（管理科学与工程专业论文）基于期权博弈的专利投资决策研究.pdf

摘要 摘要 在专利研发、专利购买和专利商业化等专利投资活动中，来自于内外部环境 的诸多不确定性和竞争将影响企业的专利投资决策。前者如专利技术和专利价值 的不确定性、有关专利技术未来市场前景的不完全信息等，而隐含于这些不确定 性中的实物期权等待价值会使企业产生等待和推迟投资的动机和愿望。同时，专 利的排他性、独占性特征使企业间为争夺专利而展开的竞争比通常意义下的企业 竞争更趋激烈，为了不落后于对手，企业只得放弃部分甚至全部期权价值，将投 资时机提前。这种专利投资中的期权博弈在各种不确定性的作用下将产生特征各 异的过程和结果。本博士论文以期权博弈为工具，围绕专利投资决策中的若干前 沿问题开展研究，内容包括： 1 、针对不完全信息专利竞赛，在只考虑先发优势时，外部随机发生的事件中 蕴含着专利未来前景的不完全信息，这些信息和研发能否成功的技术不确定性会 影响企业的专利研发投资决策。建立实物期权投资决策模型，分别得到单个企业 和双寡头企业投资专利研发所需的临界信念，并进一步分析了两对称企业专利竞 赛可能出现的均衡类型及产生条件。当先发优势和后发优势同时存在时，它们的 相对大小将决定两对称企业在专利研发投资时机选择博弈中所产生的均衡类型并 影响企业的研发投资决策。引入信息披露及其滞后效应使得追随者和领导者分别 具有后发优势和先发优势。通过对各最优投资临界信念值的计算和分析，结论表 明，一定参数条件下，占先博弈和消耗战均有可能发生。信息披露滞后时间越长、 技术不确定性程度越低、随机信号到达速度越快、信号质量越高，领导者先发优 势就越明显，越易产生占先博弈：反之，追随者后发优势就越明显，越有可能发 生消耗战。 2 、针对有记忆专利竞赛，通过引入非齐次泊松过程并考虑企业r & d 活动中 的“学习效应 或“记忆性”，研究了两企业的专利竞赛问题。分别就单个企业的 投资时机选择和两家企业在非合作博弈条件下所形成的有记忆专利竞赛进行了分 析，结论表明：r & d 活动的“记忆性 使得单个企业的投资临界值降低，且无论 是连续区域企业的等待期权价值还是停止区域执行期权后的项目价值均比无记忆 时有所增加；而在有记忆专利竞赛中，由于领导者价值始终大于追随者价值，占 先的动机加强，投资临界值降低，最终使博弈在较低专利价值处产生双方均不愿 t 摘要 接受的同时投资均衡。 3 、针对专利的购买性投资，考虑不完全信息和竞争，分析两对称企业竞买同 一个专利可能出现的均衡类型及产生条件。结果表明，竞争的力量和专利的独占 性、排他性特征不仅使得投资所需临界信念降低，同时，出现错误投资决策的概 率也随之增大。 4 、针对专利商业化投资，考虑到有限的专利保护宽度使专利的商业价值同样 会受到竞争的影响。针对各自拥有面向同一新兴市场但具有不同市场表现的专利 技术的双寡头企业，构建投资时机选择期权博弈模型并分析企业的专利商业化投 资决策特征。结果表明，专利技术的非对称程度将决定双寡头企业在专利商业化 投资时机选择博弈中的均衡类型。 5 、针对专利投资中的社会福利问题，考虑到专利技术的研发投资策略不仅影 响企业价值还会影响消费者剩余，两种影响通常会呈现出两种不同的效应，从而 导致专利研发投资决策对社会福利的不同影响。针对旨在通过研发专利技术从而 垄断新兴市场的两非对称企业，构建投资时机选择期权博弈模型和消费者效用模 型得到非合作博弈( 即专利竞赛) 和合作博弈两种模式下的总投资净现值和消费 者剩余，分析社会福利与影响其变化的诸多因素间的动态变化特征并提出相应的 创新政策建议。结果表明，若以社会福利最大化为目标，则专利技术的成长性越 好、无风险利率越小、专利产品质量越低时，政府政策越应有利于合作研发模式； 反之，政策越应鼓励竞争。 关键词：专利投资，期权博弈，不完全信息，先发优势，社会福利 a b s t ra c t a b s t r a c t m l ep a t e n t - r e l a t e di n v e s t m e n ta c t i v i t i e sa sp a t e n tr & d ，p a t e n tp u r c h a s ea n dp a t e n t c o m m e r c i a l i z a t i o n ，c o m p e t i t i o na n dm a n yu n c e r t a i n t i e s f r o mi n t o r n a la n de x t e r n a l e 嘎v i r o n l 铋tw i l la f f e c tt h ed e c i s i o n so ft h ee n t e r p r i s e p a t e n t i n v e s t m e n t t h e u n c e r t a i t i e si np a t e n tt e c h n o l o g ya n dp a t e n tv a l u e ，i n c o m p l e t ei n f o r m a t i o na b o u tt h e m a r k e tp r o s p e c to ft h ep a t e n tc a l la f f e c tt h er e a lo p t i o n sv a l u eo ft h ep a t e n ta n dc a ni n t u r nc a b s et h ee n t e r p r i s et h em o t i v a t i o na n di n t e n t i o no fw a i t i n ga n dd e l a y i n gi n i n v e s t m e n t a tt h es a n l et i m e , t h ee x c l u s i v ea n dp r o p r i e t a r yc h a r a c t e r i s t i c so fp a t e n t m a k ee n t e r p r i s e ss c r a m b l ef o rp a t e n ta n dc o m p e t ea g a i n s te a c ho t h e rm o r ev i o l e n t l y i n o 妇t ob e a tt h er i v a l s ，a l le n t e r p r i s em u s tg i v eu ps o m eo ra l lo p t i o n sv a l u e , a n d a i l v a i l c e 也et i m eo fi n v e s t m e n t w i t hv a r i o u su n c e r t a i n t i e s ，t h i so p t i o ng a m ei np a t e n t i n v e s t m e n tw i l lp r o d u c ep r o c e s s e sa n dr e s u l t sw i t hd i f f e r e n tf e a t u r e s b a s e do no p t i o n g a m et h e o r e t i c a lm o d e l sa n dm e t h o d s ，t h i s d i s s e r t a t i o ns t u d i e sp a t e n ti n v e s t m e n t d e c i s i o n s t h em a i nc o n t e n t sa r ea sf o l l o w s 1 a st oi n c o m p l e t ei n f o r m a t i o np a t e n tr a c e ，w h e nc o n s i d e r i n gt h e f i r s tm o v e r a d v a n t a g eo n l y , t h eu n c e r t a i n t i e st h a t w i l l i n f l u e n c et h ee n t e r p r i s e s p a t e n tr & d i i l v e s 仃n e n td e c i s i o n si n c l u d e ：i n f o r m a t i o nu n c e r t a i n t i e sa si n c o m p l e t ei n f o r m a t i o na b o u t t h ef u t u r ep r o s p e c to ft h ep a t e n tc o m b i n e dw i t ht h ee x t e r n a lr a n d o m l yh a p p e n i n ge v e n t s ， a n dt e c h n i c a lu n c e r t a i n t i e sa sw h e t h e rt h er & d c a ns u c c e e d b yc o n s i d e r i n gi n c o m p l e t e i n f o r m a t i o n , t e c h n i c a lu n c e r t a i n t ya n dc o m p e t i t i o n ，t h i s d i s s e r t a t i o nd e v e l o p s a n i n v e s t m e n td e c i s i o n - m a k i n gm o d e lb a s e do nr e a lo p t i o n sa n a l y s i s ，a n do b t a i n sm e 砷i c a lb e l i e f sn e e d e df o rp a t e n tr & di n v e s t m e n t so fs i n g l ee n t e r p r i s ea n dd u o p o l y e n t e r p r i s e sr e s p e c t i v e l y , a n df u r t h e ra n a l y z e st h ee q u i l i b r i u mt y p e sa n dr e l a t e d c o n d i t i o n st h a tm a ya p p e a ri nt h ep a t e n tr a c eb e t w e e nt w os y m m e t r i ce n t e r p r i s e s w h e n f i r s ta n ds e c o n dm o v e ra d v a n t a g e se x i s ti nt h ep a t e n tr a c es i m u l t a n e o u s l ya n dt h e s e l e v e l sw o u l dd e t e r m i n et h ee q u i l i b r i u mt y p e sa r i s e si nt h eg a m eo fi n v e s t m e n tt i m i n g f o rp a t e n tr & db e t w e e nt w os y m m e t r i ce n t e r p r i s e sa sw e l li l l st h ei n v e s t m e n td e c i s i o n i nt h ep r o c e s s u n d e ri n c o m p l e t ei n f o r m a t i o na n dt e c h n i c a lu n c e r t a i n t y , i ti se s s e n t i a lt o i n t r o d u c ei n f o r m a t i o ns p i l l o v e r sa n dl a ge f f e c tf o rm ef o l l o w e r sa n dl e a d e r st oo c c u p y i i i t h es e c o n da n df i r s tm o v e ra d v a n t a g e sr e s p e c t i v e l y t h r o u g hc a l c u l a t i o na n da n a l y s i so f v a r i o u so p t i m a li n v e s t m e n tc r i t i c a lb e l i e f s ，i ti ss h o w nt h a tb o t hap r e e m p t i o ng a m ea n d aw a ro fa t t r i t i o nc a l la r i s ef o rs p e c i f i cp a r a m e t e r so ft h em o d e l t h el o n g e rt h el a gt i m e f o ri n f o r m a t i o ns p i l l o v e r sw i l lb e ，t h es m a l l e rt h et e c h n i c a lu n c e r t a i n t yw i l lb e ；t h e f a s t e rt h er a n d o ms i g n a lr e c e i v e dw i l lb e ，t h eh i g h e rt h eq u a l i t yo ft h es i g n a lw i l lb e ； a n dt h el e a d e r sf i r s tm o v e ra d v a n t a g ew i l lb em o r ea p p a r e n t ，t h ep o s s i b i l i t yo ft h e p r e e m p t i o ng a m ew i l lb eh i g h e r c o n t r a r i l y , t h ef o l l o w e r ss e c o n dm o v e ra d v a n t a g e w i l l b em o r ea p p a r e n t ，a n dt h e p o s s i b i l i t yo f t h ew a ro fa t t r i t i o nw i l lb eh i g h e r 2 a st om e m o r a b l ep a t e n tl a c e ) b yi n t r o d u c i n gt h en o n h o m o g e n e o u sp o i s s o n p r o c e s sa n dc o n s i d e r i n gt h e l e a n i n ge f f e c t o r m e m o r a b l ee f f e c t i nf i r m s r & d a c t i v i t i e s ，t h i sd i s s e r t a t i o ns t u d i e sp a t e n t 凇f o r m e db yt w of i r m sa n dar i s k yp a t e n t r & d p r o j e c t t h ed e c i s i o no fas i n g l ef i r mo ni n v e s t m e n tt i m i n ga n dt h em e m o r a b l e p a t e n tr a c ei nn o n - c o o p e r a t i v eg a m ea r ea n a l y z e dr e s p e c t i v e l y i ti ss h o w nt h a tt h e m e m o r a b l ee f f e c t r e s u l t si nad e c r e a s ei nt h ef i r m si n v e s t m e n tc r i t i c a lv a l u e ，a n d w h e t h e rt h ev a l u eo ft h eo p t i o nt ow a i ti nt h ec o n t i n u o u sa r e ao rt h ev a l u eo ft h ep r o j e c t a f t e ro p t i o ne x e r c i s i n gi nt h es t o p p e da r e ai sm o r et h a nt h a ti nt h em e m o r y l e s sc a s e f u r t h e r m o r e ，t h ef a c tt l l a tt h ev a l u eo ft h el e a d e ra l w a y se x c e e d st h a to ft h ef o l l o w e r e n h a n c e st h ef i r m s m o t i v e st oi n v e s ti np r e e m p t i o n ，a n dr e s u l t si nd e c r e a s e si nt h e i r c r i t i c a lv a l u e sf o ri n v e s t m e n t ,a n df i n a l l yl e a d st oas i m u l t a n e o u si n v e s t m e n t e q u i l i b r i u mw i mr e l a t i v e l yl o wp a t e n tv a l u e ，w h i c hw o u l d n o th a v el i k e dt ob ea c c e p t e d b yt h et w op a r t i e si nt h e r a c e 3 a st op u r c h a s i n gi n v e s t m e n to fp a t e n t ，c o n s i d e r i n gi n c o m p l e t ei n f o r m a t i o na n d c o m p e t i t i o n ，a n df u r t h e ra n a l y z e st h ee q u i l i b r i u mt y p e sa n dg e n e r a t i o nc o n d i t i o n sm a y a p p e a rf r o mt h ec o m p e t i t i o np u r c h a s i n ga i m e da ta s a m ep a t e n tb e t w e e nt w os y m m e t r i c e n t e r p r i s e s t h er e s u l ts h o w st h a tt h ep o w e ro fc o m p e t i t i o na n di n h e r e n tc h a r a c t e r i s t i c o fp a t e n t ，t h e “w i n n e rt a k e sa l l , n o to n l yl e a d st h ec r i t i c a lb e l i e fn e e d e df o rp u r c h a s i n g p a t e n td e c r e a s e s ，b u ta l s ot h ef o l l o w e r ss e c o n dm o v e ra d v a n t a g e su s u a l l yc a u s e di n i n f o r m a t i o ns p i l l o v e re f f e c t g e n e r a t e db yt h el e a d e r si n v e s t m e n tw o n tb ee x i s t e n c e d ； s i m u l t a n e i t y , t h ep r o b a b i l i t yo faw r o n gd e c i s i o ni n c r e a s e sw i t l li t 4 a st op a t e n tc o m m e r c i a l i z a t i o ni n v e s t m e n t ，l i m i t e dp a t e n tb r e a d t hm a k e sp a t e n t c o m m e r c i a lv a l u ei n f l u e n c e db yc o m p e t i t i o na sw e l l a i m e da tp a t e n to fd u o p o l y e n t e r p r i s e sw i ms a m ee m e r g i n gm a r k e ta n dd i f f e r e n tm a r k e tp e r f o r m a n c e , i ti sa d v i s e d i v t 0e s t a b l i s ha ni n v e s t m e n tt i m i n gd e c i s i o n - m a k i n go p t i o ng a m em o d e la n da n a l y z e d e c i s i o nf e a t u r eo fe n t e r p r i s ep a t e n tc o m m e r c i a l i z a t i o ni n v e s t m e n t t h er e s u l t ss h o w t h a tt h ed i s s y m m e t r yd e g r e eo fp a t e n tw i l ld e c i d ee q u i l i b r i u mt y p eo fg a m e t h a td u o p o l y e n t e r p r i s e si np a t e n tc o m m e r c i a l i z a t i o ni n v e s t m e n tt i m i n gd e c i s i o n - m a k i n g 5 a st os o c i a lw e l f a r ei np a t e n ti n v e s t m e n t , c o n s i d e r i n gt h ed i f f e r e n ti m p a c t so f p a t e n ti n v e s t m e n ts t r a t e g i e s 0 ne n t e r p r i s ev a l u e sa n dc o n s u m e rs u r p l u s r e s u l t1 1 1 d e f e r r i n gi m p a c t so fp a t e n ti n v e s t m e n td e c i s i o n so ns o c i a lw e l f a r e b yc o m b i n i n gt h e i n v e s t m e n to p t i o ng a m em o d e la n dt h ec o n s u m e rs u r p l u sm o d e l ，t h i sd i s s e r t a t i o n d b t a i n sn l et o t a li n v e s t m e n tn p va n dc o n s u m e rs u r p l u su n d e rb o t h m o d e so f n o n - c o o p e r a t i v eg a m e ( p a t e n tr a c e ) a n dc o o p e r a t i v eg a m ef o r t w oa s y m m e t r i c a l e n t e q a r i s e s t h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c so fs o c i a lw e l f a r ea n dt h ei n f l u e n t i a lf a c t o r sa r e a n a l y z e da n dr e l e v a n ti n n o v a t i v ep o l i c i e sa r ep u tf o r w a r d t h e r e s u l ts h o w si ft h et a r g e t i st h eo p t i m i z a t i o no fs o c i a lw e l f a r e ，t h el e s st h eh e t e r o g e l l e i t yo fr & dc a p a b i l i t i e si s ， t h eb e t t e rt h ep a t e n tg r o w t hp r o s p e c ti s ，t h es m a l l e rt h er i s kf r e ei n t e r e s tr a t ei s ，a n dt h e l o w e rt h eq u a l i t yo ft h ep a t e n tp r o d u c ti s ，p o l i c i e st h a ta r em o r ec o n d u c i v e t o c o o p e r a t i v er & dm o d e ss h o u l ds o c i a lp l a n n e r sc o m eu pw i t h c o n t r a r i l y , p o l i c i e s e n c o u r a g i n gc o m p e t i t i o ns h o u l db em a d e k e y w o r d s ：p a t e n ti n v e s t m e n t ，o p t i o ng a m e s ，i n c o m p l e t ei n f o r m a t i o n ，f i r s t m o v e r a d v a n t a g e ，s o c i a lw e l f a r e v 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 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得电子科技大学或其它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 作了明确的说明并表示谢意。 签名： 日期：岬年 关于论文使用授权的说明 6 只。 日 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论 文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名： 导师签名：恂 日期年6 月夕日 第一章概述 1 1 问题的提出 第一章概述 随着经济全球化、一体化进程的加快，企业普遍面临来自国内和国际的竞争。 日益激烈的竞争使得竞争性市场中企业绩效的核, l , f l o 竞争优势受到普遍重视和关 注；同时，现代企业竞争的中心已由资本竞争转向技术竞争，企业的技术创新已 成为企业获取和保持竞争优势的基础；不仅如此，由于技术进步在改善人类福利 中日益重要和明显的作用，使得研究企业创新行为的技术创新理论乃至传统的产 业组织理论得到迅速发展和更新。 由于技术创新的高额前期投入和高风险性特征，各国政府纷纷制定创新政策 以保护和激励企业的创新活动，而专利制度正是历史上最早的激励创新的政策手 段，即通过授予最先实现创新的企业对其创新技术的独占权，以补偿发明创造者， 并阻止模仿者无偿的模仿活动，从而使发明创造者获得垄断利润来实现对其创新 活动的激励。正是专利这种“天然 的独占性、排他性特征，使得专利的获取过 程从一开始就被打上了“竞争 、“非合作”的烙印，并被称为“赢者通吃 ( w i n n e r - t a k e a 1 1 ) 的博弈。另一方面，专利往往产生在技术创新过程的较早阶段， 从目标专利技术的选择到实施研发投资再到真正产生经济效益的商业化阶段，注 定是一个“漫长的过程。其间，由于知识创新速度的不断加快和消费者需求的 快速变化，各种市场、技术和战略增长机会等方面的不确定性无不充斥于专利投 资的全过程，这些不确定性赋予企业延迟投资、扩大和缩减投资、放弃投资等决 策灵活性( f l e x i b i l i t y ) ，使得专利投资又表现出极强的实物期权特征。同时，专利 投资所需的高额前期投入大都不可逆，这更加提升了等待最佳投资时机的到来再 投资这一实物期权的价值。 专利投资中的极强竞争性特征和蕴含其中的高实物期权价值对企业的投资时 机选择会产生两种不同的效应，即竞争会诱使投资提前，而由不确定性带来的实 物期权则让企业产生等待和延迟投资的动机和愿望。现实中，这两种作用相反的 效应常常使得在复杂不确定性经济环境中进行竞争性专利投资的企业难于决策。 处理此类问题，采用将博弈论与实物期权理论相结合的期权博弈理论作为基本分 析工具已逐渐成为学术界的共识。 电子科技大学博士学位论文 由于专利投资是一个广泛的概念，它涵盖目标专利技术的选择、专利研发、 专利购买、专利申请和维护及专利商业化等多阶段、多途径投资过程。不同阶段 中、不同投资方式下的企业所面临的竞争和不确定性特征均有所不同，很难用统 一的模型去描述进而去分析这些不同情况下的期权博弈问题。正基于此，本文的 研究目的和意义正缘于对以下不同专利投资阶段或方式中所存在的问题的思考和 分析。 就专利获取途径而言，专利研发的重要性不言而喻，因为它不仅可以获取专 利保持竞争优势，还会不断提升企业的研发能力，把握技术创新的主导权。但由 于专利研发距离投资回报期尚早，其问存在诸多不确定性并对企业的研发投资决 策提出了严峻挑战。 首先，现实中的企业往往受到资金、研发能力等条件的制约，而如何发挥自 身比较优势、开发何种专利技术以获取竞争优势、何时进入市场等问题则是无法 回避的。即企业首先要确定创新方向，明确目标专利技术，这是企业专利战略中 非常重要的一个环节。此时，企业的研发投资决策除了受到技术不确定性、研发 项目未来收益不确定性和潜在对手的竞争影响外，还会受到随机到达的不同事件 的影响。这些不同随机事件蕴含的项目未来前景信息有的清楚明了，有的则模糊 难辨。对于前者，尽管项目前景无容置疑且成功后的竞争优势显著，但往往受制 于企业的自身条件。如艾滋病疫苗研制、各种癌症的预防与医治以及各种可再生 新能源等技术的市场前景路人皆知，但绝非谁都能实施研发。对于后者，决策者 需要通过不断观测随机到达事件，解析事件中蕴含的信息并做出大致的推断。 然而，人的认知能力有限，决策者对随机事件中蕴含的真实信息难以百分之 百把握，即随机事件蕴含的信息对决策者而言是不完全的。显然，这对企业的决 策造成很大困扰。因此，需要对企业在蕴含不完全信息、技术不确定性和极强竞 争性( “赢者通吃 ) 的研发投资决策环境中的投资行为进行研究。 其次，传统的有记忆专利竞赛模型和基于实物期权的无记忆专利竞赛模型在 各自的视角范围内均得到很好的发展和应用，而将期权理论引入到有记忆专利竞 赛模型中，使企业的r & d 活动既有“学习效应 又具期权价值，是对现实专利研 发竞争环境的更好模拟。因此，对此类有记忆专利竞赛中竞争者理性的研发投资 决策问题的研究同样值得我们去关注。 再者，随着知识经济的到来，国际经济一体化加剧，传统的对抗性竞争不仅 不可能使任何企业永远保持竞争优势同时还存在“双败 的可能。人们逐渐认识 到需要摒弃原来针锋相对、非赢即输的竞争观念，而应树立双赢、多赢的合作理 2 第一章概述 念，合作创新已成为必然趋势，各种研究合作组织( r j v s ) 及相应的合作博弈理 论应运而生。在这样的背景下，实物期权对合作和竞争两种模式下( 特别是当企 业研发能力非对称时) 企业研发投资时机乃至企业价值的影响尚需进一步探讨。 除专利研发、自主创新外，专利购买是获取专利技术的又一种投资途径。由 于新技术的日新月异和市场的快速变化，增加了掌握有限资源的企业在r & d 领域 出现分工和合作的可能。一些企业可能会发现自己在为获取专利而进行的研发方 面具有优势，而在将专利进行商业化方面则不具备优势甚至有劣势；另一些企业 则反之。另一方面，在专利或技术交易市场，企业专利投资决策除了受竞争对手 的影响外还会受到随机到达的不同事件的影响以及专利产品市场不确定性的影 响。企业会常常对这些不同随机事件所蕴含的不完全信息和未来专利产品的市场 不确定性感到困惑，既希望待专利未来前景“明朗或专利价值较高时再投资， 又担心对手的抢先投资使自己丧失投资机会。因此，对这类不完全信息和不确定 条件下的专利购买决策问题的研究具有现实意义。 通常的看法是，一旦进入专利商业化阶段，由于拥有专利实际上就得到一个 对具有一定价值的该专利项目独家进行商业化投资的期权，企业完全可以在充分 吸纳掉等待期权价值后再进行投资。 但现实未必如此，随着现代科技的迅猛发展，不仅催生了众多新技术、新学 科的诞生，也加速了技术间的融合、交叉与互补。技术的多用途性与商品使用价 值实现手段的多样性并存，新技术和专利不再是垄断的代名词，专利持有者仍然 可能面临对手的竞争威胁。如医药行业中针对同一种疾病但采用不同药理的新药、 共同瞄向未来移动通信市场的3 g 、4 g 和w i f i 技术、力求代替或部分代替石油能源 的新生物能源和氢能源、采用等离子或液晶新技术面向共同的高清彩电市场等。 即任何专利都不可能覆盖相同或相似创新过程中的所有技术路径且大多不会是 “完美 专利。 另一方面，基于不同企业、不同技术路径所研发的不同专利在同一个未来市 场的表现又一定会是非对称的。这样，专利持有者为了实现其价值最大化同样需 要考虑竞争对手也就不足为怪了。因此，基于有限专利保护宽度思想，需要对“瞄 准 同一个新产品市场的不同专利持有者间的竞争行为进行研究。 综合来看，对以上诸多问题的思考均站在技术创新的主体即企业的角度。尽 管在政府是否应当制定创新政策问题上学术界尚未有定论，但现实中的专利制度 已被公认为最早并在各国普遍采用的技术创新保护和激励制度。因此，从政府的 立场出发在更为宏观的层面上审视专利投资问题一直未曾间断。 3 电子科技大学博士学位论文 政策制定者以社会福利最大化为目标，专利竞赛这种针对同一种技术的重复 性投资活动在某种程度上是对社会资源的浪费，对社会福利有负面影响，这也是 西方理论界一直以来热衷于运用经济学模型对专利制度进行优化设计的重要原 因。随着形势的发展，人们逐渐认识到仅从专利制度设计上去思考、探索创新问 题已不能适应经济发展现状的要求，合作创新的呼声顺势高涨。 但值得注意的是，尽管非合作博弈中的竞争者以自身利益最大化为行为准则 会导致诸多负面影响，但这绝不应成为竞争的优势可以被忽视的理由。在市场、 技术不确定性共存且“赢者通吃 的专利竞赛中，由个体理性所导致的集体非理 性固然会使企业价值达不到最优，而由“争先恐后所导致的早投资和研发效率 的努力提高等都可能使专利研发成功及新产品面市周期大为缩短，从而带来消费 者剩余的增加。另外，专利竞赛中的失败者也并非就真的“一无所获 。因此，以 社会福利最大化为目标的政策制定者在制定创新激励政策时不应因噎废食或搞 “一刀切 ，而应根据具体情况做出最有利于社会福利的政策选择。基于以上思 想，为给政府制定专利投资激励政策提供具有参考价值的建议，需要对合作研发 与专利竞赛条件下的社会福利间的差异与影响该差异变化的诸多因素间的动态变 化特征进行比较分析。 1 2 国内外研究现状 实物期权及其在专利投资领域中的研究和应用是近年来国际管理科学与工程 和研发管理等领域的前沿研究方向之一。i 扫m y e r s ( 1 9 7 7 ) 【l 】提出的实物期权概念， 经过b r e n n a n & s c h w a r t z ( 19 8 5 ) 1 2 1 、m c d o n a l d & s i e g e l ( 19 8 6 ) 【3 】等卜1 4 1 学者的发 展，近2 0 多年来在项目投资领域引起了广泛的关注和大量的研究应用，形成了对 经典n p v 方法的重要改进。d i x i t & p i n d y c k ( 1 9 9 4 ) 1 5 】、t r i g e o g i s ( 1 9 9 5 ，1 9 9 6 ) 【1 6 ，l _ 7 1 、 a i t i g a l n k u l a t i l a k a ( 1 9 9 9 ) 【1 8 】、c o p e l a n d a n t i k a r o v ( 2 0 0 1 ) 1 9 】等【2 1 】对相关 的研究和应用进行了全面的评述、总结和广泛应用。国内学者如陈小悦和杨潜林 ( 1 9 9 8 ) i s 2 、赵秀云等( 2 0 0 0 ) 3 3 】、范龙振等( 2 0 0 0 ) 【3 4 1 、曹洪铎等( 2 0 0 0 ) 1 3 5 1 、 简志宏等( 2 0 0 1 ) 3 6 】等【3 7 啦】对实物期权方法也给予了及时的评述和研究应用。天 津大学张维等( 2 0 0 3 ) 4 3 1 ，西安理工大学扈文秀等( 2 0 0 3 ) 4 4 1 ，浙江大学郭斌( 2 0 0 2 ) m 】分别在国家自然科学基金项目的资助下对实物期权在项目投资、不完全信息和 产品组合管理等方面进行了研究。电子科技大学曾勇教授及其学术团队在国家自 然科学基金项目“技术创新投资与定价的实物期权模型和应用研究 和高等学校 4 第一章概述 博士学科点专项科研基金项目“专利战略的实物期权定价模型及应用研究 的支 持下，对技术创新和专利投资中实物期权的理论和实际应用进行了研究【4 j 。 随着市场环境越来越倾向不完全竞争，由于博弈论与实物期权理论的互补性 和技术投资市场的现实需求，使期权博弈理论应运而生并得到较快发展。其中， 离散时间期权博弈开始于s m i t & a n k u m ( 1 9 9 3 ) 6 3 】的工作，连续时间期权博弈则 以d i x i t p i n d y c k ( 1 9 9 4 ) d 5 】中的新兴市场模型和s m e t s ( 1 9 9 1 ) 1 6 4 】提出的已有市 场模型为代表。在不确定条件下的投资( 1 9 9 4 ) 一书中，d i x i t 和p i n d y c k 在连续 时间上对双寡头市场的等待实物期权进行了分析，并得到了领导者和追随者执行 期权的临界值及项目期望值的解析解。随后，l a m b r e c h t & p e r r a u d i n ( 1 9 9 4 ) 6 5 】、 t r i g e o r g i s ( 19 9 6 ) 【蛔、h u i s m a n & k o r t ( 19 9 9 ) 6 7 1 、g r e n a d l i e r ( 2 0 0 0 ) 【6 8 】等 6 9 - - 8 2 分别在已有模型基础上进行了发展和应用。国内对期权博弈理论的研究尚处于起 步阶段，安瑛晖和张维( 2 0 0 1 ) 【8 3 】对期权博弈理论的产生与发展进行了综述，夏 晖和曾勇( 2 0 0 4 ，2 0 0 5 ) 8 4 8 5 】分别对竞争环境下的企业技术创新策略进行了综述 并应用期权博弈理论对不完全竞争环境下不对称企业技术创新战略投资进行了研 究。 专利制度是一种对r & d 成果进行产权界定的法律制度，它赋予发明创造者一 定时期的独占垄断权以弥补其r & d 投入和研发所承受的风险，并阻止模仿者无偿 的模仿活动。 由于专利制度只对最先实现发明创新者授予对该项创新的独占所有权，因此， 企业间的竞争就如同一场争夺第一的竞赛，而这种以获取专利为目的的技术创新 过程也被形象地称为专利竞赛。从专利竞赛理论所研究的内容来看，主要涉及两 大方面【8 6 】：一是环境影响因素分析，主要研究市场结构和政府行为对专利竞赛的 影响；二是模型化分析及实证研究。其中，后者是专利竞赛理论的核心并产生出 较丰富的研究成果，代表性文献主要集中在三类：一是以l o u r y ( 1 9 7 9 ) 【8 7 1 、 d a s g u p t a & s t i g l i t z ( 1 9 8 0 ) a s 】、l e e & w i l d e ( 1