制造性企業數字化轉型對產品創新的影響研究

基金項目：2023年北京市大學生創新創業訓練計劃項目“制造性企業數字化轉型對產品創新的影響研究”（項目編號：10805136023XN262-225）

摘 要：近幾年來，我國的制造業發展成績斐然。作為國民經濟的支柱產業，制造業極大程度上體現了國家創造力、競爭力和綜合國力。在當前世界百年變局、新一輪科技與產業革命持續演進的時代背景下，實現制造業中間產品的自主創新是提升中國產業鏈供應鏈韌性和安全水平，進而實現高質量發展的關鍵所在。本文為研究制造性企業數字化轉型對產品創新的影響，采用了控制變量法，運用了評價指標體系法，通過SPSS軟件對2010—2019年我國制造業上市公司數據進行回歸分析，得出制造性企業的數字化轉型將有力地推動產品創新。

關鍵詞：制造業；數字化轉型；產品創新

一、引言

數字化轉型是新時代發展格局下企業發展的必經之路，其本質是實體經濟與數字技術的深度融合，突破傳統要素邊界，進而產生的一種新型商業模式。目前的文獻主要探究了制造業數字化轉型對企業產品創新的影響，但是關于數字化轉型和制造業企業產品創新二者的關系尚未有學者做出相關研究。本文嘗試將二者結合起來，在分析總結國內外相關研究和中國數字化轉型與企業產品創新現狀的基礎上，進一步探討數字化轉型對制造業企業產品創新的影響以及兩者之間的線性關系，豐富了制造業企業產品理論和數字化轉型理論。

二、研究內容與方法

1.概念定義

（1） 數字化轉型

數字化時代下，數字化轉型成為拉動企業發展、促進科技創新的新引擎。國外開展數字化研究與數字化轉型要早于中國，具有一定的領先優勢。國外學者通常研究轉型的目的和過程，旨在打破傳統的市場模式和行業壁壘。我國的學者林琳等（2019）認為數字化轉型以包容性、普惠性、智能型的優勢深度影響了企業的價值創造和獲取方法。龍幗瓊（2022）在結合張培剛（2014）對于工業化定理邏輯的基礎上，從經濟學角度對數字化進行了新的定義。數字化是由數字技術應用而引發的一系列基礎生產函數發生由低級向高級過渡的突破性、連續性變化，最早存在于某一部門組織的生產函數很可能演化為一種全新的生產函數并對企業整體形成支配。

數字化轉型目前仍處于發展階段，常見的衡量角度可以從數字人才、數字研發投入、信息化等角度入手，選擇企業經營數據，通過賦值或者真實數據來衡量企業數字化轉型程度。本文選擇從數字研發投入角度入手，收集了2010—2019 年制造業29個細分行業上市公司的Ramp;D投入等數據，以此作為衡量數字化轉型的指標，并通過科學的方法剔除錯誤的指標。

（2） 產品創新

新時代背景下，產品創新是企業發展的重要步驟。只有不斷創新，才能在百年之大變局中尋求突破。簡單來講，產品創新就是研發、制造出新的產品。深入研究后發現，產品創新覆蓋面極廣。產品創新可以是增加產品的文化附加值，也可以是提升產品的功效。總而言之是提升企業競爭力，讓企業得到快速發展。

本文我們選擇以最簡單、最易收集的專利申請數量作為衡量指標，可以直觀、顯著地表明制造業產品創新能力與進程。

2.研究內容

本文主要研究內容包括以下四個方面：

提出本文所要研究的問題。從制造業現狀以及相關文獻出發，了解中國制造業數字化進程、數字化發展方向、產品創新的進程，從而形成一個整體認識，建立理論框架。

對本文所提到的概念進行界定，對相關概念進行演化，形成替代指標，為后續SPSS回歸分析提供數據基礎。

利用SPSS進行回歸分析，構建回歸模型，進一步探究制造業數字化轉型與產品創新的關系。通過數據，分析了制造業數字化轉型對產品創新是否有促進作用。

結合前文的數據分析，得出相關結論，對未來制造業數字化轉型提供政策建議。

3.研究方法

本文采用文獻分析法、評價指標體系法、實證分析法進行研究。

文獻分析法。首先我們收集大量關于中國制造業數字化轉型與產品創新的文獻，經過整理、分析，準確把握我們的研究重點、研究難點，總結文獻資料中與本文研究相同的理論、研究方法等內容，最終確認了整體的研究方向，確定了最終的研究方法。

評價指標體系法。確認變量的一級指標和二級指標，通過查閱文獻、調查數據庫等方法收集相關數據。經過大量數據的匯總整理、篩選，確定最終變量。

實證分析法。通過信息收集，研究制造業數字化轉型對產品創新的影響，并且通過統計學方法對收集到的數據進行處理分析，研究變量間的相互影響關系。

4.研究模型

本文通過建立線性回歸模型，研究制造性企業數字化轉型與產品創新的相關關系。回歸模型是對統計關系進行定量描述的一種數學模型。

一元線性回歸模型一般式：

{ Y=β0+β1x+?

E?=0，D?=б2

其中，β0、β1是固定的未知參數，也稱為回歸系數，自變量x是非隨機可精確觀測的，?是均值為0、方差為б2的隨機變量，在模型中它代表著其他隨機因素對Y產生的影響。記y=E（Y），則y=β0+β1x，稱為y對x的回歸直線方程。

多元線性回歸模型一般式：

Y=β0+β1x1+β2x2+…+βkxk+?

建立回歸模型遵循如下步驟：確定變量－建立預測模型－進行相關分析－自變量和因變量存在相關關系－計算預測誤差－確定預測值。

5.研究創新與不足

（1） 可能的創新

通過SPSS線性回歸方法可以精確表現出變量間的關系；綜合研究條件與環境創新研究方式，不是從某一個學科或學派去研究，而是以思維視角通過關系來看待問題，深化理解。

（2） 存在的不足

首先是數據收集不全面，僅選取2010—2019年的數據，并且研究過程中選取的變量較少，其他可代替指標存在數據收集難度。其次是數據分析過于簡單，只通過SPSS進行回歸分析，無法反映出不同地區制造業的數字化轉型程度及對產品創新的影響。

三、數據處理與分析

1.數據收集

本次研究我們收集了制造業中29個細分行業的上市公司的相應數據。數據收集分為兩個方向：一是通過查閱相關文獻，探索完善研究路線，獲取制造業數字化轉型以及產品創新的相關內容。通過查閱國家統計局、國家專利統計局、中國科技統計局等專業統計機構的相關數據，以及歷年《中國統計年鑒》，按時間軸形成數據資料。二是通過查閱、分析文獻，以及收集各地區統計年鑒數據，按地區匯總數據，研究各個地區制造性企業數字化轉型對企業創新的影響。

在數據收集的初期，我們通過文獻收集和統計數據。文獻收集就是通過查閱相關文獻，提煉出我們所研究的數據，包括智能化、數字化等詞頻。在進行文獻收集時，要注意研究方向，靠近數字化轉型、制造性企業、產品創新，避免造成研究誤差；在數據收集后期，要對已收集的數據進行二次收集，排除無關數據，避免造成研究誤差。在此階段我們發現數據有缺失情況，不能滿足時間要求。對此我們采用重新收集、更換指標等方法進行修正。

2.數據處理

將所收集到的所有數據匯總分類，包括以下幾類：制造性企業專利申請數量、制造型企業有效發明數量、制造業產品盈利額、制造業Ramp;D投資額、制造業Ramp;D研發人員全時當量、制造業智能制造詞頻統計值。接下來將各分類數據再次篩選，剔除不符合時間要求（2010—2019年）的數據。對所有可用數據進行規范化處理，同類數據統一單位。最后確定所使用數據出自同一數據源，在本文中即制造業29個細分行業上市公司數據。

四、實證分析

1.軟件應用

本次研究我們選擇通過SPSS軟件進行線性回歸分析。SPSS為IBM公司推出的一系列用于統計學分析運算、數據挖掘、預測分析和決策支持任務的軟件產品及相關服務的總稱。1984年SPSS總部首先推出了世界上第一個統計分析軟件微機版本SPSS/PC+，開創了SPSS微機系列產品的開發方向，極大地擴充了它的應用范圍，并使其能很快地應用于自然科學、技術科學、社會科學的各個領域。

在正式進行回歸分析前，在SPSS中設置數據變量。變量名稱依次為“制造業產品專利申請數量”“Ramp;D內部投資（億元）”“Ramp;D研發人員全時當量”“智能制造出現頻率”，四種變量均設置為數值，小數位為0，且為標度數據。

導入數據后，首先通過正態性檢驗，在SPSS軟件中的分析－描述統計－探索中進行，將數據中“制造業產品專利申請數量”變量選至因變量列表，將“Ramp;D內部投資（億元）”“Ramp;D研發人員全時當量”“智能制造出現頻率”選至因子列表，依次點擊繪制—帶檢驗的正態圖－直方圖，最后點擊確認，完成分析。根據結果顯示，確定數據服從正態分布。

接下來選擇分析中的回歸，并且選擇線性回歸，導入因變量和自變量，選擇統計選項，進行回歸分析。生成相應結果。根據第一次分析結果，變量“Ramp;D研發人員全時當量”“智能制造出現頻率”的顯著性（P值）大于0.05，未通過顯著性檢驗，故而剔除。

最終數字化轉型指標體系見表1。

修正變量后通過線性回歸得出表2模型摘要、表3 ANOVA、表4系數。

2.結果分析

根據表2、表3，模型擬合情況R的平方值為0.976，意味著Ramp;D投資額可以解釋制造業專利申請數量大約98%的變化原因。回歸模型通過F檢驗（Plt;0.05），說明至少一個變量會對專利申請數量產生影響，且變量X1對Y有顯著性影響關系。

結合表4，通過回歸系數來看，X1變量的B值為139.234，說明變量X1對制造業上市公司專利申請數量呈現顯著的正向影響。綜上所述，回歸模型為：Y=139.234X1-715023.624。

所以得出結論：制造業數字化轉型對產品創新有極大的促進作用。

五、研究結論與期望

1.制造業數字化轉型對產品創新的影響

（1） 根據回歸分析結果，數字化轉型指標B值為139.234，證明數字化轉型對產品創新具有極大的促進作用。這也就意味著我國制造業可以通過數字化轉型提升產品創新能力。產品創新不僅局限于新產品的產生，也包括現有產品的質量升級。通過數字化轉型消除產品種類、質量的限制，可以極大地增強企業經濟發展，優化產業結構，帶給企業更好的發展前景。

（2） 根據數據收集發現，地位因素對制造性企業數字化轉型程度存在一定影響，研究結果為中國東部地區制造性企業數字化轉型程度較強，對企業產品創新的促進力更強；而中國西部地區制造性企業數字化轉型推進程度較慢，雖然對產品創新有一定促進作用，但并不明顯。并且通過文獻分析，按照地理位置合理化地對制造型企業進行數字化投資可以更好地促進制造性企業的產品創新。

（3） 通過文獻研究及回歸分析，數字化轉型的發展路線呈多元化，本文僅從數字化研發投入一個角度研究企業數字化轉型程度，缺少研究廣度。在企業發展的過程中，不僅可以考慮加大數字研發的投入，也可以考慮加強數字人才的培養、建設智能化基礎設施、結合“互聯網+”等多種形式。多元化的數字化轉型更加有利于產品的創新。

加強數字人才培養可以從聘請計算機應用人員、企業高技術人才等方面進行改進。數字人才是一個企業進行數字化轉型的重要動力來源，空有經濟投入并不能完全帶領企業進行數字化轉型。在制造性企業中，數字化轉型需要搭建自動化的生產流程，打破傳統的生產壁壘，智能化的設備更需要數字人才完成操作及升級。所以培養數字人才也可以促進數字化轉型，并且促進產品創新；建設智能化的生產設備，打造自動化的生產流程。數字化不僅是科研過程，更是設備更新、流程更新的過程。通過應用高新技術設備，采用現代式生產流程，制造性企業可以節約大量生產時間，減少生產過程中的資源浪費、人力浪費。

2.未來發展

制造業是國家的經濟支柱產業，是建設社會主義強國必不可少的一環。關于企業數字化轉型的研究結果，證明了企業數字化轉型對產品創新具有重要的推動作用，企業Ramp;D投入的影響極為顯著。因此，通過持續加大研發投入，企業可以實現技術創新、產品與服務創新，構建數字化解決方案，培養人才，提升競爭力，并在行業中樹立領導地位。在我國，政府也鼓勵企業加大Ramp;D投入，以推動數字化轉型的實施，促進經濟的持續發展。同時企業自身也要持續投資數字化轉型，培養數字化人才，積極主動打破傳統行業壁壘，尋求新的發展道路。

參考文獻：

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[4]龍幗瓊.數字化對中國制造業高質量發展的影響研究[D].昆明：云南財經大學，2022.

[5]張培剛.農業與工業化[M].北京：中國人民大學出版社，2014.

作者簡介：李云飛（2003.02— ），男，安徽省阜陽市人，北方工業大學經濟管理學院，本科在讀，研究方向：技術創新管理；郭家佳（2003.03— ），女，山西省臨汾市人，北方工業大學經濟管理學院，本科在讀，研究方向：技術創新管理；張經強（1971— ），男，山東淄博人，管理學博士，北方工業大學經濟管理學院教師，副教授，主要研究方向：技術創新管理。