数字化视角下水利工程设计企业转型升级影响机制研究

薛 松,沙 洲,邱铃洋

(1.河海大学商学院,江苏 南京 211100; 2.河海大学项目管理信息化研究所,江苏 南京 211100; 3.江苏省“世界水谷”与水生态文明协同创新中心,江苏 南京 211100; 4.杭州市南排工程建设管理服务中心,浙江 杭州 310002)

当前,全球数字格局正以指数级速度变化[1],国家“十四五”规划要求构建智慧水利体系[2]。2022年,水利部明确提出智慧化工程建设,加快推进建筑信息模型等技术应用,提升水利水电工程智慧化水平。虽然数字化技术在工程设计领域应用多年,但是水利工程设计企业对企业组织形式、业务流程要求更高,在一定程度上增加了转型难度,甚至部分企业在数字化转型升级过程中陷入“不转型等死、转型找死”的“转型悖论”[3-4]。

通过对水利工程设计企业转型参与要素的研究分析发现,企业转型困境的深层原因是对转型所需资源、转型过程和转型路径的认识上存在缺陷[5-7]。蔡阳[8]认为水利工程相关企业的数字化转型以水利信息基础设施为基础,以数字流域、数字水利工程和业务应用为重点。池毛毛等[9-10]认为企业可以通过引入大数据、云计算、人工智能等技术实现生产、运营的升级。陈剑等[11]从数字化赋能提升企业在需求预测、产品设计、定价与供应链等环节的运营效率展开研究,为数字化赋能运营能力提供重要参考。刘政等[12]认为企业转型的关键在于组织变革,得出数字化促进组织向下赋权有助于企业效率的提高。杨伟等[13-14]认为创新是企业在日益激烈的市场竞争中占据优势地位的重要保障,企业的数字化能够有力的提升企业的创新效益。

综上所述,现有研究对于企业数字化转型研究较为充分,但大多从微观角度对转型影响因素和驱动机制进行探讨,或仅从数字赋能、组织、动态能力等单一角度进行阐述,对于水利工程设计企业转型升级关注较少,而且未能全面阐述数字化对水利工程设计企业转型升级的影响机制。基于此,本研究结合结构方程模型(structural equation modeling,SEM)和必要性分析(necessary condition analysis,NCA)从宏观层面分析数字化背景下水利工程设计企业转型升级路径[15-17],以动态能力和企业创新作为中介变量,研究数字化能否作用于水利工程设计企业转型升级,以及数字化赋能组织对水利工程设计企业转型升级的影响机制。

1 理论分析

1.1 数字化和资源基础理论

从现有研究来看,学者们探究数字化影响主要从以下两个方面展开。宏观层面上,Majchrzak等[18]认为数字化对社会的影响主要是利用数字技术优化社会运行效率;微观层面上,Hess等[19]认为企业通过数字化战略进行数字化创新维持企业竞争优势。池毛毛等[20]研究发现,企业利用数字化从结构赋能、心理赋能和资源赋能3个维度来实现组织结构的扁平化,加速组织内部孤立信息的传递与扩散,从而打破信息屏障。企业应用数字化的根源是突破旧技术对资源的限制,借助数字技术与企业资源相互融合,将企业实体资源数字化编码,缩短资源提取的时间,便于企业赢得市场主动权。

资源基础理论认为企业特有的以及难以被同行业者所模仿的资源和能力是企业卓越绩效的来源。因此,企业可以通过数字化赋能组织建立难以模仿、难以替代的动态能力以及辅助调整组织内部关系的企业创新文化来实现企业的转型升级。基于资源基础理论,本研究认为数字化转型涉及诸多组织要素,包括不同的组织、技术、基础设施、知识和工具,可利用数字技术增加资源属性以促进组织发展[21]。

1.2 动态能力理论

水利工程设计企业转型并不是一蹴而就的,因为转型涉及水利工程设计企业的人员、组织结构、文化、价值观等方面,而最重要的是动态能力的形成。动态能力理论是指那些帮助企业创造、扩展和改变生存方式的能力,包括改变其资源、经营能力、企业规模、客户、生态系统以及外部环境的能力。动态能力作为面向战略变更的能力子集,具体包括感知能力、获取能力和整合能力3种主要能力[22-25],感知能力有助于创造和发现机会;获取能力是指快速吸收利益相关者反馈并高效整合资源的能力;整合能力有助于重新调配资源,快速适应环境变化。

2 转型升级影响机制及研究假设

2.1 运营数字化、数据分析、治理数字化对创新的影响

数字化转型不只是信息技术的简单应用,同时也是组织层面的变革[26]。Liu等[27]提出数字化是数字经济时代的组织转型和变革。组织数字化主要有运营数字化、数据分析、治理数字化3种表现形式。运营数字化是指应用数字化帮助企业维持经营现状和职能运转,其在水利工程设计企业中主要作用是使资源配置效率得到大幅度提升[28]。数据分析是指依靠数据挖掘和智能决策手段辅助企业做出最佳决策。在数字经济时代,企业需要根据客户需求有针对性地进行设计和建造。传统的决策方式无法适应快速变化的外部环境,依靠经验做出决策也无法满足市场变化和跨行业竞争需求。因此组织数字化变革中,数据分析是影响企业转型的关键。治理数字化是指企业利用现代化信息技术加强对组织成员的各项管理,优化组织结构,从而实现组织绩效的提升。组织数字化的3种形式对于水利工程设计企业而言具有深远影响,其带来先进管理思想的同时合理调配资源,使得组织获得高质量的管理资源、人才保障以及资金等创新性资源,从而促进企业创新[29]。基于此,提出如下3个假设。假设1:运营数字化对企业创新有正向影响。假设2:数据分析对企业创新有正向影响。假设3:治理数字化对企业创新有正向影响。

2.2 运营数字化、数据分析、治理数字化对动态能力的影响

运营数字化可能导致组织现有结构、实践、价值观、角色、技能和文化的根本变革。在组织内部实现资源数据化、组织灵活化,在外部加强信息的收集处理,整合外部资源。现有水利工程设计企业不能像初创企业那样只专注于项目,相反要依靠数据分析有效地利用并改进现有流程,感知外部变化和客户需求,获取外部信息为内部动力,整合企业现有资源(即外部感知和内部整合),使企业能够实现双重灵活性。治理数字化是建立在企业家的自身特质和组织经历历史磨砺所形成的文化之上。基于此,提出如下假设。假设4:运营数字化对动态能力有正向影响。假设5:数据分析对动态能力有正向影响。假设6:治理数字化对动态能力有正向影响。

2.3 运营数字化、数据分析、治理数字化对转型升级的影响

数字经济的兴起,使得企业转型升级成为不可逆转的趋势。数字化转型的技术革命直接影响组织的所有维度,包括组织资本、人力资源、管理实践、运营、决策。因此,数字化背景下水利工程设计企业转型是获取技术和吸收数字知识,丰富和增强组织价值创造的过程。在中国电建集团华东勘测设计研究院举办的第二届数字工程高峰论坛上,与会人员指出,勘测设计行业正面临前所未有的发展机遇,传统技术与信息化、数字化的融合正顺应了新基建需要的产业升级道路。组织数字化不仅是提升企业和项目管理能力的有效手段,也是工程建设提质增效的制胜法宝。据此,本研究认为组织数字化越高越有利于水利工程设计企业转型升级,并提出如下假设。假设7:运营数字化对水利工程设计企业转型升级有正向影响。假设8:数据分析对水利工程设计企业转型升级有正向影响。假设9:治理数字化对水利工程设计企业转型升级有正向影响。

2.4 动态能力对转型升级的影响

项目型转型升级过程中必然面临能力不足问题,而动态能力可以促进水利工程设计企业对自身的能力进行开发和协调,调整资源流向,适应商业环境的变化,使转型进程更加顺利[24]。动态能力是多方面的。单一能力的强大不足以支撑企业的转型,只有相对于竞争对手在感知、获取、整合的等相关领域的强大,才能够更好地构建适应环境的组织、整合优势资源、创新商业模式和响应市场变化。因此,提出假设10:动态能力对水利工程设计企业转型升级有正向影响。

2.5 企业创新对转型升级的影响

数字经济的快速发展,给水利工程设计企业转型升级带来新的机遇,但是新技术革命也导致新旧价值观、系统、程序产生冲突。成员和组织如何适应新的增长动能成为企业转型要解决的重要问题。因为从组织角度来看,企业创新与数字化转型密切相关,它可能导致现有结构、价值观、角色和文化的根本转型。组织管理者在数字化过程中积极推动数字通信技术的运用,不同部门不同岗位的成员在社会互动的过程中逐步形成共同的心态和文化态度,能够间接促进水利工程设计企业的转型升级。因此,提出假设11:企业创新对水利工程设计企业转型升级有正向影响。

3 研究设计

本研究采用SEM与NCA两种方法对研究假设进行验证,SEM主要对前因条件进行充分性分析,NCA则是对前因条件进行必要性分析。必要条件是指产生某一结果所需的条件,没有该条件则不会产生某一结果[9]。NCA方法弥补了充分性分析不足,通过定量分析方法研究实现某一结果变量所必要的前因条件。

3.1 研究样本与数据收集

本研究借助调查问卷完成两个阶段的数据收集。预调查阶段,通过与专家学者、水利工程设计项目中层管理者进行沟通交流,在了解企业数字化应用以及企业发展相关情况后,查阅相关文献资料并结合专家建议,编制预调查问卷,进行小范围预测试,调整问卷题项以确保量表可信度和有效性。正式调查阶段,选取水利工程设计领域相关企业作为调研对象,向被调查企业发放调查问卷500份,共收回问卷307份,回收率61.4%,其中有效问卷278份,有效率为90.6%。

3.2 调查问卷设计

问卷的主要变量参考了国内外成熟量表,以提高问卷的效度和信度。对调查问卷中的题项,采用李克特五级量表方式进行测量,见表1。

a.企业数字化(包括运营数字化、数据分析和治理数字化),其中运营数字化(digital operation,DO)的测量是基于池毛毛等[20]的研究,共有4个题项;参考陈剑等[11]的研究设计治理数字化(digital governance,DG)的测量题项,共设计3个测量题项;借鉴Mikalef等[7]对数据分析(data analysis,DA)测量题项的设计共设计4个测量题项。

b.企业创新,参考付剑茹等[29]与杨伟等[13]的研究成果从企业创新(enterprise innovation,EI)角度设计4个测量题项。

c.动态能力,基于Teece[24]的研究设计4个题项对动态能力(dynamic capacity,DC)进行测量。

d.转型升级,设计4个测量题项对转型升级(transformation &upgrading,TU)进行测量。

4 结果与分析

4.1 区分信度和效度检验

采用SPSS27.0和AMOS28.0软件进行区分信度与效度检验。SPSS27.0软件主要是对变量进行探索性因子分析(EFA),借助方差最大化正交旋转方法发现:检验统计量(KMO)为0.869,Bartlett球形检验在0.001显著水平下通过检验,累计方差解释率达78.264%,符合效度指标。利用AMOS28.0软件进行验证性因子分析(CFA),结果显示因子载荷在0.8以上,平均提取方差(AVE)均大于0.6(表2),收敛效度良好。此外,所有变量克隆巴赫系数均大于0.8,且组合信度(CR)均大于0.7,变量信度符合要求。表2中加粗数字为AVE开根号值,大于各变量间相关系数,说明因素间具有区分效度。

表2 收敛效度及区分效度检验

同时,卡方自由度为1.611,小于其临界值0.3,近似误差均方根为0.047,小于其临界值0.05,标准化根均方残差为0.0468,小于其临界值0.05,比较拟合指数为0.983,大于其临界值0.90,拟合优度指数为0.903,大于其临界值0.90,非规范拟合指数为0.98,大于其临界值0.90,调整拟合优度指数为0.876,大于其临界值0.80,表明模型拟合优度较好。

4.2 共同方法偏差

事前程序控制和事后检验能够对共同方法偏差进行避免和检测。本研究采用如下方式进行事前控制:①问卷题项尽可能采用前人成熟的量表;②在问卷发放时,根据调查对象自愿性进行隐私保护。事后检验上,主要采用Harman单因素检验和加入共同方法因子的验证性因子分析:①进行Harman单因素检验,结果显示特征根大于1的因子超过1个,且第1个因子所占解释变量比例为34.968%,低于40%的阈值;②构建验证性因素分析M1和包含共同方法因子的M2,比较M1、M2主要拟合指数之差,得到各拟合指数变化均小于0.03,表明加入共同方法因子后,不存在明显的共同方法偏差。

4.3 充分性和必要性假设检验

通过AMOS28.0软件对建立的水利工程设计企业转型升级影响机制进行路径显著性检验,结构检验结果的路径系数和被解释方差值如表3所示。3个因变量企业创新、动态能力和转型升级被解释的方差分别是34.3%、42.9%和30%。结果表明,运营数字化显著正向影响企业创新、动态能力和转型升级(β=0.304,P<0.001;β=0.434,P<0.001;β=0.140,P<0.05,),所以支持假设1、2、3;数据分析显著正向影响企业创新、动态能力和转型升级(β=0.222,P<0.001;β=0.215,P<0.001;β=0.123,P<0.05),支持假设4、5、6;治理数字化显著正向影响企业创新、动态能力和转型升级(β=0.296,P<0.001;β=0.248,P<0.001;β=0.138,P<0.05),假设7、8、9得到支持;动态能力显著正向影响转型升级(β=0.194,P<0.001),假设10得到支持;企业创新显著正向影响转型升级(β=0.171,P<0.005),假设11假设也得到支持。

表3 研究假设检验

利用R软件中的NCA包对前因变量的必要性检验,首先,使用上限包络线对前因变量的效应量进行分析,而上限包络线主要由上限回归(CR-FDH)和上限包络(CE-FDH)得到,其中CR-FDH主要适用于连续或者离散的前因与结果变量。本研究使用CR-FDH方法和CE-FDH方法产生上限包络线,计算其效应量和P,如表4所示,结合效应量d与显著性水平(P<0.01)可知企业创新和动态能力是转型升级的必要条件,且达到高水平效应值。然后采用CR-FDH方法分析瓶颈水平结果,而瓶颈水平结果表示前因条件最大观测范围内需要满足的水平值。

表4 NCA必要条件分析结果

如表5所示,要实现60%的转型升级水平,需要81.1%的运营数字化水平、72.3%的治理数字化水平、82.9%的数据分析水平、84.7%的企业创新水平和46.7%的动态能力水平,因此企业创新和动态能力是转型升级的必要条件。

表5 NCA方法瓶颈水平分析结果 单位:%

4.4 中介效应检验

采用Bootstrapping来验证动态能力和企业创新对于水利工程设计企业转型升级与治理数字化、数据分析、运营数字化之间的中介效应。同时,设定Bootstrapping的重复抽样次数为5000次,中介效应分析结果见表6。结果显示,动态能力和企业创新在运营数字化、数据分析以及治理数字化对转型升级影响的中介效应显著(在95%的置信区间上限和下限均不包含0)。

表6 中介效应的Bootstrapping分析结果

5 结论与启示

5.1 结 论

a.水利工程设计企业通过数字化有利于形成企业创新和动态能力优势,最终实现转型升级。这一结论揭示了转型升级的运作机制,水利工程设计企业在组织内部实施数字化后,通过运营数字化、治理数字化和数据分析促进企业创新和动态能力的提高,而企业创新和动态能力又直接影响转型升级,这说明水利工程设计企业通过数字化实现转型升级是渐进式的。

b.数字化分别通过企业创新和动态能力正向影响水利工程设计企业转型升级,企业创新和动态能力是水利工程设计企业实现转型升级的必要条件。这一结论验证了水利工程设计企业转型升级过程中企业创新和动态能力的重要性,数字化虽然不是推动转型升级的必要条件,但是数字化对于动态能力和企业创新的形成不可或缺。形成这一现象的原因可能是,随着中国经济的发展,水利工程设计企业信息化、数字化水平不断提高,这使得企业间的竞争更多是通过动态能力和企业创新来实现。

c.动态能力和企业创新在数字化和水利工程设计企业之间起中介作用。这一结论表明水利工程设计企业通过数字化可以动态感知外部变化,协调自身资源,重组组织结构以适应外部变化,增加水利工程设计企业创新能力,为实现转型升级奠定基础。

5.2 启示

a.水利工程设计企业需要加强数字化基础设施建设。水利工程设计企业在转型升级过程中存在着阶段性差异,这就要求水利工程设计企业要以数据分析、运营数字化、治理数字化为抓手,增强数据管理绩效,使得数据管理更加敏捷智能化,促进动动态能力和企业创新的提升,以点带线、以线带面实现企业立体化转型升级。

b.加强创新管理和落实人才战略。面对复杂多变的市场环境,水利工程设计企业应利用数字化推动技术创新和商业模式创新,依托内外部创新资源,构建技术创新管理模式和开放的协同创新管理平台。随着转型升级的不断深入,对于人才的需求日益扩大,水利工程设计企业也必然需要相应的人才强化自身的核心优势,可以通过加强数字化人才引进与培训来应对外部环境的剧烈变化。

c.水利工程设计企业在转型升级的过程中,必须重视动态能力的桥梁作用,企业需将动态能力建设上升到战略高度。水利工程设计企业在进行设计业务时,不能只专注于自身,还需要动态感知外部变化,从战略高度思考企业未来发展方向,向前期咨询和后期服务两头延伸。通过协调自身资源,采用矩阵式项目管理组,提高项目管理和控制能力,为企业发展和“走出去”战略的实施奠定基础。