知識資源與創新績效
——網絡知識異質性的調節作用

張振剛，楊玉玲

(1.華南理工大學工商管理學院；2.廣東省科技革命與技術預見智庫；3.廣州市大型企業創新體系建設研究中心，廣東廣州 510640)

當前，我國把創新作為驅動發展的第一動力。厘清研發組織創新活動的影響因素，是有的放矢地進行創新活動的前提。由于資源和知識技術要素的有限性，組織間的協同創新成為了主要的科技創新形式之一。協同創新指的是以大學、企業、研究機構為核心要素，以政府、金融機構、中介組織、創新平臺、非營利性組織等為輔助要素的多元主體協同互動的網絡創新模式［1］。一些學者基于網絡嵌入性的視角，把組織的協同創新嵌入到社會化網絡中進行分析。研發組織間的創新合作網絡和知識網絡是已有研究所涉及的兩種社會化網絡。研發組織創新合作網絡中的節點代表各研發組織，兩個研發組織在專利開發等創新活動中的合作關系構成網絡中的連接。知識網絡由知識元素構成，網絡中的節點代表各種知識元素，知識元素在專利等創新成果中的共現關系形成網絡節點間的連接［2］。在研發組織的創新合作網絡方面，Zang［3］基于305 家美國計算機公司1993—2004 年的面板數據，實證研究發現企業結構洞對探索式創新有正向影響，但對利用式創新的影響是負向的。Chuluun 等［4］基于3 838 家企業間的聯系構建企業間網絡，統計分析得出企業在網絡中的中心度對創新績效有顯著正向影響。Yan 等［5］把社會資本劃分為關系資本、結構資本和認知資本3個維度，并基于美國生物技術公司1976—2013 年間的專利數據構建研發機構合作網絡，發現這3 個維度都對雙元創新有顯著影響。在知識網絡方面，宋耘等［6］應用問卷調查的方法，以321 家廣東省制造業企業為樣本，運用層次回歸法和Bootstrap 法分析得出合作創新網絡的密度對企業創新績效具有顯著的正向影響。Guan 等［7］基于納米能源領域的實證研究發現，一個組織的知識元素在知識網絡中的直接連接與該組織的利用式創新成倒U 型關系。Wang等［8］提出，研發人員所具有的知識元素在知識網絡中的中心度與探索新的知識元素成倒U 型關系。此外，也有研究把知識網絡和合作網絡結合起來，分析研發組織在兩種網絡中的結構特征如何影響創新績效。例如，付雅寧等［9］利用USPTO 授權的納米技術領域的專利數據實證研究發現知識網絡結構洞強化了合作網絡結構洞對企業探索式創新的正向影響，弱化了合作網絡中心性與企業探索式創新之間的倒U 形關系。王泓略等［10］以1996—2015 年我國汽車產業142 家整車生產企業為樣本，探究出研發者網絡集聚性與平均路徑的提高有助于提升知識重組的潛在可能性對創新績效的正向作用；研發者網絡平均連接數的上升將提升知識重組協作成本，對創新績效有負向作用；知識基礎關系特征對知識重組與創新績效有顯著的調節作用。

需要指出的是，已有的研究在有些方面尚未涉及：第一，知識是研發組織開展技術創新的基礎，也是研發組織獲得競爭優勢的核心資源。根據知識基礎觀，企業技術創新是對現有知識元素的組合利用，企業自身不同知識元素間的組合活動為企業帶來技術（知識）產出，對提高創新績效、獲取持續競爭優勢具有重要作用［11］。一些研究把一個研發組織所具備的知識視為各種知識元素的集合，并認為創新本質上是研發或實驗過程中對知識元素進行組合或重組的過程［12-14］。在知識網絡中，兩個相連的知識元素可視為一種組合［8］。不同的知識元素所連接的其它知識元素的數量存在差異，這意味著知識元素的組合能力有所不同［15］。相應地，研發組織因所具有的知識元素不同，與其他組織進行知識組合的能力也就有所差別。關于研發組織的知識組合能力如何影響其創新績效，目前仍缺少研究。此外，不同的研發組織所具有的知識元素的數量也有所不同。這意味著研發組織進行知識組合時可選擇的素材存在差異。因此，本文用知識組合能力和知識多樣性來衡量研發組織的知識資源，并檢驗知識資源與創新績效的關系。第二，根據跨層次理論（Crosslevel Theory），創新至少包括了兩個層次。一個是行動者（如研發組織），一個是行動者所嵌入的環境（如創新合作網絡）。兩個層次存在相互影響［16］。因此，需要對兩者的交互作用可能對創新績效產生的影響進行分析。目前，鮮有研究分析研發組織的個體知識特征和創新網絡的整體知識特征的交互作用如何影響創新績效。本文用網絡知識異質性來表示創新網絡的整體知識特征［17］，基于專利數據構建研發組織的知識網絡和創新合作網絡，并檢驗網絡知識異質性對知識資源和創新績效的關系的調節作用。

1 理論基礎與研究假設

1.1 知識組合能力與創新績效

知識元素的組合能力指的是該知識元素與知識網絡中的其它知識元素相連的程度［7］。一個知識元素能連接的其它知識元素越多，則它的組合能力越強。一個研發組織的知識組合能力可以看成是該組織所具有的知識元素的組合能力之和［15］。一個研發組織具有較高的知識組合能力，則該組織與其他研發組織進行知識組合的機會也相應較多。這樣的特征使得該組織可以在與其他研發組織的合作過程中獲取有利于創新的信息或知識，尤其是異質性的知識，并在此基礎上實現創新［2］。除此之外，組織間較多的交流和合作也有利于該組織提高應用現有知識的能力，減少創新的不確定性，進一步提升創新水平［12］。相反，如果一個研發組織的知識組合能力低，則意味著這個組織在知識網絡中的知識可見度低，這可能使得其他組織難以發現與這個組織進行合作的基礎或者這個組織鮮有與其他組織進行合作的經驗或資源［15］。這不利于該組織進行基于知識組合的創新。因此，本文提出：

假設1：研發組織的知識組合能力正向影響創新績效。

1.2 知識多樣性與創新績效

知識多樣性指的是一個研發組織所具有的知識元素的豐富程度［18］。具有一定程度的知識多樣性有利于研發組織創新活動的開展。一方面，知識結構上的多樣性為研發組織提供了可用于知識組合的多種元素，能夠提升組織產生創意的概率，進而提高創新績效［19］。另一方面，一個研發組織是否具有多樣化的知識元素會在一定程度上影響該組織與其他組織進行知識組合的機會。具有知識多樣性的研發組織能在合作網絡中與其他組織有更多的交流和互動［20］。這有利于組織獲得應用已有知識元素組合的新方案，從而提升創新水平［21］。但是，擁有過多的知識元素可能給研發組織的創新活動帶來負面影響。這是因為過多的知識元素可能造成信息超載，使得研發組織需要花費大量的時間和精力對這些知識元素間可能存在的組合進行辨別和甄選，整個過程存在較大的不確定性［22］，研發組織運用知識的成本也會大幅增加［23］。Fleming 等［24］的研究也發現，知識過多對研究者組合新知識的能力有顯著負向作用。因此，本文提出：

假設2：研發組織的知識多樣性與創新績效呈倒U 型關系。

1.3 網絡知識異質性的調節作用

網絡知識異質性指的是創新網絡中的研發組織在知識結構上的總體差異性［17］。對于一個研發組織來講，當創新網絡中知識異質性高時，具有異質性知識的合作者能夠為該組織提供新穎的知識或解決方案［25］，隱性知識異質性對知識型團隊創造力有顯著正向影響［26］。這一方面能在一定程度上幫助該組織克服自身知識組合能力不足的問題［27］，另一方面也能夠幫助該組織擺脫路徑依賴，為該組織解決現有知識組合的問題提供新的視角［28］。由此可見，高網絡知識異質性在一定程度上減弱了研發組織的知識組合能力強弱對創新績效的影響。因此，本文提出：

假設3：網絡知識異質性負向調節研發組織的知識組合能力對創新績效的影響。

高網絡知識異質性能夠促進網絡成員之間的主動交流，從而促進網絡中知識的流動［29］，顯著增加新的知識組合機會［12］。對于特定的研發組織來講，在嵌入高知識異質性的網絡中時，更可能通過合作關系來獲取新的知識或新的知識組合方式。這在一定程度上相當于增加了該組織的知識多樣性，從而可能加速組織的知識多樣性對創新績效的影響方式的變化。因此，本文提出：

假設4：網絡知識異質性正向調節研發組織的知識多樣性與創新績效之間的倒U 型關系。

本文的整體研究模型如圖1 所示：

圖1 研究模型

2 研究設計

2.1 數據收集

本文以納米能源領域的相關專利為例進行分析。目前，世界上許多國家和地區都把新材料、新能源產業作為戰略性新興產業。作為新材料、新能源的代表，納米能源在物聯網、環境保護、生物醫療等諸多領域有著廣闊的應用前景。因此，分析納米能源領域影響研發組織創新績效的機制，具有重要的實踐意義。我們借鑒文獻［7］使用的檢索式，用從德溫特專利數據庫檢索了2001—2018 年間納米能源領域的專利數據，共21 405 條記錄。

2.2 變量測量

按照已有研究的常見做法，我們用國際專利分類號的前4 位來代表各專利所含有的知識元素［7-9］，以此為基礎來計算研發組織知識組合能力、知識多樣性和創新網絡中的知識異質性。我們把2001—2010 這10 年間各研發組織所獲專利中包含的知識元素作為其知識基礎，主要分析各研發組織在2011—2018 年間探索式創新的情況。由于研發合作關系一般持續3 年左右的時間，借鑒相關研究的做法［10,22］，本文采用3 年的滾動時間窗口，以第t 年為例，我們分析之前的3 年（t-3～t-1）的相關變量對研發組織第t年的創新績效的影響。具體來講，把觀測期分為2011—2013、2012—2014、2013—2015、2014—2016、2015—2017 五期，根據這5 期中知識元素的共現情形和研發組織間共有專利的情況分別構建各觀測期的知識網絡和創新網絡。如果兩個知識元素出現在同一個專利中，則在知識網絡中把這兩個知識元素相連。如果兩個研發組織在觀測期內共同獲得了專利，則在創新網絡中將這兩個組織相連。在5 個觀測期中，我們一共構建了134 個創新網絡，其中最大的網絡有2 311 個節點，最小的網絡有9 個節點。我們基于所構建的知識網絡和創新網絡來分析各觀測期內研發組織的知識資源如何影響之后的一年的創新績效。各變量的具體測量方法如下：

（1）知識組合能力。為測量研發組織的知識組合能力，對于每個觀測期，我們根據各知識元素從2001 年到觀測期的最后一年在專利中的共現情形構建知識網絡，用知識元素在知識網絡中的程度中心度來代表知識元素的組合能力。一個研發組織的組合能力等于該組織具有的所有知識元素的組合能力之和［15］。

（2）知識多樣性。研發組織的知識多樣性由研發組織從2001 年到觀測期的最后一年所獲專利中包含的知識元素的總數來測量。

（3）網絡知識異質性。參考文獻［17］的做法，我們首先用以下公式計算創新網絡中研發組織間的知識距離：

式中等號右方減號后面的部分表示研發組織i和j的知識相似度，由余弦相似度的公式來計算，用1 減去知識相似度，則得出兩個研發組織間的知識距離。一個研發組織的知識異質性是該組織在觀測期內與所有合作伙伴的知識距離的平均值。對于每個觀測期，我們統計出2001 年到觀測期的最后一年間網絡中所有研發組織具有的知識元素，對于知識元素k，如果研發組織i 具有這個知識元素，則pik=1，否則pik=0。每個創新網絡的知識異質性由該網絡中所有研發組織的知識異質性的平均值來衡量。

（4）創新績效。本研究的因變量是研發組織的創新績效，我們用研發組織在各觀測期之后的一年所獲得的專利數量來衡量。

（5）控制變量。為控制其它因素對因變量的影響，本文引入研發組織的類型和創新網絡規模作為控制變量。研發組織（即專利授權人）的類型分為公司、大學、研究所、個人四種。本文以個人作為缺省值，引入大學、研究所、企業3 個虛擬變量。由于網絡規模在一定程度上會影響研發組織的創新績效，網絡規模的良性擴大有利于網絡內部整體創新績效的提高［30］，本文將其控制，用網絡中的研發組織數量來衡量網絡規模。

2.3 假設檢驗

我們根據5 個觀測期的數據計算各變量的值，總共獲得9 964 條樣本數據，以此為基礎檢驗本文提出的假設。各變量的相關性如表1 所示。從表1 中可以看出，VIF（方差膨脹因子）的值均小于5，可以認為解釋變量間不存在明顯的多重共線性。

表1 描述性統計與相關分析

本研究要分析的因變量是探索式創新績效，用專利數量來衡量，屬于非負整數型變量，從表1 中可以看出該變量的方差大于均值，因此，適合采用負二項回歸來進行模型的檢驗。我們在回歸分析前對相關變量進行了標準化處理，回歸結果如表2 所示。

表2 負二項回歸結果

從表2 的模型2 中可以看出，知識組合能力的系數為正且顯著（β=0.368 84,P＜ 0.05），說明研發組織的知識組合能力能夠正向影響其創新績效，假設1 成立。知識多樣性的平方項的系數為負且顯著（β=-0.562 52,P＜ 0.001），表明知識多樣性與創新績效間存在倒U 型的關系，假設2 成立。模型3 在模型2 的基礎上引入了網絡異質性這個調節變量，從表中可以看出，知識組合能力和網絡知識異質性的交互項的系數為負且顯著（β=-0.114 27,P＜ 0.001），說明網絡異質性負向調節知識組合能力對創新績效的影響，假設3 成立。模型4 在模型2 的基礎上加入了網絡知識異質性這個調節變量，從表中可以看出網絡知識異質性與知識多樣性的平方的交互項的系數為正且顯著（β=0.257 51,P＜ 0.001），表明網絡知識異質性能夠正向調節知識多樣性與創新績效之間的倒U 型關系，假設4 成立。

為更直觀地展示網絡知識異質性的調節作用，我們繪制圖2 和圖3 的調節效應圖。從圖2 中可以看出，當創新網絡中的知識異質性高時，直線的斜率變小，說明高網絡知識異質性減弱了研發組織的知識組合能力對創新績效的影響。從圖3 中可以看出，當創新網絡中的知識異質性高時，體現知識多樣性與創新績效的倒U型關系的曲線變得更為平緩，曲線整體上提，拐點左移，說明網絡知識異質性增強了知識多樣性對創新績效的影響，也加速了倒U型關系的變化［31］。

圖2 網絡知識異質性對知識組合能力與創新績效關系的調節作用

圖3 網絡知識異質性對知識多樣性與創新績效關系的調節作用

3 結論

本文基于資源基礎觀，使用知識組合能力和知識多樣性來代表研發組織的知識資源，分析了知識組合能力和知識多樣性與創新績效的關系。基于跨層次理論，分別檢驗了創新網絡的知識異質性與研發組織的知識組合能力的交互作用，以及創新網絡的知識異質性與研發組織的知識多樣性的交互作用對創新績效的影響。

在理論層面，本研究有以下貢獻：第一，根據知識組合理論，創新來源于研發過程中對知識元素的組合。關于研發組織的知識組合能力如何影響創新績效，已有的研究尚未涉及。本文通過實證發現研發組織的知識組合能力對創新績效有正向影響。這是對知識組合理論的重要補充。第二，本文發現研發組織的知識多樣性與創新績效呈倒U 型關系。這說明一個研發組織的知識儲備并非越多越好。過度的知識儲備可能給組織的創新活動帶來負面影響。第三，基于嵌入性和跨層次的視角，本文發現網絡知識異質性負向調節知識組合能力對創新績效的影響，正向調節知識多樣性對創新績效的影響。也就是說，高網絡異質性會減弱研發組織的知識組合能力對創新績效的影響，也會使反映知識多樣性與創新績效關系的倒U 型曲線整體上提，且拐點左移。

在實踐層面，本文的研究發現對于創新活動的實踐具有一定的啟示。第一，基于知識組合能力對創新績效的正向影響，研發組織可以構建領域內的知識網絡圖，進而識別出知識網絡中程度中心度高的知識元素，把開發這些知識元素放在優先位置，以提高組織的知識組合能力。第二，基于知識多樣性與創新績效的倒U 型關系，研發組織可以避免在開發新知識元素方面投入過多的資源，不必一味追求知識元素的數量，保持適度的知識多樣性對組織的創新績效最為有利。第三，基于創新網絡知識異質性對知識組合能力與創新績效關系的負向調節作用，對于知識組合能力強的研發組織而言，應該避免嵌入到具有較高知識異質性的創新網絡中，從而避免高網絡知識異質性減弱知識組合能力對創新績效的影響。第四，基于創新網絡知識異質性對知識多樣性與創新績效關系的正向調節作用，對于知識多樣性較低的研發組織而言，可以考慮嵌入到具有高知識異質性的創新網絡中，利用外部資源來增加自身的知識多樣性，從而增強對創新績效的影響。而對于知識多樣性較高的研發組織而言，則要避免嵌入知識異質性過高的網絡中，以避免過度的知識多樣性對創新績效可能產生的負面影響。

本研究以納米能源領域的研發活動為例，分析了研發組織的知識資源特征對創新績效的影響，并檢驗了創新網絡的知識異質性的調節作用。不同技術領域的知識特征有所不同，研發組織創新活動方式也可能有所區別。未來的研究可以選擇其它的技術領域進行分析，厘清領域內研發組織的知識資源和整個創新網絡的知識特征對創新績效的影響機制，以有的放矢地開展創新活動。