產業鏈視角下制造企業提高技術創新效率的組態路徑研究

鄭季良，常書琦

(昆明理工大學 管理與經濟學院， 云南 昆明 650093)

一、引言

制造業是我國的支柱產業，為我國經濟發展作出了巨大貢獻。但隨著中美貿易摩擦的加劇，我國制造業核心技術研發能力不足、自主創新能力缺乏等問題逐漸凸顯。當前，以《中國制造2025》為指導，各種政策文件明確指出要以創新驅動發展作為推進我國制造業轉型升級的重要方針和根本動力。從產業鏈來看，制造業大體可以分為上游和下游產業，上游產業主要為資源型產業，下游產業主要為終端消費型產業，上游產業為下游產業提供工業原料和零部件。在產業稟賦異質性的情景下，上下游制造企業的資源要素及其配置方式不盡相同，技術創新效率存在差異。從整個制造業來看，上下游產業端的技術創新效率的差異影響到升級效應，因此應該重視研究上下游產業端的技術創新效率差異的影響因素和作用機理，采取有差異的提升路徑。上下游制造業的技術創新效率差異大嗎？影響因素有差異嗎？如何找到提高上下游產業創新效率的有效路徑？對這些問題進行研究有利于協同促進上下游制造業的技術創新效率，提升制造業的整體技術創新效率。傳統方法例如回歸分析、計量經濟學分析對影響因素的研究一般是分別考量的，較少考量因素之間的集成效應或組合效應，與實際狀況不夠切合。有效的路徑常常是影響因素的組合效應、集成效應或組態效應，達到滿意或優化的范疇。因此，本文采用組態理論(QCA)，從影響因素的組合效應視角，研究如何提升制造業技術創新效率的組態路徑。考慮到制造業產業稟賦的異質性特征，本文對上下游制造業進行比較研究。

二、文獻綜述

Afriat在1972年提出技術創新效率(TIE)的概念，并指出了技術創新水平的測算方法。之后，學者們運用不同的方法對技術創新效率進行測算和評價，并分析其影響因素和提升路徑。例如，韓東林等運用DEA模型測算《中國制造2025》十大領域企業的技術創新效率[1]，王江等采用DEA-Malmquist方法測算裝備制造業不同行業的技術創新效率[2]，樓旭明等研究智能制造企業的技術創新效率及其影響因素[3]。在研究方法上主要有門檻回歸模型、結構方程模型、Tobit模型等，運用QCA方法對技術創新效率進行影響的文獻還比較少。有關制造業技術創新效率的測算和評價結論是，制造業總體的技術創新效率不高，行業之間發展不均衡。

現有研究一般從內外部視角對企業技術創新效率進行研究。內部因素主要有研發資源(研發人員占比和研發資金支出)、企業規模等；外部因素主要有制度環境、市場需求以及外部資金(政府補貼、金融聚集)[4-6]等。可見，影響企業技術創新效率的因素比較多。但在影響因素研究上還存在以下不足之處：第一，影響企業技術創新效率的因素比較多，但對企業財務績效對創新活動的支撐力度和效應研究不夠充分，雖然企業財務績效的重要性不言而喻，但財務資源畢竟有限，需要用到刀刃上，這就需要深入研究財務資源的配置效應；第二，從產業鏈視角對企業技術創新效率進行比較研究、對影響因素的條件組態效應進行研究的文獻均比較少見。考慮到上下游產業的特征差異，制造業的上游產業端屬于資源型產業，是技術和資本密集型產業，企業規模一般較大，節能減排壓力也更大，為發揮資源型產業在區域經濟增長中的骨干作用，常常得到政府的扶持和補助；下游產業是對初級產品的精加工，規模不一定大，但科技含量相對較高，市場競爭激烈。

基于上述研究之不足，本文主要選取4個影響因素研究對技術創新效率的影響，分別是盈利能力、營運能力和企業規模(內部因素)以及政府補貼(外部因素)。其中盈利能力和營運能力作為衡量企業財務績效的指標，與企業規模、政府補貼等都是區分上下游產業的主要因素。與盈利能力、營運能力有關的概念是營運資本，對營運資本、企業規模和政府補貼的相關研究如下。

(1)營運資本。制造企業的創新活動具有很高的調節成本，而且不確定性強，對盈利能力、營運能力產生很大影響。企業在資金供給不穩定的環境下保持科技創新平穩很重要[7]，這體現出營運資本管理的重要性。營運資本具有兩大特性：調整成本低、變現能力強。當企業內部資金不足、獲取外部融資困難時，企業可以通過調整流動負債的付現和流動資產的變現獲得一部分資金供給，通過營運能力支持創新活動發展。

(2)企業規模。最早對企業規模與技術創新兩者之間關系進行研究的是熊彼特提出的創新理論，隨后學者們對其進行了拓展和補充。國內外學者們的主要觀點可以概括如下：以熊彼特為代表的學者們認為企業規模正向影響技術創新，因為大企業不僅可以通過規模經濟降低創新成本而且組織結構穩定可以降低創新風險；以Gilder為代表的學者們更看好小企業的創新特性，因為相較大規模企業，其對市場適應性強，沒有“官僚慣性”、管理方式更簡化；而以高良謀為代表的學者們認為兩者之間存在非線性關系[8-9]。

(3)政府補貼。指通過政府信用擔保或財政補貼等方式對企業創新活動提供扶持。為鼓勵科研單位和企業的技術創新活動，各級政府以直接或間接方式激勵本地企業的技術研發工作。國內外學者運用隨機前沿[10]、誤差修正[11]、回歸分析[12]、SFA模型[13]等方法定量研究政府補貼對技術創新的影響，實證結果表明：政府補貼有助于緩解企業創新活動資金不足、降低研發不確定性；加大補助力度有助于激勵企業創新活動的開展。

三、 研究設計

(一)變量選取

1.因變量

技術創新效率(TIE)是反映制造業技術創新水平、揭示上下游產業差異的合理指標，本文采用這一概念作為結果變量(因變量)構建評價模型。

2.TIE的4個影響因素

根據文獻綜述，4種因素(盈利能力、營運能力、企業規模、政府補貼)的作用實際上交織在一起，產生復雜的集成效應，客觀上需要從因素的組態效應角度來分析。4種因素對技術創新效率的影響分析框架如圖1所示。

圖1 企業技術創新效率的影響因素分析框架

(二)分析框架

針對制造企業技術創新效率及其影響因素組態研究的薄弱環節，本研究依據以下思路進行：一是從產業鏈視角分別選取上下游企業，評價分析技術創新效率及其差異；二是研究上下游企業中4個要素對技術創新效率的影響及其組合影響(組態效應)的差異，這是研究的重點。對財務資源與特色影響因素的條件組態效應進行研究，獲取資源要素的組態效應和有效的組態路徑，可以為改善、協同促進制造業技術創新效率提供科學依據。

1.盈利能力和營運能力對TIE的影響分析

制造企業的財務盈利能力和資產營運能力分別反映資本的凈收益和資產的使用效率，雖然有關財務績效對企業技術創新效率的影響研究較少，但不能忽視財務績效為創新活動提供資金和資產支持的重要性。

企業獲取收益的高低可以用盈利能力來衡量。在企業日常經營中，盈利能力強意味著企業內部留存收益多，及時為企業創新活動提供充裕和穩定的資金支持。企業的創新活動往往具有一定的保密性，企業盈利能力可以作為投資者是否進行投資的重要參考條件。盈利能力強的企業不僅有內部資金支撐創新活動，而且更易獲得外部投資作為創新活動的補充。

2. 企業規模對TIE的影響分析

規模較大的制造企業資源豐富，具備壟斷優勢，可規避創新產品進入市場后的諸多風險，有助于創新活動開展。尤其是對資源型制造企業來說，企業規模一般較大，資源整合力度強，在避免資源浪費、生態環境破壞等問題的同時，迎合了資源型企業的發展趨勢，可以得到政府以及金融機構的認可和支持，內部優勢和外部環境利好可以促使其技術創新效率提高。

企業規模較小，組織結構簡單，更注重專利的應用和創新產品的引進，與客戶聯系緊密。創新周期相對較短，回報快、可及時根據市場需求靈活調整自身研究方向，特別是注重技術創新的行業，產品升級換代速度快、競爭激烈、對市場的反應敏銳，能隨著市場的變化，快速且不斷地進行創新。

3. 政府補貼對TIE的影響分析

政府主導的各項補貼政策作為政府干預的一種手段，不僅會對外界其他資金的進入形成壁壘，不利于市場外部資金的流通，而且可能取代自有資金，導致創新活動受到影響。肖文等[14]、李平等[15]從不同角度分析了政府補貼對技術創新效率的影響，發現政府補貼具有“擠出效應”，會限制企業創新活動的開展，降低研發效率，而企業自有資金對其提升更為顯著。

四、 上下游產業的技術創新效率評價

(一)技術創新效率評價模型

參考陳萬旭等[16]、趙云等[17]的做法，本節采用超效率DEA模型測算技術創新效率。模型假設如下：

設在模型中決策單元(DMU)共m個，其中一個決策單元有n種投入，s種產出。第r個決策單元的投入表述為xr=(x1r，x2r，…，xsr)、產出表述為yr=(y1r，y2r，…，ynr)，k=1，2，…，m。超效率DEA模型表示為：

(1)

式(1)中：x0為企業創新的投入量，y0為產出量。第r個DMU的權值為λ；DMU的效率值為θ。

參考呂海萍等[18]、龔立新等[19]的做法，基于數據的可獲得性和制造企業的技術創新特點，選擇投入產出指標(如表1所示)。效率的投入指標主要有：(1)資金投入，以無形資產和研發資金投入為代表；

表1 技術創新效率評價指標體系

(2)人力投入，以研發人員占比來表示；產出指標用專利申請數量表示，專利是無形知識的產出，可以表示企業創新活動的成果。

(二)制造業上下游產業的TIE評價結果

運用EMS 1.3軟件，對收集到的132家上下游制造企業技術創新效率進行測量評價，結果顯示：2017年62家上游企業技術創新效率的平均數為0.10，70家下游企業的平均值為0.64，顯然下游制造企業的技術創新效率明顯高于上游制造企業。

五、 上下游產業技術創新效率的組態路徑研究

(一)研究方法

組態理論(QCA)通過總結案例間的共性和異性，對多重并發因果關系進行解釋[20-21]。QCA假定一種現象是由多種因素共同作用而產生的，因素之間的關系是復雜的、非線性的[22]。本文運用QCA中的模糊集定性比較分析法(Fuzzy-set QCA，簡稱FsQCA)研究什么樣的條件組態可以有效提高企業的技術創新效率。該方法適用于樣本數量較少的定性定量相結合的研究。

(二)變量指標選取

本文以技術創新效率作為結果變量。4個影響因素的評價指標選取如下：

(1)營運能力：資產周轉速度快慢反映一個企業的營運能力強弱，因此，選取總資產周轉率作為評價指標。

(2)盈利能力：由于凈資產收益率可以較好的反映企業賺取收益的能力，所以將其作為衡量盈利能力指標。

(3)企業規模：目前，有關企業規模的評價指標有銷售收人、資產總計、員工人數等，這里以資產總計作為評價指標。

(4)政府補貼：選取企業的本期政府補貼金額。數據來源于CMSAR數據庫的上市公司研發創新的政府補貼。

(三)數據來源

以2017年在深滬A股上市的132家重工業制造企業為樣本，其中上游企業選取了5個行業(有色金屬冶煉及壓延加工業，非金屬礦物制品業，石油加工、煉焦及核燃料加工業，黑色金屬冶煉及壓延，化學原料及化學制品制造業)，共62家企業。下游企業選取了6個行業(通用設備制造業，汽車制造業，電氣機械及器材制造業，專用設備制造業，計算機、通訊電子制造業，鐵路、船舶和其他運輸設備制造業)，共70家企業。企業數據來源于CMSAR數據庫和CCER數據庫。

對上游5個行業企業和下游6個行業企業的4個條件變量進行描述性統計，結果見表2、表3、表4。由表2可知，總體來看，上游企業的盈利能力均值略大于下游企業，而營運能力均值略小于下游企業。下游企業的政府補貼均值大約是上游企業的兩倍，上游企業規模均值大約是下游企業的兩倍多。分析上下游企業的政府補貼金額，發現補貼最多的是下游行業的計算機、通訊電子制造業(2 076萬元)，電氣機械制及器械造業(1 836萬元)，這可能是因為，近年來通訊電子產業發展迅速，為推動其核心技術的研發，我國相繼頒布了《中國制造2025》和《信息產業發展規劃》等產業政策，通過多種方式對通訊電子產業的科技創新給予支持。上游產業中的石化、黑色金屬獲得的政府補貼較多，分別為1 209萬元、1 001萬元。

表2 上下游企業原始變量描述性統計表

表3 上游企業原始變量描述性統計表

表4 下游企業原始變量描述性統計表

(四)提升TIE的條件組態路徑實證分析

1.條件變量校準

在FsQCA 3.0軟件中，運用直接法對結果變量(技術創新效率)以及4個條件變量(盈利能力，營運能力，政府補貼，企業規模)進行數據校準，通過分位數設置校準錨點，3個錨點分別為各變量數據的25、50和70分位值[23]。

表5 上游企業各變量校準錨點

表6 下游企業各變量校準錨點

2.前因組態結果

運用模糊集定性比較方法分析技術創新效率的條件組態時，結果會出現中間解(Intermediate Solution)、復雜解(Complex Solution)和簡約解(Parsimonious Solution)3種。與復雜解和簡約解相比，中間解不僅將實際和理論相結合，并且還包括“邏輯余項”，所以選中間解來進行解釋[24]。在企業規模，盈利能力，營運能力及政府補貼的4個因素的復雜影響下，分別對上游制造企業和下游制造企業進行FsQCA分析，得出上游企業高技術創新效率的2個條件組態(方案H1和方案H2)和下游企業的2個條件組態(方案L1和方案L2)，如表7所示。

表7 上下游企業的前因條件組態

3.條件組態效應分析

(1)上游企業技術創新效率的條件組態分析。從表7可見，促進上游制造企業技術創新效率的條件組態方案有2個，方案整體一致性達到0.86，總覆蓋率達到0.45，說明這兩種方案對促進上游制造企業技術創新效率有較強的解釋力。

在上游產業的兩種方案中，營運能力和政府補貼相對來說是最重要的兩個核心條件，盈利能力和企業規模分別在兩個方案中作為輔助前因條件存在。分別分析如下：

方案H1：PROF*OPER*GOV。它表示企業擁有高盈利能力，高營運能力以及高政府補貼，企業就可以達到高技術創新效率的條件。滿足組態H1的企業大都擁有較高的運營能力和盈利能力。高盈利能力和高營運能力為企業的創新活動提供充裕的內部資金供給和穩定的資金調配。但在組態H1中上游企業僅僅具備良好財務績效并不能完全支撐創新的需求，還需要高政府補貼。因為上游企業一般規模較大，且其創新活動難度大，資金需求多，所以高的政府補貼可以緩解產業研發資金不足。在這個組態路徑中營運能力和政府補貼是核心條件，盈利能力是輔助條件。

方案H2：SIZE*OPER*GOV。它表示大規模上游制造企業在提高營運能力的同時擁有高政府補貼，就可以提高技術創新效率。H1和H2具有相似的組態關系，都有核心條件高營運能力和高政府補貼，而組態H2中增加了輔助前因條件企業規模。上文討論了企業規模對技術創新效率的影響，組態H2主要回應的是大企業技術創新優勢論。企業規模大，具有壟斷優勢、資源優勢，再加上高的政府補貼和高營運能力為上游企業提供穩定資金支持，有利于企業創新行為。在這個組態路徑中營運能力和政府補貼是核心條件，企業規模是輔助條件。

(2)下游企業技術創新效率的條件組態分析。從表7可見，促進下游制造企業技術創新效率的條件組態方案也有兩個，方案整體一致性達到0.84，總覆蓋率達到0.48，說明這兩種方案對促進下游制造企業技術創新效率有較強的解釋力。

在下游產業的兩種方案中，財務績效水平(盈利能力、營運能力)和企業規模在以上兩種方案中比較重要，財務績效中的盈利能力和營運能力分別在兩個方案中作為核心條件存在，企業規模在兩個方案中作為核心前因條件缺失，政府補貼在方案3中是輔助條件缺失。分別分析如下：

方案L1：～SIZE*OPER。它表示當下游制造企業規模小，但企業的營運能力強時，企業的技術創新效率高。首先從企業規模的分析可發現，滿足這條組態路徑的企業雖然規模小，但依然能獲得高的技術創新效率。這源于小企業的創新優勢，小企業具備創新活力，但沒有穩定的資金支持創新活動就無法開展，所以在組態L1和組態L2中，都增加了核心條件財務績效。在組態L1中，高營運能力可以為企業創新活動提供資金支持，對緩解小企業的創新活動資金不穩定意義重大。在這個組態路徑中企業規模和盈利能力都是核心條件。

方案L2：～SIZE*PROF*～GOV。它表示當下游制造企業規模小，政府補貼少，但盈利能力強時，企業的技術創新效率高。對比下游企業的組態L1和組態L2，發現組態L2中除了有前因條件企業規模和企業財務績效，還出現了輔助條件政府補貼。一些學者認為雖然政府補貼可以緩解創新活動資金不足，但另一方面政府補貼作為政府干預的手段，限制企業創新發展。當企業具有較少的政府補貼時，企業間的惡性競爭減少，再加上企業規模較小、創新周期短、回報率及時，企業的自有資金以及其他外部資金可以為企業創新活動提供持續且穩定的資金。在這個組態路徑中企業規模和營運能力是核心條件，政府補貼是輔助條件。

(3)上游企業和下游企業組態效應的分析對比

通過分析對比組態H1、H2、L1、L2可以得出，上游企業獲得高技術創新效率的組態效應是高政府補貼和高營運能力，也就是上游企業要想獲得高的技術創新效率不僅僅是自身企業的財務績效要高而且需要政府外部支持；而下游企業獲得高技術創新效率的主要條件是小企業規模和高財務績效，也就是說高營運能力或高盈利能力的中小型下游企業更容易獲得高的技術創新效率。通過以上對比，可知上下游企業獲得高技術創新效率的主要因素都包括高財務績效，而在政府補貼和企業規模上有所不同，上游企業更傾向于高政府補貼，下游企業更傾向于小企業規模。分析其中的原因如下：

上游企業一般為自然資源壟斷性企業，市場競爭壓力小，自主創新的意愿低，再加上其對環境負外部性嚴重，急需政府補貼鼓勵其轉型升級，提高創新能力。且對于資源型企業來說，其轉型升級難度大，需要的資金支持也較多，政府補貼有利于緩解企業創新風險、減少資金約束以及激勵企業創新動力。所以政府補貼是上游企業技術創新效率提升的關鍵因素。同時大規模更有利于上游企業創新，這不僅僅是由于大規模企業內部資源優勢，更是因為當資源型企業規模較大時對資源的利用率高，環境成本較小，可以得到政府以及外部金融機構支持，良好的內部優勢和外部環境促進了上游企業的創新發展。

下游企業相比于上游企業行業競爭壓力大，尤其是中小型企業，規模小、數量多、科技含量高、產品更新速度快，核心競爭力主要依靠創新產品的差異性。為了獲得競爭優勢，小企業更加重視自身的技術創新能力。同時根據下游企業的特點和上文的分析可知，對下游電子、電氣制造企業，政府補貼較多，雖然政府干預可以彌補市場失靈引起的消極影響，為電子信息產業的創新營造良好的政策環境，但產業發展最終驅動力還是來自于市場，政府的補貼可能違背真實的市場需求，導致資源的錯配。亦即，對電子、電氣制造企業的政府補貼效果可能是暫時性的，長遠來看還是應該推廣市場競爭來發展壯大產業。

六、 研究結論與政策建議

(一)研究結論

以國內11個行業中的62家上游制造企業和70家下游制造企業為研究樣本，運用超效率DEA模型測算2017年上下游制造企業的技術創新效率，研究發現下游企業的技術創新效率要大于上游企業，這與實際情況是吻合的。

通過對影響上下游企業技術創新效率的4個資源要素(政府補貼、盈利能力、營運能力、企業規模)統計分析發現：上下游企業的盈利能力均值和營運能力均值相差不大，但下游企業的政府補貼均值是上游企業的兩倍，上游企業規模均值是下游企業的兩倍左右。

應用模糊集定性比較方法(FsQCA)，研究4個條件因素(資源要素)對上下游制造企業技術創新效率的組態效應，結果顯示：上下游制造業提高技術創新效率的有效路徑不同，即資源要素的有效配置方式不同；高財務績效、高政府補貼對上游制造業起到重要作用，企業規模也對其有輔助作用；小規模、高財務績效對下游制造業的作用比較大，較低的政府補貼也可以理解為需要較少的政府干預。

分因素來看，高財務績效對上下游企業的技術創新效率均有顯著提升作用，其中，高營運能力對上游企業技術創新效率提升更為顯著。高政府補貼對上游企業的技術創新效率提升貢獻顯著，規模對上游企業影響大；小規模對下游企業的技術創新效率提升貢獻顯著，政府補貼影響不大，盡管下游產業獲得的政府補貼并不少，2017年甚至多于上游產業。

(二)政策建議

1.加大研發投入力度，提高行業技術創新水平。研發投入對創新意義重大。研發投入的增加是制造業創新發展的前提，特別是高新技術類企業。首先，鼓勵企業在云計算、人工智能以及大數據方面進行投資，以新元素的投入改變傳統制造業創新方式，振興傳統產業。其次，以人為本，強調人才在創新研發中發揮的關鍵作用。創新活動與人才息息相關，特別是當今社會技術更新換代速度快，這不僅要求研發人員對市場敏感度高，更是要求其技術能力高，研發能力強。總之，制造企業技術創新水平的提高，不僅要財力、物力的投入，也要注重人才的引進和培養，這樣才能使企業可持續創新發展。

2.完善政府補貼方式，提高補貼效率。對制造企業進行政府補貼時，應該以市場為導向，強調政府補貼在企業創新活動中的引導支持作用，而不是主導作用，應采取多樣化的政府補貼方式，完善貸款貼息、項目配套、研發補助等方式，不僅應增加財政補貼形式支持企業的創新活動，也應重視各種補貼政策的搭配實施，從而提高政府補貼的效率。其次，政府補貼在創新活動中有效實施，需要有專門的審計部門作為第三方去監管企業補貼金額的使用，根據補貼金額使用狀況和創新項目的完成效果，調整補貼額度，加強政府補助政策的效率，使資源分配更加合理。

3.推進產學研相結合，提高技術轉化能力。提升技術創新效率的一個關鍵途徑是產學研相結合發展。產學研的合作研究主要涉及3類主體，產是產業，學是高校，研是研究所，學校和研究所大多進行的是基礎研究，而產業則涉及研究到成果的轉化，三者相結合，就會貫穿創新活動的整個過程，從研發到應用，到開發再到市場，理論與實踐相結合，更高效地促進制造企業技術創新的發展。在產學研發展過程中，政府應該起到引導的作用，通過政策激勵措施，激發創新主體的創新活力，推動制造企業與高校、研究所的積極合作、協同創新，從而提高制造業創新活動中的技術轉化效率，為制造企業的轉型升級提供強有力的支撐。