數字化視角下水利工程設計企業轉型升級影響機制研究

薛 松,沙 洲,邱鈴洋

(1.河海大學商學院,江蘇 南京 211100; 2.河海大學項目管理信息化研究所,江蘇 南京 211100; 3.江蘇省“世界水谷”與水生態文明協同創新中心,江蘇 南京 211100; 4.杭州市南排工程建設管理服務中心,浙江 杭州 310002)

當前,全球數字格局正以指數級速度變化[1],國家“十四五”規劃要求構建智慧水利體系[2]。2022年,水利部明確提出智慧化工程建設,加快推進建筑信息模型等技術應用,提升水利水電工程智慧化水平。雖然數字化技術在工程設計領域應用多年,但是水利工程設計企業對企業組織形式、業務流程要求更高,在一定程度上增加了轉型難度,甚至部分企業在數字化轉型升級過程中陷入“不轉型等死、轉型找死”的“轉型悖論”[3-4]。

通過對水利工程設計企業轉型參與要素的研究分析發現,企業轉型困境的深層原因是對轉型所需資源、轉型過程和轉型路徑的認識上存在缺陷[5-7]。蔡陽[8]認為水利工程相關企業的數字化轉型以水利信息基礎設施為基礎,以數字流域、數字水利工程和業務應用為重點。池毛毛等[9-10]認為企業可以通過引入大數據、云計算、人工智能等技術實現生產、運營的升級。陳劍等[11]從數字化賦能提升企業在需求預測、產品設計、定價與供應鏈等環節的運營效率展開研究,為數字化賦能運營能力提供重要參考。劉政等[12]認為企業轉型的關鍵在于組織變革,得出數字化促進組織向下賦權有助于企業效率的提高。楊偉等[13-14]認為創新是企業在日益激烈的市場競爭中占據優勢地位的重要保障,企業的數字化能夠有力的提升企業的創新效益。

綜上所述,現有研究對于企業數字化轉型研究較為充分,但大多從微觀角度對轉型影響因素和驅動機制進行探討,或僅從數字賦能、組織、動態能力等單一角度進行闡述,對于水利工程設計企業轉型升級關注較少,而且未能全面闡述數字化對水利工程設計企業轉型升級的影響機制?；诖?本研究結合結構方程模型(structural equation modeling,SEM)和必要性分析(necessary condition analysis,NCA)從宏觀層面分析數字化背景下水利工程設計企業轉型升級路徑[15-17],以動態能力和企業創新作為中介變量,研究數字化能否作用于水利工程設計企業轉型升級,以及數字化賦能組織對水利工程設計企業轉型升級的影響機制。

1 理論分析

1.1 數字化和資源基礎理論

從現有研究來看,學者們探究數字化影響主要從以下兩個方面展開。宏觀層面上,Majchrzak等[18]認為數字化對社會的影響主要是利用數字技術優化社會運行效率;微觀層面上,Hess等[19]認為企業通過數字化戰略進行數字化創新維持企業競爭優勢。池毛毛等[20]研究發現,企業利用數字化從結構賦能、心理賦能和資源賦能3個維度來實現組織結構的扁平化,加速組織內部孤立信息的傳遞與擴散,從而打破信息屏障。企業應用數字化的根源是突破舊技術對資源的限制,借助數字技術與企業資源相互融合,將企業實體資源數字化編碼,縮短資源提取的時間,便于企業贏得市場主動權。

資源基礎理論認為企業特有的以及難以被同行業者所模仿的資源和能力是企業卓越績效的來源。因此,企業可以通過數字化賦能組織建立難以模仿、難以替代的動態能力以及輔助調整組織內部關系的企業創新文化來實現企業的轉型升級?；谫Y源基礎理論,本研究認為數字化轉型涉及諸多組織要素,包括不同的組織、技術、基礎設施、知識和工具,可利用數字技術增加資源屬性以促進組織發展[21]。

1.2 動態能力理論

水利工程設計企業轉型并不是一蹴而就的,因為轉型涉及水利工程設計企業的人員、組織結構、文化、價值觀等方面,而最重要的是動態能力的形成。動態能力理論是指那些幫助企業創造、擴展和改變生存方式的能力,包括改變其資源、經營能力、企業規模、客戶、生態系統以及外部環境的能力。動態能力作為面向戰略變更的能力子集,具體包括感知能力、獲取能力和整合能力3種主要能力[22-25],感知能力有助于創造和發現機會;獲取能力是指快速吸收利益相關者反饋并高效整合資源的能力;整合能力有助于重新調配資源,快速適應環境變化。

2 轉型升級影響機制及研究假設

2.1 運營數字化、數據分析、治理數字化對創新的影響

數字化轉型不只是信息技術的簡單應用,同時也是組織層面的變革[26]。Liu等[27]提出數字化是數字經濟時代的組織轉型和變革。組織數字化主要有運營數字化、數據分析、治理數字化3種表現形式。運營數字化是指應用數字化幫助企業維持經營現狀和職能運轉,其在水利工程設計企業中主要作用是使資源配置效率得到大幅度提升[28]。數據分析是指依靠數據挖掘和智能決策手段輔助企業做出最佳決策。在數字經濟時代,企業需要根據客戶需求有針對性地進行設計和建造。傳統的決策方式無法適應快速變化的外部環境,依靠經驗做出決策也無法滿足市場變化和跨行業競爭需求。因此組織數字化變革中,數據分析是影響企業轉型的關鍵。治理數字化是指企業利用現代化信息技術加強對組織成員的各項管理,優化組織結構,從而實現組織績效的提升。組織數字化的3種形式對于水利工程設計企業而言具有深遠影響,其帶來先進管理思想的同時合理調配資源,使得組織獲得高質量的管理資源、人才保障以及資金等創新性資源,從而促進企業創新[29]?；诖?提出如下3個假設。假設1:運營數字化對企業創新有正向影響。假設2:數據分析對企業創新有正向影響。假設3:治理數字化對企業創新有正向影響。

2.2 運營數字化、數據分析、治理數字化對動態能力的影響

運營數字化可能導致組織現有結構、實踐、價值觀、角色、技能和文化的根本變革。在組織內部實現資源數據化、組織靈活化,在外部加強信息的收集處理,整合外部資源。現有水利工程設計企業不能像初創企業那樣只專注于項目,相反要依靠數據分析有效地利用并改進現有流程,感知外部變化和客戶需求,獲取外部信息為內部動力,整合企業現有資源(即外部感知和內部整合),使企業能夠實現雙重靈活性。治理數字化是建立在企業家的自身特質和組織經歷歷史磨礪所形成的文化之上?；诖?提出如下假設。假設4:運營數字化對動態能力有正向影響。假設5:數據分析對動態能力有正向影響。假設6:治理數字化對動態能力有正向影響。

2.3 運營數字化、數據分析、治理數字化對轉型升級的影響

數字經濟的興起,使得企業轉型升級成為不可逆轉的趨勢。數字化轉型的技術革命直接影響組織的所有維度,包括組織資本、人力資源、管理實踐、運營、決策。因此,數字化背景下水利工程設計企業轉型是獲取技術和吸收數字知識,豐富和增強組織價值創造的過程。在中國電建集團華東勘測設計研究院舉辦的第二屆數字工程高峰論壇上,與會人員指出,勘測設計行業正面臨前所未有的發展機遇,傳統技術與信息化、數字化的融合正順應了新基建需要的產業升級道路。組織數字化不僅是提升企業和項目管理能力的有效手段,也是工程建設提質增效的制勝法寶。據此,本研究認為組織數字化越高越有利于水利工程設計企業轉型升級,并提出如下假設。假設7:運營數字化對水利工程設計企業轉型升級有正向影響。假設8:數據分析對水利工程設計企業轉型升級有正向影響。假設9:治理數字化對水利工程設計企業轉型升級有正向影響。

2.4 動態能力對轉型升級的影響

項目型轉型升級過程中必然面臨能力不足問題,而動態能力可以促進水利工程設計企業對自身的能力進行開發和協調,調整資源流向,適應商業環境的變化,使轉型進程更加順利[24]。動態能力是多方面的。單一能力的強大不足以支撐企業的轉型,只有相對于競爭對手在感知、獲取、整合的等相關領域的強大,才能夠更好地構建適應環境的組織、整合優勢資源、創新商業模式和響應市場變化。因此,提出假設10:動態能力對水利工程設計企業轉型升級有正向影響。

2.5 企業創新對轉型升級的影響

數字經濟的快速發展,給水利工程設計企業轉型升級帶來新的機遇,但是新技術革命也導致新舊價值觀、系統、程序產生沖突。成員和組織如何適應新的增長動能成為企業轉型要解決的重要問題。因為從組織角度來看,企業創新與數字化轉型密切相關,它可能導致現有結構、價值觀、角色和文化的根本轉型。組織管理者在數字化過程中積極推動數字通信技術的運用,不同部門不同崗位的成員在社會互動的過程中逐步形成共同的心態和文化態度,能夠間接促進水利工程設計企業的轉型升級。因此,提出假設11:企業創新對水利工程設計企業轉型升級有正向影響。

3 研究設計

本研究采用SEM與NCA兩種方法對研究假設進行驗證,SEM主要對前因條件進行充分性分析,NCA則是對前因條件進行必要性分析。必要條件是指產生某一結果所需的條件,沒有該條件則不會產生某一結果[9]。NCA方法彌補了充分性分析不足,通過定量分析方法研究實現某一結果變量所必要的前因條件。

3.1 研究樣本與數據收集

本研究借助調查問卷完成兩個階段的數據收集。預調查階段,通過與專家學者、水利工程設計項目中層管理者進行溝通交流,在了解企業數字化應用以及企業發展相關情況后,查閱相關文獻資料并結合專家建議,編制預調查問卷,進行小范圍預測試,調整問卷題項以確保量表可信度和有效性。正式調查階段,選取水利工程設計領域相關企業作為調研對象,向被調查企業發放調查問卷500份,共收回問卷307份,回收率61.4%,其中有效問卷278份,有效率為90.6%。

3.2 調查問卷設計

問卷的主要變量參考了國內外成熟量表,以提高問卷的效度和信度。對調查問卷中的題項,采用李克特五級量表方式進行測量,見表1。

a.企業數字化(包括運營數字化、數據分析和治理數字化),其中運營數字化(digital operation,DO)的測量是基于池毛毛等[20]的研究,共有4個題項;參考陳劍等[11]的研究設計治理數字化(digital governance,DG)的測量題項,共設計3個測量題項;借鑒Mikalef等[7]對數據分析(data analysis,DA)測量題項的設計共設計4個測量題項。

b.企業創新,參考付劍茹等[29]與楊偉等[13]的研究成果從企業創新(enterprise innovation,EI)角度設計4個測量題項。

c.動態能力,基于Teece[24]的研究設計4個題項對動態能力(dynamic capacity,DC)進行測量。

d.轉型升級,設計4個測量題項對轉型升級(transformation &upgrading,TU)進行測量。

4 結果與分析

4.1 區分信度和效度檢驗

采用SPSS27.0和AMOS28.0軟件進行區分信度與效度檢驗。SPSS27.0軟件主要是對變量進行探索性因子分析(EFA),借助方差最大化正交旋轉方法發現:檢驗統計量(KMO)為0.869,Bartlett球形檢驗在0.001顯著水平下通過檢驗,累計方差解釋率達78.264%,符合效度指標。利用AMOS28.0軟件進行驗證性因子分析(CFA),結果顯示因子載荷在0.8以上,平均提取方差(AVE)均大于0.6(表2),收斂效度良好。此外,所有變量克隆巴赫系數均大于0.8,且組合信度(CR)均大于0.7,變量信度符合要求。表2中加粗數字為AVE開根號值,大于各變量間相關系數,說明因素間具有區分效度。

表2 收斂效度及區分效度檢驗

同時,卡方自由度為1.611,小于其臨界值0.3,近似誤差均方根為0.047,小于其臨界值0.05,標準化根均方殘差為0.0468,小于其臨界值0.05,比較擬合指數為0.983,大于其臨界值0.90,擬合優度指數為0.903,大于其臨界值0.90,非規范擬合指數為0.98,大于其臨界值0.90,調整擬合優度指數為0.876,大于其臨界值0.80,表明模型擬合優度較好。

4.2 共同方法偏差

事前程序控制和事后檢驗能夠對共同方法偏差進行避免和檢測。本研究采用如下方式進行事前控制:①問卷題項盡可能采用前人成熟的量表;②在問卷發放時,根據調查對象自愿性進行隱私保護。事后檢驗上,主要采用Harman單因素檢驗和加入共同方法因子的驗證性因子分析:①進行Harman單因素檢驗,結果顯示特征根大于1的因子超過1個,且第1個因子所占解釋變量比例為34.968%,低于40%的閾值;②構建驗證性因素分析M1和包含共同方法因子的M2,比較M1、M2主要擬合指數之差,得到各擬合指數變化均小于0.03,表明加入共同方法因子后,不存在明顯的共同方法偏差。

4.3 充分性和必要性假設檢驗

通過AMOS28.0軟件對建立的水利工程設計企業轉型升級影響機制進行路徑顯著性檢驗,結構檢驗結果的路徑系數和被解釋方差值如表3所示。3個因變量企業創新、動態能力和轉型升級被解釋的方差分別是34.3%、42.9%和30%。結果表明,運營數字化顯著正向影響企業創新、動態能力和轉型升級(β=0.304,P<0.001;β=0.434,P<0.001;β=0.140,P<0.05,),所以支持假設1、2、3;數據分析顯著正向影響企業創新、動態能力和轉型升級(β=0.222,P<0.001;β=0.215,P<0.001;β=0.123,P<0.05),支持假設4、5、6;治理數字化顯著正向影響企業創新、動態能力和轉型升級(β=0.296,P<0.001;β=0.248,P<0.001;β=0.138,P<0.05),假設7、8、9得到支持;動態能力顯著正向影響轉型升級(β=0.194,P<0.001),假設10得到支持;企業創新顯著正向影響轉型升級(β=0.171,P<0.005),假設11假設也得到支持。

表3 研究假設檢驗

利用R軟件中的NCA包對前因變量的必要性檢驗,首先,使用上限包絡線對前因變量的效應量進行分析,而上限包絡線主要由上限回歸(CR-FDH)和上限包絡(CE-FDH)得到,其中CR-FDH主要適用于連續或者離散的前因與結果變量。本研究使用CR-FDH方法和CE-FDH方法產生上限包絡線,計算其效應量和P,如表4所示,結合效應量d與顯著性水平(P<0.01)可知企業創新和動態能力是轉型升級的必要條件,且達到高水平效應值。然后采用CR-FDH方法分析瓶頸水平結果,而瓶頸水平結果表示前因條件最大觀測范圍內需要滿足的水平值。

表4 NCA必要條件分析結果

如表5所示,要實現60%的轉型升級水平,需要81.1%的運營數字化水平、72.3%的治理數字化水平、82.9%的數據分析水平、84.7%的企業創新水平和46.7%的動態能力水平,因此企業創新和動態能力是轉型升級的必要條件。

表5 NCA方法瓶頸水平分析結果 單位:%

4.4 中介效應檢驗

采用Bootstrapping來驗證動態能力和企業創新對于水利工程設計企業轉型升級與治理數字化、數據分析、運營數字化之間的中介效應。同時,設定Bootstrapping的重復抽樣次數為5000次,中介效應分析結果見表6。結果顯示,動態能力和企業創新在運營數字化、數據分析以及治理數字化對轉型升級影響的中介效應顯著(在95%的置信區間上限和下限均不包含0)。

表6 中介效應的Bootstrapping分析結果

5 結論與啟示

5.1 結 論

a.水利工程設計企業通過數字化有利于形成企業創新和動態能力優勢,最終實現轉型升級。這一結論揭示了轉型升級的運作機制,水利工程設計企業在組織內部實施數字化后,通過運營數字化、治理數字化和數據分析促進企業創新和動態能力的提高,而企業創新和動態能力又直接影響轉型升級,這說明水利工程設計企業通過數字化實現轉型升級是漸進式的。

b.數字化分別通過企業創新和動態能力正向影響水利工程設計企業轉型升級,企業創新和動態能力是水利工程設計企業實現轉型升級的必要條件。這一結論驗證了水利工程設計企業轉型升級過程中企業創新和動態能力的重要性,數字化雖然不是推動轉型升級的必要條件,但是數字化對于動態能力和企業創新的形成不可或缺。形成這一現象的原因可能是,隨著中國經濟的發展,水利工程設計企業信息化、數字化水平不斷提高,這使得企業間的競爭更多是通過動態能力和企業創新來實現。

c.動態能力和企業創新在數字化和水利工程設計企業之間起中介作用。這一結論表明水利工程設計企業通過數字化可以動態感知外部變化,協調自身資源,重組組織結構以適應外部變化,增加水利工程設計企業創新能力,為實現轉型升級奠定基礎。

5.2 啟示

a.水利工程設計企業需要加強數字化基礎設施建設。水利工程設計企業在轉型升級過程中存在著階段性差異,這就要求水利工程設計企業要以數據分析、運營數字化、治理數字化為抓手,增強數據管理績效,使得數據管理更加敏捷智能化,促進動動態能力和企業創新的提升,以點帶線、以線帶面實現企業立體化轉型升級。

b.加強創新管理和落實人才戰略。面對復雜多變的市場環境,水利工程設計企業應利用數字化推動技術創新和商業模式創新,依托內外部創新資源,構建技術創新管理模式和開放的協同創新管理平臺。隨著轉型升級的不斷深入,對于人才的需求日益擴大,水利工程設計企業也必然需要相應的人才強化自身的核心優勢,可以通過加強數字化人才引進與培訓來應對外部環境的劇烈變化。

c.水利工程設計企業在轉型升級的過程中,必須重視動態能力的橋梁作用,企業需將動態能力建設上升到戰略高度。水利工程設計企業在進行設計業務時,不能只專注于自身,還需要動態感知外部變化,從戰略高度思考企業未來發展方向,向前期咨詢和后期服務兩頭延伸。通過協調自身資源,采用矩陣式項目管理組,提高項目管理和控制能力,為企業發展和“走出去”戰略的實施奠定基礎。