自熊彼特对技术创新影响社会经济活动的过程进行解释以来，充满不确定性的技术创新，不再仅仅是新古典经济学分析价格机制短期作用以及消费者和生产者行为中的外生变量，而是从复杂经济系统的可持续性发展角度，解释驱动经济发展的根本的、动态的长期性因素。创新竞争促使社会经济发展的核心问题由资源配置转为资源创造，需要我们把社会经济中的持续转变——创新及其所引发的社会经济结构变革作为研究的出发点，不断探究技术创新、社会经济结构与制度化路径依赖之间的交互关系。伴随着中国市场经济改革开放权利与市场、资本与劳动、支配与治理交互连带、限制与转化的发展过程［1］，中国社会经济的制度改革与经济增长之间形成了千丝万缕的关联。城镇化过程是中国社会经济改革、现代产业体系形成、区域空间结构变迁的综合体现，其所关联的人口迁移、要素集聚、空间扩散等各种诱因引发的技术变革与创新，使城镇化产生了技术创新效应［2－3］，即人口、经济活动、创新资源等要素的空间集聚，使城镇化加速了技术的外溢与扩散，激发企业间创新竞争；活跃的技术创新与变革亦反向驱动地区的产业结构调整、经济发展方式转变，加速城镇化的高端、优质化进程。随着创新竞争的全球化，资源禀赋的有限性以及创新过程的模块化，使企业无法掌握创新所需的全部资源，适宜的R＆D组织模式选择成为企业创新组织与竞争的关键。从企业的独立研发，或产学研合作，抑或二者的并行或转换，到企业的技术创新与变革，以及生产、创新体系的演化与蜕变，构成了企业创新竞争、产业结构调整、区域创新体系与社会经济结构互动发展的主线，需要我们厘清其中更深层次的关系。
在中国经济发展新常态、创新驱动发展以及供给侧结构性改革的背景下，中国城镇化正在由“要素驱动”向“创新驱动”的内涵式发展转变［4］；具有技术创新效应的城镇化进程，是否从宏观层面影响企业R＆D组织模式的微观选择？如果是，地区间差异的城镇化进程与企业不同R＆D组织模式的互补、替代、转换关系存在怎样的交互关联？这种关联又如何引导地区创新政策的制定，实现以创新驱动经济发展方式的转变和城镇化的内涵式发展？围绕上述问题，本文将开展进一步的分析和讨论。
一、理论基础
企业R＆D组织模式选择研究最早源于基于溢出效应的两阶段、双寡头AJ模型［5］。基于此，学者们运用资源观和交易成本等理论，从R＆D主体、R＆D过程、R＆D效率等角度对AJ模型进行了拓展研究［6－9］。研究主要集中于三个方面，即R＆D组织模式间的差异、组织模式选择的影响因素以及组织模式间的关系。随着技术的复杂化和产业链的深化，企业R＆D组织模式由封闭式创新向开放式创新转变。根据组织边界，企业R＆D组织模式可分为独立研发、合作研发、外部研发三种［10］，本文将合作研发视为外部研发的一种。不同R＆D组织模式使得企业获得不尽相同的竞争优势，企业独立研发能够更好地控制信息流出，尽可能地独占创新成果［11］；产学研合作、R＆D联盟等外部研发可使企业获得互补性资源，控制关键性外部资源［12］。R＆D组织模式选择的影响因素研究关注技术、企业和环境三方面对企业选择R＆D组织模式的影响。其中，技术方面包括技术属性［13］、研发成本、研发风险等因素；企业方面包括企业家精神［14］、企业R＆D投入［14－15］、企业规模等因素；环境方面主要包括专利制度因素。R＆D组织模式间的关系研究主要集中于产学研、R＆D联盟等外部研发与企业独立研发的替代性与互补性。因组织模式的差异化、影响因素的复杂化和研究样本的异质性，以下四个方面将为本文提供理论支撑。
一是互补关系说。大量案例研究和实证研究支持企业独立研发与外部研发之间存在互补关系的结论。企业独立研发提高企业吸收能力，提升企业外部知识的利用效率，增加外部研发的边际回报率［16］。基于资源互补观，外部研发可以使企业掌握其独立研发难以获得的知识与技术，外部研发中的知识溢出是企业尤其是小企业选择外部研发的重要原因［17］。成功的创新企业拥有发达的外部信息获取网络［18］，获得企业外部的知识与技术，整合内部研发资源，是创新成功的关键［19］。企业独立研发与外部研发之间的互补程度依靠企业战略环境，互补关系源于情境变量基础研发的影响［16］。
二是替代关系说。相对于互补关系说，支持替代关系说的文献较少。基于交易成本理论，企业独立研发与外部研发之间存在替代关系。尽管企业外部创新比企业独立创新的效率更高，但其风险更大［20］。对于规模较小的企业，多元化的R＆D组织模式导致其管理成本增加，企业规模限制了小企业的外部研发，替代关系成为其更好的选择［17，21］。Marchi探索了企业R＆D战略关系以及实施环境创新的意向，其实证结果支持了企业独立研发与外部研发之间存在替代关系的结论［22］。
三是条件关系说。随着组织模式选择影响因素研究的深化，部分学者发现互补关系说与替代关系说存在对立，源于某些特定影响因素的限制，条件关系说形成。学者们对于何种条件促使替代性与互补性之间的交替尚未形成定论。Belderbos等认为，在差异化的企业规模和企业战略影响下，R＆D组织模式间存在或替代或互补的关系［21］。Hagedoorn等认为，替代性与互补性差异源于企业独立研发投入水平，企业独立研发低投入呈现组织模式的替代性，高投入则呈现互补性［15］。原毅军等运用数理模型和实证分析，证明随着企业技术能力增长，产学研合作与企业独立研发关系呈现从替代到互补的转换［23］。陈伟等基于冰山理论，认为科技型中小企业应该依据显性和隐性综合实力等选择技术创新模式［24］。张陈宇等认为，企业创新模式选择与其所处生产链位置密切相关［25］。
四是城镇化与技术创新的交互关联。创新及其引发的社会经济变革，使技术创新与宏观因素城镇化之间的交互关联进入学者们的研究视野。越来越多的学者研究发现，现有资源、环境约束下的企业技术创新与城镇化之间存在交互关联［26－28］。这种关联一方面表现为城镇化作为创新资源集聚与创新外溢、扩散载体的技术创新效应［2］，有利于激发本地的技术创新与变革；另一方面表现为技术创新在推动城镇化由重数量的外延式扩张向重品质的内涵式发展转变的关键作用［4］。技术创新亦是城镇化支撑经济发展的重要中介因素［29－30］。
综上所述，R＆D组织模式间的差异、R＆D组织模式选择影响因素等方面的研究，为R＆D组织模式间的替代关系说、互补关系说的机理研究提供了理论依据，为条件关系说的形成提供了基础。现有文献已深入剖析了企业内部资源或特定情境对R＆D组织模式间关系的影响，但这些研究仅从企业层面或产业层面的条件设定考察了其对替代性和互补性的影响，而具有技术创新效应的宏观城镇化因素尚未进入学者的研究视线。有助于创新资源集聚、技术创新外溢与扩散的城镇化，是否从宏观层面影响企业R＆D组织模式的微观选择？条件关系说中，替代与互补关系的转换或并行是否源于城镇化的门限效应？这种关联又如何引导地区创新政策的制定，实现以创新驱动经济发展方式的转变和城镇化的内涵式发展？本文将宏观层面城镇化因素引入数理模型和实证分析，以揭示城镇化对企业R＆D组织模式选择和转换的影响，对上述问题作出探索性的回答。
二、数理模型
1.基本模型
假设企业新产品价格是产品科技含量的函数，表示为
式中：p为企业新产品的价格；T为新产品的科技含量。
新产品的销售函数为
式中：s为新产品销售量；p′为新产品价格p的一阶导数；a为参数。
新产品的成本函数为
根据式（1）～（3），可以得到新产品科技含量从T0提升到T1时新产品利润的函数为
假设新产品的科技含量可通过两种途径提升：一是企业独立研发；二是产学研合作研发。则新产品科技含量函数可表示为
式中：I为企业独立研发投入；U为企业参与产学研合作投入；m为企业独立研发投入对新产品科技含量转换率，0＜m＜1；n表示产学研合作投入对新产品科技含量转换率，0＜n＜1；f表示企业独立研发与合作研发的整合系数，－1＜f＜1。
式中，z为城镇化率，n（z）的一阶导数小于0。即随着城镇化进程，企业利用高校、科研院所的成本升高，其科技含量转化率降低①z表示城镇化率。n（z）的一阶导数小于0的模型设定，是考量城镇化通过集聚创新要素，提供公共设施、服务等，促进企业、产业的创新产出；但随着城市建设与工业化同步发展，技术进步、要素价格上升、资源约束、环境约束等因素会推动经济发展由低水平、粗放式向高水平、集约式转变，综合提高企业的创新成本。模型（6）中“n（z）的一阶导数小于0”，即随着城镇化发展，企业利用高校、科研院所等开展创新合作的综合成本上升。模型（5）中随着综合创新成本的提高，企业科技含量转化率会降低。。
2.最优解
新产品利润函数的泛函欧拉方程为
因此，式（4）的最优解为
式中，c1、c2为常数。
根据式（5）、（6），可得
式（9）大于0时，企业独立研发与产学研合作研发为互补关系；式（9）小于0时，二者为替代关系。
3.城镇化约束下的互补关系与替代关系
情况1在企业独立研发和产学研合作同时进行的情况下（I＞0，U＞0），独立研发和产学研合作对科技含量提升具有积极影响（n＋nfI＞0，m＋nfU＞0），二者为替代关系
。随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，替代系数
的绝对值逐渐降低。
情况2 在企业独立研发和产学研合作同时进行的情况下（I＞0，U＞0），独立研发和产学研合作对科技含量提升为消极影响（n＋nfI＜0，m＋nfU＜0），二者为替代关系
。随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，替代系数
绝对值增大，z超过某一临界值后两者转变为互补关系。
情况3在企业独立研发和产学研合作同时进行的情况下（I＞0，U＞0），独立研发对科技含量提升为消极影响（m＋nfU＜0）、产学研合作对科技含量提升作用为积极影响（n＋nfI＞0），二者为互补关系。随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，互补系数
的绝对值增大，当z超过某一临界值后转变为替代关系。
情况4在企业独立研发和产学研合作同时进行的情况下（I＞0，U＞0），独立研发对科技含量提升作用为积极影响（m＋nfU＞0），产学研合作对科技含量提升为消极影响（n＋nfI＜0），二者为互补关系
。随着z增大，互补系数绝对值降低。
情况5在企业不从事研发活动的情况下（I＝0，U＞0），独立研发对科技含量提升为积极影响（m＋nfU＞0），二者为替代关系
。随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，企业数量不断增加，企业产学研合作需求不断增加，产学研合作的成本逐渐增加，产学研合作对于企业独立研发的替代性逐渐减弱。
情况6在企业不从事研发活动的情况下（I＝0，U＞0），独立研发对科技含量提升有消极影响（m＋nfU＜0），二者为互补关系
。随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，为了应对逐渐增大的竞争压力，企业从事独立研发，与产学研合作形成互补的意愿逐渐增强，互补系数
增大，z超过某一临界值后转变为替代关系。
情况7 在没有产学研合作情况下（I＞0，U＝0），产学研合作对科技含量提升有积极影响（n＋nfI＞0），二者为替代关系
。尽管最初没有产学研合作，随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，但企业间竞争加剧，企业竞争优势更依赖于研发，企业独立研发对于产学研合作的替代性逐渐下降，替代系数
的绝对值逐渐降低。
情况8 在没有产学研合作情况下（I＞0，U＝0），产学研合作对科技含量提升有消极影响（n＋nfI＜0），二者为互补关系
。随着城镇化发展，z逐渐增大、n（z）减小，互补系数
逐渐降低。
可见，由于初始条件的不同，城镇化进程对企业R＆D组织选择的影响呈现差异化状态。情况1、5、7支持替代关系说；情况4、8支持互补关系说；情况2、3、6支持条件关系说。
三、实证分析
1.模型设定
基于数理模型分析，宏观层面的城镇化进程对企业独立研发和产学研合作之间的微观战略选择可能存在门限特征。为了较为客观地估计城镇化的门限效应，本文选择非线性面板数据的门限回归模型，考察城镇化进程与企业研发战略选择的内在关系，具体模型为
式（10）是以城镇化为门限变量的单一门限模型，多重门限模型可由此扩展得出。其中，RD表示企业独立研发；UI表示企业的产学研合作；UR表示城镇化率；X为控制变量，包括企业技术引进（FT）、企业技术改造（TR）；i表示年份；t表示省份；γ为待估计的门限值；ε为随机误差项。I（·）为指标函数，相应条件成立时取值为1，否则为0。若UR≤γ时，I（UR≤γ）取值为1，I（UR＞γ）取值为0；若UR＞γ时，I（UR≤γ）取值为0，I（UR＞γ）取值为1。
2.变量选择与数据来源
城镇化水平的测度指标大体分为两类。一类是单一指标测度：一些学者采用人口城镇化率指标衡量［31－33］，也有一些采用从业人员城镇化指标衡量［34］。另一类是综合指标测度，如：李斌等从基本水平、经济、社会、文化、生态五个方面综合测度，其中基本水平采用人口城镇化率表征［35］；王滨从创新、协同、绿色、开放、共享五个方面测度，综合指标体系的选择标准差异较大，指标体系多有不同［36］。考虑到城镇化的人才要素集聚效应和企业研发的高水平要求，人口指标会将大量农村进城务工人员作为城市人口统计［27］，因此选取从业人口的城镇化率衡量城镇化水平。城镇化率（UR）由城镇从业人员数与总从业人员数之比表示，其中总从业人员数是城镇从业人员数与乡村从业人员数之和。城镇从业人员数、农村从业人员数部分来源于历年各省市区统计年鉴，经由《中国经济与社会发展统计数据库》获得。
企业独立研发（RD）由企业R＆D经费内部支出表示。企业的产学研合作（UI）由高等学校R＆D经费内部支出中的企业资金表示。从企业技术创新与经费投入的机会成本角度，选取R＆D经费内部支出关系密切的技术引进和技术改造指标作为控制变量。企业技术引进（TI）由企业引进技术经费支出表示。企业技术改造（TR）由企业技术改造经费支出表示。鉴于统计年鉴数据可获得性和统计数据口径的变化，本文选取1997—2012年我国大陆30个省市区（未包含西藏）的大中型企业为样本数据。数据主要来源于《中国科技统计年鉴》（1998—2013）。
3.实证结果
检验城镇化对企业独立研发和产学研合作的关系的门限效应是否具有统计上的显著性。门限效应自抽样检验结果显示，门限变量城镇化在1%显著性下的双重门限模型通过检验，两个门限估计值分别为30.00%和56.18%，门限效应自抽样检验结果如表1所示。
表1 门限效应自抽样检验结果
模型 F值 P值 BS次数临界值1% 5%10%单一门限74.32 0.000 400 51.17 25.27 17.16双重门限71.33 0.003 400 54.75 24.60 16.79三重门限9.24 0.150 400 52.87 24.64 12.47
对双重门限模型进行参数估计，结果如表2所示。由表2可知，城镇化的两个门限估计值将企业独立研发与产学研合作的关系划分为三个阶段，且皆为互补关系。第一阶段城镇化率低于30.00%，企业独立研发与产学研合作为互补关系，影响系数为4.04。第二阶段城镇化率介于30.00%与56.18%之间，企业独立研发与产学研合作关系为互补关系，影响系数为15.73。第三阶段城镇化率高于56.18%，企业独立研发与产学研合作为互补关系，影响系数为2.79。在城镇化率较低时，企业独立研发具有消极作用，而产学研合作则具有积极作用，随着城镇化率增加二者的互补性逐渐增强。但随着城镇化率的继续增长，企业独立研发出现了积极作用，而产学研合作却呈现消极作用，二者为互补关系而非替代关系。此结果是数理模型中情况3向情况4的转变。
各区域城镇化进程呈现不同类型，企业独立研发与产学研合作的互补作用也存在差异（见表3）。
表2 双重门限模型参数估计结果
注：UI1＋UI为第一阶段影响系数，UI＋UI3为第三阶段影响系数。
参数（1）常规标准误的固定效应模型系数 标准差 t值 P值（2）稳健标准误的固定效应模型系数 标准差 t值 P值FT 4.010 0.420 9.55 0.000 4.010 1.35 9 2.95 0.006 TR 0.555 0.065 8.54 0.000 0.555 0.102 5.42 0.000 UI 15.730 1.361 11.56 0.000 15.730 3.537 4.45 0.000 UI1－11.690 1.209 －9.67 0.000 －11.690 1.795－6.51 0.000 UI3－12.940 1.636 －7.91 0.000 －12.940 3.806－3.40 0.002常数项－395 158.800 61 418.500 －6.43 0.000 －395 158.800 170 497.200－2.32 0.028 R20.677 0.677 F值185.800 75.010
表3 中国各省市区城镇化进程①考虑到本文的研究对象城镇化与企业R＆D组织模式选择的关系，选择从业人员指标测算城镇化率更为接近本文研究主题，但从业人员城镇化率指标相较人口城镇化率指标的测度更为严格，剔除大量农村进城务工人员后测算结果相对略低。尽管广东、浙江、重庆、江苏、福建等地城镇化发展轨迹呈现由第一阶段向第二阶段快速发展的演化过程，但最终结果显示上述省份的城镇化率均进入第二阶段。
类型 城镇化进程 区域1第一阶段（UR≤30.00%） 安徽、甘肃、广西、贵州、河北、河南、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南2 第二阶段（30.00%＜UR≤56.18%） 海南、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、新疆3 第三阶段（UR＞56.18%） 北京、上海、天津4第一阶段向第二阶段转变 福建、广东、江苏、浙江、重庆5 第一阶段与第二阶段交替 湖北、宁夏、青海
处于第一阶段的省份最多、第二阶段次之，第三阶段最少。在城镇化第一阶段（UR≤30.00%），也是中国市场经济尚未深化、体制机制有待完善的阶段，企业技术基础和独立研发能力整体较弱。竞争迫使企业寻求多元化的技术创新，技术引进、产学研合作、技术改造等都是企业实现技术能力快速提升的重要途径，但多元化的R＆D组织模式与企业薄弱的技术基础无法形成较强的协同效应（互补关系系数为4.04），企业需要在产学研合作等多元R＆D组织模式中实现自身技术、研发能力的积累和提升。在中国城镇化第二阶段（30.00%＜UR≤56.18%），企业技术基础和独立研发能力在竞争与合作中不断提升，产学研合作与独立研发的互补与协同效应显著增强（互补关系系数为15.73）。随着中国城镇化进入第三阶段（UR＞56.18%），企业技术基础和研发能力的积累实现由量到质的突破，能够支撑企业研发模式由外部研发向独立研发的转变或突破，技术的独占性、产学研合作成本增加等因素都在削弱产学研合作与独立研发之间的协同与互补效应（互补关系系数为2.79）。城镇化为中国企业自主、独立研发能力的提升与突破提供了有力的支撑和促进作用。部分省份出现了动态的变化。有5个省份出现由第一阶段向第二阶段转变的情况，这反映了中国城镇化进程不断发展的趋势。同时，3个省份存在第一、二阶段交替出现的情况，这体现了城镇化发展中的曲折性，当然也不能排除统计口径变化的干扰。
四、结论与对策建议
1.研究结论
企业R＆D组织模式的微观选择受到区域城镇化进程的影响，且呈现三阶段、倒U型的互补关系。数理模型分析显示出城镇化进程对企业R＆D组织模式选择的影响，在不同初始条件下三种关系假设均得到支持。实证结果显示城镇化存在门限效应，但并未支持条件关系说。城镇化对企业独立研发与产学研合作的影响呈现出三阶段门限效应，互补关系呈现倒U型变化，表现为数理模型中的情况3向情况4转变的过程。这表明，城镇化作为区域资源空间集聚、优化配置以及产业结构调整的重要载体，能够提高组织间创新资源流动、交换的效率，提升创新的效率和效果，并影响企业R＆D组织模式的选择。在中国城镇化由高速粗放式向中速优质化发展转变的进程中，城镇化对企业创新组织模式选择的影响表现为由产学研合作向独立研发转变的过程。这与市场经济深化发展过程中，中国企业创新能力由弱到强，由技术引进、产学研合作向独立研发转变的过程相契合。企业研发能力提升、产学研合作成本增加、技术的独占性等都是企业偏重独立研发的重要影响因素。
2.对策建议
基于实证结果显示的各省市区城镇化发展差异，形成推进本地企业创新模式纵深发展与转变的精准对策建议：
（1）加强以产学研为核心的全方位创新平台与服务体系建设，培育中西部地区创新能力
处于城镇化第一阶段的省份主要集中在中西部地区，这些地区资源集聚、流动与交换的效率不高，企业技术基础和独立研发能力整体较弱。地方政府施策应以激发企业创新、创业为目标导向，以产学研合作为核心、技术改造等为辅助开展和实施，搭建高效的技术创新服务平台和创新合作网络等，为企业提供多元化的创新服务，以跨产业、跨组织的官产学研合作推进企业技术基础和独立研发能力提升。处于第一、二阶段交替的省份主要有湖北、宁夏和青海，其资源禀赋与创新基础与中西部地区省份差异不大，创新政策导向以加强产学研和独立研发的协同效应为首选。
（2）加强以国企和民企的产学研合作网络交互融合、开放，加速东北和西北老工业基地转型
处于城镇化第二阶段的省份主要集中在东北和西北地区。这些省份国有经济比重大、城镇化率初始值较高，企业独立研发与产学研合作初期协同，但后续发展缓慢。这也显示了新时代情境下老工业基地面临的传统产业转型升级的困境和难题。地方政府应以激发民营企业创新、创业为目标政策，通过民营企业创新、创业，融合、开放以国有企业为核心的产学研合作平台，激发国有经济的持续创新动力和民营经济活力，推进发展模式的转变，加速东北和西北老工业基地的转型升级。
（3）以独立研发探寻企业自主创新之路，推进沿海及一线城市创新系统升级
处于城镇化第三阶段的北京、上海和天津，创新资源最为集中，企业独立研发的创新效率、效果亦较高。区域创新体系正在发展并趋向成熟，继续强化独立研发，鼓励高精尖技术前沿追踪与突破，是系统性创新政策不断完善的方向。处于第一阶段向第二阶段转变的区域主要集中在东南沿海地区，包括福建、广东、江苏、浙江等，这些区域城镇化进程较快，经济发展势头强劲，企业独立研发与产学研合作的互补协同效应正在转变和突破之中。创新政策应继续强化R＆D组织模式协同效应，激励企业加大独立研发投入，推动本地创新系统演化升级。
（4）激发技术改造与信息共享，增强创新吸收能力，推进企业独立研发
在中国城镇化由高速、粗放向内涵式发展的转变过程中，技术引进和技术改造都是企业技术能力提升的重要途径，并对企业独立研发能力的提升形成正向的促进作用。国外技术引进相比技术改造对企业生产能力和技术能力的直接促进作用更为明显，某种程度上反映出中国企业家和员工在创新方面缺乏“工匠精神”，更加注重短期的创新效率和效果，对企业长期技术积累与创新竞争重视不够。应依托创新服务平台等载体激励技术改造与信息共享，增强企业创新吸收能力的政策导向，使其更有利于现阶段中国各省市区企业创新能力的提升。
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