The Driving Mechanism of Elements Linkage on the Innovation Quality of Core Technologie in Key Fields:The Perspective of Integrated Circuit Industry Chain

Xu Xueguo,Liu Fengmei,Zhou Shiyu

(School of Management,Shanghai University,Shanghai 200444,China)

Abstract：In recent years,faced with technological suppression from the United States,China has been making every effort to break through core technological bottlenecks in key fields and to overcome industrial blockades as early as possible.The quality of innovation determines the success or failure of key core technology R&D,and is the key to solving the "chokepoint" problem and promoting high-quality development.Previous studies have recognized that cross-industry collaboration and the linkage of elements are important means of enhancing the innovation quality of core technologies in key fields,but have paid less attention to how elements within and across the industrial chain link up.For instance,from the perspective of quality management theory,what factors shape the quality of innovation in core technologies in key fields? Do the elements of innovation have the capacity to significantly improve this quality? Do these elements exert varying influences on the quality of core technology innovation across different stages of the industrial chain? Additionally,how can these elements be integrated within the industrial chain to bolster the innovation quality of core technologies in key fields? What is the underlying mechanism that drives the connection between elements in different industrial links and the innovation quality of core technologies in key fields? These questions remain unaddressed in the present literature.

This study uses a sample of listed enterprises in the integrated circuit industry from 2018 to 2022 to empirically explore the driving mechanism of element linkage for enhancing the innovation quality of core technologies in key fields.First,following the 4M1E theory,this paper identifies five innovation elements:innovation personnel,facilities,raw materials,modes,and environment,and explores their impact on the innovation quality of core technologies in key fields.Second,considering the heterogeneity of the effects of innovation elements on core technologies in key fields in different links of the industrial chain (design,manufacturing,and packaging and testing),this study validates the differences in the impact of innovation elements in different links.Third,given the heterogeneity of links,it analyzes in detail the high-level configuration path of different link-internal element linkages in enhancing the innovation quality of core technologies in key fields.Finally,in order to realize cross-industry innovation interaction,this study further explores the driving mechanism of link-based element linkage in driving the innovation quality of core technologies in key industrial fields.

The research conclusions are as follows:(1) Innovation personnel,facilities,raw materials,methods,and environments all significantly contribute to enhancing the innovation quality of core technologies in key sectors.However,their impact on innovation quality varies across different stages of the industrial chain.(2) The driving mechanisms for the joint improvement of the Innovation quality of core technologies in key fields through the linkage of elements in the industrial chain are different in different links.There are two configuration paths in design and five in manufacturing,while there are two in packaging and testing.(3) The phenomenon of a "big drop" in the linkage of innovation quality between industrial chain links appeared after 2021,and the main mechanisms for improving the innovation quality of core technologies in key fields through linkage of elements in the industrial chain are mainly two types:innovation model-driven and "innovation model + innovation environment" jointly driven.

This paper leverages quality management theory to construct a theoretical framework for the linkage of innovation elements and innovation quality of core technologies in key fields,thereby revealing the impact of different innovation elements on core technological innovation quality and enriching the antecedent research on the innovation quality.It provides a theoretical basis for exploring the path of improving core technological innovation quality.By analyzing the driving mechanisms of linkage between innovation elements within and between industrial chain links for improving core technological innovation quality,it provides a new perspective for enterprises in different links of the industrial chain to carry out innovation activities and leverage the limited heterogeneous elements to improve the innovation quality of core technologies in key fields.

Key Words：Innovation Elements; Elements Linkage; Innovation Quality of Core Technologies in Key Fields ; Industrial Chain Link

DOI：10.6049/kjjbydc.2024080391

开放科学(资源服务)标识码(OSID)：

中图分类号：F204

文献标识码：A

文章编号：1001-7348(2025)22-0054-12

收稿日期：2024-08-15

修回日期：2024-12-20

作者简介：许学国(1967—),男,江苏盐城人,博士,上海大学管理学院教授、博士生导师,研究方向为技术创新管理;刘凤梅(1999—),女,湖南株洲人,上海大学管理学院博士研究生,研究方向为技术创新管理;周诗雨(1995—),女,河南洛阳人,上海大学管理学院博士研究生,研究方向为区域创新管理。

0 引言

创新质量决定关键核心技术攻关的成败,是解决“卡脖子”问题并推动高质量发展的关键[1]。近年来,面对美国的技术打压,中国加快关键核心技术攻关。集成电路是发展信息经济的重要支撑,提升集成电路技术发展水平成为各国开展高科技竞争的战略制高点[2]。2018年以来我国集成电路市场规模不断扩大,领军企业的快速崛起和持续发展填补了国内集成电路市场的部分空白,但由于起步较晚,我国集成电路发展水平与发达国家相比存在一定差距。需重点促进产业链上下游联动发展,支持上下游企业加强产业协同和技术合作攻关。任何创新要素均非独自发挥作用,需与其它要素协同联动才能创造价值,但学界对要素联动机制的研究较少。因此,研究产业链各环节创新要素联动具有重要意义。

当前,学界对创新质量的研究以企业为主,涉及内涵、动因和效果3个方面。创新质量是创新绩效在“潜能—过程—结果”3个维度的体现,反映创新提供的产品、服务满足顾客要求的程度[3-4],受主体、资源和环境等因素的影响[5]。创新质量提升是一个受内外因素影响的复杂非线性过程,单一要素难以揭示创新质量提升的复杂机理[6]。此外,由于单个企业资源有限,要想在技术变革中生存与发展,加强产业链上下游主体协同和要素联动尤为重要。学界对企业创新质量研究侧重于产品服务和组织经营等方面,忽视了创新质量本质上是技术质量的提升,且大多基于熊彼特内生增长理论和创新生态系统理论等进行研究[5,7],忽视了质量内涵,较少考虑产业链视角。因此,本文结合质量管理理论和产业链视角,聚焦集成电路产业关键核心技术创新质量展开创新要素联动机制研究。

基于要素联动视角研究关键核心技术创新质量虽取得一定成果,但仍存在探索空间。如从质量管理理论探讨影响关键核心技术创新质量的要素有哪些?对产业链不同环节的影响程度是否存在差异?产业链环节内和环节间创新要素如何联动才能提升关键核心技术创新质量?鉴于此,本文选取2018—2022年集成电路上市企业数据,探究要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制。首先,基于4M1E理论提出创新人员、设施、原料、模式和环境5个创新要素,探究其对关键核心技术创新质量的影响效应。其次,考虑到产业链环节异质性,分环节验证创新要素影响差异。再次,分析不同环节内要素联动影响高水平关键核心技术创新质量的组态路径。最后,为实现产业链上下游创新互动,进一步探讨环节间要素联动驱动关键核心技术创新质量发展的作用机制。

1 理论基础与研究假设

1.1 创新要素对关键核心技术创新质量的影响

4M1E理论认为,应从人、机、料、法、环5个环节对质量进行管理和控制。创新质量是创新和质量内涵的结合体,相关学者发现可运用质量管理理论研究创新质量[8]。关键核心技术在技术体系中起核心或关键作用,对产业链发展具有重要影响,具有高壁垒性、高投入性、长期性等特征(胡旭博等,2022)。许学国等[1]结合关键核心技术特征和创新质量内涵,将关键核心技术创新质量定义为“关键核心技术某种固有特性满足创新主体要求的程度”,包括符合性质量、适用性质量、质量成本、成果质量和可持续性质量等,它们之间通过相互匹配实现技术攻关。因此,本文运用4M1E理论分析关键核心技术创新质量影响要素。

(1)创新人员与关键核心技术创新质量。创新人员是指参与研究和实验开发项目的人员[9]。根据知识基础观,创新人员能预测知识创造,对知识扩散发挥关键作用[10]。技术研发、创新成果推广与先进技术市场化离不开人力资源支撑,创新对人员质量要求较高。创新人员是创新发展的核心要素,关键核心技术创新质量提升往往依赖于人才的持续支撑,尤其依赖产业领军创新人才及中高端专业人才组合而成的金字塔型研发团队[11]。据此,本文提出如下假设:

H1:创新人员对关键核心技术创新质量提升具有正向影响。

(2)创新设施与关键核心技术创新质量。创新设施是指高资本强度和长期使用的设施及设备[12]。一方面,完善的创新设施能提高知识管理和技术交流效率,降低市场信息不对称,创造有价值的技术来提升创新效果[13]。另一方面,创新设施能改善企业资源配置效率,快速整合大量技术知识,提升创新绩效[14]。创新设施是创新发展的保障,重大科技基础设施是提高关键核心技术创新质量的前提,通过建设重大科技装置,产业创新能力和质量水平能得到大幅提升[15]。据此,本文提出如下假设:

H2:创新设施对关键核心技术创新质量提升具有正向影响。

(3)创新原料与关键核心技术创新质量。创新原料包括知识、技术和信息等,是创新主体实现关键核心技术突破的基础。知识是企业保持强大创新活力的关键资源,高质量创新产出很大程度上取决于静态知识资源与动态知识管理方法之间的相互作用[16]。应用先进技术开发的新产品更容易被市场和客户认可,更能提高企业创新效率[17]。创新原料是创新发展的基础要素,充足的创新原料是创新活动开展的物质基础。企业充分整合和利用内外部原料,增加原料投入,有助于提高企业创新能力[18]。据此,本文提出如下假设:

H3:创新原料对关键核心技术创新质量提升具有正向影响。

(4)创新模式与关键核心技术创新质量。创新模式是组合、整合或配置创新要素的方式,科学、有效的创新模式是维持企业长期竞争优势和提高企业创新质量的战略方法[19]。若创新主体选择不合适的创新模式或未平衡创新模式利弊,将会导致创新主体和创新要素难以发挥切实作用[20]。在资源有限情况下,企业应充分整合和有效利用合适、有效的创新模式,抓住更多机会,进而成功实现创新(杨瑾等,2023)。创新模式是创新发展的驱动要素,能大大提高创新主体合作效率和创新资源利用率,达到事半功倍的效果[20]。据此,本文提出如下假设:

H4:创新模式对关键核心技术创新质量提升具有正向影响。

(5)创新环境与关键核心技术创新质量。创新环境在塑造企业创新绩效方面发挥关键作用[21],企业所处环境具有自身独特的政治、经济和社会属性[22]。政治环境能激发创新主体开展创新活动的意愿,使企业向更科学、合理的方向发展,从而提高企业创新能力[23]。经济环境反映消费能力,企业消费能力越高,越能激发企业创新活力[24]。社会环境对高素质创新人才及基础设施建设具有激励作用,公众受教育程度越高,其高水平消费意识就越强[25]。创新环境是创新发展的关键要素,有助于促进创新主体开展创新活动,从而降低产业机会成本和失败风险(许学国等,2023)。据此,本文提出如下假设:

H5:创新环境对关键核心技术创新质量提升具有正向影响。

1.2 要素联动对关键核心技术创新质量的影响

全面质量管理的三大核心为全员参与、全过程和全方面质量管理,全员参与要求企业全部员工都要参与质量提升活动,全过程质量管理要求企业从产品前期调研到售后反馈均需执行严格的质量把关,全方面质量管理要求企业不仅要进行产品质量管理,还要关注成本质量、交货期质量和服务质量提升等[26]。单一创新要素变化仅能带来简单的创新,多要素同时变化往往会触发复杂的创新[27]。要素联动有助于优化创新主体间的协同合作,提高资源灵活性和配置效率,减少创新过程中的决策失误[28]。此外,企业通过创新要素配合与关联,有助于充分发挥产业链的各项功能,最终实现产业关键核心技术突破(邸晓燕等,2018)。据此,本文提出如下假设:

H6:要素联动对关键核心技术创新质量提升具有正向影响。

1.3 集成电路产业链环节内和环节间要素联动分析

集成电路产业关键核心技术是一个联动性较强、相辅相成的生态体系,其需要依靠复杂和精密的产业链,包括设计、制造和封装测试3个主要环节,并以材料和设备作为支撑,本文绘制了集成电路产业链示意图(见图1)。从中可见,集成电路产业链的平稳运行,需要上下游各模块、各环节主体协同和要素联动。创新系统理论认为,要素联动分为两个层面:一是环节内部要素联动。二是环节与环节间要素联动。产业链环节内部要素联动是以领军企业为核心,充分利用创新要素和资源带动其它企业形成协同优势,从而提升产业链局部竞争力;产业链环节间要素联动是以产业联盟为核心,各环节企业充分发挥各自资源优势,高效整合创新要素和市场需求(孙琴等,2023),形成技术研发联盟,通过协同合作实现关键核心技术突破。

2 创新要素对关键核心技术创新质量的影响效应

2.1 研究设计

2.1.1 样本选取与数据来源

集成电路代表信息技术产业的核心技术,其创新质量水平影响信息技术产业发展。当前,我国迫切需要利用创新要素提升集成电路创新质量,积极实现产业链环节联合攻关。本文根据《申银万国行业分类2021修订版》选取2018—2022年半导体材料、半导体设备、数字芯片设计、模拟芯片设计、集成电路制造、集成电路封测共136家集成电路上市企业。数据来源如下:①知网、万方数据库中的中外标准、中外专利、政策法规等数据,收集样本企业参与行业标准制定数和企业论文与著作数;②Innojoy专利数据库中具有完整数据信息的专利,如专利存活期、同族专利数量、被引次数等;③国泰安数据库(CSMAR)和中国研究数据服务平台(CNRDS)中包含的上市企业经营、研发创新和合作数据等,如营业收入、研发人员数量、研发投入金额、政府补助、对外投资企业数等,对于部分缺失值,采用企业年度报告手工检索整理;④《中国科技统计年鉴》中企业所属省份对应区域的技术市场发展水平。在整理样本过程中,参考现有文献做法,剔除ST和*ST企业以及数据缺失严重的样本,最终得到111家企业的324个观测值,为避免极端值的影响,对连续变量进行1%和99%的缩尾处理。

2.1.2 变量定义与测度

(1)关键核心技术创新质量。参考许学国等[1]的研究,从以下5个方面进行测度:①符合性质量。行业标准制定者具有绝对优势,一旦标准实施,企业就会获得迅速占领市场的有利条件,因此采用参与行业标准制定数衡量。②适用性质量。市场需求即顾客需求,创新产出只有满足顾客要求才能实现可持续发展,故采用平均专利存活期和营业收入衡量。③质量成本。资源投入反映企业对关键核心技术的重视和支持程度,采用研发人员数量、研发投入金额和固定资产净额衡量。④成果质量。关键核心技术能否在国际上占据领先优势主要参考技术和经济成果输出,由于专利体现技术价值,市场占有额体现经济价值,故采用发明专利授权数和营业利润衡量。⑤可持续性质量。可持续发展和扩散程度是关键核心技术创新质量的社会价值体现,故采用绿色专利申请数和平均同族专利数量衡量可持续发展程度,采用平均被引次数和技术市场发展水平衡量扩散程度。具体测度指标见表1。

(2)关键核心技术创新要素及其联动。基于4M1E理论,创新要素从以下5个方面测度:①创新人员(Man)。发明专利授权数是度量创新产出的重要指标,研发人员人均拥有发明专利授权数代表企业创新人员产出效率,用研发人员人均发明专利授权数度量。②创新设施(Machine)。创新离不开良好和完备的软硬件设施,用固定资产比率和对外投资企业数度量。③创新原料(Material)。创新原料包括知识和技术,论文与著作是知识的体现,发明专利是技术的体现,用论文与著作数量以及发明专利申请数度量。④创新模式(Model)。单一创新模式难以发挥创新资源最大化效应,采用多种创新模式是提升创新资源利用率的关键。借鉴王凤彬等[29]的有机平衡观,用两者的相对平衡度度量。⑤创新环境(Environment)。结合环境分析PEST模型,从政治、经济和社会外部环境3个方面度量。⑥要素联动(D):创新人员、创新设施、创新原料、创新模式和创新环境的耦合协调度。具体测度指标见表2。

(3)控制变量。本文选取以下控制变量[7,21]:①资产负债率(Lev),用企业总负债与总资产的比重度量;②总资产净收益率(Roe),用企业净利润与总资产的比重度量;③无形资产比率(Iar),用企业无形资产净额与总资产的比重度量;④流动资产比率(Cur),用企业流动资产与总资产的比重度量。

2.1.3 模型构建

为探究创新要素对关键核心技术创新质量的影响,使用双固定效应模型对两者关系进行估计,回归方程设定如下:

IQi,t=α0+α1Xi,t+α2Controlsi,t+Firmi+Yeart+εi,t

(1)

其中,IQi,t为企业i在t年的关键核心技术创新质量;Xi,t为企业i在t年的创新要素/要素联动;Controls为控制变量;α0为常数项,α1、α2为回归系数;Firmi为个体虚拟变量,Yeart为年份虚拟变量;εi,t为随机误差项。

2.2 创新要素对关键核心技术创新质量的影响效应

2.2.1 描述性统计分析

变量描述性统计结果如表3所示,集成电路产业关键核心技术创新质量均值为0.028,最高值为0.860,最小值为0.001,说明创新质量整体水平较低;创新设施、模式的标准差分别为0.121和0.112,说明企业在这两者上差距较大;创新人员、原料、环境的均值分别为0.035、0.061和0.018,说明这三方面水平不足。

2.2.2 相关性分析

变量相关性分析结果如表4所示。从中可见,关键核心技术创新质量与创新要素相关性系数均在5%水平上显著正相关,初步验证两者的相关性关系。此外,VIF值和均值均小于5,说明各变量间不存在严重的多重共线性问题。

2.2.3 基准回归分析

表5列示了创新要素对关键核心技术创新质量的实证结果。列(1)只包含控制变量,列(2)～列(6)分别表示5个创新要素对关键核心技术创新质量的回归结果。其中,创新人员、设施、原料、模式、环境对关键核心技术创新质量的回归系数分别为0.049、0.049、0.044、0.517和0.226,且显著为正,说明5个创新要素积极影响关键核心技术创新质量提升,假设H1～H5得到验证;同时,为验证要素联动对关键核心技术创新质量的影响,以5个要素的联动度为解释变量得到列(7),结果显示要素联动对关键核心技术创新质量具有显著正向影响,假设H6得到支持,为下文进一步探索要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制提供了分析依据。

2.2.4 稳健性检验

为验证研究结论的有效性和稳健性,采用以下3个方法进行稳健性检验:①增加控制变量。现金资产比率会影响创新水平,因此增加这一控制变量进行稳健性检验;②自变量滞后一期。对自变量滞后一期进行回归分析;③更改回归模型,采用混合OLS模型进行稳健性检验。由于篇幅有限,仅展示前两种回归检验结果,如表6所示。从中可见,各变量回归系数值略有差异,但回归系数正负号及显著性在更改前后没有太大改变,说明研究结果稳健。

2.2.5 异质性分析

集成电路产业由设计、制造和封测3个环节组成,根据企业主营业务不同将企业划分为3类,探究创新要素对不同环节关键核心技术创新质量的差异化影响。表7回归结果表明,创新人员对设计环节存在不显著的负向影响,对制造和封测存在不显著的正向影响。创新设施对设计环节具有不显著的正向影响,对制造环节具有不显著的负向影响,而对封测环节具有显著正向影响。创新原料对设计和制造具有显著积极影响,但对封测的作用不显著。创新模式和环境对3个环节均存在不同程度的正向影响。上述分析结果表明,创新要素对关键核心技术创新质量的影响在产业链各环节存在明显差异,本文进一步探究创新要素如何通过联动提升不同环节关键核心技术创新质量,以及环节间创新要素如何通过联动提升产业整体创新质量。

3 要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制

关键核心技术创新质量提升不仅受单个创新要素的影响,还受创新要素协同联动的影响。通过实证分析发现,创新要素是影响创新质量的前因。模糊集定性比较分析(fsQCA)用于探究前因条件互动对结果的联合效应,借此分析创新要素组态条件下产业链环节内和环节间提升关键核心技术创新质量的组态路径。

3.1 环节内要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制

3.1.1 变量校准与必要性分析

基于回归结果,选取创新要素为条件变量,选取关键核心技术创新质量为结果变量。借鉴Ragin[30]的研究,将条件变量和结果变量按照完全隶属(75%)、交叉点(50%)、完全不隶属(25%)为标准进行校准,校准后条件变量必要性检验结果如表8所示。从中可见,设计和封测创新模式一致性大于0.9,制造没有条件超过必要性阈值0.9,说明设计和封测创新模式与创新质量存在直接关联,是后续多条件组合分析的必要条件。

3.1.2 环节内要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制

参考Fiss[31]的做法,将一致性阈值设为0.8,将案例频数阈值设为1,将PRI一致性阈值设为0.7,得到集成电路产业链各环节提升关键核心技术创新质量的组态分析结果,见表9。对设计、制造和封测关键核心技术创新质量高水平组态结果进行分析,发现分别存在2条、5条和2条组态路径,根据各组态条件特征进一步阐释产业链环节内创新要素如何驱动创新质量提升。

(1)设计:“创新模式+n”均衡驱动型。在组态A1和A2中,创新模式均为核心条件,创新设施、原料和环境存在互补关系。该组态对应的典型案例为紫光国芯微电子股份有限公司,其创新模式和发展策略在实践中发挥重要作用,主要是横向扩张主营业务,纵向拓展合作伙伴。首先,紫光国微经过多年自主研发和技术积累,掌握了高可靠微处理器体系结构设计、指令集设计和实现技术,建立了单片及组件总线产品设计、验证和测试平台,拥有领先的创新设施;其次,紫光国微近3年研发投入占比均保持在15%以上,快速积累了核心技术及相关专利,抓住国家政策扶持和市场前景广阔的机遇,结合自主研发和合作共创,充分利用创新资源掌握关键核心技术,提升创新质量,跻身国际先进行列。

(2)制造:①创新模式主导驱动型。在该组态下,因边缘条件不同,又分为4条路径(B1、B2、B3和B4)。在B1和B2中,前因条件分别为创新人员(非创新人员)、非创新原料(创新原料)和创新模式;在B3和B4中,核心条件为创新模式,边缘条件为创新设施(创新原料)和创新环境。该组态对应的典型案例为宁波江丰电子材料股份有限公司,通过搭建智力合作平台,与行业龙头企业、知名院校精诚合作,组建团队联合攻关重大科技难题;在具备完善创新模式的基础上,抓住良好的市场机遇和国家需求,建立完整的知识产权体系和保障全球行业需求的生产基地,拥有覆盖全球的销售和技术服务网络,持续推动技术创新发展。②创新环境主导驱动型。在B5中,创新环境为核心条件,创新人员为边缘条件,创新设施和创新原料为缺失条件,说明在创新人员具有优势而创新设施和创新原料不足的情况下,通过营造良好的创新环境,可弥补创新模式设计的不确定性。该组态对应典型案例为杭州立昂微电子股份有限公司,该企业是从硅片到芯片的一站式制造平台,坚持技术创新立业,强化人才管理,受益于国家支持和市场需求以及对核心人才的吸引与重视,大大提升了企业核心竞争力,为创新质量发展奠定了坚实基础。

(3)封测:“创新原料+创新模式”联合驱动型。在组态C1和C2中,创新模式为核心条件,创新原料和创新人员(创新环境)为边缘条件。该组态对应典型案例为通富微电子股份有限公司、天水华天科技股份有限公司和江苏长电科技股份有限公司,封测是中国半导体产业链最为成熟的领域,3家企业作为封测的龙头企业,通过自主研发和收购兼并等方式逐步掌握先进封测技术。而且,该行业属于劳动密集型产业,我国人口基数大为其提供了充足的创新人员,加之政府对集成电路产业的高度重视,为封测行业发展提供了良好的创新环境。

3.1.3 稳健性检验

Verweij等[32]提出3种对QCA结果的稳健性检验方法:调整校准隶属值、改变一致性阈值和案例频数。其中,改变一致性阈值方法被学者广泛使用,因此本文将一致性阈值由0.8上调至0.85,结果显示产生的组态与原模型基本一致(见表10),说明研究结果比较稳健。

3.2 环节间要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制

3.2.1 环节间要素联动

(1)要素联动测算方法。要素协同联动是充分发挥要素价值、促进创新质量提升的关键,环节内要素联动程度一般用耦合协调模型测算,但对环节间要素联动程度的测算方法有待挖掘。Cerqueira &Martins[33]在研究20个OECD国家间经济周期协动性问题时首次提出C-M同步化指数,该方法可计算各环节任一时期创新要素联动程度的时点数据,主要用于面板数据分析。因此,本文借鉴该指数计算方法测算不同环节创新要素的联动度,具体计算方式如下:

(2)

其中,ρijt为同步化指数,反映不同环节同一创新要素的联动度,用该指数衡量环节i和环节j之间创新要素在时期t的联动性,dit、djt分别表示环节i和环节j在时期t的创新要素水平,分别表示环节i和环节j创新要素按时间平均计算的均值。ρijt的取值范围为(-∞,1],取值越大表明要素联动程度越高。

(2)环节间要素联动测度。根据式(2)绘制图2,发现创新人员、设施、原料和环境联动度呈平稳状态,创新模式联动度在2018—2021年呈现较好的发展趋势,但在2021年以后出现“大跳水”现象,导致创新质量联动度也随之下降,表明集成电路产业链环节间创新模式联动出现危机,长此以往会影响其它创新要素联动度。因此,需进一步分析如何改善环节间创新要素联动度以提升集成电路产业链整体创新质量。

3.2.2 变量校准与必要性分析

本文以创新要素联动为条件变量,以创新质量联动为结果变量,参考上述设定得到结果如表11所示。

3.2.3 环节间要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制

环节间要素联动提升关键核心技术创新质量的组态结果如表12所示,从中可见,存在D1、D2、D3和D4共4条组态路径,根据各组态条件变量特征划分为两类驱动机制,具体分析如下:

(1)创新模式主导驱动型。在D1和D2中,创新模式为核心条件。在D1中创新人员和设施为边缘条件,创新原料为缺失条件。在D2中创新设施和原料为边缘条件,创新环境为缺失条件。这说明,在创新环境且内部创新要素联动不佳情况下,要实现高创新质量发展,应注重产业链整体创新模式构建与运用,有效利用创新资源。自2018年中美贸易战爆发以来,技术封锁和市场限制在阻碍中国前进步伐的同时也激发了中国集成电路企业的自主创新意识,推动国产芯片替代进口芯片进程。中芯国际作为美国打压的重点对象,正逐步构建相对完善的代工制造平台,通过人员调配、资金投入和生产线建设等举措,与江丰电子、中微公司、长电科技、沪硅产业等上下游企业开展紧密合作,通过协同发展生产高质量芯片产品,共同推动集成电路产业链发展。

(2)“创新模式+创新环境”联合驱动型。在D3和D4中,创新模式为核心条件。在D3中创新人员和环境为边缘条件,创新设施为缺失条件;D4中创新设施和环境为边缘条件,创新原料为缺失条件。这说明,在创新设施和原料缺乏情况下,有效的创新模式和良好的创新环境有利于创新质量提升。集成电路企业形成合作研发的良好产业生态,同时政府也加大对集成电路产业的支持力度,出台一系列鼓励集成电路企业自主研发和合作创新的政策,为集成电路产业链上下游企业提供了良好的政策环境;此外,在美国技术打压下,国内市场需求存在较大缺口,这为集成电路企业营造了广阔的市场环境。例如,国科微与龙芯中科共同合作研发GK2302系列芯片,标志着我国固态硬盘控制芯片真正实现全国产化,实现从“可用”到“好用”的跨越。

3.2.4 稳健性检验

参考上述稳健性检验方法,将一致性阈值由0.8提高至0.85,结果显示产生的组态与原模型基本一致,说明研究结果具有稳健性。

4 结语

4.1 研究结论

本文立足于质量管理和产业链视角,基于4M1E理论,运用双固定效应模型验证创新人员、设施、原料、模式和环境对关键核心技术创新质量的影响;基于全面质量管理思想,采用模糊集定性比较分析方法探究关键核心技术创新质量如何实现高水平要素联动,为突破关键核心技术提供了思路,得出如下主要结论:

(1)创新人员、设施、原料、模式和环境均能促进关键核心技术创新质量提升,但在产业链不同环节其影响效应不同。其中,创新人员、设施、原料对3个环节创新质量具有显著差异化影响,模式和环境对3个环节创新质量均存在不同程度显著正向影响。原因在于,不同环节技术特征、资源能力、任务目标具有异质性[34],对创新要素的需求及产生的影响也不同。

(2)产业链环节内要素联动驱动关键核心技术创新质量提升的作用机制各不相同。其中,设计存在2条组态路径,以创新模式和其它创新要素为核心条件,本文将其称为“创新模式+n”均衡驱动型;制造存在5条组态路径,包括创新模式主导驱动型(4条)和创新环境主导驱动型(1条);封测存在2条组态路径,且均以创新模式为核心条件,以创新原料为边缘条件,本文将其称为“创新原料+创新模式”联合驱动型。

(3)产业链环节间创新质量联动在2021年之后出现“大跳水”现象,主要是因为创新模式联动减弱会影响产业链上其它创新要素的联动效应。产业链环节间要素联动对关键核心技术创新质量提升主要存在两种机制:创新模式主导驱动型和“创新模式+创新环境”联合驱动型,说明加快整个产业链创新模式联动能使创新要素联动达到更高层次,实现“1+1>2”的效果,进而提升产业关键核心技术创新质量。

4.2 理论贡献

(1)基于质量管理理论深化了关键核心技术创新质量提升困境研究。现有关于企业、产业和区域创新质量的研究比较丰富,主要基于创新生态系统理论和熊彼特内生增长理论,而运用质量管理理论开展的分析较少。本文结合质量管理理论,建立创新要素与关键核心技术创新质量理论框架,揭示不同创新要素对关键核心技术创新质量的影响,丰富了关键核心技术创新质量前因研究,为探索关键核心技术创新质量提升路径奠定了理论基础。

(2)从产业链与要素联动整合视角证明,产业链不同环节应差异化选择质量提升策略突破关键核心技术“卡脖子”难题。已有研究多关注产业整体创新质量,忽视了产业链各环节的差异性和联动性[34],且较多从单一要素进行研究,未考虑多个要素联动存在何种影响效应。本文通过分析产业链环节内和环节间要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制,为产业链不同环节企业基于有限异质性要素开展创新活动,进而提升关键核心技术创新质量提供了新视角。

(3)我国产业内部各技术节点间的关联性较弱,且学界对产业链环节间关联性和匹配性的理论研究尚处于起步阶段(邸晓燕等,2018)。本文借助C-M同步化指数衡量产业链不同环节创新要素联动度,明晰了集成电路产业各环节的创新要素联动度,为探索产业链主体和要素联动提供了新思路。

4.3 管理启示

(1)注重创新要素配置与应用,促进产业链升级。研究发现,创新要素对关键核心技术创新质量存在显著正向影响,对其进行合理配置能提高关键核心技术创新质量。因此,政府应建立健全资源配置与监督评估机制,加强企业人才培养,完善企业基础设施,赋能集成电路企业打赢持久攻坚战,但同时也要进行有效监督,在保障企业创新要素充足的情况下,将资源浪费率降到最低。企业应合理安排创新要素,定期进行评估和监测,了解其动态变化和利用情况,及时调整和改进,确保创新要素利用的有效性和可持续性。

(2)重视创新模式设计、构建和运行。一方面,集成电路产业设计、制造和封测对关键核心技术创新质量提升以创新模式为主导;另一方面,集成电路产业链环节间对关键核心技术创新质量提升的驱动机制也以创新模式为核心。可见,无论是在环节内还是环节间,创新模式都发挥举足轻重的作用。因此,政府要有意识地构建集成电路产业链创新模式,通过积极引导、规模投入和搭建平台,为设计、制造和封测企业创造互惠共享、共建创新模式的机会。集成电路企业应强化与上下游企业的深度合作,设计和构建特色化、多面化、高效化创新模式,保证创新模式的有效运行。

(3)制定产业链创新要素联动政策和规划。产业发展和技术突破并非仅依赖单个企业或环节,若环节间缺少关联互动,则容易导致产业链“断链”和产能失速,使企业面临较大风险。因此,政府应出台引导产业链创新要素联动的宏观政策,对企业给予税收优惠和财政补贴,强化联动意愿和动力。同时,打造样板企业,建立典型示范产业链联动案例,作好示范推广。集成电路企业应与上下游合作伙伴构建利益共同体,实现资源共享与效能协同,在合作过程中加入第三方,增强企业间的合作粘性,避免合作中的信息不对称和权力不对等问题,提高关键核心技术创新质量。

4.4 不足与展望

本文对关键核心技术创新质量提升具有一定指导意义,但也存在一定局限性。首先,本文研究对象为集成电路产业,虽然可明确分辨出设计、制造和封测,但对于难以清晰划分的产业是否同样适用有待探究。其次,虽然本文揭示了产业链环节内和环节间要素联动对关键核心技术创新质量的驱动机制,但未深入探讨创新要素间应如何联动以及联动效果如何等问题。最后,本文借助C-M同步化指数衡量相同创新要素的联动度,未来应探索多维度方法测度多环节不同创新要素的联动度。

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(责任编辑：王敬敏)