产业链视角下制造企业提高技术创新效率的组态路径研究

郑季良，常书琦

(昆明理工大学 管理与经济学院， 云南 昆明 650093)

一、引言

制造业是我国的支柱产业，为我国经济发展作出了巨大贡献。但随着中美贸易摩擦的加剧，我国制造业核心技术研发能力不足、自主创新能力缺乏等问题逐渐凸显。当前，以《中国制造2025》为指导，各种政策文件明确指出要以创新驱动发展作为推进我国制造业转型升级的重要方针和根本动力。从产业链来看，制造业大体可以分为上游和下游产业，上游产业主要为资源型产业，下游产业主要为终端消费型产业，上游产业为下游产业提供工业原料和零部件。在产业禀赋异质性的情景下，上下游制造企业的资源要素及其配置方式不尽相同，技术创新效率存在差异。从整个制造业来看，上下游产业端的技术创新效率的差异影响到升级效应，因此应该重视研究上下游产业端的技术创新效率差异的影响因素和作用机理，采取有差异的提升路径。上下游制造业的技术创新效率差异大吗？影响因素有差异吗？如何找到提高上下游产业创新效率的有效路径？对这些问题进行研究有利于协同促进上下游制造业的技术创新效率，提升制造业的整体技术创新效率。传统方法例如回归分析、计量经济学分析对影响因素的研究一般是分别考量的，较少考量因素之间的集成效应或组合效应，与实际状况不够切合。有效的路径常常是影响因素的组合效应、集成效应或组态效应，达到满意或优化的范畴。因此，本文采用组态理论(QCA)，从影响因素的组合效应视角，研究如何提升制造业技术创新效率的组态路径。考虑到制造业产业禀赋的异质性特征，本文对上下游制造业进行比较研究。

二、文献综述

Afriat在1972年提出技术创新效率(TIE)的概念，并指出了技术创新水平的测算方法。之后，学者们运用不同的方法对技术创新效率进行测算和评价，并分析其影响因素和提升路径。例如，韩东林等运用DEA模型测算《中国制造2025》十大领域企业的技术创新效率[1]，王江等采用DEA-Malmquist方法测算装备制造业不同行业的技术创新效率[2]，楼旭明等研究智能制造企业的技术创新效率及其影响因素[3]。在研究方法上主要有门槛回归模型、结构方程模型、Tobit模型等，运用QCA方法对技术创新效率进行影响的文献还比较少。有关制造业技术创新效率的测算和评价结论是，制造业总体的技术创新效率不高，行业之间发展不均衡。

现有研究一般从内外部视角对企业技术创新效率进行研究。内部因素主要有研发资源(研发人员占比和研发资金支出)、企业规模等；外部因素主要有制度环境、市场需求以及外部资金(政府补贴、金融聚集)[4-6]等。可见，影响企业技术创新效率的因素比较多。但在影响因素研究上还存在以下不足之处：第一，影响企业技术创新效率的因素比较多，但对企业财务绩效对创新活动的支撑力度和效应研究不够充分，虽然企业财务绩效的重要性不言而喻，但财务资源毕竟有限，需要用到刀刃上，这就需要深入研究财务资源的配置效应；第二，从产业链视角对企业技术创新效率进行比较研究、对影响因素的条件组态效应进行研究的文献均比较少见。考虑到上下游产业的特征差异，制造业的上游产业端属于资源型产业，是技术和资本密集型产业，企业规模一般较大，节能减排压力也更大，为发挥资源型产业在区域经济增长中的骨干作用，常常得到政府的扶持和补助；下游产业是对初级产品的精加工，规模不一定大，但科技含量相对较高，市场竞争激烈。

基于上述研究之不足，本文主要选取4个影响因素研究对技术创新效率的影响，分别是盈利能力、营运能力和企业规模(内部因素)以及政府补贴(外部因素)。其中盈利能力和营运能力作为衡量企业财务绩效的指标，与企业规模、政府补贴等都是区分上下游产业的主要因素。与盈利能力、营运能力有关的概念是营运资本，对营运资本、企业规模和政府补贴的相关研究如下。

(1)营运资本。制造企业的创新活动具有很高的调节成本，而且不确定性强，对盈利能力、营运能力产生很大影响。企业在资金供给不稳定的环境下保持科技创新平稳很重要[7]，这体现出营运资本管理的重要性。营运资本具有两大特性：调整成本低、变现能力强。当企业内部资金不足、获取外部融资困难时，企业可以通过调整流动负债的付现和流动资产的变现获得一部分资金供给，通过营运能力支持创新活动发展。

(2)企业规模。最早对企业规模与技术创新两者之间关系进行研究的是熊彼特提出的创新理论，随后学者们对其进行了拓展和补充。国内外学者们的主要观点可以概括如下：以熊彼特为代表的学者们认为企业规模正向影响技术创新，因为大企业不仅可以通过规模经济降低创新成本而且组织结构稳定可以降低创新风险；以Gilder为代表的学者们更看好小企业的创新特性，因为相较大规模企业，其对市场适应性强，没有“官僚惯性”、管理方式更简化；而以高良谋为代表的学者们认为两者之间存在非线性关系[8-9]。

(3)政府补贴。指通过政府信用担保或财政补贴等方式对企业创新活动提供扶持。为鼓励科研单位和企业的技术创新活动，各级政府以直接或间接方式激励本地企业的技术研发工作。国内外学者运用随机前沿[10]、误差修正[11]、回归分析[12]、SFA模型[13]等方法定量研究政府补贴对技术创新的影响，实证结果表明：政府补贴有助于缓解企业创新活动资金不足、降低研发不确定性；加大补助力度有助于激励企业创新活动的开展。

三、 研究设计

(一)变量选取

1.因变量

技术创新效率(TIE)是反映制造业技术创新水平、揭示上下游产业差异的合理指标，本文采用这一概念作为结果变量(因变量)构建评价模型。

2.TIE的4个影响因素

根据文献综述，4种因素(盈利能力、营运能力、企业规模、政府补贴)的作用实际上交织在一起，产生复杂的集成效应，客观上需要从因素的组态效应角度来分析。4种因素对技术创新效率的影响分析框架如图1所示。

图1 企业技术创新效率的影响因素分析框架

(二)分析框架

针对制造企业技术创新效率及其影响因素组态研究的薄弱环节，本研究依据以下思路进行：一是从产业链视角分别选取上下游企业，评价分析技术创新效率及其差异；二是研究上下游企业中4个要素对技术创新效率的影响及其组合影响(组态效应)的差异，这是研究的重点。对财务资源与特色影响因素的条件组态效应进行研究，获取资源要素的组态效应和有效的组态路径，可以为改善、协同促进制造业技术创新效率提供科学依据。

1.盈利能力和营运能力对TIE的影响分析

制造企业的财务盈利能力和资产营运能力分别反映资本的净收益和资产的使用效率，虽然有关财务绩效对企业技术创新效率的影响研究较少，但不能忽视财务绩效为创新活动提供资金和资产支持的重要性。

企业获取收益的高低可以用盈利能力来衡量。在企业日常经营中，盈利能力强意味着企业内部留存收益多，及时为企业创新活动提供充裕和稳定的资金支持。企业的创新活动往往具有一定的保密性，企业盈利能力可以作为投资者是否进行投资的重要参考条件。盈利能力强的企业不仅有内部资金支撑创新活动，而且更易获得外部投资作为创新活动的补充。

2. 企业规模对TIE的影响分析

规模较大的制造企业资源丰富，具备垄断优势，可规避创新产品进入市场后的诸多风险，有助于创新活动开展。尤其是对资源型制造企业来说，企业规模一般较大，资源整合力度强，在避免资源浪费、生态环境破坏等问题的同时，迎合了资源型企业的发展趋势，可以得到政府以及金融机构的认可和支持，内部优势和外部环境利好可以促使其技术创新效率提高。

企业规模较小，组织结构简单，更注重专利的应用和创新产品的引进，与客户联系紧密。创新周期相对较短，回报快、可及时根据市场需求灵活调整自身研究方向，特别是注重技术创新的行业，产品升级换代速度快、竞争激烈、对市场的反应敏锐，能随着市场的变化，快速且不断地进行创新。

3. 政府补贴对TIE的影响分析

政府主导的各项补贴政策作为政府干预的一种手段，不仅会对外界其他资金的进入形成壁垒，不利于市场外部资金的流通，而且可能取代自有资金，导致创新活动受到影响。肖文等[14]、李平等[15]从不同角度分析了政府补贴对技术创新效率的影响，发现政府补贴具有“挤出效应”，会限制企业创新活动的开展，降低研发效率，而企业自有资金对其提升更为显著。

四、 上下游产业的技术创新效率评价

(一)技术创新效率评价模型

参考陈万旭等[16]、赵云等[17]的做法，本节采用超效率DEA模型测算技术创新效率。模型假设如下：

设在模型中决策单元(DMU)共m个，其中一个决策单元有n种投入，s种产出。第r个决策单元的投入表述为xr=(x1r，x2r，…，xsr)、产出表述为yr=(y1r，y2r，…，ynr)，k=1，2，…，m。超效率DEA模型表示为：

(1)

式(1)中：x0为企业创新的投入量，y0为产出量。第r个DMU的权值为λ；DMU的效率值为θ。

参考吕海萍等[18]、龚立新等[19]的做法，基于数据的可获得性和制造企业的技术创新特点，选择投入产出指标(如表1所示)。效率的投入指标主要有：(1)资金投入，以无形资产和研发资金投入为代表；

表1 技术创新效率评价指标体系

(2)人力投入，以研发人员占比来表示；产出指标用专利申请数量表示，专利是无形知识的产出，可以表示企业创新活动的成果。

(二)制造业上下游产业的TIE评价结果

运用EMS 1.3软件，对收集到的132家上下游制造企业技术创新效率进行测量评价，结果显示：2017年62家上游企业技术创新效率的平均数为0.10，70家下游企业的平均值为0.64，显然下游制造企业的技术创新效率明显高于上游制造企业。

五、 上下游产业技术创新效率的组态路径研究

(一)研究方法

组态理论(QCA)通过总结案例间的共性和异性，对多重并发因果关系进行解释[20-21]。QCA假定一种现象是由多种因素共同作用而产生的，因素之间的关系是复杂的、非线性的[22]。本文运用QCA中的模糊集定性比较分析法(Fuzzy-set QCA，简称FsQCA)研究什么样的条件组态可以有效提高企业的技术创新效率。该方法适用于样本数量较少的定性定量相结合的研究。

(二)变量指标选取

本文以技术创新效率作为结果变量。4个影响因素的评价指标选取如下：

(1)营运能力：资产周转速度快慢反映一个企业的营运能力强弱，因此，选取总资产周转率作为评价指标。

(2)盈利能力：由于净资产收益率可以较好的反映企业赚取收益的能力，所以将其作为衡量盈利能力指标。

(3)企业规模：目前，有关企业规模的评价指标有销售收人、资产总计、员工人数等，这里以资产总计作为评价指标。

(4)政府补贴：选取企业的本期政府补贴金额。数据来源于CMSAR数据库的上市公司研发创新的政府补贴。

(三)数据来源

以2017年在深沪A股上市的132家重工业制造企业为样本，其中上游企业选取了5个行业(有色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，黑色金属冶炼及压延，化学原料及化学制品制造业)，共62家企业。下游企业选取了6个行业(通用设备制造业，汽车制造业，电气机械及器材制造业，专用设备制造业，计算机、通讯电子制造业，铁路、船舶和其他运输设备制造业)，共70家企业。企业数据来源于CMSAR数据库和CCER数据库。

对上游5个行业企业和下游6个行业企业的4个条件变量进行描述性统计，结果见表2、表3、表4。由表2可知，总体来看，上游企业的盈利能力均值略大于下游企业，而营运能力均值略小于下游企业。下游企业的政府补贴均值大约是上游企业的两倍，上游企业规模均值大约是下游企业的两倍多。分析上下游企业的政府补贴金额，发现补贴最多的是下游行业的计算机、通讯电子制造业(2 076万元)，电气机械制及器械造业(1 836万元)，这可能是因为，近年来通讯电子产业发展迅速，为推动其核心技术的研发，我国相继颁布了《中国制造2025》和《信息产业发展规划》等产业政策，通过多种方式对通讯电子产业的科技创新给予支持。上游产业中的石化、黑色金属获得的政府补贴较多，分别为1 209万元、1 001万元。

表2 上下游企业原始变量描述性统计表

表3 上游企业原始变量描述性统计表

表4 下游企业原始变量描述性统计表

(四)提升TIE的条件组态路径实证分析

1.条件变量校准

在FsQCA 3.0软件中，运用直接法对结果变量(技术创新效率)以及4个条件变量(盈利能力，营运能力，政府补贴，企业规模)进行数据校准，通过分位数设置校准锚点，3个锚点分别为各变量数据的25、50和70分位值[23]。

表5 上游企业各变量校准锚点

表6 下游企业各变量校准锚点

2.前因组态结果

运用模糊集定性比较方法分析技术创新效率的条件组态时，结果会出现中间解(Intermediate Solution)、复杂解(Complex Solution)和简约解(Parsimonious Solution)3种。与复杂解和简约解相比，中间解不仅将实际和理论相结合，并且还包括“逻辑余项”，所以选中间解来进行解释[24]。在企业规模，盈利能力，营运能力及政府补贴的4个因素的复杂影响下，分别对上游制造企业和下游制造企业进行FsQCA分析，得出上游企业高技术创新效率的2个条件组态(方案H1和方案H2)和下游企业的2个条件组态(方案L1和方案L2)，如表7所示。

表7 上下游企业的前因条件组态

3.条件组态效应分析

(1)上游企业技术创新效率的条件组态分析。从表7可见，促进上游制造企业技术创新效率的条件组态方案有2个，方案整体一致性达到0.86，总覆盖率达到0.45，说明这两种方案对促进上游制造企业技术创新效率有较强的解释力。

在上游产业的两种方案中，营运能力和政府补贴相对来说是最重要的两个核心条件，盈利能力和企业规模分别在两个方案中作为辅助前因条件存在。分别分析如下：

方案H1：PROF*OPER*GOV。它表示企业拥有高盈利能力，高营运能力以及高政府补贴，企业就可以达到高技术创新效率的条件。满足组态H1的企业大都拥有较高的运营能力和盈利能力。高盈利能力和高营运能力为企业的创新活动提供充裕的内部资金供给和稳定的资金调配。但在组态H1中上游企业仅仅具备良好财务绩效并不能完全支撑创新的需求，还需要高政府补贴。因为上游企业一般规模较大，且其创新活动难度大，资金需求多，所以高的政府补贴可以缓解产业研发资金不足。在这个组态路径中营运能力和政府补贴是核心条件，盈利能力是辅助条件。

方案H2：SIZE*OPER*GOV。它表示大规模上游制造企业在提高营运能力的同时拥有高政府补贴，就可以提高技术创新效率。H1和H2具有相似的组态关系，都有核心条件高营运能力和高政府补贴，而组态H2中增加了辅助前因条件企业规模。上文讨论了企业规模对技术创新效率的影响，组态H2主要回应的是大企业技术创新优势论。企业规模大，具有垄断优势、资源优势，再加上高的政府补贴和高营运能力为上游企业提供稳定资金支持，有利于企业创新行为。在这个组态路径中营运能力和政府补贴是核心条件，企业规模是辅助条件。

(2)下游企业技术创新效率的条件组态分析。从表7可见，促进下游制造企业技术创新效率的条件组态方案也有两个，方案整体一致性达到0.84，总覆盖率达到0.48，说明这两种方案对促进下游制造企业技术创新效率有较强的解释力。

在下游产业的两种方案中，财务绩效水平(盈利能力、营运能力)和企业规模在以上两种方案中比较重要，财务绩效中的盈利能力和营运能力分别在两个方案中作为核心条件存在，企业规模在两个方案中作为核心前因条件缺失，政府补贴在方案3中是辅助条件缺失。分别分析如下：

方案L1：～SIZE*OPER。它表示当下游制造企业规模小，但企业的营运能力强时，企业的技术创新效率高。首先从企业规模的分析可发现，满足这条组态路径的企业虽然规模小，但依然能获得高的技术创新效率。这源于小企业的创新优势，小企业具备创新活力，但没有稳定的资金支持创新活动就无法开展，所以在组态L1和组态L2中，都增加了核心条件财务绩效。在组态L1中，高营运能力可以为企业创新活动提供资金支持，对缓解小企业的创新活动资金不稳定意义重大。在这个组态路径中企业规模和盈利能力都是核心条件。

方案L2：～SIZE*PROF*～GOV。它表示当下游制造企业规模小，政府补贴少，但盈利能力强时，企业的技术创新效率高。对比下游企业的组态L1和组态L2，发现组态L2中除了有前因条件企业规模和企业财务绩效，还出现了辅助条件政府补贴。一些学者认为虽然政府补贴可以缓解创新活动资金不足，但另一方面政府补贴作为政府干预的手段，限制企业创新发展。当企业具有较少的政府补贴时，企业间的恶性竞争减少，再加上企业规模较小、创新周期短、回报率及时，企业的自有资金以及其他外部资金可以为企业创新活动提供持续且稳定的资金。在这个组态路径中企业规模和营运能力是核心条件，政府补贴是辅助条件。

(3)上游企业和下游企业组态效应的分析对比

通过分析对比组态H1、H2、L1、L2可以得出，上游企业获得高技术创新效率的组态效应是高政府补贴和高营运能力，也就是上游企业要想获得高的技术创新效率不仅仅是自身企业的财务绩效要高而且需要政府外部支持；而下游企业获得高技术创新效率的主要条件是小企业规模和高财务绩效，也就是说高营运能力或高盈利能力的中小型下游企业更容易获得高的技术创新效率。通过以上对比，可知上下游企业获得高技术创新效率的主要因素都包括高财务绩效，而在政府补贴和企业规模上有所不同，上游企业更倾向于高政府补贴，下游企业更倾向于小企业规模。分析其中的原因如下：

上游企业一般为自然资源垄断性企业，市场竞争压力小，自主创新的意愿低，再加上其对环境负外部性严重，急需政府补贴鼓励其转型升级，提高创新能力。且对于资源型企业来说，其转型升级难度大，需要的资金支持也较多，政府补贴有利于缓解企业创新风险、减少资金约束以及激励企业创新动力。所以政府补贴是上游企业技术创新效率提升的关键因素。同时大规模更有利于上游企业创新，这不仅仅是由于大规模企业内部资源优势，更是因为当资源型企业规模较大时对资源的利用率高，环境成本较小，可以得到政府以及外部金融机构支持，良好的内部优势和外部环境促进了上游企业的创新发展。

下游企业相比于上游企业行业竞争压力大，尤其是中小型企业，规模小、数量多、科技含量高、产品更新速度快，核心竞争力主要依靠创新产品的差异性。为了获得竞争优势，小企业更加重视自身的技术创新能力。同时根据下游企业的特点和上文的分析可知，对下游电子、电气制造企业，政府补贴较多，虽然政府干预可以弥补市场失灵引起的消极影响，为电子信息产业的创新营造良好的政策环境，但产业发展最终驱动力还是来自于市场，政府的补贴可能违背真实的市场需求，导致资源的错配。亦即，对电子、电气制造企业的政府补贴效果可能是暂时性的，长远来看还是应该推广市场竞争来发展壮大产业。

六、 研究结论与政策建议

(一)研究结论

以国内11个行业中的62家上游制造企业和70家下游制造企业为研究样本，运用超效率DEA模型测算2017年上下游制造企业的技术创新效率，研究发现下游企业的技术创新效率要大于上游企业，这与实际情况是吻合的。

通过对影响上下游企业技术创新效率的4个资源要素(政府补贴、盈利能力、营运能力、企业规模)统计分析发现：上下游企业的盈利能力均值和营运能力均值相差不大，但下游企业的政府补贴均值是上游企业的两倍，上游企业规模均值是下游企业的两倍左右。

应用模糊集定性比较方法(FsQCA)，研究4个条件因素(资源要素)对上下游制造企业技术创新效率的组态效应，结果显示：上下游制造业提高技术创新效率的有效路径不同，即资源要素的有效配置方式不同；高财务绩效、高政府补贴对上游制造业起到重要作用，企业规模也对其有辅助作用；小规模、高财务绩效对下游制造业的作用比较大，较低的政府补贴也可以理解为需要较少的政府干预。

分因素来看，高财务绩效对上下游企业的技术创新效率均有显著提升作用，其中，高营运能力对上游企业技术创新效率提升更为显著。高政府补贴对上游企业的技术创新效率提升贡献显著，规模对上游企业影响大；小规模对下游企业的技术创新效率提升贡献显著，政府补贴影响不大，尽管下游产业获得的政府补贴并不少，2017年甚至多于上游产业。

(二)政策建议

1.加大研发投入力度，提高行业技术创新水平。研发投入对创新意义重大。研发投入的增加是制造业创新发展的前提，特别是高新技术类企业。首先，鼓励企业在云计算、人工智能以及大数据方面进行投资，以新元素的投入改变传统制造业创新方式，振兴传统产业。其次，以人为本，强调人才在创新研发中发挥的关键作用。创新活动与人才息息相关，特别是当今社会技术更新换代速度快，这不仅要求研发人员对市场敏感度高，更是要求其技术能力高，研发能力强。总之，制造企业技术创新水平的提高，不仅要财力、物力的投入，也要注重人才的引进和培养，这样才能使企业可持续创新发展。

2.完善政府补贴方式，提高补贴效率。对制造企业进行政府补贴时，应该以市场为导向，强调政府补贴在企业创新活动中的引导支持作用，而不是主导作用，应采取多样化的政府补贴方式，完善贷款贴息、项目配套、研发补助等方式，不仅应增加财政补贴形式支持企业的创新活动，也应重视各种补贴政策的搭配实施，从而提高政府补贴的效率。其次，政府补贴在创新活动中有效实施，需要有专门的审计部门作为第三方去监管企业补贴金额的使用，根据补贴金额使用状况和创新项目的完成效果，调整补贴额度，加强政府补助政策的效率，使资源分配更加合理。

3.推进产学研相结合，提高技术转化能力。提升技术创新效率的一个关键途径是产学研相结合发展。产学研的合作研究主要涉及3类主体，产是产业，学是高校，研是研究所，学校和研究所大多进行的是基础研究，而产业则涉及研究到成果的转化，三者相结合，就会贯穿创新活动的整个过程，从研发到应用，到开发再到市场，理论与实践相结合，更高效地促进制造企业技术创新的发展。在产学研发展过程中，政府应该起到引导的作用，通过政策激励措施，激发创新主体的创新活力，推动制造企业与高校、研究所的积极合作、协同创新，从而提高制造业创新活动中的技术转化效率，为制造企业的转型升级提供强有力的支撑。