PBL问题2：企业的技术创新与竞争博弈.doc

PBL教学模式问题2：企业的技术创新与竞争博弈分析一、PBL教学模式单元（16学时）教学目标： 本单元是在专门配置的工作室进行，学生将按（10人）分组进入一个独立的工作室，每组从按课程授课要求预先设定好的“问题或者项目库”中自己选定一个题目在指导教师的指导下进行，是通过“问题或者项目”驱动式学习、在“做中学”。通过完整解决一个“问题或者项目”、完成一个完整的研究报告的过程中，巩固已经在课堂上讲授的课程知识、深化对模型的理解和应用范围，培养利用博弈方法分析解决实际问题的能力。二、PBL教学模式单元（16学时）教学要求：1每组学生都要按照选定的题目，阅读所提供的文献资料以及扩展阅读自我查找的文献资料；完成基本问题内容、适当的问题扩展内容并撰写一个总体研究报告。2在做“问题或者项目”的过程中，要就阅读的文献资料、拟解决问题的总体思路进行至少三次小组讨论（或者辩论）；在总体研究报告提交前，要在小组中推荐1-2人作为代表，在小组内由该代表向小组成员进行答辩报告。三、本PBL教学模式问题的教学要求：1依据背景资料以及在通读文献的基础上，撰写更加全面详实的文献综述；2基于对称/非对称R&D投入/产品产量博弈模型的建立及分析；3R&D投入/产品产量多维博弈模型的建立及分析。四、问题以及背景描述1问题背景21世纪是知识经济时代，科学技术作为知识的最有效的利用手段，在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。在知识经济悄然兴起的背景下，整个世界涌动着经济知识化、知识产业化的潮流。科学技术以前所未有的深度和广度渗透到人们的生产活动和日常生活中，特别是研究与开发(R&D)更成为经济发展和社会进步的内在动力，从微观的层面，R&D 活动在很大程度上决定着企业的创新能力和生产效率，进而影响着企业在市场上的竞争能力；从宏观的层面，R&D 投入的规模体现了国家或地区对创新活动的投入强度，反映了国家或地区的科技发展水平，从而决定着经济持续增长的实力和潜力。国外实证研究的结果表明，R&D 投入对生产效率的提高及国民经济的增长都具有显著的正效应。Mohnen P.，Nadiri M.和 Prucha I.(1984)利用美国、日本和德国三个主要工业化国家从 1965 年到 1977 年制造业各部门的数据，研究了R&D 投入、产业结构与经济增长，得到结论：R&D 资本比物质资本具有更高的投资回报率。Nadiri M.和 Kim S.(1996)利用美国、日本和韩国从 1974 年到 1990年制造业各部门的数据，分析了 R&D 投入对全要素生产率(以下简称 TFP)的影响，结论是：在美国和日本，R&D 投入已经成为促进 TFP 增长的最主要的源泉。在这个背景下，各发达国家纷纷从战略高度制定相关计划，以促进 R&D 投入和企业创新能力的提升1。R&D 活动是如何为企业带来效益、进而推动经济增长的呢？从微观的角度，R&D 活动主要通过两个渠道发挥作用：第一，通过 R&D 活动，企业可以对生产过程进行技术改造以提高效率和降低成本，从而增强其市场竞争能力，这种类型的 R&D 活动称为工艺创新的 R&D 活动(process-related R&D)；第二，通过 R&D活动，企业可以进行新产品的研发，这不仅有助于企业巩固已有的市场份额，还可以进一步拓展新的市场空间，这种类型的 R&D 活动称为产品创新的 R&D 活动(product-related R&D)。无论企业从事何种类型的 R&D 活动，其成果都表现为创新知识的产生。创新知识具有两重性：作为具体知识(specific knowledge)，它可以直接作用于生产，从这个角度，创新知识往往受到严格的保护（例如专利权），因而具有排他性；而作为一般知识(general knowledge)，它表现为全社会知识总量的一部分，所有的企业都可以利用这种知识，因而创新知识又具有非对抗性。根据创新知识的排他性，进行 R&D 活动的企业可以凭借对新知识和新技术的独占权而获得垄断利润，企业创新的激励由此而生；而企业 R&D 活动所带来的效益并不仅仅局限于企业自身，随着生产社会化和经济全球化程度的不断提高，由 R&D 活动所产生的新知识和新技术会在不同企业、不同部门、以及不同国家或地区之间传播，这使得 R&D 活动的效应也随之扩散，从而对整个经济的发展产生持续的促进作用。我国政府对 R&D 问题十分重视，一方面通过财政安排来增加全社会的 R&D 投入，同时也制定相关政策来促进企业的R&D 投入。近十几年来我国R&D经费投入规模总体呈上升趋势，国家“十一五”科学技术发展规划透露，2005年，R&D投入占GDP的比例达到1.3%，从事R&D活动人员全时当量达到120万人年，科技论文产出位居世界第五位，来自国内的发明专利申请数量达9.3万件，授权量达2.1万件。规划提出，到2010年，R&D投入占GDP的比例达到2%，科技人力资源总量达到5000万以上，科技活动人员总量700万人，从事R&D活动的科学家和工程师全时当量达到130万人年，国际科学论文被引用数进入世界前10位，本国人发明专利年度授权量进入世界前15位，高技术产业增加值占制造业增加值的比重超过18%。但是，在很多情况下存在与 R&D 有关的市场失灵现象，即由于知识和技术的非对抗性，使得某些企业无法独占其 R&D 活动所带来的效益，甚至使得 R&D 投资的回报率低于一般的投资回报率。另外，R&D 活动的高风险也使得某些企业对 R&D 投入持非常谨慎的态度。特别在我国，考虑到工业基础、技术基础、人力资源和资金供给等方面与发达国家之间存在的差距，我国企业在开展 R&D 活动时可能会受到更多的制约。然而，企业作为创新活动的主体，如果缺乏自主创新的激励，那么相应的新知识、新技术的产生与传播及其对整个经济的带动作用也就无从谈起了。在全球化竞争和环境资源制约不断加剧的今天，中国作为一个发展中大国，若要实现经济社会的可持续发展，科技进步必将在其中发挥重要的作用。因此作为实现科技进步的微观基础，企业层面的 R&D活动在推动我国经济发展的过程中将占据重要的位置。研发活动是企业核心竞争力的源泉，对增强企业竞争力，促进企业持续快速发展起着极为关键的作用。近年来，我国企业正逐步意识到研发活动是提高企业核心竞争力的基础和关键，但我国企业的研发投入对企业效益增长是否有正面促进作用，我国的企业研发投入策略选择与企业效益增长的关系如何还缺乏科学和一致的实证研究结论支持。2问题的国内外研究现状（部分）2.1 R&D投入效益方面 国外研究方面,发达国家和国际上的跨国公司充分认识到R&D、科技投入的重要性，并对此展开了长期的、广泛而深入的研究，形成了较为成熟的结论，比较有代表性有如下学者进行的研究：Taggart(2004)对制造业跨国公司的R&D活动进行了实证研究，该文通过研究R&D活动复杂性的增加和减少发现：影响其增加的重要因素为“业务”、“自由度”和“协调”，任务级别、销售额和市场的差异性越大则R&D活动越复杂，子公司对研发项目、资金支配和人事任用越具有自主权则R&D活动越复杂，各子公司间在营销活动、产品需求和技术转让方面配合得越协调则R&D活动越复杂2。Helfat (2005) 认为企业过去发展起来的独特能力会影响到企业当前的创新活动，R&D活动的决策是路径依赖的,因而企业以前积累起来的知识决定R&D的学习能力和吸收能力,而知识积累是企业通过专利权、商标权等无形资产获得而预先存在的资源，因此企业获得的无形资产越多，其识别R&D的新机会的能力越强：除了实物资源，企业的R&D活动还需要充足的资金支持，稳定的现金流可以用来资助企业R&D活动，缺少内部融资的企业则可以限制企业支持R&D、活动的能力3。Piga和Vivarelli(2003)发现几个影响R&D活动的因素，即所有权集中度、公司间的垂直控制关系及创新战略，他们指出在一个集团式的公司里控股公司多半掌握了R&D的决定权，如果公司生产的绝大部分产品都是销售给能够对其产生影响的少数几个客户的话，这样的公司进行R&D的可能性就小，所有权高度集中的公司在进行产品或程序研发时更倾向于向外部寻求R&D合作者4。Nakahara (1997) 在研究公司治理结构和研究开发活动的关系时发现，二者密切相关，其通过实证检验了在促进企业研究与开发的众多因素中，最高管理层对研究与开发强力的支持是很重要的一个因素。Jensen 和 Meckling (1998) 的研究得出，经营者与所有者之间的利益越一致，经营者就越有动力为企业长期价值最大化努力工作从而也会提高其对研究与开发的支持力度。而如何设计和实施对经营者的激励机制，促使经营者努力工作并与所有者的目标尽可能保持一致时企业治理结构所要解决的一个核心问题5。Buskin和Lau 将投入分为资本、劳动、人力资本和R&D资本四种，构造生产函数，并利用这四种投入解释的经济增长归结为技术进步的贡献。他们对美、日、英等六个国家的数据进行了研究，得出的结论认为：虽然即期R&D投资对经济增长的贡献并不显著，但由R&D引致的技术进步对经济增长的影响非常大6。国内的相关研究：对于宏观层次对R&D资金投入的研究：南开大学的邓向荣、文青从R&D投入的总量中占主导或支配地位的主体来源，以及由该主体的利益取向和行为方式决定的融资方式和投入方式出发，将R&D资金投入分为三种模式：政府主导型、政府企业双主导型和企业主导型。并且认为，随着工业化发展不同阶段，按照政府主导型、政府企业双主导型和企业主导型依次发展的。以上分析的出发点，均认为我国企业R&D投入强度选择不合理，R&D投入低，R&D资金来源窄，导致企业缺乏竞争力。这类研究的缺陷在于，在一个平台上，把我国企业R&D投入状况和国外企业的经验数据作宏观比较，没有详细分析我国企业的特殊性，所研究得出的数据也是宏观层次的，对具体企业没有太大的指导意义。关于我国企业R&D活动的影响因素：清华大学做过问卷调查，得出了一些有意义的结果，如：R&D经费投入强度与行业有关；企业R&D部门的设置与企业性质、企业的规模有关。这类分析的不足在于缺乏理论深度，也缺乏严格的实证分析。邱冬阳(2002)上市公司科技、R&D投入与业绩的实证研究7：选取1998年上市公司为样本，对其科技、R&D投入与2000年实际业绩进行实证研究，最后得出结论认为我国上市公司在现有状态下，科技、R&D投资没有显著实施效果。朱卫平，伦鑫(2004)高新技术企业科技投入与绩效相关性的实证分析8：2004年上半年收集了F市全部197家高新技术企业2003年度的数据，通过实证分析发现目前我国高新技术企业的科技资金、人力资源投入与企业绩效之间基本不存在显著正相关关系。梁莱歆、张焕凤(2005)高科技上市公司R&D投入绩效的实证研究用实证研究方法，以我国高科技上市公司为研究对象，从盈利能力、发展能力以及技术创新能力等方面的R&D投入与绩效之间的相关关系进行了实证分析。研究结果发现，在R&D投入与产出滞后一定时期的条件下，我国高科技企业的R&D投入与其盈利能力和发展能力的相关关系较显著，但对企业形成核心竞争力的技术资产贡献偏小9。根据以上对文献的分析我们可以看出：从目前国内研究状况来看，反应出两方面的特点。一是在研究对象上多针对科研机构、地区或国家宏观R&D绩效的评价，对企业研发绩效的研究明显不足；二是研究内容上偏重于R&D绩效评价方法与指标体系的建立，对企业实际研发活动及其绩效却关注不多。同时，由于研发数据资料的缺乏，对企业R&D绩效进行实证研究比较困难。从国内企业实施研发绩效评价的情况来看，由于评价方法的可操作性等问题，到目前为止，国内仅有极少数技术密集型的，规模较大的高科技企业开展了研发绩效测量与评价活动，绝大多数高新技术企业基本上还未涉及到这方面的工作。然而，随着我国市场经济的纵深发展，企业已成为研发的投资主体，从而使研发活动及其管理的意义更为重大。那么现实中的研发活动状况怎样?绩效如何?研发投入到底能够给企业带来多大的经济效益?企业的研发投入与企业业绩之间的相关性到底有多大?这些都是所要研究的开放性问题。2.2合作研发方面由于在实践和理论上的重要性，合作研发现象很早就受到实业界和理论界的关注。国内外的学者已经对新产品研发的合作问题进行了大量的研究。2.21 国外研究状况。侧重于对合作研发的背景、趋势、特征和规律进行阐述。代表性的有Wendy H. Schatht，Granstrand ，Hakanson 和 Sjolander 评述了有关R&D国际化对经济和管理的冲击，这不仅反映了技术变化性质和状况的重要趋势，而且反映了经济和管理领域理论的重大发展10；Oliver Gassmann和Maximilianvon Zedtwitz提出了R&D国际化的几种模式，即民族中心模式、地理中心模式、多级无中心模式、研发中心带模式和整合型网络模式，并探讨了R&D国际化的组织的变化趋势11； Lefebvre LA和Prefontaine L 揭示出R&D国际化的阶段越高，越需要更充足、更积极和全球定位的R&D能力12。从国家和跨国公司的角度进行实证和案例研究。比较典型的有Jorge Niosi和Benoit Godin从四个步骤对加拿大C-R&D进行研究13。Kazuhiro Asakawa从国际R&D造成跨国公司内部管理紧张的现状出发，运用相关数据对日本跨国公司在信息共享和自主与控制两个问题上表现出来的紧张状态进行了定量研究14，由此揭示出组织紧张状态是随着R&D国际化不同阶段而变化的。关于R&D测度的研究，主要从公司或项目的角度进行研究，有代表性的有Lambertini，Rossini提出了测度的数学模型，Pekka Berg，Mikko Leinonen，Virpileivo和Jussi Pihlajamma提出一种从6个方面测度和评估R&D质量和成熟度的方法，这六个方面是：将R&D作为商业战略的一部分、将R&D作为生产和技术战略的一部分、R&D的战略实现、将R&D作为商业的一部分、R&D产出和R&D项目的实现，在此基础上认为提高R&D有效性的真正挑战是将项目层次的R&D和公司层次的商业战略结合起来 15。Bowon Kim和Heungshik Oh提出一种有效测度R&D效率的定量化的方法16，包括：对年轻R&D人员的领导和监控，由下至上评估和水平评估等。关于合作研发的实施及管理研究，比较有代表性的是Rene Belderbos，Martin Carree从竞争对手、客户、供应商、高校及研发机构等四个主要的合作对象进行了研究。Zedtwitz和Oliver Gassmann研究了国际合作R&D的4种模式17：国家财富R&D、市场驱动R&D、技术驱动R&D和全球化R&D，并且针对这四种模式，主要从市场和技术两种驱动力出发，研究了有效地管理对策。2.22国内关于合作研发的研究方面第一，从跨国公司的角度对R&D国际化的特征、动因、R&D战略联盟、影响和管理等方面做一般性的研究。这方面比较有代表性的是邱立成著的跨国公司研究与开发的国际化一书，该书对跨国公司的国际化的一般性问题做了详细的阐述并对跨国公司的R&D现状、影响和对策进行了实证研究。长城企业战略研究所在课题研究的基础上主持编撰的R&D拥抱中国跨国公司在华的研究一书，则通过详实的数据对跨国公司在华的R&D结构状况、区位特点和跨国公司在华的R&D投资原因、影响等进行了深入的分析。第二，从项目的角度对管理进行了研究，比较有代表性的有浙江大学许庆瑞，从R&D项目的特点、模式，R&D项目的评价，R&D项目的定位，以及R&D项目的风险管理等几个方面对R&D项目管理进行了系统而详尽的评述。第三，对R&D的测度研究主要是从项目和企业的角度进行了研究，比较有代表性的有王贵军在分析现有的R&D绩效测评方法缺点的基础上，针对高新技术企业的R&D绩效设计出测度系统；刘景江等，对国外R&D项目评价的理论与方法进行评述；张鹏从企业角度对技术选择问题展开评述，认为企业R&D技术选择应着眼于比较不同技术R&D投入生产率，从而避免错误的R&D技术选择。同时，为求得不同技术R&D投入的生产率，作者对技术增长曲线模型进行了深入的分析，并就具体的评估方法进行了卓有成效的研究。国内外对知识创新和合作研发都分别进行了一系列的研究，但针对影响企业合作研发的投入效益的研究还非常少。因此本项目问题拟将对合作研发企业效益的影响因素和各企业方在不同的研发模式下的投入效益进行详细分析。3基本问题和扩展问题（1）基本问题1：全面了解本问题所涉及到的非对称竞争环境、技术溢出的有效性以及R&D/产品问题模型化与发展情况；（2）基本问题2：基于对称R&D投入/产品产量（或者价格）竞争博弈模型的建立及分析；（3）扩展问题1：基于非对称R&D投入/产品产量（或者价格）竞争博弈模型的建立及分析；（4）扩展问题2：R&D投入/产品产量多维博弈模型的建立及分析。参考文献1 Daspremont CJacquemin ACooperative and noncooperative R&D in duopoly with spilloversJThe American Economic Review，1988，78(5)：1133-11372 陈劲，宋建元解读研发：企业研发模式精要实证分析M机械工业出版社，2003：3-43蔡杰，龙志和知识溢出研究的比较分析J科技进步与对策，2007，24(9)：91-934李青知识溢出：对研究脉络的基本回顾J数量经济技术经济研究，2007，6：153-1615Katsoulacos Yannis，Uloh DavidEndogenous spillovers and the performance of research joint venturesJJournal of Industrial Economics, 1 998, 46(3): 333-357.6谢富纪，徐恒敏知识、知识流与知识溢出的经济学分析J同济大学学报(社会科学版)，2001，12(2)：54-577王强，李卫红，胡荣价格竞争下的双寡头R&D合作与非合作博弈分析J科技进步与对策，2010，27（16）：22-258Henriques ICooperative and noncooperative R&D in duopoly with spillovers：commentJThe American Economic Review，1 990，80(3)：638-6409Kotaro SuzumuraCooperative and Nonocooperative R&D in an Oligopoly with SpilloversJThe American Economic Review，1992，82(5)：1307-132010于江鹏，吴翠花基于知识溢出的高技术集群企业R&D合作博弈分析J技术经济，2010，29(12)：17-211 1 Gersbach H，Schrnutzler AExternal spillovers，internal spillovers and the geography of production and innovationJRegional Science and Urban Economics, 1999, 29: 679-69612Claudio PigmJoarma PoyagoTheotokyEndogenous R&D spillovers and locational choiceJRegional Science and Urban Economics，2005