（产业经济学专业论文）对称溢出条件下厂商最优RD方式研究.pdf

夫连理1 j 大学硕h 究生学位论文 摘要 企业的r & d 是项重要的社会活动，小而言之，它对厂商自身的生存发震起着重 要的作用；大而言之，创新是社会进步的原动力，而厂商持之不懈的r & d 去器是创新产 生的源泉和不竭的动力。科技豹进步键褥厂商的r & d 鹾力e j 盏增大，越来越多的厂裔 选择在投资和收益较大的项目上与其铯厂商合作。疆是蠢子羚部性瀚存在，厂商的r & d 不能只关系到自身。由于社会是一个相互作用的有机系统，侄何厂商的r & d 灞动都会 对整个产鼗产生影响。厂商的r & d 活动必须要正确考虑产业竞争对手豹反应才有可能 取得成功。在r & d 活动当中，厂齑之闯有竞争凌会存合作，竞争牲豹合作已经成为当 代企业之阉从事r & d 活动的一个重要特征。那么企盐之闻如何有效的缀绥r & d 活动， 以什么样的缀织形式遴行合作，班及这黧合作对企业乃至社会产生的影响，一纛是产韭 组织理论努力试器解决的闫题。 作者在认真学习了蘸人的经獒文献，特剐是，。“泛建闼读了近几年国内强学者潜企业 研发组织问遂的研究成果的基础一k ，研究了个r & d 和产品市场竞争酌两阶段模型。 将以往对于独立r & d 和r & d 合作的绩效比较在更广泛和一般的泰场环境中进行验涯， 忽略了此裁研究关于r & d 履成本秘同和线性需求避数的假漫。最届找出于在产品市场 竞争，r & d 阶段协议选择r & d 水平和滋出系数豹r d 卡特尔的竣优r & d 方式，结 果证明厂离倾匈予选择溢出水平灼极傻，即l 或0 。 关键词：r & d 滋出；d - j 模型；最优r & d 方式：滋出水平；r & d 投入 际丹：对称溢出条件r 场上最优r & d 方式研究 t h eo p t i m a lr & d w a y so ff i r m su n d e rs y m m e t r i cs p i l l o v e r a b s t r a c t r & dh a sa l w a y sb e e nav e r yi m p o r t a n ts o c i a la c t i v i t yp l a y i n gag r e a tp a r ti na n f i r m ss u r v i v a la n dd e v e l o p m e n t a n da sa l lk n o w w h i l ei n n o v a t i o ni st h ek e yo ft h e d e v e l o p m e n to ft h ew h o l es o c i e t y ，t h ef i r m sp e r s i s t e n tr & d a c t i v i t i e sa r ei t sv e r yh e a d s p r i n g a n dd r i v i n gf o r c e t h ep r o g r e s so fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ym a k e sr & d p r e s s u r eo ft h ef i r m i n c r e a s ed a yb yd a y m o r ea n dm o r ef i r m sc h o o s et oc o o p e r a t eo nt h eg r e a t e rp r o j e c tw i m o t h e rf i r m s b u tb e c a u s eo f t h ee x i s t e n c eo f s p i l l o v e r sa n dt h a tt h ew h o l es o c i e t yi sad y n a m i c s y s t e m ，a n yf i n n s r & da c t i v i t i e sa r en o to n l yt h ev a r i a b l e so fi t s e l fa n dm a yh a v es u b s t a n t i a l i n f l u e n c eo nt h ei n d u s t r ya saw h o l e s oo n l yu n d e rt h ec a r e m lc o n s i d e r a t i o n so fo t h e rf i r m s r e a c t i o n sc a na n yr & d p r o g r a m sb ef e a s i b l ea n df i n a l l yt u r no u tt ob ep r o f i t a b l e t h e r ea r e a d m i x t u r eo fc o o p e r a t i o na n dc o m p e t i t i o ni nr & da c t i v i t i e sa n dc o m p e t i t i v ec o o p e r a t i o ni s b e c o m i n gam a i n s t r e a m b u th o wt oo r g a n i z er & d a c t i v i t i e se f f e c t i v e l y ，u n d e rw h a tk i n do f p r o f i l et oc o o p e r a t ea n dt h ei n f l u e n c eo nt h ei n v o l v e df i n n sa n dt h es o c i e t ya r et h em a i n c o l l c e r n so ft h et h e o r i s t so fi n d u s t r i a lo r g a n i z a t i o n o nt h eb a s eo fc l a s s i c a ld o c u m e n t s ，t h ea t t t h o rw i d e l yr e a dt h ed o m e s t i ca n df o r e i g n s c h o l a r s r e s e a r c hr e s u l t so nf i r m s r & d ，t h e nd e a l sw i t hag e n e r a lv e r s i o no ft w o s t a g e m o d e lo fr & da n dp r o d u c tm a r k e tc o m p e t i t i o n w ep r o v i d eat h o r o u g hg e n e r a l i z a t i o no f p r e v i o u sr e s u l t so nt h ec o m p a r a t i v ep e r l b r m a n c eo fn o n c o o p e r a t i v ea n dc o o p e r a t i v er & d ， d i s p e n s i n gi np a r t i c u l a rw i t he x p o s tf i r ms y m m e t r ya n dl i n e rd e m a n da s s u m p t i o n s w ea l s o c h a r a c t e r i z et h es t r u c t u r eo fp r o f i t - m a x i m i z i n gr & dc a r t e l sw h e r ef i r m sc o m p e t i n gi na p r o d u c tm a r k e tj o i n t l yd e c i d er & de x p e n d i t u r e ，a sw e l la ss p i l l o v e rl e v e l f i n a l l y ，w eh a v e t h a tf i r m sp r e f e re x t r e m a ls p i l l o v e r s k e y w o r d s ：r & ds p i l l o v e r ；d - j m o d e l ；o p t i m a lr d ；s p i l l o v e rl e v e l ；r & d e x p e n d i t u r e 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 俸及取褥磷究成果。尽我所躲，除了文中特别蕊以攘注秸致落酶遗方矫， 呛文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 二l _ ：= 犬学或者瑟能单位的学位戚证书所使用过懿枣葶料。与我一圈工作的阀志 对本研究所徽的贡献均已在论文中傲了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：避 鹾斓：趁丝查。彰 大连理。r 大学硕+ 研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教癖完全了解“大连理工大学硕士、障学位论文敝权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阕和借鼹。本人授权大连理工大学霹以将本学使论文的全部或鄢分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名：陋 罨师签名：! 塞瘳生啦 越年鱼周磋e 大连理：r 大学硕士研究生学位论文 1 引言 1 1 选题背景 2 0 世纪9 0 年代以后，随着知识经济和信息化的飞速发展，厂商们已认识到技术 对企业保持国际竞争优势的重要意义，很多厂商开始调整其技术战略来构建新的投资 经营战略。 研究与开发( r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t ，简称r & d ) 活动是为增加知识的总量， 以及运用这些知识创造新的应用，所进行的系统的创造性的活动。r & d 是获得新知识、 新技术和新产品的最主要途径。企业r & d 通常可划分为基础研究、应用研究和开发研 究三个阶段。r & d 的目标就是取得创新。习惯上可以将创新分为两种类型：产品创新 ( p r o d u c ti n n o v a t i o n ) 和工艺创新( p r o c e s si n n o v a t i o n ) 。产品创新是指创造新的商品或 劳务；工艺创新的主要着眼点则是降低企业现有产品的生产成本，一般是技术上的改善 2 1 ，本文主要研究这类创新。企业的长期赢利和产品市场上的成功经常来源于工艺创新， 而这些创新的获得又很大程度上来源于企业积极地从事r & d 活动。 就企业而言，技术创新引导企业实现欧远的发展目标，即更新町扩大产品、服务以 及与之相联系的市场，建立生产、供应和分配的新方法，i 司时改进管理、组织、生产条 件和人力技能；就产业而言，r & d 引发产业结构的调整，同时创造新的经济部门；就 国家而言，r & d 是提高综合凼力和国际竞争力的根本源泉。在传统计划经济体制f ， 我国技术创新的主体政府，社会主义市场经济要求由过去的政府为创新主体转变为以企 业为创新主体。企业作创新的主体，就是要企业成为r & d 投资的主体、研究开发的主 体和r & d 成果利益分配的丰体。 当今社会企业之间的关系往往不是纯粹的竞争或合作，竞争性的合作越来越普遍。 一个常见的情形就是在同一最终产品市场上竞争的食业，在r & d 上进行合作。i b m 和 东芝曾组建了一个研究机构，取名为显示器技术公司，开发液晶显示器以用于生产最终 产品。对企业而言，r & d 合作可以节省稀有的r & d 资源，避免不必要的重复研究。特 别是当某一项r & d 成本过高、单个企业难以独自承担时，企业之间的合作使得研究项 目自可能得以进行。从社会角度考虑，合作可以克服r & d 中的一些市场失效的情况， 缩减r & d 活动对社会和企业激励的偏差。因此，政府通过公共投资、补贴和修改反托 拉斯立法等方式对国内和国际r & d 合作进行支持已愈加频繁。 但是r & d 合作可能造成合作企业之间的搭便车现象，而且也可能导致合作企业在 产品市场上进行合谋面减少竞争，反而会导致社会福利的减少。因此研究r & d 合作的 陈丹：对称溢出条件下场k 最优r & d 方式研究 效应对企韭和政府部是必要的。南于明曼的外部性的存在，一令企业一般无法完全独占 自己的r & d 成果，其他企业可以通过r & d 溢出以很低的成本获取有用的技术信息。 r & d 溢出是指仓业进行研究开发活动获取的新知识会通过各种渠道( 人员流动或有形 产晶的信息) 溢出到别的企业，但本企业却不能为此收取任何报酬，而氯没有任何种 法律可以阻止这种漾出的发生【3 】。r & d 滋出是一种外部性，如今其戒了越来越受关注的 问题。r & d 溢出的外部性使企业并不能控制与获得其r & d 投资的全部收益，而且企 业r & d 投资的私人回报率也远低于其社会回报率。溢出可能由正规的渠道产生，例如 信息共享、出版物或与刨薪企业的员工避行会谈，也可能出尊正援的渠遴产生，例如反 求工程、产业间谍或雇佣创新企业的员工。溢出的存在严重影响着r & d 企业的决策， 因此，当前对r & d 的研究往往都考虑了溢出的效腹。 r & d 活动是一个非常复杂的邋程，冀复杂性不仅局隈于r & d 活动所涉及的技术上， 面且与企业所处的产业竞争状况息息相关。现存的技术在进入生产领域骺一段时闼，产 业内部各个竞争因索在缀过激烈的相互作用之后，产业内部的利益分配趋于一种动态的 均衡状态。而一项潜在的新技术却可以将这种均衡状态打破，使得产业内部的利益壅新 分配。企业r & d 活动豹复杂性在于，其不仅要克服开发毅按零矫必须掰对的技术上和 资金上的困难，而且还要面对产、内外各个竞争因素带来的压力。 那么，如何以最小的费用来有效地组织r & d 活动，或在同样的r & d 投资条件下 获得最大的l 歉益裁成了产韭经济学家努力忍考的翔题。企业在激烈豹市场竞争中，始俺 调整r & d 投资簧略，选择最优的r & d 方式；政府如何通过r & d 政策使行业实现社会 福利最大化，都是产业组织中尚未得到全面解决的问题。 1 。2 研究综述 随著产业组织的发展，r & d 的研究一直是个非常活跃的领域。近年来有许多关于 r & d 的专题讨论。在寡头垄断市场上，企业之问的关系很少属于完全合作或非完全合 作类型：在缎多情况下，它l f 】在某些领域进行竞争，但隧时在其它领域进行合作。一种 常见的情形是在产品市场上进行激烈竞争的企业在r & d 上进行合作。反托拉斯立法禁 止企业采取行动减少竞争和提高价格，企业间的任何串谋都将引来法律诉讼。然而，当 企泣进行r & d 合作时，狠难翔断是否会降低竞争，是否会违反反拖拉薪法。如采企业 合作提高了效率，使产量增加并使r & d 代份降低，则没有理由对它进行限制。 近半个世纪前，g a l b r a i t h 就指出，廉价创新的时代已经过去，“因开发需要的费用 巨大，只有具有相当规模的企业才能承担”嘲，近年来，人们又表示，即使超大企业也不 具有足够豹资源单独开发某些新技术，鲻此，相关企、f 应当共同进行r & d 合作。r & d 大连理工大学硕士研究生学位论文 合作除了克报资源障碍之外，还可以节省稀有豹r & d 资源，避免不! 必要的重复研究， 但是，r & d 合作可能造成合作企业之间的搭便车现象，而题 也可能为成员之问或明或 暗地进行产量或价格合谋提供沟通渠道，从而减少产品市场上的竞争。 许多生产过程的普遍特性是在边际成本与固定成本之间进行衩衡。这样的权衡可以 是基于r & d 投资的，企业凭此可以降低边际成本，从而在市场玲段获得竞争优势；从 r & d 活动可以看作沉淀特性的角度来讲，r & d 投资可以当作事前承诺，从而可以作为 非完全竞争产量博弈中获得策略优势的工具。这种策略优势是策略投资模型的核心，如 粜短期市场相互关系可以由古诺竞争采表示，刚凭此可以使成本递减中黪投资超过成本 最低水平。 在研究r & d 投资策略的文献中，d a s p r e m o n t 和j a c q u e m i n 利用一个带有溢出的双 骞头两阶段溥夯( 简称d j 模型) ，对合作和非合作r & d 遴行了分析。在这一模凝中， 每个企业将先后选择自己的r & d 投资和产晶产量。在分折中，r & d 溢出是一个重要的 影响因素。r & d 溢出是指每个企业的r & d 成果被其他企业无偿的部分获得或全部获得。 在这里，一个企业的r & d 溢出使另一个企业的单位生产成本降低。文中考虑了四种情 况f 的对称均衡：( 1 ) 疆个输段均不会作；( 2 ) r & d 合作丽产品枣场上鑫出竞争： ( 3 ) 两个阶段都合作；( 4 ) 社会最优结果。 d 。j 模型虽然很简单，但却是r & d 策略博弈中有很大影响的经典模型，它主要有四 个鲜明的特点： ( 1 ) 创新竞赛是非锦标赛情形：企业可以通过许多不同的研究路线来改进生产过 程，从而无论企业采用哪一条研究路线，等溪的r & d 支出将导致等量的生产成本递减 或需求增加。在专利竞赛模型中，可以取得的创新只有一项，藩先取得成功的企业将得 到南创耨产生的全部利惹，其它企业豹r & d 则不能产生剑瑟或聚。耐d - j 模型中，竞 争者不能阻止其宦企业通过等量的r & d 支出获得等量的成本降低。 ( 2 ) 明显地考虑了产品市场上的博弃行为：号利竞赛与其它一些模型没有明显考 虑企业存产磊市场的相互作用，r & d 成功的企业在各秘精况下可麓获得不同熬溺摄， 但同报都是给定的固定值；而d j 模型则同时考虑了企业在r & d 阶段； l ：1 生产阶段的博 弈，在产品市场上进行的可以为古诺或伯川德竞争。 ( 3 ) 考虑了溢出的影响：由于r & d 成果往往其有菲专用性，一个企韭的r & d 成 果会有邦分泄漏绘竞争对手，使这些对手的成本降低或产品得以改良。考虑溢出的影响， 可以对企业的r & d 策略进行更加恰当的分析。 陈丹：对称溢出条件下场上最优r & d 方式研究 ( 4 ) 网时考虑了合作和非合作的情形，并对其进行了对比：对r & d 合作与竞争情 形的对比可以看出，r & d 合作对r & d 投资、产量、利润和社会福利的影响，从甄为政 府和企、监确定r & d 策略疆馁理论基确。 由于该模型简单的形式和丰富的理论内涵，使它成为了理论界的研究焦点，此后很 多学者进行了深入研究。 h e n r i q u e s l i1 9 9 0 年攒出，只有当非合作均衡为稳定即溢出不太小融，将出j 模型中 的完全合作和完全不合作的均衡进行比较才有意义。对于非常小的溢出( 这里是 口( 0 1 7 ) ，由d _ j 模型褥出的结论成立是飘为 合作模型是不稳定豹，这一结果的重 要瞧是因为当口 o 。t 7 时，帮使产量涵数歪磐相交，r & d 反波避数却算非如此。当 0 1 7 筘 0 4 时，稳定性是存在的，织不合作时的r & d 水平比完全合作时高。对于较 大豹溢出，由d j 模型得到的缩论是成立的，丽且在非合作模型巾，溢出将提高稳定性； 然丽在合作模型中，随蓉溢出的增大，均衡有可能遭到破坏。1 。 山j 模裂在考虑r & d 合作时，假定每个企业承担相同的r & d 投资。s a l a n tw 则针 对d _ j 模型中的利满相关黧r & d 合作澎式遴幸= _ i 二了逶步掇 寸，结渠表明当两个企业瞄等 量投资约方式降低生产成本聪，虽然憩的r & d 成本最低，但是在特定的参数空闻，合 作成员通过不等擞投资可以使总利润增加，再不等量投资时，即使不存在溢出，也可能 使社会福剽比等量投资时增匆即。 k a m i e nm m u l l e r 在1 9 9 2 年利用个差异产品模型，针对r & d 竞争、r & d 卡特尔、 r j v 竞争和i l i v 卡特尔朗秭情况，分别在产品市场为吉诺和馆川德竞争方式时，对r & d 投资、r & d 生产函数、产品价格和企业利润进行了比较。研究表明，r j v 竞争相对于 r j v 专特尔丽言，将降低技术遴多水平并提高价格。p j v 卡特尔在占诺竞争是褥产生最 高的社会福利，在缀多情况下对f f t ) 1 l 德竞争也是如此埘。 s u z u m u r ak i 9 9 2 年参照r & d 不合作、社会最优r & d 和社会次优r & d ，比较r & d 合作时的正负效应。研究表明，对于较大的r & d 溢出，合作和非合撵均衡甚至都不能 达到次优r & d 水平。然而，没有溢出时，因合作r & d 水平从社会角度看是不足的， 棼合作水平可能超过最优r & d 水平嘲。 d eb o n d tr 等针对产品具有差异的r & d 竞争模型，讨论使有效r & d 最大的溢出 程度和企蝗数量。当市场上企业较少辩，成本辩低程度即有效r & d 鹣溢出豁增加丽提 高；当企业较多羽，有效r & d 在非完全溢出时达到镀大值，刺消费翥剩余、产出和社 会福利而言也是如此，较多的企业往往导致每个企业较低的投资、产出和利润，而消费 大连理t 久学琰+ 研究生学位论文 者剩余和社会福利增加，至少不会降低。只有产品差异度和浠出相当大且r & d 成本相 当低薅，在企业数量较少l ：； 每祭l 牛下，疆制进入可笼臻加r & d 投姿、利润；囝溃费者舞余， 太多的企业将荐次降低静态福利t m 。 p o y a g o t h e o t o k yj 1 9 9 5 年利用一个n 个生产同质产品企业r & d 模型，讨论最优 r j v 模型闯题。根据在r & d 上是否合作，文中讨论了两秘情形：第一种是r & d 竞争 情形，第二种是k f k n ) 个企攮组成r j v 的情形。在r j v 内企业合作地选择r & d 投资戬 最大化共同利润。并且在r j v 内信息完全共享，即溢出达到最高水平。在每种情形下， 企业在产量上都不合作。p o y a g o t h e o t o k yj 得到的熏要结论是：( 1 ) 相对于不合作情形， r j v 戒员在r & d 上投入燮多而且成本降低更大；( 2 ) 参与r j v 金鼗将比其健企业获褥 更多利润，除非其它企业也完全共享信息，此时这些企业相对非合作情形获益更多；( 3 ) 根据溢出的幅度，市场可能无法提供足够的激励使最优模型的r j v 得以建立。r j v 的 均衡规模往往小于最优捉摸，其中最优规模要求所有企业都参与r j v ，这一结果的政策 含义是，在一定豹环境下，应明确鼓励在r & d 集中型的产业送行竞争的企业建立全行 业的r j v i t 0 1 。 d _ j 模溅将r & d 视为个整体，v o n o r t a s 和p o y a g o t h e o t o k yj 爨将其划分为两个 部分。当金业翊时送行一般研究鄂发展磺究时，为了探讨- 般磅究上豁合作耱对于非合 作对企业激励及市场行为的影响，v o n o r t a s 将d - j 模型进行了两方萌的推广。第一个推 广是将r & d 分为散研究和发展研究积种类型，企业首先进行一般研究，然后进行发 鼹研究。一般研究为发展研究提供背景知识，它是非专用的，可以在机构内部进行或与 合作饮伴协力进行。发矮研究成果是企业特确1 的，缀难被移接。第二个推广是考虑了两 种类型的r & d 合作。利润相关型r & d 合作使合作成员可以事前共同设定般研究投 资水平。但是企业独立进行研究，而且非合作时固有的知识外部性程度保持不变。r j v 型r & d 合作更进一步，一般研究也共闷进行，而且专皤应的信息完全同时传播至合作成 员。这两个推广可以使分柝只集中于企臣在一般研究上的合作，并可评价两静合作方式 的相对效率。研究表明，影响r & d 合作对企业行为的效应的最熏耍因素是r & d 溢出、 技术和市场机会以及r & d 合作方式。高溢出有助于造就企业更好的相对行为，特别是 佯蘧毒相对贫乏的技术积市场机会的时缎。这表稠无论在一般研究上进行弱满共辜型还 是r j v 型合作，相对于非合作而言都将使企业增加总的r & d 投资和生产。然而，r j v 相对于利润相关而言，在隧大产业结构范围提升了合作成员和消费者的利益。只有当 r & d 的机会不是太好时，不管非合作时豹溢出是大还是小，r j v 成员比非合作时将更 倾向于在两耱类型的研究上投入更多且生产更多的产品。在某些情况下，r j v 不仅使菲 陈丹：对称溢出条件下场上最优r & d 方式研究 合作时的发震研究和最终产晶生产臻加，丽且电调整了产业的一般磷究予委算，因而减少 非合作企业在一般磺究上的不必要重复，这在剥润相关时是不可能的m - 。 p o y a g o t h e o t o k yj 引入了一个两阶段r & d 过程，其最终产出是降低单位成本，这 两个阶段有助于分清r j v 中的台侔和信息共享问题。在第一阶段，企业进行投资以产生 新知识，丽在第二除段，这些知识被用来洚低单位成本。文中对单一与亘补研究路线进 行了区分。对于单一研究路线，从效率上考虑要求清除不必要的重复，在研究行为上的 协作将实现这一目的；对于互补研究路线，由一条路产生的信息将为另一路线的进展提 供有益筋信惑，而从效率上考虑要求信怠焚享，合佟碜 究又可以使其得以实臻。 p o y a g o t h e o t o k yj 用以下方式对信息共享模型化：没有r 1 v 时，技术知识存在部分溢 出，而r 1 v 建立后溢出成为充分的。这种从部分溢出到充分溢出的变动称为信息共享。 研究表明，进行信息共享后，l t 几乎总可眈企韭不合作时稠用更少的资源获得任意给 定水平的成本降低。对于同一研究路线，r j v 将运鏊一个实验室以消除不必要的重复， 而对于互补研究路线，r j v 将操作的实验室数量决定性地取决于效益递减发生在r & d 过程的哪一阶段，当效赫递减发生在第一阶段时，它将运营一个实验室；当效益递减发 生在第二个黔段黠，实验室豹数量对它没有区剐和影豌。 传统观点认为产品市场的合谋增加了生产者的利润并降低了消费者剩余，这种观点 忽略了在其它非生产领域的竞争效应。产品市场上或明或暗的合谋可能怒可行的，而在 r & d 投资、资产投资年n 广告这类活动中的合谋往往要困难。对于r & d 褥言，由于难醴 观察到与商议的r & d 努力水平的偏差，因而合谋往往是不稳定的。针对这一原因，考 虑半合谋模型是必要且合理的。半合谋是指企业在某些领域竞争而在其它领域合谋。 m a t u s ia 和m i t c h e l ls i 丰醉出，当半合谋是在产晶市场合谋而在其它领域竞争时，上面的 传统观点可能是镱误的，一个修正的观点是：企业可能受损砸消费者可能受益。 m a t u s ia 认为这样的结论和日本卡特尔的情形致，并且指出，2 0 世纪6 0 年代日 本制造弛在大萧条之前积累了过度的生产能力，因为它们预料到了日本政府将强制它们 的行业组成等特尔并根据生产能力分配产量配额。他还发现，卡特尔的缀建和过剩生产 能力导致了产出的增加和企业利润的降低m 】。 f e r s h t m a nc 和b r o da 在d j 模型的基础上，说明企业进行半合谋时可能产生与传 统和修正观点相悖的结果。他们文的r & d 模型中，两个企业在第一阶段选择r & d 投资 水平并在第二阶段选择产量。r & d 投资水平决定了企业的边际成本。假定厂滴在r & d 阶段保持竞争，根据两个厂商在生产阶段是否合作，两文都考虑了两种产业形式。在第 嘈中形式的竞争中，厂商同时在r & d 和产出市场上竞争。在第二种形式即生产卡特尔 形式中，厂蘸在r & d 市场上竞争露在产出市场上合谋。f e r s h t m a nc 俊定r & d 成果没 大连理t 大学硕士研究生学位论文 有溢出，并日产品是完全可替代的l ；而b r o da 则考虑存在r & d 溢出并且产品具有差 异的情形4 】。f e r s h t m a nc 考虑了市场分割合谋方式，而b r o da 的产品市场的合作形式 是每个厂商都选择自己的产量最大化两个厂商利润之和。f e r s h t m a nc 说明，虽然产品 市场的合谋使厂商在r & d 上投入更多，但仍然使产品价格提高，从而使消费者受损； 而且在某些情况下，半合谋使两个厂商的总利润降低。f e r s h t m a nc 的研究对应于b r o da 没有溢出的情形，但当存在溢出时得到的结论可能有很大不同。b r o d a 求出并比较了子 博弈精炼均衡时的产量、利润和产出，得到的主要结论是：溢出和产品差异度这两个参 数的存在可能导致卡特尔同时使厂商和消费者受益或同时使二者受损，也可能使其中一 方受损而另一方受益。当溢出较小且产品具有适度替代性时，卡特尔同时使厂商和消费 者受损。 既然本文是研究溢出存在条件下的r & d 方式选择，那么就有必要对r & d 溢出这一 外部性进行简单的研究归纳： 不同的文献对r & d 溢出的定义往往不同，这里将r & d 溢出定义为：一个厂商自愿 或非自愿地将自己的r & d 成果部分或全部地传递给其它厂商并可被接收者无偿地使用 d s i 。溢出可能由正规渠道产生，也可能由非正规渠道产生，在之后的正文里有详尽的阐 述。 从溢出的数学化方面考虑，溢出可以是确定的也可以是随机的。确定性溢出是指接 收者i 叮能可以从溢出发送者的r & d 成果中获益，而获益的大小取决于溢出的大小。随 机性溢出是指溢出接收者以一定的概率可能获得溢出发送者的全部r & d 成果。大多数 文献考虑的是确定性溢出，它i 叮能是自愿的，也可能是非自愿的。 在多数研究中，一般假定所有厂商都进行r & d ，溢 是由外部给定常数，而以f 研究对这一限制进行了突破： c h i nj c 和s t e n h a c k alr 考虑了双寡头中只有一个厂商进行r & d 的情形，此时进 行r & d 厂商的策略与对称情况下的策略有很大区别l m l ，有时对溢出电可以赋予新的含 义，例如将溢出看作知识产权保护力度，讨论南北关系中知识产权保护力度对南北双方 的影响。 k a t s o u l a c o sy 提出了一个内定溢出的双寡头综合r & d 模型，指出不合作可能产生 更大的溢出，而另一个唯1 的不合作结局是最小溢出。当不合作实现最大溢出时，r j v 也将实现最大溢出；当不合作时的溢出为最小时，r j v 中的溢出是部分的，不是最大的。 部分r j v 溢出的产生是由于反竞争的原因，而且反竞争的原因也可能使r j v 关闭实验室 ，”一 陈丹：对称溢出条件r 场上最优r & d 方式研究 本文就是延续上述文献的思路，考虑当溢出系数内生，并将上述文献的俊设条件进 行定的放松条件下，检验当前关于r & d 竞争与合作市场绩效比较的结论是否成立， 并在此糕础一t 找 _ h 厂商最优r & d 方式。划望为中国厂商和政府对于r & d 的决策提供 有利建议。 1 3 本文的研究方法及结构 1 3 研究方法 产业组织理论是在克服了很多理论的局限性的基础j 二兴起的，非合作博弈成为产业 缀织领域分析策略冲突的标准方法。薄弈论特别适用于分桥由寡头厂商组成的产业，因 为每个厂商的每项行动，无论是价格选择、产品产量或r & d ，都对竞争厂商的利润影 响重大。本文主要利用博弈分析方法，沿用d - j 两阶段博弈模型，求解相应的均衡结果， 以此作为探讨政府政策和厂商的最优r & d 策略选择的依据。 博穿论磷究豹是存在相互夕 邦经济条件下的个人选择阕鼷。2 0 世纪7 0 年代以来， 产业组织在理论界普遍得到重视，非合作搏弈理论这一领域带来了新的分析方法。根据 研究的需要，并借鉴了已有文献的研究方法，本文在研究中主要建立完全信息动态博弈 模型，求解相应的纳什均衡和予溥弈完美纳均衡。在考虑j 一裔的r & d 策略时，由于，一 商在r & d 投资和产量上的决策是在不同阶段做出的，因此在研究中大燮用到两阶段博 弈模型。 13 2 文章结构 本文共分六个部分： 第一章引言，主要介绍研究背景，研究褒状以及本文的研究方法、磷究结构和翻新 点。 第= 章探讨对称r & d 溢出的概念和厂商r & d 的基本类型，并分析了谢者之间的 关系。 第三章在放松了d j 模型假设的基础卜，比较，l 秘r & d 方式的各项指标，包括r & d 投入、厂商利润、社会福利，从中得出r & d 合作是相对优越的r & d 方式。 第四章计算在不同溢出水平下厂商的最优r & d 方式，部分修难了前人的结论。 第五章分橇了中国3 g 网络的实旌中嚣门子的r & d 合作项目簿弈，在此基础上分 柝了其联合实验室组建的具体理论和现实根源。 第六章总结全文，并提出文章的不足和今后的工作。 火连理f 大学硕士研究乍学位沧文 1 33 创新点 本文研究寡头垄断市场中厂商最优r & d 策略，主要的创新有以下两点： ( 1 ) 采用现有研究方法的皋础上，将以前大量文献的假设做出适度的放松，比较 新条件下各种r & d 方式的市场绩效。 ( 2 ) 将以往文献中的r & d 溢出系数为给定的0 或1 这一条件，改进为r & d 溢出系数 可以在 o ，1 上任意取值，探讨各种情况下厂商最优r & d 方式。 陈丹：刑称溢出条件下场上最优r & d 方式研究 2 对称溢出对厂商r & d 方式的影响分析 2 。1 对称溢出的含义 2 1 对称溢出裰念的器定 r & d 溢出是个到现今为止还没裔明确定义的概念，但是在众多研究中，学术界 较为认可的一种观点是“r & d 溢出是指个厂商进行的r & d 活动被另一个没有购买其 产权的其他厂商无偿或以较低成本r & d 所使用”。r & d 成渠具有公共产品的性质， 在缺乏知识产权保护豹情况下，一个厂赣的r & d 难免被泄露给另夕 一个厂穗，或者说 是r & d 投资者难以阻止他人无偿使用其r & d 成果，这便产生了r & d 溢出效应，也称 为r & d 的外部性】。 对称溢出，蹶名愚义是r & d 溢出的一种限定精提，指，一商阉的溢斑系数相等，鄣 厂囊l 自身r & d 成果以特有的滋出系数扩散到其他厂商中的同时，其他厂商的r & d 成果也以该溢出系数扩散到厂商1 中。 2 1 2 对称溢出产生的数学解释 本文主要讨论对称溢出条件下厂商的最优r & d 方式选择，因而会在模型讨论阶段， 频繁运翔对称溢出条件下厂商r & d 对其产醋单位成本的影响，所以这里对于对称溢 出的界定做出解释，以后不再赘述。 我们主要利用s p e n c e 关于对称溢出的假设，将厂商，对，一商i 的r & d 溢出系数设 为系数口，来衡量厂商u ，对厂商i 的r & d 溢出程度。0 s = 0 表示厂商对厂商f 没有溢 出，也就是两个厂商的r & d 没有重合的领域；0 = 1 表示厂商f 得到厂商，完全的r & d 溢出，也就是两个厂商的r & d 在每个领域都重合；0 o , f o 表示f ( x 。) 随着x ，豹增加面递增；f ” n 。( z ，z ) ，v ；芒 o ，c 】， 即厂商1 自身成本降低程度对蒸利润影响，超出了商2 成本降低对其稠滤的影响。这 一条件虽然在许多竞争环境申嫠可以缮列满足，但是在理论研究过程中，作为缀设则显 得过于粗糙和泛泛。为了方便后面的证明，这里将假设( 2 ) 做进一步的加强。 假设( 4 ) ：l l - i ，( 邵) i 2 n 。( 邵) ，v ；o ，c 】 很明显，假设( 4 ) 是比假设( 2 ) 更强的假设，但其实它也很容易就可以得到满 足。如果在古诺竞争条件下，p ( q ) = a 一6 ( q 1 + q ：) ，两个厂商成本为k ，和k ：，r & d 投 入均为x ，则厂商1 的收菇为： n ( 鱼，k 2 ) = 一2 k i 十屯) 2 9 6 ii 。( k l ，k 2 ) = 一4 ( a 一2 毛+ 露2 ) 9 b i i2 编，k 2 ) = 2 ( a 一2 k 十女2 ) 1 9 b 此时，n ，( ，女：) = 2 n 。( k l ，k ：) 大连理1 _ 大学硕研究生学位论文 如果在伯川德竞争条件下，q = ap ，+ 助，两个厂商单位成本为k 。和k ：，则厂商1 的 均衡收益为： n ( t 。k ) = ( 2 + 6 一( 2 b2 ) t ，+ b k ：】2 ，则： n 。( k l ，k 2 ) = - 2 ( 2 一b 2 ) 【( 2 + 6 一( 2 一b 2 ) l + b k2 兀2 ( t ，k ：) = 2 b ( 2 + b ) a 一( 2 62 ) 毛+ b k ： 若要满足l 兀。( z ，= ) l 2 兀：( z ，z ) ，则需要：2 - b 2 2 b ，即b “o ，i 一1 。也就是 说，在伯川德竞争条件下，两厂商的产品差异越大，就越能满足假设( 4 ) 。 3 1 2 文中讨论的三种r & d 方式的利润函数 考虑到模型的需要，我们按照a j 和k m z 的方式，将r & d 分为以下几种情形，这 里我们沿用了k m z 和a j 的关于独立r & d 的结论 2 7 1 。 ( 1 ) 独立r & d 两厂商在博弈的第一阶段选择各自的r & d 投入，分别为葺和_ ，第二阶段在市场 上选择价格或者产量。厂商之间的没有任何r & d 联系，只通过r & d 溢出使对方获益。 在l 尊弈的第，阶段，厂商1 的利润函数可以表示为： f ( x 1 ，x 2 ) = il 【c f ( x 1 + 肛2 ) ，c f ( x 2 + p x l ) 一一 ( 3 1 ) 由于厂商1 和厂商2 存在着相似的利润函数形式，而且每一个子博弈根据上一节的 假设，都存在对称完美均衡，我们可以发现，( 3 1 ) 只有一个对称均衡。 我们将独立r & d 简称n 其中n 为n oc o o p e r a t i v e 的简写，( x nx ”) 是对称双寡头 条件下的均衡r & d 投入。 ( 2 ) r & d 特尔 两商在r & d 阶段进行合作，即r & d 卡特尔。以前的文献都认为这种情况下的 溢出系数非口( 行、i k 特有的溢出水平) 即l ，本文将其范围扩大，认为最终溢出系数是 一个可以由r & d 合作协议内的厂商进行选择的变量。更进一步，我们把它定义在区间 ，1 】上来代替区问 ，l 】，其中 0 ， 代表低于行业溢出水平的变动范围。这里就存 在一个问题，既然溢出系数越大，厂商之间的信息流动越大，厂商就越受益，那么为什 么还会选择那么低水平的溢出系数呢? 这是我们现有的模型无法解释的，但是我们可以 从以下几点来推测产生这种情况的原因： 厂商彼此之间地理距离较远； 协议内厂商比加入协议之前，更好的保护自己原有的技术信息； 厂商协议选择相关性最小的r & d 手段或途径。， 陈丹：对憨溢出条件f 场主是扰r & d 方式研究 下面分析半合作r & d 厂商的收益。在这种情况下，两j 商的共同利润目标函数为： 五l ( 墨，苫：) = 1 - i 瞳一。厂( 鼍+ 蹦：) ，。一( x 2 + 麟，) 】+ 1 - i c 一歹、( 茗：+ 麟f ) ，c f ( x ，+ 蹄2 ) j 一( + 如) ( 3 2 ) 本文将这种情况简称为c 。，其中c 是c o l l u s i v e 的简写，s 是最终溢出系数，则两 个厂爽的收益玛标，也即c + ( 最饶r & d 卡特尔)