國際科技合作創(chuàng)新風(fēng)險決策模型研究

李琪

一、引言

國際科技合作是一個系統(tǒng)工程，協(xié)四方之力于一處，指在世界范圍尋求以最有優(yōu)勢的生產(chǎn)要素和最先進(jìn)的科技成果與本國的優(yōu)勢重新組合與配置，以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。參與國家科技合作的對象既可以是不同的個人、企業(yè)、國家或地區(qū)的政府，研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)，也可以是國際性組織以及科學(xué)家。國際科技合作及其交流是技術(shù)轉(zhuǎn)讓的高級形式，它已成為當(dāng)今世界發(fā)展科學(xué)技術(shù)的重要途徑。合作創(chuàng)新（或合作技術(shù)創(chuàng)新）是指技術(shù)獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)行為主體的供需雙方分?jǐn)倓?chuàng)新風(fēng)險和收益的合作過程，且這個過程必須按照合同事先確定的方式進(jìn)行；這就要求供給和需求雙方必須以事先簽訂的合同作為依據(jù)，按照各自具有的不同的優(yōu)勢，承擔(dān)技術(shù)創(chuàng)新不同階段的資源投入和組織一定的創(chuàng)新活動。

決策就是抉擇的過程，具體指在解決某一問題時，會有很多備選方案，在所有的方案中選擇最優(yōu)的一個過程；我們所選擇的決策的執(zhí)行力度和結(jié)果未知，此時我們稱這個決策具有風(fēng)險，決策的過程即為風(fēng)險決策。風(fēng)險決策所具有的五個條件如下所示：①決策者所希望達(dá)到的目標(biāo)是存在的且非常明確；②存在兩個以上的決策者可以選擇的方案；③存在兩種以上不變的自然狀態(tài)；④存在著決策者可以主觀確定或根據(jù)有關(guān)資料計(jì)算出來的各種自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率；⑤存在著可以根據(jù)不同決策方案的不同自然狀態(tài)下計(jì)算出來的損益值。

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的迅速發(fā)展，國際企業(yè)間的合作日益頻繁，而企業(yè)間的合作創(chuàng)新已經(jīng)成為企業(yè)間合作的主流。合作創(chuàng)新的是由兩個或者兩個以上的企業(yè)共同參與的行為，我們立足于一個企業(yè)的視角來研究企業(yè)如何選擇創(chuàng)新合作伙伴的過程。合作創(chuàng)新是一個動態(tài)的過程，從合作創(chuàng)新的意識達(dá)成到合作創(chuàng)新效益的產(chǎn)出都時刻存在風(fēng)險，選擇利潤最大，風(fēng)險最低的合作創(chuàng)新伙伴是每個企業(yè)共同的追求。因此，在合作創(chuàng)新決策過程中就存在著企業(yè)對合作伙伴選擇的風(fēng)險。

本文講述了合作創(chuàng)新企業(yè)在合作伙伴選擇的決策問題上嘗試借鑒金融工程中目前廣泛應(yīng)用的技術(shù)——條件風(fēng)險值（CVaR），其經(jīng)常應(yīng)用于最優(yōu)投資組合決策。企業(yè)合作創(chuàng)新和資產(chǎn)組合存在一定的相似性。第一個相似點(diǎn)是他們的目的：都是為了降低風(fēng)險。第二點(diǎn)就是影響資產(chǎn)組合和合作創(chuàng)新收益的因素：這些影響因素都是隨機(jī)變化的，如資產(chǎn)的價格和企業(yè)合作創(chuàng)新投入。第三點(diǎn)就是資產(chǎn)價格和：企業(yè)潛在的合作創(chuàng)新機(jī)會的變化都是一個時間序列。通過以上幾點(diǎn)總結(jié)，我們可以把一個企業(yè)作為主體，把其他合作創(chuàng)新伙伴企業(yè)視為一個投資工具，用CVaR技術(shù)來進(jìn)行建模研究。

二、合作創(chuàng)新風(fēng)險的決策因素

（一）信息交流的不對稱性

組織間合作最基本的保障就是信息溝通的順暢性。根據(jù)信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的一些觀點(diǎn)顯示，不同利益主體間達(dá)成最優(yōu)合作結(jié)構(gòu)的前提是充分的信號傳遞，要想保證合作發(fā)生的概率大大提高，合作創(chuàng)新的績效得以實(shí)現(xiàn)，必須在彼此信任的基礎(chǔ)之上保持信息的全面溝通，這樣才能使合作的各方成為彼此最優(yōu)的合作選擇，以最佳的方案安排合作模式。加深彼此交流，不僅有利于更好地表達(dá)創(chuàng)新看法，還能對各方的創(chuàng)新觀點(diǎn)發(fā)表自己的意見；反之，企業(yè)將會在合作創(chuàng)新中遇到不必要的困難。

（二）戰(zhàn)略協(xié)同的一致性

企業(yè)的研究開發(fā)決策需要與企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)保持高度的協(xié)調(diào)。在參與合作創(chuàng)新之前，企業(yè)應(yīng)該明確該項(xiàng)目在企業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略中的重要性以及企業(yè)參與合作創(chuàng)新的目標(biāo)。但是，企業(yè)在自身發(fā)展過程中勢必要不斷調(diào)整自身的發(fā)展方向以適應(yīng)社會的發(fā)展，發(fā)展方向的轉(zhuǎn)變勢必對合作創(chuàng)新這個整體產(chǎn)生風(fēng)險，由原來協(xié)調(diào)發(fā)展演變成獨(dú)立發(fā)展，失去了合作創(chuàng)新的一些優(yōu)勢。

（三）技術(shù)水平的層次性

在合作創(chuàng)新過程中，合作伙伴企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)成員的水平不同，所采取的技術(shù)思想和技術(shù)操作平臺不同，所以，在技術(shù)方面的差距使創(chuàng)新成果和創(chuàng)新觀點(diǎn)在銜接時出現(xiàn)困難。合作伙伴在參與技術(shù)創(chuàng)新時，由于技術(shù)具有外泄的風(fēng)險，因而也可能成為潛在的競爭對手，進(jìn)而削弱了企業(yè)核心技術(shù)的競爭優(yōu)勢，企業(yè)被合并的風(fēng)險時時存在。

（四）企業(yè)文化和理念的差異性

每個企業(yè)都有自己的企業(yè)文化和理念，在文化交匯時，文化摩擦便油然而生。文化摩擦是在日常的溝通過程中產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，此現(xiàn)象因文化差異程度的不同而變化，文化差異越大，文化摩擦便越強(qiáng)烈。這種現(xiàn)象主要體現(xiàn)為領(lǐng)導(dǎo)和員工之間行為上的沖突，當(dāng)這種現(xiàn)象擴(kuò)大到無法協(xié)調(diào)的程度時，就會有合伙企業(yè)退出創(chuàng)新聯(lián)盟，嚴(yán)重的甚至給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

（五）合作伙伴的不穩(wěn)定性

一個企業(yè)在合作創(chuàng)新之前要成立一個專家小組，對每一個潛在的合作者進(jìn)行嚴(yán)格全面的評估，評估項(xiàng)目其中包括衡量對方退出聯(lián)盟的困難程度，聯(lián)盟解散的可能性，合作伙伴退出對自己造成的損失等。避免在核心企業(yè)已經(jīng)投入大量的資源和精力之后，合作伙伴突然退出聯(lián)盟的風(fēng)險，這種情況會使自己陷入進(jìn)退兩難的境地；這種風(fēng)險是每個企業(yè)在聯(lián)盟創(chuàng)新時都會遇到的。因此，在合作創(chuàng)新之前，合伙企業(yè)要盡可能詳細(xì)而全面地了解合作伙伴提供的情況是否真實(shí)，這對降低聯(lián)盟風(fēng)險是至關(guān)重要的。

（六）合作創(chuàng)新的組織結(jié)構(gòu)管理

技術(shù)創(chuàng)新合作伙伴各方原本屬于獨(dú)立的企業(yè)，因此在組織結(jié)構(gòu)方面存在著差異。這種差異在合作創(chuàng)新過程中具有兩面性：一方面，可以在合作創(chuàng)新聯(lián)盟內(nèi)部進(jìn)行知識和能力方面的互相彌補(bǔ)；另一方面，會降低整個合作創(chuàng)新工作效率，無法控制組織的協(xié)調(diào)性或者管理職能。當(dāng)這種差異發(fā)展到無法協(xié)調(diào)時，會使合作創(chuàng)新聯(lián)盟面臨解體的可能，因此合作創(chuàng)新各方的相容性是非常重要的。

（七）合作創(chuàng)新各方的信用問題

合作聯(lián)盟中各個合作伙伴的不信任是合作創(chuàng)新失敗的最重要因素之一。，有些合作伙伴之間出現(xiàn)了弄虛作假、泄漏機(jī)密等不道德行為，最終使得知機(jī)密的成員離開變成新的競爭對手。這種現(xiàn)象主要是由于企業(yè)之間彼此間不信任，各方不信守對未來行為的諾言，再加上信息的不完全，法律的不健全等不確定性因素的存在，致使這種承諾不能最終得以實(shí)現(xiàn)，合作技術(shù)創(chuàng)新面臨解體風(fēng)險。

（八）非核心企業(yè)積極性降低或面臨被收購風(fēng)險

在技術(shù)創(chuàng)新合作中，參與的各方往往處于不平等的地位上，這就使各個企業(yè)在追求自己利潤的同時可能會傷害到其他企業(yè)的利益，例如，核心企業(yè)在合作聯(lián)盟中占有主導(dǎo)的支配地位，在追求自身利益的同時往往會使非核心企業(yè)的利益受到傷害，進(jìn)而影響其參與合作創(chuàng)新的積極性。非核心企業(yè)成員面臨著可能被兼并的風(fēng)險，這也是參與合作創(chuàng)新企業(yè)所要面臨的風(fēng)險之一。對于非核心企業(yè)來講，參與合作創(chuàng)新往往主要以非資金性投入為主，例如技術(shù)、管理等資源，這些非資金性資源的投入被核心企業(yè)掌握的難度越小，則被收購的可能性就越大。

三、合作創(chuàng)新風(fēng)險決策的假設(shè)

合作創(chuàng)新的過程是一個雙向選擇的復(fù)雜過程，隨著現(xiàn)代企業(yè)制度和科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，一個企業(yè)與多個企業(yè)同時進(jìn)行合作創(chuàng)新已經(jīng)是發(fā)展的主流，實(shí)現(xiàn)合作創(chuàng)新投入產(chǎn)出效益最大化，資源配置最優(yōu)化，合作創(chuàng)新風(fēng)險最小化是我們共同的目標(biāo)。本研究從一個企業(yè)角度出發(fā)來研究合作創(chuàng)新的決策方法，一個企業(yè)擁有了足夠的創(chuàng)新資源，想在市場需求共同合作創(chuàng)新的合作伙伴，市場上存在期待合作創(chuàng)新的企業(yè)也具備一定的創(chuàng)新條件。因此，為了研究方便，我們做了如下假設(shè)。

假設(shè)1創(chuàng)新企業(yè)A，其創(chuàng)新預(yù)算投入（包括人力，財(cái)力，物力、技術(shù)、管理等）用h來表示，h為合作創(chuàng)新投入的綜合值。與n個企業(yè)Bi進(jìn)行選擇合作創(chuàng)新，且Bi處于完全公平自由的市場尋求創(chuàng)新機(jī)會， A與Bi合作創(chuàng)新創(chuàng)新投入用xi（x1，x2，…xn）表示。

假設(shè)2yi為隨機(jī)變量，表示A與第Bi企業(yè)合作創(chuàng)新的市場需求投入，qi表示A與第Bi企業(yè)合作創(chuàng)新按市場需求最大投入量，p（y）為隨機(jī)向量y的密度函數(shù)。

假設(shè)3A與Bi合作創(chuàng)新的風(fēng)險系數(shù)為ei，ei為修正系數(shù)，取值在0—1之間，則A與Bi合作創(chuàng)新的有效創(chuàng)新投入為xiei。Pi值的確定依據(jù)合作創(chuàng)新企業(yè)間的合作創(chuàng)新風(fēng)險決策影響因素綜合值而決定，可以采用模糊評價層次分析法，來確定ei的值

假設(shè)4A與Bi合作創(chuàng)新創(chuàng)新投入與產(chǎn)出成正比關(guān)系，創(chuàng)新收益為gi，合作創(chuàng)新的效益比例系數(shù)為di，則A與Bi合作創(chuàng)新的創(chuàng)新收益為gi=xidi。

假設(shè)5A與Bi達(dá)成合作創(chuàng)新，若合作創(chuàng)新投入過大或過小，存在創(chuàng)新投入成本過剩因子mi和創(chuàng)新投入成本不足因子zi。

四、技術(shù)—條件風(fēng)險值CvaR

（一） CvaR的基本概念

CvaR是從VaR（風(fēng)險值）基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它在風(fēng)險管理領(lǐng)域里應(yīng)用了隨機(jī)最優(yōu)化的理論。VaR體系在計(jì)算投資組合的期望損失值時應(yīng)用多種方法，但計(jì)算的結(jié)果卻是資產(chǎn)組合損失分布的一種百分?jǐn)?shù)，它沒有把當(dāng)VaR值被超過時損失的多少問題考慮在內(nèi)。而CvaR則將此問題進(jìn)行了解決，現(xiàn)有的資產(chǎn)因子中如何配置資源使用投資組合的期望損失和VaR被超過時損失額度是多少等問題，CvaR也給了相應(yīng)的回答。

（二）CvaR風(fēng)險度量的理論方法

設(shè)f（x，y）為損益函數(shù)，其中x∈XRN為決策向量，X為可行集，Y為隨機(jī)向量且y∈Rm，它的密度函數(shù)P（y）。為使問題簡化，先假設(shè)P（y）是連續(xù)的，當(dāng)y是一個已知分布的隨機(jī)變量時，f（x，y）就是一個依賴于x的隨機(jī)變量，它不超過臨界值α的概率為：

（1）

則對于任意固定的x， 作為α的函數(shù)是在投資組合x下的累積分布函P（y）數(shù)，在P（y）連續(xù)的前提條件下，顯然也是連續(xù)的。假定概率分布函數(shù)沒有跳躍點(diǎn)，也就是

關(guān)于 α是處處連續(xù)的。對于給定的置信水平β∈（0，1），以α β （x）表示投資組合的VaR值，以 表示資產(chǎn)損益不小于α β （x）時的期望損益值CVaR，則有：

（2）

（3）

（2）式表示，α β （x）為 =β時α所在的非空間區(qū)間的左端點(diǎn)（由于是關(guān)于α的連續(xù)非減的分布函數(shù)），稱它為β—VaR（3）式表示，f（x，y）≥α β（x）等于1—β，α β （x）稱它為β—CVaR?？梢酝ㄟ^計(jì)算一個特殊的函數(shù)Fβ（x，α），將CVaR和VaR兩者聯(lián)系起來。定義：

，其中[t]+max（0，t）（4）

定義1：作為α的函數(shù)，F(xiàn)β（x，α）是凸函數(shù)且連續(xù)可微，并且一定有：

如果因Aβ（x）表示取得Fβ（x，α）最小值的α的集合，即：

則Aβ（x）是非空有界閉區(qū)間，β—VaR值α β （x）就是Aβ（x）的左端點(diǎn)。實(shí)際上，當(dāng)P（y）連續(xù)時， 為嚴(yán)格遞增函數(shù)，這時Aβ（x）為嚴(yán)格遞增函數(shù)，這時Aβ（x）就是一個點(diǎn)，這個點(diǎn)就是在置信水平β下的資產(chǎn)組合分位點(diǎn)。

定義2 ：

而且，（x*，y*）使得等式右端取得最小值當(dāng)且僅當(dāng)x*使得等式左端達(dá)到最優(yōu)且α*∈Aβ（x*）；當(dāng)Aβ（x）退化為一個點(diǎn)時，最小化Fβ（x，α）產(chǎn)生的（x*，α*）使得x*最小化CVaR，α*就是相應(yīng)的VaR值。

五、基于CvaR約束的合作創(chuàng)新風(fēng)險決策模型

根據(jù)前面的假設(shè)和CVaR理論，我們建立如下合作創(chuàng)新風(fēng)險決策模型。

（一）風(fēng)險約束

設(shè)L（x，y）表示一個企業(yè)與多企業(yè)合作創(chuàng)新的損失函數(shù)，其中x=（x1，x2，…xn）T，y=（y1，y2，…yn）T。一般來說，企業(yè)合作創(chuàng)新風(fēng)險往往是下側(cè)風(fēng)險厭惡型的，他只單方面考慮合作創(chuàng)新投入不足時的損失，而對創(chuàng)新投入過剩所造成的機(jī)會損失不聞不問。其實(shí)損失包括兩種情況，即投入成本過剩和投入成本不足。假設(shè)這些成本均為線性函數(shù)，則損失函數(shù)可表示為：

（5）

其向量形式為：L（x，y）=λT（x—y）+（6）

令λ=（e+m+z），為行向量；e，m，z分別為ei，mi，zi（i=1，…n）的列向量表達(dá)式。將（6）代入4.2節(jié)的（4）式得，

（7）

如果式（7）中密度函數(shù)p（y）的解析表達(dá)式不可得，則積分項(xiàng)可應(yīng)用情景分析法來逼近。設(shè)通過聯(lián)合概率密度函數(shù)p（y）產(chǎn)生的情景樣本為yj，yj=（y1j，…ynj）T，j=1，…，J。則（7）式可近似表達(dá)為：

其中v=（（1—β）J）—1是常數(shù)。因此CVaR約束表示為

（8）

輔助定理一：引入輔助變實(shí)變量ki，j=1…，J，且給定約束kj≥λT（x—yj）+—α（9）

kj≥0，hj∈R（10）

則可用kj來代替（8）中的[xT（x—y）+—α]

項(xiàng)。式（8）轉(zhuǎn)化為（11）

以及約束（9）和（10）的約束集。

輔助定理一證明：由于（8）式“小于”約束，如果λT（x—y）+>α，則起作用約束是（9）式。所以（9）識取“等號”，如果λT（x—y）+<α，（10）式起作用，同樣取“等號”值，即0。證明完畢。

進(jìn)一步，（9）式中的（x—yj）+參照輔助定理一，同樣可以通過引入輔助實(shí)變量向量sj，sj=（sj1，…sjn）T，j=1，…，J，以及約束x—yj≤sj，sj≥0，sj∈Rn（12）

來代替。則約束（9）可轉(zhuǎn)化為約束（12）和約束kj≥λTsj—α（13）

的約束集。因此，CVaR約束可轉(zhuǎn)化為線性約束集（10—13）。

（二） 非風(fēng)險約束

（1）合作創(chuàng)新資源投入約束：eTx≤h（14）

（2）合作創(chuàng)新資源投入按市場需求上限約束：x≤q（15）

5.3目標(biāo)函數(shù)

令為合作創(chuàng)新x的利潤函數(shù)，則μ（x）=[d—（e+m+z）]Tx—dTmax（x—y，0），期望利潤函數(shù)EU（x）為，

（16）

根據(jù)5.1節(jié)中（7）式的處理方法，（16）式可以近似計(jì)算為下式，

（17）

輔助定理二：最大化（17）式等價于帶約束條件（11）式的最小化問題：

（18）

證明過程類似于輔助定理一，過程略。

5.4 決策模型

根據(jù)第3節(jié)的假設(shè)和第4節(jié)的CVaR優(yōu)化模型，可得企業(yè)合作創(chuàng)新風(fēng)險決策模型為min—EU（x）

s.t.（10）（15），以及d，e，m，z∈Rn（19）

x，d，e，m，z，q≥0（20）

這是一個線性規(guī)劃模型可以通過工具軟件求解。

六、結(jié)論

國際科技合作創(chuàng)新風(fēng)險的研究過去一直的偏重點(diǎn)在于研究企業(yè)合作創(chuàng)新風(fēng)險識別和風(fēng)險控制問題，很少有文章涉及到合作創(chuàng)新風(fēng)險決策問題。我們借鑒金融工程和風(fēng)險管理領(lǐng)域的CVaR方法建立了合作創(chuàng)新決策模型，不僅豐富了合作創(chuàng)新風(fēng)險研究的方向，而且使CVaR模型的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。在合作創(chuàng)新中如何能更好做好風(fēng)險決策應(yīng)該是我們研究人員的一個研究方向，在后續(xù)工作中，我們將要對模型進(jìn)行驗(yàn)證，并提出新的假設(shè)條件，不斷完善決策模型，實(shí)現(xiàn)模型的適用范圍更大，為國際科技合作創(chuàng)新的選擇提供一些理論依據(jù)。

（作者單位：吉林省社會科學(xué)院）