图源 | Internet
李 悦1,2 马亚雪1,2 孙建军1,2
1.南京大学数据智能与交叉创新实验室,南京,210023;
2.南京大学信息管理学院,南京,210023
摘 要
关键词
技术关键性 技术共性度 产业创新 区域创新 创新绩效
引用格式
李悦,马亚雪,孙建军.区域技术“关键-共性”特征对产业创新绩效的影响研究——以燃料电池汽车领域为例[J].信息资源管理学报,2024,14(4):117-132,封3.
区域创新体系作为实现国家战略目标的重要组成部分,是经济增长的内生驱动力[1]。区域创新绩效是衡量区域生产力水平的重要评价指标[2],区域创新绩效的提高能够创造更多的就业机会,提升居民的生活质量,有助于区域在日益激烈的全球竞争中保持竞争优势[3],也促使经济学[4]、地理科学[2]等多领域的学者积极探索影响区域创新绩效的关联因素和路径。
区域产业创新绩效影响因素研究集中于探讨“硬资源”与“软资源”的驱动作用[5],前者涉及研发资金、研发人员、研发场地等有形创新资源,后者包含区域创新环境、知识资源、多维临近性等无形创新资源。其中,技术知识资源在推动区域产业创新绩效方面发挥了重要作用,被广泛认为是创新活动的核心元素[6],如何有效利用技术资源推动区域产业创新已经成为学术界和产业界的关注焦点。已有研究表明,技术知识资源可以驱动产业集群的形成[7],这种集聚效应能够增强地区内的知识交流和协作,从而提高创新效率。同时,技术知识资源的流动也可能引发知识溢出效应[8],使得创新的成果和经验得以在区域内传播,进一步促进创新活动。此外,技术知识资源还是促进产学研合作的关键因素[9],通过不同知识背景和工作职责的机构之间的技术共享和资源互补,可以有效提高创新的效率。
关键技术与共性技术作为技术知识资源中的重要组成部分,是构建区域产业竞争力和推动创新发展的核心要素。关键技术是产业发展的“灯塔”,能够引领行业发展并产生经济效益和社会效益[10]。此外,关键技术的重构和变革通常伴随着技术能力的发展,并可能激发突破性创新的产生[11]。已有研究通常基于专家判断[12]和专利网络[13]识别关键技术,但前者具有较强的主观性,后者可能由于引用时滞的影响导致测度结果具有一定偏差。相关研究从企业层面证实了关键技术对创新产出的重要性[14-15],但区域技术关键性与创新绩效间的关系尚未得到充分探讨。共性技术是产业发展的“基石”,其广泛应用性可以提升产品商业化影响[16]、刺激企业创新绩效产出[17]、影响商业模式创新和技术市场演变[18]。现有研究大多探讨共性技术开发的前因,如跨组织合作情况[19]、企业知识宽度[20]、合作网络特征等[21]因素对共性技术开发的潜在影响,但少有学者关注共性技术如何影响产业创新绩效。此外,相关测度指标通常基于技术间的引用关系[22]与共现关系[23],或利用单层网络的结构洞等指标[24]识别产业共性技术,但这些方法忽视了技术在不同生产环节的复用性,难以体现产业的“技术-经济”关联和以该链条为基础的知识传递、依存与制约关系。
为进一步探究关键技术和共性技术在区域创新中的作用,本研究聚焦区域技术知识资源特征中的技术关键性和共性度,前者反映区域所掌握的技术在产业中的重要性和影响力,后者衡量区域所掌握的技术通用性及其在多个生产环节中的应用潜力。本文以中国燃料电池汽车产业为例,从时空维度揭示我国省际区域产业发展现状,探究区域技术关键性与区域技术共性度对产业创新绩效的影响机制。本文的研究结果望能够为政府相关部门在决定投资方向、优化资源配置以及制定科技发展战略方面提供参考。
2.1 区域技术关键性与产业创新绩效
关键技术指能够推动产业发展并产生重要影响的技术,通常具有引领行业发展方向的作用,具有先进性、独特性,且难以被替代[10]。区域技术关键性指区域内关键技术的普及和应用程度,用于衡量地区科技实力。区域技术关键性对产业创新绩效的影响力主要体现在以下几个方面:首先,区域技术关键性能够催生知识溢出效应。区域内技术关键性较高代表该区域掌握的技术是产业创新研发中不可或缺的资源,并且这些关键技术可以在企业的学习和应用过程中得以广泛传播[25],进而提升区域创新绩效。其次,区域技术关键性有助于推动区域内的技术合作。区域内拥有高关键性技术的企业和研发机构为其他企业提供了技术合作的可能性,能推动知识共享,从而提升整个区域的创新绩效[26]。再次,区域技术关键性对技术人才具有吸引力。高技术关键性的区域将吸引高素质的技术人才,他们不仅能为区域内的企业提供创新思路和技术支持,人才的流动和交流也有助于推动区域内的知识和技术的扩散和更新[27]。最后,区域技术关键性的提升常常伴随着先进技术基础设施的建设,如研发设施、实验室等。这些设施可为企业的研发活动提供必要的物理条件,从而有助于提高整个区域的创新绩效[28]。综上所述,本文提出以下假设:
假设1:区域技术关键性对产业创新绩效具有正向影响。
2.2 区域技术共性度与产业创新绩效
共性技术以其在多部门的适用性和对其他技术进步的催化作用[29],展现了其基础性、开放性、外部性和关联性等特征,是技术创新链条基础且重要的组成部分[30]。区域技术共性度用于测度区域内拥有的技术集合在多环节应用的通用性。区域技术共性度对产业创新绩效的提升具有以下几个方面的影响:首先,高区域技术共性度表明该区域的技术有更多使用场景,能够为产业链各环节技术开发提供丰富的选择。这能够增强技术间的互动性和融合性,加快技术从理论到实际应用的转变[31],使得更多创新项目能够转化为具有实际应用价值的技术。其次,高区域技术共性度可推动技术在多个产业的跨领域应用,避免资源重复投入,从而有效降低研发成本[32]。同时,技术知识资源的高共性度有利于优化区域内资源配置,有效地支持区域内创新活动并提升产业创新绩效。最后,高区域技术共性度将赋予该区域的产业链更强的灵活性和韧性。当面临市场和技术环境的波动时,具有高技术共性度的区域产业链可以通过调整生产布局以维持稳定运行[33]。这样的区域在面对不确定性时具有更强的风险抵御能力,也能够更好地捕捉并利用创新的机会。基于此,本文提出如下假设:
假设2:区域技术共性度对产业创新绩效具有正向影响。
3.1 样本选择与数据来源
本研究选择中国燃料电池汽车领域作为研究对象,主要基于以下考虑:首先,中国作为全球最大的汽车生产和消费国[34],在新能源汽车市场表现出巨大的发展潜力[35],这使得以该领域为研究对象理解技术特征对产业创新绩效的驱动效果具有重要的实证意义。其次,中国政府对燃料电池汽车产业设定了明确的发展战略和政策支持,如“十五规划”电动汽车重大科技专项[36]等,这为燃料电池汽车产业在中国发展提供了良好的创新环境。最后,燃料电池汽车技术对解决环境污染问题具有深远意义[37]。燃料电池汽车核心动力装置的副产物主要为水,相关技术的开发为实现可持续发展提供了重要方向,对该领域的深入研究将有助于学术界进一步理解产业创新及其对社会和环境可持续发展的影响。基于以上因素,以中国燃料电池汽车领域为实证对象具有重要性与合理性。
本研究所使用的数据来自《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》以及IncoPat数据库。收集专利数据的首要步骤是根据“技术-经济”关联划分产业链结构,并为各环节构建相应检索式。参考Xun等[38]的研究,燃料电池汽车产业链可划分为三个环节,即质子交换膜、膜电极组件等燃料电池零部件的制造属于上游,燃料电池堆栈和燃料电池系统等处于中游,燃料电池汽车的组装则处于下游,如图1所示。
图1 燃料电池汽车产业链划分
在上述产业链划分的基础上,结合Choi等[39]对质子交换燃料电池技术树的研究,Wu等[40]构建了相应的检索式,以获取燃料电池汽车产业链上、中、下游不同环节的专利文档,具体检索式如表1所示。本研究依照该组检索式并设定申请国家为中国以获取研究数据。此外,由于专利申请需经过18个月的审核期[41],为确保研究中当年专利申请数据的完整性,本研究的专利收集时间截至2021年。
表1 燃料电池汽车专利检索式
值得注意的是,我国自2010年开始将新能源汽车(包含燃料电池汽车)定为战略性新兴产业,为削弱政策影响,本研究选取2010年为影响机制的研究起点。考虑到部分地区并未在燃料电池汽车领域布局,研究样本仅涵盖中国的27个省份(不包含港澳台、青海、宁夏、海南)。对于数据收集过程中出现的缺失值,遵循以下处理原则:①对于区域产业创新数据,起始年份的缺失被解读为该区域在相关产业尚未布局并以0填补;中间年份的缺失则被视为区域知识基础保持不变,并沿用前一年的值进行估算[42];②对于控制变量的缺失值,由于它们均出现在中间年份,采用插值法进行填补[43]。最终,本研究利用2000—2021年中国燃料电池汽车领域14615件专利数据进行现状分析,利用2010—2021年27个省份的平衡面板数据进行基准回归分析。
3.2 计量模型构建
为了对上述命题进行实证检验,本文构建以下计量模型:
其中,表示Innit表示i地区t年的区域产业创新绩效,Impit为i地区t年的区域技术关键性,Genit为i地区t年的区域技术共性度。X为其他控制变量,εit为随机扰动项。
3.3 变量选择与测度
3.3.1 被解释变量
区域产业创新绩效反映了创新系统在投入资源要素后所展现的生产效率与社会效益的改善,其产出效果与区域创新资源的拥有量和配置状况密切相关。狭义的产业创新绩效体现在一定时期内某区域特定产业创新活动的活跃程度以及由此带来的经济效应;而广义的产业创新绩效则不仅包含狭义的产业创新绩效,并且还涵盖由此引发的直接或间接的经济发展、社会福利提升等综合性的发展效应[44]。在指标选择方面,当前研究主要采用专利数量、新产品产值、技术市场成交额以及研发创新效率等指标来衡量区域创新绩效。其中,专利数量能够反映区域内企业、高校等创新主体的发明创造能力,被视为衡量区域创新绩效的重要指标之一。新产品销售收入则可以展现区域的商业化水平和技术转化情况,但也有学者指出,该指标有可能忽视了研发创新在知识创造方面的功能,并可能存在区域为获取新产品补贴而虚假披露产品数量的情况[45]。技术市场成交额通过反映区域内技术市场的活跃度来体现创新绩效[46],而研发创新效率作为一个相对指标,通过同时考察创新的投入与产出来反映地区的创新能力[4]。Acs等[47]将专利数据与产品创新产出数据进行比较认为,专利数量是衡量区域层面创新绩效的可靠指标。
基于上述研究,本文将解释变量定义为区域产业创新绩效(Inn),并利用各省燃料电池汽车专利申请数量来衡量。与专利授权数量相比,专利申请数量能更即时且全面地反映区域产业创新的情况,因为专利授权通常需要经过2—4年的多个流程,且有可能因格式不符合要求而无法获得授权[46]。此外,申请行为本身就反映了区域内持有的成本和R&D活动过程[48],高专利申请数量表明区域对该领域创新行为的重视和支持。本文同时以专利授权数量作为创新绩效的代理变量进行稳健性检验。
3.3.2 解释变量
本文在Wu等[40]的研究基础上,面向产业链上、中、下游构建区域技术单元多层共现网络,测度区域技术关键性和区域技术共性度。产业链是各产业部门基于技术-经济关联形成的链式结构[49],依据产业链结构搭建区域技术单元多层共现网络,有助于揭示技术在不同环节的活跃度、重要性与复用性,为测度区域技术关键性与区域技术共性度提供了基础。区域技术单元多层共现网络构建流程为:首先,提取产业链各环节专利的国际专利分类号前四位代码(IPC4)表征技术单元,揭示技术所属领域和技术细节[50],并以此作为网络节点[51]。值得注意的是由于一项技术可能应用于不同生产环节,因此同一IPC4可能在网络的不同层中出现。其次,构建层内与层间连接,在上、中、下游内部根据技术共现关系搭建网络,即如果产业链同一环节的专利应用了两项技术,则这两个技术单元间存在一条层内连边。在上、中、下游之间根据技术复用关系搭建网络,即产业链不同环节的专利应用了同一项技术,则这个技术单元间存在一条层间连边。最后,构建区域技术单元多层共现网络如图2所示。
图2 技术单元多层网络构建
基于技术单元多层共现网络,本文提出区域技术关键性与区域技术共性度计算方式。
(1)区域技术关键性
本研究以区域内所有技术的关键性均值反映区域技术关键性(Imp)。其中,技术关键性以节点在多层网络中的Pagerank值体现[52]。Pagerank算法已广泛应用于网络节点的中心性测度[51],并可用于核心技术的识别[53]。相比于其他社会网络节点分析方法,该指标更加强调节点对网络的综合影响能力,即认为节点重要性同时取决于该节点邻居的数量和质量[54]。基于此,本研究计算区域技术关键性的具体公式如下:
其中,ImpR表示R地区的区域技术关键性,n为区域拥有的技术节点数量,d为阻尼系数,一般取值为0—1,本文依据Bonaccorsi等[52]的研究将该值设置为0.85。N为多层网络中的节点总数,
为了更好地检验区域技术关键性是否有助于产业创新绩效这一问题,本文采用技术节点的重叠度作为技术关键性的替代指标对模型进行估计,以进行稳健性检验。技术节点重叠度为节点在各个层中度值的总和,基于该指标测度区域技术重叠度(O)的计算方式如下:
其中,OR为R地区的区域技术重叠度,M为网络层数,
(2)区域技术共性度
本文以地区内所有技术的共性度均值衡量区域技术共性度(Gen)。其中,技术共性度通过节点的参与系数体现,其本质为辛普森多样性指标[55],它衡量了节点在不同层连边分布的异质性,可以体现一项技术在产业链不同环节应用的平衡度[56]。基于该指标的区域技术共性度计算方式如下:
其中,GenR为R地区的区域技术共性度,Oi为区域拥有的技术节点i在网络各层度数之和。区域拥有的技术在各环节合作分布得越均匀,区域技术共性度越高。此外,为了更好地检验技术共性度是否有助于产业创新绩效,本文以节点熵作为技术共性度的替代指标进行稳健性检验。基于节点熵的区域技术共性度(E)计算公式如下:
3.3.3 控制变量
为了控制区域因素对解释机制的影响,本文参考前人对产业创新绩效影响因素的研究,选择研发投入、经济水平、知识基础三方面因素作为控制变量。
研发投入方面,研究人员作为对产业创新的支撑,研发人员投入(RDP)被认为与创新绩效存在显著相关性,本研究以区域人员全时当量与区域人口的比重进行测量[57]。此外,规模以上工业企业R&D项目数(R&D)也作为科技创新投入指标被纳入控制变量中[58]。经济水平方面,区域经济发展水平(GDPP)决定了区域经济发展环境并对创新产出有直接影响[59],本研究用区域人均地区生产总值表示该指标。工业化进程中不同的产业结构(IND)因其知识基础、投资需求等差异会对创新绩效产生影响[60],本文以区域第二产业增加值与国内生产总值之比计算该指标。金融发展水平(Fin)高的区域具有较高的创新活力,能够为区域内的企业提供便捷的融资服务,本研究以北京大学的数字普惠金融指数进行衡量[61]。此外,本研究以区域内技术单元数量(Count_ipc)和技术市场活跃度(CTR)控制知识基础对创新绩效的影响。其中,技术市场活跃度在技术优化配置、技术结构调整方面扮演重要角色,本文采用各区域技术合同成交额来衡量[62]。
4.1 产业技术特征分析
本节聚焦中国燃料电池汽车产业在不同发展阶段的专利数量变化,以及不同类型技术节点的分布情况。研究通过对2000-2021年中国燃料电池汽车产业的累积专利申请数量进行分析,依据技术生命周期理论对累积专利申请数量进行拟合,以确定该产业发展所处阶段[63]。结果表明(R2=0.984,Sig.=0.00,如图3a所示),我国燃料电池汽车在2000—2015年处于技术发展萌芽阶段,于2015年后进入成长期。结合图3b所示的专利增长情况可以发现,在技术发展萌芽阶段,燃料电池车产业的专利累积量持续稳定增长。在此期间专利申请数量的年度增长率虽有波动,但总体上呈现出上升趋势。专利数量的逐年增长量从2000年的10项上升至2015年的117项。进入成长期后,燃料电池车产业更是出现了显著发展。该阶段专利增长率整体呈现上升趋势,尽管在2015—2016年与2018—2019年稍有回落,但整体增长较前一时期更加迅速。其中2021年的年度增长量达到了1153个,远高于之前的年份。这反映出了该产业在成长期的快速发展和重大突破。
图3 技术生命周期与专利增长情况
由于技术关键性揭示了其在共现网络中的参与“量”,而技术共性度展现了技术在跨环节应用中的均衡性,综合考虑区域技术关键性和区域技术共性度,本文依据Battiston等[56]的研究,将技术共性度处于[0, 1/3)的节点定义为“集中型”节点,技术共性度处于[1/3, 2/3)的节点定义为“混合型”节点,技术共性度处于[2/3, 1]的节点定义为“多重型”节点。同时,本文采用“Z-score”标准化的方法对技术重叠度进行标准化并识别网络中的中心节点(Hub)[64]。其中,该值大于2的节点被标记为中心节点,其余节点则被视为普通节点。通过综合考虑上述两个维度,所有技术节点可以被分为6类,分别为普通-集中型、普通-混合型、普通-多重型、中心-集中型、中心-混合型、中心-多重型。其中,“中心-多重型”节点为产业发展需要特别关注的技术,一方面,此类技术有高技术重叠度,即在产业中与其他技术合作的情况显著高于普通节点;另一方面,此类技术有高技术共性度,即该技术对产业链各环节的发展均起到了重要的支持作用。
结合技术关键性和技术共性度,本研究分析了产业发展不同阶段的技术“关键-共性”特征表现,如图4所示。在中国燃料电池汽车发展历程中,产业技术关键性和技术共性度特征在不同发展阶段呈现一致性,即各发展阶段,普通节点都占据了大多数,中心节点数量相对较少但表现突出。以2015年萌芽期结束为界(见图4a),集中型节点在该阶段占据主导,其中有79.7%的技术共性度为0,即这些技术仅在一个环节内进行布局。此时产业链的上游主要集中在基础技术的研发,中游则以部件制造为主,而下游市场应用还处于初步发展阶段。相对地,多重型节点数量较少,占所有技术数量的13.0%。在这一阶段,产业中尚未出现中心节点,即产业技术布局没有明显围绕某一技术展开。随着产业发展进入成长期,技术的应用场景逐渐增加,技术共性度也相应提升。在该阶段发展至今(见图4b),普通节点中的多重型节点占比已经达到33.2%。此时,出现了两个中心节点B60L(电动车辆动力装置;车辆辅助装备的供电;车辆的磁悬置或悬浮;电动车辆的监控操作变量)和H01M(用于直接转变化学能为电能的方法或装置,例如电池组),且直接成为“中心-多重型”技术。中心节点B60L在产业链的上游主要涉及电动车辆动力装置的基础研发,重点研究动力转换与输出的技术难题;在中游该技术推动了车辆辅助装备的制造和装配,加强了整车系统的集成能力;在下游则优化了电动车辆的监控操作变量,提升了市场应用的性能和效率,满足了终端用户的多样化需求。与之相似,H01M作为涉及电池组的核心技术,也在产业链中发挥了不可或缺的角色。H01M在产业链上游专注于化学能向电能转换的高效方法与装置的研发,为能源的高效利用奠定了基础;在中游,该技术通过提高能源存储与管理系统的集成性,加强了产品的性能稳定性;而在产业链的下游,H01M进一步优化了燃料电池汽车的续航里程,确保了其在市场中的竞争优势,推动了产业的综合发展。这两项技术的发展趋势证实了能源与动力创新在燃料电池汽车产业发展过程中的重要性。
图4 产业技术“关键-共性”特征
4.2 区域技术特征分析
中国燃料电池汽车产业中区域技术关键性随时间变化的情况如图5所示。具体而言,在对燃料电池汽车进行布局的27个省份中,上海、北京、辽宁在产业发展初期取得了技术优势,他们在2010年的区域技术关键性显著高于其他省份,且经过10余年的发展后仍能保持较高的区域技术关键性(如图5a所示)。此外,江苏、湖北与吉林经过多年对于关键技术的积累也迎头赶上。在初期具有发展优势的三个省份中,上海和北京位于东部地区,而辽宁属于东北地区,这说明我国的东部和东北地区在燃料电池汽车发展初期就迅速占据了产业技术发展的重要位置(如图5b所示)。随着时间的推移,中、西部地区的技术关键性总体上显现出显著的上升趋势,而东部与东北地区的技术关键性则相对稳定,保持在0.6附近。结合区域产业绩效来看,东部地区的技术关键性较高,并且相应的产业绩效也在各地区中处于领先地位,与此同时,西部地区的技术关键性与其创新绩效表现呈现出明显的一致性。然而,对于中部和东北地区,其发展情况存在特殊性。具体来说,除2021年以外,东北地区的技术关键性普遍高于中部地区,但从2017年开始,其产业绩效却不如中部地区。因此,考虑到各地区的发展情况、人力资源以及政策引导等因素,技术关键性对区域产业绩效的影响机制需要在后续的回归分析中进行进一步探究。
区域技术共性度随时间的变化情况如图6所示。在产业的共性技术布局方面,河北、云南、安徽、江西和黑龙江在2010年初期就显示出了明显的优势,其中,河北、云南和黑龙江经过多年的积累,仍保持在共性技术方面的领先地位。江西、湖南和陕西在产业发展初期也积极布局共性技术,虽然它们在技术共性度上不及河北等省份,但这些省份在技术资源整合能力上仍然超过了同地区其他省份。从更广泛的区域层面来看,自2014年以后,我国四大经济区的技术共性度整体上呈现出上升趋势,表明它们已经更紧密地融入了燃料电池汽车产业链中。然而,值得关注的是,尽管从2014年开始西部地区的技术共性度高于其他经济区,但其产业创新绩效却并未突出,因此技术共性度与产业绩效之间的具体作用机制以及是否存在地区异质性仍有待进一步的研究。
图5 区域技术关键性
图6 区域技术共性度
4.3 基准回归与稳健性检验
为深入探讨区域技术关键性与区域技术共性度对产业创新绩效的影响机制,本文采用Hausman检验(chi2=63.79,p=0.000)验证后,确定选用固定效应模型对区域燃料电池汽车产业的创新状况进行分析,基准回归结果在表2中列出。模型1中纳入所有控制变量,结果表明,除区域经济发展水平和金融发展水平外,其余变量均存在统计显著性。本文依据步晓宁等[65]的研究,保留不显著的变量以控制地区特征的差异。在模型2中区域技术关键性作为解释变量被引入,回归系数为2.221,且在1%的水平上显著,这证明了假设1的成立。该结果表明,高度的区域技术关键性能够提升区域的核心竞争力,促使区域把握重要的知识资源,积极进行产业技术创新,并提升创新绩效。模型3中,区域技术共性度作为解释变量被引入,其系数为0.720,且在1%的水平显著,表明本文假设2成立。这进一步证明,如果一个地区拥有更高的区域技术共性度,那么该地区就能更好地整合全产业链的技术资源,连接不同环节的技术创新,通过技术交流、共享平台等方式,降低经济投入,激发创新产出。在模型4中,区域技术关键性和区域技术共性度同时被纳入考虑,结果显示,区域技术关键性和区域技术共性度的系数分别为2.166和0.592,分别在1%和5%的水平上具有显著影响。这表明相比于区域技术共性度,区域技术关键性更能有效地推动产业创新绩效的提升。
表2 基准回归结果
稳健性检验结果如表3所示。其中,模型1显示更换回归模型进行稳健性检验的结果。由于被解释变量为计数变量,本研究选择更换计数回归模型以测试结果的稳健性。同时,考虑到数据存在过度离散的情况,并且未通过泊松分布的拟合优度检验,因此,本研究采用负二项模型进行回归[66]。结果表明,区域技术关键性与区域技术共性度对产业创新绩效均具有显著正向影响,且在1%水平上显著。模型2以专利授权量作为创新绩效代理指标,结果表明,区域技术关键性与共性度仍对区域产业创新绩效具有显著正向影响。模型3报告以区域技术重叠度(O)替代区域技术关键性进行稳健性检验的估计结果。可以发现,对替换后的解释变量系数仍然为正,且在1%的水平上显著,表明以区域技术重叠度为衡量指标进行技术布局,对产业创新绩效具有显著的推动效应。模型4报告以基于节点熵的区域技术共性度(E)进行稳健性检验的结果。结果显示,区域技术节点熵对产业创新绩效具有显著正向影响,即区域技术节点熵值越高,产业创新绩效越好。同时更换两个解释变量后,作用机制未发生变化,区域技术关键性与区域技术共性度均仍对产业创新绩效产生显著正向影响(见模型5)。综上,本研究的基准回归结果具有稳健性。
表3 稳健性检验结果
4.4 异质性分析
为探索不同发展阶段下区域技术关键性与区域技术共性度对产业创新绩效的影响机制,本研究将研究期限扩展至2000—2021年,并利用此非平衡面板数据进行时间维度的异质性分析,具体结果如表4中模型1和模型2所示。模型1表明,在燃料电池汽车产业发展萌芽期,区域技术关键性的估计系数为正且在1%的水平上显著,区域技术共性度则对产业创新绩效无显著影响。这可能是因为在产业的早期发展阶段,区域需要通过其独特性和关键性构建自身的竞争优势,以便更有效地控制资源并开拓市场。模型2表明,在产业进入成长期后,区域技术共性度能够显著提升产业创新绩效,即区域在整合产业链资源和平衡布局方面的能力对其创新成果产出有着促进的作用。此外,在这个阶段区域技术关键性对产业创新绩效无显著影响,这可能揭示了在产业进入成长期后,集成和应用现有技术、优化产业链资源和布局变得尤为关键,对核心技术的依赖性相对减弱。
表4 异质性分析结果
此外,考虑到产业创新发展过程中可能会受到地理位置、文化特征、经济基础等因素影响,导致不同地区的区域技术关键性和区域技术共性度对产业创新绩效的影响可能不尽相同,本研究试图从地区维度检验关联机制的差异性。本文依据国家四大经济区的划分标准,将27个省份分为东部、中部、西部与东北部四大地区,并分别对这四组样本进行估计,结果汇总于表4的模型3-模型6中。东部地区与中部地区的区域技术关键性系数为正且在1%的水平上显著,区域技术共性度则对产业创新绩效没有显著影响。这可能由于东、中部地区经济较为发达,倾向于依靠独特且前沿的关键技术建立和巩固竞争优势。西部地区的区域技术关键性与区域技术共性度均能显著提升产业创新绩效,这可能由于其经济相对不发达,利用共性技术能有效降低研发成本,同时该地区也在通过积极布局关键技术缩小与其他地区的发展差距。此外,尽管东北部地区具备重工业基础,但可能因政策环境、人才流失等因素的影响,区域技术关键性和区域技术共性度均不能显著提升产业创新绩效。
前文探讨了区域技术关键性与共性度对产业创新绩效的影响机制,然而,在实际情况中技术往往存在非线性、多元化的发展特征[67],这在高度复杂且迅速变化的现代科技环境下尤为显著。一个区域内的技术关键性和技术共性度并不是完全独立或互斥的,而可能在一定程度上存在交融或重叠。为了更精准、全面地理解这两个因素如何共同影响产业创新绩效,本文引入熵权法对区域技术关键性与区域技术共性度进行赋权,以计算区域技术“关键-共性”特征综合得分(Score,简称“综合得分”),并探究该指标与产业创新绩效之间的关联机制,旨在综合考察区域技术“关键-共性”特征,更真实地反映出区域技术资源的复杂性,从而对技术发展与产业创新的关系进行更深入的理解。
综合得分对产业创新绩效的影响机制如表5所示。其中,模型1为基准回归,模型2-模型3与模型4-模型7分别针对时间维度与地区维度进行异质性分析。回归结果表明,综合得分对产业创新绩效有显著正向影响。在不同时间阶段,该综合得分均能显著提升产业创新绩效,且在成长期作用效果更加明显,此时回归系数为1.659且在1%水平上显著。此外,综合得分对产业创新绩效的影响机制不再因不同发展阶段而呈现出异质性。这可能是由于综合得分实际上是对区域技术发展多元性和复杂性的全面评估,该指标汇集了技术关键性和技术共性度两个维度,既涵盖了核心技术的驱动力,也纳入了技术共享的协同效应。区域技术“关键-共性”特征综合得分高,表明该区域的技术在技术关键性和技术共性度两个维度都表现良好。这与仅依赖单一特性所产生的效应不同,综合特性的影响力更均衡且持久,其对产业创新绩效的积极影响并不会因为产业的发展阶段或地区特性的差异而发生明显变化。在地区维度上,除东北地区外其余经济区的综合得分均对产业创新绩效存在显著正向影响,该结论与前序研究中的影响机制具有一致性。
表5 区域技术“关键-共性”特征综合得分回归结果
6.1 结论与讨论
为探究区域技术“关键-共性”特征的现状及其对产业创新绩效的影响,本研究对Inco-Pat数据库中2000—2021年的中国燃料电池汽车产业专利数据进行深度挖掘。研究发现:
(1)我国燃料电池汽车产业技术发展初期聚焦特定环节,随后转向产业链的合作与整合。中国燃料电池汽车产业在2000—2015年经历了技术发展的萌芽阶段,随后进入成长期。其间,2003年的专利增长率表现突出,专利增长量到2021年达到了新高。萌芽期结束前,产业技术以集中型节点为主导,专注于产业链某一特定环节的创新与应用,而成长期内多重型节点比例显著上升,产业可以依托相关技术在产业链各环节开展均衡合作。特别是中心节点B60L和H01M在产业中的地位逐渐凸显,表明了能源与动力创新在燃料电池汽车产业中的核心作用。
(2)各省技术特征表现各异,东北与东部地区在初期领先,中西部地区则逐渐迎头赶上。其中,上海、北京、辽宁发展初期在区域技术关键性上表现优秀,随后,中西部地区逐步提升关键技术实力,展示出强劲的增长势头。河北、云南和黑龙江始终在共性技术布局上保持领先,江西、湖南和陕西等省份在技术资源整合能力上也有亮眼的表现。尽管西部地区共性技术上有所重视,其产业创新绩效却仍未满足预期。
(3)区域技术关键性和区域技术共性度对产业创新绩效存在显著影响,其重要性随产业发展阶段和地区差异而变化。在燃料电池汽车产业内,区域内的知识基础具有较高的技术关键性与技术共性度时,将有利于产业创新绩效提升。在时间维度上,区域技术关键性和区域技术共性度交替地对产业创新绩效产生显著影响,在萌芽期区域技术关键性较为重要,而在成长期区域技术共性度更为重要。这一发现提供了一个重要的视角,帮助学者理解产业发展不同阶段关键技术和共性技术在推动产业创新绩效方面的相对重要性。在地区维度上,虽然各经济区间存在地理位置、文化特征、经济基础等差异,区域技术关键性对东部、中部、西部地区均存在显著影响,区域技术共性度也能显著提升西部地区的产业创新绩效。
(4)区域技术“关键-共性”综合得分与良好的产业创新绩效密切相关,综合得分越高,产业创新绩效越好,在时间维度上不存在异质性,在地区维度上除东北地区外,综合得分对其余三个经济区具有显著正向影响。
6.2 理论贡献与实践启示
本研究的理论贡献在于引入产业链视角探索区域技术关键性与区域技术共性度对产业创新绩效的影响。相较于以往的研究,产业链视角的应用更能揭示出产业内部多个环节的交互作用,以及各环节间的技术传递和协同创新如何影响整体产业创新绩效,为理解和指导产业创新提供了重要的理论基础。此外,本研究对区域技术关键性和区域技术共性度的探索对理解技术创新的深层机理和推动创新绩效有着至关重要的意义。关键技术和共性技术在产业创新中占据了重要的位置,理解其对产业创新绩效的具体影响将有助于区域更有效地进行技术资源的配置。具体而言,各区域应该根据自身的产业发展阶段,集中投入资源开发具有突破性和核心竞争力的关键技术或促进共性技术的发展。例如,在产业的萌芽期,更应该聚焦于开发能够带来突破的关键技术,而在产业成长期,共性技术的整合与应用则变得尤为重要。此外,考虑到产业链的合作与整合对产业发展的重要性,区域内的企业和研究机构应加强协作,共享技术资源,实现技术的快速传递和协同创新,从而推动产业链各环节的协同发展。
本研究的实践贡献在于揭示了不同地区在燃料电池汽车产业的区域技术关键性和区域技术共性度的发展现状,研究发现可用于引导如何利用区域技术特征推动产业创新,以及如何通过技术传递和协同创新提高产业创新绩效等政策的制定。例如,对于东部、中部等区域技术关键性对产业创新绩效有显著影响的地区,应给予更多的研发资金支持和税收优惠,以鼓励更多的技术创新。对于西部区域这种技术共性度具有重要性的地区,建立区域性的协同创新平台,促使产学研用各方的交流与合作,将有助于技术的传递和应用,从而提高整个产业链的创新能力。对于在某一技术领域具有优势的地区,政府更可以设立特色产业基地,集聚相关企业和研究机构,以实现产业创新的集群效应。同时,通过全面解析技术关键性与技术共性度对创新绩效的影响机制,本研究为产业决策者提供了宝贵的洞见,帮助相关人员根据各区域的技术布局优势和不足科学地制定技术战略以提升产业创新绩效。此外,本研究为燃料电池汽车产业及相关领域的研究人员提供了全新的研究视角和分析框架,以深入理解所在产业领域中技术创新的复杂性,从而指导新产品开发、技术改进或者市场战略的设计等各种实践活动。最后,尽管本研究对于区域内企业的直接启示相对有限,但通过理解关键性技术和共性技术在产业创新中的作用,以及如何进行更有效的协同创新,企业也可间接从这些研究发现中获益。
6.3 不足与展望
本研究也存在一些局限性。一方面,本研究聚焦于中国的燃料电池汽车产业,其他产业的区域技术“关键-共性”特征与创新绩效的关系可能存在差异。未来的研究可以尝试将该分析框架应用到更多的产业,以进一步验证其有效性和普适性。另一方面,本研究的视角局限在国内,尚未充分考虑全球视角下的技术重要性。未来的研究应扩大视野,以全球视角探索技术关键性和技术共性度,并剖析其对区域产业创新绩效的影响机制。
参考文献
作者简介
*原文载于《信息资源管理学报》2024年第4期,欢迎个人转发,公众号转载请联系后台。
* 引用格式
李悦,马亚雪,孙建军.区域技术“关键-共性”特征对产业创新绩效的影响研究——以燃料电池汽车领域为例[J].信息资源管理学报,2024,14(4):117-132,封3.
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制版编辑 | 周凡倩
审核 | 于 媛
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