（载运工具运用工程专业论文）电动汽车产业发展的博弈论分析.pdf

中文摘要 电动汽车技术是未来汽车技术的发展趋势，为了在未来的汽车市场占有一席 之地，美、日、欧等发达国家纷纷制定了自己的电动汽车产业政策，推行电动汽 车产业化发展。我国也在“8 6 3 计划”中明确提出了电动汽车产业化目标。 迄今为止，我国电动汽车技术已经得到了长足的发展，但是目前我国电动汽 车大规模产业化还有一段距离。在电动汽车产业化的道路上涉及到政府、企业、 消费者等多方利益，电动汽车产业化是否能迅速地、顺利地进行，也是各利益方 利益均衡的结果。 所以，本文立足于我国电动汽车产业化发展现状，主要就电动汽车产业替代 过程中所涉及到的几个关键问题：进入壁垒、发展模式、技术创新、产量决策、 政策制定这些方面，运用经济博弈论的方法，建立相关博弈论模型，把这些问题 中涉及到的各个利益方纳入博弈模型中，来分析我国现阶段电动汽车替代传统的 内燃机汽车的发展战略。通过分析，得出以下结论： 1 现在，传统汽车进入壁垒高，而电动汽车进入壁垒较低，而且我们传统 汽车产业退出壁垒相对较低，我们可以利用这一“后发优势”，另辟蹊径，跨过 传统汽车而发展电动汽车，实现我国汽车产业的跨越式进步。 2 在电动汽车的发展模式上，传统的“市场换技术”模式不可取，自主开 发、拥有自己的技术核心，才是我们立足于未来汽车市场的根本。 3 对于企业，为占住市场先机，应尽快进行技术和产业化投资。在技术研 发阶段，企业间进行合作研发，可以分担费用和风险，是企业的帕累托占优策略。 4 在电动汽车生产阶段，面对不同的市场需求形势和竞争对手的行为，企 业通过制定最佳的产量决策，使自己利润最大化。 5 政府应通过制定各种有效的税收、补贴政策和汽车排放法规、调整产业 政策和地方政策，为电动汽车创造良好的生产和消费环境，引导其产业化发展。 作为未来的汽车发展趋势，电动汽车技术是我们面临的一次大的机遇和挑 战，我们应该抓住机会，利用优势，改进劣势，促进电动汽车产业化发展。 关键词：电动汽车，产业化，博弈论 a b s t r a c t e vt e c hi st h ef u t u r et r e n do fm o d e ma u t o m o b i l e i no r d e rt ot a k eap l a c ei n f u t u r ea u t o m o b i l em a r k e t u s 鲥】a p a n e u r o p ea n do t h e rd e v e l o p e dc o u n t r i e sh a v e m a d et h e i re vi n d u s t r a i i z ep l a n c h i n aa l s op u tf o r w a r dh e rd e v e l o p i n gs t r a t e g y 。 a i t h o u 曲e vt e c hh a sh a dag r e a td e v e l o p m e n ti nc h i n a ，t h e r ei s ac e r t a i n d i s t a n c ei ne v si n d u s t r i a l i z a t i o n o nt h ew a yo fe v si n d u s t r i a l i z a t i o ni nl a r g es c a l e ， i n v o l v i n gt h ei n t r e s t o fs u c hr o l e s ：t h eg o v e r n m e n t ，c a rm a n u f a c t u r i n gc o m p a n y , c o n s u m e r se t c w h e t h e re v si n d u s t r i a l i z a t i o nc o u l dd e v e l o pr a p i d l ya n ds u c c e s s f u l l y , w h i c hi st h ee q u i l i b r a t i o no ft h o s es u b j e c t s 。 s ot h i sp a p e rm a i n l yr e s e a r c hf i v ek e yp r o b l e m s ：e n t e r i n gb a r r i e r s ，d e v e l o p i n g m o d l e ，t e c hi n n o v a t i o n ，p r o d u c i n gs t r a t e g ya n dp o l i c ym a k i n gw h i c hc o m e sf r o m e v si n d u s t r i a l i z a t l o no fc h i n e s ep r e s e n ts i t u a t i o n b ye s t a b l i s hr e l a t i v em u d e l sb a s e d o ng a m et h e o r ya n di n v o l v i n gt h o s es u b j c c t s ，t oa n a l y s ear e a s o n a b l ed e v e l o p i n g s t r a t e g yf o ri c e vr e p l a c e db ve 、w h i c hc o n e l u d e dt h a t ： 1 r e c e n t l y , t h ee n t e r i n g - b a r r i e r so fc l a s s i cc a ri sv e r yh i g h ，c o m p a r e dt oi t ； e v se n t e r i n g b a r r i e r si sl o w a n dt h ee x i s t i n g - b a r r i e r so fo u re l a s s i ca u t o m o b i l e i n d u s t r ya r ei o w s ow es h o u i dm a k ea d v a n t a g eo ft h i ss t r o n gs u i t ，r e a l i z eo u r l c a p f o r w a r dd e v e l o p m e n ti ne vi n d u s t r y 2 a st oe v sd e v e l o p i n gm o d e l t h ee l a s s i c “m a r k e tf o rt e c h ”m o d e li sn o ty e t a v a i l a b l e ；d e v e l o p i n go u ro w n c o r et e c hi st h eo n l yb a s e m e n tf o ru ss t a n d i n gi nf u t u r e a u t o m o b i l em a r k e t 3 i no r d e rt oo c c u p yt h ef u t u r em a r k e t o u re n t e r p r i s es h o u l di n v c s ti ne vt c c h a se a r l i e ra sp o s s i b l e c o o p e r a t i n gi nr & ds t a g ei sas u p e rs t r a t e g yf o rc o m p e t i t i v e e n t e r p r i s e 4 。i nt h es t a g eo fm a n u f a c t u r i n g ，e n t e r p r i s es h o u l dm a k et h eb e s tp r o d u c i n g s t r a t e g ya c c o r d i n gt om a r k e te n v i r o n m e n ta n dh i sr i v a l sa n i o n 5 t h eg o v e r n m e n ts h o u l dm a k eu s eo fa l lk i n d so fe f f i c i e n t t a x p o l i c y , a l l o w a n c ea n de x h a u s tl i m i t e dm e a s u r e m e n t ，c o o r d i n a t et h ei n d u s t r i a lp o l i c ya n dl o c a l p o l i c y , t ot r e a tag o o de n v i r o n m e n tf o re v sm a n u f a c t u r i n ga n dc o n s u m p t i o n a st h ec e r t a i n 仃c n do ff t ，t u r ea u t o m o b i l ei n d u s t r y , e v si n d u s t r i a l i z a t i o ni sa v a l u a b l ec h a n c ea n da c h a i l e n g ef o rc h i n a , w es h o u l dg r a s pt h i sc h a n c e ，m a k eu s eo f o u ra d v a n t a g ea n do p t i m i z eo u rd i s a d v a n t a g e p r o m o t ee v si n d u s t r i a l i z a t i o n k e yw o r d s ：e v , i n d u s t r i a l i z a t i o n ，g a m et h e o r y l l 武汉理工大学硕士学位论文 绪论 一、课题研究的目的及其意义 能源缺乏的问题己经向内燃机汽车时代提出了挑战，包括纯电动车辆技术、 混合动力车辆技术、燃料电池电动车辆技术的电动车辆技术研究开发在世界范围 内兴起。现在，改革传统内燃机，研究和开发环保汽车是众望所归。 我国政府极为重视电动车辆技术，并将此作为专项技术列入“8 6 3 ”计划。 对于我国政府来说，无疑是要大力推广电动汽车的市场化。但作为一种新兴的产 业，与传统内燃机汽车产业相比，电动汽车在国内外仍然处于产业化初期准备阶 段。它面临的主要问题是：成本高，售价难以为普通用户接受；基础设施( 例如 公共充电设备等) 不完善、不配套而导致使用不便利：一些关键技术仍是制约其 发展的“瓶颈”；同时，由于传统汽车工业已形成的庞大生产规模和社会基础设 施的投入，以及发展的强大惯性，在某种意义上构成了阻碍电动汽车发展的社会 成本。现在，无论是国内还是国外，对发展电动汽车均有两种不同的态度，即比 较积极的态度和较为消极的态度，对其前景也抱有两种看法，就是比较乐观的看 法和悲观的看法。所以，本文运用经济博弈论的方法分析现阶段市场环境下电动 汽车替代传统的内燃机汽车的发展战略，期望对于汽车生产厂商电动汽车产业化 的决策上有一定的借鉴意义，同时，也能给政府部门推动电动汽车的发展提供某 些参考。 二、国内外研究现状概述 有关电动汽车发展方向的前期研究，美国、欧洲和日本的研究较多，也较详 细。能源、环境和市场是影响电动汽车发展的关键因素，这是全世界对电动汽车 研究所达成的共识。对电动汽车研发技术尤其是关键技术电池的研发，美国和欧 洲发达国家己取得了一些成果，国内一些研究机构以及科研院所对电动汽车的研 究大多关注于技术层面。 国内对电动汽车产业发展模式做出研究的相关论文比较少，目前主要是武汉 理工大学的几篇相关硕士论文对其进行了研究和探讨。 武汉理工大学硕士朱华在其论文我国电动汽车产业发展模式及湖北省电动 汽车产业发展对策研究中，通过s w o t 量化分析三种模式下我国汽车的油耗 清单和排放清单，比较三种模式的优、劣势，最后确定我国汽车工业的战略发展 模式为：在欧日等发达国家2 1 世纪初技术发展模式的基础上大力发展电动汽车。 武汉理工大学硕士杨威在其论文电动汽车一我国汽车产业实现赶超的捷 径中通过分析我国能源、环境、电动汽车技术及产业化现状，探讨了我国发展 电动汽车的优势、劣势，得出我国发展电动汽车是实现汽车产业赶超的捷径。并 从理论上提出我国电动汽车的产业发展模式。 武汉理工大学管理学院的熊峰在其电动汽车专利战略研究论文中，从专 利的角度分析了电动汽车的产业发展战略。另一位武汉理工大学硕士萧啸在论文 d f e v 发展战略研究与市场营销策划中，主要从市场营销策划方面研究了电 动产业的发展战略。 同样是武汉理工大学的硕士信继欣在论文清洁汽车的发展与东风公司的发 展战略研究中，也是从理论上分析了我国发展电动汽车的必要性，并从理论上 提出了东风汽车公司发展清洁汽车的战略实施对策。另一位肖鹏在电动汽车创 新工程研究中从创新工程的角度对电动汽车产业的技术创新进行了定性分析， 提出了加速我国电动汽车技术创新的战略对策。 除武汉理工大学外，其他机构和单位对电动汽车产业发展模式探讨得比较 少。而现有的研究结果中，对于电动汽车产业发展战略的分析大多都只是定性分 析而缺少定量分析。因而使得必须发展电动汽车产业的说服力显得相对不足，同 时我国关于电动汽车产业扶持政策和措旌方面的研究也极其缺乏。 将博弈论知识运用于经济、政策等决策研究的相关论文比较多，诸如企业的 定价决策、产品结构的优化、项目投资决策行为分析、经济竞争与合作的利益分 析以及政府制度与公众利益的博弈等等。但现阶段，运用博弈论知识分析电动汽 车产业发展模式还没有相关论文出现。 本文运用经济学博弈论知识，结合我国电动汽车技术及产业化发展现状，从 企业、政府两个角度，通过建立合理的分析模型，提出企业、政府发展电动汽车 产业的最优决策。 三、本文研究目标、研究内容和拟采取的研究方法 1 研究目标 ( 1 ) 运用博弈论的分析方法，为我国电动汽车产业的发展模式提出一个科学 的建议； ( 2 ) 为汽车公司提出一套合理的技术创新投资决策、产量的决策方案： ( 3 ) 为我国电动汽车产业发展的政策制定提出一些建议。从宏观上引导、支 持电动汽车的发展。 2 主要研究内容 ( 1 ) 分析世界范围内电动汽车的技术和产业发展现状，及电动汽车产业化所 面i 临的社会环境，并分析我国电动汽车产业现阶段面临的不足。 2 ( 2 ) 运用博弈论相关模型对电动汽车产业进入壁垒、发展模式、技术创新投 资决策和产量进行分析，给出合理的结论。 ( 3 ) 作为产业发展中核心的因素，政府作为博弈的一方加入分析的模型之中， 分析政府的相关政策对产业发展的重要影响。 3 拟采取的研究方法、技术路线 本课题的技术路线是：定量分析、对比分析和实证分析相结合的方法，具体 为： ( 1 ) 量化分析的方法。本论文在确定我国汽车工业的战略发展模式时，结合 我国的现状，建立数学模型，量化分析电动汽车的发展模式、进入壁垒、产量等， 得出适合我国的汽车产业发展模式。 ( 2 ) 对比分析的方法。本论文在分析国内外电动汽车产业相关支撑政策时， 通过对比比较国外发达国家有关电动汽车产业的发展政策，从而提出适合我国电 动汽车及其产业发展的相应政策。 ( 3 ) 实证分析相的方法，分析中，结合我国现状，根据模型结果提出相应的 对策。 四、论文思路及结构 本文首先介绍了文章所采用的分析方法一一博弈论的相关理论基础。第二章 对国内外电动汽车的技术发展和产业发展现状做了大体的介绍和分析；并总结出 我国现阶段电动汽车产业化所面临的问题。第三、四、五、六、七章是论文的核 心部分，针对我国电动汽车产业发展中面临的几个关键问题：进入壁垒、发展模 式、技术创新、产量决策、政府政策制定，及这些关键问题中涉及到的相关主体 的利益博弈，提出有效的博弈均衡结论。从而对我国现阶段电动汽车产业化发展 给出建议。最后对本文的研究做出总结和展望。 论文核心部分的分析思路是：先从进入、退出壁垒的角度分析我国进入电动 汽车市场的后发优势；再通过对传统的“市场换技术“发展模式进行分析，提出 适合我国电动汽车产业长远发展的模式：接着从技术创新的角度提出企业的最优 投资决策；然后针对各种市场环境，分析企业产量决策：最后，从政府制定各种 消费政策、鼓励政策、调控政策等方面，分析政府的干预和引导对电动汽车产业 发展的影响。 3 第1 章电动汽车产业发展的博弈论分析理论基础一 博弈论 博弈论自从被引入到经济研究中以来，逐渐成为主流经济学的一部分，甚至 可以说成为微观经济学的基础。特别在经济发展突飞猛进的现代经济环境下，博 弈论正日益成为理解、分析和解决整个产业组织中所出现的问题和矛盾的主要研 究工具和方法。文中分析我国电动汽车产业发展的模式和政策等方面的理论基础 是博弈论。 1 1 博弈的涵义 博弈论，英文为g a m et h e o r y ，是研究相互依赖、相互影响的决策主体的理 性行为以及这些决策的均衡结果的理论。而一些相互依赖、相互影响的决策行为 及其结果的组合称为博弈( g a m e ) 。 传统微观经济学谈到个人的决策，就是在给定一个价格参数和收入的条件 下，最大化他的效用：个人效用函数只依赖于他自己的选择，而不依赖于其他人 的选择；个人的最优选择只是价格和收入的函数而不是其他人选择的函数。这里， 经济作为一个整体，人与人之间的选择是相互作用的，但对单个人来讲，所有其 他人的行为都被总结在一个参数里，这个参数就是价格。这样，一个人作出决策 时他面i 晦的是一个非人格化的东西，而不是面临着另一个或多个人( 决策主体) 。 他既不考虑自己的选择对别人的影响，也不考虑别人选择对自己选择的影响。 与传统微观经济学相对，在博弈论里，个人效用函数不仅依赖于他自己的选 择，而且依赖于他人的选择；个人的最优选择是其他人选择的函数。因此，博弈 论研究的是存在相互外部经济条件下的个人选择问题。 综上，博弈论( g a m et h e o r y ) 是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候 的决策以及这种决策的均衡问题的理论。完整描述一个博弈行为需要明确以下几 个问题：参与人( 局中人) 、自然、行动、信息、战略( 策略) 、支付函数、均衡、 结果。其中最基本的三个要素是：参与人、策略集合、支付函数。 1 、参与人( 或局中人，p l a y e r s ) 参与人指的是一个博弈中的一个决策主 体，参与人可能是个人，也可能是团体( 如国家，企业) ，他的目的是通过选择 行动( 或战略) 以最大化自己的支付( 效用) 水平。除了一般意义上的参与人之外， 4 为了分析的方便，“自然”作为“虚拟参与人”来处理。这里，“自然”是指决定 外生的随机变量的概率分布的机制。 2 、行动( a c t i o n )行动是参与入在博弈的某个时点的决策变量，在n 人 博弈中，n 个参与人的行动的有序集a - - ( a ，a 。，钆) 称为“行动组合”，其 中的第i 个元素a 。是第i 个参与人的行动。在产业发展中，局中人的博弈行动 不仅包括投资还是不投资的选择、增加或减少投资的选择、投资不同行业的选择， 还包括如何获得投资资金来源的选择等。 3 、信息( i n f o r m a t i o n )信息是参与人有关博弈的知识，特别是有关“自 然”的选择、其他参与人的特征和行动的知识。在博弈论中，“完美信息”和“完 全信息”是两个有联系但又不完全相同的概念。完美信息是指一个参与人对其他 参与人( 包括虚拟参与入“自然”) 的行动选择有准确了解的情况；完全信息是 指自然不首先行动或自然的初始行动被所有参与人准确观察到的情况，即没有事 前的不确定性。在产业发展中，信息不仅包括市场供求关系信息，还包括中央政 府、企业特征、行动的信息。 4 、战略( s t r a t a g i e s )战略是参与人选择行动的规则，它告诉参与人在 什么时候选择什么行动。产业发展中博弈主体的策略集合可能是投资或不投资、 进入某产业或不进入某产业、支持某产业或限制某产业等。它制约着博弈双方在 何时、选择何种方式进行调整，是一方对另一方行动的及时反应。 5 、支付函数( p a yo f f )支付函数是参与人从博弈中获得的效用水平，它 是所有参与人战略或行动的函数，通常用收益的绝对值或相对值表示。产业发展 中主体得支付函数可能是收益( 收入、损失等) 。它是双方战略选择的函数，不 仅取决于自己的策略选择，也取决于对方的策略选择。 6 、均衡( e q u i l i b r i u m )均衡是所有参与人的最优策略或行动的组合。 产业发展中均衡是各企业、政府最优策略的组合。 7 、结果( r e s u l t ) 结果。是指博弈结束后博弈分析者感兴趣的一些要素 的集合。如在各局中人的均衡策略作用下，各局中人最终的行动或效用集合。 上述概念中，参与人、行动、结果统称为博弈规则，博弈分析的目的是使用 博弈规则决定均衡。 1 2 博弈的分类 现实中各种博弈涉及的范围十分广泛，可以从不刷的角度进行分类。 l 、按局中人之间能否达成一个有约束力的协议，博弈可以分为合作博弈和 非合作博弈。如果在一个博弈过程中，局中人之间的协议、承诺或威胁具有完全 的约束力，并且能够强制执行，则称为合作博弈；否则，如果协议、承诺或威胁 不可强制执行，即使局中人之间在博弈之间可以互相交往，也称之为非合作博弈。 在产业发展过程中，参与博弈的企业和政府行为的博弈是合作博弈还是非合作博 弈，取决于博弈各方的相互关系。 2 、按照局中人决策时是否存在时间的先后次序，博弈可以分为静态博弈和 动态博弈。如果局中人同时进行决策选择，或者虽非同时但后行动者并不知道先 行动者采取了什么具体行动，则称为静态博弈。当考虑时间因素，博弈需要多阶 段或重复地进行下去时，就成为动态博弈问题。在动态博弈中，局中人的决策有 先后次序，后行动者能够观察到先行动者所选择的策略。动态博弈研究有助于人 们从根本上认识和把握利益主体的行为特征、诱变因素和变化规律。产业发展是 伴随着经济发展不断变化，周而复始进行的经济运行过程，产业发展不可能一次 完成。在多次反复行动过程中，博弈各方都可以观察到对方己经采取的行动，因 而必然受到对方决策的影响。反过来，它的每一次决策又会影响到对方的下一次 行动。因此，产业发展中的博弈大部分是一种动态博弈。 3 、按照局中人事先是否拥有其他局中人决策方面的信息，博弈可分为完全 信息博弈和不完全信息博弈。在完全信息博弈中，每一个局中人都拥有其他所有 局中人的特征、策略集合及支付函数方面准确信息；在不完全信息博弈中，局中 人只能了解上述信息中的一部分。产业发展过程中具有不确定性，在特定的时间 上，博弈一方对另一方的特征、策略集合及支付函数都不可能有完全准确的认识。 因此，产业发展中的博弈大多是一种不完全信息博弈。 4 、按照局中人之间冲突的性质，博弈还可以分为对抗性博弈和非对抗性博 弈。在对抗性博弈中，局中人的收益或效用完全对立，一方的收获即是另一方的 所失，方利益增加就是另一方的利益减少。在对抗性博弈中，如果局中人各方 不管采取怎样的策略，各自的收益之和恒为零，则称之为零和博弈；如果各自的 收益之和为常数，则称之为常和博弈。多数的体育比赛从结果上看都属于对抗性 博弈。在非对抗性博弈过程中，局中人有各自不同的收益值，其和不再等于零或 常数，局中人之间的收益或效用既冲突又一致，具备了达成某种均衡的可能。这 种非对抗性博奔多发生在经济活动中的行为上。 从现代经济博弈论发展的趋势来看，合作博弈正逐步融入非合作博弈的研究 中去。在博弈过程中，可以把某一阶段、某一些局中人进行合作的集体看作是下 一阶段“新”的一位局中人，由他进行以后的决策，这样就可以把合作博弈作为 动态非合作博弈中的合作问题进行处理。 6 1 3 博弈的表达方式 通常博弈模型有三种表达方式：标准性、扩展型和函数型。标准性表达的著 名例子是“囚徒困境”( p r i s o n e r sd i l e m m a ) 如图卜l 所示： 标准型表述给出了博弈三个基本要素的组成。在“囚徒困境”中，局中人有 两个：囚犯a 和b ；每个人可供选择的策略集合 坦白，抵赖 ；表示成2 x 2 的 双支付函数矩阵，表格中每一格的两个数字分别代表a 和b 的收益( 这里用刑期 来表示) ，刑期越短收益( 效用) 越高。标准型一般用于表示静态博弈。 囚犯a 坦白 抵竣 囚犯b 图1 1 扩展型表示的典型例子是“市场进入阻挠”动态博弈问题。如图卜2 所示 避入者 在位者 图1 一z 市场进入阻挠 1 4 0 ) 1 0 ，o ) 与标准型相比，扩展型描述包含五个要素：( 1 ) 局中入；( 2 ) 局中人行动次序： ( 3 ) 每位局中人在每次行动时有关其他局中人过去行动的所有信息；( 4 ) 局中入在 各次行动时的策略集合；( 5 ) 支付函数。扩展型般包括时间因素，表示动态博 弈，用来描述有限博弈，即有限个局中人。且各局中人仅在有限种策略中进行选 择，局中人及策略数目均不能过大。如果策略无限或者子博弈无限进行下去，一 般只能用语言或数学公式分阶段描述局中人的行动次序及最终支付。 函数型则是把支付函数、反应函数( 支付函数求极值时的正规方程) 用具体 的函数形式表示出来，以讨论对策过程及均衡问题。 1 4 几种典型的博弈模型 1 4 1 完全信息静态博弈与纳什均衡 前面“囚徒困境”是一个完全信息静态博弈( 只进行一次博弈) 。在博弈中对 囚犯a 或b 都存在着优超策略，即局中人不管对方如何选择策略，自己的最优选 择总是不变的策略。( 在“囚徒困境”中是“坦白”) a 、b 的优超策略组合( 坦白， 坦白) 构成该博弈的优超策略均衡。 然而并非所有的博弈问题都存在“优超策略均衡”。例如，图卜3 “广告进入 阻挠”对策中，厂商乙存在优超策略“做广告”，而厂商甲则不存在优超策略。 不存在优超策略时，局中人将如何对策昵? 这就需要引入“纳什均衡”的概 念。“纳什均衡”是指在给定其他人选择策略的条件下，每个人选择自己的最优 策略。在此基础上所有策略组合构成纳什均衡。在纳什均衡上局中入不会单方面 厂黼甲做_ r 告 币傲广告 厂耨己 图l 一3广告进入阻挠 改变行动策略，也就是说纳什均衡状态，如果没有他人配合，其他人改变策略， 其收益肯定减少，纳什均衡点实现“个人理性”非合作状态的最优。 在上面囚徒困境模型中，( 坦白，坦白) 既是优超策略均衡，也是纳什均衡； 在广告博奔模型中，厂商甲不存在优超策略，却存在纳什均衡( 做广告。做广告) 。 进一步分析囚徒困境模型就会发现，其最佳选择( 坦白，坦白) 并不是最优结 局( 抵赖，抵赖) 。这反映出一个深刻的问题，这就是个人理性与集体理性的矛盾。 a 和b 都选择抵赖对局中人组成的集体而言可谓帕累托最优，但这并不满足个人 理性导致的纳什均衡，因此，这个帕累托改进在静态博弈中是办不到的。 1 4 2 完全信息动态博弈 在完全信息静态博弈中，并不是每个博弈的问题都有惟一的纳什均衡，有时 可能会出现多个纳什均衡。当存在多个纳什均衡时，局中人究竟应该选择哪一个 呢? 动态博弈可以解决这个河题。如在提出的“市场进入阻挠”博弈中，假如博 弈是静态的，即双方同时进行选择，则策略选择可用图卜4 表述如下： 8 迸入着进 不避入 在位者 图l 一4市场进入博弈 这时存在两个纳什均衡( 进入，合作) 与( 不进入，斗争) ，在实际经济活动 中，假如博弈是动态的，如进入者先行动，在位者依据进入者的行动信息来选择 行动，如上图所示，那么还会有两个纳什均衡吗? 分析如下：进入者可选择“进 入”或者“不进入”，当他选择“不进入”时，他获得收益为0 ，在位者收益为 2 5 0 ；当他选择在“进入”时，在位者在“合作”与“斗争”中进行选择，如果 合作则分别获得3 0 与t 4 0 个单位的收益，否则分别获得一1 0 和0 的收益，此时 在位者一定会选择“合作”。所以，进入者在进行选择时会作出判断，选择进入， 在位者会选择“合作”，而自己也能得到3 0 的收益，比“不进入”的选择更好。 依据这种从后往前倒推的方法，该动态博弈中的局中人理性选择的结果必须是 ( 进入，合作) ，剔除了另一个纳仟均衡( 不进入，斗争) 。 这种通过倒推法完成的有限次动态博弈，可以得到均衡解，即可以通过倒推 法，求出子博弈完美纳什均衡，然后步一步回溯，直至起点。 事实上，( 进入，合作) 构成了子博弈完美纳什均衡。在完全信息动态条件下， 如果原博弈的所有子均衡达到纳什均衡，则称整个博弈均衡为子博弈完美纳什均 衡。在上述问题中，子博弈完美纳什博弈均衡是惟一的。它是在纳什博弈均衡中 允许有包含不可置信威胁的均衡存在前提下得到的。这是因为( 不进入，斗争) 构成了另一个纳什均衡的达成。是以进入者相信在位者的一种威胁为前提的，而 在给定进入者已经进入的条件下，在位者的这种威胁己不符合他自身的利益，因 而这种不可置信的威胁应可以排除。 1 4 3 不完全信息静态博弈 不完全信息博弈是指博弈的各局中人对其他局中人的支付函数不完全了解 的博弈。在现实的经济环境中，信息不完全的情况是很常见的。事实上，由于人 的有限性，或者说是有限理性特点，不可能在进行决策时掌握所有的信息。而且 在现实中还存在着利益主体闻的信息壁垒，所以说，不完全信息常常是局中人所 处的现实环境。 为了考察不完全信息状态下的静态博弈，首先以市场进入阻挠为例进行说 明。假定，在位者的成本函数有两类，比如高成本与低成本两种情况，在位者具 有完全信息，而进入者具有不完全信息。即在位者知道自己的选择属于成本函数 q 的哪一种情况，而进入者只知道有两种成本情况，但不知道自己处于哪一种。图 卜5 绘出了这两种不同成本情况下的战略型表述。 羹 嚣 者 在位者 台柞斗争 j 柏，1 5 0l - i 0 ，0i lq ：熊i9 ：塑l c a ) 在位者惠成本情况 图卜一5 市场博弈 台律斗争 i3 0 2 0 0 | - 1 0 ，2 5 0 l l0 ，4 0 0 0 。4 0 0 ( b ) 在使者低戚零 i 警 况 图( a ) 中有两个纳什均衡：( 进入，合作) 与( 放弃，斗争) ，其中( 放弃，斗争) 应予剔除。图( b ) 中有一个纳什均衡：( 放弃，斗争) 。因此，如果进入者知道在 位者为高成本类型，则必然选择“进入”策略：如果知道在位者处于低成本情况 类型，则必然选择“放弃”策略，问题是他并不知道在位者是哪种成本类型。在 这个不完全信息博弈中，如果进入者能够了解到在位者成本类型的概率分布，或 许有助于问题的解决。 如果进入者知道在位者属于高成本类型的概率为x ，属于低成本类型的概率 为( 卜x ) ，其中xe ( 0 ，1 ) 。当进入者选择“进入”时，预期收益将是：1 2 1 = x 4 0 + ( 卜x ) ( - o ) = 5 0 x - l o ；当进入者选择“放弃”时，预期收益为u ：= 0 x + 0 ( 卜x ) = o 。 对于进入者来说，只有当他选择“进入”所获得的预期收益不小于“放弃”所获 得的预期收益时，他才会选择“进入”，即满足：u l u 2 或5 0 x - l o g o ，也就是： 当x 2 0 时，进入者才会选择“进入”策略，当x t 。时服从耨的几何布朗运动：d v = s 2 v d z 。这里a 是项目价值的瞬时增长率，a s 2 ； d z 是标准维纳过程的增量。 假定研究与开发的投资成本为i 。，市场化投资的成本为1 2 同时还假定资本市 场无摩擦，企业可以无限量地信贷，从研究与开发投资开始到创新取得成功所需 时间是固定的，记为t 。 在第一阶段，企业根据外生不确定性的变化选择研究与开发投资期权的执行 时机t ，。在技术上获得成功后，企业拥有了将新技术市场化的投资期权，将选 择执行市场化投资期权的最优时机t k 。研究与开发投资项目的价值是市场化投 资项目的价值在t 1 对的现值。 ( 2 ) 投资期权的价值评估与最优投资决策 引用p i n d y c k 的期权博弈思想，关于技术创新投资第一阶段的研究与开发期 权的最优投资决策为： 命题5 1 ：研究与开发投资期权的价值为g ： g = a v f l , 臼) e x p ( p ，万。+ 声】。刃仃2 净皎，) + y o ) e x p b 叮。- - t ) 如位2 ) 一i ：中皎3 ) 此式中，f ( ) 表示标准正态随机变量的累积概率分布函数，k l - x r i c o 。， k 2 = 一x + 魄，k 3 = 一x ；卢，= 三1 + 为市场化投资期权价值f ( v ) 的正 抵4 一粕肌叫。，厨彦如= 掰一 投资项目未来收益的现值。 最优投资策略为：如果g 首次达到或超过1 1 ( 研发的投资成本) 时，企业执 行研究与开发投资期权，如果g i ，或者放弃项目，或者继续持有该研究与开 发投资期权，直到时刻r ，( r ，- i n f t ：g ) z ， 执行期权。 命题5 2 ：技术创新第二阶段，即新技术市场化阶段，企业所拥有的市场化投 资期权的价值为：，) = a v 一vc 矿；，) = v - i ：v 苫矿+ 执行投资期权的临界值为：v + ；声，i ：，( 卢。一1 ) 。 执行市场化投资期权的最优时机应为项目的价值达到或者超过临界值的首 达时间，即t 。一i n f t ：矿y + 。 从结果中可以看出，市场化阶段的经济不确定性s2 越大，b ，的值越接近于1 ， 乏眈 一 + 厅卢 ( 3 ) 结论 从上面分析可以看出，在垄断市场下，企业自主创新期权执行的时机及期权 的价值对投资过程中的不确定性极其敏感。项目投资所面临的不确定性越大，期 权价值越大，企业执行当前投资期权的机会成本越高，投资临界值越大，从而导 致期权执行时机的延迟。 2 企业的模仿创新投资决策 在企业的发展中，对于技术上落后的企业，在市场竞争中获得竞争优势的一 个重要途径就是采用模仿创新战略。第一代引进，第二代创新，从而在其所处的 产业中确立领先地位。日本的丰田、本田等企业就是通过模仿创新获得竞争优势 的典型。它们通过引进发达国家的新技术并在此基础上进行技术创新，开发出更 先进的产品和工艺，从而在世界范围内确立了自己的竞争优势。实证研究表明， 模仿创新项要成功，企业除了要选择有市场前景的技术外，还必须选择模仿仓q 新 投资的时机，以使其投资决策最优。 ( 1 ) 模型的描述与结论 假定企业在t - - - 0 时刻拥有模仿某一新技术的投资机会，企业可选择投资时机 t l ，在t - - 一t l 时支出成本1 1 ，立即形成新的生产能力。i 。中包含对模仿技术进行 创新的投资成本。假定该企业产品的销售收入为0 ，产品的成本为c ，再假设是 在风险中性，资本市场无摩擦的条件下，投资者可以按固定的无风险利率r 无限 量地借贷。 假定投资于现有技术后，企业创新取得成功的时刻为t = 疋。创新成功后， 企业支出成本1 2 立即实现技术的升级换代，单位产品成本降低为e + c ，o w j ，则 企业i 在市场营销能力方面比企业i 有优势。 协同因子 参与技术创新合作的企业按照一定的约定，将各自的一定技术资源投入到合 作体中，由于各自技术资源存在着一定的互补性，产生了比各自单独使用这些资 源更大的效益。这就是协同效应。研发合作的协同效应，会使合作体的收益增加。 同时，合作创新可能会产生规模经济和范围经济，也会使合作体的收益增加故也 将之归入到协同效应里，并用协同因子a 来表示资源协同效应对合作体技术创新 收益之间的关系。a l 。a b 就表示合作的协同效应对技术创新收益的影响。a 越大，则表示技术创新合作的协同效应越大，a b 就越大。同时假设参与创新合 作的企业数量越多，协同效应越大，即a 越大。 外溢因子 知识和技术具有准公共产品特性，创新成果一部分归己，它是产品的实物部 分。而产品的信息部分则具有公共产品的性质，很容易被他人所利用，这就是知 识溢出的结果。这种溢出效应，使得创新成果具有非独占性，会减少技术创新的 收益。j a c q u e m i n 指出，企业r & d 合作可以使溢出效应内部化，提高创新积极 性，同时扩大知识的共享，避免重复的创新投资。这里用外溢因子b 表示技术溢 出效应与技术创薪收益之闯的关系，b 1 。b ，b 表示知识外溢对技术创新收益的 影响。b 越大，表示技术创新的外溢效应越大，b 1 3 越小。同时假设参与技术创 新合作的企业数量越多，外溢效应的内部化越多，外溢效应就越小，即b 越小。 2 博弈模型的分析 令n 为一个非空的局中入集合n = 1 ，2 。n ) ，表示在同一产品市场上竞 争自有n 家竞争性企业，又令非空子集s 来表示来自n 集合的全部或部分企 业在技术创新方面进行了合作，s 。 技术创新的价值函数用v 来表示，v r ，v ( 彩) = 0 。博弈( n ，v ) 就是局中人 集合n 参与的、价值函数为v 的合作博弈的表达形式。 令一非空子集t 表示来自n 集合的部分企业，这些企业都不属于子集s 即 r n ，s n t = o 。如果v ( s u d v ( s ) + v ( d ，则此博弈( n ，v ) 是超可加性的。 博弈( n ，v ) 支付矩阵x = ( x 1 x 2 x n ) 满足： 基茏5v ( ) 和善x i y ( s ) ，v s c _ n 这就是此博弈的所有参与者的支付矩阵集，它表示没有任何子集能够单独做 得更好。 如果在此合作体外的一些企业也独立地研发出与集合s 一样的技术，这些企 业用集合t 来表示，则令合作体s 的合作技术创新价值函数v ( s ) 为： y ( 驴( g z s 。) 丑( 荟矾7 蕊矿k - - 嘧c t 脚r a i n c 荟及 注：令k 表示集合s u t 中的任一个企业，即溉s u t 。 而企业i 参与合作技术创新的价值为： 五( s ) i ( a s 。归眠7 磊罗t 一，挚c t ，o s ，s 1 因此在a 、b 、b 及i 紫c 。一定时，企业i 的合作技术创新价值取决于市场 份额w j 和所分担的研发费用比例f ，其中f 的大小，取决于集合s 内部各成员讨 价还价的结果。 1 命题一 在市场份额稳定的双寡头市场里，如果两企业有相同的创新资金供给能力、 相同的市场营销能力、相同的技术能力和制造能力，则他们都有动力形成合作。 证明：如果两企业都不能独自为研发提供足够的资金支持，而联合利用各自 的资源来解决。且如果两企业都有资金供给能力，并且均摊研发成本，则每个企 业会获得： 五2 ( a ，。) b 2 一c ，2 ，o f l ；) b 2 一c ；一y ( f ) ) ，i 一1 , 2 2 命题二 一双寡头市场两企业在市场营销能力与技术能力方面对称，但某一企业在资 金供给能力上突出，那该企业就可能没有动力去合作。此时是否会合作取决于合 作的协同效应与外溢效应的大小。然而，合作的充分条件是处于劣势的企业仍然 能独自为研发提供充分资金支持，即： d - 之c 。，r o f l ，) s w , 篆w ，苫c 。 证明：如表5 1 所示： 成本 相对市场份额( ) 预算 企业1 c 1 = c5 0 d 1 = c 企业2 c 2 - - - - - c 5 0 d 2 - 一- c