企业技术创新的博弈模型分析

　　摘    要：　技术创新是企业赖以生存和赢得市场竞争的必备条件,对于企业的可持续成长意义重大。基于静态以及动态博弈模型,对企业技术创新的决策过程及机理进行剖析,研究结果显示市场收益、预期占有率、投入成本以及模仿成本是影响企业技术创新决策的重要因素,为企业发展提供一定的理论和经验借鉴。

　　关键词：　技术创新; 动态博弈; 市场预期; 创新成本;

　　0、 引言

　　长久以来,技术创新都是世界经济蓬勃发展的重要源泉。特别是在经济全球化进程日益深化,各国经济联系日益紧密的今天,技术创新越来越成为企业赖以生存和赢得市场竞争的必备条件。企业的创新能力的大小成为制约企业吸收创新成果并实现产业化过程的关键。一方面,技术创新赋予了企业产品升级的必要能力;另一方面,当市场发生变化时,企业能够凭借强大的企业能力安然应对。R&D投入是实现技术创新的重要途径,任何企业都有最大化其技术创新投入的激励。然而,技术创新需要昂贵的资源,创新的收益受投入累积效应的影响,存在一个有效的规模阈值。如何把握时机,加大科研投入,适时实现技术的变革与创新,对于企业自身乃至整个国家的可持续发展都具有非常重要的意义。

　　博弈论在学术研究中应用非常广泛,并在历史发展过程中逐渐形成了比较完整的学科体系。基于不同的标准,博弈的类型也各有不同。其中,动态博弈对于分析市场中的经济行为,模拟利益各方的竞争过程及预测最终结果尤其有效。本文基于博弈论静态和动态博弈模型,试图对企业在技术创新决策中的影响因素和过程进行深入剖析,为企业发展提供一定的理论借鉴。
 

　　1、 企业技术创新的博弈模型分析

　　1.1、 企业技术创新的静态博弈分析

　　假设市场中只存在两家企业,双方均满足理性经济人的要求,且具有相同的发展水平和条件。为了应对外界竞争,实现自身利益最大化,双方均有选择技术创新或者维持原状这两种策略,他们的得益矩阵如表1。

　　表1 两企业的静态博弈矩阵

　　博弈矩阵中P代表企业进行技术创新的市场收益,Q代表技术创新所需要投入的研发等成本,M代表维持原状的企业受到其他企业的创新冲击而损失的市场收益。由表1中得益矩阵可知,如果双方都进行技术创新,那么双方除了付出必要的科研等成本以外,将共同平分潜在的市场利益,这也是这一博弈中唯一的纳什均衡策略,并且符合现实经济活动中人们习惯的认识。如果两企业都维持原状,两者得益均为零。此时,没有新技术的出现,整个市场维持原来的状态。如果一方进行技术创新,一方维持原状,那么进行技术创新的企业将得到生产成本的降低和产品质量的提升,其直接的结果是创新企业不仅获得全部的潜在市场利益,还会抢占维持原状企业的部分甚至全部的市场份额,最终打破双寡头垄断的市场局面,将维持原状的企业逐出市场,实现完全垄断。

　　1.2 、企业技术创新的动态博弈分析

　　1.2.1、 动态博弈模型的假设与构建

　　技术创新活动是一个连续的、推陈出新的过程。因此,企业之间的竞争不是静态的单次博弈,而是动态的重复博弈。下面引入技术创新风险、知识产权、企业模仿等因素,建立动态博弈模型对企业之间的技术创新决策过程进行深入分析。假设市场中只有两家企业,双方可选择的策略为创新或模仿,则双方企业长期博弈的最终得益矩阵如表2。

　　表2 两企业的动态博弈矩阵

　　博弈矩阵中N表示企业模仿需要付出的成本,&表示模仿企业选择模仿策略所能获得的预期市场收益的比率,Q代表科研投入成本,P表示预期市场收益。由图可知,当双方同时选择技术创新或模仿时,其结果同于单次博弈。如果一方企业选择技术创新,另一方选择模仿,由于创新的外部性、知识产权保护不力等因素,创新企业即使实现技术创新,也不能获得预期的全部市场份额,有时反而会因为过高的科研投入等成本(Q)而处于竞争劣势。特别地,考虑到创新存在失败的风险,选择创新的企业将处于更加不利的地位。相对地,选择模仿这一策略的企业,在知识产权保护极端不利、企业学习能力极大化的条件下,能够快速地、低成本地实现技术的习得与运用,从而与创新企业共同抢占潜在的市场份额,并且还有可能将创新企业逐渐挤出市场。A、B企业的动态博弈过程如图1。

　　图1 两企业动态博弈过程

　　1.2.2、 企业技术创新决策的动态博弈分析

　　如博弈矩阵所示,假如A企业选择技术创新策略,则B企业同样选择技术创新的收益为P/2-Q,选择模仿的收益为&P-N,作为理性经济人,B企业的策略选择取决于

　　x1=P/2-Q-(&P-N)=(1/2-&)P-Q+N

　　当x1>0,即选择创新的收益较大时,B企业选择技术创新;当x1<0时,B企业则选择模仿。假如A企业选择模仿策略,B企业选择技术创新时的收益为(1-&)P-Q,选择模仿策略的收益为0.同样地,当x2=(1-&)P-Q-0=(1-&)P-Q>0时,B企业选择技术创新,反之选择模仿。很显然,在不考虑创新风险的情况下,x2>0是很容易成立的,所以B企业必然会选择技术创新。然而,事实情况是,技术创新活动的高成本、高风险特点往往使许多企业望而却步,倾向于选择模仿(维持原状)策略,从而形成了市场上的“囚徒困境”现象。此时,如果市场中存在其他企业,那么A、B两家企业将会被低成本地模仿,双方共同的市场利益会受到侵蚀,市场份额随着模仿者数量的增长而逐步稀释萎缩,直至整个市场重新回到零经济利润的完全竞争状态。

　　事实上,市场中的信息是不完全的,即双方企业事先并不完全知晓对方的策略选择,因此,博弈各方将根据收益预期来决定自身策略。假设B企业选择模仿的概率为f1,A企业选择模仿的概率为f2。那么:

　　A企业进行技术创新的预期收益为

　　y1=(P/2-Q)(1-f1)+[(1-&)P-Q]f1=(1/2-&)Pf1+P/2-Q

　　A企业选择模仿的预期收益为

　　y2=(&P-N)(1-f1)+0f1=(N-&P)f1+&P-N

　　A企业的期望收益为

　　Y(f1,f2)=y1(1-f2)+y2f2=(N-1/2P)f1f2+(&P-1/2P-N+Q)f2+(1/2-&)Pf1+1/2P-Q

　　要使A企业的期望收益即Y(f1,f2)值最大,必须有?Y?f2?Y?f2=0,由?Y?f2?Y?f2=0得

　　(N-1/2P)f1+(&-1/2)P-N+Q=0,

　　从而有

　　f1=[&-1/2+(Q-N)/P]/(1/2-N/P)

　　同理,B企业期望收益最大化时有

　　f2=(1/2-&)/(1/2-N/P)

　　因此,可以得到两企业博弈的纳什均衡结果:

　　(f1,f2)=([&-1/2+(Q-N)/P]/(1/2-N/P),(1/2-&)/(1/2-N/P))

　　根据结果可知,A、B企业选择技术创新或模仿策略,与模仿的预期市场利益比率&、市场收益P、技术创新成本Q以及模仿成本N四个因素有关。

　　对于A企业而言,为了实现预期收益的最大化,其选择模仿策略的概率为f2=(1/2-&)/(1/2-N/P)。假定预期市场比率为定值,则f2取决于成本收益比(N/P)的大小。不难发现,当成本收益比(N/P)增大,也即模仿成本N增大或预期市场收益减小时,A企业选择模仿策略的概率反而提高,这显然相悖于人们一贯以来的认识,却是不完全信息市场中逆向选择的必然结果。因为,当A企业根据已有信息得出预期的模仿成本收益比(N/P)较大时,其认为B企业会有更大的意愿进行技术创新,此时A企业若选择模仿策略,不仅可以节省高昂的创新成本,还可以利用知识的外部性、知识产权保护不力等外部条件轻易地习得B企业的技术创新成果,进而低成本地分享潜在的市场份额和收益。特别是,当A企业具有一定的操纵市场信息的能力时,便可以以此提升预期的模仿成本收益比,促使B企业更加坚定不移地选择技术创新策略,从而达到以低成本、低风险换取高收益的最佳结果。

　　B企业期望收益最大化时,其选择模仿策略的概率为

　　f1=[&-1/2+(Q-N)/P]/(1/2-N/P)

　　显然,B企业选择模仿策略的概率与技术创新成本呈正相关关系。这是因为,当预期的技术创新成本增大时,企业选择技术创新所承担的代价以及风险将大幅度提升,技术创新变成了“烫手的山芋”,作为理性经济人的企业往往会避而远之。因此,此时B企业倾向于选择模仿策略也就解释得通了。

　　2 、研究结论与启示

　　技术创新活动是一个连续的过程,属于典型的“马太效应”经济活动。因此,前一期的创新活动的成效,不仅决定着当期的效益,更对后一期的创新活动产生不可磨灭的影响,以至于最后形成“强者愈强、弱者愈弱”的局面,这在企业以及国家之间的博弈竞争中可见一斑。

　　在各种内外因素的作用下,企业的技术创新决策过程较为复杂多变,策略选择结果也具有很大的不确定性。首先是知识的外部性因素。企业创新动力在开始阶段与知识的正外部性程度呈正相关关系,这源于企业初期较高的风险偏好和创新收益预期,但随着市场中知识的正外部性的逐步增大,新的知识和技术总会低成本、高速率地在行业内普及,企业从事技术创新的激励会明显削弱。再者是企业因为创新而产生的收益增加与知识产权保护力度也紧密关联。一定程度的知识产权保护能明显提升企业的创新收益,但过于严格的知识产权保护会阻碍企业之间的知识共享和优势互补,降低了企业的竞争地位。最后是考虑到现实市场中企业的异质性因素,不同企业对于市场信息的搜集能力、理解方式以及基于此的决策结果千差万别。因此,建立健全信息发现渠道,减少信息的不完全状况显得尤为重要,并对企业的创新发展具有深远的意义。

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