
















摘 要: 數字技術已逐漸被制造業企業采用。為探明數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響機理,以企業協同合作為中介變量,國外技術引進和國內技術購買為調節變量,構建數字化投入影響制造業產業鏈創新鏈融合的機理模型。選取2012—2020年中國制造業面板數據,采取層級回歸和Bootstrap方法實證檢驗數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響機理。研究發現:數字化投入對產業鏈創新鏈融合有顯著正向影響;數字化投入通過影響企業協同合作,對制造業產業鏈創新鏈融合產生影響;國外技術引進在數字化投入對企業協同合作的影響中有調節效應;國內技術購買在數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響中有調節效應。政府應加快數字產業發展,引導企業共享生產數據,完善并運用數字技術輔助技術攻關;推動數字技術創新,加快數字技術應用成果轉化。
關 鍵 詞: 數字化投入; 制造業; 產業鏈; 創新鏈; 知識系統; 經濟系統; 協同合作
中圖分類號: F124.3"" 文獻標志碼: A"" 文章編號: 1674-0823(2024)06-0625-10
《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出加快數字化發展,促進數字技術與實體經濟深度融合,賦能傳統產業轉型升級;整合優化科技資源配置;促進各類創新要素向企業集聚;加強原創性引領性科技攻關;謀劃布局一批未來產業①。數字技術在制造業中的應用會使企業原有的生產方式和管理模式產生巨大變化,這種對企業有利的改變將會促進制造業數字化轉型。制造業數字化轉型不僅影響企業搜尋、整合創新資源的成本,也會影響現有制造業中不同創新主體的協同合作。不同創新主體的協同合作會影響企業整合各類創新要素和科技資源的能力,進而影響現有制造業產業鏈與創新鏈融合,影響未來產業布局。
在產業鏈創新鏈融合方面,高洪瑋從理論層面對推動產業鏈創新鏈融合進行研究[1]。張其仔提出在數字化轉型背景下,產業鏈的現代化需要與創新鏈融通發展[2]。晏文雋等提出數字技術能加強產業鏈和創新鏈聯系,提高創新鏈活力[3]。邢超從產學研協同合作方面對產業鏈與創新鏈融合進行研究[4]。
在數字化轉型對產業鏈影響方面,余東華等指出數字技術能驅動產業鏈群發生變化,推動產業組織創新[5-6]。石先梅指出制造業數字化轉型能提高產業鏈韌性[7]。吳友群等指出制造業數字化轉型可以降低企業交易成本[8-9]。白雪潔等指出數字化轉型有助于構建現代化產業體系[10]。劉洪愧等指出數字化轉型可以推動全球產業鏈發展[11]。NASIRI等指出企業數字化轉型可以推動智能技術發展,從而改善關系績效[12]。SU等指出數字經濟對產業結構轉型升級產生積極影響[13]。
在數字化轉型對創新鏈影響方面,常歆等指出制造業數字化轉型可以提高其創新效率[14]。韋莊禹等指出數字經濟發展可以提高企業資源配置效率[15-16]。張國勝等提出數字技術賦能我國制造業企業技術創新[17]。GHOBAKHLOO等指出制造業可以利用數字技術開發精益數字化制造系統[18]。WU等指出數字技術的云設計和制造將徹底改變設計創新[19]。LI等指出企業數字化轉型可以促進企業創新[20-21]。
通過對相關文獻的梳理,本文聚焦數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響機理,探究企業協同合作在其中的作用,為制造業產業鏈創新鏈融合提供參考和建議。
一、理論分析與研究假設
(一) 產業鏈與創新鏈融合
產業鏈與創新鏈融合是指利用產業鏈的經濟優勢和實際生產信息,彌補創新鏈研發資金不足和研發脫離實際的短板;利用創新鏈的先進知識,解決產業鏈高端技術不足的痛點。產業鏈與創新鏈分別屬于不同的系統,產業鏈是經濟系統的主體,創新鏈是知識系統的主體。產業鏈與創新鏈的融合就是經濟系統與知識系統的融合,表現為生產主體與創新主體的融合、產業發展與科技創新的融合、產業化應用與原始創新的融合,而產業鏈和創新鏈融合的關鍵就是市場競爭和市場需求[22]。
產業鏈與創新鏈融合有兩條路徑:一是圍繞產業鏈部署創新鏈;二是圍繞創新鏈布局產業鏈。第一條路徑是從產業需求出發,經歷“產業需求—關鍵核心技術攻關—科學原理突破”三個關鍵環節;第二條路徑是從科學原理出發,經歷“科學原理突破—科技成果轉化—新興產業鏈形成”三個關鍵環節[23]。這兩條路徑是市場需求推動科技發展和科技發展推動產業升級的過程。可以看出產業鏈與創新鏈存在實際的聯系,產業發展和科技創新的不斷循環構成產業鏈與創新鏈融合的雙螺旋結構,影響著產業鏈與創新鏈的融合。
(二) 數字化投入與制造業產業鏈創新鏈融合
數字化投入會推動數字技術在企業中的應用,從而會對制造業企業原有產業鏈與創新鏈融合產生一定的影響,具體表現在兩個方面:一是影響企業原有生產制造過程。數字技術的應用使企業可以采集和利用生產制造過程中的數據,將數據與傳統生產要素結合,優化企業內部生產結構[24]。同時,企業在組織戰略活動中應用數字技術不斷應對和解決危機[25],能夠提高企業原有生產制造過程的韌性[26]。二是影響產業鏈與創新鏈中的信息傳輸效率。數字技術在制造業產業中的應用可以提高企業的信息化水平,加快市場競爭,提高市場需求信息在產業鏈與創新鏈之間的傳輸效率[27]。市場競爭和市場需求信息在產業鏈與創新鏈之間傳輸效率的提高,能夠增強知識系統和經濟系統的聯系,推動產業鏈與創新鏈的交流與發展。因此,本文提出如下假設:
H1 數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合具有積極的正向影響。
(三) 數字化投入與企業協同合作
數字化投入會加劇市場競爭的激烈程度,導致產業鏈創新鏈融合的外部環境發生變化,進而對產業鏈創新鏈融合產生影響。通過協同理論可知,當外界環境變化對現有系統產生影響時,復雜系統中各子系統通過自組織作用使系統從無序向有序演化。系統通過協同作用,自發地形成時間、空間和功能上的有序結構,例如企業內部的協同合作、不同企業之間的競爭合作以及不同系統之間的協同合作。雖然不同系統屬性不同,但是系統之間的相互影響和相互合作會對現有產業結構產生影響。通過產業結構理論可知,協調是實現產業結構合理化最為重要的一種方式。只有多區域、多行業、多主體之間形成互補互促的協調發展局面,才能激發各主體間的關聯效應。隨著協同理論和知識管理理論的不斷發展,可將知識協同看作企業為實現戰略目標而將內外部技術與知識能力集合起來的一種戰略手段。知識協作可以有效地抑制知識隱藏行為,降低創新阻力[28]。數字化投入帶來的數字技術發展不僅會豐富研發人員的知識[29],而且會促進不同主體之間的知識合作,增強知識溢出效應。知識基礎觀認為知識是企業最重要和最具戰略意義的資產,企業是一個知識處理系統,要利用好知識系統中的先進知識,就需要與不同企業通過協同合作處理和利用知識。因此,本文提出如下假設:
H2 數字化投入對企業協同合作具有積極的正向影響。
(四)" 企業協同合作的中介效應
產業鏈和創新鏈都有自己的優勢和不足,為更好地發揮自身的優勢,彌補自身的不足,產業鏈與創新鏈中的企業主體會選擇與其他創新主體協同合作。創新主體間的協同合作可以拓寬知識的傳播渠道,促進創新主體間的資源整合,提高產業鏈與創新鏈整體的知識積累水平和創新水平[30]。創新主體間的協同合作是在市場競爭和市場需求環境下進行的,因此技術創新成果可以很好地滿足產業需求。數字化投入帶來的數字技術發展通過提高創新主體的溝通效率,加深創新主體間的聯系,提高創新主體間的協同合作水平。創新主體間協同合作水平的提高,可以更好地整合創新生態系統的經濟與創新資源,從而促進制造業產業鏈創新鏈融合。因此,本文提出如下假設:
H3 數字化投入可以通過推動企業協同合作來促進產業鏈與創新鏈融合。
(五)" 國外技術引進的調節效應
國外技術引進將對我國現有技術進行提高和補充。國外技術的引進不僅會加劇現有的市場競爭,而且會吸引制造業相關研發人員對新技術進行研究與模仿。對新技術的消化與吸收能夠幫助制造業研發人員理解和學習新的知識,幫助我國縮短相關技術自主研發的時間。對國外引進技術的轉化需要不同創新主體協同合作,共同消化吸收相關的技術知識。只有不同創新主體加強協同合作,才能更全面地理解和更快速地掌握新技術。因此國外技術引進將對協同合作產生積極正面的影響,從而本文提出如下假設:
H4 國外技術引進在數字化投入對企業協同合作的影響中具有調節作用。
(六)" 國內技術購買的調節效應
國內技術購買有助于本國技術創新的可持續發展。制造業技術創新將國內知識系統和經濟系統聯系起來。新技術的研發必須滿足市場需求,才能推動新技術的銷售和應用,有利于創新的可持續發展。在產業鏈與創新鏈融合的過程中,國內技術購買有助于推動國內創新鏈的技術創新和知識系統發展。同時,國內技術購買表明國內技術與國外引進技術的差距縮小,有助于國內產業鏈以更低的價格獲取自身發展需要的技術。隨著國內外技術差距的縮小,可能使國內企業對新技術研發的需求不如以往迫切,從而導致其對產業鏈創新鏈融合的影響程度降低。因此,本文提出如下假設:
H5 國內技術購買在數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響中具有調節作用。
(七)" 模型假設
基于以上分析,本文研究數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響,以國外技術引進和國內技術購買為調節變量,以企業協同合作為中介變量,構建理論模型如圖1所示。
二、研究設計
(一)" 樣本選擇與數據收集
本文以《中國工業統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》和《中國投入產出表》等資料的制造業數據為樣本,通過對制造業細分行業進行對比來判斷數字化投入對不同制造業產業鏈創新鏈融合的影響。對部分年份缺少的數據,本文借鑒張陳宇等的方法,使用插值法進行補全[31]。本文根據中國投入產出表部門分類標準與陳曉東等的方法對制造業產業鏈進行劃分[32],詳見表1。為最大化地保證數據有效性和可獲得性,本文將研究區間設置為2012—2020年。
(二)" 變量選取與測度
1. 被解釋變量
制造業產業鏈創新鏈融合(Integrationit)。本文通過計算制造業產業鏈i的t年有效發明專利數占t年國內有效發明專利數的比例,來衡量細分制造業產業鏈i與創新鏈融合程度[33]。當Integrationit較高時,表示產業鏈i與創新鏈融合程度相對于其他行業較高,創新鏈中的知識與技術已經逐漸轉移到產業鏈i中,同時產業鏈i為創新鏈發展明確方向;反之,則說明產業鏈與創新鏈融合程度較低。
2. 解釋變量
數字化投入(Digitit)。本文參考黨琳等的方法,將數字經濟產業投入作為衡量指標[34]。數字經濟產業投入能間接反映相關產業鏈中運用的數字成分。數字經濟產業投入得越多,制造業應用的數字技術就越多,數字技術就越有可能對企業生產管理產生影響,促進產業鏈整體出現新的技術生態。數字經濟產業借助《數字經濟及其核心產業統計分類(2021)》來確定。
對于數字化投入的測度,本文參考謝靖等的方法[35],采用直接依賴度這個相對指標對直接消耗系數進行改善,測算公式為
aik=xikXk (1)
式中:aik代表產業i對產業k的直接消耗系數;xik代表產業k生產中直接消耗產業i的價值量;Xk代表所有行業對產業k的總投入價值。
bik=aik∑ni=1aik (2)
式中:bik表示產業i對產業k的直接依賴度;∑ni=1aik代表其他產業對產業k的直接消耗系數之和。本文關注的是制造業的數字化投入,參考許憲春等的方法[36],根據《中國經濟普查年鑒》提取相關產業的數字經濟部分進行精準分析。
3. 中介變量
協同合作(Collaboration)。本文用R&D經費內部與外部支出總和與制造業國內生產總值的比值來表示。R&D經費內部支出表示企業內部不同部門的協同合作,R&D經費外部支出表示企業與外部創新主體的協同合作。協同合作反映企業在創新活動中可以利用的創新資源情況。我國正在推動企業接入工業互聯網平臺,制造業數字化平臺的發展有助于推動不同創新主體間的協同合作,推動知識系統與經濟系統融合,從而促進產業鏈與創新鏈融合。
4. 調節變量
國外技術引進(Import)和國內技術購買(Purchase)。對于國外技術引進,本文用引進國外技術經費支出與制造業企業技術獲取和技術改造經費之和的比值來表示。對于國內技術購買,本文用購買國內技術經費支出與制造業企業技術獲取和技術改造經費之和的比值來表示。本文用解釋變量和調節變量的交互項來反映數字技術的獲取情況。國外技術引進會給制造業行業帶來國外的技術,吸引制造業不同創新主體相關研發人員對新技術的研究,能夠加強不同創新主體的聯系與合作。國內技術購買有助于國內創新的可持續發展,有利于促進產業鏈與創新鏈融合。
5. 控制變量
第一,外商投資(Investment)。本文用制造業外商資本與全行業外商資本的比值來衡量外商投資水平。一般而言,外商資本投資的企業是外商認為有很大發展前景的企業,其創新能力相對較高。同時,外商投資的企業更容易引進國外技術,這會加劇現有的市場競爭。
第二,融資約束(Finance)。本文用制造業細分產業鏈利息支出與制造業資產總額的比值進行衡量。融資約束低代表相關細分產業鏈企業還可以從金融市場獲得更多的資金支持,企業可以用更多資金購買新技術或進行自主創新。
第三,行業規模(Size)。本文用制造業細分行業總產值與制造業整體總產值的比值來表示。行業規模越大,表明該行業在制造業總體中對人們生活的影響越大,說明該行業有更多資源進行創新。
三、實證結果與分析
(一)"" 描述性統計與相關性分析
在對變量進行回歸分析之前,首先對變量進行描述性統計分析和相關性分析(表2、表3)。由表3可以看出,數字化投入、企業協同合作、國外技術引進、國內技術購買和制造業產業鏈創新鏈融合之間存在一定的相關關系。
(二)" 多重共線性分析
為確定變量之間是否存在多重共線性,本文計算變量的方差膨脹因子(VIF),如表4所示。結果表明,最大的VIF值為8.70,低于臨界值10,說明多重共線性對各變量之間相關性影響較小。
(三)" 基準回歸結果
表5是數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合影響的基準回歸結果。第1列是只控制時間和行業固定效應的基準回歸結果。第2~4列是在第1列的基礎上,逐漸加入控制變量后得到的回歸結果。從中可以看出,數字化投入估計系數的符號在5%水平上顯著為正。因此可以初步判斷,數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響顯著。
(四)" 中介效應檢驗
本文采用兩種方式檢驗企業協同合作的中介作用。首先,本文采用BARON等提出的“三步驟”方法檢驗[37]。第一,這種方法要求自變量與因變量之間存在顯著的正相關關系。表6中M1的結果表示,數字化投入與制造業產業鏈創新鏈融合之間存在顯著的正相關關系(β=0.214,Plt;0.001),假設H1得到支持。第二,該方法要求自變量與中介變量之間存在顯著的正相關關系。M2的結果表示,數字化投入與企業協同合作存在顯著的正相關關系(β=0.026,Plt;0.001),假設H2得到支持。第三,在回歸模型中對自變量與中介變量同時進行回歸分析,觀察兩者與因變量之間的相關關系。M3的結果表示,企業協同合作與制造業產業鏈創新鏈融合具有顯著的正相關關系(β=3.687,Plt;0.001),而數字化投入與制造業產業鏈創新鏈融合的相關系數較M1低(β=0.119,Pgt;0.01)。以上結果表明,數字化投入通過企業協同合作的中介作用影響制造業產業鏈創新鏈融合。因此,假設H3得到支持。
其次,為進一步驗證企業協同合作的中介作用,本文進行Bootstrap中介變量檢驗。表7為Bootstrap中介效應模型相關參數,可以看出在95%置信水平上,置信區間均不包含0。表8為Bootstrap對總效應、直接效應和間接效應的檢驗結果,可以看出總效應Bootstrap置信區間為(0.2831,0.3474),不包含0,假設H1得到支持;直接效應Bootstrap置信區間為(0.1965,0.2522),不包含0,假設H2得到支持;間接效應Bootstrap置信區間為(0.0638,0.1274),不包含0,假設H3得到支持。因此,企業協同合作在數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合影響機制中的中介效應顯著。而在表8中可以看出間接效應系數較直接效應系數低,與“三步驟”中介效應檢驗結果相似,進一步說明中介模型具有穩定性。
(五)" 調節效應檢驗
1. 國外技術引進的調節效應
為檢驗國外技術引進的調節效應,本文進行Bootstrap有調節的中介效應檢驗。按照“均值-標準差”、均值、“均值+標準差”來設定國外技術引進的低、中、高三種水平,然后分析不同國外技術引進水平條件下,企業協同合作在數字化投入和制造業產業鏈創新鏈融合中的中介作用。由表9可以看出,數字化投入與國外技術引進交互項的置信區間為(0.0089,0.2967),不包含0,說明國外技術引進在數字化投入對企業協同合作的影響中具有調節效應。表10中數字化投入與國外技術引進交互項,在國外技術引進的低、中、高三個水平下對企業協同合作的影響均顯著,效應系數隨水平升高逐漸增大,且Bootstrap置信區間均不包含0。由圖2可以看出,高水平國外技術引進比低水平國外技術引進對企業協同合作的影響更大,且調節變量對企業協同合作的影響會隨著數字化投入的增加而增大。因此,國外技術引進在數字化投入對企業協同合作的作用中具有積極的調節作用,假設H4得到支持。
2. 國內技術購買的調節效應
為檢驗國內技術購買的調節效應,本文進行Bootstrap調節變量檢驗。按照“均值-標準差”、均值、“均值+標準差”來區分國內技術購買的低、中、高三種水平,然后分析不同國內技術購買水平條件下,數字化投入在制造業產業鏈創新鏈融合中的調節效應。由表11可以看出,數字化投入與國內技術購買交互項的置信區間為(-3.0687,-1.1612),不包含0,說明國內技術購買在數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響中具有調節效應。表12中數字化投入與國內技術購買交互項,在國內技術購買的低、中、高三個水平下均顯著,效應系數逐漸減少,且Bootstrap置信區間均不包含0。由圖3可以看出,隨著數字化投入的增加,低水平國內技術購買比高水平國內技術購買對制造業產業鏈創新鏈融合影響更大。國內技術購買水平越高,說明我國制造業相關技術與國外技術的差距越小,對技術創新的需求程度越低,同時國外高端技術引進給企業帶來的市場競爭危機感越低。雖然過高的國內技術購買水平對制造業產業鏈創新鏈融合的影響效果降低,但是總體上國內技術購買在數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響中具有積極的調節作用。因此,假設H5得到支持
四、結論與建議
(一)" 研究結論
本文從企業協同合作角度,剖析數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的作用機理。利用制造業有效發明專利數構建產業鏈與創新鏈融合的衡量指標,以制造業2012—2020年面板數據為樣本,通過層級回歸和Bootstrap方法對假設模型進行實證檢驗,最終得到以下結論:
(1) 數字化投入對產業鏈創新鏈融合有顯著正向影響。數字化投入給制造業企業帶來新的數字技術,能夠影響企業原有的生產制造過程,改變企業原來的商業模式。數字技術的應用能夠幫助制造業企業接入工業互聯網平臺,企業可以在數字平臺上更快速準確地根據自己的需求匹配相關資源,拓寬不同主體間的合作渠道,從而促進產業鏈創新鏈的融合。
(2) 數字化投入通過促進企業協同合作,對制造業產業鏈創新鏈融合產生影響。數字技術能夠擴大知識溢出效應,從而促進企業內部及企業間知識系統和經濟系統的合作,幫助企業內部創新主體在創新過程中獲取更多的創新要素,最終推動產業鏈創新鏈的融合。
(3) 國外技術引進在數字化投入對企業協同合作的影響中有調節效應,國內技術購買在數字化投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響中有調節效應。隨著國外技術引進的增多,數字投入對企業協同合作的影響增加;隨著國內技術購買的增多,數字投入對制造業產業鏈創新鏈融合的影響增加,且低水平國內技術購買對制造業產業鏈創新鏈融合的影響效果相對高于高水平國內技術購買。
(二)" 對策建議
(1) 政府應加快數字產業發展,引導企業共享生產數據,完善并運用先進數字技術輔助制造業關鍵核心技術攻關,實現相關科學原理的突破。數字技術的應用可以使企業更容易地收集和利用自身生產過程的數據,并把數據作為一種要素資源運轉起來。隨著制造業收集數據的不斷累積和數字技術的不斷發展,屬于制造業的AI大模型會不斷完善。AI大模型的應用對制造業的研發起到輔助作用,例如微芯生物在藥物設計階段利用華為盤古大模型將藥物設計效率提升1/3。數字技術和AI大模型對制造業的輔助作用有利于制造業創新,因此要進一步加快數字產業發展,完善制造業的AI大模型,從而更好地圍繞產業鏈部署創新鏈。
(2) 政府應推動數字技術創新,加快數字技術應用成果轉化,實現制造業轉型升級。推動數字技術在制造業企業和產品中的應用,有助于數字技術在制造業應用方面的創新。數字技術在制造業應用中的創新有助于推動制造業發展,例如無人駕駛技術和智能掃地機器人。數字技術創新和應用成果轉化能夠促進數字技術在制造業中的應用創新,推動相關制造業產業細化發展,有助于圍繞創新鏈布局產業鏈。
(三)" 研究不足
本文從創新結果上對制造業產業鏈創新鏈融合水平進行衡量,沒有深入考慮經濟系統和知識系統的融合。雖然使用有效發明專利數可以從結果角度反映制造業創新能力,但是對制造業產業鏈創新鏈融合水平的衡量不夠全面,在后期研究中需要完善制造業產業鏈創新鏈融合水平的衡量標準。
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Impact mechanism of digital investment on integration of manufacturing
industry chain and innovation chain
GUO Mingshun1, MA Yueyang1, LIU Yanbo1,2
(1. School of Management, Shenyang University of Technology, Shenyang, Liaoning 110870, China; 2. Institute of Higher Education, Shenyang Agricultural University, Shenyang, Liaoning 110866, China)
Abstract: Digital technology has gradually been applied to manufacturing enterprises. In order to identify the influence mechanism of digital investment on the integration of manufacturing industry chain and innovation chain, a digital investment mechanism model is constructed, with enterprise collaboration as the mediating variable and foreign technology introduction and domestic technology purchase as the moderating variables. The panel data of Chinese manufacturing industry from 2012 to 2020 are selected, and the hierarchical regression and Bootstrap methods are adopted to inspect the impact mechanism of digital investment on the integration of manufacturing industry chain and innovation chain. Research has found that digital investment has a significant positive impact on the integration of industrial chain and innovation chain; digital investment has an impact on the integration of manufacturing industry chain and innovation chain through enterprise collaboration; foreign technology introduction has a regulatory effect in the impact of digital investment on enterprise collaboration; domestic technology purchase has a regulatory effect in the impact of digital investment on the integration of manufacturing industry chain and innovation chain. The governments should accelerate the development of digital industry, guide enterprises to share production data, prefect and use digital technology in assisting technology development; they should promote digital technology innovation and accelerate the transformation of application results of digital technology.
Key words: digital investment; manufacturing industry; industry chain; innovation chain; knowledge system; economic system; collaboration
(責任編輯:靳文凱)