（产业经济学专业论文）基于RD溢出的产业集聚研究.pdf

基于r & d 溢出的产业集聚研究 研究生：陶炜导师：胡汉辉教授东南大学 摘要 产业集聚的现象由来已久，从r & d 溢出的角度来解释产业集聚的成因也早 有论述，但这些程式化的解释不但不能揭示产业集聚存续发展的本质，更会导 致r & d 溢出和产业集聚的悖论问题。 本文运用博弈论的方法，得出这样的结论，即在产业集聚区激烈竞争的市 场环境下，企业会致力于创新和知识共享，因为此时允许r & d 溢出将使得企业 获益更多。从而揭示和解决了基于r & d 溢出的产业集聚所隐含的悖论问题。 本文紧接着对基于r d 溢出的产业集聚机制进行了研究，分析了其特点， 提出了产业集聚的三要素和结构化的模型。研究表明，这些要素以及建立于其 上的三个层次的网络，不但是产业集聚的核心特征，更是实现产业集聚和r & d 溢出互动关系的纽带。 最后，文章对北京中关村高新技术集聚的案例进行了分析，明确了北京中 关村高新技术产业集聚的核心要素，建立了相应的结构模型，从而验证了本文 提出的三要素和结构化的基于r d 溢出的产业集聚模型。 关键词：产业集聚；r & d 溢出；基于r & d 溢出的产业集聚机制；中关村高新技 术产业集聚 t h es t u d yo fi n d u s t r i a lc l u s t e rb a s e do n r & ds p i l l o v e r g r a d u a t e ：t a ow e is u p e r v i s e d ：h uh a n h u i s o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t i n d u s t r i a lc l u s t e re x i s t ss i n c et i m ei m m e m o r i a l ，a n dt h eo r i g i nc a u s eb a s e do n r & d s p i l l o v e r t h a ti n d u s t r i a lc l u s t e rc o m i n gi n t ob e i n gh a sb e e nd e s c r i b e de a r l y b u t t h e s ee x p l a n a t i o n sn o to n l yc a n n o td i s c l o s et h ee s s e n c ec o m p l e t e l y ，b u ta l s oc a u s e t h ep a r a d o x q u e s t i o n b e t w e e nr & d s p i l l o v e ra n d i n d u s t r i a lc l u s t e r t h r o u g ht h ea n a l y s i sb yg a m et h e o r y ，s u c ha c o n c l u s i o ni sd r a w n ：u n d e rt h e e n v i r o n m e n to fm a r k e to ft h ek e e nc o m p e t i t i o ni ni n d u s t r i a lc l u s t e r , t h ee n t e r p r i s e w i l lb ed e v o t e dt o i n n o v a t i n g a n dk n o w l e d g es h a r i n g ，b e c a u s e a l l o w i n gr & d s p i l l o v e rm a k e se n t e r p r i s eb e n e f i tm o r ea tt h i s m o m e n t s ot h ep a r a d o xp r o b l e m b e t w e e nr & d s p i l l o v e r a n di n d u s t r i a lc l u s t e ri ss o l v e d t h e n ，t h em e c h a n i s mo f i n d u s t r i a lc l u s t e rb a s e do nr & d s p i l l o v e ri ss t u d i e d w e p u tf o r w a r d t h r e ek e ye l e m e n t sa n dt h es t r u c t u r em o d e l r e s e a r c hs h o w s ，t h ek e y e l e m e n t sa n dt h r e en e t w o r k ss e tu po ni t ，a l en o to n l yt h ek e yc h a r a c t e r i s t i c ，b u ta l s o t h ee f f e c t i v ef i ep r o m o t i n gr & d s p i l l o v e r a tl a s t ，t h ec a s eo f t h ez h o n g g u a n c u nn e w - h i g ht e c h n o l o g yc l u s t e ro f b e i j i n gi s a n a l y z e d t h ek e ye l e m e n t o fz h o n g g u a n e u n n e w h i g ht e c h n o l o g y c l u s t e ri s e n u m e r a t e d ，a n dc o r r e s p o n d i n gs t r u c t u r em o d e li sb e e ne s t a b l i s h e d t h u sm o d e l s o f t h r e ek e ye l e m e n t sa n ds t r u c t u r ea r ev e r i f i e d k e yw o r d s ：i n d u s t r i a lc l u s t e r ；r & ds p i l l o v e r ；t h em e c h a n i s mo fi n d u s t r i a l c l u s t e rb a s e do nr & ds p i l l o v e r ；z h o n g g n a n e u nn e w - h i g h t e c h n o l o g y c l u s t e r 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，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，也不包含为获得东南大学或其它教育 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晚明并表示了谢意。 研究生签名：日期： 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学 位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外， 允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文 的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：导师签名：日期： 东南大学硕士学位论文0 i 言 引言 一、研究背景 当前，我们进入了一个崭新的知识经济的时代。作为知识经济基础的信息 技术大大削弱了空间和时间对生产活动的限制，加上交通运输等基础设旄的便 利，企业可以从全球范围内获得资本、技术、产品，也可以进行全球化的生产 扩张。这种趋势对产业层面的影响是，不但减少了产业对自然资源的依赖，也 提高了产业区位选择的灵活性。因此，从理论上讲，地理位置也许或者应该不 是企业和行业竞争优势的来源。 但是，值得注意的是，现实的经济生活中，大量存在与上述分析相背离的 经济现象。我们可以发现，不仅在很多高科技产业，而且在很多传统的产业里， 都存在着众多本行业及相关行业企业集聚在一个地理区域内共同发展的现象。 典型的例子就有美国的硅谷、台湾的新竹、印度的班加罗尔、意大利北部等地 区。 这些地区内，相关企业高度密集，企业在激烈竞争的同时，合作也非常频 繁。有着前向、后向和水平的产业联系的供应商、生产商、销售代理商、顾客 之间，企业与当地政府、大学或研究机构、金融机构i 中介服务组织等相关支 撑体系之间，通过长期的联系形成了本地化网络，经济学界称之为“产业集聚”。 产业集聚区内本地化网络中的各行为主体之间通过正式或非正式的联系，频繁 地进行商品、服务、信息、劳动力等贸易性或非贸易性的交易、交流和互动， 相互学习，密切合作，共同推动了区域的发展和企业的持续创新，成为区域内 企业和行业竞争优势的根源。 那么，在当今世界经济全球化的大环境下，为什么还会出现根植于本地网 络的产业集聚这一经济现象呢? 一种程式化的解释是：组织间的r & d 溢出是形 成产业集聚的主要动力之一。企业或研究机构通过研发所获得的包括产品生产 的新技术、新工艺和新方法，以及由此形成的新的组织方式、管理方法，因为 其一定的公共产品的特性，很大一部分外溢出去，使得“搭便车”者可能无须 花费成本或以较低的成本就能共享研发成果。而且由于r & d 溢出是受到空间限 东南大学硕士学位论文引言 制的，所以企业为了能获得溢出的知识，必然选择在一定的地理范围内集聚。 遵循着上述程式化的解释，随之而来的问题是，大量“搭便车”者的存在 使得r & d 发起者无利可图，最终，产业集聚地区也将不复存在。因为，伴随r & d 溢出而来的激烈竞争将使得最初进行研发活动的企业不但不能获得超额利润， 而且由于“搭便车”者可能利用成本优势发起价格竞争，r & d 发起者有可能只 能获取低于平均资金回报率的创新生产收益率。长此以往，企业将失去从事r d 的激励，结果必将是无人再愿意从事研发活动。最终导致企业r & d 竞争蜕变成 一种“等待博弈”( w a i t i n gg a m e ) 企业不思自主r & d ，唯求“搭便车”( f r e e r i d i n g ) ，坐享其成。( 骆品亮等，2 0 0 1 ) 现实经济生活中的产业集聚区大量涌现和持续发展的现象最终证明上述程 式化的解释是难以让人信服的，或者说这种解释是不全面的。产业集聚区不仅 是简单的从r & d 溢出中受益，更存在着一种促进区域内每个企业、每个研究机 构都致力于r & d 溢出和共享的机制。 二、问题定位和研究意义 通过以上分析，我们不难看出已有的程式化的解释存在明显的不足：一方 面，产业集聚的原因是r & d 溢出，使得原为一个企业所有的知识变成了组织的 共同知识，从而使得企业要素边际产出率上升；但另一方面，r & d 溢出也必将 使得企业“搭便车”行为盛行，加上集群激烈的市场竞争，所造成的企业间重 复博弈的结果一定是集群组织内部知识积累和创新的停滞以及集群的萎缩。 已有的研究成果也证实了我们的推断。理论上，b e l l e f l a m m e 等( 2 0 0 0 ) 就曾 指出：受到地理限制的技术溢出的出现导致了企业在地理区位的选择上产生了两 难，即，企业分散的分布能减弱竞争，而集聚的分布反倒可以促进技术溢出。实 证研究中，s a x e n i a n ( 1 9 9 4 ) 也强调了硅谷中存在的看似矛盾的激烈竞争与合作并 存的现象。 以上看似矛盾的推断正是本篇论文所要研究的主题。仅仅认为产业集聚是 r & d 溢出的结果是不全面的，产业集聚和r & d 溢出之间的双向互动关系实际暗含了 产业集聚本身存在着促进和确保r & d 溢出的机制，否则，产业集聚区就不可能存 在和发展。我们认为，尽管产业集聚会引起企业竞争加剧，但这种市场竞争会改 善和促进诸如知识共享和合作的企业行为。也就是说，产业集聚最终将有利于r & d 东南大学硕士学位论文引言 溢出，能很好的解决r d 溢出引发的企业“搭便车”行为。产业集聚及由此而来 更为激烈的市场竞争将激励企业更多的共享知识而不是“搭便车”。 本文的研究意义有三个： 第一，可以加深我们对产业集聚，特别是高新技术产业集聚这一经济现象的 认识。通过本文的分析，我们不但知道r & d 溢出是造成集聚效应的主要动力之。 而且，产业集聚区内的激烈竞争也促进了r & d 溢出和知识共享，从而从另一个角 度给出了产业集聚存续和发展的原因。此外，本文的结论对于高科技产业集聚现 象也提供了更有力的解释。尽管高科技产业竞争激烈，频繁的r & d 溢出使得r & d 企业的私人收益远远小于r & d 的社会收益，但产业集聚区内信任和合作的空气使 得企业在共享别人r & d 成果的同时，也积极让别人分享自己的成果。通过集聚， 高新技术企业仍能享受到类似研发联合体( r e s e a r c hj o i n tv e n t u r e ，简称r j v ) 1 的好处。 第二，为我国企业进行技术创新开辟了新的道路。技术水平落后，自主研 发能力薄弱一直是制约我国企业发展和壮大的瓶颈。通过我们的研究，产业集 聚作为一种促进r & d 溢出不断涌现的有效方式，将对我国企业技术进步和升级 有着巨大的作用。在遵循市场经济规律的基础上，通过培育和扶植产业集群来 促进集群内企业技术创新和知识共享，是短时间内提升我国企业技术水平的一 条捷径。 第三，本文对于政府政策制定有着一定的借鉴意义。我们的研究表明，并 不一定需要联合，就算是竞争，企业仍然能够从集聚中获得好处，关键在于能 否创造一个要素流动的好环境，尤其是研发的要素的流动。这一点暗示着，对 于政府来说，并不需要去实行所谓的“强强联合”。政府所应该做的就是积极营 造产业集聚区有利于知识共享和溢出的环境和网络，在努力提高自身技术水平 的同时，大力推动r d 的溢出。 三、研究路径和方法 本文将依据“概念基础斗理论综述j 理论分析寸经验论证一政策建议” 这一研究范式，来设计本文的研究路径和章节体系。具体研究路线和结构参见 。 i j f 发联合体是一种非实体件研发台约或佃f 发联盟，企业或j 他类型的组织共嗣投入资源，协调相互行为 以乐担共同的研发项甘。( 罗炜，2 0 0 2 ) 3 东南大学硕士学位论文引言 图1 。 鉴于本文关注的是产业组织理论中的r & d 溢出及地理经济学中的产业集 聚问题，本文开篇伊始就分别对上述问题中的一些概念进行界定和表述，以缩 小和明确我们研究的范围、集中研究的目标。在此基础上，前人的研究成果必 然成为我们的借鉴。我们将目光集中于较早前国内外关于r & d 溢出和产业集 聚两者关系的研究成果上。从中得出我们关注的核心阅题，即，r & d 溢出引发 产业集聚，而由产业集聚引发的激烈市场竞争不但没有招致“搭便车”行为盛 行，反而促进了r & d 溢出，使得合作和信息共享更加频繁。这一点也是产业 集聚和r & d 溢出的双肉互动关系存在的基础。为了分析和论证这一命题，我 们将运用博弈论的研究工具，尝试比较产业集聚环境下的企业在有r & d 溢出 和无r & d 溢出条件下的收益情况，得出产业集聚条件下企业允许r & d 溢出对 于企业自身来说收益更大的结论。紧接着，我们对基于r & d 溢出的产业集聚 的实现机制进行了研究。随后，对北京中关村高新技术产业集群在r & d 溢出 方面的实践活动进行实证。最后，根据文章的分析结论，相应的对我国产业集 聚政策的制定提出新的建议。 概念基础 理论综述 理论分析 经验论证 政策建议 图1 ：本文的研究路径 4 东南大学硕十学位论文弓 言 本文采取的是理论与实际相结合，理论研究与经验验证、案例分析互为支 撑的研究方法。我们的研究是基于对实际问题的思考和热点问题的追踪而来， 我们的研究结论必将要回到现实经济生活中去检验。这也是我们进行经验论证 和案例分析的原因，更是我们提出政策建议的初衷。 在本文的研究中，笔者力图将产业组织理论、区域经济学、技术经济学和 管理学的知识加以融会贯通，理论和实际相结合，运用博弈论分析工具对产业 集聚和r & d 溢出的内在联系做尽可能深入的分析，得出些有益的结论。 四、研究结构和创新之处 基于上述的研究路径，本文的各章节的内容安排如下： 首先是导论部分。在对当前蓬勃发展的产业集聚区内技术创新不断涌现、 竞争力持续增长的现象迸行描述的基础上，思考产业集聚区的激烈竞争为什么 对于新企业来说是加入的新吸引力( a u d r e t s c h 和f e l d m a n ，1 9 9 9 ) ，提出令人 迷惑的产业集群和r & d 溢出双向互动关系所掩盖的r d 溢出与产业集聚的悖论 问题。相应的，在本章中将勾勒出文章的研究途径和结构，说明研究所采用的 方法。 第一章是概念界定和理论综述。概念界定主要对产业组织理论中的r & d 溢 出的概念进行界定，相应的涉及到r & d 的公共产品属性、溢出的主要形式和前 人相关的研究成果。另外，产业集聚的概念也必然要进行界定和梳理，特别强 调的，本文更强调产业集聚的地理特征，而且本文对于理论界常用的产业集群、 产业群、企业集群等概念并不加以严格区分。本章最后是产业集群和r & d 溢出 悖论的理论综述。 第二章是构建本文的分析框架。本文采取博弈论的分析工具，我们将尝试 比较产业集聚环境下的企业在有r & d 溢出和无r & d 溢出条件下的收益情况，得 出产业集聚条件下企业允许r i d 溢出对于企业自身来说收益更大的结论。从而， 从理论上证明产业集聚本身存在“补偿”r d 溢出，维持和发展r & d 溢出与产 业集聚双向互动关系的机制。 本文第三章是进一步的对r & d 溢出与产业集聚双向互动关系的实现机制进 行研究。通过分析，我们得出基于r & d 溢出的产业集聚要素和结构模型。 第四章是实证部分。本文将选取北京中关村高新技术产业集聚作为研究对 东南大学硕士学位论文 引言 象，在对其r & d 活动现象描述的基础上，建立中关村高新技术产业集聚的要素 和结构化模型。 第五章是文章的政策建议和结论。本章将总结理论分析和实证检验的一些 结论，并对我国如何建设促进r & d 溢出的产业集聚区，从而增强集群企业技术 水平和竞争力提出可行的建议。 本文的主要创新之处有： 1 、将r & d 溢出和产业集聚理论结合起来，分析了产业集聚不仅得益于r & d 溢出，反过来更刺激r & d 溢出、控制“搭便车”，很好的解释了产业集聚存续和 不断发展的原因。 2 、对基于r d 溢出的产业集聚机制进行了研究，提出了能确保r & d 溢出的 产业集聚三层要素和结构的模型。 3 、本文以中关村高新技术产业的r & d 溢出作为实证对象，细化了我们对高 新技术产业集群的认识，进一步的，也为如何在我国其他地区建设高新技术集 聚区提供了很好的借鉴。 东南大学硕士学位论文第一章r d 溢出和产业集聚的界定与理论分析 第一章r & d 溢出和产业集聚的界定与理论分析 无论创新者是否要采取保护措施，新的信息总是存在着不断被人们了解的 趋势( a r r o w ，1 9 6 2 ) 。这句话实际上道出了r & d 活动的一个本质特性，那就是 r & d 活动存在着溢出效应。r & d 溢出的存在隐含着由一个企业进行的r & d 可能被 另一没有购买产权的其他企业使用。这种r d 的溢出既有正面的作用也有负面 的影响，二十世纪六十年代以来的国外许多学者对此进行了多侧面的研究，限 于本文的主题，这里我们将重点讨论r & d 溢出以及与此相关的产业集聚问题。 在研究这些问题之前，下面我们将对本论文中出现的几个核心概念进行定义和 说明。在此基础上，我们再对涉及r & d 溢出和产业集聚的理论进行综述。 1 1 r & d 溢出及其方式的界定 一、r & d 溢出的概念 产业组织理论认为，产业由许多生产同质产品的企业组成，企业之间在市 场中的行为，主要是竞争行为。为了战胜对手，获取有利的市场地位，企业要 采取一系列的价格竞争和非价格竞争策略，创新与r & d 活动是一种非常重要的 非价格竞争策略。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 ) 是为 增加知识总量( 包括人类、文化和社会方面的知识) ，以及运用这些知识去创造 新的应用而进行的创造性工作。( 郑德渊等，2 0 0 2 ) r & d 活动与一般的企业生产过程不同，它不是产品的生产过程，而是技术 知识的生产过程。创新的成果无论是以新产品，还是以新工艺出现，其中都包 含了新的知识。因为r & d 活动的主要产品是信息或知识，而信息具有公共物品 的特性：( 1 ) 一方信息的获取不会影响另一方获取信息，即信息具有非竞争性； ( 2 ) 一般情况下转移信息的成本较低，即信息具有非排他性。所以，企业的创 新活动成果，除在本企业经营活动中发挥作用外，还会对产业内的其他企业或 对其他产业的企业发生作用、产生影响，这些作用我们称之为r & d 的溢出效应。 美国学者m a n s f i e l d 在对专利的研究中就发现，6 0 的申请专利的创新在4 年之 7 东南大学硕上学位论文 第一章r d 溢出和产业集聚的界定与理论分析 内就被许多企业所模仿了2 。而l e v i n 通过调查也得出这样的结论：三年时间内 过半的创新产品被模仿。3 r & d 溢出常常有副作用的一面，但在许多情况下，溢出也反映了有用知识、 信息和诀窍( k n o wh o w ) 的传播，具有正面效应。本文中，我们遵循h a g e d o o r n 等( 2 0 0 0 ) 的定义：研发溢出( r & ds p i l l o v e r ) 是指由于知识的非独占性，导 致知识扩散到其他企业，竞争者在不花费或较少花费成本的情况下，促进了其 技术水平的提高。 二、r & d 溢出的方式 r & d 溢出的最显著的表现是r & d 活动的收益由研究者向模仿者转移。现实 生活中，主要有三大类重要的r & d 溢出方式：技术贸易、直接投资、跨国公司； r & d 人员流动；企业衍生。而产业集聚中的r & d 溢出方式除了包括上述的几种 类型外，主要还有四类比较常见的方式，即： l 、企业间的相互作用，尤其是联合研究活动和其他协作 在绝大部分市场经济国家中，企业都是创新体系的主体，因此，企业之间 的技术合作和其他的非正式互动关系就成了r & d 溢出的最直接、最重要的形式。 因此，企业问合作的基础是信任而不是契约。没有企业之间和企业领导人之间 的深刻信任，任何形式的契约都难达到合作的预期目标。集群的发展正好符合 了这方面的要求，产业集聚运行机制的基础便是信任和承诺等人文因素。集聚 区内的企业因为地域的接近和领导人之间的密切联系，形成共同的正式或非正 式的行为规范和惯例，彼此之间容易建立密切的合作关系，从而减少机会主义 倾向，降低合作的风险和成本。因此其合作的机会和成功的可能性无疑会大大 增加。在很多的产业集群内，企业之间开展r & d 合作和技术联盟的现象日益普 遍。这种合作不但可以分担某些领域内巨额的开发费用，还可以达到知识共享、 人力资源和技术优势互补的协同效应，对合作双方以及整个集群的创新能力都 是一个极大的促进。 2 、公共、私营部门的相互作用 2 m a n s f i e l d ，e d w i ne ta l i m i t a t i o nc o s t sa n dp a t e n t s ：a ne m p i r i c a ls t u d y 【j 】e c o n o m i cj o u r n a l1 9 8 1 ( 4 ) 9 0 7 - 9 f 8 8 3 l e v i nr i c h a r d ca n e wl o o ka t t h ep a t e n ts y s t e m j a m e r i c a ne c o n o m i cr e v i e w 】9 8 6 ( i ) ：1 9 9 - 2 0 1 东南火学硕士学位论文第一章r d 溢和产业集聚的界定与理论分析 创新的一个重要问题是生产与科研的联系问题，生产、科研的脱节是制约 创新的一个重要因素。在这里，公共部门指由国家资助的大学和公共研究部门， 私营部门主要指企业。公营部门和私营部门作为国家创新系统中两个最重要的 主体，其合作和知识流动的频率和效率是决定企业总体创新能力的重要因素。 在产业集聚区内，因为地域的接近和相互的了解，公共部门与企业之间的联系 更为紧密。公共部门能及时把握集群内企业的需要，从而进行有针对性的开发、 研究和人才培养。而群内企业也对公共部门的作用和成果有更直观的认识，必 然会促使其不断加强与公共部门的合作，向公共部门投入更多的资源。 3 、技术扩散 通过技术转让、模仿学习和新设备的应用等方式进行技术扩散是创新系统 中最传统的r & d 溢出类型。至今大部分研究表明，技术扩散对工业的生产率有 积极的影响，技术传播与研究开发投资同等重要。事实也已经证明，产业集群 内知识和技术的扩散要明显快于非集群化的企业。因为从单个企业的层次来看， 其技术学习的绩效依赖于本身的技术吸收能力，包括技术知识的识别、同化和 利用的能力。集群内企业因为有着相似的产业文化、行为方式、技术轨道和多 种多样的沟通联系渠道，使专注于在群内开展技术学习的每个企业都具备了相 对较强的技术吸收能力，从而大大提高了集群内多边学习和技术扩散的效率。 4 、人员流动 人员及其所携带的知识的流动也是产业集群内r & d 溢出的一个重要指标。 知识根据其表现形式可分为内隐知识和外显知识。产业集群内人员的流动有两 种形式，即企业间人员的流动和大学向企业的人员流动。集群内人员的流动 般要快于集群外的企业，这是因为群内人才流动的交易成本和转换成本降低所 致。群落内专业人才市场的存在及人才市场信息在一个相对狭小的地域内的迅 速传播，降低了雇员与企业之间的相对搜寻成本及交易成本。同时，集群内的 从业人员有着相似的集群文化，这些人员在集群内的流动将不会遇到来自企业 文化方面的抵制，跳槽后调整和适应的成本相对较低，这显然有利于技术人员 在多个企业间流动。此外，群内企业的良好的声誉和集体品牌，一方面会加大 政府对集群所需人才的培养力度，同时还能吸引大学和其他领域的优秀人才到 群落企业中工作。这种优秀人才在集群内外各种机构间的频繁流动，能不断激 9 东南人学硕士学位论文 第一章r d 溢出和产业集聚的界定与理论分析 发创新的来源，并能带来知识和创新在集群内的传播。 三、关于r & d 溢出的理论研究综述 最早分析溢出现象对产业影响的是r u f f ( 1 9 6 9 ) ，他分析了寡头垄断市场 条件下随着劳动力投入变化的产业的增长模式，除了一般劳动力的雇佣能带来 增长之外，研究工作者的雇佣能大大提高生产能力和效率。企业认识到有一种 来自其他企业的潜在知识的传递，这会对本企业产生大的影响，由于这种传播 存在，每个企业有效的研究与开发努力x 等于： x f = z ：+ ( n 一1 ) z f 这里丑是本企业的创新努力，n 一1 是竞争对手的数量，助溢出参数，0 4 芦1 ，毋为所有”一1 个竞争对手的创新努力，创新活动若在合作的研究单位进 行，则知识的传递是完全的，而成本均摊；在劳动力市场上的保护性竞争行为 比在r d 活动中的非合作博弈有更高的经济性。 自从r u f f 以后，学者们对溢出的影响做了更多的研究。取得了系列的成果， 一种较为普遍的方法是通过比较合作和非合作的r & d 努力来评价溢出的影响， 研究得到的一般结论是： 当溢出较低( 或为o ) 时，竞争性的企业比合作性的企业在r & d 上投资更 多；反之，当溢出较高时( 或完全溢出时) ，合作性的企业会在r & d 上投入更多。 进入上世纪7 0 年代以来，博弈论作为一种新的分析问题的工具被引如经济 学的研究之中。博弈论中的竞赛博弈( r e i n g a n u m1 9 8 1 ，s t e w a r t1 9 8 3 ) 就是 上世纪8 0 年代提出的，它为分析行为和溢出对创新努力的影响提供了更为详细 的方法。在r e i n g a n u m 的差别化博弈分析中，竞争对手为了取得一项发明而竞 争，处于竞赛中的胜利者将得到发明的成果从而比模仿者得到更多的效用。各 企业的知识积累z ，与创新努力相关，z ，是由本企业的r & d 活动以及消化吸收来 自其他对手的r & d 溢出两部分构成，在任何时候现在的有效r & d 努力等于知识 积累的速率，在双寡头垄断的情况下为： d ， = x ，( f ) = z ) + 励，( f ) a ， 竞争获胜者将获得全部的效用并达到均衡。此时可以得到结论：当竞赛中 东南大学硕士学位论文第一章r d 溢出和产业集聚的界定与理论分析 没有溢出，即萨o 时，纳什竞争中的企业将比合作企业会在更早些的时候创新， 因为前者的r & d 投资率更高；但在完全溢出( 伊1 ) 时，将会有相反的趋势，这 是溢出的两种极端情况。 在实际经济生活中，创新者往往不得不与模仿者分享市场，此时的溢出参 数崩在0 到1 之间，设盯为创新者获得的创新现值，而各个失败者获得( 1 一盯) ( h 一1 ) 的现值，对应没有溢出的情况，竞赛中的胜者获得全部现值，或o r = 1 ， 而完全溢出导致个企业对称的创新现值，即盯= i n 。 s t e w a r t ( 1 9 8 3 ) 定义了临界的溢出水平o r + ，i ，2 盯) 保证了胜利者获得博弈的胜利，而竞争对手的r & d 努力将随着其他企业努力的 增加而增加。合作将缓和这种竞争性的r & d 努力；在较大的市场份额溢出时 ( 口 o 和妒( o ) = 0 。 于是，如果用工代表企业珀知识，我们就可以通过下面的机制来获得知识： x ；： z ( 勺堡至掌粤艘置蔓i 1 ) 。 1x ( o ) 不存在溢出的条件下 此外，函数x 可以迸一步的定义如下： m 一少胁q o q 印嚣嚣j 鬻2 p p ”。o 创新失败，其发生概率为1 一 其中g ( ) 表示企业f 提高的质量。g ( ) 可以有以下几种形式： q ( 1 ，1 ) = g ( 3 ) q ( 1 ，0 ) = q ( o ，1 ) = g g ( 4 ) g ( o ，o ) ：质量没有变化 ( 5 ) 相应的，我们采用下述的标记来表示不同情况下的企业拥有的知识情况： x ( 1 ，i ) = z ，并( 1 ，0 ) = 工以及工( 0 ，1 ) = 朋 ( 6 ) 这里需要强调的是，努力是企业提高产品质量的重要手段。越努力，就越能 提高产品质量。如果每个研发者都施加努力，溢出的正效应就会提高质量的水平。 这种正效应大小可以用参数口度量。换句话说，研发者的努力不但能促成自己的 研发工作的进展，还能相应的增加整个行业的知识存量。 当然，当一个研发者不努力，而其他研发者努力的话，此时如果有溢出效应， 那么前者就可以“搭便车”，并从后者的努力中受益。“搭便车”者只要别的 企业创新成功，他们就可以将质量改进到g 的水平。总之，负的溢出效应使得企 业可以通过模仿而无须花费研发成本矿就可以进行创新。 最为重要的，我们这里讨论的r d 溢出不是外生的。根据k a t s o u l a c o s 和 u l p h ( 1 9 9 8 ) 的研究成果，研发者只在能完全控制r d 溢出的范围和程度或者能建 2 东南大学颂十学位论文第二章基于r d 溢出的产业集聚企业决策模型 立有效共享知识的机制的条件下合作和共享知识。因此，在我们这个模型里，r & d 溢出取决于企业的决策：企业决定是否与其他研发者之间进行信息交换。实际上， s a x e n i a n ( 1 9 9 4 ) 也发现，即使企业的地理位置很接近，它们也能够决定去不去 合作。实际上，表达式( 1 ) 就假设距离对技术溢出的影响不是外生的。我们还 假设一个企业不可能观察到其他企业的努力程度。因此，企业努力的信息是不完 全的。 搏弈 企业博弈决策过程可分为以下几个阶段：( 1 ) 企业同时选择和决定他们的 区位；( 2 ) 企业互相之间同意或者不同意r & d 溢出：( 3 ) 研发者们努力或者不 努力；( 4 ) 企业在产品市场上进行竞争。我们对这个博弈将采用逆向归纳法求 解。首先我们要建立企业的利润函数。 产品市场上，企业的利润取决于所有企业的地理位置。简单的，有两种情况： 集聚( j ) ，即所有企业在同一个地区；分散( f ) ，即企业不坐落于同一地区。 这里我们只考虑企业集聚的情况。 参考0 t t a v i a n o 等( 2 0 0 2 ) 的研究，我们认为只有当运输成本比外地市场最低 的产品质量还要低的时候，企业才会进入外地市场。即： t t e ( 0 ，x ，t ) = o 当且仅当p 丌( 0 ，0 ，t ) = 0 ( 1 4 ) 当且仅当 霈( x ，0 ，t ) ：矿 ( 1 5 ) 的情况下，企业1 才旋加努力( g = 1 ) 。换句话说，只有当垄断利润万( 工， o ，1 ) 大于努力成本的时候，企业1 才会施加努力。 考虑到对称性，同理可得企业2 的最优战略。相应的，在不存在r & d 溢出的情 况下，有三种可能的博弈均衡。 ( a ) 少 y ，成本很低以至于两个企业都努力。 ( b ) 矿 y g u ，成本很高，以至于企业进入无利可图，所以没有企业努力。 从中我们不难发现，努力成本妒很低的情况下，假设没有溢出，对所有企业 来说，进入总是有利可图的，甚至双寡头垄断也是可行的。实质上，我们的假定 可以写为 0( 1 9 ) ( c ) 企业都不努力( ，= o ，卢：= 0 ) 没有企业愿意努力的均衡条件是： 万( 工，x “，t ) 一w o( 2 0 ) 总之，如果企业决定合作研发并鼓励溢出的话，要依次满足下面两个均衡条 件： 均衡i ：如果p 矿的话，企业没有合作研发的激励，而且其利润就为t ( 工， 兰，t ) 一。 此外，我们应该注意，无论何时，y 都比矿大，我们假设y 比矿小对均衡无 任何影响。事实上，如果沙高的话，将只有一个企业进入市场而且不能共享别人 的知识，因为在v 如此的高的情况下，另一个企业必将选择“搭便车”。 总之，企业只有在确信别的企业不会“搭便车”的情况下才促进溢出! 下面 的定理给出了博弈的均衡。 企业允许通过合作研发和知识共享的方式溢出，当且仅当 y ( 万( x ，工，t ) 一石( z 伸，工，t ) = 厅( 工，t ) = ( 2 5 ) 证明：无论企业怎么分布，表达式石( 工，x ，t ) 一疗( x “，t ) 都随 q 增加而增加。而且，如果q = g ，石( x ，工，t ) 一厅( z ”，工，t ) 妒 为了知识共享，企业就必须承诺努力。在努力成本与净利润相比低的情况下 尤其如此。如果利润的差厅( z ，x ，t ) 一石( j “，工，t ) 足够大也会产生 东南大学硕l 学位论文第二章基于r & d 溢出的产业集聚企业决策模型 这中情形。 扩大利润差的每件事都会促进溢出。这个差取决于影响其的技术参数，包括 影响负面外溢的g ，以及影响积极外溢的g 。于是，较高的积极溢出或者较少的 负面溢出都对知识共享提供了激励。 然而，市场竞争也对这种利润之差有影响。实际上，我们预想激烈的竞争较 之温和的竞争对于“搭便车”更不利。让我们根据企业的地理分布，来仔细研究 不同竞争水平下的利润之差。 只要企业集聚，那么利润之差就等于： a 玎。( z ，t ) = 2 p ( 1 一p ) ( q g o ) ( 2 6 ) 另一方面，只要企业分散，那么利润的差就取决于运输成本的水平： 万7 ( ：，小 o 如果f g 一矿 ( 2 7 ) 【2 p ( 1 一p ) ( 口一q o t ) 如果t 万5 ( x ，t ) 证明：从表达式我们有 丌。( ：，f ) 石，( ：，f ) 2 p ( 1 - p ) ( q - q o ) 如果f q - q o 2 2 模型的结论 ( 2 8 ) ( 2 9 ) 现在提出我们的关键问题：企业在地理上的分布是否通过信息共享影响了溢 出的激励呢? 模型得出的定理表明，集聚放大了利润差，也就是企业在施加努力 情况下的净收益，相应的比分散条件下对企业不去“搭便车”提供了更多的激励。 直觉上，我们可以这么理解。当所有企业集聚的时候，努力就成为了对付激烈 竞争的有效手段。如果一个企业创新，它就能比竞争者销售质更高的产品。此外， 如果企业“搭便车”，激烈的竞争将使得利润归于零。而且，当企业分散分布的 时候，运输成本会减弱竞争，在“搭便车”时就能相应的增加利润。结果是，分 散分布和温和的竞争倒为“搭便车”提供了激励。 东南大学硕士学位论文第二章基于r i d 溢出的产业集聚企业决策模型 与已有的模型相比，我们这里所论述的没有考虑知识在从一个地区到另一个 地区传播的成本。相反的，我们假设空间的接近使得企业更愿意在一个地区间没 有外生的传递技术信息成本的环境下共享知识。企业采取这种战略的根本原因如 下： 因为企业能通过共享知识生产更高质量的产品，所以知识共享是效率的根 源。然而，如果企业决定去和别人分享知识，那么他们其中的一个就有可能采取 “搭便车”的行为。确实，企业可以共享别人的成果而不用施加任何努力。竞争 是避免此类行为发生的好办法，在高度竞争的市场，“搭便车”的企业所能获得 的利润很低。因此，当空间接近导致企业间更激烈的竞争时