Araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) yatırımları ile firma performansı arasındaki etkileşim akademik alanda kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Ancak bu çalışmalarda, Ar-Ge ve Firma performansı ilişkisini açıklamak için çeşitli modeller önererek farklı bulgular üretmiştir. Bulgular arasındaki tutarsızlık, kısmen, bu ilişkinin karmaşık dinamiklerini tam olarak yakalayamayan geleneksel doğrusal modelleme yöntemlerinin kullanımındaki sınırlamalara bağlanabir. Bu çalışmada, G20 ülkelerinde 2000-2022 yılları arasında 31.205 firma ve 434.016 gözlem verisini kullanarak, literatürdeki farklılıkları uzlaştırmayı ve Ar-Ge performans ilişkisine daha kapsamlı bir bakış sunmayı hedefleyen Sigmoid (S) eğrisi modelini ele almaktadır. Bulgular, Ar-Ge yoğunluğu ile firma performansı arasında doğrusal olmayan bir ilişki olduğunu ve S-eğrisi modelinin geçerliliğini ortaya koymaktadır. Spesifik olarak, Ar-Ge-performans ilişkisi düşük Ar-Ge yatırımı seviyelerinde negatif bir eğim, orta seviyelerde pozitif bir eğim ve yüksek seviyelerde tekrar negatif bir eğim göstermektedir. Bu sonuçlar, Ar-Ge yatırımlarının firma performansı üzerindeki etkisinin yatırım seviyesine bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. Ayrıca çalışma, bu 3 aşamalı S eğrisi ilişkisinin düşük firma büyüklüğü ve düşük kaldıraç oranına sahip firmalar için tutarlı olduğunu ve bu tür firmaların Ar-Ge yatırımlarındaki artıştan özellikle etkilendiğini ortaya koymaktadır. Son olarak, bulgular bu ilişkinin hem gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler arasında hem de Anglo-Sakson ve Kıta Avrupası hukukunu takip eden ülkeler arasında geçerliliğini koruduğunu göstermektedir. Fakat bu ilişkinin Anglo-Sakson hukuk sistemini benimseyen ülkeler ve gelişmekte olan ülkelerde, Kıta Avrupası hukuk sistemini benimseyen ve gelişmiş ülkelere kıyasla daha belirgin olduğu görülmektedir.