基于合作博弈的買方抗衡勢力市場績效與賣方工藝創(chuàng)新強(qiáng)度分析

基于合作博弈的買方抗衡勢力市場績效與賣方工藝創(chuàng)新強(qiáng)度分析

安崗,李凱,崔哲,李偉

(東北大學(xué)工商管理學(xué)院，遼寧沈陽110819)

摘要：設(shè)計了由一個上游企業(yè)和兩個下游企業(yè)所構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)鏈縱向關(guān)系模型，建立了縱向一體化、縱向分離且下游企業(yè)均無買方抗衡勢力、以及單個下游企業(yè)具有買方抗衡勢力三種情況下上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度計算模型，分析了下游企業(yè)存在買方抗衡勢力時市場中均衡的批發(fā)價格、零售價格、企業(yè)利潤以及社會福利的變化，給出了相應(yīng)的結(jié)論，同時也說明了“加爾布雷斯假說”在本文的結(jié)構(gòu)下沒有得到驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：工藝創(chuàng)新強(qiáng)度決策；市場績效；合作博弈；買方抗衡勢力；兩部收費(fèi)制

收稿日期：2014-03-28

基金項目：國家自然科學(xué)基金面上項目“消費(fèi)者偏好背景下買方抗衡勢力形成機(jī)理及其影響研究”(71172150，項目負(fù)責(zé)人：李凱)；教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項目“基于縱向關(guān)系理論的供應(yīng)鏈利益協(xié)調(diào)機(jī)制研究”(10YJC790004，項目負(fù)責(zé)人：安崗)。

作者簡介：安崗(1970-)，男，博士，講師，研究方向：產(chǎn)業(yè)組織與契約理論；李凱(1957-)，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：產(chǎn)業(yè)組織與戰(zhàn)略管理；崔哲，碩士研究生，研究方向：產(chǎn)業(yè)組織理論；李偉，博士研究生，研究方向：產(chǎn)業(yè)組織理論。

中圖分類號：F272.3文章標(biāo)識碼：A

Analysis of Impacts of Countervailing Power on Market Performance

and Seller’s Process Innovation Intensity

Based on Cooperative Game

AN Gang, LI Kai, CUI Zhe, LI Wei

(SchoolofBusinessAdministration,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China)

Abstract:We consider a vertical relationship model which consists of an upstream firm and two downstream firms, and construct calculation models of upstream firm’s process innovation intensity in three different situations-vertical integration, vertical separation in which neither downstream has countervailing power, vertical separation in which only one downstream has countervailing power. By doing these, we analyse the changes of wholesale prices, retail prices, profits and social welfare in equilibrium and get corresponding conclusions, and we also show that “Galbraith hypothesis” has not been verified in the structure of this paper.

Key words:the decision of process innovation intensity; market performance; cooperative game; countervailing power; two-part tariff

0引言

工藝創(chuàng)新又稱過程創(chuàng)新，它是企業(yè)對生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)、變革，從而縮減生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的創(chuàng)新模式[1]。已有工藝創(chuàng)新的研究主要從企業(yè)規(guī)模[2～4]、產(chǎn)品生命周期特征[5～7]和橫向市場特征[8～10]三個角度展開，較少有從產(chǎn)業(yè)鏈縱向關(guān)系特征(如縱向市場結(jié)構(gòu)、上下游勢力等)角度的研究。企業(yè)所處產(chǎn)業(yè)鏈縱向關(guān)系特征的變化會影響到企業(yè)最優(yōu)決策行為，自然也會影響到企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度。特別是下游企業(yè)買方抗衡勢力的變化會影響到產(chǎn)業(yè)鏈的利潤分配，進(jìn)而也會對工藝創(chuàng)新激勵產(chǎn)生影響。自上世紀(jì)90年代以來，以零售業(yè)為代表的下游產(chǎn)業(yè)集中度的不斷提高，下游企業(yè)買方抗衡勢力不斷增強(qiáng)。因此，在下游企業(yè)具有買方抗衡勢力的背景下研究上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新決策顯得越來越重要。

目前，國內(nèi)外關(guān)于買方抗衡勢力對工藝創(chuàng)新影響的研究較少，Inderst和Wey[11, 12]構(gòu)建了同質(zhì)產(chǎn)品的古諾競爭模型，認(rèn)為零售商買方抗衡勢力的增強(qiáng)會促進(jìn)上游供應(yīng)商的工藝創(chuàng)新投入，但是模型沒有反映出企業(yè)之間的產(chǎn)品差異化以及市場的價格競爭。孫曉華和鄭輝[13]構(gòu)建了三階段的博弈模型，用下游企業(yè)數(shù)量來衡量買方勢力，研究了買方勢力對工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新的異質(zhì)性影響，該文假設(shè)上下游企業(yè)之間采用線性定價的方式進(jìn)行交易。然而，在這種縱向結(jié)構(gòu)下，線性定價會導(dǎo)致雙重加價的出現(xiàn)，雙重加價又會與買方勢力一起對工藝創(chuàng)新產(chǎn)生影響，這種交易形式很難分離出買方勢力對上游企業(yè)工藝創(chuàng)新決策的單獨(dú)影響。

本文構(gòu)造了上游企業(yè)壟斷，下游企業(yè)具有不對稱勢力的縱向關(guān)系模型，并引入了下游企業(yè)的產(chǎn)品差異和價格競爭，建立了上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度計算模型，在合作博弈框架下研究了下游企業(yè)買方抗衡勢力變化對上游企業(yè)工藝創(chuàng)新決策的影響。本文假設(shè)上下游企業(yè)之間采用兩部收費(fèi)制的定價方式，可以有效地剔除買方抗衡勢力以外的因素產(chǎn)生的影響，從而準(zhǔn)確地反映出買方抗衡勢力對上游企業(yè)工藝創(chuàng)新的作用。此外，本文還分析了下游企業(yè)存在買方抗衡勢力時市場中均衡的批發(fā)價格、零售價格、企業(yè)利潤以及社會福利的變化。

1上游企業(yè)與下游企業(yè)的縱向關(guān)系模型

假設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游有一個壟斷企業(yè)U生產(chǎn)中間投入品y，其邊際成本為c0，固定成本為f。U可以進(jìn)行工藝創(chuàng)新以縮減邊際成本，假設(shè)進(jìn)行工藝創(chuàng)新之后的邊際成本為C(x)=c0-x，其中x(0≤x1/(1+α)，α表示產(chǎn)品的差異化程度，在后文詳細(xì)說明。

下游有兩個生產(chǎn)企業(yè)D1和D2，它們使用中間投入品y分別生產(chǎn)兩種差異化的最終產(chǎn)品y1和y2，并在同一市場上進(jìn)行銷售。不失一般性，假設(shè)投入產(chǎn)出比為1∶1。為了簡化分析，假設(shè)D1和D2生產(chǎn)y1和y2時無轉(zhuǎn)化成本。

同時假設(shè)消費(fèi)者的效用函數(shù)為：

(1)

根據(jù)消費(fèi)者效用最大化可以得到需求函數(shù)為

(2)

其中j=3-i，i=1,2。Y表示消費(fèi)者的收入，q1，q2分別是消費(fèi)者消費(fèi)產(chǎn)品y1和y2的數(shù)量，p1，p2分別是y1和y2的價格。X表示消費(fèi)者消費(fèi)y1和y2以外產(chǎn)品的數(shù)量，價格標(biāo)準(zhǔn)化為1。α衡量了產(chǎn)品y1和y2之間的差異化程度，且α∈(0,1)，α越大，y1和y2之間的差異化程度越小。這是因?yàn)閜j上升會導(dǎo)致qi增加(如(2)式所示)，由此說明企業(yè)D1和D2生產(chǎn)的是替代品，如果α越大，pj上升導(dǎo)致qi增加得越多，替代性越強(qiáng)，則差異化程度越小。當(dāng)α→0時，表示產(chǎn)品y1和y2是完全差異化的；當(dāng)α→1時，表示產(chǎn)品y1和y2是完全同質(zhì)的。

2縱向一體化時上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度計算模型

本文要研究下游企業(yè)買方抗衡勢力對上游企業(yè)工藝創(chuàng)新決策的影響，作為一個比較的基準(zhǔn)先分析上游企業(yè)在縱向一體化下的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度，然后分別討論下游企業(yè)均無買方抗衡勢力和單個企業(yè)具有買方抗衡勢力兩種情況下，上游企業(yè)工藝創(chuàng)新決策。

假設(shè)上游企業(yè)U進(jìn)行縱向一體化，即企業(yè)U使用自身生產(chǎn)的中間投入品y生產(chǎn)最終產(chǎn)品y1和y2，并在市場上銷售。此時的利潤為

(3)

其中上標(biāo)的字母VI表示縱向一體化。將(2)代入(3)，根據(jù)利潤最大化的一階條件可以求得縱向一體化時的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度為：

(4)

從(4)式可以看出α越小，縱向一體化下企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度越大。這是因?yàn)棣猎叫。a(chǎn)品之間的替代程度越低，市場上對兩種產(chǎn)品的需求就越大，進(jìn)行工藝創(chuàng)新的收益就越大，企業(yè)就更有激勵進(jìn)行工藝創(chuàng)新。

均衡時的利潤為

(5)

3縱向分離時上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度計算模型

3.1下游企業(yè)均無買方抗衡勢力時上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度計算模型

采用逆向歸納法進(jìn)行求解，在博弈的第三階段下游企業(yè)Di的利潤為

(6)

利潤最大化的一階條件為

(7)

將(2)式代入(7)式，解得最終產(chǎn)品y1和y2的均衡價格和銷售數(shù)量為

(8)

(9)

(10)

利用庫恩-塔克條件，可以求得均衡時的兩部收費(fèi)制合約為

(11)

(12)

在博弈的第三階段，上游企業(yè)U根據(jù)自身利潤最大化制定最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度xVSN，將(11)和(12)式代入(10)式，并根據(jù)利潤最大化的一階條件可解得下游企業(yè)無買方勢力時均衡的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度為：

(13)

3.2單個下游企業(yè)具有買方抗衡勢力時上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度計算模型

下游企業(yè)D1具有買方抗衡勢力時的博弈過程與下游企業(yè)均無勢力時的博弈過程類似，不同之處在于上下游企業(yè)交易合約的制定過程。當(dāng)下游企業(yè)均無買方抗衡勢力時，上游企業(yè)只要保證下游企業(yè)的參與約束即可，而當(dāng)下游企業(yè)D1具有買方抗衡勢力時，上游企業(yè)要保證D1的利潤訴求。此時，上游企業(yè)一方面要使自身利潤最大化，另一方面又要調(diào)整創(chuàng)新投入和交易合約以應(yīng)對下游企業(yè)買方勢力的增大。

(14)

由式可以得到利潤最大化的一階條件為

(15)

(16)

由(15)和(16)解得均衡時的批發(fā)價格為

(17)

其中A=α4+α3-6α2-4α+8，B=-α4-3α3+4α。

此時上游企業(yè)U獲得的利潤為

(18)

(19)

(20)

在博弈的第一階段，上游企業(yè)U確定最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度xVSH以獲得最大化的利潤，將(19)代入(18)式，并利用利潤最大化的一階條件可以得到均衡時的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度為

(21)

由此可以得到以下命題：

命題1在兩部收費(fèi)制的交易合約下，隨著下游企業(yè)買方抗衡勢力的增強(qiáng)，上游企業(yè)最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度降低，且下游產(chǎn)品差異化程度越小，即下游市場競爭越激烈，上游企業(yè)最優(yōu)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度降低得越多。

證明(21)式對γ求導(dǎo)可得

對比(4)、(13)和(21)式可以很容易地得到以下命題：

命題2在兩部收費(fèi)制的交易合約下，xVSN*=xVI*>xVSH*，即當(dāng)下游企業(yè)均無買方抗衡勢力時，上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度最大，等于縱向一體化下的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度，大于下游企業(yè)具有買方抗衡勢力時的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度。

兩部收費(fèi)制合約存在兩個工具變量：批發(fā)價格w和固定費(fèi)用F。在下游企業(yè)均沒有勢力的情況下，上游企業(yè)可以通過批發(fā)價格w的制定調(diào)節(jié)下游企業(yè)之間的競爭程度，以達(dá)到縱向一體化下的均衡結(jié)果，然后再用兩部收費(fèi)制中的固定費(fèi)用F將下游企業(yè)的全部利潤收回，這樣上游企業(yè)的創(chuàng)新收益就不會產(chǎn)生溢出效應(yīng)，因而上游企業(yè)工藝創(chuàng)新的投入等于縱向一體化下的投入。而當(dāng)下游一家企業(yè)具有買方抗衡勢力時，有勢力的企業(yè)將會索取上游企業(yè)的部分利潤，上游企業(yè)無法獲得工藝創(chuàng)新的全部收益，此時上游企業(yè)工藝創(chuàng)新的收益減小，因而上游企業(yè)的創(chuàng)新強(qiáng)度會降低。

4買方抗衡勢力的市場績效分析

買方抗衡勢力的市場績效研究一直是經(jīng)濟(jì)學(xué)家研究的重點(diǎn)[14,15]，本部分主要分析下游企業(yè)存在買方抗衡勢力時，市場中均衡的批發(fā)價格、零售價格、企業(yè)利潤以及社會福利的變化。

可以求出下游一家企業(yè)具有買方抗衡勢力時均衡的批發(fā)價格為

(22)

均衡零售價格為

(23)

其中i=1,2。

命題3在兩部收費(fèi)制的交易合約下，當(dāng)下游一家企業(yè)具有買方抗衡勢力時，具有買方抗衡勢力和沒有買方抗衡勢力的企業(yè)獲得的批發(fā)價格相同，零售價格也相同，且隨著買方抗衡勢力的增加，均衡的批發(fā)價格和零售價格都會提高。

Inderst和Valletti[15]的研究認(rèn)為，隨著下游企業(yè)買方抗衡勢力的增加，會出現(xiàn)“水床效應(yīng)”，即有勢力的企業(yè)的批發(fā)價格會降低，而無勢力的企業(yè)的批發(fā)價格會上升。這與本文的結(jié)論不同，主要是因?yàn)楸疚募僭O(shè)上下游企業(yè)之間采用兩部收費(fèi)制的形式進(jìn)行交易，兩部收費(fèi)制中的固定費(fèi)用使得企業(yè)間有了轉(zhuǎn)移利潤的可能，這樣上下游企業(yè)之間就可以通過談判制定一個使總利潤最大化的批發(fā)價格，然后再根據(jù)勢力大小用固定費(fèi)用來分配總利潤。而Chen[14]的研究發(fā)現(xiàn)，在兩部收費(fèi)制下，具有買方抗衡勢力的主導(dǎo)企業(yè)支付的批發(fā)價格是固定不變的，這是因?yàn)樵贑hen[14]的模型框架下，下游企業(yè)之間不存在競爭，而本文則引入了下游企業(yè)間的競爭。

此外，我們發(fā)現(xiàn)隨著買方抗衡勢力的增加，均衡的零售價格會上升，這說明在本文的結(jié)構(gòu)下，買方抗衡勢力的增加并沒有帶來消費(fèi)者福利的上升，反而會降低消費(fèi)者福利，“加爾布雷斯假說”在本文中沒有得到驗(yàn)證。

均衡時上游企業(yè)U獲得的利潤為

(24)

下游具有買方抗衡勢力的企業(yè)D1獲得的利潤為

(25)

產(chǎn)業(yè)鏈的總利潤ΠVSH*為

(26)

命題4隨著下游企業(yè)買方抗衡勢力的增加，上游企業(yè)獲得的利潤降低，下游具有買方抗衡勢力的企業(yè)獲得的利潤增加，而產(chǎn)業(yè)鏈總利潤降低。

下游企業(yè)買方抗衡勢力的增加必然會要求在產(chǎn)業(yè)鏈中分得更多的利潤，這樣上游企業(yè)的獲取的利潤就會降低，進(jìn)而會縮減其工藝創(chuàng)新的投入量。工藝創(chuàng)新的減小又會降低產(chǎn)業(yè)鏈的總利潤，因而上游企業(yè)獲得的利潤會減少。

根據(jù)命題3，隨著下游企業(yè)買方抗衡勢力的增加，均衡的零售價格會升高，所以消費(fèi)者的福利會降低，而命題4表明，產(chǎn)業(yè)鏈的總利潤也會減少，所以隨著下游企業(yè)買方抗衡勢力的增強(qiáng)，社會總福利是下降的。

5數(shù)值仿真分析

本部分通過對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行賦值對上述結(jié)論進(jìn)行數(shù)值仿真研究。首先分析買方抗衡勢力對上游企業(yè)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度的影響。假設(shè)上游企業(yè)進(jìn)行工藝創(chuàng)新之前的邊際成本c0=0.6，工藝創(chuàng)新的成本系數(shù)θ=3，隨著產(chǎn)品差異化程度α以及下游企業(yè)D1買方抗衡勢力的變化，上游企業(yè)最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度如表1所示。

表中γ=0所在列代表了下游企業(yè)沒有買方抗衡勢力時上游企業(yè)的最優(yōu)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度，與第二列縱向一體化下的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度相同，且隨著α增大，上游企業(yè)的最優(yōu)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度從α=0.1時的0.1739降低到α=0.9時的0.0851；對于給定的α，隨著γ的增大，上游企業(yè)最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度降低。

其次，考察買方抗衡勢力對均衡價格以及企業(yè)利潤的影響。令α=0.7,θ=4,c0=0.6,f=0，圖1反映了均衡的批發(fā)價格和零售價格隨買方抗衡勢力而變化的情況。

從圖中可以看出，隨著買方抗衡勢力的增加，均衡的批發(fā)價格和零售價格都會上升。而圖2反映了均衡時上游企業(yè)U和下游企業(yè)D1的利潤變化，可以看出隨著下游企業(yè)D1買方抗衡勢力的增強(qiáng)，上游企業(yè)U獲得的利潤在降低，而下游企業(yè)D1獲得的利潤在上升，而且在上述參數(shù)賦值中，上游企業(yè)的利潤始終大于下游企業(yè)。圖3反映了產(chǎn)業(yè)鏈總利潤隨買方抗衡勢力而變化的情況，從中可以看出均衡時產(chǎn)業(yè)鏈的總利潤隨著下游買方抗衡勢力的增加而降低。

表1　 c 0=0.6， θ=3時上游企業(yè)最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度

圖1　批發(fā)價格和零售價格的變化　 　圖2　上游企業(yè) U和下游企業(yè) D 1的利潤變化

圖3　產(chǎn)業(yè)鏈的總利潤變化

6結(jié)論

本文構(gòu)建了上游一家壟斷的中間產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)與下游兩家最終產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的縱向關(guān)系模型，引入了下游企業(yè)的產(chǎn)品差異和價格競爭，研究了買方抗衡勢力對上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在兩部收費(fèi)制的交易條件下，當(dāng)下游兩家企業(yè)均不具有買方抗衡勢力時，上游企業(yè)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度等于縱向一體化下的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度。當(dāng)下游一家企業(yè)具有買方抗衡勢力時，隨著下游企業(yè)買方抗衡勢力的增強(qiáng)，上游企業(yè)最優(yōu)的工藝創(chuàng)新強(qiáng)度降低，而且下游企業(yè)的產(chǎn)品差異化程度越小，即下游市場競爭越激烈，上游企業(yè)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度降低得越多。當(dāng)下游企業(yè)具有買方抗衡勢力時，上游企業(yè)的最優(yōu)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度始終小于下游企業(yè)均無買方抗衡勢力，或者縱向一體化時的最優(yōu)工藝創(chuàng)新強(qiáng)度。

本文的研究還發(fā)現(xiàn)，買方抗衡勢力的出現(xiàn)會使得下游企業(yè)的均衡批發(fā)價格和零售價格上升，從而引起消費(fèi)者福利、產(chǎn)業(yè)鏈總利潤和社會總福利的下降?？梢?，買方抗衡勢力的增加并沒有使得消費(fèi)者的福利上升，“加爾布雷斯假說”在本文的結(jié)構(gòu)下沒有得到驗(yàn)證。

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