产业集群成熟期技术创新扩散过程的博弈分析.pdf

2 0 0 8年第 1 1期 科技管理研究 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Ma n a g e me n t R e s e a r c h 2 o 0 8 N o 1 1 文章编号：1 0 0 0 7 6 9 5( 2 0 0 8 )1 1 0 2 2 4 0 4 产业集群成熟期技术创新扩散过程的博弈分析 汤长安 ( 1 中南大学商学院，湖南 长沙4 1 0 0 8 3 ； 2 湖南商学院，湖南 长沙4 1 0 2 0 5 ) 摘要：通过对技术创新在集群内部扩散过程的博弈分析， 加快技 术创新在集群 内扩散 的对策。 关键词：产业集群；技术扩散 ；博弈 中图分类号：F 0 9 1 3 5 4 在集群发展初期，由于群内企业规模较小，企业间的联 结不紧密，企业网络内的技术创新资源匮乏，从集群外部引 进技术创新是提升集群技术水平、加强集群竞争力的主要途 径。在集群发展成熟期 ，企业网络呈现出核心企业的非单一 性、企业横向联系密切、企业间基于信任的合作关系等特征。 群内企业间形成专业化分工，联结程度得到很大提高 ，核心 企业成为群内技术创新的扩散源，技术创新通过正式或非正 式的途径在集群内部得到迅速扩散。 1 产业集群成熟期技术创新扩散过程及特征 在集群成熟期，企业网络中的核心企业一般都具有较强 的研发能力，企业直接参与市场竞争，产品和技术的开发直 接关系到企业 的发展 ，企业从事 技术 研发也更有 积极 性 ，对 市场和技术方向的把握也更为准确，因此，核心企业有动力 和实力去开展那些制约企业发展的共性技术 、关键技术，甚 至基础知识的创新活动 ，成为集群内技术创新扩散的主要 扩散源，而集群 内的配套企业成为技术创新的主要接受 者 。在集群企业网络的视角下，集群内部技术创新扩散首 先是 由核心企业 向外围企业 的扩 散 ，而一旦企业 由于 采用 技 术创新而获得利润，集群内相类似的企业会在 自身利润最大 化的驱动下，积极通过合适途径获取技术创新，技术创新在 外围企业中得到扩散。 在产业集群成熟阶段，群内的大型核心企业成为技术创 新扩散的扩散源，众多的中小企业则是攻关技术成果的受让 者 。企业间形成的专业化分工与合作，使得集群企业网络 各结点的联结将更加紧密，技术创新资源的流动将更加频繁。 隐性的社会网络和人际关系网络等非正式网络体现出来的作 用也更加强大，隐性知识、技术、信息在集群内的流动，交 流也更为顺畅，这些都极大地促进了群内企业的技术创新扩 散速度和效率，提高了创新扩散绩效。 2 技术创新在集群 内部扩散的博弈分析 2 1 博弈模型的背景及假设 ( 1 )假设只有两家企业 ，一家是集群 内拥有技术创 新的 核心企业，表示为 H，一家是需要获得技术创新的相关配套 企业，表示为w。H有一项价值为 的技术( 可理解为企业 在此技术上的投入) ，将其应用后的利润为兀 ( H V 收稿 日期 ：2 0 0 8 0 31 4。修回 日期 ：2 0 0 8 0 50 5 构建了产 业集群成熟期技术创新扩散过程模式，提出了 文献标 识码 ：A 1 ) 。企业 w拥有应用此技术创新的要素优势。 ( 2 )此博弈为序贯博弈 企业 w首先行动L l J ，有3种策 略：第一种策略是通过大量的研发投入 ，自己创造和发展技 术创新；第二种策略是从企业 H那里买进技术创新，然后自 己将其应用；第三种策略是与企业 H签订合作协议，使其参 与到技术创新的应用过程中。 ( 3 )假定企业w独立创造及应用技术创新成功的概率为 P 觏( 0P H 。此时，企业 w 的期望收益为， 口P c 口兀，企业 H投入了价值为 的技术创新，我们假设此时技 术创新不再用作其它用途，企业 H的期望收益为( 1一 U P c 口兀 一 。 综上，这一博弈可用图 1的博弈树表示。 T I 。 0 图 1 技术 创新 由大 企业向外 围企 业扩散博弈树 在技术许可中，企业要协商技术产权的许可费用 P ，在 技术合作中，双方也要对技术创新应用后所带来的收益 的 分配比例，进行协商。为了解决协商问题，我们考虑比较简 单的博弈理论即纳什谈判解，同时选取企业 H拒绝谈判时双 方的支付为谈判的破裂点。 纳什定理认为，谈判的唯一理性解 U=( ， u ) 应该满足 ( u ， ， “ ) H( 在可行集内) ， ( u ， 1 , )口( “ 。 ， “ ) ( 不劣于冲突 点) ， 且使得( u 一u ， ) ( u 一Z ： ) 的值最大， 即： ma x ( u l u I ) ( u 2 一u 2 ) 通过上面的分析可知，当企业 w提出技术交易时，双方 协商交易价格为 P，如果企业 H同意交易，企业 w的支付为 P 口1 7一 P ， 企业 H的支付为 P ，若企业 H不同意，企业 w 的支付为P 口兀，企业 H的支付为 0 。当企业 w 提出技术 合作时，双方对收益的分配比例进行协商，若企业 H同意 合作， 它的支付为( 1 一 口( P H + P 一 P 尸 ) 口n ， 企业 w的支付为 口( P + P 一 P P ) 口兀， 若企业 H拒绝，其 支付为0 ，企业 w 的支付为 P 。 口兀。所 以纳什谈判解分别 满足 ： m a x ( P 耽口HP P 研口兀) 口P I pI m a x ( 1 一 口( 尸 H+ P W 2 一P H P W 2 ) 口 一 口 f - 1 f ， l ( P H + P W 2 一 P H P W 2 ) 口n P W l 口兀 分别对、求解得 ： P=( P 一P w 1 ) 兀 2 ， = P w 1 口n+( P H + P W 2 一 P H P w 2 ) 口H v 2 ( P H + P w 2 一 P P )口n 根据 、 可把不同情况下双方的支付向量表示为： 当企业 w选择自主创新和当企业 H拒绝与企业 w进行 技术交易或合作时，企业 w 和企业 H的支付向量为： P W 。 口H， 0 ； 当企业H同意与企业 w进行技术交易时，两者的支付向 量为： ( P + P W 2 ) 口1 7 2， ( P 一 P w 1 )口n 2 ； 当企业 H同意与企业 w进行技术合作时，两者的支付向 量 为： r P w l 口n +( P H+P W 2 一P H P )口Hv 2 1 1 ( P H + 一 P H P W 2 ) 口 H P w l 口 n v 2 f L ， J 2 3 模型 的分析 - 由于 JP W 2 P w 1 ， 所以( P w l + P W 2 )口兀 2P w l 口兀， ( P W 2 一 P )口兀 2 0 ， 因此对于企业 w来说，技术交易优于 自助 创新，而当企业 w选择技术交易时，同意交易是企业 H的理 性选择 。 当( 1 一尸 ) 口 口H V时， 即( 1一P )口P H口Wl - I 时： P w l 口n +( P H+P W 2一P H+P W 2 )口H V 2 ( P w 1 + P )口1 I 2 P H+P W 2一P H JP W 2 )口n P w l 口n 1 2( P W 2一 P w ) 口I I 2 所以此时， ( 技术合作，同意)是此博弈的最优均衡 ； 而当( 1 一P ) 口P WH时， ，两企业将进行技术合作，反之 ， 当( 1一 P ) 口P 0时， ， 所以兀值越大，技术交易的价格 P越大，企业 w更倾向于选 择与企业 H进行技术合作；然后由于 ， 1 ， 、 一 ( u 所以 值越小 ，企业 w在分享收益时所得比例越大，此 时技术合作对其更有利。技术创新 自身的价值 、市场价值 n一定时，当P 眈较大即企业 w 的学习能力比较强时，它更 愿意通过技术交易从企业 H那里获得新技术，因为若企业 w 的学习能力强，其独 自应用技术创新成功的可能性很大，所 以，通过技术交易获取新技术而独享技术创新带来的收益是 其理性的选择。当企业 H在企业w 的要素条件下应用技术创 新成功的可能性较大时，即 尸 值较大，此时企业 w倾向于 选择与企业 H进行技术合作，因为较大 P 值使得两企业合 作成功的可能性大大增加 ，所以技术合作显得更加有利。 2 4 合作 伙伴 的选择 以上的模型中，我们假设对同一技术只有一家企业需求 且只有一家企业供给，而在实际集群内部往往会更复杂一些， 核心企业拥有的技术创新可能有多家企业需求，或者几家核 心企业都拥有外围企业所需的技术创新。此时，核心企业和 外围企业将在这些潜在的伙伴中进行选择，以使 自己获取更 大的收益。核心企业 与外 围企业的收益分别 表示为 兀 兀 ，下面用上述模型来解决伙伴选择问题。 在采取技术交易的方式下，因为a 兀 e3 P = 0 ， a n O P 们 ：一n 0 ， 所 以，技术交易时，外围 企业不考虑核心企业 的 值，这一点是很显然的。而核心 企业更希望将 自己的新技术卖给当前技术水平差 ，但技术学 习能力强的外围企业 ；在技术合作的方式下 ，由于a n O P 汤长安：产业集群成熟期技术创新扩散过程的博弈分析 =( 1 一P ) 2口n 0， 8 nH 0 P m =一n 2 0 ， 所以此时外围企业更愿意与P 值较大的 核心企业合作，即更愿意与熟悉 自己的核心企业进行合作， 而核心企业还是更愿意与初始技术能力低但技术学习能力强 的外围企业进行合作。所以，在技术创新扩散方式还未确定 的情况下，核心企业会选择初始技术能力差但学习能力强的 外围企业作为新技术的接受对象；外围企业的收益与核心企 业P 的关系可用图2来表示，外围企业会根据 自己的技术学 习能力 ( P ) 、技术创新的性质 ( 、兀)选择对 自己较熟 悉，即 值较高的企业作为新技术的扩散源，以增加与之 进行技术合作的可能性，若备选核心企业都符合进行技术合 作的条件，外围企业会选择 最高的核心企业。 2 5 技术交易价格和合作收益分配的影响因素 由公式可以得出a P a =H 2 0， O P O 盯=H 2P n， 所以O P O n =( P 一P ) 20 。可以看 出，技术交易的价格随着外围企业的技术学习能力 P 既和技 术创新应用后收益n的提高而提高，随着外围企业初始技术 水平 P 的提高而降低。 P I I 2 ( I - P ) P u 图2 企业 w收益与 P 值的关系 由公式可以得出： O f O P n：1 ( P H +P W 2 一P H P W 2 ) 0 ； o f o H =W2 ( P H +P W 2 一 P H P W 2 ) n 0 o f =一 丽 o ； o f o P = ( 1一P H ) ( VP w 1 口7 r ) 2 r r ( P H+P W 2一 P H P W 2 ) 。 o f l O P H= ( 1一P W 2 )( VP w l 口丌) 2 仃( P H+JP W 2一 P H P W 2 ) 由于兀 V1 ，所以： ( P H+ P w 2 一 P H 尸 W 2 ) 2 仃( P H+P 聊 一 P H P W 2 ) 2 ( P H 4 - P W 2 一P H P w 2 ) V 由此，当两企业进行技术合作时，收益分配比例，的大 小与下列因素有关： ，的大小随外围企业初始技术水平 P ， 的增加而提高，如 果外围有较强的自主研发能力，那么它就不会受制于对合作 的依赖； f 的大小随着技术创新 自身价值 y的增加而降低， 由于此项技术创新是外围企业的研发结果，而当技术创新较 先进、复杂时， 其收益分配比例必然就会较高； f 的大小随着 技术创新应用后的收益 仃的增加而提高，一项技术创新若得 不到应用，其价值难以体现，而两企业的合作中，在技术创 新自身价值 V 一定的情况下，其应用后的收益 仃很大一部分 是由外围企业来完成的，所以随着 7 r 得增加，外围企业收益 分配比例必然会得到提高；通过、可以看出，外围企业 自身学习能力 P 、核心在外围企业的要素条件下应用技术 创新成功的概率 P 两个因素对收益分配比例，大小的作用方 式受外围企业初始技术状况 P ， 、技术创新自身价值 和技 术创新应用后的收益 丌影响。另外，通过式可以看出，收 益分配比例，的大小受外围企业初始技术能力 P 影响最大， 其次是技术创新自身的价值和其应用后的收益，也就是说收 益分配比例，的大小受外围企业初始技术能力的影响最大。 3 产业集群成熟期技术创新扩散过程模式 根据上面的分析，我们构建产业集群成熟期技术创新扩 散过程模式，如图3 所示： 技术创新扩散主 体的确定 核 、 获 取 I 初 始 技 术 能 力 L 表 达 外 f 塞 1I1 f 星 表 达 一 对 外 围 企 业 的 熟 悉 程 度 I 获 取 - 、 技术创新扩 散方式 的确 定 ( 外围企业 ) 外 围企业的技术 核心企业对外围 技术 刨新的 技术创新应 用 学习能力 企业的熟悉程度 自身价值 后带来 的收益 技术交 易， 技术合作 J 技术创新在外围企业中的实施 I l I J 技术创新在外围企业中 的进一步扩散l I l 。 l _ I 图 3 产业集群成熟期技术创新扩散过程模式 在技术创新由集群内的主要扩散源 ( 核心企业)向外围 企业的扩散过程中，首先是两类企业间的互选以确定技术创 新扩散主体，在这个过程中核心企业会选择初始技术能力差 但学习能力强的外围企业作为新技术的接受对象，而外围企 业会选择对自己最熟悉的核心企业；在技术创新的扩散主体 确定之后，便进入技术创新扩散方式的选择阶段，在这一阶 段外围企业会根据 自身的技术学习能力、核心企业对 自己的 熟悉程度、技术创新的自身价值及技术创新应用后所能带来 的收益对技术创新的扩散方式做出选择。若选择技术交易的 方式，即从核心企业那里买进技术创新，然后 自己将其应用， 双方会通过协商确定技术交易价格，而技术交易价格随着外 围企业的技术学习能力和技术创新应用后收益的提高而提高， 随着外围企业初始技术水平的提高而降低。若选择技术合作 的方式，即核心企业参与到外围技术创新的应用过程中，双 方共享对技术创新应用带来的收益，在这种方式下，双方事 先确定收益的分配比例，其中外围企业收益分配比例的大小 随外围企业初始技术水平、技术创新应用后的收益的增加而 提高，随着技术创新自身价值的增加而降低，分配比例的大 小受外围企业初始技术能力的影响最大；技术创新扩散方式 确定后，新技术便在外围企业中得到应用，若某一外围企业 因采用某项技术创新获得利润，这一企业对技术创新的采用 便在集群内部起到了积极的示范作用，加之集群环境的特殊 性 ，技术创新会通过外围企业间的模仿很快扩散下去。技术 创新在成熟产业集群外围企业中的扩散与在产业集群初期企 业间的扩散过程模式相似，且由于在成熟产业集群中，若因 某一外围企业技术创新的采用能使其所在的整条生产链上的 企业受利，那么这些企业便有帮助其采用技术创新的动机， 汤长安 ： 产业集群成熟期技术创新扩散过程的博弈分析 2 2 7 在这种情况下，技术创新的扩散速度有加快的趋势。 4 集群成熟期技术创新扩散的对策 4 1 地 方 政 府 层 面 核心企业的领导地位以及企业之间的分工协作网络主导 了 产业集群成熟期的发展，地方政府应退出对市场和企业生 产经营的直接干预，而转为有选择地对企业的研发活动给予 奖励和创新扩散环境的营造上。是要辅助核心企业进行技 术创新研发。地方政府可以通过资助项 目经费和减免税收等 政策对核心企业的技术研发活动给予支持。对于资助给企业 进行技术研发的经费，政府要进行监督管理 ，以保证这些经 费使用于既定的研究方向 j 。二是要促进共性技术成果的共 享。地方政府的政策 目标应在更广泛的范围内促进产业集群 整体技术水平的提高和经济的发展，对于其资助的技术研发 活动要通过一定的制度和契约保证研发成果的产业集群共享。 在重大技术攻关项 目中，政府出资占一定比例，但 占比例不 是要企业给政府部门回报 ，而是规定要将这项技术给其他企 业共用。三是要营造有利于技术创新扩散的环境。区域创新 扩散环境 ( 包括基础设施、公共产品等硬环境和政策法规、 文化、诚信、社会服务等软环境)对于技术的研发和扩散具 有重要意义，直接关系到技术创新扩散的绩效，需要政府、 企业等系统乃至整个社会的共同努力，地方政府要发挥领导 和组织作用，制定详细的工作计划逐步加以推进。 4 2企 业层 面 ( 1 )转变企业观念。集群中的企业的首先要转变观念 ， 认识到实现技术创新扩散是企业发展的高层次技术进步之路。 企业家要加强自身的学习，真正认识到创新扩散对企业发展 的重要性 ，培养强烈的创新意识，要充分认识技术的中心作 用，识别、捕捉市场与技术机会，充分运用有市场需求的新 产品、新工艺、新技术、新材料、新设备，在较短的时间内 通过采用扩散技术实现工业化生产，将新产品推向市场。 ( 2 )提高企业技术创新能力。强化创新意识，构筑企业 的技术创新体系，提高企业创新能力是集群创新和集群创新 扩散能力的基础。企业要制订明确的发展战略和创新战略 ， 建立研发机构 ，加强与其他相关研发机构的交流与合作 ，建 立人才激励体系， 加大对创新的投入。 ( 3 )培育企业间的合作竞争意识。集群企业所面临的一 个重要问题就是如何在竞争与合作之间寻找平衡点，竞争能 促使企业提高效率 ，改进产品质量和创新，但过度竞争又会 使企业家心力交瘁 ，阻挠学习和创新，所以在集群中加强合 作很有必要。竞争合作也应该体现于集群中上下游企业间的 互动上，即无论是横向的还是纵向的企业都需要树立竞争合 作意识。 ( 4 )确定合理的技术定位。集群的和谐与否取