外部研發合作廣度與新產品開發績效：一個有調節的中介模型

辛 沖，張梅琪，吳怡雯

(東北大學 工商管理學院，遼寧 沈陽 110167)

0 引言

隨著新產品開發周期日益縮短，企業僅依靠內部資源開展創新活動很難在激烈的市場競爭中保持優勢。越來越多的企業開始尋求與上下游企業、高校和研究機構等外部組織建立合作關系，以獲取互補性知識和技術，應對不斷變化的市場環境[1]。開放式創新背景下，企業通過研發合作拓展外部合作網絡，促進知識流動和轉移，有助于獲取外部資源并整合內部知識，促進新產品開發。研發合作具有跨組織、跨領域、高復雜性特點，企業間相似的知識基礎可以加快外部新資源與內部資源結合，降低研發合作難度、成本與風險[2]。同時，研發合作過程中的交流學習能夠促進研發人員技術能力提升[3]，豐富企業知識庫，進而為新產品開發提供知識儲備。由上可知，企業積極參與外部研發合作并加強網絡學習能夠顯著促進新產品開發，從而獲得競爭優勢。在市場競爭日益激烈的背景下，探索外部研發合作與新產品開發績效之間的關系具有重要現實意義。

研發合作對新產品開發的影響一直備受學界關注，但已有研究的結論并不一致。有研究認為，研發合作范圍越廣，企業獲取的外部知識越能表現出差異化和多樣化特征，進而有利于夯實知識基礎、增加知識資源種類，提升新產品開發績效[4,5]。也有研究指出，廣泛的外部參與者對企業創新存在倒U型影響，研發合作廣度對新產品開發績效的影響存在最佳規模[6,7]。回顧已有研究，學者們對外部合作的研究視角存在差異，使得多角度下外部研發合作如何影響新產品開發績效的結論不一。此外，現有研究對開放創新背景下研發合作網絡的高復雜性關注不足，復雜合作網絡要求企業具備更強的多領域知識整合能力。在知識整合過程中，網絡學習既是開展外部合作的關鍵[8]，也是企業內外部資源轉化為新產品開發績效的有效路徑[9,10]，對企業績效具有顯著影響。企業通過提高網絡學習能力，建立網絡學習機制，以便在外部研發合作中提升新產品開發績效[11]。與此同時，知識庫同質性作為企業與外部研發合作伙伴之間知識相似性特征，是影響網絡學習的重要因素。企業借助與合作伙伴的相似知識理解在合作過程中獲取新知識，使知識庫從簡單的量變轉化為知識結構的優化[12]。合作伙伴間的同質性知識越多，越有利于企業理解并吸收有益的外部知識[13]，大幅提升網絡學習效率并深化對特定領域的研究[14]，從而加快技術更新換代，推動新產品開發。

因此，本研究將進一步探討外部研發合作廣度對新產品開發績效的作用機理，并分析知識庫同質性對外部研發合作廣度與網絡學習之間關系的調節效應，深化外部研發合作影響機制的情景化研究，揭示外部研發合作對新產品開發績效的作用機制，為企業制定和實施合理的外部合作策略，進而提升新產品開發績效提供理論依據和實踐指導。

1 理論分析與研究假設

1.1 外部研發合作廣度與新產品開發績效

外部研發合作廣度是指企業進行合作創新所依賴的外部合作者范圍。企業通過拓展外部研發合作廣度，與更多外部組織建立合作關系，以獲取自身缺乏的知識、技術、能力和設備等[16]。然而，不同外部知識資源對企業新產品開發績效的影響有所區別。按照不同的知識來源，外部研發合作廣度可以分為市場廣度和研究廣度兩個維度[15]。

外部研發合作的市場廣度是指企業與客戶、供應商及競爭對手合作的廣泛程度[17]。不同類型的合作伙伴擁有獨特的經驗、技術與資源[18]。其中，客戶在產品開發早期階段提供市場需求信息，幫助企業優化產品設計，改善新產品設計瑕疵[19]；供應商在產品概念設計階段提供技術支持，通過協助企業選擇合適的產品材料提高產品質量，縮短產品開發周期，節約產品開發成本[20]；競爭對手為企業提供異質性資源和經驗，從而緩解行業競爭壓力并共同解決行業技術難題。市場廣度越高，企業獲取的知識資源與創新要素越充裕，就越有利于新產品開發績效提升。較高的企業市場廣度可以幫助企業在互動交流過程中及時把握領域前沿知識和市場需求變化，拓寬研發視野[21]，克服產品開發階段的技術局限性，從而加快新產品開發進程。同時，較高的市場廣度使企業擁有更多機會接觸更多異質性資源，增加知識儲存量，并提升技術多樣性[22]，從而有利于企業采用多樣化技術推進新產品開發。

外部研發合作的研究廣度是指企業與高校、科研機構合作的廣泛程度。在新產品開發過程中，產學研合作是企業提升創新能力、獲取競爭優勢的重要渠道(李梓涵昕和朱桂龍，2019)。根據資源基礎觀，企業和高校、科研機構的合作建立在雙方擁有互補性資源的基礎上。高校與研究機構在其涉及的專業領域掌握較多的前沿知識、擁有豐富的高端技術人才，企業與其合作可以獲取技術資源，豐富自身知識庫并改進自身技術研發流程，從而有利于加快企業新產品開發速度[23]。此外，拓寬研究廣度有利于企業將豐富的市場需求信息與高校、科研機構較強的技術研發能力相結合，實現優勢互補，使新產品既滿足市場需求又擁有較高的技術含量(趙勝超等，2020)，從而提升新產品開發質量。事實上，外部研發合作是以知識共享為核心的互動過程，有利于企業獲取并利用知識資源[24]，使其獲得良好的新產品開發績效。基于此，本文提出以下假設：

H1a：市場廣度正向影響新產品開發績效；

H1b:研究廣度正向影響新產品開發績效。

1.2 網絡學習的中介作用

網絡學習是指企業在特定的研發合作網絡環境下，通過與合作伙伴之間的交互學習，獲取和利用有價值的知識，并創造新知識的動態過程[25]。由于內部資源有限，企業通常需要向所嵌入的網絡中其它組織學習以提升競爭力。外部研發合作作為資源流入渠道，其廣泛程度直接影響企業參與網絡學習的效果。在市場廣度方面，企業通過增加與上下游企業、客戶、競爭對手合作能夠獲取更多互補性知識和資源。當企業發現研發伙伴的市場資源更具競爭力時，會更愿意主動參與網絡學習以掌握更多市場信息及市場偏好[26]。在研究廣度方面，企業積極與高校和研究機構建立研發合作關系，有利于獲取大量未應用于實踐的前沿知識[27]。研究廣度越高，企業越有可能獲得攻克技術難關的理論指導[28]。因此，企業愿意加強網絡學習，吸收、消化有益的資源以突破技術瓶頸。

在外部研發合作網絡中，企業通過網絡學習將自身與合作伙伴間的知識和信息進行整合，有助于降低新產品開發成本，提升技術專業化程度，從而提高新產品開發效率[29]。一方面，網絡學習有助于企業避開本地化學習陷阱，增加知識儲備，建立新的知識體系，從而加快研發知識向創新成果轉化。同時，企業通過網絡學習獲取互補性知識、技術和資源，能夠增強專業領域能力，有利于新產品開發[30]。另一方面，隨著網絡學習能力增強，企業吸收、理解并利用外部知識的效果更佳。在高頻率知識共享過程中，企業融合、學習合作伙伴的先進經驗，產生更多新產品開發創意，節約新產品開發時間[31]，進而提升新產品開發績效。基于此，本文提出以下假設：

H2a:市場廣度正向影響網絡學習；

H2b:研究廣度正向影響網絡學習；

H2c:網絡學習正向影響新產品開發績效。

1.3 知識庫同質性的調節作用

企業受認知局限的影響，通常只能利用其所熟悉領域中的一部分知識，這部分知識的集合被定義為企業知識庫[32]。在創新過程中，企業不斷向知識庫添加新的元素，使知識庫呈現出動態性特征。由于知識庫之間存在差異，企業對由外部研發合作所獲知識的學習、吸收及利用程度也不一致。Subramanian[33]提出知識庫同質性概念，用來描述兩個企業的創新成果對相似知識元素的應用程度。企業創新成果涉及到的合作伙伴間相似知識越多，則知識庫同質性越高。

在外部研發合作市場廣度方面，合作者通常交換基于實踐總結的經驗知識。較高的知識庫同質性使得企業熟悉某一知識應用于創新實踐的前提條件。同時，企業積累的先驗知識與合作伙伴所積累的知識具有較高的相似性，有利于企業理解合作伙伴所提供的新知識，促進技術交流。基于高效的知識吸收和理解，企業更愿意與參與外部研發合作的市場伙伴溝通交流，探索有益于自身發展的知識[34]，開展網絡學習。相反，當知識庫同質性較低時，企業需要花費更多時間和精力熟悉合作伙伴所提供的知識及其應用環境，導致學習成本增加，從而減少企業網絡學習行為。

在外部研發合作研究廣度方面，知識庫同質性能夠深化企業對研究機構所提供前沿知識的理解。當企業與高校、研究機構之間的知識庫同質性較高時，企業實踐經驗和知識基礎在科研成果與具有商業價值的創新產品之間架起橋梁[35]，使得企業在新產品開發上取得明顯領先優勢，促使其加強網絡學習以擴大競爭優勢。當知識庫同質性較低時，企業難以突破科研成果轉化為創新產品中的技術壁壘，即便拓展外部研發合作的研究廣度也難以達到網絡學習效果，因而不愿參與網絡學習。基于此，本文提出以下假設：

H3a:知識庫同質性正向調節市場廣度對網絡學習的影響；

H3b:知識庫同質性正向調節研究廣度對網絡學習的影響。

本研究旨在探究外部研發合作廣度對新產品開發績效的作用機理，分析網絡學習在二者間的中介作用，以及知識庫同質性對外部研發合作廣度與網絡學習之間關系的調節作用。基于上述假設，構建理論模型，見圖1。

圖1 理論研究模型Fig.1 Theoretical research model

2 研究設計

2.1 樣本與數據收集

選取2010—2018年中國制造業上市企業數據，剔除標注ST以及未在研究期間申請專利、聯合專利的企業，并選擇發行人民幣普通股的企業。最終，確定樣本來自5個行業中的160家企業，共1 440個觀測值。樣本數據涉及專利數據、財務數據和公司基本信息，市場廣度、研究廣度、網絡學習、知識庫同質性以及新產品開發績效相關專利數據主要來自中國國家知識產權局(SIPO)和國家重點產業專利信息服務平臺，企業財務信息以及公司基本信息來自Wind信息金融終端數據庫，具體行業分布情況如表1所示。

表1 樣本各行業上市企業數量與比例Tab.1 Distribution of sample characteristics by industry

2.2 變量測量

(1)因變量。借鑒魏江等(2013)、Wang & Kafouros[36]的研究成果，以企業每個窗口期新增專利數衡量新產品開發績效。

(2)自變量。借鑒Wei等[37]的研究成果，采用企業聯合申請專利的合作伙伴數量衡量企業外部研發合作廣度。

(3)中介變量。借鑒Nerkar&Paruchuri[38]的研究成果，以企業引用合作伙伴專利數量對網絡學習加以衡量。

(4)調節變量。借鑒Subramanian等[33]的研究，以兩家企業的創新成果在多大程度上引用類似的知識元素衡量知識庫同質性。具體測量方法如下：

第一，將企業與合作伙伴的專利根據通用產品代碼(3位)進行分組。

第二，假設企業中有n個專利組，合作伙伴中有m個專利組，將生成n+m個專利引用組。

第三，企業與合作伙伴之間存在n×m專利組對。計算每組對之間引用的Jaccard系數(Jaccard系數被定義為交集大小除以樣本集并集大小)，公式如下：

(1)

其中，Si、Sj分別代表企業i組和合作伙伴j組的專利總數，Sij是i組和j組的共同專利數量。C(i,j)衡量i組和j組專利的重疊程度，構造由所有組對的Jaccard系數組成的n×m矩陣。

第四，通過計算矩陣的平均值，衡量企業與合作伙伴間的知識庫同質性(KBH)。

(2)

知識庫同質性值從0到1不等。若值為0則表示企業間的知識庫完全不同，沒有重疊；若值為1則表示企業間在每個領域都擁有相同的知識庫。

(5)控制變量。選取企業規模、企業年齡、盈利能力和行業特征作為控制變量。企業規模采用雇傭全職員工人數的自然對數衡量；企業年齡通過企業注冊成立日期至年終觀察日期衡量；盈利能力通過企業前一年的資產收益率(ROA)衡量[39]；企業所屬行業特征采用虛擬變量的形式引入模型[7]。

3 實證結果

運用Stata15.0進行假設檢驗，采用普通最小二乘多元線性回歸分析市場廣度、研究廣度、網絡學習、知識庫同質性和新產品開發績效之間的關系。由于存在調節效應，在構造交互項之前，分別對市場廣度、研究廣度和知識庫同質性進行中心化處理，消除交互項與自變量和調節變量之間的多重共線性問題。

3.1 描述性統計結果與分析

對研究假設涉及的所有變量樣本進行描述性統計分析，表2為測量變量均值、標準差以及方差膨脹因子(VIF)的相關系數。與預測因子相關的VIF值范圍在1.03～1.23之間，均在可接受范圍內。因此，多重共線性問題對研究結果不存在顯著影響。

表2 描述性統計分析結果與相關系數Tab.2 Results for descriptive statistics and correlation coefficients

3.2 模型構建

由于新產品開發績效可通過窗口期內企業新增專利數進行衡量，而新增專利數值只能取非負整數，故該變量屬于離散型變量。因此，以新產品開發績效作為因變量的模型選擇負二項回歸模型(隨機效應負二項回歸模型或者固定效應負二項回歸模型)進行回歸分析，對假設進行檢驗。

基于研究假設，構建以市場廣度和研究廣度為自變量，以網絡學習作為中介變量，以知識庫同質性作為調節變量，以新產品開發績效作為因變量的計量模型，共計12個模型。其中，α表示常數項，β表示相關系數，ε表示誤差項。

第一步，構建模型1驗證控制變量對于因變量的影響，如式(3)所示。

NPD=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+ε

(3)

第二步，構建模型2、模型3驗證市場廣度和研究廣度與新產品開發績效的關系，如式(4)、(5)所示。

NPD=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β5MB+ε

(4)

NPD=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β6RB+ε

(5)

第三步，構建模型4～8共同驗證網絡學習在市場廣度和研究廣度與新產品開發績效之間的中介作用，如式(6)-(10)所示。

NPD=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β7NL+ε

(6)

NPD=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β5MB+β7NL+ε

(7)

NPD=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β6RB+β7NL+ε

(8)

NL=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β5MB+ε

(9)

NL=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β6RB+ε

(10)

第四步，構建模型9～12驗證知識庫同質性在市場廣度和研究廣度與網絡學習之間的調節作用，如式(11)-(14)所示。

NL=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β5MB+β8KBH+ε

(11)

NL=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β5MB+β8KBH+β9MB*KBH+ε

(12)

NL=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β6RB+β8KBH+ε

(13)

NL=α+β1Size+β2Age+β3ROA+β4IC+β6RB+β8KBH+β10RB*KBH+ε

(14)

3.3 假設檢驗

3.3.1 直接效應檢驗

通過Hausman檢驗，可以確定模型1～12均為固定效應模型。利用Stata15.0檢驗相關研究假設，逐步加入解釋變量，構建12個回歸模型。回歸分析結果見表3、表4。模型1～6均以新產品開發績效為因變量，模型7～12均以網絡學習為因變量。模型1檢驗控制變量對新產品開發績效的影響，根據回歸分析結果可知，資產收益率(ROA)對新產品開發績效具有顯著正向影響(β=0.021，p<0.001)，表明盈利能力強的企業更容易實現新產品開發績效。相反，企業年齡對新產品開發績效存在負向影響但并不顯著，表明成熟大型企業擁有更好的新產品開發能力。此外，行業特征對新產品開發績效存在負向影響但顯著性較低，表明不同行業對新產品開發績效存在差異性影響。

H1a和H1b提出，外部研發合作的市場廣度和研究廣度正向影響新產品開發績效。在模型1的基礎上加入兩個維度的自變量形成模型2和模型3，并進行假設檢驗。模型2、模型3結果顯示，市場廣度(β=0.192，p<0.001)和研究廣度(β=0.413，p<0.001)的回歸系數均顯著為正，表明市場廣度和研究廣度提升均能夠促進新產品開發績效提升，H1a和H1b得到支持。可見，與客戶、供應商和競爭對手等市場伙伴建立合作關系能夠降低新產品開發成本與風險，拓展與高校、研究機構之間的合作廣度能有效增加知識流入，從而為新產品開發提供支持。這一結果進一步證實了周長輝和曹英慧[4]的研究結論，說明拓展市場廣度和研究廣度有助于促進新產品開發績效提升。

3.3.2 中介效應檢驗

H2a、H2b以及H2c提出，網絡學習部分中介市場廣度和研究廣度對新產品開發績效的正向影響，模型2～8共同驗證上述中介作用。首先，模型7、模型8分別檢驗市場廣度和研究廣度與網絡學習之間的關系，結果表明，市場廣度(β=0.340，p<0.001)和研究廣度(β=0.801，p<0.001)對網絡學習具有顯著正向影響，H2a、H2b得到支持；其次，模型4驗證網絡學習與新產品開發績效之間的關系，結果表明，網絡學習對新產品開發績效有顯著正向影響(β=0.062，p<0.001)，H2c得到支持；最后，模型5、模型6同時考慮市場廣度、研究廣度、網絡學習和新產品開發績效之間的關系。當模型中同時存在自變量和中介變量時，自變量對因變量的影響減小，自變量的回歸系數從模型2、模型3(β=0.192，p<0.001；β=0.413，p<0.001)降至模型5、模型6(β=0.149，p<0.001；β=0.266，p<0.001)。模型2～8的結果支持網絡學習在市場廣度、研究廣度與新產品開發績效之間起部分中介作用。在新產品開發過程中，網絡學習能夠幫助企業掌握關鍵信息和知識，并將上述知識和信息融入新產品開發過程，從而提升新產品開發績效。

3.3.3 調節效應檢驗

H3a和H3b提出，知識庫同質性正向調節市場廣度和研究廣度對網絡學習的影響。模型9～12分別檢驗知識庫同質性對市場廣度和研究廣度與網絡學習的正向調節作用。模型9、模型11包含相關假設的控制變量、自變量和調節變量。對于模型10、模型12，增加自變量和調節變量的交互項，結果均顯著為正(β=0.894，p<0.001；β=0.961，p<0.001)。結果表明，知識庫同質性正向調節市場廣度和研究廣度對網絡學習的影響，H3a和H3b得到支持。可見，在研發合作過程中，知識庫同質性較高的企業之間具有相似的知識基礎，自身先驗知識可以成為理解合作伙伴新知識的前提條件，有利于知識流動轉移，提高網絡學習效率。

表3 以新產品開發績效為因變量的回歸分析結果Tab.3 Regression analysis results with new product development performance as the dependent variable

表4 以網絡學習為因變量的回歸分析結果Tab.4 Regression analysis results with network learning as the dependent variable

3.4 穩健性檢驗

參考顧露露等[40]的研究成果，根據經營時間對數據進行重新分類，分為成長型企業和成熟型企業，驗證市場廣度和研究廣度與新產品開發績效之間的影響關系。將數據樣本重新劃分為兩個子樣本，分別對兩部分樣本數據進行回歸分析，檢驗研究結果的穩健性，回歸結果如表5所示。由表5可知，市場廣度和研究廣度與新產品開發績效仍存在顯著正相關關系，重新分類后的數據回歸結果與原結果一致，表明研究結果具有穩健性。

表5 穩健性檢驗結果Tab.5 Results for robustness test

4 結語

4.1 研究結論

選取160家中國制造業上市企業為樣本，基于市場廣度和研究廣度兩個維度，運用多元回歸分析驗證外部研發合作廣度與新產品開發績效的內在聯系，得到以下研究結論：

(1)外部研發合作廣度與新產品開發績效之間存在顯著正相關關系，其中研究廣度的影響更加顯著。這主要是由于企業通過與高校、研究機構在多領域開展密切合作獲取尖端技術與知識，合作方式新穎多樣，在一定程度上刺激了新產品開發。因此，企業更傾向于拓展研究廣度，并從中獲利。

(2)網絡學習在市場廣度和研究廣度與新產品開發績效之間起中介作用。企業外部研發合作廣度提升，可以拓寬企業外部創新資源獲取渠道，使其能夠吸收更多異質性知識以擴大自身知識庫，提升網絡學習能力。而網絡學習是實現高水平產品開發績效的重要途徑，能夠將外部資源轉化為產品創新成果，提升新產品開發績效。

(3)知識庫同質性對市場廣度和研究廣度與網絡學習間的關系均具有正向調節作用。這表明當企業與外部研發合作伙伴之間的知識庫同質性較高時，知識相關性較強，有利于企業吸收外部知識，擴大外部資源獲取范圍，從而提升網絡學習效率并降低學習成本。

4.2 理論貢獻

(1)本研究深化了對外部研發合作廣度的整體認知，從市場廣度和研究廣度兩個維度探討外部研發合作對新產品開發績效的影響，為企業外部合作對象選擇提供了理論支持，豐富了新產品開發績效前因研究，有助于解釋為何現有研究中關于外部研發合作對新產品開發績效的影響結論存在不一致的問題，可為企業新產品開發研究提供新視角。

(2)現有研究側重于探索外部研發合作對新產品開發績效的直接影響，對外部研發合作如何作用于新產品開發績效的內在機理討論不足，忽視了外部研發合作網絡的復雜性。本研究通過構建理論模型，探究網絡學習在外部研發合作廣度與新產品開發績效之間的中介作用，以及知識庫同質性的調節作用，揭示了外部研發合作廣度對新產品開發績效的作用機制，彌補了以往研究的不足，豐富了網絡學習理論研究，為進一步探索知識庫同質性的作用機理奠定了基礎。

4.3 管理啟示

(1)企業在新產品開發過程中應實施開放式創新戰略，主動與不同類型組織建立長期穩定的合作關系，獲取充足的異質性資源以豐富自身知識庫，降低合作研發成本，從而提升企業創新能力。

(2)企業應加強學習型組織建設，積極參與網絡學習，重視自身網絡學習能力提升，尤其應重視獲取外部資源并將其整合應用到新產品開發過程的能力，以提高網絡學習效率，實現高水平新產品開發績效。

(3)作為影響外部研發合作廣度作用發揮的關鍵因素，企業應意識到與合作伙伴間知識庫同質性的重要性。企業需要加強對潛在合作伙伴知識庫的全面評估，并確保自身內部有良好的知識基礎，進而更好理解合作伙伴提供的新知識，促進技術交流，進一步提升新產品開發績效。

4.4 研究局限與展望

本研究尚存在以下局限：第一，變量測量方法存在局限性。專利可以較好地反映企業創新成果，但出于商業機密或者技術保護的考慮，企業可能不會將所有核心技術公開披露，未來研究可以對測量方式加以完善，選取企業財務績效等其它指標進行測量以提升研究結果的可靠性。第二，樣本數據存在局限性。受客觀條件限制，研究樣本數據主要來自制造業上市企業，而不同行業企業的外部研發合作與新產品開發績效關系可能存在差異，未來研究可以適當增加樣本量，引入多個行業企業數據進行對比，提高研究結果的普適性。