【团队成果】电商平台与制造业企业创新——兼论数字经济和实体经济深度融合的创新驱动路径

文摘   财经   2024-12-19 10:02   北京  

团队成果第32期推送

题目:电商平台与制造业企业创新——兼论数字经济和实体经济深度融合的创新驱动路径

作者:吕越;陈泳昌;张昊天;诸竹君

来源:经济研究,2023年第8期

关键词:数字经济;电商平台;企业创新;知识溢出;创新网络



01

研究概述


党的二十大报告提出“促进数字经济和实体经济深度融合”,为数字经济如何推动高质量发展指明了方向。电商平台是助力数字经济和实体经济加速融合的重要载体之一。2022年,中国电子商务交易总额达到43.83万亿元,约占GDP总量的36.22%,这表明包括电子商务在内的数字经济日渐成为驱动中国经济增长的新引擎。长期以来,创新是引领经济发展的第一动力。数字经济或将通过加快企业的组织架构升级,促进创新主体间的知识共享与合作等多方面提升企业的创新水平(洪银兴和任保平,2023)。尽管我国的创新能力在近年来得到较大提升,但在自主研发方面尤其是基础研究领域与国际领先水平依然存在差距,加之美国等发达国家不断对华实施科技脱钩、“去中国化”等打压战略,加剧了我国在部分关键技术与核心环节的“卡脖子”技术短板问题。因此,寻求企业创新能力提升的长效机制成为当前我国高质量发展面临的关键议题。本文将在数字经济高速发展的背景下,深入考察电商平台对制造业企业创新的影响效应和内在机制,从而为加快数字经济和实体经济深度融合,助力实现高质量发展提供有益的路径支持。
本文的边际贡献主要在于:一是研究视角和理论机制方面,与已有文献相比,本文重点关注制造业企业参与电商平台对创新的影响效应及内在机制,尝试从平台视角为探讨数字经济和实体经济深度融合的创新机制开展探索性研究。我们在Liu et al.(2021)的理论框架基础上,构建了研究参与电商平台如何影响制造业企业创新的理论模型,并从扩大市场规模和促进知识溢出两个渠道,深入考察了制造业企业参与电商平台影响创新的内在机制。二是研究数据及指标构建上,本文爬取了2002—2019年专利库中所有发明专利在Google Patent网页下的引用和被引用关系信息,以及主要面向国内市场最大的B2B电商平台1688数据,在进一步结合中国工业企业数据库(以下简称工企库)的基础上,形成了研究电商平台如何影响企业创新的微观数据集。此外,我们还从技术路径的影响力和开创性维度,创新性地运用专利引用网络分析法构建了企业创新的测度指标,从而更好地识别专利技术传播的网络关联关系,得以形成更加全面描绘企业创新水平的测度指标。

02

理论模型与机制分析


(一)理论模型

我们在Liu et al.(2021)的基础上,将企业经营空间划分为线上线下两个市场。其中,线上市场即企业加入电商平台后开展线上交易活动的市场。接下来,我们以*来标记同时在线上线下两个市场经营的企业。首先,企业支付进入市场的沉没成本,并从一个帕累托分布中抽取自身的生产率,在观察到自身生产率后决定是退出或继续生产。接下来,如果这个企业选择继续生产,那么它将独立进行两步决策(Forslid et al.,2018),即是否进入线上市场经营以及如何选择最优的专利研发水平。

1.消费者

设定代表性消费者对最终产品的偏好由CES效用函数刻画:

其中,i表示差异化最终品,为消费者对最终品i的需求,为各最终品之间的常替代弹性且。根据效用最大化原则,消费者对产品i的需求函数为:

其中,为最终品的价格。P为最终品价格指数;R为社会总收入。假设代表性消费者可以同时从线上线下两个市场购买最终品i,且所购买到的产品是替代品。消费者需求为CES形式:

其中,分别表示消费者从线下市场和线上市场购买的最终品,表示从线下市场和线上市场购买的最终品之间的常替代弹性。根据成本最小化,消费者从线下市场和线上市场采购的最终品i的需求分别为:

其中,分别为线下市场和线上市场中最终品的价格,为线下和线上产品的综合价格指数。代表企业参与电商平台后的经营成本。

2.采购商

借鉴Dhingra(2013),设定采购商i向消费者提供的产品由其采购的K类差异化中间品以CES技术复合而成
其中,k表示差异化的中间品,分别表示采购商i在线下市场和线上市场对中间品k的需求,表示各中间品之间的常替代弹性,表示中间品k的质量。根据成本最小化原则,采购商i对中间品k的逆需求函数为
其中,分别表示线下和线上市场中间品k的价格,和  分别为线下和线上市场中间品价格指数。
3.供应商
设定供应商k的生产仅需投入劳动力要素,劳动力工资标准化为1。供应商支付固定进入成本后从帕累托分布中抽取生产率。一个供应商在观察到自身抽取的生产率后,决定是退出或继续生产。供应商的生产函数为:
那么,供应商的边际成本函数为。如果这个供应商选择继续生产,那么它独立进行两步决策。第一,选择仅在线下市场经营或同时在线上线下两个市场经营。如果一个供应商仅在线下市场经营,则仅需支付进入市场的固定成本;如果一个供应商既在线下市场经营、又在线上市场经营,则需支付进入市场的固定成本。第二,选择最优的专利研发水平,以权衡创新成本和产品质量并实现利润最大化。本文通过逆向归纳法求解模型,即第一步求解企业最优专利研发水平,第二步给出企业是否加入电商平台的临界条件。
4.企业专利研发决策
借鉴Liu et al.(2021),由于企业研发专利可以带来产品质量的大幅提升,因此,本文设定供应商产品质量专利数量的线性函数,即。由于企业研发需要人才、设备等资源,同时知识吸收有助于降低专利研发成本,因此,本文设定供应商的专利研发成本为:
其中,为研发资源投入,且有体现技术吸收情况。此外,我们假定知识学习环节存在搜寻摩擦,为企业搜寻到的技术学习对象数量,且有表示企业搜寻技术学习对象的成本。 企业首先根据专利研发成本最小化选择最优的学习对象数量:。根据Goldmanis et al.(2010),在电商平台上搜寻学习对象的成本显著低于在线下市场搜寻学习对象的成本,即。那么,仅在线下市场经营的供应商有,而可以进入线上市场经营的供应商则有,即企业参与电商平台后可以搜寻到更多竞品企业进行知识学习。 
因此,供应商的利润函数为:。供应商在边际成本的基础上,根据一个常成本加成率定价,以使利润最大化。结合定价方程,仅在线下市场经营的供应商的利润为:
其中,。根据利润最大化原则,仅在线下市场经营的供应商选择最优的专利研发水平:
类似的,参与电商平台后,同时在线下和线上两个市场经营的供应商的利润为:
其中,。根据利润最大化原则,既在线下市场经营、又在线上市场经营的供应商k选择最优的专利研发水平:
5.企业参与电商平台决策
根据零利润临界条件,有均衡方程:
其中,表示仅在线下市场经营的供应商的临界生产率,表示同时在线上线下两个市场经营的供应商的临界生产率。供应商支付沉没成本后从共同生产率分布中抽取生产率,若生产率,则该供应商退出市场,若生产率,则该供应商仅在线下市场经营,若生产率,则该供应商在线上线下两个市场经营。 
根据自由进入市场条件,给定供应商进入市场的沉没成本,有均衡方程:
自由进入市场条件给出了供应商是退出或继续生产的决策条件,零利润临界条件给出了供应商选择仅在线下市场经营,或同时在线上线下两个市场经营的决策条件。上述条件确保了均衡条件下内生变量B、B*、X、X*、z、z*解的唯一性。
6.比较静态分析
本文通过比较企业仅在线下市场经营时的专利研发水平z与同时在线上线下两个市场经营时的专利研发水平z*的大小,来分析加入电商平台对企业专利研发水平的影响。两类企业的研发水平差异仅体现在元素B(市场规模)和X(知识学习对象)两个方面。因此,有如下分解:
扩大市场规模:由于加入电商平台使企业从仅在线下市场经营拓展到了线上线下两个市场同时经营。因此,企业面临的市场规模增加了线上市场的部分,即从扩大到,这表明加入电商平台可以通过扩大市场规模来提升企业的专利研发水平。
促进知识溢出:由于加入电商平台能通过降低搜寻成本使企业搜寻到更多技术路径相似的竞争对手,因此有助于企业的知识学习对象数量从增加到。从而,加入电商平台可以通过增加企业学习和吸收知识的对象数目来提升企业的专利研发水平。
综上,有专利研发水平<,这表明既在线下市场经营、又在线上市场经营的企业,其专利研发水平高于仅在线下市场经营的企业。
基于上述分析,本文提出核心假说:在其他条件不变的情况下,参与电商平台会显著提升企业的创新水平。
(二)作用机制分析
1.扩大市场规模
电商平台会通过以下两方面来扩大企业的市场规模。其一,企业参与平台打破了传统交易面临的地域和空间限制,塑造了新的经济组织形式,将大量的采购商和供应商衔接到线上平台中,能从线上市场扩大企业的销售规模。其二,参与平台以极低的货架成本为企业销售提供了商品的展示空间,将产品和信息传递给更多下游客户,助力企业降低对线下门店的依赖。此外,平台还能根据采购商偏好或商品浏览记录进行用户画像,为其推送更多需求契合的优质供应商。因此,加入平台将为企业促成更多交易订单,带来更大的市场规模。市场规模的扩大一方面能为企业创造更多营收,为其创新活动提供更多资金支持,从而加快提升创新水平;另一方面,市场规模决定了企业产品需求的大小,而产品需求扩大有利于提升创新回报的确定性、缩短研发成本摊平周期(Mamuneas & Nadiri,1996),促使企业更有动力将资源投入到高风险的创新活动中,即“需求引致创新”。
2.促进知识溢出
参与电商平台会大幅降低信息成本,有效促进知识溢出。首先,电商平台直接通过展示企业及商品信息来促进知识溢出。平台汇集了来自全国各地的供应商,展示了大量的差异化产品,并提供了每一家供应商具体的工厂地址及产品价格、图示、参数等信息,这将加快知识在更大范围、更深层次的扩散和传递。Schilling(2007)指出,知识溢出已经成为创新的核心驱动力。因此,企业通过参与电商平台获取的信息和数据为其创新活动创建了重要的学习和模仿契机,提供了有益的知识和灵感来源。其次,电商平台集成了对潜在用户、自身产品以及竞品等进行深度分析和挖掘的数字化工具,将显著提升企业在搜寻上游供应商和同行业竞争者的效率,支持供应商广泛深入的对比和学习自身产品与竞品的差异点及优劣势。这有助于企业获取更多的产品更迭和技术创新知识,从而优化自身的生产工艺和组织模式,提升创新能力。此外,电商平台基于采购商的评论及评分等,构建了一种网络空间的惩罚机制(Chen & Wu,2020)。这为企业搜集行业领先供应商及优质产品提供了一个可以信赖的筛选方案,同时增强了企业间所传播知识和信息的商用价值和质量,为企业提升创新能力建立了更加良性的外部知识空间。最后,电商平台还通过线上社群等形式为竞品商家和买卖双方提供了能够直接交流的渠道。企业可通过社群更快了解到行业内的新产品特征及信息,并据此通过模仿、学习和转化作出研发新技术、开发新产品等创新反应,这进一步加速了知识溢出,疏通了创新成果的转化机制,促进了企业的创新水平提升。

03

实证方案设计

(一)基准模型
文章借鉴Carballo et al.(2022)的研究,建立如下计量方程:
其中,i代表企业,j代表行业,k代表省份,t代表年份。为被解释变量企业创新水平。核心解释变量表示企业i在第t年是否参与1688电商平台。模型同时控制企业固定效应、行业×年份交互固定效应和省份×年份交互固定效应,以尽可能消除产业政策或区域政策等因素对估计结果带来的偏误。
(二)指标构建
1.被解释变量
本文主要从以下两方面来衡量企业的创新水平。一方面,以当年得到授权的发明专利数量加1取对数来反映创新数量;另一方面,以企业当年得到授权的全部发明专利数量的他引次数加1取对数来反映创新质量。此外,我们将在稳健性检验中构建另外8项创新测度指标来多角度考察本文的研究问题。
2.核心解释变量
为实证考察参与电商平台对企业创新的影响,本文利用爬虫技术手动获取了中国最大的B2B类电商平台1688的企业参与数据。平台为企业提供了一键建站、智能旺铺等高效便捷的数字化服务,同时为企业建立了“以商会友”的专属交流空间,旨在通过商友圈的形式,促进采购商和供应商的深入交流。这将有效降低信息成本、加快企业间的知识溢出。因此,基于该数据探讨参与电商平台的创新效应具有充分的代表性。本文具体以指标platform来表示企业是否参与电商平台,对某一年加入了平台的企业赋值1,对当年未加入平台的企业赋值0。
(三)数据匹配
本文使用精确匹配与模糊匹配相结合的方法开展数据匹配工作,最终得到时间跨度为2002—2019年的研究数据集,用于开展本文的基准回归。此外,为从扩大市场规模和促进知识溢出两个维度实证研究文章的作用机制,我们将基准回归使用的核心数据集进一步与工企库进行匹配并合并处理。


04

实证结果与分析

(一)基准回归
本文首先通过逐步控制各项固定效应对实证方程进行基准回归分析,结果呈现在表2。其中,第(1)、(3)列同时控制企业固定效应和年份固定效应,并将标准误在企业层面进行聚类调整。结果表明,参与电商平台会从数量和质量两个方面显著提升企业的创新水平。进一步,第(2)、(4)列同时控制企业固定效应、行业×年份交互固定效应及省份×年份交互固定效应。结果同样表明,参与电商平台会显著促进企业创新,即本文的核心假说得到验证。以第(2)、(4)列为例,在控制其他条件不变时,企业参与电商平台后,发明专利授权数量显著提升0.19%,发明专利他引次数显著提升0.58%。
(二)稳健性检验
1.内生性处理
考虑到文章可能存在样本自选择等导致的内生性问题,我们将通过倾向得分匹配后再估计,以及基于工具变量的两阶段最小二乘估计进行处理。
(1)倾向得分匹配
借鉴De Loecker(2007)的思路,首先对样本进行倾向得分匹配,以缓解潜在的自选择偏误,分离出参与电商平台对企业创新影响的净效应。本文选取8项协变量开展匹配工作。具体包括:企业规模、全要素生产率、经营年限、研发投入、资本密集度、企业融资约束、是否为国有企业、是否为外资企业。考虑到不同年份、不同行业的企业受到的宏观经济和政策的影响不同,因此本文将倾向得分匹配在同一年度、同一行业范围内进行。匹配完成后,我们首先进行平衡性检验,发现各协变量在匹配后的差异性小,匹配效果较好。此外,我们还绘制了匹配前后的核密度曲线,发现匹配效果较好。表3第(1)、(2)列给出了基于最近邻匹配样本开展的估计结果。能够看出,加入电商平台依然会显著促进企业创新。
(2)工具变量估计
第一,借鉴傅秋子和黄益平(2018)的研究,以企业所在城市到杭州地理距离的倒数来构建工具变量。其合理性在于,杭州是1688的总部所在地,同时也是我国电子商务的重要发源地之一。因此,企业到杭州的地理距离与其受到电商平台影响的深度紧密相关,距离越近的企业更有可能选择加入电商平台,即满足相关性要求。同时,由于地理距离是经济变量的前定变量,因此满足外生性假设。进一步,我们参考Nunn & Qian(2014)的思路,将该工具变量与一项时变指标即滞后一期的全国信息技术服务收入总额进行交乘,来赋予其时变特征。基于该工具变量的估计结果呈现在表3第(3)—(5)列,结果表明,在处理潜在的内生性问题后,参与电商平台依然会显著提升企业的创新水平。
第二,借鉴沈国兵和袁征宇(2020)的研究,构造一项移动份额工具变量,进行两阶段最小二乘(2SLS)估计。移动份额工具变量的表达式为:。其中,表示2002年各城市参与电商平台的企业数量,是各城市每年参与电商平台的企业数量的增长率。这一工具变量的合理性在于:各城市期初参与电商平台的企业数量反映了该城市的电商发展水平,电商生态越成熟的城市内的企业越有可能选择加入电商平台,即满足相关性假设。同时,由于各城市每年参与电商平台企业数量的增长率难以受到单个企业创新水平的影响,因此满足外生性假定。此外,该工具变量同样通过了不可识别检验和弱工具变量检验,结果呈现在表3第(6)—(8)列。该结果同样支持本文的核心结论。
2.其他稳健性检验
(1)调整创新测度指标。分别采用企业的发明专利申请总数取对数(lninvent)及企业三类专利申请总数取对数(lntotal)来反映创新数量;同时以专利原创性(lnuniver)和专利通用性(lnorigin)来反映创新质量,依次将上述变量作为被解释变量的回归结果列于表4第(1)—(4)列。不难看出,参与电商平台仍会显著促进企业创新。(2)调整估计方法。分别采用泊松回归、负二项回归等进行再估计,结果依次呈现在表4第(5)—(8)列,此时参与电商平台仍然会显著促进企业创新。

05

作用机制分析

(一)机制检验
1.扩大市场规模的机制检验
第一,参考Zweimuller & Brunner(2005)的方法,分别构建营收增长率和经营现金流两项指标,并依次将其作为企业产品需求的代理变量。营收增长率delta_lnrev采用企业当期和上一期营业收入取对数并作差分来计算;经营现金流lnops_cash采用企业当期的经营性现金流量来计算。机制检验中,我们将营收增长率和经营现金流分别作为被解释变量进行估计。第二,使用价格法来测算各省的市场分割水平seg,并引入市场分割与参与电商平台的交互项进行机制检验。其中,市场分割数值越大,代表地区的分割水平越高。检验结果汇报在表5。第(1)、(2)列结果显示,企业参与电商平台后,营收增长率和经营现金流显著提升,即规模不断扩大。第(3)、(4)列结果显示,交互项系数显著为正,表明所在省份市场分割程度越高的企业在参与电商平台后,创新水平提升更多。原因可能在于,市场分割导致企业的产品销路受到一定限制,参与电商平台为企业销售提供了重要的线上市场,从而扩大了其销售规模,并带来更高水平的创新提升。基于以上两方面检验,可以认为参与电商平台的确会通过提升企业规模来促进创新。
2.促进知识溢出的机制检验
第一,参考Byun et al.(2021)的方法,以技术邻近度(lntech_prox)和引用多样性(lncite_div)两项指标作为企业技术学习的代理变量。技术邻近度的基本思想是,计算同一行业内企业间的专利相似程度,并根据同一行业内其他企业的专利授权存量进行加权平均。引用多样性的基本思想是,计算一个专利引用的所有专利在不同专利分类号下的分散程度,并在企业维度取平均值。本文将技术邻近度和引用多样性分别作为被解释变量进行估计。第二,采用区位熵来计算产业集聚水平agg,并引入产业集聚与参与电商平台的交互项来估计促进知识溢出的作用机制。检验结果如表5所示。第(5)、(6)列结果显示,企业参与电商平台后,技术邻近度和引用多样性的比例显著提升,说明企业可能进行了来源更加广泛的技术学习,导致自身专利和产品的所属类别更接近同行业内其他企业,即自身产品可能是根据竞品进行了优化研发的结果。第(7)、(8)列结果显示,交互项系数显著为负,说明所在城市产业集聚程度更低的企业在参与电商平台后,创新水平提升更多。可能的原因在于,电商平台为企业提供了一种非物理空间的新型集聚模式,帮助其与其他企业随时进行沟通交流、产品交易和信息共享,这将加速知识溢出和扩散,从而实现更高水平的创新增长。

06

基于创新网络的拓展性分析

数字经济时代下,经济社会各个层面高度连通(江小涓,2017)。研发创新也不再是一个孤立过程,而是具有典型的网络化结构。为此,本文从创新网络中每一个专利节点的网络中心度以及每家企业所拥有的网络中心度排名领先的专利数量两个方面构建创新水平的测度指标,进一步探讨参与电商平台对企业创新的影响。本文采用Bonacich中心度来反映企业的创新地位,该指标运用了PageRank算法,即某个网页在整个网络中的地位不仅取决于其链接的其他网页数量,也取决于其链接的其他网页质量(Page et al.,1999)。相对于传统的出入度等网络中心度指标,Bonacich中心度可以更加综合地衡量某一个专利在专利引用网络和专利被引用网络中的重要程度。因此,本文将采用Bonacich中心度的思想,第一,测算出处于专利网络中每一个节点的中心度,来反映专利层面的网络中心度。第二,参考Acemoglu et al.(2022)测算“超级明星发明家”的逻辑,以每家企业所拥有的中心度排名在同一专利分类大组j下前10%的专利数量,来反映企业层面的网络中心度。具体的指标构建过程可参见原文。
本文分别以企业平均专利Bonacich中心度(lncentrality)和明星专利数量(lnstar)作为被解释变量,通过逐步控制各项固定效应来考察参与电商平台对创新网络的影响,结果呈现在表6。其中,第(1)、(3)列仅控制企业和年份固定效应,发现参与电商平台不仅会显著提升企业平均专利Bonacich中心度,还将显著提高企业的明星专利数量,这进一步支持参与电商平台会显著促进企业创新的核心结论。此外,第(2)、(4)列进一步加入高维固定效应,发现参与电商平台对创新网络的影响效应依然稳健成立。

07

研究结论

本文构建了可用以研究参与电商平台如何影响制造业企业创新的理论模型,并通过匹配2002—2019年间1688电商平台和专利库的合并数据,实证研究了参与电商平台对制造业企业创新的影响。文章的主要结论如下:第一,参与电商平台将显著促进制造业企业创新,这一结论在经过多方面稳健性检验及内生性处理后依然显著成立。第二,从影响机制来看,一方面,参与电商平台有助于克服线下交易的地理和空间障碍,通过搭建线上交易市场来显著扩大企业的市场规模,为研发创新提供充足的资金保障,进而促进制造业企业创新;另一方面,参与平台会显著提升企业对学习对象的搜寻匹配效率,借助各类竞品分析及评论分析工具等帮助企业广泛深入的对比和学习,通过加速知识溢出来提升制造业企业的创新水平。第三,基于创新网络的拓展性分析发现,参与电商平台还将显著提升制造业企业在创新网络中的专利中心度以及明星专利数。

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供稿:陈泳昌
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