（技术经济及管理专业论文）共同研发活动的经济分析.pdf

中文摘要 由于高科技产业竞争激烈，产品的生命周期短，独自开发新产品所需的研 发费用甚巨，且风险大。因此，近年来研发策略联盟( r e s e a r c hj o i n tv e n t u r e ， r j v ) 似乎已成为全球竞争策略上的趋势，厂商在面临日益激烈的市场竞争下， 且基于本身资源或能力的不足，希望透过策略联盟所形成的合资、共同研发等方 式，结合各自稀有的有限资源，共同分担研发所需的成本及风险，以降低生产成 本或开发新产品，而确保自己在市场的竞争优势。 首先，本文修改a t a l l a h 对外溢系数所作的对称性假设，使理论模型更贴近 经济现实；本文除了希望能对外溢效果、研发产出与合作研发之间的关系能有更 进一步的认识外，对于合作研发结构( 包括不合作、一般合作、水平合作、垂直 合作) 的比较与选择也加以探讨。 关于各外溢效果在不同合作研发模式下对研发产出的影响，本研究结果发 现，在各种情况下，垂直外溢程度的增加对研发产出与社会福利都有正面的效果； 而水平外溢的增加，在厂商之间进行水平或一般合作的情况下，对研发与社会福 利的影响也是正面的；只有在垂直合作或厂商之间完全没有合作关系的情况下， 水平外溢对研发产出与社会福利的影响有可能是负面的。 另外，在不同外溢特性下，对于合作研发模式的选择，本文有以下结论：在 大部分的情况下，一般合作研发模式可将大部分研发的竞争外部性内化，故就研 发产出而言，优于其它合作研发模式，且最接近社会最优。若外溢效果普遍相当 小时，垂直合作研发模式优于其它研发模式，且最接近社会最优( 在完全无外溢 的情况下，甚至等于社会最优) 。 然后，本文则将w a n g 模型架构作延伸，并考虑r j v 厂商与非i u v 厂商间外溢 效果( s p i l l o v e re f f e c t ) 的存在。故理论模型假设寡占市场内有疗家厂商，其中k 家厂商设立共同研究室从事研发；而其余( 玎七) 的厂家不加入此研发联盟，但 却可以透过外溢效果，使本身的单位生产成本下降，而下降的幅度不如r j v 厂商 多。并将依r j v 厂商创新的幅度区分为重大创新( d r a s t i ci n n o v a t i o n ) 与非重大创 新( n o n d r a s t i ci n n o v a t i o n ) 二种。探讨当考虑外溢效果时，分别分析在这二种情 况下，r j v 厂商与非i u v 厂商间授权行为的可行性? 若双方有授权行为发生时， 何者是r j v 厂商的最优授权策略? 另外，外溢效果对r j v 厂商与非i u v 厂商的均 衡利润以及最优固定权利金费用与单位权利金比率有何影响? 以及r j v 厂商的 均衡合作规模? 并与社会最优合作规模作比较。 本文研究结果显示：( 1 ) 若创新为重大创新时，r j v 厂商将不会授权给非 r j v 厂商。( 2 ) 若创新为非重大创新时，r j v 厂商的最优授权策略为单位权利金 授权方式。( 3 ) 若创新为非重大创新时，r j v 厂商与非i u 厂商的均衡利润以及 最优的固定权利金费用与单位权利金比率会随外溢效果增加而减少。( 4 ) 若创 新为非重大创新时，r j v 厂商的均衡合作规模小于社会最优合作规模。 最后，由于有限理性与交易成本的存在，使得研发合作契约在本质上便是一 种不完全契约；更重要的是，契约当事人在收到适当的研发报酬前，进行必要的 投资以方便契约的履行，可以想见的是，研发合作契约的不完全性，容易诱使一 方当事人利用信息不对称，攫取其它当事人投资的准租。 如何让不完全研发合作契约降低或消除当事人之间信息的不对称，以消除不 利研发投资的机会主义行为，将是科技管理的重要议题之一。本文的目的便是依 据研发合作的特性，尝试利用不完全契约的架构，探讨并建立研发合作契约机制 设计的理论模型。 首先，我们在当事人允诺事后不进行再协商的假设下，引入“由研发单位先 宣告类型厂商再决定是否挑战”的序贯机制。在此机制中，整个机制的完美均衡 为：( 诚实宣告， 接受，挑战) ) ，双方可以依照彼此的真实类型来决定交易内容， 且研发投资的贝氏n a s h 均衡也等于最优的水平。 再者，当厂商与研发单位不允诺不进行再协商时，机制设计便需要考虑再协 商所产生的效应。我们证明在契约中设计由厂商与研发单位同时显示类型，再加 上r u b i n s t e i n 式的非合作议价博弈，可以诱使显示机制的n a s h 均衡为( 诚实宣告， 诚实宣告) ，但双方事前的研发投资却低于最优水平。 关键词：研发活动合作研发外溢效果专利授权研发合作契约 a b s tc t b e c a u s eo ff i e r c ec o m p e t i t i o ni nh i g h - t e c hi n d u s t r i e s ，l i f e c y c l eo fp r o d u c ti s s h o r t ，a n ds e l f - d e v e l o p m e n to fn e wp r o d u c t si so fv e r yh i g hc o s ta n dr i s k s t h e r e f o r e ， r e s e a r c hj o i n tv e n t u r eh a sb e c o m eg l o b a l l yc o m p e t i t i v es t r a t e g yt r e n dr e c e n t l yi nf a c e o fi n c r e a s i n g l yf i e r c em a r k e t c o m p e t i t i o na n ds c a r c er e s o u r c e so rc a p a c i t y ， m a n u f a c t u r e r sh o p et oe n s u r et h e i rc o m p e t i t i v e n e s si nt h em a r k e tt h r o u g hr e s e a r c h j o i n tv e n t u r ef o r m e db ys t r a t e g i ca l l i a n c e s f i r s to fa l l ，t h ep a p e rm o d i f i e sa t a l l a h ss y m m e t r ya s s u m p t i o n so nt h es p i l l o v e r c o e f f i c i e n t ，s ot h a ti tm a k e st h et h e o r ym o d e lc l o s e rt oe c o n o m i cr e a l i t y ；b e s i d e s f u r t h e ru n d e r s t a n d i n gt h es p i l l o v e re f f e c t ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nr & d o u t p u t sa n d r & dc o o p e r a t i o n , t h ep a p e ra l s od i s c u s s e st h ec o m p a r i s o na n ds e l e c t i o no fr & d c o o p e r a t i o n s t r u c t u r e ( i n c l u d i n gi n c o r p o r a t i o n ，g e n e r a lc o o p e r a t i o n ，h o r i z o n t a l c o o p e r a t i o na n dv e r t i c a lc o o p e r a t i o n ) ， o nt h es p i l l o v e re f f e c t so ft h er & do u t p u t su n d e rd i f f e r e n tm o d e so fr & d c o o p e r a t i o n ，t h ep a p e rf i n d st h a tt h ei n c r e a s eo fv e r t i c a ls p i l le x t e n th a sap o s i t i v e e f f e c to n o u t p u ta n ds o c i a lw e l f a r e ；u n d e rt h ec i r c u m s t a n c eo fg e n e r a lo r h o r i z o o n t a lc o o p e r a t i o n ，t h ei n c r e a s eo fh o r i z o n t a ls p i l l o v e ra l s oh a sa p o s i t i v ei m p a c t o nr & do u t p u ta n ds o c i a lw e l f a r e ；o n l yi nt h ec a s eo fv e r t i c a lc o o p e r a t i o no rn o c o o p e r a t i o nb e t w e e nm a n u f a c t u r e r s ，t h eh o r i z o n t a ls p i l l o v e rm a yh a v ean e g a t i v e i m p a c to nr & do u t p u ta n ds o c i a lw e l f a r e m o r e o v e r ，w i t hd i f f e r e n ts p i l l o v e rc h a r a c t e r i s t i c s ，t h ep a p e rh a st h ef o l l o w i n g c o n c l u s i o n0 1 1t h ec h o i c eo fr & d c o o p e r a t i o n ：i nm o s tc a s e s ，g e n e r a lc o o p e r a t i o n m o d e lc a i lm a k et h e e x t e r n a lc o m p e t i t i o no fm a j o r i t yr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t i n t e r n a l ，s og e n e r a lr & dc o o p e r a t i o nh a sa d v a n t a g e so nt h er & d o u t p u t st h a no t h e r m o d e l s ，a n di ti sc l o s e s tt ot h es o c i a lo p t i m u m i ft h es p i l l o v e re f f e c t sa r eg e n e r a l l y s m a l l ，v e r t i c a lc o o p e r a t i v er&dm o d e li ss u p e r i o rt oo t h e rm o d e l s i ti sc l o s e s tt ot h e s o c i a lo p t i m u m ( u n d e rc o m p l e t e l yn os p i l l o v e rc i r c u m s t a n c e ，e v e ne q u a l st os o c i a l o p t i m u m ) t h e n ，t h ep a p e rw i l le x t e n dt h ef r a m e w o r ko fw a n g ( 19 9 8 ) m o d e la n dc o n s i d e r t h ee x i s t e n c eo f s p i l l o v e r e f f e c tb e t w e e nr j vm a n u f a c t u r e r sa n dn o n r j v m a n u f a c t u r e r s d i v i d et h er a n g eo fm a n u f a c t u r e r s i n n o v a t i o ni n t od r a s t i ci n n o v a t i o n a n dn o n - d r a s t i ci n n o v a t i o n w h e n c o n s i d e r i n gt h es p i l l o v e re f f e c t s 。i ta n a l y z e st h e f e a s i b i l i t y o fa u t h o r i z a t i o nu n d e r t h e s et w oc i r c u m s t a n c e s b e t w e e nr j v m a n u f a c t u r e r sa n dn o n - r i vm a n u f a c t u r e r s i fb o t hs i d e sh a v ea u t h o r i z a t i o na c t i o n w h a ti st h eo p t i m a la u t h o r i z e ds t r a t e g y ? i na d d i t i o n ，w h a ti n f l u e n c ed o e ss p i l l o v e r e f f e c th a v eo ne q u i l i b r i u mp r o f i to fr j v m a n u f a c t u r e r sa n dn o n r t vi l l a n u f a c t l l 玎j r s a n dt h ei n f l u e n c eb e t w e e nt h eo p t i m a lf i x e dp r e m i u ma n d u n i tp r e m i u mm t i o ? a sw e l l a st h ee q u i l i b r i u m c o o p e r a t i o ns c a l eo fr j vm a n u f a c t u r e r s ? t h er e s u l t so ft h i s s t u d ys h o wt h a t ：( i ) i ft h ei n n o v a t i o ni sd r a s t i c r w m a n u f a c t u r e r sw i l ln o tg r a n ta u t h o r i t yt on o n - r j vm a n u f a c t u r e r sn o n m a n u f 犯t u r e r s ( 2 ) i ft h e i n n o v a t i o ni sn o td r a s t i c ，t h e o p t i m a la u t h o r i z e ds t r a t e g yo fr j v m a n u f a c t u r e r sl st oa u t h o r i z eu n i tp r e m i u m ( 3 ) i ft h ei n n o v a t i o ni sn o td r a s t i c t h e e q u i l i b r i u mp r o f i to fr j vm a n u f a c t u r e r sa n dn o n i l i vm a n u f a c t u r e r s ，a n dt h e o p t i m a l f i x e dp r e r m u ma n du n i tp r e m i u mr a t i od e c r e a s ew i t hi n c r e a s i n gs p i l l o v e r e f f e c t f 4 ) i f t h er e n o v a t i o ni sn o td r a s t i c ，t h ee q u i l i b r i u mc o o p e r a t i o n s c a l eo fr j vm a n u f a c t l 鹏r s ， i sl e s st h a no p t i m a ls o c i a lc o o p e r a t i o ns c a l e f i n a l l y , t h ee x i s t e n c eo ft h el i m i t e dr a t i o n a l i t ya n dt r a n s a c t i o nc o s tm a k e st h e r & d c o o p e r a t i o nc o n t r a c tb e e na ni n c o m p l e t ec o n t r a c t ；m o r ei m p o r t a n t l y b e f o r e r e c e w m ga p p r o p r i a t ec o m p e n s a t i o n ，t h ep a r t i e so ft h ec o n t r a c tm a k en e c e s s a r y i n v e s t m e n t st of a c i l i t a t et h ep e r f o r m a n c eo fac o n t r a c t t h ei n c o m p l e t e n e s so fr & d c o o p e r a t l o ne a s i l yi n d u c e sap a r t yt om a k et h eu s eo fi n f o r m a t i o na s y m m e t r yf o rt h e q u a s ir e n ti n v e s t e db yt h eo t h e rp a r t y k e y w o r d s ：r & d ，r e s e a r c hj o i n tv e n t u r e ，s p i l l o v e re f f e c t ，l i c e n s i n gp a t e n t s ， r & d c o o p e r a t i v ec o n t r a c t 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞盗苤堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作丁明确的说明并表示了谢意。 学位论文 乍者魏书2 五签字日期 年月臼 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解：叁鲞盘堂 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权基盗盘茎可以将学位论文的全部或郝分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 曼 签字目期：- o0 7 年牟月目 导师签名： 7 荔影关 工 签字日期：如7 年 牛月 目 天津大学博士论文 1 1 前言 第一章绪论 技术变革的加快、产品生命周期的缩短以及市场竞争的加剧使得大多数企业 的生存环境发生了剧烈变化，及时进行技术创新并且对其商业化是企业生存和发 展的关键。人们过去强调在企业内部开发新产品和新技术，而今越来越意识到仅 依靠企业内部有限的知识和资源进行研发将变得日益困难。于是，一些企业纷纷 把视角转向外部，寻求与其他企业合作，以获取共同的或互补的技术创新目标。 在此背景下，理论界人士和产业界人士对独立企业之间的技术合作表现出越来越 浓的兴趣。 所谓的合作研发，就是若干独立企业或( 和) 科研院所为取得共同的创新目 标而共享核心技术能力的联合知识生产行为。由于在理论和实践上的重要性，合 作研发很早就受到理论界和实业界的关注。不同学者从不同的角度对合作研发现 象进行了研究。 1 2 研究问题的提出 本文之所以关注合作研发，是因为技术的发展趋势和企业技术创新模式的演 变预示着合作研发将成为企业知识生产的个重要组织形式。 除了市场方面的原因之外，技术自身的发展趋势以及相应的技术创新模式的 演变都应是导致企业之间合作研发现象日益普遍的深刻原因。对这些问题的考察 有助于我们理解近年来合作研发实践和理论研究的蓬勃发展。 ( 1 ) 技术的发展趋势 技术的发展趋势有很多，但从创新角度看，主要集中于两个方面：同质性在 增强、融合度在增加。 技术的同质性在增强 技术的最新发展趋势之一就是同质性越来越明显，并由此导致技术竞争更加 激烈。现代高科技产业，不论是半导体、电子还是通信设备、生物技术、新材料 技术等，并不需要像传统产业那样的大规模基础设施，即使需要，筹措到最新的 第一章绪论 制造装备也不会有太大的难度，更需要的是技术以及人才。技术和人才在竞争中 所占的份量越来越突出，其结果就是产业的竞争经常围绕同一种技术和同一种产 品展开。 技术的同质性发展使得许多领域都出现了一些共性技术。这些技术可被多个 企业共享，并对整个产业乃至多个产业产生重要影响。也就是说，同质性日益明 显的技术作为重要的生产要素具有巨大的溢出效应。溢出效应会挫伤企业创新的 积极性。不过，当不同的企业进行互补性的创新活动时，技术溢出对合作整体的 效应通常是积极的。因此，尽管企业有动机对其专有技术进行保密，但在很爹隋 况下共享技术的合作创新战略也是合理的选择。 技术的融合度在增加 随着高技术的发展，越来越多的企业不得不处理多个学科相互交织、多种技 术相互融合的复杂技术问题。实际上，技术的发展有其自身规律，随着技术的不 断进步，特定技术轨道的发展空间将变得越来越小，在同一技术轨道上的进一步 渐进创新将会变得越来越困难，甚至无法实现。然而，不同领域技术的相互融合 会产生新的技术机会。在实践中，企业可以从不同的知识源获得技术的协同效应， 产业内上下游企业之间、或者不同产业间都存在技术融合的潜在来源。过去2 0 年多年来，通过不同产业技术的交叉融合而产生的创新有很多。技术的融合已成 为推动产业技术创新的重要动力。 由于技术的综合性和复杂性越来越高，要求每家企业都具有多种必备的知识 和资源是不现实的。在此背景下，产业内或产业间出现了众多的技术平台。 如上所述，技术发展一方面在融合，另一方面同质性在增强。因此，在研发 实践中，单个企业没有必要，也不可能独自完成整个研究开发链上的所有工作， 而只需完成其中的有限个环节，并且由于技术的同质性导致各个环节的互通性也 很强，r & d 机构很容易将某个环节与其它环节串起来形成完整的研发链。 ( 2 ) 企业创新模式 企业技术创新模式一般有三种：自主创新、合作创新、兼并创新。其中，自 主创新和兼并创新是内部创新，而合作创新是外部创新，两者之间存在一定程度 的替代性，同时又存在一定程度的互补性，因为内部创新能力的提高显然会增强 从外部获得技术的能力。 自主创新 自主创新是指企业主要依靠自身知识、能力和资源，进行新技术的开发研制 和应用。相对于外部创新而言，内部创新有许多优势，但也会出现一些新矛盾。 比如，损失专业化分工所带来的收益；企业技术需求的多样性与创新资源专业性 之间的矛盾；企业技术需求的动态性与专业技术人才知识结构、技术经验稳定性 2 天津大学博士论文 之间的矛盾；研究开发一味地内部化可能会导致x 无效率现象( x - 效率理论最 早由宾斯于1 9 6 6 年提出，其主旨就是说明政府公共产品的供给通常会大于社会 需要的规模，因而产生一种”x 一效率”现象，也称”x 一无效率”，即公共部门的无效 率或低效率现象。) 等。 兼并创新 通常是指企业发现一项技术对自己十分重要，但该技术为其它企业所掌握， 自主创新成本太大或根本无法进行，就会通过并购该企业，实现对新技术的拥有， 促进自身技术水平的跃进。所以，这种模式实际上是购买拥有某项技术的企业， 并不是真正意义上的知识或技术生产。 合作创新 合作创新是指通过与其他企业或科研院所共享创新资源而取得共同的创新 目标。在这种情形下，技术的整体形成通常不是发生在本企业内部，所以，往往 需要消化、吸收所引进的技术。只有将自己的专有知识与通过合作创新取得的技 术进行融合，使外生技术内部化，才能在此基础上提高自主创新能力。 在不同时期，企业可以针对不同的技术需求灵活使用这三种模式。但是必须 处理好三者之间的关系。自主创新是企业技术创新的基础，而合作创新也是一种 必要模式，当自主创新成本高昂时可以采取合作的思路。如果某些技术对于企业 发展非常重要，也可以通过兼并方式获取。 不过，在技术同质性日益增强和融合度日益增加的背景下，自主创新模式虽 然重要，但是可能无法单独为企业的可持续发展提供充足的技术支持。兼并创新 模式需要巨大的资金支持，并且灵活性不足。相比之下，合作创新对企业的重要 性日益凸现。 实际上，由于外部经营环境的迅速变化所导致的生存压力以及对知识生产规 模经济性的追求，企业在很多情况下不得不专注于某些专门知识的生产，只在这 些专门领域建立自己的核心能力和经营优势。但是，知识的快速贬损和技术的迅 速发展，以及现代技术的高度复杂性和融合性，又要求企业能够及时跟踪外部技 术的发展，并有能力充分利用和整合这些新技术为己所用。在此背景下，企业的 知识生产模式发生了根本性变化。如同企业之间按照专业化分工进行协作生产一 样，企业之间的知识的合作生产已经成为重要的知识生产模式。 1 3 合作研发文献综述 由于在实践和理论上的重要性，合作研发现象很早就受到实业界和理论界的 关注。相关研究主要在管理学和产业组织理论领域展开，而且两者的研究角度是 第一章绪论 不同的。这两方而的研究应该相互补充的。 管理学文献主要从管理的角度，研究合作研发伙伴的选择、组织类型的选择、 组织机制的设计以及组织稳定分析等问题。同时，管理学文献也使用交易成本分 析框架来讨论合作研发问题，比如，从市场上获得技术有较高的交易成本，而内 部研发可以避免这些成本，但是却小利于利用其他企业的技术专长，小利于在资 源有限的条件下塑造自身的核心技术能力：企业通过合作可以在利用其他企业专 有知识的同时降低获取知识的交易成本。 产业组织理论则强调企业加入合作研发的竞争动机以及对产业或社会福利 的影响。通常的模型假定是各方在研发阶段合作而在产品市场上竞争。在由产品 市场竞争对手形成的合作研发组织中，各方关注的一个中心问题就是如何使用和 保护自己的知识产权。企业间自觉或不自觉转移知识将导致“溢出”现象，会使 企业的研发策略复杂化。“溢出”的重要性已经被引入到新增长理论中，被认为 是经济保持持续增长的重要原因。 产业组织理论对合作研发的研究主要集中在成员企业参与合作研发的动机， 以及合作研发的溢出效应、合作研发对社会福利的影响等方面。 合作研发的优势和劣势 包括合作研发在内的企业间合作，很早就引起了理论界的关注。许多文献对 此进行了研究后认为，合作的好处是十分诱人的，至少具有以下几类，如分担成 本和风险、谋取合作伙伴的技术和市场、取得r & d 的规模经济效益、通过分享 知识取得协同效应等。 尽管有这些明显好处，但是不少证据表明，在合作研发的实际运行过程中存 在诸多问题，有时甚至能够导致合作解体。这些问题包括：很难评估伙伴所投入 的技术价值；很难控制各方的知识投入、转移和使用r & d 活动典型的不确定性 使得各方很难依据投入签署合同来解决机会主义行为等等。 合作研发的溢出效应 这是主流产业组织理论对合作研发研究的主要内容。 这类文献主要讨论由产品竞争者组成的水平合作联盟，分析成员企业之间的 r & d 竞争和r & d 合作。它们广泛使用的是两阶段博弈模型6 】：第一阶段进行r & d 投资决策，第二阶段在产品市场上竞争。在这些模型中r & d 投资通过降低成本 或提高需求从而对产出决策产生直接影响。除此之外，还经常用到以下假设：如 合作研发通常被限定在同一产业范围内；合作企业为了最大化共同收益而联合决 定它们的r & d 努力水平，把原本仅限于r & d 阶段的协调扩展到生产阶段等等。 这些不同模型尽管假设有差异，但也有比较一致的结论，主要集中在以下两个方 面。 4 天津大学博士论文 溢出效应与企业r & d 投资 企业如果不进行研发合作，投资水平将随着溢出效应的增强而下降；如果合 作，投资水平却随溢出效应的增强而趋于提高，随溢出效应的降低而降低。因此， 在一定的溢出效应水平上，合作与非合作研发投资水平将趋于一致。这个水平就 是溢出效应的临界值。如果实际溢出效应超过该临界值合作将导致更高的投资水 平。 该结论是很容易理解的。在非合作背景下，企业如果将自己的专有知识转移 给竞争对手，会损害自己的盈利能力。通过合作，企业如果能够彼此协调，是可 以克服这种外部性问题的。实际上，如果同一产业内的企业决定合作研发，就会 内部化或至少部分内部化彼此的溢出效应。此时，高水平的溢出效应就会对研发 投资产生积极影响。 影响溢出效应临界值的一个重要因素就是产品市场竞争性质。容易理解，如 果企业产品的差异化程度较高时，溢出效应临界水平就会比较低。 溢出效应与合作收益和福利 当合作研发发生在同一产业内，尤其是将合作延伸到生产阶段以后，合作研 发将提高彼此的盈利能力。而且，如果溢出效应足够高，超出临界水平，合作研 发就随着溢出效应的增强而变得更加有吸引力。同样地，产业内合作研发的福利 水平也总是比竞争情形下要高，至少当溢出效应很高时如此。这意味着，当溢出 效应足够高时，企业有激励参与合作研发，不仅如此，这种合作也将提高社会福 利。当溢出效应很低时，福利效果是不明确的。 1 4 本文创新点 本文修改a t a l l a h ( 2 0 0 2 ) 对外溢系数所作的对称性假设h 引，使理论模型更贴 近经济现实；除了希望能对外溢效果、研发产出与合作研发之间的关系有更进一 步的认识外，对于合作研发结构的比较与选择也加以探讨。 本文将w a n g ( 1 9 9 8 ) 模型架构作延伸【5 4 】，并考虑i u v 厂商与非i 乙厂商问外 溢效果( s p i l l o v e re f f e c t ) 的存在。故理论模型假设寡占市场内有g 家厂商，其中k 家厂商设立共同研究室从事研发；而其余( 以七) 的厂家不加入此研发联盟，但 却可以透过外溢效果，使本身的单位生产成本下降，而下降的幅度不如r j v 厂商 为多。并将依r j v 厂商创新的幅度区分为重大创新( d r a s t i ci n n o v a t i o n ) 与非重大 创新( n o n d r a s t i ci n n o v a t i o n ) 二种。探讨当考虑外溢效果时，分别分析在这二种 情况下，r j v 厂商与非i u v 厂商间授权行为的可行性? 若双方有授权行为发生时， 何者是r j v 厂商的最优授权策略? 另外，外溢效果对r j v 厂商与非i w 厂商的均 5 第一章绪论 衡利润以及最优固定权利金与单位权利金比率有何影响? 以及r j v 厂商的均衡 合作规模? 论文最后讨论如何让不完全研发合作契约降低或消除当事人之间信息的不 对称，以消除不利研发投资的机会主义行为。过去与研发合作有关的经济文献多 集中于厂商的r j v 及授权协议两种形式，着重分析厂商问r & d 的外溢性对厂商研 发投资与福利效果的影响，或是厂商问技术授权的行为。综观目前国内外相关研 究，从不完全契约角度讨论产学研发合作议题的则相当罕见，因此，本论文的目 的便是依据研发合作的特性，尝试利用不完全契约的架构，探讨并建立产学研发 合作契约机制设计的理论模型。 6 天津大学博士论文 2 1 前言 第二章研发的外溢效果与合作研发 在国际换位的潮流下，中国产业除了透过全球的生产布局来提升国力之外， 更应考虑本土产业层次的提升，以研究发展( r & d ) 与科技创新提升我国产品 竞争力与经贸优势。国际竞争力大师麦克波特( m i c h a e lp o r t e r ) 建议：“要维持 竞争力，必须要善用科技创新政府应维持研发经费高度成长。 【3 1 现今经济型态己进入知识经济社会，在知识就是资源、力量的情况下，谁拥 有知识谁就能创造财富并拥有财富；其主要的核心变化，是由生产实体产品的经 济，转向知识的生产与运用的经济，商品的价值决定于其内涵的知识价值，而非 其重量价值，显而易见，知识经济为未来产业发展的主要趋势。其中，研发创新 为知识经济时代国家创新系统重要的环节，必须要大幅加强研发创新投入为科技 强国的最重要核心资源。 在世界各先进国家与竞争国家都明确研发创新的重要性，而且持续投入研发 经费、租税优惠、金融补助等措施的情况下，现今我国整体研发经费却明显偏低。 而一般企业对于研发工作不够重视，投入在研发工作上的费用明显低于美、日等 国的公司。因此，我国应致力提升国家整体高科技研发能力，以提升产品质量， 进而在国际市场上保持竞争优势，同时应仿效欧美等先进国家，提高研发经费占 g d p 的比率，至少应提升至近邻的日、韩等国家的水平。 中国的市场是以相对缺乏研发能力与资源的中小企业为组成主体，在技术深 化与广度上，有赖于政府、社会与产学研各界加强运用企业合作研发联盟机制以 提升累积技术知识资本，以克服我国企业从事研发创新所面临的规模不经济问 题。因此，政府相关单位应协助民间企业加强研发工作，除了促进产业升级条例 中予以抵减等优惠措施之外，更应鼓励企业参与共同研发机制，以扩大研发效能， 同时应支持产业和大学合作，提升研发能力。 我国产业结构以中小企业为主，经费自主性与自行研发能力较为薄弱，因此， 善用资源强化企业自身的体质是产业迈向科技化的最有效途径。我国的中小企业 若能明了本身的优势所在，善于选择具有比较利益的市场，并透过共同研发的机 制扩展技术，促成跨产业、企业的研发联盟技术合作，共同发现新市场，研发新 第二章研发的外溢效果与合作研发 产品、新技术及新设计，协助产业升级及提升产业整体竞争力，如此将更增强中 国企业的竞争力，并能持续中国经济繁荣发展的局面。 研发联盟的组成，小至两家企业合作以避免重复研发，大至由整个产业的所 有企业合资共同设立研究所、甚至于跨国的大型研发联盟等，其中以外溢效果 ( s p i l l o v e re f f e c t ) 越大的产业，越是容易形成大型的产业甚至跨产业研发联盟， 而且联盟的形成也越容易成功。以外溢效果颇为显着的半导体产业为例，日本在 1 9 7 6 年开始推行的“v l s i 技术研究组合”，透过日本政府的补贴政策，将日本 的半导体技术提升至世界水平；美国在1 9 8 7 年成立的半导体设备业研发联盟 “s e m i c o n d u c t o rm a n u f a c t u r i n gt e c h n o l o g yc o n s o r t i u m ，s e m a t e c h ”更是一个 典型的成功案例，而其合作研发( r & dc o o p e r a t i o n ) 的结构已从产业内水平合 作趋向产业间的垂直合作【5 0 1 ，这意味着垂直外溢效果( v e r t i c a ls p i l l o v e re f f e c t ) 的存在己逐渐受到重视。 随着共同研发策略联盟的组成越来越趋普遍，探讨此课题的文献也不断地更 迭发表。文献中不乏探讨外溢效果、研发投入与合作研发之间关系的文章，但过 去的研究者大多偏向研发的水平外溢效果( h o r i z o n t a ls p i l l o v e re f f e c t ) 或垂直外 溢效果的个别探讨，较少对二者进行综合考虑。 a t a l l a h 建立研发的水平与垂直外溢效果之间的相互影响，以及衍生的企业水 平与垂直合作的理论模型【4 7 】。他建立厂商、同业与上、下游不同产业厂商的水 平与垂直产业关联的三阶段博弈理论分析架构，针对厂商的四种主要研发策略联 盟( 自行研发、水平合作、垂直合作、一般合作) 进行理论推演。 其研究发现【4 7 】，在外溢效果对称的假设下，单就水平外溢效果而言，其对 厂商的研发投入会因外溢效果的程度或同业竞争的市场结构而有正反不同的影 响，但就垂直外溢效果而言，其对厂商的研发投入在理论上都是具有增进的作用。 然而，外溢效果对称性的假设在模型推导上虽然可使计算简化许多，但可能 较不符合实际的经济环境；在现实市场中，下游厂商较接近最终的消费者，故可 能从事较多的应用研发( a p p l i e dr e s e a r c h ) ，相对而言，上游厂商则会有较多的 投入在基础研发( b a s i cr e s e a r c h ) 。一般而言，基础研发的外溢效果会高于应用 研发，故本章将针对外溢效果的对称性假设加以修正，期能使理论模型更贴近现 实，对于外溢效果、研发产出与合作研发的关系，能够有更进一步的诠释。 另外，在共同研发策略联盟的组成越来越普遍的现在，无论是产业内或是产 业间的研发合作都不断地形成，合作研发结构的比较与选择显得越趋重要，本章 将针对这个问题加以探讨，希望通过理论模型的推导，使最优合作研发模式的选 择能够有所依循。 天津大学博士论文 2 2 文献回顾 2 2 1 外溢效果与共同研发 由研究发展的投资所带来产品和制造工艺过程的创新，是提高生产技术效率 的关键。研发投入除具生产性且其累积可视为一资本存量外；更重要的是，研究 发展尚具有外部性( e x t e r n a l i t y ) ，通过知识和技术扩散可带动整体及相关产业 的技术进步，此效果称为外溢效果。外溢效果可能同时发生在产业内或产业外， 所谓产业内的外溢效果( i n t r a i n d u s t r ys p i l l o v e re f f e c t ) ，通常指的是在同一产业 内，厂商研发投入所累积的知识资本或成果，往往会通过员工流动、示范效果或 恶性竞争而外流出去；而产业间的外溢效果( i n t e r - i n d u s t r ys p i l l o v e re f f e c t ) 指的 则是某一产业研发投入所累积的知识资本或成果，会通过投入产出的连锁反应， 间接地影响其他产业的技术水准。 由于产业内外溢效果的存在，厂商研发创新所获得的利益，并不能完全被该 厂商内部化，有部分将外溢而免费被应用于产业内( 外) 其它厂商的生产制造工 艺过程中。产业的技术进步除了来自本身的研发投入外，也可能来自于跨产业间 的外溢效果，其中可能包括购买其它产业研发成果及跨产业技术外溢；如 t e r l e c k y j 以航空业为例，说明航空工业的生产力成长主要来自于优越的航空器的 产生【5 5 1 。所以，制造业r & d 活动所导致的投资质量的改善，将使购买者间接获 得其研发成果。 由于研发具有外部性，使技术进步的好处往往无法完全归于研发者所拥有， 因此厂商问形成一个共同研发策略联盟成为将研发活动所产生的外部利益内部 化的重要机制。 所谓的共同研发，k a t z 的定义为：各组成成员在共同进行研究发展方案之前， 协议共同分担研究发展所需花费的成本及共享研发的成果吲：t i r o l e 的定义为： 厂商对于特定的研发方案，彼此协调分担研发成本和分享研发成果的协谢5 6 】。 p o y a g o t h e o t o k y 则认为共同研发是成员厂商互相协调彼此的研发活动，并以等 同于完全外溢( 外溢系数为1 ) 的情况下交换及分享彼此的研发成剁5 3 j 。综合上 述：广义而言，共同研发可视为厂商问正式或非正式协调研发投入与研发成果分 享的协议。 2 2 2 共同研发的相关理论 文献中探讨共同研发的理论有许多，其中k a t z 以一个四阶段的博弈为架构， 利用倒解法( b a c k w a r di n d u c t i o n ) 解出纳什均衡( n a s he q u i l i b r i u m ) 5 2 1 。 9 第二章研发的外溢效果与合作研发 文中所言的四个阶段分别为： 第一阶段：成员组成阶段( m e m b e r s h i ps t a g e ) ，每个厂商决定是否加入共 同研发。 第二阶段：协议阶段( a g r e e m e n ts t a g e ) ，会员厂商选择研发的成本分担以 及成果分享的规则。 第三阶段：研发阶段( d e v e l o p m e n ts t a g e ) ，每个厂商选择自己的研发水平 以追求自己利润的极大化。 第四阶段：产出阶段( p r o d u c t i o ns t a g e ) ，根据前一个阶段决定的生产成本， 厂商选择在产品市场的产出水平。 其研究有以下结论： ( 1 ) 研发成本的共同分担，会增加从事研发的诱因。 ( 2 ) 研发成果的共享会提高研发的效率，但会降低投入研发的诱因。因为 厂商知道他的研发投入会使得其它厂商受惠。所以其效果是减少研发的均衡投入 量。 ( 3 ) 当厂商问的竞争程度越大时，而形成一个泛产业协议( a l li n d u s t r y w i d e a g r e e m e n t