基于三方演化博弈的政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制研究

吳 潔，車曉靜，盛永祥，陳 璐，施琴芬

(1.江蘇科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，鎮(zhèn)江 江蘇 212003；2.蘇州科技大學(xué)商學(xué)院，蘇州 江蘇 215009)

1 引言

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新作為提升國家和地區(qū)自主創(chuàng)新能力的一種全新組織模式，成為當(dāng)今國際科技創(chuàng)新活動的新趨勢和創(chuàng)新理論研究的新焦點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)從知識生產(chǎn)到知識商業(yè)化各個(gè)環(huán)節(jié)的相互耦合，是解決教育、科技與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展聯(lián)系不緊密問題的首要選擇[1]。但產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過程中還存在企業(yè)和高校目標(biāo)認(rèn)知不一致、缺乏引導(dǎo)和監(jiān)管等問題[2]。政府作為社會“統(tǒng)籌者”，可以對參與協(xié)同創(chuàng)新的企業(yè)和高校進(jìn)行引導(dǎo)、協(xié)調(diào)和監(jiān)管，但在企業(yè)牽頭、高校參與的政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制中，企業(yè)受政府資助時(shí)存在投機(jī)行為，導(dǎo)致政府引導(dǎo)效應(yīng)弱化、高校參與協(xié)同創(chuàng)新動力不足以及協(xié)同創(chuàng)新效率低下等問題。

現(xiàn)有文獻(xiàn)對協(xié)同創(chuàng)新的研究已取得了一定的成果，主要是基于協(xié)同創(chuàng)新的過程和機(jī)制展開研究[3-12]。其中，涂振洲等[5]、魏奇鋒等[6]基于知識共享、知識創(chuàng)造與知識優(yōu)勢的知識流動視角對產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過程進(jìn)行了分析研究；吳悅等[7]從知識協(xié)同準(zhǔn)備、運(yùn)行、終止三個(gè)階段構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的過程模型，并對影響協(xié)同創(chuàng)新過程的關(guān)鍵因素進(jìn)行了分析；項(xiàng)楊雪等[8]以協(xié)同學(xué)為基礎(chǔ)，從自組織理論視角分析了高校創(chuàng)新能力在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過程中的動態(tài)演化規(guī)律；Liew等[9]研究發(fā)現(xiàn)在協(xié)同創(chuàng)新的過程中，企業(yè)和高校需要不斷調(diào)整自己的研究目標(biāo)，才能促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的成功；唐震等[10]以歐洲EIT為例對產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行分析，為我國協(xié)同創(chuàng)新平臺的構(gòu)建提供參考；唐書林等[11]利用網(wǎng)絡(luò)嵌入理論和空間計(jì)量模型對產(chǎn)學(xué)研區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制進(jìn)行了分析研究。

在此研究基礎(chǔ)上，不少文獻(xiàn)以高校和企業(yè)為協(xié)同創(chuàng)新的基本博弈主體，從數(shù)理模型角度構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新利益博弈模型并展開分析研究[13-20]。于娛等[14]通過建立微分對策模型研究產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新下企業(yè)和高校的知識共享問題，并通過三種博弈模式對協(xié)同創(chuàng)新中知識共享的演化路徑進(jìn)行了對比分析；Hu Xianlin[15]基于高校在協(xié)同創(chuàng)新中存在的問題，建立了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新路徑博弈模型，為高校的協(xié)同創(chuàng)新路徑選擇提供了依據(jù)；王耀德等[16]基于協(xié)同創(chuàng)新的技術(shù)轉(zhuǎn)移信號博弈模型，發(fā)現(xiàn)偽裝成本和期望風(fēng)險(xiǎn)成本是協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)移成功運(yùn)行的關(guān)鍵因素；Chen Jin等[17]利用演化博弈和仿真分析對協(xié)同創(chuàng)新演化機(jī)制、合作的持續(xù)性和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析；張華[18]通過構(gòu)建企業(yè)、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)之間的協(xié)同創(chuàng)新重復(fù)博弈模型，發(fā)現(xiàn)知識溢出的增加有利于提高協(xié)同創(chuàng)新的效率并促進(jìn)形成穩(wěn)定的合作關(guān)系。

上述文獻(xiàn)只考慮了企業(yè)和高校，未將政府考慮在內(nèi)，而事實(shí)上政府也是協(xié)同創(chuàng)新的參與主體。因此，也有學(xué)者在高校和企業(yè)的博弈中引入政府，戚湧等[21]構(gòu)建監(jiān)管部門、企業(yè)和高校之間的博弈模型，指出協(xié)同創(chuàng)新的成本和利益是影響各主體行為選擇的關(guān)鍵要素；朱懷念等[22]通過構(gòu)建政府、企業(yè)和高校的動態(tài)演化博弈模型對協(xié)同創(chuàng)新的因素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新收益、成本、機(jī)會主義收益以及政府獎(jiǎng)懲對演化路徑具有明顯影響；劉和東等[23]通過對企業(yè)、高校和政府之間的利益博弈分析，發(fā)現(xiàn)政府若考慮自身收益，則會降低政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新合作的穩(wěn)定性。

從所檢索文獻(xiàn)看，現(xiàn)有研究對協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展具有一定的參考作用，但還存在以下問題。第一，多數(shù)研究都是以企業(yè)和高校作為協(xié)同創(chuàng)新的博弈主體，只是將政府行為作為外生變量引入博弈模型，并沒有將政府作為行為主體與企業(yè)和高校進(jìn)行博弈分析。第二，未對政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新中高校牽頭的協(xié)同創(chuàng)新三方博弈模型進(jìn)行研究。第三，未對政府參與協(xié)同創(chuàng)新的方式進(jìn)行詳細(xì)分析，往往只考慮資金支持，而忽略現(xiàn)實(shí)中更為重要的政策支持為企業(yè)和高校帶來的優(yōu)惠。第四，協(xié)同創(chuàng)新主體之間的博弈未考慮參與意愿對策略選擇的影響。

為此，本文將政府作為協(xié)同創(chuàng)新行為主體加入博弈中，考慮政府資金支持和政策支持對協(xié)同創(chuàng)新的影響。通過構(gòu)建政府、高校和企業(yè)參與意愿的三方演化博弈模型，分析政府引導(dǎo)、高校牽頭、企業(yè)參與的政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，求解不同情形下三方演化博弈的演化穩(wěn)定策略，并通過數(shù)值分析研究影響政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新策略選擇的因素。

2 政產(chǎn)學(xué)研博弈三方支付矩陣的建立

2.1 模型基本假設(shè)

在我國，產(chǎn)學(xué)研合作是協(xié)同創(chuàng)新的主要表現(xiàn)形式，但除了協(xié)同創(chuàng)新的直接參與主體企業(yè)和高校外，政府在協(xié)同創(chuàng)新中也發(fā)揮了重要的作用。政府作為實(shí)施監(jiān)督和提供激勵(lì)的一方，也會獲得企業(yè)研發(fā)新產(chǎn)品所繳納銷售收入的稅收收益，這在國家的稅務(wù)局是可以量化的。在協(xié)同創(chuàng)新初建時(shí)期，高校和企業(yè)以合同形式明確各自的權(quán)利和義務(wù)，并以合同為依據(jù)，預(yù)先繳付一定的保證金作為執(zhí)行合同的保障。在現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新中，政府會定期考核協(xié)同創(chuàng)新中心運(yùn)行績效以及各參與主體任務(wù)完成情況，以此作為后續(xù)資助的依據(jù)?；诖?，給出如下假設(shè)：

(1)參與主體。在政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新博弈過程中，一共有三類參與主體，分別是政府(G)、高校(S)和企業(yè)(E)，政府主要是通過為企業(yè)和高校提供不同的激勵(lì)機(jī)制，以及對產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新進(jìn)行監(jiān)督等手段，推動企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新合作；企業(yè)主要負(fù)責(zé)提供協(xié)同創(chuàng)新資源以及協(xié)同創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化；高校主要負(fù)責(zé)協(xié)同創(chuàng)新知識、技術(shù)以及人才的輸出。而且三方在博弈過程中都是有限理性的，通過進(jìn)行多次博弈找到最優(yōu)策略。

(2)合作策略。在政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新博弈過程中，政府可以選擇為企業(yè)和高校提供協(xié)同創(chuàng)新的優(yōu)惠政策以及監(jiān)督企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新過程，也可以選擇不提供優(yōu)惠政策以及不監(jiān)督企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新過程，其策略集合為(參與，不參與)；高校和企業(yè)可以按照自身的需要選擇進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，也可以選擇不進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，其選擇策略集合為(協(xié)同，不協(xié)同)。

(3)合作成本。政府雖然不會直接參與協(xié)同創(chuàng)新的過程，但會為企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新制定優(yōu)惠政策，并且監(jiān)督企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新過程，產(chǎn)生的總成本為G1；企業(yè)和高校作為協(xié)同創(chuàng)新的主要參與主體，必然會投入一定的人力、物力和財(cái)力，產(chǎn)生的總成本為C，當(dāng)政府選擇參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)，政府所提供的優(yōu)惠政策會使得企業(yè)和高校在協(xié)同創(chuàng)新過程中投入的總成本C減小，減少的成本量用S表示，此時(shí)企業(yè)和高校所支付的總成本就變?yōu)镃-S。記企業(yè)和高校的成本分?jǐn)偙壤禂?shù)為t，則企業(yè)所支付的成本為tC或t(C-S)，高校所支付的成本為(1-t)C或(1-t) (C-S)。

(4)合作收益。用R1表示政府選擇“參與”策略時(shí)所獲得的收益，b表示政府選擇“不參與”策略所獲得的收益占政府選擇“參與”策略所獲得的收益的比例，則政府選擇“不參與”策略所獲得的收益為bR1，b的取值范圍在0-1之間。用R2和R3分別表示企業(yè)和高校進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新之前的初始收益，當(dāng)企業(yè)和高校都選擇協(xié)同創(chuàng)新時(shí)，協(xié)同創(chuàng)新會為企業(yè)和高校帶來額外收益R，這部分收益的分?jǐn)偙壤禂?shù)為a，即企業(yè)獲得的協(xié)同創(chuàng)新收益為aR，高校獲得的協(xié)同創(chuàng)新收益為(1-a)R。當(dāng)高校選擇協(xié)同創(chuàng)新而企業(yè)選擇單獨(dú)研發(fā)時(shí)，企業(yè)單獨(dú)研發(fā)所獲得的收益為L1，當(dāng)企業(yè)選擇協(xié)同創(chuàng)新而高校選擇單獨(dú)研發(fā)時(shí)，高校單獨(dú)研發(fā)所獲得的收益為L2。除此之外，政府對積極參與協(xié)同創(chuàng)新的高校會給予資金支持G2。

(5)懲罰。在政府的監(jiān)督下，為避免企業(yè)和高校參與協(xié)同創(chuàng)新出現(xiàn)違約的情況，當(dāng)企業(yè)選擇進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新而高校選擇不進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新時(shí)，高校需要向企業(yè)支付一定的懲罰，記為W；當(dāng)高校選擇進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新而企業(yè)選擇不進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，即企業(yè)違約時(shí)，企業(yè)需要向高校支付一定的懲罰，記為K。

2.2 支付矩陣構(gòu)建

在模型中，政府、企業(yè)和高校依據(jù)自身意愿進(jìn)行策略選擇，假設(shè)政府選擇參與協(xié)同創(chuàng)新的意愿即參與協(xié)同創(chuàng)新的概率為x，則政府選擇不參與協(xié)同創(chuàng)新的意愿為1-x；企業(yè)選擇進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新的意愿為y，則企業(yè)選擇不進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新的意愿為1-y；高校選擇進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新的意愿為z，則高校選擇不進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新的意愿為1-z。x,y,z∈[0,1]。并根據(jù)以上5點(diǎn)假設(shè)，得到政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新博弈的支付矩陣如表1和表2所示。表中企業(yè)的參與約束體現(xiàn)在違約時(shí)支付的違約金K，激勵(lì)約束體現(xiàn)在參與協(xié)同創(chuàng)新所獲收益的利益分配系數(shù)1-a；高校的參與約束體現(xiàn)在違約時(shí)支付的違約金W，激勵(lì)約束體現(xiàn)在參與協(xié)同創(chuàng)新所獲收益的利益分配系數(shù)a。

表1 政府參與下產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新博弈支付矩陣

表2 政府不參與下產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新博弈支付矩陣

3 演化穩(wěn)定策略求解

3.1 收益期望函數(shù)構(gòu)建

Ug1=yz(R1-G1-G2)+y(1-z)(R1-G1)+(1-y)z(R1-G1-G2)+(1-y)(1-z)(R1-G1)

Ug2=yzbR1+y(1-z)bR1+(1-y)zbR1+(1-y)(1-z)bR1

Ue1=zx[R2+aR-t(C-S)]+(1-z)x[R2-t(C-S)+W]+z(1-x)(R2+aR-tC)+(1-z)(1-x)(R2-tC+W)

Ue2=zx(R2+L1-K)+(1-z)xR2+z(1-x)(R2-K+L1)+(1-z)(1-x)R2

Us1=xy[R3+(1-a)R-(1-t)(C-S)+G2]+x(1-y)[R3-(1-t)(C-S)+K+G2]+(1-x)y[R3+(1-a)R-(1-t)C]+(1-x)(1-y)(R3-(1-t)C+K)

Us2=xy(R3-W+L2)+x(1-y)R3+(1-x)y(R3-W+L2)+(1-x)(1-y)R3

3.2 運(yùn)用復(fù)制動態(tài)方程的演化穩(wěn)定策略求解

通過上面的分析，得到政府的復(fù)制動態(tài)方程為：

+(1-y)(1-z)((1-b)R1-G1)]=x(1-x)[(1-b)R1-G1-zG2]

(1)

企業(yè)的復(fù)制動態(tài)方程為：

(2)

高校的復(fù)制動態(tài)方程為：

(3)

將式(1)、式(2)和式(3)聯(lián)立，得到政府、企業(yè)和高校的復(fù)制動力系統(tǒng)為：

(4)

按照Friedman提出的方法，微分方程系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略(ESS)可由該系統(tǒng)的雅克比矩陣的局部穩(wěn)定性分析得到，由式(4)得到該系統(tǒng)的雅克比矩陣為[24]：

J=

(5)

在系統(tǒng)(4)中，令F(x)=F(y)=F(z)=0，可以得到局部均衡點(diǎn)為E1(0,0,0)，E2(0,0,1)，E3(0,1,0)，E4(0,1,1)，E5(1,0,0)，E6(1,0,1)，E7(1,1,0)，E8(1,1,1)。依據(jù)演化博弈理論，滿足雅克比矩陣的所有特征值都為非正時(shí)的均衡點(diǎn)為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定點(diǎn)(ESS)。

3.3 均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性分析

下面首先分析均衡點(diǎn)為E1(0,0,0)的情況，此時(shí)雅克比矩陣為：

可以看出，此時(shí)雅可比矩陣的特征值為λ1=(1-b)R1-G1;λ2=-tC+W;λ3=K-(1-t)C。以此類推，將8個(gè)均衡點(diǎn)分別代入雅可比矩陣(5)中，可以分別得到均衡點(diǎn)所對應(yīng)的雅可比矩陣的特征值如表3所示。

表3 雅克比矩陣的特征值

為了便于分析不同均衡點(diǎn)所對應(yīng)特征值的符號，且不失一般性，假設(shè)(1-b)R1-G1-G2>0；aR+K-L1-tC>0;(1-a)R+W-L2-(1-t)C>0時(shí)，即政府、企業(yè)和高校進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新所帶來的凈收益大于不進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新的凈收益。由于模型中的參數(shù)很多且復(fù)雜，下面分三種情形對演化博弈穩(wěn)定策略進(jìn)行討論。

情形1：當(dāng)G2+K-(1-t)(C-S)<0且W-t(C-S)<0時(shí)，即企業(yè)選擇單獨(dú)研發(fā)對高校支付的懲罰與政府對高校給予的資金之和小于高校在政府參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所付出的協(xié)同創(chuàng)新的成本，且高校選擇單獨(dú)研發(fā)對企業(yè)支付的懲罰小于企業(yè)在政府參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所支付的成本，此時(shí)由表4可以看出均衡點(diǎn)E5(1,0,0)和E8(1,1,1)所對應(yīng)的雅可比矩陣的特征值都是非正的，則此情形下系統(tǒng)有兩個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)(1,0,0)和(1,1,1)，其對應(yīng)的演化策略為(參與，不協(xié)同，不協(xié)同)和(參與，協(xié)同，協(xié)同)。

情形2：當(dāng)K-(1-t)C>0或W-tC>0時(shí)，即企業(yè)選擇單獨(dú)研發(fā)對高校支付的懲罰大于高校在政府不參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所付出的協(xié)同創(chuàng)新的成本；或者高校選擇單獨(dú)研發(fā)對企業(yè)支付的懲罰大于企業(yè)在政府不參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所支付的成本，此時(shí)由表4可以看出均衡點(diǎn)E8(1,1,1)所對應(yīng)的雅可比矩陣的特征值都是非正的，則此情形下系統(tǒng)有一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)(1,1,1)，其對應(yīng)的演化策略為(參與，協(xié)同，協(xié)同)。

情形3：當(dāng)G2+K-(1-t)(C-S)>0且K-(1-t)C<0或W-t(C-S)>0且W-tC<0 時(shí)，即企業(yè)選擇單獨(dú)研發(fā)對高校支付的懲罰與政府對高校給予的資金之和大于高校在政府參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所付出的協(xié)同創(chuàng)新的成本，且企業(yè)選擇單獨(dú)研發(fā)對高校支付的懲罰小于高校在政府不參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所付出的協(xié)同創(chuàng)新的成本，或者高校選擇單獨(dú)研發(fā)對企業(yè)支付的懲罰大于企業(yè)在政府參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所支付的成本，且高校選擇單獨(dú)研發(fā)對企業(yè)支付的懲罰小于企業(yè)在政府不參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)所支付的成本。此時(shí)由表4可以看出均衡點(diǎn)E8(1,1,1)所對應(yīng)的雅可比矩陣的特征值都是非正的，則此情形下系統(tǒng)有一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)(1,1,1)，其對應(yīng)的演化策略為(參與，協(xié)同，協(xié)同)。

表4 均衡點(diǎn)局部穩(wěn)定性(情形1、2、3)

4 政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的數(shù)值分析

江蘇省分別于2013年5月和2014年1月分兩批共立項(xiàng)建設(shè)59個(gè)、培育建設(shè)12個(gè)高校協(xié)同創(chuàng)新中心，同時(shí)立項(xiàng)建設(shè)5個(gè)高職院校工程技術(shù)中心。江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心主要依托高校，廣泛協(xié)同企業(yè)進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新。政府相關(guān)部門為協(xié)同創(chuàng)新中心設(shè)立協(xié)同創(chuàng)新計(jì)劃專項(xiàng)資金、以及其他優(yōu)惠政策以減少協(xié)同創(chuàng)新的成本，以此來引導(dǎo)企業(yè)和高校參與協(xié)同創(chuàng)新中心。目前，江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心已取得了顯著的成果，其中獲授權(quán)發(fā)明專利5281件，含國際發(fā)明專利142件；突破重大理論、科學(xué)問題和關(guān)鍵核心技術(shù)530個(gè)，開辟新領(lǐng)域和新方向272個(gè)；轉(zhuǎn)化應(yīng)用成果1659項(xiàng)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約860億元。在協(xié)同創(chuàng)新過程中，協(xié)同創(chuàng)新中心的企業(yè)和高校對其違約行為也要承擔(dān)一定的懲罰，以此來約束企業(yè)和高校的行為。本文根據(jù)江蘇省協(xié)同創(chuàng)新實(shí)際情況，對支付矩陣中的參數(shù)初始值給出如下假設(shè)，統(tǒng)一單位為百萬元。政府參與協(xié)同創(chuàng)新的收益R1=40，政府政策制定以及監(jiān)督的成本G1=5，使得協(xié)同創(chuàng)新成本減少量為S=8；政府對高校的資金支持為G2=8；政府選擇不參與所獲收益占政府選擇參與所獲收益的比例b=0.5；企業(yè)和高校參與協(xié)同創(chuàng)新帶來的成本為收益為C=45，分?jǐn)偙壤秊閠=0.5，協(xié)同收益為R=100，分?jǐn)偙壤秊閍=0.5；企業(yè)和高校選擇單獨(dú)研發(fā)的收益分別為L1=25和L2=30，此時(shí)的懲罰分別為K=5和W=5。并且政府、企業(yè)和高校的初始參與意愿x=y=z=0.5。

通過以上分析以及初始值的設(shè)置，本文運(yùn)用Matlab軟件對政府、企業(yè)和高校不同初始狀態(tài)下其策略選擇的動態(tài)進(jìn)化過程進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真分析結(jié)果，對參與主體的初始參與意愿、政府的優(yōu)惠政策、懲罰力度、利益分配系數(shù)進(jìn)行討論。

4.1 初始意愿對協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系演化的影響

圖1是在其他參數(shù)不變的情況下，政府、企業(yè)和高校參與協(xié)同創(chuàng)新的初始意愿變化對協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。假設(shè)政府、企業(yè)和高校三方的初始意愿相同，即x=y=z，由圖1可知，三方的初始意愿的臨界值都在0.4～0.5之間，當(dāng)初始意愿x,y,z都小于該臨界值時(shí)，x收斂于1，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,0,0)，此時(shí)受市場行為影響的企業(yè)的參與意愿的收斂速度相比高校很快；當(dāng)初始意愿x,y,z都大于該臨界值時(shí)，x,y,z都收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)；但當(dāng)三方的參與意愿都處于中等水平時(shí)，政府的參與意愿在不斷上升，高校的參與意愿也在緩慢上升，而企業(yè)的參與意愿卻在下降，但隨著政府和高校的參與意愿的增大，企業(yè)的參與意愿也開始上升，而且在政府完全選擇參與時(shí)，企業(yè)和高校參與意愿的上升幅度增大，最終都選擇參與；當(dāng)三方的參與意愿都很大時(shí)，政府、企業(yè)和高校的參與意愿會直接上升，收斂于穩(wěn)定點(diǎn)(1,1,1)。仿真結(jié)果表明，隨著初始意愿x,y,z的增加，x收斂于1的速度減慢，y,z收斂于1的速度加快，最終三方都趨向于參與協(xié)同創(chuàng)新，這是因?yàn)樵诮K省協(xié)同創(chuàng)新中，當(dāng)企業(yè)和高校參與協(xié)同創(chuàng)新的意愿不是很強(qiáng)烈時(shí)，政府會很快發(fā)揮其主導(dǎo)作用，在外部合理引導(dǎo)，完善協(xié)同創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)制問題，推動企業(yè)和高校的合作。

圖1 參與意愿x，y，z同時(shí)變化的演化結(jié)果

圖2是在其他參數(shù)不變的情況下，政府初始參與意愿x變化對高校和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖2可以看出，企業(yè)和高校參與的初始意愿y,z處于一個(gè)中等狀態(tài)，政府初始參與意愿x的臨界值在0.3～0.4之間，當(dāng)x小于該臨界值時(shí)，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)收斂于(1,0,0)，此時(shí)x的增加使得y,z的收斂速度減慢，且z的收斂速度小于y；當(dāng)x大于該臨界值時(shí)，y,z收斂于1，最終平衡點(diǎn)收斂于(1,1,1)，此時(shí)x的增加使得y,z的收斂速度加快，且z的收斂速度大于y。仿真結(jié)果表明，隨著政府初始參與意愿x的增加，企業(yè)和高校的參與意愿逐漸強(qiáng)烈，且高校的參與意愿受政府的影響比較大，這是由于在江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心，政府將補(bǔ)助資金直接給予了高校而非企業(yè)，因此高校是否參與協(xié)同創(chuàng)新受政府的影響較大，而企業(yè)更多受到市場行為的影響，在政府和高校的參與意愿不是很強(qiáng)烈時(shí)，參與意愿會下降。

圖2 參與意愿x變化的演化結(jié)果

圖3是在其他參數(shù)不變的情況下，企業(yè)初始參與意愿y變化對政府和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖3可以看出，政府和高校參與的初始意愿x,z處于一個(gè)中等狀態(tài)，企業(yè)初始參與意愿y的臨界值在0.4～0.5之間，當(dāng)y小于該臨界值時(shí)，x收斂于1，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,0,0)，此時(shí)y的增加使得z的收斂速度減慢；當(dāng)y大于該臨界值時(shí)，x收斂于1，y,z收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)，此時(shí)y的增加使得z的收斂速度加快，且z的收斂速度快于y。

圖3 參與意愿y變化的演化結(jié)果

圖4是在其他參數(shù)不變的情況下，高校初始參與意愿z變化對政府和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖4可以看出，政府和企業(yè)參與的初始意愿x,y處于一個(gè)中等狀態(tài)，高校初始參與意愿z的臨界值在0.4～0.5之間，當(dāng)z小于該臨界值時(shí)，x收斂于1，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)收斂于(1,0,0)，此時(shí)z的增加使得y的收斂速度減慢，企業(yè)的收斂速度明顯高于高校；當(dāng)z大于該臨界值時(shí)，x收斂于1，y，z收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)，此時(shí)z的增加使得y的收斂速度加快，x的收斂速度減慢，說明隨著高校初始參與意愿z的增加，企業(yè)的參與意愿逐漸強(qiáng)烈，而政府的參與意愿將會減慢，但最終都選擇參與。圖3和圖4的仿真結(jié)果表明，隨著企業(yè)初始參與意愿y或高校初始參與意愿z的增加，高校的參與意愿或企業(yè)的參與意愿逐漸強(qiáng)烈，最終都選擇參與協(xié)同創(chuàng)新，企業(yè)受高校參與意愿的影響較大。這是由于在江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心，高校主要是匯聚創(chuàng)新資源來進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，當(dāng)企業(yè)的參與意愿增大時(shí)，高校的參與意愿自然會提升。而只有當(dāng)高校的參與意愿比較強(qiáng)烈時(shí)，企業(yè)的參與意愿才會上升。

圖4 參與意愿z變化的演化結(jié)果

圖5是在其他參數(shù)不變的情況下，當(dāng)企業(yè)和高校的初始參與意愿y，z都很高時(shí)，即使政府初始參與意愿x很低時(shí)，y，z都會收斂于1，即企業(yè)和高校最終都會選擇參與協(xié)同創(chuàng)新；當(dāng)企業(yè)和高校的初始參與意愿y，z都很低時(shí)，即使政府初始參與意愿x很高時(shí)，y，z都會收斂于0，即企業(yè)和高校最終都會選擇不參與協(xié)同創(chuàng)新。而且從圖中可以看出，企業(yè)和高校都選擇不參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)，y收斂于0的速度明顯高于z，x會很快收斂于1。仿真結(jié)果表明，政府參與協(xié)同創(chuàng)新給予的優(yōu)惠力度不是很大時(shí)，這時(shí)政府參與或者不參與協(xié)同創(chuàng)新對企業(yè)和高校的影響將不會很大，市場導(dǎo)向成為影響企業(yè)策略選擇的關(guān)鍵因素，而且高校受政府參與意愿的影響相對于企業(yè)較大。在江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心，當(dāng)企業(yè)在政府支持力度較小但可以通過協(xié)同創(chuàng)新獲得不錯(cuò)的收益時(shí)，企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新的意愿將會很強(qiáng)烈，最終選擇協(xié)同策略；當(dāng)企業(yè)在政府支持力度較小且通過協(xié)同創(chuàng)新帶來的收益不能滿足企業(yè)心理期望時(shí)，企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新的意愿將會很低，最終會選擇不協(xié)同策略。

圖5 參與意愿y, z同時(shí)變化的演化結(jié)果

圖6是在其他參數(shù)不變的情況下，在政府初始參與意愿x不變的情況下，當(dāng)高校的初始參與意愿z很高時(shí)，即使企業(yè)初始參與意愿y很低，x，y，z都會收斂于1，此時(shí)高校的參與意愿首先會有小幅度的下降，但企業(yè)參與意愿上升的速度明顯高于高校下降的速度，當(dāng)企業(yè)的參與意愿上升到一定值時(shí)，高校參與意愿也會隨之上升，使得高校和企業(yè)最終都選擇參與協(xié)同創(chuàng)新；而當(dāng)企業(yè)的初始參與意愿y很高，高校初始參與意愿z很低時(shí)，y，z都收斂于0，此時(shí)高校的參與意愿會上升，企業(yè)的參與意愿會下降，且企業(yè)參與意愿下降的速度明顯高于高校上升的速度，使得高校和企業(yè)最終都選擇不協(xié)同創(chuàng)新。仿真結(jié)果表明，在政府參與意愿不變的情況下，高校參與意愿對企業(yè)的影響程度比企業(yè)參與意愿對高校的影響程度大，這是因?yàn)楦咝Ｗ鳛閰f(xié)同創(chuàng)新的牽頭方，是協(xié)同創(chuàng)新過程中知識、人才、技術(shù)的主要提供者，而企業(yè)主要是負(fù)責(zé)協(xié)同創(chuàng)新的成果轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致企業(yè)對高校的參與意愿比較敏感，只有高校參與意愿比較強(qiáng)烈時(shí)，企業(yè)參與意愿才會提升，否則就會下降。

圖6 參與意愿x不變的演化結(jié)果

4.2 政府政策支持和資金支持對協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系演化的影響

政府參與意愿主要表現(xiàn)在兩方面，一是政策支持，這將會促使企業(yè)和高校在參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)總成本的減少；二是資金獎(jiǎng)勵(lì)，在“2011計(jì)劃”中政府直接把資金獎(jiǎng)勵(lì)支付給高校而非企業(yè)。圖7是在其他參數(shù)不變的情況下，政府對協(xié)同創(chuàng)新所提供的政策支持所帶來的協(xié)同創(chuàng)新成本減少量S變化對高校和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖7可以看出，成本減少量S的臨界值在6～7之間，當(dāng)S小于該臨界值時(shí)，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,0,0)，此時(shí)S的增加使得y,z的收斂速度減慢，y的收斂速度快于z的收斂速度；當(dāng)S大于該臨界值時(shí)，y,z收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)，此時(shí)S的增加使得y,z的收斂速度加快，y的收斂速度依然快于z的收斂速度，說明隨著S的增加，企業(yè)和高校的參與意愿逐漸強(qiáng)烈，而且企業(yè)在S不是很大時(shí)，其參與意愿會有一個(gè)下降的過程，但隨著政府和高校的參與意愿不斷增大，使得企業(yè)的參與也開始上升，最終選擇協(xié)同創(chuàng)新。仿真結(jié)果表明，成本減少量S的變化會影響企業(yè)和高校最終策略的選擇，且對企業(yè)的影響程度大于高校。這是由于當(dāng)政府參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)，會為企業(yè)和高校提供一定的政策支持，使得企業(yè)和高校協(xié)同創(chuàng)新的成本減少，即企業(yè)和高校只需要這是由于當(dāng)政府參與協(xié)同創(chuàng)新時(shí)，會為企業(yè)和高校提供一定的政策支持，使得企業(yè)和高校協(xié)同創(chuàng)新的成本減少，即企業(yè)和高校只需要支付更少的成本，就能帶來不錯(cuò)的收益，則企業(yè)和高校都會選擇參與協(xié)同創(chuàng)新。但企業(yè)對于利益更加敏感，使得S對企業(yè)的影響程度更加顯著。

圖7 政策支持變化的演化結(jié)果

圖8是在其他參數(shù)不變的情況下，政府對高校的資金補(bǔ)助G2變化對高校和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖8可以看出，資金補(bǔ)助G2的臨界值在6～8之間，當(dāng)G2小于該臨界值時(shí)，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,0,0)，此時(shí)G2的增加使得y,z的收斂速度減慢，高校的減緩速度更加明顯；當(dāng)G2大于該臨界值時(shí)，y,z收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)，此時(shí)G2的增加使得y,z的收斂速度加快，高校收斂的速度同樣高于企業(yè)。仿真結(jié)果表明，政府的補(bǔ)助資金G2的增加會影響企業(yè)和高校的策略選擇，且對高校的影響程度大于企業(yè)。這是因?yàn)榻K省協(xié)同創(chuàng)新中心將協(xié)同創(chuàng)新的政府補(bǔ)助資金G2全部給了高校，讓高校牽頭帶領(lǐng)企業(yè)共同進(jìn)行同創(chuàng)新，因此，政府的補(bǔ)助資金G2對高校的影響更加大。

圖8 資金支持變化的演化結(jié)果

4.3 懲罰力度對協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系演化的影響

圖9是在其他參數(shù)不變的情況下，企業(yè)支付給高校的違約懲罰K變化對高校和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖9可以看出，違約懲罰K的臨界值在5～6之間，當(dāng)K小于該臨界值時(shí)，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,0,0)，此時(shí)K的增加使得y,z的收斂速度減慢，而企業(yè)的收斂速度快于高校；當(dāng)K大于該臨界值時(shí)，y,z收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)，此時(shí)K的增加使得y,z的收斂速度加快，同樣企業(yè)的收斂速度快于高校。圖10是在其他參數(shù)不變的情況下，高校支付給企業(yè)的違約懲罰W變化對高校和企業(yè)參與協(xié)同創(chuàng)新策略影響的仿真。由圖10可以看出，違約懲罰W的臨界值在5-6之間，當(dāng)W小于該臨界值時(shí)，y,z收斂于0，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,0,0)，此時(shí)W的增加使得y,z的收斂速度減慢，但企業(yè)的收斂速度高于高校；當(dāng)W大于該臨界值時(shí)，y,z收斂于1，最終平衡點(diǎn)趨向于(1,1,1)，此時(shí)W的增加使得y,z的收斂速度加快，同樣是企業(yè)的收斂速度高于企業(yè)。圖9和圖10的仿真結(jié)果表明，違約懲罰增加能夠促使企業(yè)和高校參與意愿的增強(qiáng)，而懲罰力度對企業(yè)的策略選擇影響更大。這是因?yàn)槠髽I(yè)的目標(biāo)是追求利益，一旦覺得對自己不利，參與意愿就會馬上改變。當(dāng)懲罰較小時(shí)，高校出現(xiàn)不協(xié)同創(chuàng)新的可能性較大，這時(shí)企業(yè)的參與意愿將會下降，最后選擇不協(xié)同創(chuàng)新；當(dāng)懲罰較大時(shí)，如果對高校的懲罰力度大，即使高校不參與協(xié)同創(chuàng)新企業(yè)也會獲得一部分收益，而且此時(shí)高校的參與意愿不斷上升，致使企業(yè)的參與意愿也會上升，如果對企業(yè)的懲罰力度大時(shí)，企業(yè)自然會選擇參與協(xié)同創(chuàng)新，但起初其參與意愿會緩慢上升，直至高校的參與意愿上升到一定值時(shí)，企業(yè)的參與意愿才會快速上升，最終選擇協(xié)同創(chuàng)新。

圖9 企業(yè)違約懲罰變化的演化結(jié)果

圖10 高校違約懲罰變化的演化結(jié)果

4.4 收益分配系數(shù)對協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系演化的影響

圖11和圖12是在其他參數(shù)不變的情況下，企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新收益分配系數(shù)a變化對聯(lián)合開發(fā)新產(chǎn)品策略影響的仿真。由圖11和圖12可知，當(dāng)成本不變，且成本分?jǐn)傁禂?shù)為0.5時(shí)，收益分配系數(shù)a有兩個(gè)臨界值0.46～0.47和0.55～0.56。這時(shí)候有三種情況，(1)當(dāng)收益分配系數(shù)a小于0.46～0.47時(shí)，y,z收斂于0，最終企業(yè)和高校都選擇不協(xié)同創(chuàng)新，但由于此時(shí)高校所分得利益大于企業(yè)，高校參與意愿會先上升，隨后會隨著企業(yè)參與意愿的下降而下降；(2)當(dāng)收益分配系數(shù)a大于0.55～0.56時(shí)，y,z收斂于0，且收益分配系數(shù)a越偏離0.5，y，z收斂于0的速度越快，最終企業(yè)和高校都選擇不協(xié)同創(chuàng)新；(3)當(dāng)收益分配系數(shù)a在0.47～0.55之間時(shí)，y,z收斂于1，且收益分配系數(shù)a越接近0.5，y，z收斂于1的速度越快，當(dāng)a在0.5的左側(cè)時(shí)，企業(yè)所獲利益小于高校，此時(shí)企業(yè)的意愿會先下降，隨后才會上升；當(dāng)a在0.5的右側(cè)時(shí)，企業(yè)所獲收益大于高校，此時(shí)高校和企業(yè)參與意愿會有小幅度下降，但隨之會上升，而企業(yè)的收斂速度高于高校，最終企業(yè)和高校都選擇協(xié)同創(chuàng)新。仿真結(jié)果表明，收益分配系數(shù)a變化會影響企業(yè)和高校的最終策略選擇，而企業(yè)對收益的分配更加敏感。在協(xié)同創(chuàng)新過程中，企業(yè)追求最大利潤，則企業(yè)受分配系數(shù)的影響更大。由于企業(yè)和高校在協(xié)同創(chuàng)新時(shí)選擇按0.5的比例分?jǐn)偝杀?，為體現(xiàn)合理性和公平性，收益分配系數(shù)越接近0.5，企業(yè)和高校越能接受，越趨向于選擇協(xié)同創(chuàng)新，否則，終會因企業(yè)或高校一方不滿意分配比例而不愿意參加協(xié)同創(chuàng)新。

圖11 收益分配系數(shù)變化的演化結(jié)果

圖12 收益分配系數(shù)變化的演化結(jié)果

5 結(jié)語

本文以博弈方有限理性為前提，運(yùn)用演化博弈理論建立了政府引導(dǎo)、高校牽頭、企業(yè)參與的協(xié)同創(chuàng)新博弈支付矩陣，系統(tǒng)分析了政府、企業(yè)和高校對于協(xié)同創(chuàng)新的決策演化過程，并結(jié)合數(shù)值分析，考察了政府、企業(yè)和高校的協(xié)同創(chuàng)新策略行為以及其影響因素，得出如下結(jié)論：

(1)政府、企業(yè)和高校對彼此參與意愿的影響程度不同。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①企業(yè)的行為受政府和高校參與意愿的影響較小，主要受到市場行為的影響，而高校受政府參與意愿的影響較大。如在江蘇省教育廳培育建設(shè)的江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心中，高校參與數(shù)量遠(yuǎn)高于企業(yè)參與數(shù)量。②企業(yè)和高校對彼此的影響是不對稱的，企業(yè)對高校參與協(xié)同的意愿變化更加敏感。如江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心運(yùn)行過程中，隨著高校參與數(shù)量的增多，創(chuàng)新人才和創(chuàng)新資源集聚，企業(yè)參與數(shù)量增加的更多。因此，政府應(yīng)該將資金補(bǔ)助給予高校，提升高校協(xié)同創(chuàng)新的積極性，讓高校牽頭，廣泛協(xié)同企業(yè)參與，并充分利用現(xiàn)有的資源，為協(xié)同創(chuàng)新營造良好市場環(huán)境的同時(shí)發(fā)揮政府的導(dǎo)向作用。

(2)企業(yè)對政府政策支持更加敏感，高校對政府資金支持更加敏感。江蘇省教育廳對于江蘇省協(xié)同創(chuàng)新中心的合理引導(dǎo)表現(xiàn)在政策支持和資金支持兩方面。成果轉(zhuǎn)化、稅收優(yōu)惠和政府購買等政策支持降低了企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的成本和新產(chǎn)品的銷售風(fēng)險(xiǎn)，提高了新技術(shù)的轉(zhuǎn)化率，吸引了更多企業(yè)加入?yún)f(xié)同創(chuàng)新中心；而資金支持也促進(jìn)了高校學(xué)科建設(shè)、研究生培養(yǎng)以及國際交流合作等方面的發(fā)展，吸引了更多高校參與到協(xié)同創(chuàng)新中心。因此，政府應(yīng)該要制定多元化的推動方式，為企業(yè)和高校制定不同的優(yōu)惠政策，如為企業(yè)提供稅收優(yōu)惠等政策支持，為高校提供科研經(jīng)費(fèi)等資金支持。

(3)企業(yè)比高校對懲罰力度和收益分配的敏感程度更大。企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)利益最大化，違約金和收益分配的變化會引起其參與意愿的快速變化；高校則以人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會服務(wù)為目標(biāo)，對學(xué)術(shù)價(jià)值和社會利益更加敏感。因此，適當(dāng)加大對企業(yè)的懲罰力度，通過負(fù)向激勵(lì)作用來引導(dǎo)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新；制定合理的收益分配機(jī)制，通過正向激勵(lì)作用來提升企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的積極性。