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技术知识基础对企业成为关键研发者的影响研究:一个被中介的调节模型

2021-04-20裴云龙高艳慧

科技管理研究 2021年5期
关键词:广度关键基础

刘 岩,沈 聪,裴云龙,高艳慧

(1.西安工程大学管理学院,陕西西安 710048;2.西安交通大学管理学院中国管理问题研究中心,陕西西安 710049;3.过程控制与效率工程教育部重点实验室,陕西西安 710049)

企业作为科技创新主体,只有掌握了核心技术,才能在激烈竞争的环境中立于不败之地。关键研发企业具备强自主创新能力,是行业核心技术的创造者和改进者[1],是我国实现关键核心技术突破的决定性力量之一。

基于知识理论,一项创新是知识元素重新组合的结果,那么企业技术创新产出数量和质量的高低取决于两方面:一方面是企业拥有的和能够从外部获得的知识元素的数量以及知识元素之间相互依赖关系[2]。正如Jaffe[3]、Yayavaram 等[4]学者界定出的技术知识基础的含义即企业拥有的技术知识元素集合,由此可见,构建和完善合理的技术知识基础是企业提高自主创新能力,形成高价值突破性创新成果的前提依据,进而促使企业成为关键研发者。另一方面,企业在拥有技术知识元素的基础上,具备能够将不同技术知识元素重新组合形成新技术或者新产品[5]。因而,企业重新组合知识元素能力的强弱对技术创新产出的数量和质量的高低存在显著的影响,从而对企业能否成为关键研发者产生作用。

核心技术创造的源头归根到底是基础研究得出的对自然现象、规律的新认识[6],发达国家的发展历程进一步证实了这一规律。以美国为首的发达国家企业是基础研究投入的主力军之一,企业投入在基础研究的费用占所有基础研究经费的20%左右。与之相比,根据国家统计局公布的数据,2017 年我国企业基础研究经费投入占比不到1%,而2018 年,我国企业基础研究经费占所有基础研究经费的比例为3.1%,虽然比例较低,但是同比增长了200%,由此可见,我国企业对基础研究的重视程度有所提升。需要明确的是,基础研究得到的科学知识其演化逻辑是对自然现象或者规律的解答[7],并未考虑市场需要,因而将科学知识转化为产业化产品并不是一个简单的过程。企业从事创新的工作主要聚焦于技术方面,技术演化逻辑则是将技术机会和市场需求共同发挥作用而发展的[7],因而企业能够将新颖性知识产业化,但是由于科学知识和技术知识不同的演化规律,企业需要学习和掌握基础研究成果的逻辑语言和表达方式,才能将其转化为技术应用到产品创新过程中。因此,对于企业而言,尤其是科学主导型行业的企业,需要将科学知识应用到技术研究中,仅仅依靠企业与高等院校或者科研院所合作获取科学知识是不够的,采取直接参与或者主导基础研究是企业提高基础研究能力的主要渠道之一,通过参与或者直接引导基础研究有利于企业更好地认识并转化科学知识,发挥科学知识的引导作用,进而提高企业创新产出的数量和质量,促使企业成为关键研发者。

综上所述,技术知识基础是企业技术创新的起点,不仅对企业创新产出的数量和质量存在直接影响,而且也通过动态能力发挥作用,进而改变了企业在行业当中的研发角色[8]。然而,技术知识基础存在多维度结构特征,这些特征对企业能否成为关键研发者的作用方向是否一致?在这一作用过程中,是否存在动态能力的中介效应?企业基础研究对技术知识基础、知识整合能力和企业成为关键研发者之间关系到底发挥了何种作用?本文将通过分析中国科学导向型生物制药行业自2009 年至2016 年,共362 家企业发表的SCI 论文和申请发明专利数据,来回答上述问题。

1 文献回顾

Schumpeter[9]对创新的概念进行界定与区分,指出创新并不等同于发明,其实质是对发明的技术知识的运用。由此可见,技术创新活动就是对技术知识元素创造、获取和整合的过程,而组织拥有的技术知识元素集合即技术知识基础是组织技术创新的起点[10],不仅决定了创新的方向,同时也直接作用于创新产出的价值,对企业能否占据关键研发者地位具有重要的作用。

1.1 关键研发者

组织内部具有多种类型的研发者,Ernst 等[11]依据创新产出的数量和质量将组织内部研发者区分为四类:产出数量少且质量低的低效研发者;产出数量多但质量低的多产研发者;产出数量少但质量高的天才研发者以及产出数量高且质量高的关键研发者。由此可见关键研发者是组织创新的主要完成者和引导者,承担着组织中大量新技术和新知识创造、流动和转移的工作,是组织实现自主创新能力提升,核心技术创造的“关键的少数”力量[12]。目前关于关键研发者的研究主要从个体层面出发,包含有关键研发者概念的界定、识别的方法以及关键研发者创造力影响因素以及关键研发者的存在对企业创新活动作用方面的探讨。

一方面,对于关键研发者概念的界定和识别方法通常是结合在一起的,现有研究将关键研发者界定为“组织内部关键技术成果的主要完成人、重大研发项目的负责人或者组织主导产品、核心技术进行重大创新、改进的主要技术人员”[12],Pilkingtong 等[13]以及刘岩等[8]学者将关键研发者的概念引申至企业层面,指出行业内部创造并持有核心技术的企业为关键研发企业[8,13]。同时Oldroyd等[14]、Liu[15]以及Kehoe 等[16]学者指出关键研发者通常还具备突出的创造力、众多的合作对象以及深厚的专业知识和研发经验。关于关键研发者的识别方法主要利用企业申请的专利作为度量的指标,除了Moehrle 等[17]学者利用专利语义和多维尺度分析来判断关键研发者外,其他学者均利用专利的数量和质量来识别组织内部的关键研发者。典型的,Ernst 等[17]、Pilkington 等[13]、Hess 等[18]、Grigoriou 等[19]、Kehoe 等[20]、王巍等[21]、孙笑明等[22]、刘岩等[8]学者综合应用专利数量和质量来识别关键研发者,认为具有较高专利申请量和被引量的申请者是组织内部的关键研发者。其中,Pilkington 等[13]、刘岩等[8]将关键研发者的概念和识别方法应用于行业内部关键研发企业的界定和识别,指出申请的专利数量和引用次数均大于均值的2 倍的企业为关键研发企业。

另一方面,学者们从社会资本、创新网络、职业生涯周期、管理制度等方面分析了影响关键研发者创造力的因素,发现关键研发者拥有的社会资本其创造力的作用是倒U 型的[18],而关键研发者在创新网络中是否占据网络中心位置和网络结构洞地位对关键研发者的创造力同样存在显著的作用[23-26];还有些学者发现关键研发者前期的成功经验、职位变迁、工作环境变动(如企业兼并)等因素对于创造力存在负向影响[17];同时柔性的雇佣制度对关键研发者的创造力则存在正向作用[22]。

1.2 基础研究

Bush[27]在《科学:无止境的前沿》中提出了基础研究的概念,指的是完全由科学家好奇心驱动的纯基础研究,这类基础研究并不考虑研究成果是否存在应用的目的。这一定义忽视了存在应用目的导向的基础研究类型。实际上,无论是应用技术研究还是基础研究都需要大量的资源的投入,尤其是资金方面,而基础研究的主要投入者是国家,而国家通过各类基金项目的设置来鼓励和引导基础研究发展,由此可见,基础研究中有很大一部分是需要满足国家需求这一目的的。因此,基础研究包含有纯基础研究与应用导向型的基础研究两类,而在以往的研究中指出二者均对创新存在显著的影响[28]。Salter 等[29]指出基础研究通过提高知识存量、提供掌握科学规律和技术技能的人才等方面提高创新能力,进而促进经济的增长。

关于基础研究和创新,尤其是技术创新之间的关系一直是研究的热点之一。Bush[27]指出基础研究和技术创新之间的关系为线性关系,即基础研究为技术创新提供知识支持;之后有学者也提出基础研究是技术创新的知识来源和根本驱动力[30]。Aghion 等[31]、Mansifild[32]、Hobbs 等[33]学 者 发现基础研究与技术创新活动之间存在互补作用,前者可以提供科学知识,推动技术发展;后者则基于技术前沿,加以进一步的研发产生技术创新,提高生产效率。然而,很多学者发现基础研究和技术创新之间的关系并不是简单的线性关系,而是受到多种因素制约,国内外多位学者通过理论与实证检验发现组织内部经济因素和技术水平对基础研究和技术创新之间的关系存在显著的影响,同时也证实基础研究的投入水平并不是越高越好,而是存在一定的投入最优区间,使得基础研究对技术创新产生拉动效应[34-37]。

1.3 技术知识基础与知识整合能力

基于知识观,企业被视为是一个知识的集合体[38]。Jaffe[3]在其研究中指出企业拥有的各类知识元素(包含有信息、科技、关键技术和技巧)或者是企业内个体拥有的知识的集合构成了企业的知识基础,之后学者进一步将企业知识基础界定为由员工个人具有的知识和企业各类管理活动的过程和原则两部分构成[39]。由此可见,企业知识基础不仅仅包含有科技方面的知识,同时也包含了各类隐藏在个人与企业惯例或者管理方面的软科学知识,两方面知识对企业的长期生存与发展具有决定性的影响。

在当前科学技术快速发展的时代,技术创新已经成为企业维持竞争优势的重要力量,而一项技术创新脱胎于组织原有的知识积累,尤其是技术知识方面的积累,因此,研究构成企业知识基础的重要部分技术知识基础是十分有必要的。Ramani 等[40]从技术知识角度出发对技术知识基础进行了定义,指出技术知识基础由技术知识存量和技术网络两部分构成。之后,更多学者利用专利信息来界定并测量企业技术知识基础。专利是技术研发的成果,是对技术知识元素进行创造、整合并重组的结果,那么,企业申请的所有专利可以被看作是不连续的、与众不同的知识元素的集合,即企业的技术知识基础[41]。在此基础上,Yayavaram 等[42]、Krafft 等[43]和刘岩等[44]学者将知识元素视为节点,将知识元素之间的联系视为边,构成技术知识基础网络,利用社会网络分析方法,研究企业技术知识基础网络结构特征,例如网络密度、网络中心势以及分解性等特征。同时,学者们也从技术知识基础构成的基本要素即知识元素自身出发,分析组织技术知识基础多维度特性,包含有知识元素的数量即广度、知识元素掌握的程度即深度、知识元素之前差异性的体现即多元度等指标,其中多元度指标与广度和深度指标之间存在一定的关联性[44-46]。本文主要利用广度和深度来表征企业技术知识基础结构,分析两个指标对企业成为关键研发者的影响。在以往的研究中已经证实企业技术知识基础广度和深度对创新绩效存在显著的作用。例如,Moorthy 等[47]在其研究指出技术知识的广度和深度对企业财务绩效有倒U 型影响;而另一些学者则探讨了技术知识基础与企业创新绩效之间的关系,研究发现技术知识基础广度和深度对创新绩效的影响是极为复杂的[48]。

动态能力理论诞生于对资源基础理论的反思和质疑,资源基础理论认为企业拥有的异质性资源是维持其自身竞争优势的来源,衍生于资源基础理论的知识基础理论,指出异质性的知识资源是企业能够长期发展的前提。然而,现实中存在拥有大量异质性资源的组织并没有获得成功,究其原因在于组织虽然拥有优质的知识资源,但是难以有效运用知识资源,导致组织难以获得并维持竞争优势,因而学者们提出了在拥有知识资源的基础上,组织运用知识资源的能力同样存在重要的作用,这一能力即为组织的动态能力。Teece 等[49]学者认为动态能力实质上就是企业整合、构建和重新配置内外部资源和能力以应对环境急剧变化的能力。从这一概念出发,可以发现动态能力最为重要的构成部分就是对内外部资源的整合能力。Clark 等[50]在研究产品开发时提出,认为架构知识的产生过程就是知识整合,是对企业现有知识的重新配置。同时提出,架构知识的产生基础是构建知识,架构知识将基本知识元素由单独、孤立到建立联系,构成整体,进而产生新技术,这一过程为知识整合过程[4]。在以往研究中,Grant[51]和Wang 等[52]多位学者通过理论与实证检验发现知识整合能力对创新绩效有直接或者间接的正向影响效应;而另一学者则发现知识整合能力与企业创新角色之间存在显著的关联性[8]。

结合知识基础观和动态能力观,技术创新过程实质上是以企业拥有的技术资源为基础,将外部获得的新知识和现有技术知识元素进行有效的整合重组,从而创造出全新的技术或者产品的过程。而另一方面,以往的研究已经证实动态能力具有路径依赖特征,即动态能力的强弱不能脱离原有的技术知识资源的限制。Yayavaram 等[4]学者指出基本知识元素即构件知识和不同技术知识元素之间关联性即架构知识二者共同影响企业创新过程,将不同知识元素重新组合形成新技术的过程就是知识整合的过程。对于企业而言,企业拥有的技术知识有同类的和异质的,企业的知识元素就有分散无序的和结构化的。对分散无序的知识元素整合后有助于提高创新的效率;对结构的知识元素之间整合及与单个知识元素整合都可以增加知识元素潜在组合可能性,从而提高创新产出的数量和质量,促进企业创造出高价值的核心技术,改变企业的创新角色。

综上所述,本文期望打开技术知识基础与企业成为关键研发者之间关系的“黑箱”,结合知识基础理论与动态能力理论,引入知识整合能力和企业基础研究水平,分析知识整合能力与基础研究能力对技术知识基础和企业创新角色之间关系中发挥的作用,构建的研究模型如图1 所示。

图1 研究模型

2 理论假设

在之前的研究中,已经发现技术知识基础广度、深度对企业成为关键研发者的影响,并初步探讨了基础研究水平在其中发挥的调节作用,具体如下:技术知识基础广度指的是企业的专业知识所涉及的技术领域的范围[44],是企业横向知识水平多样性的体现[53]。新技术领域扩展初期,企业拥有较高水平的技术知识基础广度时,表明企业熟知多个技术领域,有能力尝试更多路径实现突破式创新,创造出高价值的核心专利,从而促使企业成为关键研发者[54]。而当新技术领域扩展扩张过度,成本急剧增加,重点和新技术被掩盖,知识的可使用性和可信性降低,企业需要大量的尝试以寻找到具备高价值的技术领域进行研发,降低了创新的效率和效果[55],对企业成为关键研发者产生不利影响。由此可见,技术知识基础广度与企业成为关键研发者之间实际上为倒U 型关系。

深度是测量企业技术知识基础特性的第二个维度,它反映的是企业对自身掌握的某一领域技术知识内容的独特性、复杂性的熟悉程度[55-56]。随着企业对同一技术领域知识挖掘的加深,企业在特定技术领域不断深化其对该领域知识的认识程度,促使企业可以更有效地搜索出最有价值的技术领域,推动核心技术的研发与发展,使得企业成为行业内的关键研发者。然而,当对同一技术领域深度突破一定范围,研发人员和技术人员出现创新惰性,造成技术锁定,不利于关键研发者竞争优势形成[57]。因此,技术知识基础深度对企业成为关键研发者具有倒U型影响。

基础研究水平指的是企业从事基础研究的产出,企业的基础研究水平越高,表明企业基础研究涉及到的研究方向越多,基础研究在企业技术知识基础演变过程的不同阶段存在差异性的影响路径。随着基础研究水平的提升,一方面带来了大量的新颖性的科学知识,企业需要花费更多的时间和成本来尝试科学知识与技术知识的转换和联系路径;另一方面,当企业具备较高的基础研究水平时,企业了解大量科学研究前沿,能够更好的发挥前瞻性研究方向,有利于企业更快地寻找出最新的研究趋势,缩短创新周期和不确定风险。企业技术知识基础广度由低升高的前半段,此时当企业具备较高的基础研究水平时,提供了大量的科学知识元素,企业需要花费更多的时间来转化科学知识与技术知识,因而降低了企业技术创新的效率;而在广度升高的后半段,当企业具备较高的基础研究水平时,此时科学知识的引导作用越来越显著,企业可以在大量的技术知识元素中快速的寻找出值得进一步研发的有价值的技术领域,提高了创新效率与效果,由此可见,基础研究水平对技术知识基础广度与企业成为关键研发者之间的倒U 型关系存在负向调节作用。

企业基础研究水平对技术知识基础深度与企业成为关键研发者之前的倒U 型关系同样存在负向的调节关系,原因在于:在技术知识基础深度提高的前半段,基础研究水平的提升使得企业不仅需要从应用角度考虑技术创新,同时也会结合基础研究来考虑知识元素之间的协同,延长了创新周期,导致更大的机会成本。然而,当技术知识基础深度提升至后半段时,由于企业将大量的技术资源集中在某一技术领域,使得企业容易陷入“技术锁定”现象,在此情况下,企业具备较高水平的基础研究有利于发挥科学知识前瞻性的引导作用,而且由于提供更多的知识元素,避免企业过度陷入到特定技术领域中,提高了技术交叉的成功率。综上所述,基础研究水平对技术知识基础深度和企业成为关键研发者之间的倒U 型关系存在负向调节作用。

2.1 知识整合能力的中介作用

技术知识基础测量的是企业在某一时点上拥有的技术知识元素及其相互联系的集合,是企业技术创新的起点。然而,企业仅仅拥有技术知识资源是不够的,现实中可以观察到同类型的企业通常拥有相似的技术知识元素,但是不同企业其创新的效率和效果存在显著的差异。原因在于,技术创新不仅仅局限在全新知识的创造,同时也是多个知识元素相互组合出现的结果,学者们已经证实技术交叉与创新成果价值之间正相关,因此,结合当前技术发展的阶段,对现有技术知识元素进行交叉是企业创造高价值创新成果的必然途径。正如Clark 等[50]、Yayavaram[4]以及简兆权等[58]学者指出的,企业通过知识整合能力可以将不同知识元素有效整合实现技术交叉,从而提高创新产出的数量和质量,使得企业可以不断获得与发展核心技术,促使企业占据或者维持关键研发者地位,即知识整合能力对企业成为关键研发者具有正向促进作用。

知识基础观认为知识整合是实现企业绩效提升的重要手段[51],企业是知识整合的机构。企业不仅需要对不同领域的知识进行广泛搜索和合并,还需要对同领域知识元素进行深度积累和筛选,最终实现创新型的整合,转化为生产力和创造力。企业拥有的知识具有分散性和时效性特点,必须将这些知识进行有效的整合才能实现技术知识的高度融合,最大化实现知识元素蕴含的潜在价值。知识整合能力的强弱取决于知识整合范围和知识整合效率,作为典型动态能力的知识整合能力存在路径依赖特征,即知识整合能力不能突破企业的边界与发展途径,而是受到企业自身技术知识基础的限制[8]。

技术知识基础广度的增加表明企业知识的多样性不断提升,技术知识蕴含的信息量增加,知识整合的范围扩大,知识组合的机会增多,加强了企业的知识整合能力。然而,当技术知识基础广度过度提升后,知识元素数量快速增长,不同科学范畴的技术知识之间联系性不强,各个知识元素散落在不同部门,不利于知识整合效率的提升。首先,各个领域内的知识容量都超过一定限度,甚至过于饱和,这些技术知识元素存在高度差异化特点,这给知识整合能力过程中不同单位和研发人员之间进行知识的交流和转移带来一定难度[59]。其次,不同领域的技术知识继续扩大,企业对技术知识的需求增加速度不及技术知识广度的扩张速度,会造成技术知识元素利用度降低,存在浪费。最后,企业扩大技术知识广度耗费大量成本,会挤占企业发展知识整合能力的资源,从而降低企业的知识整合能力。因此,技术知识基础广度扩展初期,技术知识元素数量的增加提高了知识整合的范围,从而正向促进知识整合能力,进一步促进了创新产出的数量和质量,使得企业能够成为行业内的引导者即关键研发者。然而,企业拥有的技术知识元素数量过度扩张时,知识整合效率快速下降,对创新产出的数量和质量存在负向作用,不利于企业成为关键研发者。由此:

假设1:知识整合能力在技术知识基础广度对企业成为关键研发者的影响过程中发挥中介作用。

技术知识基础深度的提升,表明企业对于某一技术领域知识元素掌握程度越高。结合Krafft[43]以及刘岩等[60]学者指出的技术知识基础深度与相关多元度(组织拥有的技术资源分配在同一科学领域范畴的比例,该值越高,表明知识元素之间相关性越大)之间正相关,可见随着深度的提升,知识元素之间的相互关联度增大,企业内部对知识元素有着共同理解,熟知同一领域技术知识转化为新技术的规则和路径,有利于知识整合能力的作用发挥。对同领域技术知识创新研究的深度越高,越有利于组织对内外知识的学习与融合,为促进企业知识整合提供有利条件[61]。然而,随着同领域技术知识的持续扩张,新颖性的知识减少,只能在相似创新环境下进行创新活动,创新思路被限制。同时,同领域技术知识过多,会耗费大量测试时间,导致创新效率低下。而且企业会由于知识惯性或创新惰性,减少创新活动的频率,阻碍知识整合能力的提高。因此:

假设2:知识整合能力在技术知识基础深度对企业成为关键研发者的影响过程中发挥中介作用。

2.2 基础研究水平的调节作用

20 世纪80 年代以来,基础研究与应用研究逐渐相互融合,代表性的高科技行业如:生物科学与技术、信息科学与技术等高科学技术领域发展迅速,这类行业从基础研究中吸收了大量科学知识,有力地促进了技术的发展,因此该行业内的企业不仅仅通过与高校或者科研院所合作来从事基础研究工作,同时企业自身也会在基础研究上投入一定比例的资源,从事基础研究方面的工作。那么,无论是企业独立开展还是通过合作来获取的基础研究知识均对企业技术研发方面均存在一定的影响效应,进一步改变企业技术创新产出的数量和质量,进而影响到企业研发角色的变化。然而,基础研究创造出的科学知识由于与技术知识之间是截然不同的演化逻辑,在以往的研究中,大多数学者基于企业获得科学知识直接影响到技术创新绩效,而忽视了科学知识不能直接用于技术创新活动,即缺少了科学知识转化和应用的环节,若是企业无法有效地将科学知识与自身技术研发结合,此时企业即使具备较高的基础研究水平,也难以发挥基础研究的正向推动作用,基础研究创造的科学知识对企业技术创新活动的影响是复杂的,需要借助一定的能力进行转化。

在前文中已经发现企业基础研究水平对技术知识基础广度、深度与企业成为关键研发者之间的关系存在负向调节作用,而这一调节效应是通过企业知识整合能力的中介传导来发挥作用的。企业基础研究水平由低升高时,会出现两方面的作用:一是基础研究创造的科学知识增大了企业知识存量,知识调动和运用速度变慢,降低了知识整合效率;然而由于知识存量的增加,扩大了知识整合的范围;二是企业基础研究指出了现有或者未来技术发展的前沿,能够帮助企业将同质性冗余的知识元素进行筛选,引导企业在大量的知识元素中寻找出发展前景最优的技术领域进行研发,提高知识整合的效率。这两方面的作用在企业技术知识基础广度和深度通过知识整合能力影响企业成为关键研发者的过程发挥了不同的效应。

企业技术知识基础广度在提升的前半段,此时企业基础研究水平的提升,由于增大了知识元素之间的技术距离,降低了知识整合效率,从而不利于知识整合能力的提升,对企业技术创新产出数量和质量具有不利影响,降低了技术知识基础广度提升促进企业成为关键研发者的速率。然而,在技术知识基础广度提升的后半段,企业拥有的技术知识元素数量快速增加,这些知识元素可能会出现两种情况:第一种是企业扩展的技术知识属于同一科学范畴相关知识;另一种则是这些知识元素均来自于不同的科学范畴,知识之间具有较大技术距离。在第一种情况下,当企业具备高基础研究水平时,企业可以获得差异性较大的新颖性知识元素,有利于企业知识整合效果的提升;在第二种情况下,企业由于具备较高的基础研究水平,可以更好地发挥引导作用,提高知识整合的效率,从而提高知识整合能力,降低技术知识基础广度过度提升而导致的企业创新效率下降的速率,即降低了企业技术知识基础广度过度提升与企业成为关键研发者之间负相关的程度。因此:

假设3:基础研究水平通过知识整合能力负向调节了技术知识基础广度和企业成为关键研发者的倒U 型关系。

企业技术知识基础测量的第二个重要维度是深度,在深度提升的前半段,企业具备较高的基础研究水平时,可能带来两方面的知识,一方面,当科学研究带来的是全新科学范畴的知识,需要投入更多的研发成本和时间来将其转化为技术知识,降低了知识元素整合的效率;另一方面,企业从事的基础研究与现有技术领域极度吻合,此时带来的科学知识与技术知识之间存在一定的冗余,对知识整合能力存在不利的影响,因而削弱了深度与企业成为关键研发者之间正相关关系。在技术知识基础深度提升的后半段,企业基础研究水平通过知识整合能力降低了深度与企业成为关键研发者之间的负向关系,原因在于:一方面,企业通过基础研究带来了大量的新颖知识,拓展了知识整合的范围;另一方面,基础研究有利于指明最新技术发展前沿,有利于企业探寻新技术交叉的方向,有利于知识整合效果的提升。因此:

假设4:基础研究水平通过知识整合能力负向调节了技术知识基础深度和企业成为关键研发者的倒U 型关系。

3 实证检验

3.1 样本描述

本文主要选取典型的科学导向性行业即生物制药行业作为基础研究样本,收集了该行业2009 年到2016 年在中国知识产权局专利数据库申请的发明专利,并借鉴王巍等[26]对关键研发企业选取的条件以及Pilkington 等[13]对关键研发企业的识别方法,综合专利数量和质量两个因素确定行业的关键研发者,专利数量用发明专利的申请量来度量,专利质量用发明专利被引用次数来衡量,选取该行业8 年关键研发企业;并在此基础上,收集这些行业发表的SCI论文作为研究样本进行分析。借鉴以往研究[62-63],根据以下专利国际技术分类选取生物制药行业专利数据如表1 所示。

表1 国际IPC 分类表

数据的收集与处理过程如下,第一,筛选关键研发者。首先,按照国际IPC 分类收集生物制药行业2005—2018 年所有发明专利数据,其中包括但不限于专利申请年份、申请人、发明人、被引征次数。其次,按年份计算出整个行业的专利和企业数量,得出行业的企业平均专利申请量和被引征次数。最后,筛选出专利数量和被引征次数大于等于行业均值2 倍的企业作为行业内的关键研发者。第二,测算关键研发者的技术知识基础和知识整合能力。利用公式对企业的技术小类和分类部计算出技术知识基础的广度和深度及知识整合能力,具体公式见变量测量。第三,计算关键研发者基础研究水平。按年份对企业发表的SCI 论文的涉及研究方向的数量得到,如表2 所示。

表2 关键研发者基本数据

对关键研发者的筛选过程中发现:(1)由于全球创新发展和技术竞争的不断加剧,企业对专利的数量要求不断提升,企业申请人数量不断增加促使行业规模的不断扩大。(2)行业的发明专利被引证数大致随年份的增加降低。虽然时间越近,企业申请的专利量越大,被引用的可能性越大。但是,专利引用具有滞后性,时间越久,专利被引用的时间上的可能性就越大,如表3 所示。

表3 关键研发者筛选数据

通过对行业内关键研发者的统计和重复值合并,共筛选出362 家关键研发者。可以看出,2009 至2016 年筛选出的关键研发者有一部分与之前年份重合且逐年呈上升趋势,因为技术专利能力强的企业有很大可能在连续几年或不连续几年成为行业的领先者。文中筛选了2017 年生物制药行业发明专利数据,从数据公布结果来看,2017 年申请的数据中有部分数据截止在2020 年1 月30 日依然处于不断公开的阶段,另外专利被引用的频次较低,数据整体稳定性较差,为了保证数据的可靠性,文中仅选择2009 年至2016 年我国生物制药行业关键研发者作为研究样本进行分析。

3.2 变量测量

(1)因变量:关键研发者。筛选关键研发者同时满足专利数量和专利质量两个标准,专利数量用企业发明专利数量衡量,专利质量用发明专利的被引征次数衡量。筛选标准为:企业发明专利数量和平均被引征次数大于等于行业企业平均申请量的2倍[13]。本文的关键研发者为虚拟变量,符合条件的取值为1,不符合条件的取值为0。

(2)自变量:技术知识基础的广度和深度。技术产出有累积性和滞后性的特点,借鉴以往学者研究,文中利用企业前五年的数据来计算当年的技术知识基础,即企业自变量的第t 年数据为第t-4 到第t 年的累计数据[8]。

技术知识基础广度是指企业的技术知识所涉及的技术领域的范围[43],其测算方法为企业申请的发明专利涉及的n 个国际技术分类小类的数量。

技术知识基础深度是指企业对同一领域技术知识熟悉程度[43],其测算方法过程如下:

1)n 个技术分类小类占总发明专利申请数量的比例:

2)n 个比值的标准差与均值之比即为企业t 年技术知识基础的深度:

(3)调节变量。本文的调节变量是企业的基础研究水平,基础研究产出反映了企业基础研究水平的高低。论文是基础研究产出的重要形式,SCI 论文比一般的科学性论文更具有权威性和科学性,更能体现企业的基础研究水平[64]。借鉴以往学者对基础研究的测算方法,考虑基础研究同样存在滞后性特点,文中以第t 年企业的基础研究水平以企业在第t-3 到第t-1 年发表的SCI 论文涉及研究方向的数量作为近似值来测量[65]。

(4)中介变量。本文的中介变量是知识整合能力,能力是心理学概念并且难以度量,近似的由知识整合效果来衡量[8]。知识整合效果由知识整合范围和知识整合和知识整合效率决定,知识整合范围指的是企业拥有的知识涉及技术领域的数量,知识整合效率是是涉及共同技术领域的程度。知识整合效果反映了由技术领域的知识相互整合形成新知识的数量,因此,本文借鉴以往研究将知识整合能力界定为企业专利申请的发明专利涉及不同分类部的数量[8]。

(5)控制变量。技术知识基础规模。本文将企业在5 年内申请的发明专利数量作为测量技术知识基础规模的近似值。企业累计申请的发明专利数量越多,拆分重组知识元素的可能性越大,越有利于产出更多高价值的创新成果,促使企业成为关键研发者。

企业专利发明人数。企业拥有的研究人员数量越多,单独创新或合作创新的机会越大,越有利于专利申请量的提高,成为行业内的关键研发者。

企业年龄。该变量测量方法为:第t 年企业年龄为从企业成立年份到第t 年的年数,其中,企业成立当年的年龄记为1。年龄越大,企业从事科学和技术研究的时间越长,专利申请量和被引征次数越大,越有利于成为关键研发者。

4 回归分析与结果

本文用stata15.0 进行实证分析。表1 为本文所涉及所有变量的描述性统计与相关系数分析,大部分变量间相关系数十分显著,其中技术知识基础规模与广度和深度之间相关系数高达0.6 以上。为了排除多重共线性的干扰,对所有变量的方差膨胀因子测算(即VIF 为3.8)小于10,出现多重共线性可能性较低,如表4 所示。

表4 描述性统计与相关系数表

表4(续)

本文的因变量是关键研发者,将关键研发者定为1,不符合关键研发者为0。由于因变量虚拟变量,因此采用 logistics 回归。表5 显示的是企业技术知识基础、知识整合能力和关键研发者之间的关系,其中,模型1 为仅有控制变量的基础模型,模型2-4是为了验证知识整合能力这一中介变量对技术知识基础广度和关键研发者之间的中介效应,模型2 中技术知识基础广度二次项对关键研发者的相关系数是-2.738,在1%的水平上显著,说明技术知识基础广度对企业成为关键研发者存在倒U 影响。模型3 中技术知识基础广度二次项对知识整合能力的相关系数是-1.634,在1%的水平上显著,说明技术知识基础广度对知识整合能力之间存在倒U 影响。模型5-7 则验证的是知识整合能力对技术知识基础深度和企业成为关键研发者的中介作用。模型5 技术知识基础深度的二次项系数显著,说明技术知识基础深度对关键研发者存在倒U 影响。模型6 中技术知识基础深度二次项对知识整合能力的回归系数是-0.342,在1%的水平上显著,说明技术知识基础深度对知识整合能力之间存在倒U 影响。根据方杰(2017)等学者提出的因变量为类别变量时中介效应的检验方法[66],模型3 自变量技术知识基础广度二次项回归系数为-1.634,残差是0.126,模型4 知识整合能力回归系数为0.471,残差是0.086,利用R 软件Rmediation 程序得到中介效应的95%的置信区间为[-1.027 5,-0.524 9],不包含0,说明知识整合能力的中介效应经过检验。同理,模型6 中显示的技术知识基础深度二次项回归系数是-0.605,残差是0.070,模型7 知识整合能力的回归系数是0.388,残差为0.083,利用R 软件Rmediation 程度得到中介效应的置信区间为[-0.334,-0.144],不包含0,知识整合能力中介效应通过实证检验。因此,假设1、假设2 得到验证。

表5 中介效应回归表

表6 为企业基础研究水平调节作用和有中介的调节效应回归结果,其中,模型8-模型10 共同检验了企业基础研究水平在技术知识基础广度、深度和企业成为关键研发者之间关系的调节作用,结果显示基础研究水平的调节效应显著,同时也可以发现有一部分基础研究水平对技术知识基础广度、深度与关键研发者之间的调节效应通过知识整合能力这一中介变量传递,模型11-模型13 对这一有中介的调节效应进行了检验。具体检验结果如下:模型8 技术知识基础广度二次项和基础研究水平交互项对企业成为关键研发者回归系数为2.391,在1%的水平上显著。模型9 则显示的是技术知识基础广度二次项和基础研究水平交互项对知识整合能力的回归结果,从表中发现交互项的回归系数为1.328,残差项为0.381,且显著。模型10 则显示的是加入知识整合能力这一中介变量后,企业基础研究水平调节作用的变化,回归结果显示知识整合能力的回归系数是0.475(P<0.01),残差项为0.087,考虑到因变量为二分变量,因此借鉴方杰(2017)等学者的研究[66],利用R 软件Rmediation 程序进行分析,得到95%置信区间为[0.301,1.011],不包含0,说明企业基础研究水平通过知识整合能力调节了技术知识基础广度与企业成为关键研发者之间的倒U 型关系,假设3 得到了支持。同理,模型11 显示技术知识基础深度二次项与基础研究水平交互项对企业成为关键研发者的回归系数为1.706,在1%的水平上显著。而模型12 显示交互项对知识整合能力的回归系数为0.718,残差项为0.146;模型13 显示知识整合能力的回归系数为0.382,残差项为0.084,利用R 软件Rmediation 程序得到中介效应的95%置信区间为[0.149,0.420],不包含0,表明假设4 即企业基础研究水平通过知识整合能力调节了技术知识基础深度与企业成为关键研发者之间的倒U 型关系得到支持。

表6 有中介的调节回归分析表

5 结果与启示

本文以中国生物制药行业2009 至2016 年发明专利数据作为研究样本,探究了企业技术知识基础、基础研究水平、知识整合能力以及企业成为关键研发者之间的关系,得到的主要研究结论如下:

(1)注重企业知识整合能力的中介作用。技术知识基础广度和深度对企业成为关键研发者存在倒U 型的影响,而这一影响过程受到知识整合能力的中介作用。企业技术知识基础发展的不同阶段对知识整合能力作用存在差异,在初始阶段,企业拥有的技术知识元素数量以及对已有技术领域掌握程度的增加,有利于提高知识整合的范围和效率;而在企业拥有的技术知识的广度和深度都达到基本饱和状态,甚至出现冗余时,过量的、散乱的知识元素会干扰知识的重组,不利于知识整合的范围和效率,从而对知识整合能力产生负向作用。企业知识整合能力越强,越有利于将不同技术领域的相对零散的知识整合为结构化知识,将相同技术领域的知识整合为非冗余的知识,从而促使企业创新产出的数量和质量提升,使得企业能够成为关键研发者。

(2)基础研究水平负向调节技术知识基础广度、深度与企业成为关键研发者之间的倒U 型,这一调节作用是通过知识整合能力的中介传导机制实现的。企业基础研究水平的提升,一方面可以带来大量的新颖性知识,同时由于基础研究关注的是技术发展的前沿,从而对企业新技术研发起到重要的引导作用。因而,企业基础研究水平的变化,一方面可以带来知识范围的扩展,另一方面也可以引导知识重组的效率,随着基础研究水平的提升,削弱了技术知识基础广度、深度与知识整合能力之间的倒U 型关系,进一步影响到企业成为关键研发者的潜在可能性。

本文的研究结果在理论上丰富了关键研发者的理论成果,将关键研发者的研究提升到企业层面。同时,提供了研究关键研发者的不同视角,从知识角度切入探究技术知识基础对关键研发者的影响。在企业技术知识的基础上,纳入基础研究水平和知识整合能力,完善技术知识和科学知识对成为关键研发者的影响,打开了技术知识基础广度和深度与企业成为关键研发者之间的黑箱。

本文的研究结果同时具有现实意义。第一,为企业指明了成为行业内关键研发者要具备的基础和能力,企业需要构建广度和深度的技术知识基础结构,进而提高企业知识整合能力,促使企业能够产出更多具备高价值的创新产出,从而占据并维持关键研发者地位。第二,企业需要从事一定的基础研究工作,发挥基础研究提供的新知识和引导作用,提高知识整合的效率和范围,有效地发挥出企业技术创新能力,改变企业研发角色。第三,企业要注重企业自身内部技术知识的扩展和运用,加强员工培训和引进高素质人才,开展知识交流活动,通过提高企业研究人员的综合素质来提升企业的知识整合能力。

本研究探究了企业技术知识基础、知识整合能力、基础研究水平以及企业成为关键研发者之间的关系,得到了一些有价值的结论,但是存在一定的不足之处。首先,文中选取的行业为科学导向型的生物制药行业,行业单一,后续研究可以进一步扩展行业类型,提高研究成果的解释力。其次,文中对于企业重要知识来源之一的外部技术资源和科学知识资源考虑较少,未来研究中将进一步分析外部合作获取的知识资源对企业成为关键研发者的影响。

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