產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中高校與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的演化博弈分析

熊 建

(廣西大學(xué)商學(xué)院 廣西 南寧 530004)

引言

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐(李燕華 2018)。為加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，2015 年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》?！兑庖姟访鞔_指出要形成有利于轉(zhuǎn)型升級(jí)、鼓勵(lì)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策的引導(dǎo)和監(jiān)督作用。十九大工作報(bào)告進(jìn)一步明確了創(chuàng)新在引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要地位，提出堅(jiān)定實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家(張樹靜 and 張秀峰 2018)。作為國(guó)家調(diào)控經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的一個(gè)重要工具，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策的一個(gè)重要目標(biāo)就是促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新(張婷婷張新民and陳德球2019)。當(dāng)前我國(guó)多數(shù)企業(yè)自主創(chuàng)新能力不足，亟需引入外部科技創(chuàng)新資源，以提高自主創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟是基于其各方的戰(zhàn)略意圖，為了抓住新的市場(chǎng)機(jī)遇，提升自主創(chuàng)新能力和綜合優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)共同愿景，結(jié)合彼此的優(yōu)勢(shì)資源而建立的一種優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享、共同發(fā)展的合作方式(王雪原and王宏起2007)。在我國(guó)企業(yè)、高校和科研院所擁有的科技創(chuàng)新資源仍然存在封閉、分散、利用效率低下等問題的背景下，利用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟有效整合各方科技創(chuàng)新資源，對(duì)企業(yè)合理利用外部資源促進(jìn)自身創(chuàng)新發(fā)展有重要意義(曹霞于娟and張路蓬2016,姚瀟穎and衛(wèi)平 2017,佘碩王巧and張璐2019)。

在科技革命迅猛發(fā)展的今天,以產(chǎn)學(xué)研合作為特征的技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)越來越成為科技發(fā)展的重要基礎(chǔ),成為推動(dòng)我國(guó)綜合國(guó)力提升的重要力量(杜根旺 and汪濤2019)。高校作為產(chǎn)學(xué)研合作中的重要?jiǎng)?chuàng)新源頭,要充分發(fā)揮在知識(shí)創(chuàng)新、人力資源、實(shí)驗(yàn)設(shè)施等方面的優(yōu)勢(shì),在產(chǎn)學(xué)研合作中發(fā)揮重要作用(劉琴 2017)。高校要進(jìn)一步解放思想,不斷探索產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟的新模式,以更加積極的行動(dòng)投身于產(chǎn)學(xué)研合作(賀一堂謝富紀(jì)and陳紅軍2017,鐘麗萍柴明勤and張文峰 2010)。我國(guó)的高校、科研院所集聚了大量的科技資源,但是,科技成果轉(zhuǎn)化率偏低，科技創(chuàng)新與市場(chǎng)需求未能有效對(duì)接。主要表現(xiàn)在:產(chǎn)學(xué)研三方互相封閉,核心技術(shù)的理論研究、應(yīng)用研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化三個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合不緊密(呂小艷and文衍宣 2016,胡恩華and郭秀麗2002)。

高校、科研院所資源豐富，但缺乏科研經(jīng)費(fèi)；企業(yè)資金實(shí)力日益雄厚，但多數(shù)創(chuàng)新能力不足；由于他們之間具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性，因此通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟整合各方資源，是提高高校與科研院所科技創(chuàng)新資源利用效率、培養(yǎng)和鍛煉教師隊(duì)伍、拓寬經(jīng)費(fèi)來源，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力的有效路徑(張運(yùn)華et al.2018,吳慧 and顧曉敏2017)。

鑒于此，本文在上述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中的高校和企業(yè)兩大主體對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)的投資角度入手，先構(gòu)建了以產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中高校和企業(yè)為主的演化博弈模型，建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中投資活動(dòng)主體的博弈模型，運(yùn)用演化博弈理論分析高校和企業(yè)策略選擇的動(dòng)態(tài)演化過程，研究創(chuàng)新活動(dòng)主體的投資演化路徑，揭示其演化規(guī)律，得出結(jié)論在沒有政府政策參與調(diào)控的情況下，高校和企業(yè)兩個(gè)主體的演化博弈結(jié)果最終有兩種，一種結(jié)果是雙方難以完成投資合作，其最終的演化穩(wěn)定策略為(不尋求投資,不投資)；另一種結(jié)果包含了兩種演化穩(wěn)定策略(不尋求投資,不投資)和(尋求投資，投資)。研究結(jié)果為產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟成員是否決定進(jìn)行投資活動(dòng)進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新提供了有一定參考和借鑒作用。

一、模型構(gòu)建

本博弈模型中包含兩類主體，分別是產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)盟中的高校和聯(lián)盟中的企業(yè)。高校的目標(biāo)是利用其所擁有的資源以及聯(lián)盟提供的完成支持來完成創(chuàng)新活動(dòng)，獲得創(chuàng)新成果，其決策受到進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)付出的成本和創(chuàng)新成果所能帶來收益大小的影響。企業(yè)是也是產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)盟中的一員，其目標(biāo)是通過權(quán)衡投資高校的創(chuàng)新活動(dòng)所帶來收益和投資成本大差異來決定是否對(duì)活動(dòng)進(jìn)行投資，從而實(shí)現(xiàn)其收益的最大化。

為了簡(jiǎn)化分析，假定高校和聯(lián)盟均有兩種策略。對(duì)高校而言，為了保證創(chuàng)新活動(dòng)的效益和質(zhì)量，它可以選擇想聯(lián)盟中的企業(yè)尋求投資(D)或者不尋求投資(N)。對(duì)于聯(lián)盟中的企業(yè)而言，其可以選擇對(duì)將要進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)的企業(yè)進(jìn)行投資(D)或者選擇不進(jìn)行投資(N)。不失一般性的，對(duì)聯(lián)盟中的高校和企業(yè)進(jìn)行以下假設(shè)和說明：

1.高校所參與的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中的創(chuàng)新活動(dòng)所得的成果，需要一定程度上與聯(lián)盟中的企業(yè)共享，所分出去的收益依據(jù)企業(yè)在此次創(chuàng)新活動(dòng)中的投資比例而定。

2.假定高校不尋求企業(yè)的投資而進(jìn)行的創(chuàng)新活動(dòng)為其帶來的收益為Pu。

3.假定高校愿意向企業(yè)尋求投資來進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)，因此獲得了更多的資金和資源的支持，進(jìn)而所獲得的創(chuàng)新成果給自身所帶來的收益會(huì)增加αPu；同時(shí)因?yàn)楦咝で笸顿Y是一個(gè)過程，因此在尋求投資過程中也會(huì)產(chǎn)生Cu的成本。

4.對(duì)企業(yè)而言，若企業(yè)不打算向創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)行投資，但因?yàn)槠髽I(yè)是合作聯(lián)盟中的一員，在協(xié)議規(guī)定的情況下，企業(yè)能夠獲得Pe的創(chuàng)新成果所帶來的收益。

5.假設(shè)企業(yè)打算對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)行投資來獲取得到更多收益的可能性，則企業(yè)會(huì)因?yàn)榭疾靹?chuàng)新活動(dòng)相關(guān)信息而付出Cm的成本，若在企業(yè)愿意投資且高校也在尋求投資的情況下，企業(yè)會(huì)為正是參與創(chuàng)新活動(dòng)投資為付出Ce的成本；同時(shí)企業(yè)將在原來收益的基礎(chǔ)上獲得創(chuàng)新成果帶來的βPe的收益。

6.除上述因素外，創(chuàng)新活動(dòng)還受到政策環(huán)境因素的影響，因此本文將政府作為隱式參與主體引入博弈。假設(shè)政府為了鼓勵(lì)企業(yè)參與創(chuàng)新，會(huì)對(duì)已參與創(chuàng)新活動(dòng)投資的企業(yè)進(jìn)行政策性的補(bǔ)貼，假設(shè)補(bǔ)貼額度為θCe。

根據(jù)以上說明和假設(shè)，可以得出不同策略組合下高校和企業(yè)的支付函數(shù)，進(jìn)而建立支付矩陣。具體如表1所示：

表1

二、演化博弈分析

(一)演化平衡點(diǎn)

設(shè)t時(shí)刻合作聯(lián)盟中選擇尋求投資(D)策略的高校比例為X，則選擇不尋求投資(N)策略的高校比例為1-X；同理，設(shè)t時(shí)刻合作聯(lián)盟中選擇投資(D)策略的企業(yè)比例為Y，則選擇不投資(N)策略的高校比例為1-Y；

根據(jù)表1所示的博弈支付矩陣，選擇尋求投資(D)策略的高校的期望收益為：U1X；選擇不尋求投資(N)策略的高校的期望收益為：U1N=Pu，所以可得高校綜合期望收益為：ū1，根據(jù)演化博弈理論，可得到高校的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為FX；同理，對(duì)于企業(yè)而言，可得企業(yè)的綜合期望收益為：ū2，由演化博弈理論可得企業(yè)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：FY

所以有二維動(dòng)力系統(tǒng)M 為FX與FY。下面通過M研究創(chuàng)新活動(dòng)參與主體的策略選擇的動(dòng)態(tài)演化過程，探索市場(chǎng)的演化路徑和規(guī)律。

為了便于分析，將X0和Y0設(shè)為與參數(shù)Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu相關(guān)的值，易得系統(tǒng)M具有以下性質(zhì)。命題1：系統(tǒng)的平衡點(diǎn)為E1(0,0)、E2(0,1)、E3(1,1)、E4(1,0)，當(dāng)各參考值滿足一定條件時(shí)，E5(X0,Y0)點(diǎn)也是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)。證明：令FX=0，F(xiàn)Y=0，顯然有E1、E2、E3和E4是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)。

(二)平衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析

根據(jù)系統(tǒng)的雅可比矩陣的局部穩(wěn)定性分析進(jìn)可得出各平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性，故可分別求得M的雅可比矩陣下：a11，a12，a21和a22；進(jìn)一步對(duì)整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)中高校和企業(yè)雙方的博弈策略的演化路徑進(jìn)行研究。命題2：在創(chuàng)新活動(dòng)中，高校和企業(yè)的策略組合的最終演化結(jié)果有兩種，分別為(N,N)為演化穩(wěn)定策略和(N,N)(D,D)為演化穩(wěn)定策略。證明：將五個(gè)均衡點(diǎn)的值分別代入表中各個(gè)平衡點(diǎn)的跡值和行列式之中，再根據(jù)式1式2的判別條件進(jìn)行判斷即可證得。

(三)演化結(jié)果分析

根據(jù)命題4可知，創(chuàng)新活動(dòng)中高校和企業(yè)至多有兩個(gè)演化穩(wěn)定策略，分別為(N,N)(D,D)。根據(jù)以上推理可得出以下結(jié)論：(1)當(dāng)高校選擇尋求投資進(jìn)而創(chuàng)新成果帶來的收益大于其所產(chǎn)生的的成本，即αPu>Cu，且同時(shí)企業(yè)采取投資戰(zhàn)略進(jìn)而創(chuàng)新成果為其所帶來的額外收益大于考察成本和投資成本之和，上述兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，E1、E2、E3、E4，E5均為系統(tǒng)的平衡點(diǎn)，此時(shí)(N,N)(D,D)均為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略，但系統(tǒng)具體會(huì)沿著哪條路徑發(fā)展而達(dá)到演化平衡，則與博弈支付矩陣和系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)。(2)當(dāng)上述兩條件未能同時(shí)滿足時(shí)，任何情況下系統(tǒng)都會(huì)演化到(N,N)策略而達(dá)到均衡，即高校不尋求投資且企業(yè)也不進(jìn)行投資。

三、結(jié)語

本文以產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中創(chuàng)新活動(dòng)尋資和投資問題為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建了高校、企業(yè)和政府三方參與的創(chuàng)新活動(dòng)投資主體博弈模型，應(yīng)用演化博弈的理論和方法分析了高校和企業(yè)雙方策略選擇的動(dòng)態(tài)變化過程，研究主主體的演化路徑和規(guī)律，主要得到以下結(jié)論：(1)在沒有政府政策參與調(diào)控的情況下，產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)盟中創(chuàng)新活動(dòng)的高校和企業(yè)兩個(gè)主體的演化博弈結(jié)果最終有兩種，一種結(jié)果是雙方難以完成投資合作，其最終的演化穩(wěn)定策略為(不尋求投資,不投資)；還含有一種結(jié)果包含了兩種演化穩(wěn)定策略(不尋求投資,不投資)和(尋求投資，投資),在該種結(jié)果中最終系統(tǒng)會(huì)演化到那種穩(wěn)定策略由系統(tǒng)因素Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu等的初始值大小來決定。(2)當(dāng)演化結(jié)果包含了兩種演化穩(wěn)定策略(不尋求投資,不投資)和(尋求投資，投資)時(shí),系統(tǒng)會(huì)演化到那種穩(wěn)定策略與Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu等因素的初始值大小相關(guān)。具體相關(guān)關(guān)系如下：對(duì)高校而言，不尋求投資時(shí)創(chuàng)新活動(dòng)帶來的收益Pu越大，尋求投資后創(chuàng)新活動(dòng)帶來的附加收益系數(shù)α越大，尋求投資所產(chǎn)生的成本Cu越低時(shí)，雙方主體演化穩(wěn)定策略為(尋求投資，投資)的概率就越大，這更利于創(chuàng)新的發(fā)展。當(dāng)企業(yè)不投資創(chuàng)新活動(dòng)而從中獲得的收益Pe越大、投資創(chuàng)新活動(dòng)后帶來的附加收益系數(shù)β越大、對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)的考察成本Cm越小，考察過后對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)的實(shí)際投資成本Ce越小時(shí)，雙方主體演化穩(wěn)定策略為(尋求投資，投資)的概率就越大。

基于以上分析的結(jié)論，并結(jié)合創(chuàng)新活動(dòng)中尋資與投資的特點(diǎn)，可提出建議：產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟應(yīng)制定合理的機(jī)制來促進(jìn)各主體之間的了解和交流，以減少主體間信息不對(duì)稱所帶來的的障礙，進(jìn)而即可一定程度上降低企業(yè)在投資之前對(duì)于創(chuàng)新活動(dòng)的考察成本，增加主體之間開展創(chuàng)新活動(dòng)尋資和投資相匹配的可能性。