基于逆向研發外包的裝備制造業突破性技術創新路徑研究

楊 瑾，于妍惠

(西北工業大學公共政策與管理學院，陜西 西安 710072)

0 引言

裝備制造業是促進社會經濟可持續發展并為國防建設提供先進技術裝備的戰略性產業，其發展水平已成為衡量一個國家競爭力的重要指標。目前，中國裝備制造業整體創新水平和國際競爭力還不強，一些領域的關鍵技術仍受制于人，亟需實施創新驅動，實現高質量發展。突破性技術創新是一種非連續性技術創新，是采取技術發展的新原理，沖出原有的發展軌跡，使產品和生產方式實現重大突破，開辟技術發展新時代的創新方式[1]。進行突破性技術創新是中國裝備制造業實現轉型升級，構建創新優勢的主動選擇。因此，如何有效實現裝備制造業突破性技術創新是當前亟待解決的問題。

逆向研發外包是新興發展中國家主動向發達國家的研發機構外包研發和專業技術服務，在降低研發成本和風險的同時，獲取本土產業技術升級所需要的海外先進技術，提高研發績效，實現關鍵技術突破[2-3]。在逆向研發外包過程中，對本土和國際創新網絡的雙重嵌入為裝備制造企業獲取外部資源提供了機會[4]。有研究表明，雙重創新網絡嵌入有助于打破本土創新網絡的認知和行為剛性，獲取國際創新網絡的異質性資源，提升企業創新能力[5-6]；也有研究指出，僅僅依靠逆向研發外包并不必然導致突破性技術創新，其中一個重要的前提是企業應具有一定的吸收和研發能力[7]。吸收和研發能力的提升關鍵在于優化裝備制造企業的知識結構，并增強企業組織學習能力。知識寬度和深度均能夠提升企業創新績效，且雙元組織學習對創新績效有正向影響[8-10]。

現有研究多是從靜態視角出發，分別探究逆向研發外包、本土/國際雙重創新網絡嵌入、企業知識結構和組織學習獨自對突破性技術創新的影響，較少結合中國企業實施逆向研發外包過程中，隨著對本土/國際雙重創新網絡的嵌入，以動態演化的視角探索驅動裝備制造業突破性技術創新的機理。此外，現有研究也多采用傳統回歸分析方法進行實證研究，強調單個變量對結果產生的 “凈效應”，但在復雜環境和機制下難以避免變量間相關性的問題，不利于對事物內在規律的認識。鑒于此，本文以中國裝備制造業為研究對象，運用模糊集定性比較分析方法，探究在逆向研發外包過程中，隨著對本土/國際雙重創新網絡嵌入的不同階段，企業知識結構 (知識寬度和深度)和組織學習方式 (探索式學習和利用式學習)驅動突破性技術創新的機理和路徑。

1 理論基礎與模型建構

1.1 突破性技術創新

突破性技術創新作為一種 “從無到有”的創新方式，通常伴隨著新產業和新產品的產生，對已有產業形成較大沖擊[11-12]。然而，突破性技術創新具有不確定性強、周期長、投資大、風險高等特點，使得完全建立在原創性新技術上的突破性創新少之又少，現有技術的產業間遷移和集成就成為裝備制造業突破性技術創新的主要來源。對我國企業來說，突破性技術創新代表通過吸收異質性和多樣性的外部知識，運用新的科學原理創造新技術，實現技術的躍遷與趕超。

1.2 逆向研發外包與雙重創新網絡嵌入

逆向研發外包是新興發展中國家作為獨立發包方，利用發達國家的先進知識和技術，將自身暫不具備研發能力或研發優勢的項目外包給發達國家技術供應商，在降低研發風險的同時快速提升產品技術水平和國際競爭力，并在此過程中專注于自身核心競爭力培養的主動發包行為，主要包含跨國研發并購、設立海外研發中心和聯合研發等方式[13-14]。逆向研發外包作為一種階段性策略，是新興發展中國家獲取競爭力的一種戰略和路徑，有助于技術水平和創新能力的提升[15]。

裝備產品是多學科交叉融合，多產業、多部門共同協作的結果[16]。隨著技術日新月異，本土創新網絡已不能滿足裝備制造業突破性技術創新的需求，亟需通過逆向研發外包的方式，嵌入國際創新網絡以獲取豐富的異質性創新資源[17]。嵌入本土/國際雙重創新網絡有助于加強本土企業與海外領先企業和研發機構間的信息與資源交流，形成獨特的產業與價值鏈條，并通過本土與國際雙重創新網絡的不斷融合，為核心技術的引進、吸收、消化和驅動突破性技術創新提供平臺與支撐。

企業在對本土/國際雙重創新網絡嵌入的不同階段，隨著嵌入階段 (企業間聯系的頻繁與密切程度)和嵌入空間 (本土和國際)的變化，對創新資源的需求不同，是一個動態演化的過程。

(1)本土創新網絡嵌入的初級階段。企業往往由于自身技術能力薄弱、人才儲備不足、研發體系不完善，和國際領先企業難以建立技術上的直接聯系。因此需要以本土創新網絡為依托，在政策扶持和引導下，增加研發投入，逐步吸引人才，通過研發外包等方式向本土創新網絡內企業或高校科研院所尋求研發合作，通過利用式學習對裝備產品進行局部改進。

(2)本土創新網絡嵌入的高級階段。企業通過與本土創新網絡內其他企業和高校科研院所進行頻繁的合作，逐步構建起穩定的產學研合作關系。隨著裝備市場需求的變化，企業需要不斷開拓研發領域、拓展知識寬度，以提升突破性技術創新的效率。此時，企業創新能力雖有較大提升，但本土創新網絡內的知識和技術日趨同質化，面對關鍵技術的缺失和發達國家的 “技術封鎖”，企業仍面臨創新的瓶頸。

(3)國際創新網絡嵌入的初級階段。在此階段，本土企業對國外企業與研發機構相對陌生，因此大多采用逆向研發外包招標的方式與國外開展技術合作。本土企業作為技術追隨者，雖然能被動接受外國企業帶來的顯性知識和技術，但更具創新能力的隱性知識和技術卻不易獲得，嵌入關系更多地表現為 “交易型”嵌入。

(4)國際創新網絡嵌入的高級階段。隨著逆向研發外包的拓展和深入，本土企業與國外企業和研發機構的合作日益頻繁，研發創新能力不斷提升。通過與國外企業和研發機構建立海外研發中心，在新興領域開展聯合研發，逐漸從技術的追隨者轉變為技術創新的引領者，由 “交易型”嵌入轉變為 “關系型”嵌入。此時，本土和國際雙重創新網絡實現充分融合。

1.3 逆向研發外包、組織學習與知識結構

裝備制造企業最初在實施逆向研發外包的過程中經歷了嚴峻的挑戰[18-20]，一個重要的原因是在此過程中企業更傾向于將自身低成本的制造能力與因高成本而受阻的發達國家領先企業的全球品牌和分銷關系聯系起來。這一過程使企業在逆向研發外包中獲益較少，因此，企業在之后的逆向研發外包過程中將獲取特定資源、吸收先進的知識和技術、提高企業在國內外的地位，實現企業突破性技術創新作為實施目標[21]。

隨著技術研發、技術創新與技術迭代的速度不斷提高，通過逆向研發外包嵌入本土/國際雙重創新網絡實現突破性技術創新并不是一蹴而就的，而是伴隨著逆向研發外包的深入開展，對本土/國際雙重創新網絡嵌入深化，從資源獲取到技術吸收逐步遞進的過程。知識和技術的獲取能力需要與知識和技術的消化、吸收與轉化能力相匹配，具有較高吸收能力的企業更能理解和利用外部的互補性知識，進行更多的創新活動[22-23]。衡量吸收能力的關鍵指標是企業內部的研發強度，在一定程度上取決于企業的組織學習能力及其知識結構[24-26]。通過逆向研發外包對本土/國際雙重創新網絡的嵌入，為企業獲取創新資源提供潛在條件，而組織學習為有效整合與利用這些創新資源提供了方法[27-30]。

探索式學習和利用式學習是公認的兩種組織學習方式[31]。企業通過逆向研發外包，在對本土/國際雙重創新網絡嵌入過程中，通過探索式學習識別、獲取與整合吸收外部異質性知識和制造技術，從而進入新技術軌跡、開拓新市場、構建新合作關系、開發新管理流程，提升技術創新能力和創新水平；通過利用式學習優化現有知識，完善已有產品，并在內外部知識的融合下，提升新裝備產品的研發效率。

知識深度反映企業知識結構的縱向維度，即企業對已有知識的熟悉程度，或某一領域內知識積累的專業化程度；知識寬度反映企業知識結構的橫向維度，即企業擁有知識的豐富程度和領域內所覆蓋的知識范圍[32]。裝備制造業作為知識技術密集型產業，知識寬度一方面體現在涉及多學科知識的交叉融合，另一方面體現在對技術發展趨勢和市場需求信息的收集能力上，只有具備足夠的知識寬度才有可能實現突破性技術創新；具備足夠的知識深度則意味著企業系統地掌握了本領域內的專業知識，并擁有充足的專業技術人才，有助于突破核心技術。

本文構建了基于逆向研發外包的雙重創新網絡嵌入階段演化的理論模型，如圖1所示。不難發現逆向研發外包的目標與方式存在對應關系，且通過組織學習和知識結構的完善，本土/國際雙重創新網絡的演化層層遞進、逐步深入。例如，在本土創新網絡嵌入的初級階段，企業通過研發外包的方式提升知識的多樣性，深化對知識的理解，優化自身知識體系，完善現有裝備產品，實現知識和技術的積累；企業具備一定的研發能力后，通過聯合研發的方式與高校科研院所等機構深化合作，拓展技術領域，深化專業知識和技術的運用，研發關鍵技術，為嵌入國際創新網絡打下堅實的基礎；在嵌入國際創新網絡的初級階段，企業可以通過跨國研發并購等 “交易型”嵌入方式獲取特定資源和異質性技術，拓展知識和技術視野，利用發達國家的核心技術和產品彌補自身研發能力的不足，并與國際市場接軌；在嵌入國際創新網絡的高級階段，企業已經構建了完善的本土/國際雙重創新網絡，通過設立海外研發機構的方式與發達國家企業進行聯合研發，實現本土與國際資源的融合，拓展知識寬度與深度，實現核心技術領域的突破性創新與裝備產品的優化升級，提高企業在國內外的地位。

圖1 雙重創新網絡嵌入演化模型

2 實證研究

由上述分析可知，探索式學習、利用式學習、知識深度和知識寬度并不是單獨發揮作用，而是通過交互的方式共同推動突破性技術創新的實現。傳統的線性回歸分析方法較難厘清其中的復雜作用機理及因果路徑。定性比較分析方法 (QCA)是一種將定性分析與定量分析相結合的實證研究方法，適用于中小樣本的跨案例比較研究，構建多元因果路徑探究結果變量產生的多重并發原因[33-34]。其中的模糊集定性比較分析方法 (fsQCA)尤其能夠有效處理變量類別和隸屬程度的問題，最大限度避免信息的遺漏和丟失[35]。因此，本文運用fsQCA方法來探究上述基于逆向研發外包的裝備制造業突破性技術創新實現的路徑。

2.1 案例選取和變量度量

首先，參照國民經濟行業劃分標準 (GB/T 4754—2017)，選取符合本文研究對象要求的裝備制造企業；其次，案例企業需要符合本文的研究情景，即通過研發并購、建立海外研發中心、聯合研發等方式開展逆向研發外包，并成功嵌入本土/國際雙重創新網絡，最終實現突破性技術創新；再次，所選案例需要具備代表性，即在其所屬行業中應具備一定的典型性、代表性和知名度；最后，考慮案例資料的可獲得性。

中國商用飛機有限責任公司 (簡稱中國商飛)、華為技術有限公司 (簡稱華為)、重慶長安汽車股份有限公司 (簡稱長安汽車)分別作為航空航天設備制造業、通信設備制造業和汽車制造業的龍頭企業，符合本文對研究對象的要求。這三家企業或通過研發并購、或建立海外研發中心、或采用聯合研發等逆向研發外包的方式成功嵌入本土/國際雙重創新網絡，在各自領域內實現了突破性技術創新。例如，中國商飛與國內高校密切開展校企合作，同時與通用公司、霍尼韋爾等國際航空企業建立了戰略合作關系，充分融入本土/國際創新環境，于2017年研制出具有完全知識產權的大型噴氣式民用客機C919；北郵-華為學院以及華為同微軟、IBM等聯合研發實驗室的建成，都表明華為充分嵌入本土/國際雙重創新網絡，華為的5G技術領先于國際；長安汽車分別在北京、景德鎮、哈爾濱設立研究院，在意大利都靈、日本橫濱、德國慕尼黑等地建立海外研發中心，最終在發動機等領域的技術上實現了突破性技術創新。本研究所涉及的案例資料來源于調研訪談、企業官方報告、上市企業信息披露、相關行業報告、主流媒體資料和研究文獻。

本文將裝備制造業突破性技術創新作為結果變量。借鑒章文光等[36]的做法，并結合詹坤等[37]對突破性技術創新的界定，將突破性技術創新拆分為具備新技術能力、具備新商業模式、關注領先客戶需求或創造新市場并帶領產業鏈變革三個方面。將探索式學習、利用式學習、知識寬度和知識深度作為條件變量，根據前文對其內涵的界定，以及相關文獻中被成功運用的成熟量表中的題項[38-40]，將注重學習與開發陌生領域的創新技能、開發新的創新管理模式、從外部獲取全新的制造技術和技能作為衡量探索式學習的三個方面；以致力于成熟技術和研發平臺的投資開發、企業對行業標準的修訂與完善、完善現有知識和技能以提高創新活動的效率作為衡量利用式學習的三個方面；用公司能夠獲得大量的市場信息、企業有多種細分市場積累起來的知識、具備多領域知識結構作為衡量知識寬度的三個方面；把企業已經獲得本行業大量的專業知識和人才、企業深入了解本行業知識、企業對本行業技術領域的知識掌握得相當深入作為衡量知識深度的三個方面。依據案例材料，分別對上述一個結果變量和四個條件變量的衡量因素打分，每個因素滿分為5分，總分越接近15分，代表隸屬程度越高，見表1。

表1 變量衡量因素

為了確保打分的真實性和可靠性，課題組成員針對每個案例企業，分別選取一名高管和一名高級研發人員，在兩者互不干擾的情況下，使其依據打分標準對上述5個變量進行打分，課題組成員同時參照案例資料對上述5個變量進行打分。打分結束后，將3份結果進行比對，若存在差異較大的結果，課題組成員與企業高管和技術研發人員共同探究差異產生的原因，結合案例材料對打分結果進行分析，直至對打分結果形成共識。

為了既保證案例的宏觀連續性，又保留各階段案例的特征，同時符合fsQCA對于小樣本案例的分析需求，本文將上述3個案例分別按本土創新網絡嵌入初級階段、本土創新網絡嵌入高級階段、國際創新網絡嵌入初級階段和國際創新網絡嵌入高級階段劃分成12個小案例進行分析。將探索式學習、利用式學習、知識寬度、知識深度、突破性技術創新分別用A、B、C、D、O表示，用SF、HW、CA分別代表商飛、華為和長安汽車三家案例企業，用I、II、III、IV分別代表案例企業嵌入本土/國際雙重創新網絡的4個階段，則案例企業的各階段可以分別由SF-I、SF-II、SF-III、SF-IV、HW-I、HW-II、HW-III、HW-IV、CA-I、CA-II、CA-III、CA-IV對應表示。

2.2 數據校準與一致性分析

本文選取四值模糊集校準法構建模糊集隸屬分數[41]。依據各個變量在隸屬程度上的高低將其賦值為1、0.67、0.33、0，分別代表完全隸屬、偏隸屬、偏不隸屬、完全不隸屬。參考已有研究[42-44]，將各集合的隸屬區間臨界值分別設定為樣本的上四分位數、平均值和下四分位數，并結合案例信息對臨界值進行調整，最終確定變量取值在0～4的賦值為0、5～6的賦值為0.33、7～12的賦值為0.67、13～15的賦值為1，得到各變量的模糊集賦值，見表2。

表2 變量模糊集賦值

在QCA分析中，當一致性大于0.8時，可以認為該條件組態構成結果產生的充分條件[35,45]。由表3中的一致性分析結果可知，探索式學習、知識寬度、知識深度同時存在 (即A*～B*C*D)，或探索式學習、利用式學習、知識寬度、知識深度同時存在 (即A*B*C*D)，或知識寬度存在 (即～A*～B*C*～D)，均構成了裝備制造突破性技術創新的充分條件。而一致性水平低于0.8的組態，即探索式學習、利用式學習、知識寬度、知識深度都不存在 (即～A*～B*～C*～D)，不構成企業突破性技術創新的充分條件。

表3 一致性分析結果

2.3 結果分析

本文運用fsQCA 3.0軟件分析在雙重創新網絡嵌入過程中導致突破性技術創新產生的條件組態，遵循Ragin和Fiss提出的QCA分析結果呈現形式[46]，即●表示核心條件存在，?表示邊緣條件存在，?表示邊緣條件缺失，空白表示條件可有可無，如表4所示。第一種組態A*C*D可以表述為在實施探索式學習并擁有高知識寬度和高知識深度的情況下，企業在很大程度上能夠實現突破性技術創新 (consistency>0.9)；第二種組態～A*～B*C*～D是指雖然缺乏探索式學習和利用式學習以及低知識深度，但具備高知識寬度時，企業很大程度上也能實現突破性技術創新 (consistency>0.8)。但是，前者對突破性技術創新發生的解釋效力要高于后者。在QCA中，同時在簡約解和中間解中出現的條件稱為核心條件，只出現在中間解中的條件稱為邊緣條件[35]。從實證結果中可以得出條件變量C (知識寬度)是結果O (突破性技術創新)發生的核心條件。

表4 突破性技術創新產生的條件組態

以上是將案例整體作為研究對象，探究在逆向研發外包過程中嵌入雙重創新網絡的背景下，企業如何實現突破性技術創新。為了進一步厘清在不同嵌入演化階段企業實現突破性技術創新的條件組態，從表2中提取出3個案例分別在4個嵌入演化階段下的變量度量，重復上述操作，可得出各階段企業實現突破性技術創新的條件組態。

表5中的組態A*B*C*D可以表述為實施探索式學習和利用式學習并提升知識寬度和知識深度，并不能實現企業突破性技術創新 (consistency不存在)，且案例覆蓋度為0，代表在本土創新網絡嵌入的初級階段企業突破性技術創新不會發生。原因在于裝備制造企業早期技術創新能力較薄弱，對本土創新網絡內的資源較為依賴，知識來源相對單一，不能滿足突破性技術創新對異質性知識的需求。

表5 本土創新網絡嵌入的初級階段

表6中的組態A*C*D代表實施探索式學習并提升知識寬度和知識深度的這三個條件同時存在，很大程度上能夠實現企業突破性技術創新 (consistency=1)，且案例覆蓋度為1，表示在本土創新網絡嵌入的高級階段突破性技術創新很可能會發生。在此階段，企業已經通過探索式學習擴展了知識寬度和深度，經過一定的積累，有能力開展關鍵技術的研發，有可能促成突破性技術創新的實現。

表6 本土創新網絡嵌入的高級階段

表7中的組態A*B*C*D代表實施探索式學習和利用式學習并提升知識寬度和深度時，較大程度上能實現企業突破性技術創新 (consistency=1)，且案例覆蓋度大于0.8，說明在國際創新網絡嵌入的初級階段突破性技術創新很有可能會發生。進入該階段，企業已具備相當的研發能力，且能通過探索式學習和利用式學習深入挖掘和吸收國際創新資源，拓展企業的知識寬度和深度，促進創新能力的躍遷。

表7 國際創新網絡嵌入的初級階段

表8中的組態A*B*C*D可以表述為實施探索式學習和利用式學習并同時提升知識寬度和深度，很大程度上能實現企業突破性技術創新 (consistency>0.8)，且案例覆蓋度為1，代表在國際創新網絡嵌入的高級階段，企業突破性技術創新極有可能發生。進入此階段，企業逐步實現了本土和國際雙重創新網絡、研發體系和生產流程的融合，與國內外企業形成穩固的戰略合作伙伴關系，促進了企業間更大范圍、更深程度隱性知識的吸收。隨著探索式學習和利用式學習的深化，以及知識寬度和深度的不斷加大，企業從技術跟隨和模仿逐步實現與國外技術并行，再到引領技術創新，不斷取得突破性技術創新。

表8 國際創新網絡嵌入的高級階段

從實證結果來看，裝備制造業在實施逆向研發外包實現突破性技術創新的過程中，利用式學習的作用相對較小，知識寬度構成突破性技術創新的核心條件，其中對本土/國際雙重創新網絡的嵌入演化則助推企業實現突破性技術創新。這一方面體現在企業從最初的以經濟利益為基礎的 “交易型”嵌入到最后以信任互惠合作為基礎的 “關系型”嵌入的演化過程，另一方面體現在企業在雙重創新網絡嵌入演化的不同階段，需要根據不同目的和需求，有針對性地開展逆向研發外包活動，擴展網絡嵌入邊界，實現組織學習、知識結構和創新能力的動態匹配。

3 研究結論與管理啟示

(1)A*B*C*D→O是裝備制造業在本土創新網絡嵌入初級階段實現突破性技術創新的路徑。盡管在這一階段，企業由于起步晚和技術創新能力較弱，還不易實現突破性技術創新，但企業實施探索式學習和利用式學習，提高知識寬度和深度，這些因素構成了實現突破性技術創新的充分條件。企業應挖掘自身優勢，有針對性地進行產業鏈布局，同時通過向高校科研院所研發外包等方式促進創新能力的快速提升。

(2)在本土創新網絡嵌入的高級階段，A*C*D→O是企業實現突破性技術創新的路徑。企業應該將重點放在探索式學習和擴展知識寬度和深度上，通過探索式學習找到適合企業發展的技術策略與研發模式，明確發展目標，并基于相關領域有針對性地深化與高校科研院所的長期研發合作，拓展知識寬度和深度，提升創新效率，在關鍵領域實現突破性技術創新。

(3)為了打破思維定勢，獲取更多的異質性知識，裝備制造企業通過逆向研發外包，逐步嵌入國際創新網絡。在嵌入的初級階段，企業實現突破性技術創新的路徑為A*B*C*D→O。此時，企業還處于國際創新網絡的邊緣，對其結構和機制不夠了解，與國際企業的合作不夠頻繁和深入。因此，企業在此階段以 “索取利用”為主，通過跨國研發并購等逆向研發外包方式尋找核心產品供應商，逐步深化對國際創新網絡的嵌入，彌補關鍵技術的缺失。在獲取與利用國際創新資源的基礎上，不斷吸收轉化并進行更高層級的研發，逐步打破發達國家的技術壟斷。

(4)隨著逆向研發外包的廣度和深度不斷拓展，企業對國際創新網絡的嵌入程度也不斷加深，A*B*C*D→O仍然是企業實現突破性技術創新的路徑。在這一階段，隨著與國際企業和科研機構研發合作日益增多，企業成立了越來越多的海外研發中心，并建立了廣泛而穩定的戰略合作伙伴關系，企業逐漸進入國際創新網絡的核心位置，并在本土創新網絡與國際創新網絡的融合中實現創新能力的躍遷。

本文厘清了通過逆向研發外包提升裝備制造業突破性技術創新能力的路徑，闡明了利用式學習、探索式學習、知識深度和知識寬度在逆向研發外包不同目標、不同方式和本土/國際雙重創新網絡嵌入的各個階段所發揮的作用，構建起逆向研發外包—本土/國際雙重創新網絡嵌入—組織學習與知識結構—突破性技術創新的理論架構，將上述理論以動態演化的視角進行融合，探索驅動突破性技術創新的機理。在管理實踐上提出目標—方式—階段—路徑—結果的逆向研發外包實施策略，為企業通過逆向研發外包實現突破性技術創新提供了實踐指導。