中國紡織高校技術融合動態演化模式及其對創新績效的影響

　　摘要技術融合是引領和主導下一代技術創新的重要手段。高校作為產業知識與技術的重要供給者，不管是獨立創新還是合作創新，發生技術融合的可能性更大。文章采用2003—2016年中國紡織高校44679項發明專利數據，研究了技術融合動態演化模式，并實證分析了技術融合及其不同模式的創新效應。結果表明：紡織高校的技術融合呈增長趨勢，D部(紡織)與C部(化學)技術融合明顯。技術融合模式以領域內融合為主，跨領域融合數量與強度相對較小;領域內與跨領域技術融合都促進創新績效，領域內技術融合的促進作用大于跨領域融合;加入領域內融合與跨領域融合協同變量，可使領域內融合與跨領域融合對創新效應的作用增強。

　　關鍵詞技術融合;領域內融合;跨領域融合;創新績效;紡織高校

　　以大數據、人工智能、物聯網、量子信息技術、虛擬現實及生物技術等為主要特征的第四次工業革命已經來臨，新工業革命將促進不同領域的技術相互滲透、融合與擴散[1-2]，技術融合對引領和主導下一代技術創新具有重要作用[3-4]。許多發達國家的政府已經制定了促進技術融合的計劃,例如美國國家科學基金會(NSF)提出納米、生物、信息和認知(NBIC)的技術融合;歐盟于2004年也執行了類似的技術融合政策[5]，促進技術融合成為各國追求創新和經濟增長的重要途徑[6]。

　　技術融合的概念最初由Rosenberg提出[7]，他通過研究機械制造業技術演變過程發現了機械儀器的技術融合現象，認為技術融合是“產品功能和性質完全無關的產業因采用通用技術而導致的獨立化過程”。日本通產省(1985年)提出技術融合是“兩種或兩種以上不同技術之間相互滲透、相互融合而形成一種新技術的現象”。Islam等[8]認為技術融合是兩種或多種具有不同功能的現有技術元素相結合產生全新功能的現象。近年來,對技術融合的研究不斷增多，從技術融合結構的視角，Kim等[9]以打印電子技術領域為對象研究技術融合結構，并研究了不同階段的核心技術。

　　Lee等[6]通過關聯規則和鏈接預測方法預測技術融合的未來趨勢，并使用主題模型發現技術融合的新興領域。李丫丫[10]等使用生物芯片產業專利數據從宏觀層面對技術融合進行了靜、動態分析，研究了生物芯片產業技術融合的結構以及融合程度的動態變化。婁巖等[11]從微觀層面使用節點強度與鏈路系數測度電動汽車領域與信息技術融合的結構。從技術融合模式的視角，Choi等[12]觀察到技術融合的異質性，根據技術領域分類標準將技術融合類型分為跨部門技術融合和跨領域技術融合，研究了技術融合的擴散模式，結果表明跨部門技術融合的擴散模式更具多樣性。宋昱曉依據技術的相關性特征，將技術融合模式劃分為相似性融合和互補性融合，研究表明兩種不同的技術融合模式的影響因素有所區別。趙玉林[14]等同時考慮技術融合的深度和寬度，發現相對于僅拓展技術融合的寬度，提高技術融合的深度更能帶動產業發展。

　　關于技術融合效應的理論研究較為豐富，已有研究認為技術融合加快社會進步、提高國家經濟地位、社會創新能力，并對產業結構調整帶來深遠影響[21]。創新主體通過技術融合可以提高自身技術水平而獲取更多利益，導致其他企業開始效仿這些先行企業，使得產業技術水平升高[22]。融合技術的出現將會給創新過程帶來革命性的變化，并且將會轉變技術預測的角色甚至是預測和規劃的過程[23]。然而技術融合效應的實證研究還比較少，Gambardella等[24]基于電子產業全球32家上市公司數據，開創性地實證了電子產業內細分產業的技術融合對產業績效的提升作用。

　　Banker等[25]利用美國通訊產業公司的數據證實了技術融合對提高企業績效有積極作用。Lee等[26]采用零膨脹負二項回歸模型的實證分析，使用了授予制藥行業美國組織的2074項專利的數據證實技術融合對創新績效的提升作用。新興技術與紡織技術的融合正成為重要的技術變革方向。2016年美國宣布成立了國家制造創新網絡(NNMI)中的革命性纖維與織物制造研究中心(RFTMII)。德國確立了名為“未來紡織”(futureTEX)的國家級戰略，為傳統紡織行業構建未來模型。中國政府于2015年、2017年分別頒布《中國制造2025》《新一代人工智能發展規劃》兩項行動綱領，以新興信息技術變革傳統制造業，打造新的長期經濟增長引擎。中國工程院院士俞建勇在《“十三五”期間紡織科技創新發展方向的主題報告》中指出紡織科技的創新必須與新興科技交叉融合，形成多維度發展空間。紡織高校是紡織技術創新的前沿，對紡織科技的創新發揮舉足輕重的作用。

　　高校作為產業知識與技術的重要供給者，不管是獨立創新還是合作創新，技術融合都更可能會發生[18]。在這樣的背景下，研究紡織高校的技術融合發展規律及其對創新績效的影響，能夠進一步發揮高校作為技術創新的前沿作用，支撐政府對產業政策的制定，促進紡織產業轉型升級，為中國從紡織大國向紡織強國轉變做出貢獻。對于紡織企業來說，認識到高校的技術領域是如何變化和融合可以幫助企業考慮在哪些領域與高校合作，加強產學研合作，促進紡織企業的轉型升級。

　　由中國科學評價研究中心、武漢大學中國教育質量評價中心和中國科教評價網聯合發布的中國大學本科專業類排行榜顯示，2017—2018年中國紡織類大學本科分專業類排行榜的前20強名單包括東華大學、浙江理工大學、江南大學、天津工業大學、蘇州大學等，具有學術性與權威性，因此研究這20所紡織高校的技術融合的動態演化模式及其創新績效。本文首先分三個階段觀察中國紡織高校的技術融合結構及其動態演化過程，在此基礎上對技術融合模式進行分析;進一步，應用計量經濟學實證研究了技術融合及其不同模式對創新績效的影響，揭示技術融合對創新績效的作用機制;最后進行總結并提出相應的對策。

　　1技術融合動態演化結構與模式

　　1.1研究方法和數據來源

　　1.1.1研究方法

　　專利作為技術信息最有效的載體，包含國際上最新的、最全面的技術情報，是衡量技術的合理和可靠指標[30]。因此，基于專利探討技術融合水平具有科學性與可行性。基于專利對技術融合水平進行分析的研究方法主要有兩種：專利共類法和專利引文分析法。專利引文數據的獲取受限于少數專利數據庫，施引專利與被引專利的技術主題接近，且需要已有專利有足夠的前引和后引專利，而有新的專利沒有足夠的后引專利。與專利引文分析方法相比，專利共類數據比較容易獲得，能夠反映不同技術主題間的交叉融合，且不會出現后引專利缺乏的情況。因此，使用專利共類方法更加適合衡量不同技術主體間的融合。專利共類方法是指不同類別的技術在同一個專利的IPC號中共同出現的現象，又叫做IPC共現方法。不同的技術領域出現在同一項專利的IPC號中，認為該技術領域存在直接的融合關系，相同的技術領域出現在不同的專利中，表明了同一個技術領域的傳播與擴散，形成間接融合關系。把存在融合關系的專利稱為融合專利。

　　本文首先使用文獻計量軟件bibexcel計算出不同階段IPC號出現的次數及共現次數，導出共現矩陣，采用UCinet軟件繪制出IPC共現網絡，用IPC前四位數表示的技術領域作為網絡節點，節點之間的共現關系作為邊。節點的大小表示某個技術領域與其他技術領域融合的總次數，代表融合的廣度;邊的粗細表示兩個技術領域間融合的次數，代表某兩項技術的融合深度。單純從點的大小或者邊粗細并不能衡量某個節點或者某條邊的重要性，點和邊的重要性還取決于網絡中與之相連的其他點和邊。本文采用節點強度和Jaccard系數分別對網絡的節點和鏈路的重要性進行測量。

　　1.1.2數據來源

　　根據中國科教評價網公布的2016—2017年中國紡織類大學排名，選擇東華大學、浙江理工大學、江南大學、南通大學等前20所紡織相關的本科院校(以下簡稱紡織高校)作為研究對象，專利數據來自Incopat專利數據庫。國際專利分類法(IPC)把涉及專利的技術領域分為A、B、C、D、E、F、G、H八大部分。紡織技術連同造紙技術歸在D部分，包括D01~D07、D21造紙等小類，其中，D01~D06分別代表原料、紡紗、織造、針織、縫紉、織物處理六方面的技術。以主IPC號為D01orD02orD03orD04orD05orD06檢索各紡織高校2003—2016年申請的專利，共檢索2003—2016年中國紡織高校發明申請專利44679項，其中融合專利20533，占全部專利的45.96%。

　　2技術融合及其不同模式對創新績效影響的研究假設與實證研究

　　2.1研究假設

　　技術融合對于創新績效的效應包括：

　　1)吸收能力提升效應，即基于動態能力理論，技術融合有利于技術知識的積累，并進一步將其擴展到相關的技術領域，創造更多利潤。新一輪技術和產業革命的方向不會僅依賴于一兩類學科或某種單一技術,而是多學科、多技術領域的高度交叉和深度融合。技術融合可以使得傳統產業獲得多樣化的技術，幫助企業利用外部知識提升企業自身能力，同時增強企業的核心技術能力，特別是核心技術領域的研發能力，以及抵消研發投入邊際收益遞減帶來的效益下滑。

　　2)多技術與產品的協同效應，即不同技術之間通常存在互補領域，通過多元化技術開發有效實現“1+1>2”的效應。技術融合能引發多技術與產品的協同關系，整合利用不充分的資源，提高資源的利用效率，形成更大的復合經濟效應;通過不同技術之間的共性技術和資源共享，提高不同技術和產品的協同效應;通過不同技術之間的共性技術和資源共享，提高不同技術和產品的協同效應。

　　3)傳統優勢產業要實現轉型升級必然要加大研發投入，然而研發投入具有一定的風險。而技術融合有利于降低企業研發風險，提高企業快速適應外部技術環境變化的能力。企業通過尋求不同技術的多元化組合，研發靈活的和多樣的技術及擴大技術范圍來降低這種研發投入回報的系統性風險。因此提出：假設1：技術融合對紡織高校創新績效具有正向促進作用，彈性系數為正。路徑依賴理論表明任何產業總以一系列特定的技術群來主導該行業的生產發展,不同行業的核心技術領域不相同,產業內部的技術擴散和滾動促成了相關產業技術向主導技術群融合發展的技術發展格局，屬于“內生型技術收斂”。

　　但一個產業的主導技術還可進入其他產業，相應的技術發展戰略突出不同產業之間技術資源的融合，屬于“外生性技術收斂”。本文借鑒以上研究，根據參與融合的技術是否屬于國際專利分類標準中的同一大類，將技術融合分為領域內技術融合與跨領域技術融合兩種模式。領域內融合強調統一領域內部技術的融合，導致技術的進一步專業化，采用技術專業化戰略可使企業在自身熟悉的領域以更低的成本提升技術能力，同時由于學習效應和相似技術領域內的知識轉移可使企業增強核心競爭力。跨領域融合則強調不同技術領域間的技術融合，導致技術的多樣化，采用技術多樣化戰略可使企業技術范圍擴展到更廣泛的技術領域，并通過規模經濟和范圍經濟增加利潤。

　　在不同的技術科學領域融合的好處隨著這些領域之間的距離增加而增加。Jeong的研究發現跨部門的密集鏈路數量很少，大多數具有高權重的鏈路是跨領域的技術融合。趙玉林等使用N指數衡量融合寬度、香農指數與辛普森指數衡量融合深度，對生物芯片產業的研究中得出技術融合的寬度能提升產業績效這一結論。假設2：領域內技術融合與跨領域技術融合都能促進產業績效。技術生命周期理論認為，技術的發展一般都會經歷出生、成長、成熟、衰退、死亡的演進過程，不同階段呈現不同特征。技術發展早期階段，產品銷售的增長率取決于新穎性，技術新穎性決定了技術本身及其相關產品的增長速度(Betz，1993)。

　　作為技術創新的形式，技術融合開辟了應對新事物的新方法;因此，技術生命周期早期階段跨領域融合相對于領域內融合可以更快提升創新績效。隨著產業技術進入成長期，產品已經得到市場的認可，新穎性已不足以提高技術性能和相關產品的銷售，因此應進一步完善產品，在技術創新策略上應該偏向專業化，增加領域內融合。而到了成熟期，產業的研發能力增強，技術已經成熟，此時如果再專注于領域內融合會事倍功半，應兼顧跨領域融合與領域內融合的協調發展，以期取得突破性進展從而進入新的技術生命周期。

　　綜上，提出如下假設：假設3：領域內融合與跨領域融合的協同促進創新績效。3結論與展望高校是國家創新體系的重要主體，是產業知識與技術的重要供給者，處于技術發展前沿。相對于其他研發主體，高校不管是獨立創新還是合作創新，技術融合都更可能會發生。本文使用專利共類的方法對2003—2016年44679項中國紡織高校技術融合的結構與演化模式進行分析，提出技術融合及其不同模式對創新績效有促進作用的理論假設，并應用計量經濟學方法基于2006—2016年的專利數據進行了實證研究。

　　中國紡織高校的技術融合增長迅速，并且正以更復雜、多樣化的模式發展。從單個技術融合強度來看，D01D(制造人造長絲、線、纖維的機械方法或設備)、D01F(制造人造長絲、線、纖維、鬃或帶子的化學特征;專用于生產碳纖維的設備)、C08K(使用無機物或非高分子有機物作為配料、C08L(使用無機物或非高分子有機物作為配料)、A61K(醫用、牙科用或梳妝用的配制品)等技術最容易與其他技術發生融合，融合能力比較強。

　　一些新興技術開始參與融合，如與H01L、H01M和H02J等H部類電學技術融合，以及與G部的G06K(數據識別)、G06F(電數字數據處理)、G02B(光學元件)等技術領域融合。從技術領域之間的融合強度來看，三個階段中D01D與D01F、A61K與A61P及B82Y(納米結構的特定用途或應用;納米結構的測量或分析;納米結構的制造或處理)與C01G之間的融合強度最大，是紡織高校融合的最主要技術。從技術融合模式來看，領域內融合占據主導地位，但是跨領域融合強度逐漸加大。

　　新工業革命即將來臨，紡織高校的技術發展已經處于新一輪技術變革的萌芽階段，因此要加大跨領域融合的數量與強度，以提升產品新穎性進一步擴大銷售市場。技術融合對創新績效的理論研究表明，技術融合具有吸收能力提升效應、多技術協同效應，以及研發風險降低效應。實證研究驗證了理論假設，紡織高校的技術融合能夠顯著促進創新績效的提升。領域內融合與跨領域融合對創新主體的創新績效都具有明顯的促進作用，與領域內融合相比，跨領域融合對創新績效影響的彈性系數較低，分析認為是因為相對于領域內融合紡織高校的跨領域技術融合數量不多，還沒有形成規模效應。這也與技術所處的生命周期階段有關系，一般來說新一輪技術變革萌芽階段，跨領域融合有利于提高產品的新穎性，有利于開拓市場，而目前中國紡織高校正處于舊的技術體系由成熟走向衰落，以及開啟新的技術變革的關鍵時刻。

　　經濟論文投稿刊物：當代財經征稿論文在內容上追蹤學術前沿，企求理論深度，突出當代財經的熱點、難點和焦點。在新世紀，雜志將進一步實施精品戰略，強化精品意識、服務意識，多出理論精品，多樹理論新識，為繁榮經濟學術理論研究作出積極貢獻。

　　因此，中國紡織高校需要加強產學研合作，加大跨領域融合的數量與強度，以及尤其是與新興技術的融合強度。此外，實證研究還表明領域內融合與跨領域融合協同可以提升創新績效，紡織高校應加強領域內技術融合與跨領域融合的協同，根據技術所處的生命周期階段決定對不同模式技術融合的研發投入。本文的研究結果可以支持企業和政府實施技術創新戰略及制定有效的政策，有助于紡織企業了解高校技術融合的現狀和未來趨勢，有助于決策者了解發生了密集技術融合的技術領域與核心技術，從而為企業技術融合制定相應策略，考慮在哪些技術領域與高校合作，促進紡織企業的轉型升級。此外，本文從產業層面對紡織高校的技術融合進行系統性、結構性的演化規律及其創新績效的研究，有利于支撐政府對紡織產業技術創新政策的制定，促進紡織產業轉型升級，為中國從紡織大國向紡織強國轉變做出貢獻。

　　參考文獻：

　　[1]芮明杰.新工業革命正在叩門，中國怎么辦?[J].當代財經，2012(8)：5-12.RUIMingjie.Thenewindustrialrevolutionisknocking,whatshouldChinado?[J].ContemporaryFinanceandEconomics,2012(8):5-12.

　　[2]余華東，胡亞男，呂逸楠.新工業革命背景下“中國制造2025”的技術創新路徑和產業選擇[J].天津社會科學，2015(4)：98-107.YUHuadong，HUYa’nan，LÜYi’nan.Technologyinnovationpathandindustrychoiceof"madeinChina2025"underthenewindustrialrevolutionbackground[J].TianjinSocialSciences，2015(4)：98-107.

　　[3]HACKLINF.FundamentalsofConvergenceandInnovation[M].Heidelberg:Physica-VerlagHeidelberg,2008:34-35.

　　[4]HACKLINF,WALLINMW.Convergenceandinterdisciplinarityininnovationmanagement:areview,critique,andfuturedirections[J].ServiceIndustriesJournal,2013,33(7-8):774-788.

　　[5]NORDMANNT,ClavadetscherL.UnderstandingtemperatureeffectsonPVsystemperformance[C]//WorldConferenceonPhotovoltaicEnergyConversion,2004.[6]LeeWS,HanEJ,SohnSY.Predictingthepatternoftechnologyconvergenceusingbig-datatechnologyonlarge-scaletriadicpatents[J].TechnologicalForecastingandSocialChange,2015,100:317-329.

　　作者：徐茜1,2，程華2

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