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产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥工业大学硕士论文 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 摘要 本论文以创新、进化博弈、产业经济、动态系统理论为基础，建立了产业创 新动态系统的进化博弈数学模型并对该系统的进化稳定状态进行了参数分析，在 此基础上，研究了现阶段中国实施的创新政策对产业创新系统的政策效果。本文 的研究内容从下面几个方面展开： 1 产业创新动态系统与生物种群进化系统的相似性，这是本文的逻辑模型。 2 产业创新动态系统数学模型的建立及进化稳定状态分析。模型建立在复 制动态机制k ，分析了固定参数下该系统的进化均衡状态。分析得出，系统的进 化均衡状态取决于创新策略的收益、成本、保守策略的得益三个参数。从而，产 业创新是否能够成功也取决于以上三者。这部分的研究提出了基本模型，是下面 研究的基础。 3 参数变化对产业创新动态系统进化稳定状态的影响研究。研究指出创新 成本随时问减少导致创新在整个产业中经历了引入、大量进入、稳定、淘汰的过 程，即产业创新生命周期。而当创新收益随着采用者数目的增加而减少时，创新 是否能够在产业中成功由首家采用创新的企业是否能够获得超额剩余价值决定。 4 政府鼓励创新政策对产业创新动态系统的影响研究。在基本模型基础上， 分析指出，供给、需求政策直接作用于新技术本身，而环境政策则致力于构建鼓 励创新的大环境。三者对产业创新系统的作用机制是不同的，环境政策的作用范 围较广，且不同的政策效果不同。 本论文通过上面的研究指出，建立在竞争、模仿基础上的企业与企业之间的 关系上的产业中，尽管创新收益大于保守收益，创新并不能自发在产业中成功进 行。复制动态机制下的产业创新是有条件的，因此政府的适当干预是必要的。 关键词：产业创新动态系统进化博弈复制动态机制创新政策超额剩余价值 生命周期 产业刨新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业人学硕士论文 r e s e a r c hi n t oi n d u s t r i a li n n o v a t i o nd y n a m i cs y s t e m ：a n e v o l u t i o n a r yg a m et h e o r e t i cm o d e l a b s t r a c t t h i sd i s s e r t a t i o ni sb a s e do ni n n o v a t i o n , e v o l u t i o n a r yg a m et h e o r y , i n d u s t r i a l e c o n o m i c s ，a n dd y n a m i c a ls y s t e mt h e o r i e s w ec o m eu pw i t ham a t h e m a t i c a lm o d e l f o ri n d u s t r i a li n n o v a t i o nd y n a m i c a ls y s t e mo nr e p l i e a t o rd y n a m i c s w es t u d i e dt h e e v o l u t i o n a r ye q u i l i b r i u m so f t h i ss y s t e ma n dt h ee f f e e to fi n n o v a t i o np o l i c i e si np r c o nt h es y s t e m t h er e s e a r c ho u t s p r e a d si nt h ef o l l o w i n gw a y s ： 1 i n d u s t r i a li n n o v a t i o nd y n a m i c a ls y s t e mi se q u i v a l e n tt ob i o l o g yp o p u l a t i o n e v o l v i n gs y s t e mt os o m ee x t e n t t h i si st h el o g i c a lm o d e lo f t h i se s s a y 2 m a t h e m a t i c a lm o d e lf o ri n d u s t r i a li n n o v a t i o nd y n a m i c a ls y s t e ma n da n a l y s i s o fi t se v o l u t i o n a r ye q u i l i b r i u m s t h i sm o d e l i sb a s e do nr e p l i c a t o rd y n a m i c sw i t h f i x e dp a r a m e t e r s e v o l u t i o n a r ye q u i l i b r i u m so ft h es y s t e ma r ed e p e n d e n to nt h e i n c o m eo ft h ei n n o v a t i o ns t r a t e g y , t h ec o s to ft h ei n n o v a t i o ns t r a t e g ya n dt h ei n c o m e o f t h eo l ds t r a t e g y s oi st h es u c c e s so f t h ei n n o v a t i o ns t r a t e g vi nt h es y s t e m t h i sp a r t o f r e s e a r c hi st h eb a s ef o rt h ef o l l o w i n g 3 r e s e a r c hi n t ot h es y s t e mw i t hm u t a t i v ep a r a m e t e r s i tp o i n t so u tt h a tw i t h i n n o v a t i o nc o s td e c r e a s i n ga c c o r d i n gt ot i m e i n n o v a t i o ns t r a t e g yd e v e l o p si nal i f e c y c l ew a yi nt h es y s t e m w h e ni n n o v a t i o ni n c o m ed e c r e a s e sw h i l et h en u m b e ro f c o m p a n i e si n c r e a s e s t h ef a t eo ft h ei n n o v a t i o ns t r a t e g yd e p e n d so nw h e t h e rt h ef i r s t c o m p a n yw h oa d o p t si tg e t se x c e s ss u r p l u sv a l u e 4 r e s e a r c hi n t ot h ei n n o v a t i o np o l i c i e se f f e c to ni n d u s t r i a li n n o v a t i o n d y n a m i c a ls y s t e mi np r c s u p p l ya n dd e m a n dp o l i c i e sh a v ead i r e c te f f l u e n c e w h i l ee n v i r o n m e n t a lp o l i c i e sa c to nt h ee n v i r o n m e n t 1 1 1 ea b o v et h r e ea r ed i f f e r e n t a n dt h el a s ti sv e r yc o m p l i c a t e dw i t hv a r i o u se f f l u e n c e s t h ed i s s e r t a t i o np o i n t so u ta l t h o u g hi n n o v a t i o ns t r a t e g yh a sh i g hn t i l i t yt h a nt h e p r i m a r yo n e ，i td o e s n ta l w a y ss u c c e e di na ni n d u s t r yb a s e do nr e p l i c a t o rd y n a m i c s ， w h i c hi n c l u d e sc o m p e t i t i o n sa n di m i t a t i o nb e t w e e nc o m p a n i e s n l u sa p p r o p r i a t e g u i d eo f t h eg o v e r n m e n ti sa d v i s a b l e k e yw o r d s ：i n d u s t r i a li n n o v a t i o n ，d y n a m i c a ls y s t e m ，e v o l u t i o n a r yg a m et h e o r y , r e p l i c a t o rd y n a m i c s ，i n n o v a t i o np o l i c i e s ，e x c e s ss u r p l u sv a l u e ，l i f e c y c l e i i 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 插图清单 图1 1 论文技术路线图 图3 】产业类生物群体 例3 2 产业创新的随机配对博弈的矩阵表示 图3 32 u c v = 0 时复制动态系统的相位图 图3 4u = 5 ，c = 6 ，v = 4 时随机配对博弈的矩阵表示 图3 52 u c v 0 时复制动态系统的相位图 图36 “= 5 ，c = 7 ，v = 4 随机配对博弈的矩阵表示 图3 70 2 b - - c - - 型 l 复制动态系统的相位图 甜 图3 8 “ 0 ) 圈4 3x ( r 1 随时间r 的变化趋势图 图4 4 产业创新随时问呈s 型发展趋势( c 随时间减少) 图4 5 产业创新的产生及被新的创新替代的过程( c 随时问减少) 图4 6 产业创新的生命周期( c 随时间减少) 图4 7 产业创新收益“随x 增大而减少的原因 图4 8r 点的相位图 图4 9m a x g ( x ) = 2 u ( o ) - - c v 0 时复制动态系统相位图 图5 1 产业创颓系统模型 图5 2 供给政策下产业创新的随机配对博弈 v i m 凹驼 “ 弘 裕 盯 盯 勰 虬 瓠 必 鸵躬媚 蚰 盯 鹅 缸驰 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥1 = 业大学硕士论文 表格清单 表3 1 企业与生物体的相似性 表3 2 产业创新复制进化系统的进化均衡状态 表4 - 1 “( x ) 是 0 ，1 连续单调减函数时产业创新复制动态系统的均衡状况 表5 - 1 无政府政策干预时产业创新系统的进化稳定状态 表5 - 2r o t h w e l l ，z e g v e l d 提出的创新政策分类 表5 - 3 我国创新政策分类 表5 4 供给政策下产业创新系统进化稳定状态 表5 - 5 产业创新成功的创新策略的收益阈值的比较 表5 - 6 政府实施需求政策下产业创新系统的进化均衡状态 v i l 勰 勰 跎船弱骶弱 独创性声明 本人卢明所星交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究r ：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 叠蟹e 些厶堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同1 ：作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 懒名：芦亥 签字日期茹“7 年，葫馆签字日期劫砖年，确l 泡 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金魍互些盔堂有关保留、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。本人授权盒盟 些厶堂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适用本授权书) 学位论文作者签名： 签字日期：w 钾年i z 月j 怕 学位论文作者毕业后左向 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 导师签名： 签字醐：年，月霹7 _ ) ”彳节 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥工业大学硕士论文 致谢 论文终于完稿，而我的心情却久久不能平静，毕业论文能够如期完成，离不 开恩师、亲人、朋友对我的帮助。 首先我要感谢我的导师刘志迎教授。在论文的选题、收集资料、写作的一年 多的时间里，刘老师一直给予我耐心的帮助和指导。他发起的经常的学术交流例 会，让我能够将我的研究与其他的同学共享，并从中发现论文的不足之处。他严 谨的学术的态度、勤奋的学术精神将使我终身铭记和受益。 我还要感谢在论文资料收集和写作中给予我帮助的晋盛武、李静老师。王立 平老师将进化博弈理论方法传授给了我，从而启发我利用该理论完成了这篇论 文。没有他们，我的论文将走很多弯路，甚至无法完成。 我要感谢所有给我提出宝贵意见的同学们，他们是董晓燕、程瑶、孙文平、 杜志还有研一、研二的学弟学妹们。是他们在交流中给我提了许多意见，促使我 对论文的修改使她更加完善。 北京航天航空大学的乌兰巴根博士在论文资料收集过程中，给了我莫大的帮 助，这里表示感谢。 本论文引用了许多研究者们的成果，这些都是他们不懈追求的成果，没有他 们，我无法完成手中的这篇论文，我尽我所能在参考文献中列出了这些宝贵的果 实。 我的父母、妹妹在论文写作中对我的支持帮助我及时完成论文，感谢他们。 感谢那些为创新理论、进化博弈理论的哲学基础、数学模型以及其他方面的 研究奋斗终身的人们。谨以此文向他们致敬! 作者：范云 2 0 0 7 年1 2 月4 日 i l l 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥工业大学硕士论文 第一章引言 进入2 l 世纪以来，创新日益成为经济发展的动力源泉。创新研究经历了国 家创新系统、区域创新系统，达到了产业创新系统层面。产业创新系统的研究 无论对企业、产业还是对国家都具有重要意义。 1 1 选题的背景 改革开放以来，通过二十多年的经济发展，我国经济建设取得了巨大成就。 根据世界银行的数据，2 0 0 6 年我国的g d p 达到了2 2 2 9 万亿，成为世界第四大 经济实体。在二十多年的时间内，我国经济长期保持7 以上的快速增长，这已 是独步世界。在巨大成就的背后却隐藏着隐忧：资源因长期的无节制的开采已 有告罄的趋势、产业分工长期处于国际分工的低端。这些问题都与我国长期依 靠能源、矿产及劳动力资源禀赋的粗放式经济增长方式有关。而解决这些问题 的关键在于创新。依靠技术创新寻找新的替代能源才能缓解能源紧张的局面， 通过创新发展高新技术才能改变我国在关键技术领域受制于人的局面。创新不 仅关系到我国的经济实力还关系到我国的国家竞争力甚至国家安全。 建设创新型国家已经成为我国一项重要的战略决策。目前世界上公认的创 新型国家有2 0 个左右，包括美国、日本、芬兰、韩国等国家。这些国家的共同 特征是：创新综合指数明显高于其他国家，科技进步贡献率在7 0 以上，研发 投入占g d p 的比例一般在2 以上，对外技术依存度指标一般在3 0 以下。此 外，这些国家所获得的三方专利( 美国、欧洲和日本授权的专利) 数占世界数 量的绝大多数。目前，我国科技创新能力较弱，根据有关研究报告，2 0 0 4 年我 国科技创新能力在4 9 个主要国家( 占世界g d p 的9 2 ) 中位居第2 4 位，处于 中等水平。在全面建设小康社会步入关键阶段之际，根据特定的国情和需求， 我国提出要把科技进步和创新作为经济社会发展的首要推动力量，把提高自主 创新能力作为调整经济结构、转变增长方式、提高国家竞争力的中心环节，把 建设创新型国家作为面向未来的重大战略。 美国经济学家熊彼特( j a s c h u m p e t e r ) 提出创新的经济学涵义以来，创新 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥工业大学硕士论文 的研究很多。2 0 世纪8 0 年代中期国家创新系统概念提出后，国家创新系统的 相关研究已经形成了较完备的理论体系，对各国国家创新体系建设意义重大。 库克提出区域创新系统概念之后，区域创新系统研究也日趋成熟。目前，创新 系统研究已经深入到产业层面。因为研究起步较晚，目前产业创新系统的研究 还不成熟，理论研究尤其匮乏，目前国内提出的两个理论模型皆为逻辑模型。 进行产业创新系统数学模型研究对于该领域的理论研究具有重要意义，并且对 建设创新型国家也有重要实践意义。 1 2 研究的意义 产业创新是由单个企业首先开展或几个大型企业联合开展的技术创新、产品 创新、市场创新或组合创新等通过扩散成为整个产业的共同创新的过程，或者企 业通过技术创新、产品创新、市场创新或组合创新等开创新产业的过程。 产业创新是一个企业战略的关键。战略专家加里哈梅尔和c k 普拉哈德 认为“一个公司要创造未来，必须同时能够改造整个产业。以创造未来产 业或改变现有产业结构，以对自己有利为出发点来制定企业战略，是企业战略的 最高层次”回。能否在产业创新中占据主导地位，关乎一个企业的发展甚至存亡。 产业创新同样是国家竞争力的关键，波特在其国家竞争优势理论9 中提到， 国家的竞争力表现在其主导产业的竞争能力，而影响主导产业竞争能力的关键 是产业创新能力。因此，产业创新同样是一个国家竞争力的关键。面临激烈的 国际竞争，如何通过产业创新在重要的产业领域内保持持续的竞争力，对一个 国家不仅仅只意味着经济优势，甚至关系到国家的政治、文化乃至整个文明的 独立性。例如，能源工业、航空和宇航工业、军事工业等。这些产业领域内的 创新能力对一个国家的生存发展都有着至关重要的意义。 本研究的意义表现在以下几个方面： 一、丰富和深化了创新及创新系统研究 尽管美籍奥地利经济学家自2 0 世纪初就提出了创新的经济学涵义，但创新 研究的普遍发展却在2 0 世纪5 0 年代之后，创新研究的系统范式提出更是在8 0 年代之后了。自从创新研究的系统范式提出之后，该领域内的研究可谓“如火 。加里哈梅尔，c k 普拉哈拉德竞争大未来 m 北京：昆仑出版社，1 9 9 8 。m p o r t e rt h ec o m p e t i t i v ea d v a n t a g eo f n m i o n s 【m 】l o n d o n ：t h em a c m i l l a np r e s s ，1 9 9 0 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 如荼”。这些研究为国家创新体系的建设做出了突出贡献。 产业创新系统作为国家创新系统的一个子系统，也可以说是国家创新体系 的中观层次，自2 0 世纪9 0 年代之后受到了普遍的重视。因为研究时间较短， 目前这一领域的研究还刚刚起步，理论研究尤为匮乏。本研究致力于建立一个 产业创新理论数学模型，对产业创新系统的理论研究领域有一定的贡献，也丰 富和深化了创新及创新系统研究。 二、为提高产业创新能力提供了政策依据 上文已经提到，产业创新能力是提高产业竞争力的源泉。本研究通过产业 创新系统的数学模型分析各种鼓励创新的政策对产业创新系统的影响效果。这 部分的内容在本论文的第六章。这些对国家和区域制定鼓励产业创新的政策将 有所帮助。 三、为我国国家创新系统( 体系) 的建设提供了理论工具 国家创新体系是以政府为主导、充分发挥市场配置资源的基础性作用、各 类科技创新主体紧密联系和有效互动的社会系统。国家中长期科学和文化发展 纲要指出“深化科技体制改革的目标是推进和完善国家创新体系建设”。 产业创新系统是国家创新体系的中观层次，是国家创新系统( 体系) 重要 组成部分。建立产业创新系统的理论模型并对产业创新动态系统的演化机制进 行分析不仅对产业创新系统理论研究有裨益，也为建设完善我国的国家创新系 统提供了重要的理论工具。 1 3 产业创新国内外研究现状 英国经济学家弗里曼是第一位系统提出产业创新概念的人，他于1 9 7 4 年出 版第一部产业创新方面的专著( t h ee c o n o m i c so f i n d u s t r i a li n n o v a t i o n ) ) 。国内对 产业创新的研究开始稍晚但发展迅速。目前该领域的研究众多，已经继国家创 新、区域创新成为创新研究的前沿。 1 3 1 国内产业创新研究现状 国内关于产业创新的研究开始于2 0 世纪9 0 年代末期，研究时间很短但文 献众多，为了使述评更有条理，本文将从产业创新的定义、产业创新的目标等 。产业创新研究现状将在论文1 3 节中阐释。 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 台肥工业大学硕士论文 六个方面来对目前国内正式发表的文献进行分析。 1 产业创新的概念 产业创新的概念无疑是产业创新研究的首要问题。对于这点，国内研究者还 存在着意见分歧。具有代表性的有以下三种：( 1 ) 罗积争、吴解生( 2 0 0 5 ) 认为 产业创新是指特定产业在成长过程中或在激烈的国际竞争环境中，几个大型企业 主动联手开展研发活动或单个技术领先企业通过技术扩散进而实现产业内的共 同创新。( 2 ) 王艾青( 2 0 0 5 ) 认为产业创新是指特定产业在成长过程中或在激烈 的国际竞争环境中主动联手开展的产业内企业际的合作创新。( 3 ) 王丽利( 2 0 0 6 ) 认为产业创新就是指企业突破已结构化的产业约束，运用技术创新、产品创新、 市场创新或组合创新等来改变现有产业结构或创造全新行业的过程。 罗积争、吴解生认为产业创新的主体可能是几个大型企业联合或者是单个企 业，而王艾青则认为产业创新一定是产业内企业际的合作创新( 即几个大型企业 联合创新) 。笔者认为产业创新的主体是企业，这点已经成为研究领域的共识。 这一主体可能是企业群( 或企业联合) ，也可能是单个企业。实际上，由企业联 合进行产业创新和单个企业首先进行创新再通过扩散成为产业创新这两种情况 在实践中都存在。前两种定义都认为产业创新指的是企业对已有产业的创新，而 第三种定义在已有产业创新的基础上，把企业创造新产业也看作是一种产业创新 的形式。因为企业通过创新创造新产业已经相当普遍了，所以产业创新应当包含 企业创造新产业这一种情况。 2 产业创新的目标 根据波特的国家竞争优势理论，国家竞争力的核心是产业竞争力。产业创新 的目标是提高产业的竞争力，从而提高国家竞争力，这点已成为产业创新研究领 域的共识( 王艾青，2 0 0 5 ；柳御林，2 0 0 2 ；张治河、胡树华等，2 0 0 6 等) 。 3 产业创新的地位 首先需要明确的是产业创新、企业创新和国家创新之间的关系。罗积争、吴 解生( 2 0 0 5 ) 认为，企业创新是产业创新和国家创新的基础，企业创新的最高层 次是产业创新，产业创新是国家创新的体现，产业创新是连接企业创新和国家创 新的桥梁。这一观点己为研究领域接受。 其次，技术创新、制度创新与产业创新三者之间的关系从另一个角度揭示了 产业创新动态系统的进化搏弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 产业创新的重要地位。王艾青( 2 0 0 5 ) 研究了技术创新、制度创新与产业创新三 者之间的关系，他认为三者具有内在逻辑性与辩证关系。技术创新为经济增长创 造新的生产可能性边界，并对制度创新提出需求，为产业创新提供新的基础；制度 创新为技术创新、产业创新提供条件，推动生产函数向生产可能性边界靠近；技 术创新通过制度创新进行扩散，进而扩展为产业创新；产业创新为制度创新与技 术创新提供新的更高的基础条件，从而促进技术创新与制度创新。 张耀辉( 2 0 0 2 ) 认为产业创新是新经济下产业升级的模式。由此可见，产业 创新对于一国产业结构的升级也有重要意义。这一研究成果将产业创新的研究纳 入了产业经济学的研究框架，为后来研究者提供了新的研究思路。 4 产业创新的理论模型 产业创新的理论模型的提出并不多。具有代表性的是下面三种模型： ( 1 ) 张乃平( 2 0 0 3 ) 提出的产业创新系统的逻辑模型，认为该系统是由三个子 系统构成：产业技术创新子系统、产业组织创新子系统和产业管理创新子系统。 ( 2 ) 张治和、胡树华等( 2 0 0 6 ) 等提出的产业创新系统的逻辑模型，认为产业 创新系统由产业创新政策系统、产业创新技术系统、产业创新环境系统和产业创 新评价系统组成。并在此基础上，对产业创新系统的动力机制、运行机制等问题 作了研究。 ( 3 ) 苟仲文( 2 0 0 6 ) 提出的电子信息产业创新体系，并认为该体系是由技术创 新、产业链创新、产业集聚创新、应用创新和政策创新等五个互相作用的方面构 成的。 以上三种产业创新的模型虽然在系统的组成部分的见解上有分歧，但都将产 业创新看成是一个系统( 体系) 。这三种模型沿用的是国家( 区域) 创新系统的 分析范式。这一范式认为产业创新是包含许多合作者的相互作用的过程，产业创 新系统是一个产业内部的各种要素和关系的集合，它们相互作用于新的、有用的 知识生产、扩散和使用之中。 这一范式在研究产业创新领域内有很多优势： ( 1 ) 与技术创新和国家创新系统理论形成一脉相承的理论体系。技术创新和国 家创新系统已经形成了完整的理论体系，沿用这一分析范式，可以继承已有的理 论成果。 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 ( 2 ) 将产业创新看成是一个系统( 体系) ，能够对影响产业创新的各种因素作综 合分析。 这一分析范式的劣势则有： ( 1 ) 系统各部分之间的关系复杂，因此很难建立数学模型，进行定量分析，这 也是目前提出的模型都是逻辑模型的原因。 ( 2 ) 忽视了企业在产业创新中的主体地位。因为国家( 区域) 创新系统的分析 范式更加偏重对产业创新中各相关主体之间关系的研究和对影响因素及其之间 关系的研究，企业这一产业创新的主体的地位无法突显。 另外，采用其他分析范式来建立产业创新的逻辑模型可能成为产业创新领域 新未来的研究热点。 5 特定产业的创新 这一领域内的文献很多，笔者进行了简单的分类。 ( 1 ) 高新技术产业创新研究：包括电子信息产业创新体系的形成机理( 苟仲文， 2 0 0 6 ) 、高新技术产业化的研究( 张洪涛、邓惠茜，2 0 0 5 ) 、高新技术引领下的传 统产业创新( 徐颖，2 0 0 0 ) 、高新产业本身的创新问题( 刘秀莲，2 0 0 6 ) ，尤其是 结构创新( 刘秀莲，2 0 0 6 ) 和电子商务技术引领下的产业刨新( 黄建康、张进， 2 0 0 1 ) 。朱旭峰( 2 0 0 3 ) 对我国入世后i t 产业创新政策进行了研究，提出了一些 有针对性的政策建议。张治和、胡树华( 2 0 0 2 ) 等对我国“光谷”作了研究，指 出了高新技术对产业创新的推动作用。 ( 2 ) 衰退产业创新：陆国庆( 2 0 0 3 ) 提出了衰退产业创新的三种路径：产业竞 争规则创新、产业延伸和创造全新产业。王丹( 2 0 0 5 ) 对东北地区衰退产业的创 新进行了研究。 ( 3 ) 其他产业创新的研究：李海舰( 2 0 0 2 ) 对流通产业创新的政策内容进行了 研究，包括流通产业融合政策、流通产业体制政策、流通产业开放政策、流通产 业组织政策和流通产业诚信政策。刘莉、武剑锋，( 1 9 9 8 ) 对住宅产业创新研究、 钢铁产业创新的问题及管理措施的研究( 张治河、谢忠泉，2 0 0 6 ) 、文化产业创 新问题研究( 胡惠林，2 0 0 1 ) 等等。 由上面的文献分析可见，目前针对特定产业的创新研究是很多的。且研究集 中于政策、途径研究。 6 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥丁业大学硕士论文 6 区域产业刨新 区域产业创新的研究将产业创新与区域创新联系在一起，是近年来产业创新 领域的研究热点，这一领域内的文献较多，下面对一些具有代表性的文献进行述 评。杨龙志、李忠宽( 2 0 0 4 ) 提出了温州产业创新的模式即产业链源头创新的模 式，强调产业链优势和群优势。并通过华峰集团的案例作了案例分析。刘娟( 2 0 0 6 ) 对县域产业创新问题进行了研究，她认为构建集群产业创新网络是提升县域产业 创新能力的科学选择。黎苑楚等( 2 0 0 5 ) 提出了区域内主导产业创新体系的选择 模型。主张利用产业区位商、产业的科技区位商和产业的增加值建立三维评价系 统。一些研究者对特定区域的产业创新作了调查和研究，并提出了一些颇有见地 的建议( 刘茂盛，2 0 0 0 ；韦苏捷，2 0 0 5 ；郝戊、张璞，2 0 0 3 ；杨迎潮，2 0 0 3 ；廖 桂生、李建雄，2 0 0 6 ) 。 目前对区域产业创新的研究集中在实证研究上，如果能借鉴区域经济学的 相关理论，该领域的研究将更全面，对区域产业创新的实践的指导意义也会增 强。 1 3 2 国外产业创新的研究现状 英国经济学家弗里曼( f r e e m a n ) 是第一位系统提出产业创新概念的人，他 于1 9 7 4 年出版第一部产业创新方面的专著t h ee c o n o m i c so fi n d u s t r i a l i n n o v a t i o n 。弗里曼认为产业创新包括技术和技能创新、产品创新、流程创新、 管理创新( 含组织创新) 和营销创新( f r e e m a n ，1 9 9 7 ) 。他从历史变迁的角度， 对电力、钢铁、石油、化学、合成纤维、汽车、电子和计算机等许多产业的创 新做了实证研究，得到的结论是：不同的产业，产业创新的内容是不一致的。 如化学产业主要是流程创新；仪器仪表产业主要是产品创新；电力产业主要是 市场创新。弗里曼同时也是第一位提出“国家创新系统”概念的人，1 9 8 7 年， 弗里曼在技术政策与经济运行：来自日本的经验( ( ( t e c h n o l o g yp o l i c ya n d e c o n o m i cp e r f o r m a n c e ：l e s s o n sf r o mj a p a n ) ) ) 中第一次正式使用了“国家创新系 统”这一表述。t h ee c o n o m i c so f i n d u s t r i a li n n o v a t i o n ) ) 书中，也渗透了“创新 系统”这一概念，他认为，系统因素是产业创新的关键因素。 另一本有影响力的论著是国立澳大利亚大学马克道格森( m a r kd o d g s o n ) 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥工业大学硕士论文 教授和英国苏塞克斯大学罗艾劳斯韦尔( r o yr o t h w e l l ) 教授合编的产业创新 手册( t h eh a n d b o o ko f i n d u s t r i a li n n o v a t i o n ) ( m a r kd o d g s o n ，r o yr o t h w e l l ， 1 9 9 4 ) 产业创新手册由浙江大学管理学院陈劲教授翻译，清华大学出版社出 版。全书共五篇，有3 5 章组成，每一章都是独立的一篇小论文。正如d o d g s o n 和r o t h w e l l 所说，该书是不同学科领域的学者关于产业创新理论和实证研究成 果的荟萃，代表了产业创新的主流趋势。该书在产业创新的理论领域实际上是 “技术创新”的理论综述的荟萃，涉及到“产业创新”的理论成果并不多。实 际上，这与欧派学者对产业创新( i n d u s t r i a li n n o v a t i o n ) 概念的理解有关。从t h e h a n d b o o ko f i n d u s t r i a li n n o v a t i o n ) ) 可以看出，欧派学者是不区分“产业创新” 与“企业创新”的，“产业创新”不过是“企业创新”在产业中的“扩散”。该 书对产业创新理论上的探讨，与国内研究是一致的，即基于“创新系统”范式。 在实证研究领域，该书对消费类电子工业”、半导体产业、化学工业、能源、军 事、建筑、汽车、电信及服务业等众多产业的创新进行了实证研究，其实证研 究多集中于产业创新趋势的解析及影响因素的剖析。该书还分析了影响创新的 关键因素，包括金融系统、供应商关系、技术合作、市场营销、知识产权、公 司规模、组织、产业关系、培训等。其分析基于的理论范式依然是“创新系统” 范式。该书还有一些创新的战略管理的内容，介绍了一些公司战略管理的方法 以及创新实施的过程，对于公司进行技术创新应该很有裨益。这本书的内容很 多，通过这本书基本上可以了解国外学者对产业创新的研究的动态。可见，目 前国外学者对“创新”及“产业创新”的研究基本上是基于“创新系统”范式 的。 与国内相同，国外关于产业创新的研究以实证研究为主。根据本研究所见 资料，最早进行产业创新研究的是美国经济学家施莫克勒( j s c h m o o k l e r ) ，2 0 世纪6 0 年代，施莫克勒系统研究了从1 9 世纪上半叶至2 0 世纪5 0 年代美国的 铁路、炼油、农业与造纸4 个产业的投资、存量、就业和发明活动。他发现， 投资与专利的时间序列表现出高度的同步效应，投资序列往往趋向于领先于专 利序列，相反的可能性则较少。施莫克勒由此得出结论：专利活动，也就是发 明活动，与其他经济活动一样，基本上是追求利润的经济活动，它受市场需求 oc o n s u m e r e l e c t r o n i c s ，主要是指个人消费者为休闲和娱乐目的而购买的音像产品，也被称为“褐色商品” 以区别被称为“白色商品”的家用电器。 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 的引导、制约。换言之，在刺激发明活动方面，需求比知识进步更重要( 张宗 庆，2 0 0 0 ) 。 2 0 世纪7 0 年代，诺斯维尔( 1 9 7 6 ) 对纺织机械技术创新进行了研究，发现了 影响该领域技术创新成败的一些重要因素( 黄鲁成，2 0 0 0 ) 。 2 0 世纪8 0 年代，产业创新研究在美国取得了重大发展。8 0 年代中期，美 国科学院组织专家，对电子、汽车、机床等7 个产业进行了全国性调查，就产 业的技术创新政策进行了研究( 陈传宏，2 0 0 0 ) 。1 9 8 7 年，纳尔逊等人研究了基 础研究和应用研究对不同产业的作用。该研究对1 3 0 个产业做了问卷调查，问 他们科学研究领域对他们产业技术进步的重要性。结果认为，重要的科学领域 排序为：材料科学( 9 9 个产业) 、计算机科学( 7 9 ) 、化学( 7 4 ) 、金属学( 6 0 ) ；不 重要的科学领域有地质学( 4 ) 、医学( 8 ) 和生物学( 1 4 ) 。与科学关系最紧密的领 域有半导体、医药，其次是材料、医学仪器和石油化工；关系最松散的有汽车、 测量仪器、无机化学、化妆品等( 石定寰等，1 9 9 9 ) 。 2 0 世纪9 0 年代，霍布缔对半导体技术的创新问题进行了研究( 1 9 9 4 ) 。戴 维斯以远距离通讯技术为背景，研究了大技术系统中的技术创新问题( 1 9 9 6 ) 。 ( 黄鲁成，2 0 0 0 ) 1 3 3 研究现状分析 在对目前国内文献进行了简单的述评之后，可以看到产业创新研究领域内， 国内外学者在许多方面做了卓有成效的研究，为政府政策选择、企业战略确定 提供了智力支持。 目前国内外文献研究有以下特点： 一、国外对产业创新的普遍关注开始于2 0 世纪8 0 年代。，国内则更晚，对 产业创新问题的普遍关注开始于2 0 0 0 年，研究时间较短。完整的理论体系尚未 形成。 二、目前产业创新的研究常与国家( 区域) 创新的研究相联系。 三、目前该领域内的研究主要集中于对产业创新政策或途径的研究上，产 业创新的理论模型的研究较少。 。8 0 年代中期，美国科学院组织专家，对电子，汽车、机床等7 个产业进行了全国性调查，就产业的技 术创新政策进行了研究。 9 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 四、目前产业创新的理论模型主要集中于“产业创新系统”模型。 通过对国内外文献资料的分析，笔者认为产业创新领域未来的研究方向应 为： 一、产业创新( 系统) 理论模型的建立。目前，产业创新的理论模型都为 逻辑模型，缺乏数学模型。因此产业创新理论模型，尤其是数学模型的建立将 成为该领域未来的研究方向。 二、国家( 区域) 层面的产业创新研究。实际上，区域层面的产业创新研 究已经是产业创新领域内的研究热点。因为产业创新一定是特定国家( 区域) 内的创新，所以在国家( 区域) 层面进行产业创新研究以后仍将是产业创新领 域未来的研究热点。目前该领域的研究主要集中在实证研究和政策或途径研究 上，今后该领域内的研究将增强理论性，能借鉴国家创新系统理论和区域创新 系统理论会使得研究更为全面。 三、产业创新纳入产业经济学理论体系。目前产业创新的研究都是在创新 研究领域内进行的，对产业创新与产业经济学理论体系之间的联系重视不够， 目前还停留在概念介绍上。上文提到的张耀辉的研究，将产业创新纳入产业经 济学的理论体系。今后，这方面的研究将会增多，产业创新将成为产业经济学 理论体系的一部分。 1 。4 研究目标 本研究以构建产业创新系统数学模型为研究目标，具体来说包括： 一、构建产业创新系统的数学模型，并分析其演化性质。 二、明确参数变化对产业创新系统的影响。 三、确政府创新政策对产业创新系统影响效果及其作用机制。 1 5 研究方法及技术路线图 1 5 i 研究方法 为完成上述研究目标，本研究将采用数学建模、进化博弈研究方法。 一、数学建模方法。本研究作为“产业创新动态系统迸化博弈模型”研究，数 学建模方法是本研究最重要的研究方法。目前提出的产业创新系统的模型皆为 l o 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 台肥工业大学硕士论文 逻辑模型，精确性方面有欠缺。因此，建立产业创新系统的数学模型就成为本 论文的核心工作。数学建模方法则是本论文最重要的研究方法。任何数学模型 都有逻辑模型作为基础，本论文将在第三章中提出本文的逻辑模型。在第三章 中，笔者依据复制动态机制建立产业创新系统数学模型，这是基础模型。第四 章则为模型的参数分析，这是论文的核心部分。 二、进化博弈分析方法。博弈分析方法一直是经济学和管理学重要的理论工具 及分析方法。进化博弈理论得名自其在生物进化领域内的应用，但近年来因为 其相对于传统博弈理论的优势，其在经济学等社会经济学科领域内的应用日益 增多。本论文根据产业创新系统与生物种群进化系统之间具有类似性这一逻辑 模型，应用进化博弈分析方法，依据复制动态机制，来构建产业创新系统的数 学模型，并分析了该系统的演化性质。 1 5 2 技术路线图 本论文的技术路线图见图i i 。 图1 1 论文技术路线图 1 6 研究内容 按照本论文的内在逻辑顺序，论文的研究内容包括： 一、产业创新系统逻辑模型的建立。逻辑模型是本文的核心思想和数学模型的 基础。本文将在第三章中具体阐述。 1 1 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥工业大学硕士论文 二、产业创新系统数学模型的建立和参数分析。这是第三章、第四章的研究内 容，是本论文的核心部分。 三、政府对创新政策对产业创新系统影响及影响机制分析。这是本文又一个重 要的研究内容，将在第五章中集中阐述。 四、论文的结论及研究展望。本文的总结工作，是第六章的研究内容。 1 2 产业创新动态系统的进化博弈模型研究合肥t 业大学硕士论文 第二章产业创新动态系统的理论基础 本研究建立在前人智慧的宝贵成果之上，借鉴了创新理论、产业经济学、 进化博弈理论、动态系统理论等重要的理论知识。本章将进行简单介绍。 2 1 产业创新动态系统的相关概念 2 1 1 产业的概念 要了解产业的概念，我们首先看看我们非常熟悉的三种说法： 1 第一产业、第二产业和第三产业； 2 制造( 产) 业； 3 冶金( 产) 业。 第一种说法中，“产业”的含义是国民经济的部门，其范围最广；第二种 说法中，产业是指“第二产业”中与从事制造相关活动的生产者集合，范围较 前一种说法小；第三种说法中，产业又是指在“制造产业”中与金属冶炼相关 的生产者的集合，范围更小。 但前面三种说法有一个共同点，即产业是指具有某种同类属性的企业的集 合。而这一同类属性则随研究问题需要的变化而变化，这就使得产业的范围可 大可小，它既可以是国民经济部类，也可以是生产某种特定产品的生产者的集 合。 根据上述分析，我们可以给出产业的概念：产业是具有某种同类属性的经 济活动的集合。具有某种同类属性是产业最基本的特征，也是产业分类的基准。 2 1 2 创新的概念 创新是个多义词且古已有之。根据韦氏词典的注释，该词起源于1 5 世纪， 具有两层涵义：( 1 ) 引入新东西或新概念；( 2 ) 制造变化( 即改变，有人翻译 成革新) ( 张风、何传启，1 9 9 9 ) 目前，我国社会上对于“创新”的应用是很广 泛的。根据贾蔚文的归纳，目前存在着几种不同的“创新”概念( 贾蔚文，1 9 9 9 ) 。 第一种创新概念指的是一种创新精神。例如经常说的“要创新，不要保守”，“要 产业创新动态系统的进化博弈模型研究 合肥工业大学硕士论文 开拓创新，不要因循守旧”等等。第二种创新概念是泛指创造