The Moderating Effect of Design-engineering Capability on the Relationship between Firms' Innovation Activity and Financial Performance

Jisoo Hur, Giwon Kim, 황준석, Keungoui Kim (2024) · IEEE International Conference on Technology Management, Operations and Decisions · DOI ↗

본 연구는 신제품 개발 (NPD) 과정에서 design 과 technology 를 조직적으로 통합하는 design-engineering capability 가 기업의 혁신 활동을 재무성과로 전환하는 효과를 양의 방향으로 조절한다는 가설을 검증한다. DISCERN database 의 미국 상장기업 1,659 사 패널 (19802015, firm-year 15,617 관측) 에 panel GLS + AR(1) 추정 결과, design-engineering capability (DE_CAP, 한 해에 design 특허·technology 특허 양쪽에 모두 등재된 inventor 수) 는 logROA 에 직접 양의 효과 (β=0.0300.031, p<0.01), PATENT_STOCK × DE_CAP 상호항도 양 (β=0.00002, p<0.05) 으로 H1·H2 모두 지지. 함의는 designer-engineer 양측을 잇는 design engineer 의 전략적 인적 자원 가치다.

RQ: NPD 에서 design 과 technology 를 조직적으로 통합하는 design-engineering capability (design engineer 수로 측정) 가 기업의 혁신 활동 (특허 stock) 이 재무성과 (ROA) 로 전환되는 관계를 어떻게 조절하는가?
방법론: panel-gls-regression (cross-sectional time-series, panel-specific ar1-autocorrelation), 특허 분석 (design + utility/technology 양쪽), 조절 분석 (centered interaction term), 디자인 엔지니어링 proxy (PATSTAT inventor 수)
데이터: DISCERN database (Arora–Belenzon–Sheer 2021), 미국 본사 상장기업 1,659 사, 1980~2015, firm-year 15,617 관측, Compustat + PATSTAT 결합, NAICS 2-digit 산업 더미
주요 발견: (1) DE_CAP → logROA 직접 양 (Model 3: β=0.031, p<0.01; Model 4: β=0.030, p<0.01), H1 지지. (2) PATENT_STOCK × DE_CAP 상호항 양 (Model 4: β=0.00002, p<0.05), H2 지지. (3) PATENT_STOCK 도 직접 양 (β=0.0002~0.0004, p<0.01). (4) 통제변수 EMP·XRD·CITATION·PUB_STOCK 모두 1% 유의 양.
시사점: 단순 R&D 투입 증가보다 design 과 engineering 을 잇는 인적 자원 (design engineer) 확보와 cross-functional collaboration 환경 조성이 혁신을 재무성과로 전환하는 핵심 메커니즘이다.

PATENT_STOCK 이 logROA 에 미치는 효과가 DE_CAP 의 low / medium / high 수준에 따라 차별적으로 강화되는 interaction plot.

요약

NPD 의 시장 성공은 기술적 실현성 (development side) 과 사용자 정합성 (market side) 의 동시 충족을 요구한다. 기존 문헌은 design 과 technology 의 상호 보완성을 잘 정립했고 (Rubera & Droge 2013; Gemser & Leenders 2001), 산업 디자이너 통합이 firm performance 와 양의 상관임을 보였지만, 두 영역을 조직 차원에서 통합하는 역량 자체 의 정량 측정과 효과 추정은 부재했다. 본 연구는 이 통합 역량을 design-engineering capability 로 개념화하고, design 과 technology 특허 양쪽에 inventor 로 등재된 design engineer 수를 proxy 로 사용한다 (Hong et al. 2005). 이는 resource-based view 의 인적 자본 차원에서 design–engineering 통합 지식을 측정한 첫 대규모 시도다.

DISCERN database (Arora–Belenzon–Sheer 2021) 로 미국 본사 상장기업의 모회사 단위 특허 portfolio (private + publicly-owned subsidiaries 포함) 를 구성하고, Compustat 의 재무 정보, PATSTAT 의 inventor·forward citation 을 결합해 1980~2015 firm-year 15,617 관측을 얻는다. PATENT_STOCK 은 design + utility 특허 출원 누적, DE_CAP 은 양쪽 특허에 동시 등재된 inventor 수, 종속변수는 logROA. R&D 관련 변수 (PATENT_STOCK·CITATION·XRD·PUB_STOCK) 는 3년 lag, 인적자원 변수 (EMP·DE_CAP) 는 시차 없이 포함. Breusch–Pagan 과 Wooldridge test 로 이분산·자기상관 확인 후 panel GLS + panel-specific AR(1) 적용. PATENT_STOCK 과 DE_CAP 는 centering 후 상호항 생성으로 다중공선성 완화.

결과 (Table I) 는 네 단계 모델 위계로 제시된다. Model 1 (controls only) → Model 2 (+PATENT_STOCK) → Model 3 (+DE_CAP) → Model 4 (+ 상호항). 모든 통제변수 (EMP β=1.39, XRD β=0.54~~0.79, CITATION β=0.013~~0.033, PUB_STOCK β=0.029~~0.044) 가 1% 유의 양. PATENT_STOCK 은 일관되게 양 (β=0.0002~~0.0004, p<0.01). DE_CAP 도 Model 3·4 에서 1% 유의 양 (β=0.030~0.031) 으로 H1 지지. Model 4 의 PATENT_STOCK × DE_CAP 상호항이 5% 유의 양 (β=0.00002) 으로 H2 지지. interaction plot 은 design engineer 가 많은 firm 일수록 patent stock 증가가 firm performance 에 더 큰 boost 를 주는 differential slope 를 시각화한다. 황준석 그룹의 4기-5기 patent inventor network·design innovation 라인의 일환으로, The role of design engineers: Evidence from intra-firm knowledge and collaboration networks 와 동일 데이터셋·동일 design engineer 정의를 공유하는 자매 작업이다.

핵심 결과

변수	Model 1	Model 2	Model 3	Model 4
EMP	1.390 ***	1.239 ***	1.334 ***	1.333 ***
XRD (R&D 지출)	0.542 ***	0.788 ***	0.645 ***	0.646 ***
CITATION (forward)	0.013 ***	0.033 ***	0.016 ***	0.016 ***
PUB_STOCK (과학 출판)	0.044 ***	0.029 ***	0.041 ***	0.041 ***
PATENT_STOCK	—	0.0004 ***	0.0002 ***	0.0002 ***
DE_CAP	—	—	0.031 ***	0.030 ***
PATENT_STOCK × DE_CAP	—	—	—	0.00002 **

종속: logROA; 표본 1,659 firms × 35 years = 15,617 firm-year (1980~2015)
*** p<0.01, ** p<0.05; 표준오차 괄호; 모든 모델에 NAICS 2-digit 산업 더미 포함
추정: feasible GLS, panel-specific AR(1), 이분산·자기상관 보정

방법론 노트

핵심 식별은 centered interaction 을 통한 조절 분석:

\log ROA_{i,t} = \alpha + \beta_1 \text{PATENT\_STOCK}_{i,t-3} + \beta_2 \text{DE\_CAP}_{i,t}

+ \beta_3 (\text{PATENT\_STOCK}_{i,t-3} \times \text{DE\_CAP}_{i,t}) + \gamma' X_{i,t} + \delta_j + \varepsilon_{i,t}

여기서 $X_{i,t}$ 는 통제벡터 (EMP, XRD, CITATION, PUB_STOCK; XRD·CITATION·PUB_STOCK 도 t-3 lag), $\delta_j$ 는 NAICS 2-digit 산업 고정효과. $\beta_3 > 0$ 이 H2 의 positive moderation 을 의미. centering 은 PATENT_STOCK 과 DE_CAP 를 표본 평균으로 빼서 상호항과의 다중공선성을 줄인다.

DE_CAP proxy 의 구성 절차: (1) 표본 firm 의 모든 design 특허 + utility 특허 수집, (2) PATSTAT inventor 정보 매칭, (3) 한 firm-year 내에서 design 과 utility 양쪽 에 inventor 로 등재된 개인을 design engineer 로 식별, (4) 그 수를 firm-year 단위로 합산. 이는 Hong et al. (2005) 의 design engineer 가 designer 와 engineer 사이의 boundary spanner 역할을 한다 는 organization 학 정의를 quantifiable IPC-mediated proxy 로 operationalize 한 것. 추정 절차는 panel data 의 이분산 (Breusch–Pagan test) 과 자기상관 (Wooldridge test) 진단 후 panel-specific ar1-autocorrelation 을 가진 feasible cross-sectional time-series GLS 채택. AR(1) 은 firm-specific 동적 종속을 흡수해 cross-sectional·time-variant endogeneity 모두에 부분적 대응. 3-year lag 는 patent 출원과 시장 성과 사이의 published evidence (Ernst 2001) 와 정합.

연구 계보

이론 기반은 design–technology 상보성에 대한 Rubera & Droge (2013), Gemser & Leenders (2001), Walsh et al. (1992), Verganti (2009) 의 design-driven innovation 전통과, Hong et al. (2005) 의 design engineer 역할 변화 문헌. 측정 전략은 Arora–Belenzon–Sheer (2021) 의 DISCERN database 와 Bloom & Van Reenen (2002), Hagedoorn & Cloodt (2003) 의 특허 기반 혁신 성과 측정 라인을 따른다. resource-based view (Barney 1991) 의 인적 자본 차원으로 design–engineering 지식 통합을 위치시킨다. 황준석 의 4기 (2020-2023) patent inventor network·design innovation 라인에 속하며, The role of design engineers: Evidence from intra-firm knowledge and collaboration networks 와 자매 작업으로 동일 DISCERN+PATSTAT 데이터셋, 동일 design engineer 정의를 공유한다. 직속 후속 작업은 design engineer 의 intra-firm collaboration network 내 위치 를 보는 The role of design engineers: Evidence from intra-firm knowledge and collaboration networks.

인접 그래프

1-hop 이웃 12개

인물 4
방법론 3
개념 1
주제 1
수록처 1
분류 1
논문 1

휠 = 확대/축소 · 드래그 = 이동 · hover = 라벨 · 클릭 = 페이지 이동

이 문서를 가리키는 페이지

논문 (1)

The role of design engineers: Evidence from intra-firm knowledge and collaboration networks

인물 (1)

황준석