基于博弈论的我国中小企业技术创新模式研究
2024-01-06
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基于博弈论的我国中小企业技术创新模式研究 杜跃平 汪超 (西安电子科技大学经济管理学院 陕西 西安710071) 摘要:利用完全信息静态博弈的理论,分别从中小企业与大企业之间的博弈、中小企业之间的博 弈、中小企业与政府之间的博弈三个方面对我国中小企业的技术创新模式进行分析,深入探讨了中小企 业在不同情况下采取不同的技术创新模式的收益.从而提出针对我国中小企业进行技术创新的一些建议。 关键词:完全信息静态博弈;智猪博弈;社会福利博弈;技术创新 中图分类号:F273.1 文献标识码:A 技术创新是企业持续发展的动力 时到.大猪吃7个单位,小猪吃3个单 对大企业是完全值得的.对小企业则会 源泉 近年来由于金融危机的持续影 位;若小猪先到,大猪吃6个单位,小猪 有得不偿失的结果.因而小企业一般会 响.企业对技术创新的重视程度更是空 吃4个单位 图1列出了对应不同战略 采取的策略就如此博弈中的小猪一般. 前.越来越多的中小企业强烈地意识到 组合的支付水平.如第一格表示两头猪 坐等大企业进行技术创新的成果.进行 只有通过技术创新才能提高竞争力渡 同时按钮.因而同时走到猪食槽.大猪 模仿创新.进而争取发挥“后发优势”. 过难关 但是有一部分中小企业在技术 吃7个单位.小猪吃3个单位.扣除2 分一杯羹 创新模式的选择上存在着许多误区.导 个单位的成本.进而大猪吃5个单位. 1.2社会福利博弈 致技术创新难以取得重大的成功.往往 小猪吃1个单位 其他情形可以据此类 在这个博弈中。参与者是政府和1 会致使资源浪费、利润流失、经营困难 推 个流浪汉。流浪汉有两个战略:寻找工 等后果。 作或者游荡:政府也有两个战略:救济 企业在面临技术创新模式选择的 或者不救济 政府想帮助流浪汉.但前 时候总面临着诸如市场、资金、技术能 提是流浪汉必须试图努力寻找工作.否 力、机会时间、知识产权保护等各方面 则政府将不给予帮助:而流浪汉只有在 的限制.如何依据本企业的实际情况选 图1智猪博弈 得不到政府救济时才会寻找工作 图2 择相应的创新模式显得十分重要 我国 给出了这个博弈的支付矩阵。 市场结构复杂.参与主体众多.中小企 在这个例子中.不难发现无论大猪 业选择和创新的过程从本质上讲是相 选择“按”还是“等待”.小猪的最优选择 互博弈的过程。因此.本文试图运用博 都是“等待”。如给定大猪选择“按”,小 弈论的理论和方法探讨中小企业技术 猪选择“按”可以得到1个单位的食物. 创新模式的选择问题.给中小企业选择 选择“等待”则可以得到4个单位的食 技术创新模式提供一点决策参考 物:给定大猪选择“等待”,小猪选择 图2社会福利博弈 1经典博弈模型简介 “按”得到一1个单位的食物.选择“等待” 这个博弈并不存在如智猪博弈里 则可以得到0个单位食物 所以“等待” 面的纳什均衡。给定政府救济.流浪汉 1.1智猪博弈 是小猪的占优选择 给定小猪总是选择 的最优战略是游荡:给定流浪汉游荡。 假设猪圈里有两头猪.一头大猪. “等待”.大猪的最优选择是“按” 所以 政府的最优战略是不救济:给定政府选 一头小猪。猪圈的一头有一个猪食槽. 最后的纳什均衡是:大猪选择“按”,小 择不救济.流浪汉的最优战略是寻找工 另一头安装一个按钮控制着猪食的供 猪选择“等待”.各得4个单位食物.但 作;给定流浪汉寻找工作。政府的最优 应。按一下按钮会有l0个单位的猪食 是多劳者并不能多得 战略是救济……如此循环.没有一个战 进槽.但谁按按钮谁就需要支付2个单 市场中大企业和中小企业之间的 略组合构成纳什均衡。假定政府以0的 位的成本。如果大猪先到。大猪吃到9 关系也适用此种博弈 主动进行技术创 概率选择救济,以(1—0)的概率选择不 个单位。小猪只能吃到1个单位:若同 新.为新产品做广告进行宣传这些做法 救济.流浪汉以的概率选择寻找工作。 作者简介:杜跃平(1958~),男,西北大学经济学博士生导师、教授,西安电子科技大学硕士研究生导师,研究方向:技术创新和创业管理、企业经济学、区 域经济发展;汪超(1987~),男,西安电子科技大学企业管理硕士研究生,研究方向:技术创新管理。 收稿日期:2011-10—18 Pl0NEERING WlTH SClENCE&TECHNoLoGY MoNTHLYⅣo.18 201 1 l 基于博弈论的我国中小企业技术创新模式研究 以(1一 )的概率选择游荡,那么政府的 期望效用函数为: 创新和技术经济模式的变革创新 此 外.亨德森和克拉克根据核心概念间的 企业创新战略的选择进行了分析.证明 采取模仿创新能带来更多的创新收益 “后发优势”来实现发展 渐进创新、模 倡导以模仿创新为主的创新模式.以 E1=0[3 +(一1)(1-'y)]+(1-0)[一 +0 联系,又把技术创新分为:(1-',/)]=e(4 —1)一(1-0) ̄=0(5y-1)一^y 对上述效用函数求微分.得到政府 最优化~阶条件为: -5¨_0 因此. ¥=0.2 块化创新、结构性创新和根本性创新四 类。傅家骥教授在《技术创新学》一书中 创新模式分为自主创新、模仿创新、合 万君康、杨志敏等建立了基于自主 从技术创新来源上认为中小企业技术 创新和模仿创新的收益函数和博弈模 型.主要分析了寡头市场中企业创新模 式的选择模式.得出了企业不仅要加强 作创新三种。曹素璋、张红宇从阶段上 认为技术创新的模式分为初级模仿阶 段、模仿创新阶段、自主创新阶段;李永 自身科研管理能力.加强自身R&D能 力的提升.还要积极利用外部资源.通 这个结果意味着,如果-,/ ̄rO.2,政府 将选择不救济;如果^y 0.2,政府将选择 救济 流浪汉的期望效用函数为: E2=^y[20+1(1-0)]+(1-',/)[30+0(1- 0)]=^y(0+1)+3(1-',/)0=-y(20-1)+30 对上述效用函数求微分,得到流浪 汉最优一阶条件为: 一(20—1):0 d 因此.0 =0.5 同样地.如果01T0.5,流浪汉最优选 择为寻找工作:如果o60.5,流浪汉的最 优选择是游荡 纳什均衡要求每个参与人的混合 战略是给定对方的混合战略下的最优 选择。因此在社会福利博弈中,0牝0.5, 0.2是唯一的纳什均衡。就是说在纳 什均衡情况下.政府以0.5的概率选择 救济.以0.5的概率选择不救济:流浪汉 以0.2的概率选择寻找工作.以0.8的 概率选择游荡 在政府和中小企业之间的博弈过 程中.中小企业选择的是以一定的概率 响应政府进行技术创新的政策要求.中 小企业需要表现得积极进行技术创新 才能获得政府的政策扶持。政府则以一 定的概率对中小企业进行政策扶持。前 提是中小企业需要表现出技术创新的 愿望并付诸实践 2企业技术创新模式选择的 相关研究综述 2.1技术创新模式 对于中小企业技术创新模式的分 类.国内外学者的分类方式也有很大的 差异。希克斯按创新的经济效果,将技 术创新分为劳动节约型创新、资本节约 型创新及中性技术创新。英国苏塞克斯 大学技术政策研究所按创新对经济系 统的作用大小.将技术创新分为:渐进 型创新、根本性创新、技术系统的变革 2 科技创业月刊2011年第18期 慧认为除了自主创新和模仿创新之外. 过模仿创新的形式获取收益 企业可以采取引进消化吸收创新和合 陈抗、郁明华从博弈论的静态模型 作开发创新的模式 到动态模型分析了企业技术创新模式 笔者经过总结和提炼各学者对于 选择的均衡解.然而他忽略了中小企业 中小企业技术创新模式的研究.认为中 在创新的过程中其实和政府部门的博 小企业进行技术创新时有两种模式可 弈过程也是十分明显的.在与政府博弈 以选择.即自主创新与模仿创新 自主 的过程中也对其创新模式的选择产生 创新可以使企业获得“先进”优势.优先 重大的影响 享用资源.提高技术壁垒.从而维持利 李永慧拓展了企业技术创新模式 润的增长:同时模仿创新只要处理得当 策略空间.认为除了自主创新和模仿创 也可发挥出“后发”优势.降低了成本. 新之外.企业可以采取引进消化吸收创 借助自主创新者的成果更容易进行突 新和合作开发创新的模式 结合层次分 破创新进而获取利润 两种模式相比较 析法对企业创新模式的选择进行了分 而言各有优劣.如何根据企业自身的实 析。 际情况及外部环境来选择适合企业发 国外对企业技术创新模式的研究 展的技术创新模式显得尤为重要 较多.然而对于中小企业技术创新模式 2.2企业技术创新模式的博弈选择 选择的博弈分析并不多见.且主要针对 Von NeuInann,Morgenstern通过《博 寡头市场进行了研究 在市场上只有两 弈论和经济行为》这一著作掀开了博弈 家企业假设的前提下进行研究.一方面 论在经济领域应用的篇章.此后博弈论 显得不够充分.另一方面忽略了现实中 作为一种方法在经济领域得到广泛的 企业面临环境的复杂性 国内学者的研 应用。 究往往集中于中小企业技术创新自身 Claude D’Aspremont。Alexis Jaequ— 实力的提高、如何运用模仿创新、在与 emin对双寡头市场进行了分析.利用库 大企业的博弈过程中定位等方面进行 诺特模型这一完全信息静态博弈对双 研究.研究不够全面。中小企业进行技 寡头市场上企业的行为进行分析.对合 术创新模式的选择不仅受到自身科研 作创新和非合作创新的影响进行了剖 实力、资金等方面的限制,还与大企业 析。 之间及政府之间的博弈过程有密切的 L.Kim利用博弈论分析了市场上企 联系 中小企业创新环境的好坏。政府 业的行为.假定一家企业模仿成功.另 创新扶持政策的有效度对其技术创新 一家模仿失败的企业通过技术引进进 的效率及效用起到至关重要的作用。 行低端仿制 则重复剔除的占优策略均 在吸取前人研究成果的基础上,为 衡是低效用的企业进行技术引进.而高 了更加深人地对中小企业技术创新模 效用的企业进行模仿创新 式选择进行探讨.本文试图从博弈论视 袁红林、陈小锋从“智猪博弈”分析 角来分析企业的创新行为,通过以下三 了中小企业与大企业之间相比的劣势 个角度的博弈进行分析研究:一是中小 与优势.得出中小企业在模仿创新过程 企业与大企业之间的博弈:二是同行业 中应注意的一些问题 中小企业之间的博弈:三是中小企业与 彭纪生、刘春林从自主创新和模仿 政府之间的博弈.特别是政府创新保护 创新的选择博弈中对力量相当的两个 政策的博弈 基于博弈论的我国中小企业技术创新模式研究 假设中小企业和各博弈方之间的 主创新.这与我国大力号召的 博弈过程属于完全信息静态博弈。完全 鼓励自主创新的精神是相符 信息静态博弈是指在整个博弈过程中, 合的:同时如果模仿创新的收 信息是完全透明的.即博弈方都完全了 益率大于自主创新的收益率. 解对他局中人的策略空间和每种策略 即自主知识产权保护制度相 图4两家中小企业均进行自主创新研究收益矩阵 组合下的收益函数.同时各博弈方行动 对并不完善的时候会产生R 一 顺序没有先后之分 利用完全信息静态 C <IL-C ,此时中小企业选择进行模仿 博弈的方法对企业创新模式选择进行 创新.利用自主创新者的成果从而使自 阐释.一方面是因为当前中小企业之间 己获得更多的收益 的竞争可以说是十分激烈.从某种程度 3.2同行业中小企业之间的博弈 上讲可以认为接近完全竞争的市场.信 假设一个行业中只有两家中小企 图5家中小企业均进行自主创新概率矩阵 息也慢慢变得透明:另一方面是使用这 业.同时假定两家中小企业都能独立进 种情况讨论:当企业2研究成功时.则 种方法可以抛开许多影响企业技术创 行自主创新.由于企业进行自主开发需 企业1和企业2的净收益分别为Rr_D, 新模式选择不必要的因子.从中获得激 要研究成本并且需要承担失败的风险. R:+D—C;当企业2研究失败时,则企业 励企业技术创新的有益启示.为改善创 假设两家企业的投入均为C.同时假设 1和企业2的净收益分别为0.一C。于是 新的政策环境提供依据。 两家企业进行研究成功的概率为P。进 得到: 3中小企业技术创新模式博 行自主创新的直接收益分别为R.和 E1=P(R广D) 弈选择的应用 R ,但是如果只有一家企业研究成功, E2=P(R2+D—C)一C(1-P)=P(R2+D)一C 另一个企业为共享研究成果需要支付 (4)如果企业1和企业2都不进行 3.1 中小企业与大企业之间的博弈 给另一个企业的费用为D 假设两家中 研究.则E1-E2=0 假设在同一行业中只有1家中小 小企业的技术创新战略空间均为{自主 通过以上的分析.可以写出企业1 企业与1家大企业:中小企业和大企业 创新。模仿创新}。 和企业2进行技术创新活动时的支付 之间都知道各自以及对方进行创新的 为了写出两家企业的技术创新行 矩阵如图6 支付矩阵:中小企业的战略空间为{自 为的支付矩阵.分 主创新,模仿创新}.大企业的战略空间 为以下四种情况来 为{自主创新.不创新};创新之前中小 分别讨论两家企业 企业和大企业行业中的利润分别为R, 的支付函数: 和R (R。<R ),自主创新需要投入C ,自 (1 如果企业1 图6两家中小企业均进行创新活动支付矩阵 主创新的收益为 .模仿创新需要投入 和企业2均进行自 C:,模仿创新的收益为 。显然地R,> 主创新的研究.则会产生如下矩阵所示 当R1>C/P—D>R2时有P(R1+D)一C> C , >C ,即进行创新的收益总是大于 收益情况(见图4、图5)。 0,且P(R +D)一C<0,此时很容易得到R2 进行创新的投入 图3给出了中小企业 根据以上两个矩阵可以算出当两 (2P—P )一C<P(R2一D),Rl(2P—P )一C>P 与大企业博弈的支付矩阵 家中小企业均进行自主创新研究时的 (R +D)一C,这时产生了智猪博弈,即企 在支付矩阵中可容易发现.进行自 期望收益,企业1的期望收益为E.。企 业1选择创新.企业2选择模仿:当C/ 主创新是大企业的占优战略.因为大企 业2的期望收益为E 。 P—D>R.,C/P—D>R2时,企业1和企业2 业在行业中的显著地位决定了其无法 El=(Rl—C)P +(Rl+D—C)P(1一P)+ 均选择不投入研究;当R >C/P—D>R】 冒险去模仿或者不去追求创新.那样做 (R 一D—C)P(1-P)一C(1一P) 时.容易得出企业1选择模仿创新.企 很有可能使其失去领先的地位 给定大 =R1(2P—P2)一C 业2选择自主创新 企业选择自主创新.中小企业的选择与 E2:R2(2P—p2)一C 由此可得出结论:企业进行自主创 自主创新和模仿创新的收益率有关 假 (2)如果企业1进行研究,企业2不 新与否与其成本、研究成功概率、共享 设自主创新的收益率大于模仿创新的 进行研究,则分成两种情况讨论:当企 成果需支付的费用是成比例的.如果企 收益率(当然.这是建立在知识产权保 业1研究成功时.则企业1和企业2的 业的创新带来的收益大于C/P—D.则选 护制度相当完善的前提之下的).即R 一 净收益分别为R。+D—C,RrD;当企业1 择进行自主创新.如果小于C/P—D.则 C >IG-C:,此时中小企业会选择进行自 研究失败时.则企业1和企业2的净收 选择进行模仿创新 益分别为一C、0,于是得到: 3-3中小企业与政府之间的博弈 E1=P(R1+D—C)一C(1一P)=P 假设存在一家中小企业和政府.中 (R1+D)一C 小企业的战略空间为{自主创新.模仿 E2=P(R D) 创新},政府的战略空间为{资助,不资 (3)如果企业1不进行研 助}.政府为了鼓励中小企业进行自主 图3中小企业与大企业博弈 究,企业2进行研究,也分成两 创新.当中小企业试图进行自主创新时 PIONEERING WITH SCIENCE&TECHNOLOGY MONTHLY NO.1 8 201 1 3 基于博弈论的我国中小企业技术创新模式研究 政府会给予资助.否则不给予资助 为 了研究问题方便.假设企业不进行创新 的收益为0.进行创新的收益为R.政府 进行研发。后果往往是研发成果带来的 收益只是很短一段时间的丰厚利润.取 能普及化,重点是要鼓励积极进行自主 创新的企业;可以考虑以加大财政贴息 的办法鼓励和引导金融机构增加对中 小企业技术创新行为的贷款.充分发挥 业的政府采购力度.调动中小企业创新 的积极性:对重大研究开发项目实行减 而代之的往往是各种模仿创新的成果. 有时还会导致自主创新的成果找不到 明了这一个问题.因此.笔者认为政府 应该不断强化知识产权保护力度.保障 自主创新的成果能真正为企业带来长 资助金额为M.政府对企业创新收益征 收的税率为T.企业进行创新的成本为 市场而退出 目前山寨手机的流行正说 财政补贴的放大效应:可加大对中小企 C 据此.可以写出政府和企业之间博弈 的支付矩阵如图7。 企业 免税金的政策:对积极推进科研成果市 场化的企业减免税金:运用经营收入进 远的收益.进而成为企业竞争优势的重 不自主创新 自主创新 政府. 资助RT—M,R+M—C—RT —M,M 不资助 RT,’R-C-RT 0 要来源 在中小企业之间的博弈中.企业如 果实力达到一定的高度可以选择进行 自主创新.而当企业还没有达到自主创 行再投资及企业的研发费用可暂不纳 税等 总而言之.政府应该在中小企业进 行技术创新的过程中创造良好的宏观 政策环境,积极引导:中小企业也应该 积极提升自身技术实力.适时地运用技 图7政府与企业博弈支付矩阵 从图7中可以看出.当R—C—RT>0 新分界线以上的时候选择模仿创新往 时.企业的占优选择是自主创新.政府 往更有利于企业的生存与发展 这与很 多企业的发展道路都是相一致的.当企 业处于起步阶段.与同行业的其他企业 无法进行技术比拼时.可以选择模仿创 新从而节约资金.制造“后发”优势 由 于企业在进行自主创新的研究中存在 着失败的概率.也就是说企业在模仿创 无需进行资助 此时也说明了政府需要 做的事情是降低企业自主创新的成本. 即政府征收的税金.即可激励企业进行 术创新战略来帮助企业在行业中确立 竞争优势 参考文献 自主创新.提升社会福利程度。一旦企 业认为政府征收的税率过高fT>I—C/ R)时.企业便不会进行自主创新,而政 府也会选择不资助,社会福利为0。 1 张维迎.博弈论与信息经济学『M1.上海: 上海三联出版社.2004 新中也存在这成功的概率.如果模仿创 新能够做到吸收创新成果的基础上二 2和金生.裴欣.中小企业技术创新发展战 略分析[J].重庆大学学报,2007(1) 3傅家骥.技术创新学『M].北京:清华大学 出版社.1998 4结论 从以上3种情况的博弈分析中可 以发现:政府在中小企业进行技术创新 次创新.其带来的收益也是十分可观 的 同时在知识产权保护的框架中.“合 法模仿”还是存在着很大的空间.灵活 运用好技术创新的战略.可为企业迅速 在行业中找准自己的位置提供捷径 上 4李永慧.基于博弈论的企业技术创新模式 选择研究[D].大连:大连理工大学,2010 5 Claude D’Aspremont.Alexis Jacquemin. Cooperative and Noncooperative R&D in 的过程中有着重要的作用。 在中小企业与大企业的博弈中.当 知识产权保护制度完善.使得自主创新 述研究也表明.通过支付一定的费用共 Duopoly with Spillovers[J].American E— conomic Review,1988(1) 6 L.KIM.Imitation to Innovation:The Dy— namics of Korea S Technological Learning 的收益率大于模仿创新的收益率时.中 小企业更愿意选择进行自主创新来获 享研究成果.即通过专利许可等手段来 完成企业的技术需要是符合经济性原 则的。 在中小企业与政府的博弈中.可看 到一个重要的现象.就是政府通过降低 税金的承诺可以鼓励企业进行自主创 新 在具体的实施中.笔者认为政府应 取更多的收益:否则中小企业便会选择 进行模仿创新以期节约成本进而提升 收益 后者与我国所处的市场阶段中中 [D].Harvard Business School Press,1997 7赵丽.中小企业技术创新模式研究[D].北 京:对外经贸大学,2005 小企业的表现相类似.我国目前市场体 制并不完善.知识产权保护制度也不是 十分规范.时常发生各种盗版、侵权等 不诚信行为.严重打击了中小企业进行 8王慧颖.博弈论在中小企业技术创新中的 运用[J].华东经济管理,2007(2) 该加大财政和税收的支持.充分利用财 政激励机制来促进中小企业的技术创 新行为 要合理地增加对中小企业技术 创新的财政补贴.中小企业财政补贴不 (责任编辑梁工) 自主创新的热情 本来资金就不是十分 充裕的中小企业如果投入过多的资金 Research on the Technology Innovation Model of SMEs in China based on the Game Theory c game theory is used to analyze the mode of technology innovation Abstract:In thispaper,complete information stati.from three aspects respectively,the bargain among SMEs and big enterprises,among different SMEs,and SMEs and Govern— ments.Then a deeply discussion about the benefits in different technology innovation mode is made for giving the speciic fsuggestion on technology innovation of SMEs. Key words:complete information static game theory;boxed pigs;game of social welfare;technology innovation 4 科技创业月刊2011年第l8期