企业自主创新与模仿行为的进化博弈及政策分析 5页

2012年8月第4期企业自主创新与模仿行为的进化博弈及政策分析12高广阔高书潜(1上海理工大学管理学院，上海200093;2上海上咨市场咨询有限公司，上海200003)摘要:以进化博弈的复制动态方法为工具，构建了进化博弈模型，从理论上分析了知识型企业自主创新与模仿行为过程中的企业策略选择问题。研究结果表明:企业的策略选择依赖于自身知识、技术和资本存量，当自主创新的成本过高而模仿的成本很低时，企业通过不断地模仿和学习，将会逐步调整自己的创新策略，并倾向于模仿策略。因此，政府应该鼓励自主创新，对于企业自主创新提供资金扶持，创造良好的政策环境和法律环境，完善知识产权保护，适当增加模仿成本。关键词:进化博弈;自主创新;模仿0引言新对创新主体提出了比较高的要求，要求创新主体实力雄厚，承受创新失败风险能力强。然而一些知创新的概念最早是由美籍奥地利经济学家约识型企业如信息服务业内的企业普遍存在集聚度瑟夫·熊彼德提出的，他认为创新是企业家将新发较低、规模相对偏小、竞争力较弱的问题，不利于企明引入生产体系，实现生产要素和生产条件的新组［1］。自从熊彼业自主创新;如果不加以积极的引导，容易造成模合，以获得潜在的超额利润为目的的仿和技术引进盛行。在企业创新活动中，创新与模德提出创新理论以来，创新已成为企业成长的战略核心［2］，受到人们前所未有的推崇，成为推动国家仿是企业普遍采取的行为策略。一方面，自主创新和地区经济发展的灵魂。纳尔逊(R．Nelson，1967)企业能够取得竞争优势，获得垄断地位，模仿企业通认为，多元化能更有效地利用创新成果，多元化强过模仿能够减少研发成本，降低风险，提高效率;另一度的增加会增加R＆D强度［3］。罗默的知识驱动模方面，如果模仿盛行，必然会挫伤企业自主创新的积型(1990)假设技术进步表现为中间产品种类的增极性，从而导致企业都不愿意进行创新开发，“搭便加。他认为，一种中间投入的边际产品与其他中间车”行为盛行所造成的企业间的恶性竞争又足以导致［4］组织创新开发和积累的停滞以及集群的萎缩。彭纪投入的数量无关。随着创新理论的不断丰富和发展，已经形成多种公认的创新模式，其中自主创生、刘春林(2003)从经济效益的角度建立了自主创新新模式是最主要的模式。自主创新是相对于技术与模仿模式的博弈模型，认为中国采用技术模仿创新［5］引进、模仿而言的一种创造活动，是指通过拥有自是重要战略选择。刘和东、石岿然(2007)以罗默的主知识产权的独特的核心技术以及在此基础上实领导—跟随者模型为基础，设计了创新者—模仿者博现新产品的价值的过程。即创新所需的核心技术弈模型，推导出企业自主创新与模仿概率的决定因来源于内部的技术突破，摆脱技术引进、技术模仿素，并对自主创新与模仿的决定进行了经济学分析，对外部技术的依赖，依靠自身力量、通过独立的研模仿可获得优于自主创新的各种优势，如低风险、高［6］究开发活动而获得的，其本质就是牢牢把握创新核效率、低成本等优势及市场优势。心环节的主动权，掌握核心技术的所有权。自主创企业在做出创新或者模仿决策时，其行为过程实新是获得垄断地位，取得竞争优势的关键，对于经际上是一个学习进化过程，博弈双方的最优策略是模济发展和国家安全具有重要的战略意义。自主创仿和改进过去自己和别人的最有利策略，并通过长期基金项目:国家社会科学基金一般项目———“气候变化与中国产业结构调整研究”(项目编号:10BJY005;项目负责人:高广阔)成果之一;上海市教委重点学科建设项目———“经济运行与宏观调控”(项目编号:J50504;项目负责人:雷良海)成果之一。作者简介:高广阔，经济学博士，上海理工大学管理学院财政金融系副主任、副教授，研究方向:产业经济学、统计学、工商管理学;高书潜，上海上咨市场咨询有限公司咨询顾问，研究方向:产业经济学。31 2012年8月第4期的模仿和改进使博弈双方都趋于某一稳定策略。进取创新策略的期望收益UA1、采取模仿策略的期望—化博弈论是把博弈理论分析和动态演化过程分析结收益UA2和平均期望收益UA分别为:合起来的一种新理论，最初产生于行为生态学。它从UA1=y(m－r)+(1－y)(m－r+c)有限理性的个体出发，以群体行为为研究对象，合理UA2=y(p－c)［7］解释了生物行为的进化过程。基于此，本文以进化—UA=xUA1+(1－x)UA2博弈模型为工具，分析集群创新网络内企业的创新与同理，可得企业B采取创新策略的期望收益模仿行为，从机理上认识创新与模仿的关系，并从中UB1、采取模仿策略的期望收益UB2和平均期望收益找到激励更多企业进行自主创新的途径。—UB分别为:1基本假设及模型建立UB1=x(m－r)+(1－x)(m－r+c)本文中的博弈方即为集群创新网络内的企业，UB2=x(p－c)并且博弈双方都满足有限理性的假设。另外，为了—计算简便，假定博弈双方企业是对称的。对博弈的UB=yUB1+(1－y)UB2任一方来说，其行为策略可以是创新，也可以是模根据进化博弈均衡中的复制动态方程dx/dt=—仿，因此博弈双方的策略选择空间都是(创新，模x(Ui－U)到企业A和企业B的复制动态方程为:仿)。博弈双方的支付矩阵如表1所示。—F(x)=dx/dt=x(UA1－UA)=x(1－x)(m－r+c－py)表1创新与模仿的博弈支付矩阵—F(y)=dy/dt=y(UB1－UB)=y(1－y)(m－r+c－py)企业B根据微分方程的稳定性原理及进化稳定策略创新模仿*的性质，进化博弈的稳定状态必须满足条件:F(x)创新m－r，m－rm－r+c，p－c*企业A=0，F"(x)＜0。由此可得表2。模仿p－c，m－r+c0，0表2进化博弈系统的稳定性分析支付矩阵的含义:其一，当博弈双方都选择模仿，****均衡点F(x)，F(y)的值F"(x)，F"(y)的值稳定性即都不进行自主创新时，博弈双方都不能获得创新收x=0，y=00，0m－r+c，m－r+c待讨论x=0，y=10，0m－r+c－p，－(m－r+c)待讨论益，假定此时企业A和企业B获得的收益都是0。其x=1，y=00，0－(m－r+c)，m－r+c－p待讨论二，当企业A选择创新，而企业B进行模仿时，企业Ax=1，y=10，0－(m－r+c－p)，－(m－r+c－p)待讨论获得的净收益是m－r+c，其中m表示企业A在此时x=(m－r+c)/p0，00，0鞍点y=(m－r+c)/p的创新收益，r表示此时企业A的创新研发成本，如资金投入、人力支持和物力消耗等，c表示企业A从模仿情形1:当p＞m－r+c＞0时，由表2可知进化企业获得的知识产权费用;相应的企业B此时的净收博弈系统的进化稳定策略(ESS)有两个(0，1)和益可以用p－c表示。其三，根据对称性，当企业A选(1，0)，即(模仿，创新)和(创新，模仿)，其博弈分择模仿，而企业B选择创新时，双方的收益分别是p－c析如图1所示。和m－r+c。其四，当博弈双方都选择创新策略时，考虑到博弈双方创新成果的差异性，那么任何一方都不会因为对方的存在而有收益上的损失，任何一方都只需要承担自己的创新开发成本r，因此企业A或企业B在此时的收益都可以用m－r表示。行为策略的采取概率:假设在博弈的初始阶段，企业A采取创新策略的概率为x，则选择模仿策略的概率为1－x;企业B选择创新策略的概率为y，图1情形1下的博弈分析相位图则选择模仿策略的概率为1－y。从图1可知，当系统初始状态位于C区时，即2进化博弈模型分析企业A选择创新的概率大于企业B选择创新的概根据上述假设及支付矩阵，可以得到企业A采率时，企业A的收益为m－r+c＞0，企业B的收益32Science＆TechnologyandEconomy2012Vo1．25No．4 高广阔高书潜企业自主创新与模仿行为的进化博弈及政策分析为p－c，回到现实中，企业因模仿而支付的专利费方面选择自主创新策略的收益大于选择模仿的收用通常不会超过企业的收益，因此可以认为p－c＞益，拥有丰富的知识技术积累，资本比较雄厚的企0。显然，对于企业A来说进行自主创新不仅是有业便会选择自主创新策略;另一方面由于模仿的收利可图的，而且还能从模仿企业收取专利费用，取益虽然小于自主创新的收益，但是在扣除专利费用得技术垄断地位;对于企业B来说模仿企业A的技后通常仍然为正，所以一部分不具备自主创新能力术不仅可以省去创新开发的费用，不必承担创新开的企业会根据自身情况选择模仿策略，这样就减少发的风险，而且在支付适当的专利费用后仍然是有了重复创新开发，节省了社会资源。利可图的。基于此，企业A和企业B通过不断地模3结论及政策分析仿和学习，企业A会选择自主创新策略，企业B会本文以进化博弈的复制动态方法为工具，构建选择模仿策略，进化博弈系统最终会收敛于进化稳了进化博弈模型，从理论上分析了知识型企业自主定策略(1，0)。当系统初始状态位于D区时，刚好创新与模仿行为过程中的企业策略选择问题。研可以得到相反的结论。究结果表明:企业的策略选择依赖于自身知识、技情形2:当p＞0＞m－r+c时，由表2可知进化术和资本存量，自身实力比较雄厚的企业本身选择博弈系统的稳定策略(ESS)是(0，0)，即(模仿，模自主创新的概率就比较高，另外再权衡创新收益、仿)，其博弈分析如图2所示。模仿成本等相关因素，倾向于自主创新;而实力比较薄弱的企业倾向于选择相反的策略。当企业自主创新的成本过高，而模仿的成本很低时，集群创新网络内的企业通过不断的模仿和学习，将会逐步调整自己的创新策略，倾向于模仿策略，“搭便车”行为的盛行导致整个创新能力的衰退和产业的萎缩。在知识型产业集群内，一部分企业将以自主创图2情形2下的博弈分析相位图新为主，另一部分企业将以模仿为主。两者在集群从图2可知，无论系统初始状态位于何处，选择内良性互动，实现了创新资源的优化配置，减少了自主创新策略的企业的收益为m－r+c＜0，选择模重复创新开发，节省了社会资源。仿策略的企业在不支付专利费用的情况下收益p＞在创新活动中，政府为企业创建完善的政策法律0，显然在这种情况下选择模仿策略更为有利，因此企环境，提供税收优惠和财政补贴等资金支持政策，保业A和企业B通过不断的模仿和学习，最终都会选择护企业创新开发的成果，降低企业创新开发的成本，模仿策略，即进化博弈系统收敛于进化稳定策略(0，激发企业自主创新的积极性，而企业则根据创新成果0)。现实情况即是集群创新网络内企业自主创新的的保护程度和政府支持创新开发的资金投入程度相成本较高，模仿策略变得比较有利，造成企业更倾向机选择是否进行自主创新;反过来，如果有良好的政于模仿策略，扼杀了企业的创新能力，企业自主创新策法律环境和政府的资金支持，并且企业积极进行自的积极性降低，“搭便车”行为的盛行导致集群组织主创新，那么企业的收益会相应增加，政府税收也会技术开发和积累的停滞以及集群的萎缩。因此，一方相应增长，税收的增长反过来激励政府增加对企业自面政府应该鼓励自主创新，对于企业自主创新提供资主创新活动的资金投入。以下分析政府资金支持与金扶持，为企业创造自主创新活动所需的政策环境和企业自主创新的博弈问题。法律环境;另一方面，应该重视知识产权保护，增加模3．1基本假设及模型建立仿成本。通过这两方面的努力，使得r减小，c增大，博弈双方即政府和企业，并且双方都是完全理创新企业的收益增加，模仿企业的收益减少，促使整性的。对于政府来说，可供选择的策略有两种，即个集群创新网络朝良性循环的方向演进。资金投入和不投入;对企业来说，可供选择的策略情形3:当m－r+c＞p＞0时，鞍点((m－r+也是两种，即创新和不创新。根据企业有无创新能c)/p，(m－r+c)/p)＞(1，1)，无意义。现实情况力，可以将企业分为两类，一类是有创新能力的企是，所有企业都选择自主创新策略是不可能的。一业，另一类是没有创新能力的企业。对有创新能力33科技与经济2012年8月第4期第25卷/总第148期 2012年8月第4期的企业进行资金支持，企业可以创造更多的社会财情形2:如表4所示，即在政府判断企业无创新富，政府税收也会增加;相反，对没有创新能力的企能力时。显然，如果政府投入资金支持企业自主创业给予的资金支持，不仅不能增加社会财富，还会新，结果仅仅是政府的投入变成企业的收入，因此造成社会的不公和资源的浪费。政府可以通过相政府的占优策略是选择不投入资金支持企业自主关数据判断企业有无创新能力，并且认为政府获得创新，博弈的均衡策略组合为(不投入，不创新)。的数据和做出的判断是准确的。基于此，可得两种政府一方面应该鼓励自主创新，对于企业自主情况下的支付矩阵如表3和表4所示。创新提供资金扶持，为企业自主创新创造良好的政策环境和法律环境;完善知识产权保护，适当增加表3有创新能力企业与政府的博弈支付矩阵模仿成本，促使整个创新朝良性循环的方向演进。企业另一方面也要充分发挥本地高校和科研机构集中创新不创新［8］的优势，积极促进产学研合作形式的自主创新。投入(m+kg)T，(m+kg)(1－T)－g，g政府不投入mT，m(1－T)0，0如果政府判断企业具有创新能力，政府就会选择投入资金支持企业自主创新;反过来，企业为了实现表4无创新能力企业与政府的博弈支付矩阵自己收益的最大化，必然会选择自主创新策略，此企业时博弈达到均衡稳定状态。对于没有创新能力的创新不创新企业，一方面，可能会隐藏自己的信息，使政府发生投入———－g，g政府误判，从而获得政府的资金投入;另一方面，与有创不投入———0，0新能力的企业相比，由于无论是否获得政府资金支支付矩阵的含义:其一，当政府没有资金投入，持，其收益都比有创新能力的企业小，因此，这也激并且企业也不进行自主创新时，企业没有创新收励着没有创新能力的企业积极采取行动，提升自己益，政府也无法获得相应的税收收入，此时双方的的创新实力，以期实现收益的最大化。虽然企业可支付都为0。其二，当政府选择投入，而企业不进行能会隐藏自己的信息，政府对企业的认识也是不充自主创新时，政府的投入用g表示，那么此时政府的分的，但是，无论是政府还是企业对博弈的最终得支付为－g，企业的支付为g。其三，如果政府选择益结果是可以正确认识的，政府与企业间的博弈是不投入，即企业单独进行自主创新时，此时企业获完全但不完美的信息动态博弈。□得的创新收益用m(m＞0)表示，考虑到政府征税的税率T(0＜T＜1)，则政府和企业的支付分别为mT参考文献和m(1－T)。其四，用k表示政府给予企业资金支［1］ChumpeterSchumpeterJT．Businesscycle［J］．NewYork:Mc持给企业带来的创新收益率，并且按照通常情况假Graw-Hill，1939:1044．［2］VeugelersR，CassimanAssimanB．Makeandbuyininnovation定k＞1;那么此时企业采取创新策略的支付为(m+strategies:evidencefromBelgiummanufacturingfirms［J］．Re-kg)(1－T)，政府的支付为(m+kg)T。searchPolicy，1999(1):63-80．3．2博弈模型分析［3］NelsonR，PeckM，KalachekE．Technology，economicgrowth，情形1:如表3所示，即在政府判断企业具有创andpublicpolicy［M］．Washington:Brookings，1967:67．新能力时。比较企业在选择创新的情况下政府的支［4］RomerPM．Endogenoustechnologicalchange［J］．JournalofPoliticalEconomy，1990，98:71-102．付(m+kg)T＞mT＞－g，所以政府的最优策略是投［5］彭纪生，刘春林．自主创新与模仿创新的博弈分析［J］．科学入资金支持企业自主创新。对于企业来说，在政府投管理研究，2003(6):18-22．入资金支持企业自主创新的情况下比较企业选择创［6］刘和东，石岿然．自主创新与模仿的博弈分析［J］．科学学与新与不创新两种策略的支付(m+kg)(1－T)－g=科学技术管理，2007(4):68-70．m(1－T)+［k(1－T)－1］g，显然，m(1－T)＞0，又［7］MaynardSmithJ．Thetheoryofgamesandtheevolutionofani-malconflict［J］．JournalofTheoryBiology，1974(47):209-212．因通常情况下T要比1小得多，导致k(1－T)－1≈k［8］高广阔，高书潜．基于进化博弈的产学研合作创新分析［J］．－1＞0。所以(m+kg)(1－T)－g＞0，即企业选择自科技管理研究，2010(6):4-5，50．主创新相比不创新更为有利，选择自主创新是企业的最优策略。综上，均衡策略组合为(投入，创新)。(下转第75页)34Science＆TechnologyandEconomy2012Vo1．25No．4 翟翠霞吴宏伟人力资源开发与我国经济增长ofPoliticalEconomy，1986，94(5):1002-1037．［8］王东升，刘明亮．人力资源开发、就业与经济增长之间的互动［5］LucasRE．Onthemechanicsofeconomicdevelopment［J］．Jour-关系［J］．武汉大学学报:哲学社会科学版，2004(2):168．nalofMonetaryEconomics，1988，22(1):3-42．［9］国家统计局．中国统计年鉴［M］．北京:中国统计出版社，［6］胡鞍钢．中国中长期人口综合发展战略(2000—2050)［J］．清2001—2010．华大学学报:哲学社会科学版，2007(5):84．［10］国家统计局．中国教育经费统计年鉴［M］．北京:中国统计出［7］JohnDixon．Expandingthemeasureofwealth—indicatorsofenvi-版社，2005—2010．ronmentallysustainabledevelopment．environmentaldepartment［11］国家统计局．中国财政统计年鉴［M］．北京:中国统计出版［M］．Washington:D．C．TheWorldBank，1997:19-30．社，2005—2010．HumanResourceDevelopmentandEconomicGrowthinChina———EvidencefromEducationandTertiaryIndustry1，21ZHAICui-xiaWUHong-wei(1CollegeofBusinessAdministration，LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China;2SchoolofHumanitiesandSocialSciences，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract:ExploitingthehumanresourceistheobligatorychoiceforthedevelopmentofmodernmarketeconomyandkeypointofChina"seconomicgrowth．Theessenceofthehumanresourcedevelopmentishumancapitalinvestment，andthemainsourceandpowerofpromotingeconomicgrowthisthestockofthehumancapital．Thispaperfirstlyanalyzesthebenigncirculationrelationshipbetweenthehumanresourcedevelopmentandtheeconomicgrowth，andtheninvestigatestheeffectsofgovernmentexpenditureforhumancap-italontheeconomicgrowthbycollectingrelatedstatisticdataabouteducationandtertiaryindustry，arguesthatthenumberofhumancapitalandeconomicgrowthhasaprominentpositivecorrelation;thehumanresourcedevelopmentandeconomicgrowthhasahighlypositivecorrelation;theexcessiveinvestmentforthematerialcapitalofprimaryindustrywouldinhibittheincreasingoftheeconomicgrowthrate．Finally，theauthorsuggeststhatgovernmentshouldincreaseexpenditureforhumancapitalaccumulationtoimprovethequalityofhumancapitalandimproveconstanthigh-speedeconomicgrowth．Keywords:humanresourcedevelopment;humancapital;economicgrowth;multivariablelinearregressionmodel(收稿日期:2012-04-01)(上接第34页)EvolutionaryGameandPolicyAnalysesofIndependentInnovationandImitationbetweenKnowledge-basedEnterprises12GAOGuang-kuoGAOShu-qian(1BusinessSchool，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China;2ShanghaiInvestmentandConsultingCompany，Shanghai200003，China)Abstract:Byapplyingreplicatedynamicformula，thispaperconstructsanevolutionarygamemodelandanalysesthestrategicchoicesofindependentinnovationandimitationbetweenenterprisesintheircooperativeinnovationprocess．Theresultsuggeststhat，strategicchoicesaredeterminedbytheirknowledge，technologyandcapitalstock．Wheninnovationcostishigherandimitationcostislower，enterpriseswillgraduallyadjusttheirinnovationstrategiesandtendtochooseimitatestrategythroughincessantimitationandlearning．Therefore，thegovernmentshouldencourageindependentinnovation，byprovidingfundingsupportforindependentinnovationtotheenterprises，creatingafavorablepolicyenvironmentandlegalenvironment，improvingintellectualpropertyprotectioninordertoappropriatelyincreaseimitationalcost．Keywords:evolutionarygametheory;independentinnovation;imitation(收稿日期:2012-03-25)75科技与经济2012年8月第4期第25卷/总第148期