數字化投資對制造企業突破式創新的影響研究

傅國華 王濤 樓潤平 潘依菲

【摘 要】 習近平總書記指出企業持續發展之基在于創新。文章設計了一種面向突破式創新的新度量指標，并以2015—2021年A股上市制造企業為樣本，研究了企業數字化投資對突破式創新的影響。實證結果表明，制造業企業數字化投資對突破式創新存在顯著正向影響，在進行穩健性檢驗后，數字化投資對突破式創新的影響仍是顯著的。數字化投資主要通過知識吸收能力來影響企業的突破式創新；組織韌性正向調節數字化投資對突破式創新的影響。異質性分析表明，勞動密集型、資本密集型、技術密集型企業中，數字化投資對資本密集型企業的突破式創新有顯著正向影響；數字化投資對非國有企業突破式創新的提升更為明顯。研究結論豐富了突破式創新理論成果，為企業通過數字化實現突破式創新提供了參考。

【關鍵詞】 數字化投資； 制造企業； 知識吸收能力； 突破式創新； 組織韌性

【中圖分類號】 F272.3? 【文獻標識碼】 A? 【文章編號】 1004-5937（2023）24-0076-08

一、引言

黨的二十大報告指出，要加快發展數字經濟，促進數字經濟和實體經濟的深度融合，并強調要加快實現高水平科技自立自強，增強自主創新能力。數字經濟已經成為驅動經濟增長的重要力量，在這種背景下，企業需要加快數字化步伐，在數字化、網絡化及智能化的浪潮中增強自身競爭力。數字化投資是企業數字化過程中在硬件軟件方面的投入，能夠幫助企業取得創新成果，增加企業價值[1]。制造業是我國實體經濟的重要組成部分，我國雖是制造業大國，卻非制造業強國，制造產品主要集中在微笑曲線的底部環節。近年來，我國在制造業領域取得了眾多突破性成果，但仍然面臨著高端制造業被“卡脖子”的問題，芯片、光刻機等信息與通信技術（ICT）產品進口比例仍較高。為了擺脫這種困境，需加大數字化投資來推動制造業轉型升級，需要制造業企業取得突破性創新成果[2]。數字化投資是促進我國制造業由中低端水平向高端水平發展的創新性舉措，是幫助我國制造業企業取得創新成果的重要手段，只有在關鍵領域取得突破性創新成果，在關鍵技術方面不再依賴外部，我國方能從制造業大國向制造業強國不斷邁進。

創新是學術界重點關注的話題，目前關于突破式創新研究，主要關注人力資本、質量管理、基礎研究合作等對企業創新績效的影響[3-5]，較少關注數字化投資與突破式創新之間的關系，中介效應和調節效應等機制檢驗也有待進一步完善。此外，已有研究對于如何衡量突破式創新，沒有形成共識。如何衡量突破式創新，是一個難題，而要找到一個有效的度量指標也實為不易。

綜上所述，針對已有研究的不足，考慮到關于數字化投資對突破式創新影響的研究較少，本文擬以2015—2021年滬深A股上市的制造業企業為樣本，對數字化投資與突破式創新的關系進行研究。本文創新點主要有：（1）擬提出一種新的衡量方式，用來衡量突破式創新；（2）引入知識吸收能力作為中介變量，將知識吸收能力分為技術吸收能力和員工吸收能力兩個維度；（3）引入組織韌性作為調節變量。本文通過設計模型對數字化投資、突破式創新績效、知識吸收能力、組織韌性等變量之間的關系進行了實證研究，研究結論能夠進一步豐富企業數字化相關理論成果。

二、理論分析與研究假設

（一）企業數字化投資與突破式創新

企業數字化過程中在數字化硬件、軟件等方面的投入，即為數字化投資[6]。數字經濟時代的到來使得企業不斷加大信息技術等數字化方面的投入，為企業的生產、研發、銷售活動提供更多支持[7]。企業數字化投資為其研發活動提供了更便捷、有效的研發環境，方便研發人員的生產研發工作。同時，隨著數字化水平的不斷提高，企業能夠更精準地掌握客戶信息和知識，了解到客戶的各種需求，從而進行新產品、新服務的探索和開發，在新的領域取得突破性創新成果，為企業開拓新的市場，大幅提升企業競爭力[8]。

突破式創新是企業在產品、技術等方面取得的全新的、突破性的成就，是企業獲取新優勢，搶占新市場的有效舉措[9]。特別是在內外部環境不穩定的時期，激烈的競爭會破壞企業原有的創新范式，企業需要依靠突破式創新取得優勢[10]。在數字經濟時代，數字經濟對突破式創新具有重要影響[11]。數字技術可通過提升創新能力、吸收能力，進而幫助企業取得突破式創新[12]。例如利用大數據技術在資源整合方面的優勢，企業可以更合理地進行資源配置，改變創新模式，取得突破性進展[13]。所以在數字化不斷發展的今天，企業可以利用數字化改善其創新能力。

根據上述研究，本文認為，數字化投資能夠提升企業的大數據分析能力、資源整合能力，推動全新產品、技術的研發，幫助企業實現突破式創新。因此，企業數字化投資能夠對突破式創新產生積極影響，本文提出假設1。

H1：企業數字化投資能促進突破式創新績效的提升。

（二）知識吸收能力的中介效應

1.技術吸收能力的中介效應

企業在大數據、人工智能等方面的硬件和軟件投入能夠不斷提升企業的數字化水平，對企業的技術吸收能力也會產生積極影響。大數據、人工智能等能夠為企業的外部知識獲取提供便利，幫助企業更高效地識別、收集、存儲各種知識[14]。而技術吸收能力對突破式創新有著積極影響。技術吸收能力提高了企業獲取內外部知識的效率，能夠幫助企業對這些知識進行識別、分析、篩選，保留有利于企業研發創新的內容，并將這些知識進行內化，為企業的突破式創新提供指導。

企業數字化投資通過技術吸收能力影響突破式創新。數字化投資從技術層面提高企業的知識吸收能力，提升知識管理水平。技術吸收能力幫助企業構建知識庫，為突破式創新提供知識保障。所以技術吸收能力在企業數字化投資與突破式創新之間存在中介作用，本文提出假設2—假設4。

H2：企業數字化投資對技術吸收能力有正向影響。

H3：技術吸收能力能促進突破式創新績效的提升。

H4：技術吸收能力在數字化投資與突破式創新之間存在中介作用。

2.員工吸收能力的中介效應

企業數字化投資對員工吸收能力有正向影響。企業數字化投資能夠提高員工知識獲取效率，員工可根據自身需要快速獲得所需知識，降低時間成本。企業數字化投資為員工溝通、交流提供了更加快捷有效的渠道，有利于提高知識傳播速度。企業進行數字化投資能夠提高員工的技能和員工吸收能力，從而提升企業創新水平，幫助企業實現技術突破和產品突破。員工吸收能力能夠提升企業知識獲取的效率，降低時間成本，從而企業能將更多的時間用于創新。

數字化投資通過員工吸收能力對突破式創新產生影響。企業的數字化投資為企業提供更多的知識獲取渠道，提高知識轉移、知識分享的效率，從而提高企業的員工吸收能力。而知識吸收能力的提升對企業的創新績效存在推動作用[15]。本文認為，員工吸收能力在數字化投資與突破式創新之間存在中介作用。因此，本文提出假設5—假設7。

H5：企業數字化投資對員工吸收能力有正向影響。

H6：員工吸收能力能促進突破式創新績效的提升。

H7：員工吸收能力在數字化投資與突破式創新之間存在中介作用。

（三）組織韌性的調節效應

組織韌性是組織應對內外部變化，保持自身優勢的一種重要能力，韌性強的企業面對內外部的變化時有著較強的應對能力，能快速解決變化帶來的問題，抓住變化過程中的機遇，增強企業競爭實力，使企業在激烈的競爭中脫穎而出。研究發現組織韌性對組織績效的提升有重大貢獻[16]，并且組織韌性高的企業偏好于突破式創新[17]。企業數字化投資會對突破式創新產生影響，若這個企業擁有較高的組織韌性，就能夠輕松應對數字化投資帶來的各種變化，并借助數字化帶來的優勢去進行突破式創新；若這個企業的組織韌性較弱，它可能會花費更多的時間和資源去處理數字化帶來的問題，隨后才可以開展創新活動。數字化對企業來說是一場變革，企業要增強自身韌性以應對變革產生的問題。所以，本文認為組織韌性在企業數字化投資對突破式創新的影響中存在調節效應，并提出假設8。

H8：組織韌性在數字化投資與突破式創新之間存在調節效應。

三、研究設計

（一）數據來源

本文選取制造業上市公司為研究樣本，區間為2015—2021年，選擇標準是在公司年報中披露有關數字化、人工智能、大數據、物聯網等關于數字化投資的信息。最終共得到130家制造業上市公司的7年面板數據，這些制造業公司主要涵蓋了汽車制造業、通用設備制造業、通訊和電子設備制造業、航空航天制造業等。數據構成方面，數字化投資數據以及知識吸收能力數據來自企業年報，企業專利等數據來自國家知識產權局官網、CSMAR數據庫。

（二）變量選取

1.被解釋變量

突破式創新是本文的被解釋變量。關于突破式創新的衡量，主要有兩種方式，一種是問卷法，如Cheng et al.[18]在調查問卷中利用相關題項對漸進式創新和突破式創新進行了測量；另一種是用專利來衡量突破式創新，如張陳宇等[19]用發明專利來衡量突破式創新，用非發明專利來衡量漸進式創新，本文認為，發明專利中僅有小部分是屬于突破性創新成果。

根據帕累托定律，任何社會中20%的人群占有社會80%的財富。帕累托定律常見于經濟社會諸多領域，例如企業中20%的銷售人員貢獻了企業80%的銷售額，銀行業中20%的儲戶貢獻了80%的存款，商業企業中20%的客戶貢獻了80%的收入。

人們常用專利來衡量創新績效。專利可以分為發明專利、實用新型專利和外觀設計專利，其中發明專利的技術含量最高，最能深刻衡量創新成果。本文認為，專利分布也符合帕累托定律：在發明專利中，20%的專利可以歸類為突破式創新。

因此，根據帕累托定律，本文使用了一種新度量方式，即選取發明專利的前20%來衡量突破性創新，記為BRI。

2.解釋變量

數字化投資是本文的核心解釋變量（DGI）。企業數字化投資可分為數字化硬件投入和數字化軟件投入，數字化硬件投入主要是企業固定資產中有關電子設備和計算機辦公設備等投入，數字化軟件投入主要包括企業無形資產中有關信息系統和軟件等投入。本文在獲取兩部分投入數據后，對兩部分數字化相關投入進行求和，對求和結果取自然對數后即得到數字化投資。

3.中介變量

本文選取知識吸收能力作為中介變量，將知識吸收能力分為兩個維度進行考察，即技術吸收能力（TAC）和員工吸收能力（SAC），以企業在研發方面的投入來衡量技術吸收能力，以企業研發人員全時當量來衡量員工吸收能力。

4.調節變量

本文選取組織韌性作為調節變量（OGR）?，F有研究主要用財務波動、長期增長率等指標衡量組織韌性，如郝素利等[20]用凈資產收益率和凈利潤增長率來衡量。胡冬梅等[21]則選用企業年末的凈利潤差值作為衡量指標。張少峰等[22]選取了凈銷售額增長累積和股票回報率兩個指標，并用熵值法進行處理。參考上述做法，本文認為營業收入增長率、應收賬款周轉率和總資產凈利潤率可以在一定程度上代表企業財務波動和長期增長率，所以整理了這三個方面的數據，并對三者進行了標準化，然后對標準化后的值求和取均值，用所得均值來衡量組織韌性。

5.控制變量

本文選取的控制變量，分別是資產負責水平（AVL）、總資產增長水平（TAG）、固定資產百分比（FAP）、經營性現金流量（OCF）、銷售成本率（COS）和企業員工人數（STA）。其中，經營性現金流量用企業銷售商品提供勞務收到的現金來衡量。

具體定義如表1所示。

（三）模型設定

為驗證數字化投資對突破式創新績效影響，本文構建了模型1：

BRIi，t=α0+α1DGIi，t+βZi，t+εi，t? （1）

其中，下標i代表企業，t代表年份。BRIi，t代表被解釋變量突破式創新績效。DGIi，t是核心解釋變量，Zi，t是包含資產負債水平、總資產增長水平等在內的控制變量的集合。α0代表常數項，εi，t代表隨機干擾項。

為驗證技術吸收能力在數字化投資與企業突破式創新之間的中介效應，本文構建了模型2—模型4：

BRIi，t=α0+α1DGIi，t+α2Zi，t+ε1i，t? （2）

Mi，t=β0+β1DGIi，t+β2Zi，t+ε2i，t? （3）

BRIi，t=γ0+γ1DGIi，t+γ2Mi，t+γ3Zi，t+ε3i，t? （4）

其中，Mi，t表示中介變量，分別用TACi，t表示技術吸收能力，用SACi，t表示員工吸收能力。

為驗證組織韌性的調節效應，本文構建了模型5：

BRIi，t=θ0+θ1DGIi，t+θ2DGRi，t×DGIi，t+θ3Zi，t+ε4 i，t（5）

其中，OGRi，t代表組織韌性，OGRi，t×DGIi，t是組織韌性和企業數字化投資的交互項。

四、實證分析與結果

（一）描述性統計分析

由表2可知，企業之間的數字化投資存在較大差距，本文認為是受到企業類型及其規模的影響。企業總資產增長水平（TAG）、固定資產百分比（FAP）和銷售成本率（COS）的均值分別為0.12、0.17、0.06，標準差分別為0.20、0.13、0.05，相差較小，表明企業之間的成長能力和銷售成本控制能力差距較小。

（二）基準模型回歸分析

由表3中的回歸分析結果可知，模型1中，數字化投資對突破式創新的影響參數為0.17（p<0.01），說明數字化投資的增加能夠推動企業突破式創新績效的增加，H1成立。模型2中，數字化投資對技術吸收能力的影響參數為0.04（p<0.05），說明數字化投資對技術吸收能力有正向影響，H2成立。模型3中，技術吸收能力對突破式創新的影響參數為0.16（p<0.01），說明技術吸收能力對突破式創新績效有積極影響，H3成立。模型4中，數字化投資對員工吸收能力的影響參數為0.05（p<0.01），說明數字化投資對員工吸收能力有正向影響，H5成立。模型5中，員工吸收能力與突破式創新之間的系數為0.32（p<0.01），說明員工吸收能力對突破式創新績效有積極影響，H6成立。

（三）作用機制檢驗

本文在進行中介效應檢驗時參考了Baron et al.[23]提出的中介效應檢驗方法，分別對技術吸收能力和員工吸收能力的中介效應進行了驗證。

在表4中，依照上文檢驗方法，對吸收能力的中介作用進行了檢驗。模型2中，數字化投資對技術吸收能力的影響參數為0.16（p<0.05），模型2通過驗證。模型3中，數字化投資和技術吸收能力對突破式創新的影響參數分別為0.15（p<0.01）、0.12（p<0.05），說明技術吸收能力在數字化投資和突破式創新之間存在中介作用，H4通過檢驗。表4中模型4和模型5是對員工吸收能力的中介作用進行檢驗。模型4中，數字化投資對員工吸收能力的影響參數為0.11（p<0.01），說明數字化投資能夠提升員工吸收能力，模型4通過驗證。模型5中，將數字化投資與員工吸收能力同時對突破式創新進行回歸分析，回歸系數分別為0.14（p<0.01）、0.25（p<0.01），說明員工吸收能力在數字化投資與突破式創新績效之間存在中介作用，H7成立。

為了驗證組織韌性的調節效應，本文根據模型5，將企業數字化投資、組織韌性、企業數字化投資與組織韌性交互項對突破式創新進行了回歸分析。由表4可知，數字化投資對突破式創新有顯著推動作用。模型6中企業數字化投資對突破式創新的影響參數為0.16（p<0.01），數字化投資與組織韌性交互項對突破式創新的影響參數為0.02（p<0.05），說明組織韌性在企業數字化投資與突破式創新之間存在調節效應，并且是正向調節，H8通過檢驗。

（四）穩健性檢驗

為了保證實證分析結果的可靠性，本文進行了穩健性檢驗。首先，對研究結果進行了滯后效應檢驗，企業數字化投資對突破式創新的影響可能存在滯后性，本文對核心解釋變量進行了滯后一期和滯后二期處理，由表5可知，數字化投資滯后一期和滯后二期對突破式創新的影響參數分別為0.11（p<0.01）、0.19（p<0.01），說明在進行滯后性處理后，企業數字化投資仍能夠促進突破式創新的提升。然后對研究結果進行了隨機效應檢驗，由表5可知，數字化投資對突破式創新的回歸結果在1%的水平顯著為正，說明研究結果是穩健的。

同時，本文也選擇變量替代法對實證結果進行穩健性檢驗，分別替換了被解釋變量和核心解釋變量?？紤]到選取發明專利的前20%來衡量突破式創新，可能會將部分突破性專利排除在外，本文就選取發明專利數量的前30%來衡量突破式創新，記為BRI1。核心解釋變量用數字化硬件投入和軟件投入進行替換。從表5可知替換被解釋變量后的回歸結果，企業數字化投資對突破式創新依然有顯著正向影響，研究假設通過檢驗。由表5替換解釋變量后的回歸結果可知，數字化硬件投入和軟件投入對突破式創新的影響參數分別為0.27（p<0.01）、0.19（p<0.01），回歸結果顯著為正，研究結果依然穩健。

（五）異質性檢驗

制造業企業的要素密集度不同，其資本投入對技術創新的影響也會產生差異[24]。因此，制造業企業類型差異可能會導致數字化投資對企業創新績效產生不同的效果。參考張晴等[25]的研究，根據要素稟賦理論，可將制造業劃分為勞動密集型、資本密集型、技術密集型三種類型。本文根據劃分的結果，分別對三種類型制造業企業中數字化投資對突破式創新的影響進行了分析，具體分析結果見表6。

由表6可知，對于突破式創新，勞動密集型企業、資本密集型企業、技術密集型企業之間存在較大差異，企業數字化投資對資本密集型企業的突破式創新影響最大，影響參數為0.36（p<0.05）。數字化投資對勞動密集型和技術密集型企業突破式創新的回歸系數分別為0.09（p<0.05）、0.22（p<0.05），說明在三種類型企業中，資本密集型企業利用數字化可以取得更好的創新效果。

本文根據樣本企業的產權性質，將制造業企業分為國有企業和非國有企業，對研究結果進行了異質性檢驗。由表6可知，數字化投資對國有企業突破式創新的影響參數為0.08（p<0.05），對非國有企業突破式創新的影響參數為0.34（p<0.01），說明對于國有和非國有企業而言，數字化投資均能夠激發突破式創新活力，但對非國有企業的提升效果更為明顯。

五、研究結論與啟示

（一）研究結論

通過對130家滬深A股上市制造業企業2015—2021年面板數據的研究，本文檢驗了企業數字化投資對突破式創新的影響，驗證了技術吸收能力和員工吸收能力的中介作用，檢驗了組織韌性的調節作用。為了保證研究結果的可靠性，對研究結論進行了穩健性和異質性檢驗。本文的具體研究結論如下：

1.企業增加數字化投資能夠為突破式創新活動提供支持，幫助企業在產品和技術的研發中取得突破性進展。企業在硬件數字化和軟件數字化方面的投入能夠促進企業產品、技術、服務等創新，從而促進突破式創新能力的提升，增強企業的創新實力與競爭力。

2.知識吸收能力的兩個維度，即技術吸收能力和員工吸收能力，在數字化投資和突破式創新之間存在中介作用。企業數字化投資對企業的技術基礎、員工的工作環境產生積極影響，從而增強了企業的技術吸收能力和員工吸收能力，這兩者對突破式創新也有著正向影響。

3.組織韌性正向調節企業數字化投資對突破式創新的影響。數字化投資對企業而言是一次轉型升級，韌性強的企業可以更從容地應對數字化過程中的問題，并迅速吸收數字化的優勢，將數字化內化為企業自身的競爭能力，幫助企業在突破式創新方面取得成果。

4.數字化投資對不同類型制造業企業的突破式創新有著不同影響。對于勞動密集型、資本密集型和技術密集型制造業企業而言，數字化投資對資本密集型企業突破式創新的提升作用最為明顯。對于國有制造業企業和非國有制造業企業而言，數字化投資對非國有企業的突破式創新有更顯著的正向影響。

（二）啟示

基于上述研究結論，本文得出如下啟示：

1.政府部門要深入貫徹落實創新驅動發展戰略，不斷完善互聯網等基礎設施建設，引導企業通過數字化實現新的發展。為進行數字化的企業給予適當的資金、技術支持，降低轉型的成本與風險。制定合理的激勵政策，鼓勵企業敢為人先，積極進行新產品、新技術的研發，在核心技術和卡脖子技術方面取得突破，為制造企業營造轉型創新環境。

2.制造企業，特別是資本密集型企業和非國有企業，要把握好數字化投資為突破式創新提供的新機遇，加快硬件數字化和軟件數字化的進程。研究發現數字化投資能夠有效提升企業的突破式創新水平。企業要根據自身實際情況合理引進數字化設備、技術，積極搭建數字信息網絡平臺，拓寬外部信息獲取渠道。構建融入了大數據、人工智能等新技術的創新生態系統，加強與生態系統企業的溝通合作，利用全新模式取得突破式創新成果。

3.企業要重視知識吸收能力的培養。數字化雖然為企業的知識搜尋、知識共享、知識轉移等提供了便利，但更關鍵的是如何將獲取的知識內化為自身的實力，彌補在突破式創新方面的知識空缺。知識吸收能力對企業突破式創新有重要影響。所以，在數字化已成為企業增強自身競爭實力的背景下，制造企業在加大數字化投資的同時，還需增強知識吸收能力，方便企業吸收內外部信息，將它們用于突破式創新。

4.企業要不斷增強組織韌性，以提升應對各種風險的能力。數字化對企業來說雖是一個機遇，但同時也會帶來一定風險，企業只有妥善處理才能獲得數字化帶來的優勢。企業需要持續增強組織韌性，如此才能實現利潤增長和財務績效提高，才能持續進行數字化投資和研發投入，從而在增長、穩定和創新之間保持平衡，實現數字化投資對突破式創新的促進效果，實現組織韌性的正向調節效果。

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