選擇合作伙伴。合作網絡結構洞發揮信息優勢以及控制優勢的前提是，合作伙伴具有較強的接近中心性與較低的程度中心性，而這類合作伙伴通常是與重要人物有關聯的關鍵人物［16］126-152。（2）合作網絡形成的前提是發明人在合作網絡中的收益大于其成本，因此對于組織層面而言，應當通過搭建創新平臺等方式，提高發明人間的合作效率，降低其信息搜尋成本，進而促使合作網絡不斷演化發展。

5.3 不足與展望

本研究中還存在有待進一步完善與探索的方面：（1）本研究重點考慮了發明人的創新數量而并未詳盡涉及發明人的創新質量，實踐中大多數創新價值較低，而具有極高價值的顛覆性創新往往較少，對于不同價值的創新而言，合作網絡的影響程度以及影響機理可能產生差異，有待進一步研究。（2）本研究使用專利數據量化了發明人的合作關系，而對于發明人間的非正式交流關系并未加以考慮，后續研究可通過問卷訪談等一手數據對此進行刻畫，并對比基于正式合作與非正式交流所形成合作網絡的影響。