山東省化工新材料產業技術協同擴散路徑研究

魯匯智，李勛來，李文琪，李奕興

(1.青島科技大學經濟與管理學院，山東 青島 266061；2.南洋理工大學人文、藝術和社會科學學院，新加坡 639798)

0 引言

與傳統化工材料相比，化工新材料具有技術含量高、附加值高、質量輕、性能優異的特征，日益成為高技術領域應用的核心材料。化工新材料產業包含了高性能膜材料、新能源、生物化學以及電子化學品等多種新材料，是我國發展高端裝備、新能源、生物技術等戰略性新興產業必需的關鍵基礎材料，加快發展高質量化工新材料產業是建設制造強國的關鍵路徑。從關鍵新材料國產化水平來看，我國化工新材料產業的發展水平尚未達到國際先進水平，需要進一步加快產業技術創新、攻克技術壁壘、突破技術瓶頸，壯大產業規模。山東省正在加快實施新舊動能轉換，突破發展高端化工產業，化工新材料產業正面臨新的發展機遇。技術創新是化工新材料產業獲得突破性發展的重要手段，推動新技術的擴散是快速壯大產業規模的必由之路。技術協同擴散是一種能夠通過整合創新技術產業化過程中的多方面資源，幫助新技術快速從實驗室向產品市場的演化，實現新技術提升產業創新能力和生產能力的創新模式。由此，研究多主體協同運作下的化工新材料產業技術擴散路徑具有重要的現實意義。

協同擴散是對合作擴散模式的演化和豐富。目前，國內外學者對技術擴散的研究主要集中在動因、模式等方面。Lawson(2015年)等認為，多主體協同擴散可以實現產業關鍵資源的有效循環，同時在循環的過程中可以定期進行總結積累，幫助技術擴散主體節省信息成本和轉化成本[1]。Yan和Dooley(2013年)的研究表明，科研機構和企業作為技術的供給方和需求方，通過協同擴散體系能夠及時獲得新技術的供需信息和溝通途徑，加快了雙方交換新技術信息的效率，從而降低技術研發風險[2]。Santoro和Ferraris(2016年)根據知識互動的正式化程度和轉移程度，將技術擴散劃分為專利許可、聯合研發、共同參與會議、學術創業、人員交流等10種模式[3]。解學梅和劉絲語(2015年)通過交易成本理論的分析，提出技術協同擴散模型根據專業分工可以將協同擴散模式分為長期聯盟模式、項目開發合作模式、技術開發委托模式等多種類型[4]。顏軍梅(2014年)則根據創新主體的地位將協同擴散模式分為政府推動型、高校主導型、科研院所主導型、企業主導型、聯建型和共建型[5]。張路蓬(2019年)等對全球93家企業人工智能產業自然語言處理技術擴散的實證分析表明，社會資本對新興技術擴散網絡的形成有促進作用[6]。劉剛和劉晨(2020年)研究人工智能科技產業技術擴散機制時提出，只有企業、政府、大學和科研院所等創新主體進行互動，才能形成有效的協同創新機制[7]。

綜上所述，已有對技術擴散的研究成果中，重點關注技術擴散的動因和模式，對技術擴散過程中的多主體協同分析尚有不足，同時也缺少運用定量方法對協同擴散進行實證分析。本文聚焦技術協同擴散系統，以化工新材料技術為紐帶，分析系統內相關擴散主體之間的交互作用，以及推動技術研發創新和產業化的路徑。

1 研究假設

化工新材料技術協同擴散體系中的主體主要包括新材料類科研機構、化工企業、科技中介機構、政府機構和金融機構五方面。科研機構是技術發明者和技術創新源頭，掌握理論知識和創新技術，其開發出的新技術水平直接影響該技術擴散的市場需求。化工企業是技術的接收者，通過將技術轉化為產品來推動技術從技術到產品的生產轉化。科技中介機構具備復雜完善的信息網絡體系，能夠快速有效地獲取和發布最新的新技術信息，在擴散體系中能夠發揮傳播技術創新信息，為相關擴散主體提供咨詢服務的作用。政府機構在協同擴散系統中主要扮演引導者和監督者的角色。金融機構主要為技術協同擴散的開展提供金融服務，如交易擔保、貸款支持、風險投資等。五個技術擴散參與主體之間相互作用并影響化工新材料產業技術協同擴散績效。

1.1 政府機構服務能力

政府機構通過發布政策法規、提供財政補助等政府活動，為新技術協同擴散體系提供政策性保障。新技術協同擴散體系必須要有政府的支持，政府是技術協同擴散體系的引導者。近年來，我國地方政府大力推動“政產學研金服用”的產業創新模式，將科研機構、企業、中介機構和金融機構組合到一起，形成新技術協同擴散體系。在這個技術擴散體系中，政府機構充分發揮自身職能，調動技術擴散各方的積極性，助推新技術的研發和應用，同時出臺多項產業政策為技術產業化過程保駕護航，加快新技術協同擴散的進程，提升新技術協同擴散的質量。

政府政策對于科研機構、化工企業及科技中介機構的創新發展具有重要的激勵作用。政府政策是指政府為保障化工新材料產業技術擴散實現產業化的產業相關政策，主要包括產業發展規劃、技術人才政策、研發補貼政策等政策法規。政府機構的服務能力主要體現在對科技中介機構、科研機構和化工企業的政策扶持，具體如圖1所示。據此提出假設H1：

圖1 政府機構服務能力的作用路徑

H1a:政府機構服務能力對科技中介機構發展具有正向作用。

H1b:政府機構服務能力對化工企業發展具有正向作用。

H1c:政府機構服務能力對科研機構發展具有正向作用。

1.2 金融機構支持能力

資金是技術協同擴散體系運作的關鍵推動力量，技術協同擴散各參與方尤其是作為技術需求方的企業需要大量的流動資金進行技術擴散活動。技術擴散的主要目的是實現產業化，從而取得最大化的經濟收益。因此，只有充足的資金支持，才能促使技術協同擴散體系不斷循環發展。

金融機構作為主要的資金供給方，可以充分發揮資金周轉平臺的職能，通過發放貸款資金等方式為技術擴散主體提供所需資金，解決技術研發、技術中試、技術應用生產等環節的資金問題，為企業的創新發展創造良好的金融環境。金融機構的服務能力主要體現在對化工企業的資金扶持，具體如圖2所示。據此提出假設H2：

圖2 金融機構支持能力的作用路徑

H2：金融機構支持能力對化工企業的發展具有正向作用。

1.3 科技中介機構服務能力

科技中介機構作為第三方機構，能夠在技術供給方和技術需求方中間起到調節作用，是促進技術協同擴散的中間橋梁。一般而言，科技中介機構能夠及時、準確地傳遞最新的科技政策和信息，提供專業的科技服務人才，把握市場最新動態。技術信息擴散作為科技中介機構的主要功能，不僅能夠快速、準確地為用戶提供詳細的技術信息，同時為滿足客戶需求，科技中介機構也會深入挖掘各種有用的信息。此外，科技中介機構專業從事中介信息服務，擁有豐富的資源和途徑來獲取技術信息，具有較廣的信息資源網，對技術信息擴散有較大的推動作用。

1.4 科研機構創新能力

科研機構創新能力是指科研機構的新技術研發能力和研發速度。科研機構內部聚集了大量的高水平技術人員和技術研發實驗設備，能夠投入大量的人力、時間和設備進行新技術的研發。科研機構作為技術協同擴散體系的技術供給方，其核心作用主要體現在通過人才的集聚進行專業知識的整合與應用，研發創新性技術。因此科研機構的創新能力無疑是影響技術協同擴散的關鍵。

當前我國化工新材料產業的發展與國外先進水平仍有相當大的差距，自主創新能力欠缺，科研投入不足已成為主要瓶頸。科研機構是新技術的研發創造者，其在技術研發創新過程中，通過不斷提升創新能力，積累研發經驗，能夠在化工新材料技術研發領域持續發力，培育新的競爭性技術，從而加強化工新材料產業的技術競爭力。

1.5 化工企業創新發展能力

在經濟市場中，化工企業是市場需求的供給者，也是市場信息反饋的接受者。在新技術協同擴散體系中，化工企業是新技術的需求方，企業在該體系中不需要耗費大量的時間和資金進行創新技術的研發，而是作為新技術的接受者，引進科研機構研發的新技術，然后通過自身的生產能力進行產品生產和銷售，實現新技術的產業化應用，既能降低自身技術創新風險，同時也可以加快新技術的擴散。

技術擴散和產業化最終是通過化工企業完成，因此這就使得技術擴散受制于企業的創新發展環境，新技術擴散效果從某種程度上取決于企業創新發展環境的協調性。不同于資本轉移，技術擴散受到多方復雜條件限制，如企業專業人才培訓程度、參與主體技術需求、企業生產發展水平、企業法規完善程度等相關因素。良好的創新合作氛圍對技術擴散可以起到促進作用，當企業創新發展環境與技術擴散不相適宜時，可能對技術擴散起到阻礙作用。因此企業的創新發展環境對技術協同擴散具有重要影響。

科技中介機構、科研機構和化工企業的發展對技術協同擴散績效有直接的影響作用，同時在技術協同擴散過程中，科研機構為化工企業提供技術支持，中介機構則為化工企業提供信息服務，具體過程如圖3所示，據此提出假設 H3、H4、H5：

圖3 中介機構、化工企業和科研機構的作用路徑

H3a:科技中介機構服務能力對化工企業發展具有正向作用。

H3b:科技中介機構服務能力對化工新材料產業技術協同擴散具有正向作用。

H4a:科研機構創新能力對化工企業發展具有正向作用。

H4b:科研機構創新能力對化工新材料產業技術協同擴散具有正向作用。

H5:化工企業創新發展能力對化工新材料產業技術協同擴散具有正向作用。

2 實證分析

2.1 實證模型

基于前述研究假設，本文構建了化工新材料產業技術協同擴散的理論模型。如圖4所示，在模型中，科研機構創新能力、化工企業創新發展能力、科技中介機構服務能力、政府服務能力、金融機構支持能力均對技術協同擴散具有正向影響。

圖4 技術協同擴散理論模式

2.2 指標選取及數據來源

本文所涉及的被解釋變量為化工新材料技術協同擴散績效，解釋變量為科研機構創新能力、化工企業創新發展能力、科技中介機構服務能力、政府服務能力和金融機構支持能力。

2.2.1 指標選取

(1)科研機構創新能力

在技術協同擴散體系中，科研機構創新能力是化工新材料產業發展的核心動力，因此，根據科研機構的發展特點，借鑒李柏洲等(2018年)和張衛國等(2012年)對科研機構創新能力的研究，選取4項指標表示山東省科研機構創新能力[8-9]，如表1所示。

表1 科研機構創新能力指標

(2)化工企業創新發展能力

在技術協同擴散體系中，企業創新發展能力是化工新材料產業發展的重要推動力，因此，根據化工企業的發展特點，借鑒黃秋爽等(2019年)、毛詩棋等(2020年)對企業創新能力和發展能力的研究，選取4項指標表示山東省化工企業的創新發展能力[10-11]，如表2所示。

表2 企業創新發展能力指標

(3)科技中介機構服務能力

在技術協同擴散體系中，科技中介機構服務能力是化工新材料技術擴散的中間橋梁，因此，根據科技中介機構的發展特點，借鑒賀文佳和呂微(2018年)對科技中介機構績效評價的研究，選取4項指標表示山東省科技中介機構的服務能力[12]，如表3所示。

表3 企業創新發展能力指標

(4)政府服務能力

在技術協同擴散體系中，政府服務能力是化工新材料技術擴散的重要保障，因此，根據政府的服務特點，借鑒孫亞靜和尚凱(2017年)以及董雯(2015年)對政府服務能力的研究，選取3項指標表示山東省政府的服務能力[13-14]，如表4所示。

表4 政府服務能力指標

(5)金融中介機構支持能力

在技術協同擴散體系中，金融中介機構支持能力是化工新材料技術擴散的資金基礎，因此，根據金融機構及中介機構的服務特點，借鑒黃偉光(2013年)對金融中介機構績效評價的研究，選取2項指標表示山東省金融中介機構的支持能力[15]，如表5所示。

表5 金融中介機構支持能力指標

(6)化工新材料技術協同擴散績效

在技術協同擴散體系中，技術協同擴散績效是化工新材料技術擴散的結果，因此，根據技術擴散的績效特點，借鑒李金祿(2009年)和吳關芹(2015年)對化工新材料產業發展績效評價的研究，選取3項指標表示山東省化工新材料技術協同擴散的績效水平[16-17]。如表6所示。

表6 技術協同擴散績效指標

2.2.2 數據來源

實證研究所用數據主要來自于《山東統計年鑒(2008—2019)》《中國火炬統計年鑒 (2008—2018)》、山東工業和信息化廳統計數據(2008—2019)、山東省科學技術廳統計數據(2008—2019)。

2.3 研究方法選擇及數據處理

2.3.1 結構方程

本文選擇結構方程進行建模分析。首先結構方程能夠處理多個變量之間的因果關系，以及對潛變量(即不可直接觀測的變量)進行分析。偏最小二乘法(簡稱PLS)是結構方程建模的一種常用方式，該方法的優點在于對樣本數量及分布的要求較低，小樣本數據即可進行分析測算，同時可以解決樣本數據非正態分布的問題，實現較高的數據擬合度。

結構方程模型由測量方程和結構方程兩部分組成。其中測量方程用以描述可觀測變量與其對應的潛變量之間的關系；結構方程在測量方程的基礎上，對潛變量之間的關系進行描述。

2.3.2 數據標準化處理

當指標數據單位不同時，會存在量綱限制，為消除量綱對實證結果的影響，在進行化工新材料技術協同擴散機理的驗證之前，對指標數據進行標準化處理，具體處理步驟如下：

(1)標準化矩陣X

(2)指標數據進行極值處理

正向指標處理：

逆向指標處理：

式 (1)～(3)中：xj為第j項指標值；xmax為第j項指標的最大值；xmin為第j項指標的最小值；xij′為標準化后的數值，表示i樣本的第j個指標，i=1,2,…,m，j=1,2,…,n，其中m為指標數，n為年份。

若所用指標的值越大越好，則選用正向指標處理公式；反之，則選用逆向指標處理公式。

2.4 模型檢驗

2.4.1 數據檢驗

按照結構方程模型的建模要求，首先對標準化后的20項指標數據進行合理性及有效性檢驗，主要是對樣本數據進行效度和信度檢驗。

(1)效度檢驗

本文利用SPSS軟件得到20項指標樣本數據的KMO值為0.742，適合進行因子分析。進一步采用Bartlett球形度檢驗來判斷因子分析的適應性，輸出結果近似卡方值為451.43，P=0.000，適合進行因子分析。結合KMO和Bartlett球度檢驗兩個統計結果，表明山東省化工新材料產業技術協同擴散體系的樣本數據通過效度檢驗。檢驗結果如表7所示。

表7 效度檢驗結果

(2)信度檢驗

Cronbach’s 系數能較為準確的反映被測指標的一致性和內部結構的良好性，因此選擇Cronbach’s系數對20項指標樣本數據進行信度分析。如表8所示，各潛變量的Cronbach’s系數值均高于0.7，表明樣本指標數據內部一致性較高，具有良好的信度。

表8 潛變量信度檢驗結果

2.4.2 模型檢驗和修正

(1)模型檢驗

化工新材料技術協同擴散的影響因素包括科研機構創新能力、企業創新發展能力、科技中介機構服務能力、政府服務能力、金融中介機構支持能力五個影響因素，Bootstrapping方法檢驗結果如表9所示。從表9的檢測數據可得，科研機構創新能力、科技中介機構服務能力、政府服務能力、金融中介機構支持能力和技術協同擴散績效5個潛變量的R2均高于0.7，表明變量對模型有較高的解釋度。按照結構方程擬合度大于0.3的要求，模型擬合度結果為0.912，大于0.3，表明模型的適配度較高，有較好的預測效果。

表9 結構模型檢驗結果

路徑分析是研究潛變量構成的路徑關系，根據計算得到的T值，判別結構方程模型中原始假設路徑的顯著性。通過顯著性判斷假設關系是否成立，本文顯著性判斷的標準為T值>1.96。如圖5所示，共有9個假設關系有待檢驗，利用SmartPLS軟件得到路徑系數的參數估計值，如表10所示。除H2、H5的路徑影響不顯著外，其他路徑都在5%顯著水平下通過了檢驗。

表10 路徑系數檢驗結果

圖5 技術協同擴散結構方程路徑圖

(2)模型修正

如果結構模型不顯著，則可以通過去除路徑系數不顯著的路徑的方式進行模型修正。由于H2、H5路徑不顯著，決定將金融中介機構數量這一變量替換為高新技術產業投資額，刪除化工企業從業人員數量這一路徑，得到修正后的結構方程路徑模型，如圖6所示。對修正后的模型路徑再次進行檢驗，此時所有路徑均通過了5%顯著水平，由此認為修正后的結構方程模型的預測效果優于原始結構模型，檢驗結果如表11所示。

圖6 修正后技術協同擴散路徑圖

表11 修正后模型的路徑系數檢驗結果

2.5 結果分析

通過指標調整和模型檢驗，得到山東省化工新材料技術協同擴散的路徑系數，系數的大小和正負向關系可以說明各因素對技術協同擴散的影響程度。檢驗結果顯示，數據樣本具有良好的信度和效度，構建的結構模型對實際情況預測效果較好，提出的假設關系在檢驗中得到支持，檢驗結果如表12所示。

表12 研究假設檢驗結果

3 結論與建議

以上研究表明，科研機構創新能力對化工企業發展和技術協同擴散績效的促進作用最為顯著，其次科技中介機構技術服務能力對協同擴散績效也具有較為顯著的促進作用，但其對于化工企業發展的促進作用明顯低于科研機構創新能力。政府機構服務能力對科技中介機構、化工企業和科研機構的促進作用相近，都較為顯著。相比之下，金融機構對化工企業的促進作用低于政府機構。根據實證結果，為促進山東省化工新材料產業技術協同擴散，提出以下建議。

3.1 加強科研機構創新能力

科研機構要深入了解山東省化工新材料產業的技術需求，增加在制約山東省化工新材料產業發展的“卡脖子”創新技術方面的研發力度，同時要兼顧新技術研發的材料在其他戰略性新興產業的應用可行性。山東省雖然是化工大省，但是省內現有的科研機構數量和質量還不能很好滿足化工新材料產業創新升級的發展需求，尤其是創新材料和高端裝備專用材料方面的研發。對此政府要持續加大財政和政策支持，財政資金首先重點支持具備研發核心技術的科研機構，同時加大高技術人才的引進力度，從資金和人才方面提升科研機構的研發創新能力。

其次，科研機構要加大與企業合作力度，提高科技轉化效率。目前創新技術不能轉化為產品應用到下游市場是制約山東省化工新材料產業發展的另一難點。對此，科研機構要利用多方面的渠道與存在技術需求的化工企業建立合作，形成技術轉讓、合作開發等模式，借助共同承擔新項目或新技術的研發工作加強合作，將自身研發的創新性技術結合企業的生產能力，通過應用新技術生產和銷售新產品，最終實現創新技術的產業化應用，達到科技成果全生命周期的轉化效果。同時與化工企業合作也能夠幫助科研機構避免研發過程中出現偏離產業實際的研發風險。

3.2 加強化工企業創新發展能力

化工企業應加快推進產業集中度提升的步伐，做大做強化工新材料企業。從創新角度來講，化工企業要增強創新網絡開放性，通過加強與大學或研究機構、科技信息機構、咨詢服務機構等的聯系匯集多方資源，整合區域內外創新資源，實現企業技術創新規模效應。

從資金角度來講，要加大對化工企業發展新材料技術的資金支持。研發資金投入是推動化工企業利用新材料技術、實現技術產業化擴散的助推力，化工企業要實現在產業的彎道超車，必須要引進創新技術。引進新技術意味著要花費巨額技術研發經費，大多數情況下企業僅僅依靠自有資金難以實現，此時可以借助外部資金支持，如政府的技術研發補貼、新產品免稅政策、銀行科技貸款、公開市場融資等途徑。完善的融資網絡和充裕的資金，能夠激發化工企業加強化工新材料產業發展的積極性，保障技術引進和產品創新的成功率。

3.3 加強科技中介機構服務能力

從宏觀層面，山東省要進一步健全產業技術中介服務體系。鼓勵科技中介機構參與化工新材料技術交易，發揮自身的信息網絡作用，及時收集和發布最新的化工新材料技術信息，為技術供給方和需求方搭建溝通聯系平臺。同時進一步加強技術服務咨詢交易平臺建設，促進新技術的轉讓交易，讓科技中介服務機構發揮服務優勢和市場優勢，解決技術市場交易難題。

從微觀層面，政府和科技中介機構要加強從業人員的素質建設。從業人員的自身素質決定了科技中介服務水平，高水平的科技中介服務水平能夠提升新技術在協同擴散體系中的擴散速度，因此必須加快出臺專業化的從業人員培訓體系，提升從業人員的專業知識、市場服務等方面的能力。

3.4 加強政府服務能力

政府作為化工新材料產業發展的引導者，要充分發揮政府引導職能，定期走訪地方化工企業，及時充分了解企業和產業的發展需求和痛點。并以此制定化工新材料產業發展的產業規劃和獎補政策，激勵技術協同擴散各個主體積極參與新技術的研發和轉化，加快山東省形成良性可循環的技術協同擴散體系，進而提高全省化工新材料產業的整體競爭力。

3.5 加強金融機構支持能力

金融機構的支持能力是促進企業技術成果轉化的重要力量。商業銀行作為金融機構的重要組成部分，要積極為符合條件的化工企業提供金融貸款等相關服務，促進其新技術成果加快轉化，并且可與商業保險公司共同開展對化工企業科技創新及技術成果轉化的融資擔保服務，分散化工企業在技術成果轉化過程中的投資風險，增強自身服務支持能力。

其次，要加強多層次資本市場對化工企業的服務能力，鼓勵省內符合條件的化工企業通過掛牌、IPO上市等多種途徑進入資本市場，借助資本市場為化工企業提供大量的創新發展資金，規范企業治理水平，為化工企業技術研發和推動技術協同擴散提供資金和制度保障。