人工智能与产业技术融合对制造业企业产品创新绩效的影响研究

作  者:

作者简介:
叶阳平,广东工业大学管理学院讲师,管理学博士;马文聪(通讯作者),广东工业大学管理学院教授,管理学博士,lhpony@163.com;吴小节,广东工业大学管理学院教授,管理学博士;赵洁,广东工业大学管理学院教授,工学博士。

原文出处:
中国工业经济

内容提要:

具备通用目的技术特征的人工智能技术能够广泛渗透至制造业产业技术体系,实现与制造技术深度融合发展。本文以中国制造业上市公司为研究对象,将人工智能与产业技术融合界定为企业跨越技术边界进行技术整合的行为,系统考察其对企业产品创新绩效的影响及作用机制。研究发现,人工智能与产业技术融合提升了制造业企业产品创新绩效。既有人工智能技术与产业技术融合对产品创新绩效的促进作用强于新引入人工智能技术与产业技术融合;企业人工智能技术关联度对人工智能与产业技术融合和产品创新绩效之间的关系具有正向调节作用。基于数字创新的过程导向视角研究发现,人工智能与产业技术融合能通过加快产品创新速度、驱动工艺创新,进而提升企业产品创新绩效。基于数字创新的产品导向视角研究发现,人工智能与产业技术融合能提高数字产品技术创新能力、增强产品定制能力,进而提升企业产品创新绩效。异质性分析表明,通用赋能型人工智能与产业技术融合能够提升数字效率,进而提升企业产品创新绩效,方法创新型人工智能与产业技术融合则能够促进数字产品制造业的产品创新绩效;人工智能与产业技术融合对服务类产品创新的促进作用强于商品类产品;当企业具备人工智能研发经验时,人工智能与产业技术融合的创新赋能效应更为突出。本文旨在为中国制造业深化人工智能与产业技术融合、驱动产品创新提供政策启示与实践路径。


期刊代号:C31
分类名称:创新政策与管理
复印期号:2026 年 03 期

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  一、引言

  人工智能与实体经济深度融合是推动实体经济实现高质量发展、形成新质生产力的重要推力。技术融合是实数融合的关键环节(洪银兴和任保平,2023),也是工业4.0技术演进的显著特征。作为一种新型的通用目的技术,人工智能具有广泛渗透性,其必然能够深入嵌入产业,实现实数技术融合发展(张龙鹏和张双志,2020)。制造业为人工智能技术提供了丰富的应用场景。在生物制药企业,BenevolentAI与药物筛选流程的深度融合,仅48小时便可以识别出用于治疗类风湿性关节炎的药物巴瑞替尼具有治疗新型冠状病毒肺炎的潜力。相比之下,传统研发模式需耗时数年。人工智能技术正在加速与制造技术深度融合,在完善制造业企业创新模式、生产模式以及管理模式等方面展现出强大的赋能效应。

  现有研究聚焦于实数融合的宏观驱动因素(何德旭等,2024)及其对企业效率的影响。部分学者指出,实数融合有助于优化企业的新质生产力、全要素生产率(黄先海和高亚兴,2023)、企业经营策略(Lee,2023)。也有少数文献从产业层面探讨人工智能与产业技术融合的创新影响效应(张龙鹏和张双志,2020)。总体看,现有关于实数融合的研究在理论视角上仍较为分散,对实数技术融合影响企业创新绩效的作用机制尚缺乏系统探讨。此外,关于人工智能技术应用与企业产品创新绩效关系的研究结论尚未达成一致。本文认为,既有研究结论的不一致源于现有文献忽略了人工智能技术的特点及其与企业资源的整合方式。此外,受限于国内上市公司产品创新数据的可得性,相关研究多基于发达国家的企业样本展开(Babina et al.,2023)。工业4.0范式强调数字技术与产业技术的互联融合。在此背景下,制造业企业的产品创新愈发依赖人工智能与传统制造技术的协同整合。因此,探究人工智能与产业技术融合对制造业产品创新绩效的赋能路径及其成效,为加强中国制造业企业的产品创新、推进产业转型升级提供实践指引。

  人工智能技术具有通用目的技术特征,具备广泛适用性,能够有效嵌入不同行业的技术体系推动创新进程(Cockburn et al.,2018;Rammer et al.,2022;Grashof and Kopka,2023)。人工智能技术的广泛适用性特征为制造业企业融合人工智能技术提供了技术基础。分析人工智能与产业技术融合对制造业产品创新绩效的影响效应,可以验证人工智能技术跨行业扩散与深度嵌入不同产业创新流程的跨场景适应能力,为理解其广泛适用性特征提供实证支持。此外,制造业企业通过融合人工智能技术能够发挥人工智能技术的创新互补性特征,促进制造业企业的技术进步,推动新产品创新(Rammer et al.,2022;Grashof and Kopka,2023)。因此,基于数字创新的过程导向和产品导向视角,探讨人工智能与产业技术融合对企业产品创新绩效的影响机制,有助于深入探索中国制造业情境下数字创新的特性和规律,为拓展数字创新的理论研究和产业实践提供参考。

  本文的边际贡献包括以下三个方面:①利用产品商标数据,基于数字创新的过程导向和产品导向视角,实证检验人工智能与产业技术融合对企业产品创新绩效的影响效应及其作用机制。本文将人工智能创新影响效应的研究从技术创新、研发效率、运营效率维度拓展到产品创新维度,揭示了人工智能技术赋能产品创新的影响机制,丰富了数字创新在制造业情境下的理论内涵。②通过探讨制造技术与不同类型人工智能技术融合对企业产品创新绩效的差异化影响,并考察企业人工智能技术关联度的调节作用,为技术融合创新领域的结论分歧提供了新的解释视角。研究结果表明,企业内部技术基础与人工智能技术的适配性是实现融合赋能的关键边界条件,进一步深化了通用目的技术创新赋能机理的认识。③现有研究多关注广义数字技术与产业技术的融合,而人工智能的自学习、自适应特征区别于一般数字技术。理解数字创新的本质需结合数字技术的内在特性,本文聚焦人工智能技术与制造业产业技术的融合,更细致地刻画了实数融合对企业创新的影响过程。

  二、理论基础与研究假说

  1.人工智能与产业技术融合的内涵与发展

  现有文献对“实数融合”的界定主要体现在两个层次:一是基于产业视角,将其理解为实体经济与数字经济的融合。其中,“实”是指涵盖制造业、农业、建筑业及部分服务业在内的物质与精神产品生产、流通、消费和分配等实体经济活动;“数”是指数字经济,包括数字产业化与产业数字化,涵盖传统经济的数字化转型过程和宏观层面的数字经济形态。基于产业视角的实数融合,是指依托数据要素、数字技术和数字平台的数字经济形态对传统生产函数的优化和经济底层逻辑的重构,实现数字经济对实体经济全面赋能改造的过程(洪银兴和任保平,2023;何德旭等,2024)。二是基于技术视角,实数融合被理解为产业技术与数字技术的融合。其中,“实”是指应用于实体产业部门的生产工具与技术手段(洪银兴和任保平,2023);“数”是数字技术,具体是指信息、计算、通信与连接等数字技术的组合,包括大数据、人工智能、虚拟现实技术等。在此基础上,衍生出“实数产业技术融合”的概念,是指分属于实体产业与数字产业范畴的技术间互补共生、持续互动的动态演进过程(黄先海和高亚兴,2023)。

  技术融合是指原本分属不同产业部门的主体开始共享共同知识与技术基础的过程(Curran and Leker,2011;Caviggioli,2016)。技术融合主要关注来自不同技术领域的技术知识或要素的整合与耦合。通过促进不同领域之间的知识交流,技术融合能够创造新的产品与应用、提升创新能力与创新绩效(Lee et al.,2024)。既有研究从过程与结果两个视角对技术融合进行了界定。基于过程视角,技术融合被界定为一项跨领域的整合过程,体现为不同领域技术要素的交互、融合,以及技术领域相互交叠的发展过程。基于结果视角,技术融合可被界定为旨在创造具有新功能的新系统,或提升现有产品生产与供应效率的技术活动(Zhao et al.,2023)。综合实数产业技术融合与技术融合的概念,人工智能技术与制造业产业技术融合(简称人工智能与产业技术融合)是“实数产业技术融合”的典型表现形式,是“技术融合”在数字经济时代的具体体现。本文将人工智能与产业技术融合界定为,人工智能技术与制造技术之间技术边界出现相互融合、逐渐模糊并彼此交叉重叠的过程,其特征体现在跨行业的技术边界突破,跨领域技术边界的模糊化与耦合,以及通过数字创新机制推动传统产业的转型升级。

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