關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”的博弈與策略分析

劉占宇LIU Zhan-yu；王玉潔WANG Yu-jie；王琢WANG Zhuo

（①中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)咨詢中心，北京 100013；②上海海事大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 201306）

0 引言

近年來(lái)，中國(guó)在芯片和工業(yè)軟件領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件供應(yīng)或升級(jí)方面，開(kāi)始突顯“卡脖子”的被動(dòng)局面。不管是工業(yè)軟件還是芯片，短期來(lái)看，產(chǎn)品斷供對(duì)供應(yīng)鏈下游制造商造成巨大損失，但長(zhǎng)期來(lái)看，影響程度究竟如何？而“卡脖子”事件如何影響上游供應(yīng)商的績(jī)效？一直都是各界關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，關(guān)鍵技術(shù)缺失形成的“卡脖子”事件只是表象，背后深層次原因是下游制造商由上游壟斷供應(yīng)商為其提供關(guān)鍵技術(shù)或零部件，一旦斷供無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)找到適合的供應(yīng)商提供可替代產(chǎn)品[1]。與產(chǎn)能和供應(yīng)可靠性造成的供應(yīng)鏈中斷不同，“卡脖子”斷供是由于競(jìng)爭(zhēng)制造商向上游供應(yīng)商的垂直一體化，為了在競(jìng)爭(zhēng)中獲得壟斷競(jìng)爭(zhēng)地位，限制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的供應(yīng)中斷[2，3]。本文研究聚焦于兩類(lèi)“卡脖子”事件中的工業(yè)軟件升級(jí)斷供。不同于產(chǎn)品供應(yīng)中斷，工業(yè)軟件升級(jí)“卡脖子”事件中，被斷供的制造商仍能在舊版本軟件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和生產(chǎn)舊產(chǎn)品，但不能得到供應(yīng)商的軟件升級(jí)和后續(xù)服務(wù)支持，無(wú)法像競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一樣提供新一代高性能產(chǎn)品。本文主要研究競(jìng)爭(zhēng)如何對(duì)供應(yīng)商的產(chǎn)品策略，以及制造商的價(jià)格決策。

基于此，本文探討壟斷供應(yīng)商對(duì)下游制造商供應(yīng)零部件升級(jí)“卡脖子”問(wèn)題。首先，零部件升級(jí)“卡脖子”策略能否改善壟斷供應(yīng)商收益？如果不能，還需要何種組合策略？其次，零部件升級(jí)“卡脖子”策略對(duì)競(jìng)爭(zhēng)制造商有何種影響？被“卡脖子”的制造商一定會(huì)退出市場(chǎng)么？最后，垂直一體化結(jié)構(gòu)如何影響零部件升級(jí)“卡脖子”策略？

1 模型構(gòu)建

本文考慮一個(gè)壟斷供應(yīng)商S向兩個(gè)下游競(jìng)爭(zhēng)制造商i（i∈{A，B}）供應(yīng)關(guān)鍵零部件，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)制造商面向同一市場(chǎng)生產(chǎn)并銷(xiāo)售同質(zhì)產(chǎn)品，消費(fèi)者根據(jù)對(duì)產(chǎn)品的偏好和性能感知進(jìn)行選擇購(gòu)買(mǎi)。壟斷供應(yīng)商作為供應(yīng)鏈領(lǐng)導(dǎo)者，確定是否升級(jí)零部件，并制定零部件批發(fā)價(jià)wi和供應(yīng)對(duì)象——制造商i。

本文運(yùn)用Hotelling模型刻畫(huà)兩個(gè)生產(chǎn)同質(zhì)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)制造商[4-6]。假設(shè)兩個(gè)制造商分別位于Hotelling線段的兩端——位置0和1，通過(guò)購(gòu)買(mǎi)壟斷供應(yīng)商的關(guān)鍵零部件和生產(chǎn)同質(zhì)產(chǎn)品。制造商i生產(chǎn)產(chǎn)品的基本效用為Vi，零售價(jià)為pi。

假設(shè)市場(chǎng)中單位規(guī)模的消費(fèi)者是異質(zhì)性消費(fèi)者，均勻分布在區(qū)間為[0，1]的Hotelling線段上。制造商向消費(fèi)者提供的實(shí)際產(chǎn)品與消費(fèi)者理想產(chǎn)品的距離是消費(fèi)者的效用損失成本，消費(fèi)者的位置x（x∈[0，1]）體現(xiàn)的是對(duì)產(chǎn)品性能的估值和偏好的差異，t（t＞0）為消費(fèi)者理想產(chǎn)品和制造商提供的實(shí)際產(chǎn)品之間的距離成本系數(shù)。則消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品i的效用為U=Vi-pi-t（1-x）。為了便于分析，假設(shè)制造商提供的產(chǎn)品基本效用VA=VB=V，且V足夠大，市場(chǎng)中所有消費(fèi)者均購(gòu)買(mǎi)且僅購(gòu)買(mǎi)一件產(chǎn)品。

若壟斷供應(yīng)商通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新將推出零部件升級(jí)版，性能為k（0＜k＜V）i，研發(fā)成本為升級(jí)后的產(chǎn)品性能為V+k。此時(shí)，壟斷供應(yīng)商決策該零部件升級(jí)是否同時(shí)向兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)制造商提供。為了便于表述，本文將持續(xù)獲得零部件升級(jí)的制造商稱為制造商A，將被“卡脖子”而限制零部件升級(jí)的制造商稱為制造商B。假設(shè)壟斷供應(yīng)商和競(jìng)爭(zhēng)制造商的生產(chǎn)成本c為0。

2 分散決策下零部件升級(jí)“卡脖子”

在本節(jié)中，僅考慮壟斷供應(yīng)商是否向兩個(gè)制造商提供零部件升級(jí)服務(wù)的分散決策，對(duì)比分析壟斷供應(yīng)商不升級(jí)零部件NN、僅向制造商A提供升級(jí)NS、同時(shí)向兩個(gè)制造商提供升級(jí)ND的三種情境。

首先，分析壟斷供應(yīng)商不升級(jí)零部件NN和同時(shí)向制造商提供升級(jí)零部件ND的兩種情境，對(duì)比分析上述NN和ND的子博弈均衡解，可得引理1。

引理1當(dāng)供應(yīng)商同時(shí)向競(jìng)爭(zhēng)制造商提供升級(jí)時(shí)，并不改變制造商的市場(chǎng)需求和利潤(rùn)。即；升級(jí)后零部件的批發(fā)價(jià)和產(chǎn)品價(jià)格均上升。

引理1說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)制造商提供的為性能和價(jià)格無(wú)差別的產(chǎn)品，消費(fèi)者根據(jù)偏好選擇購(gòu)買(mǎi)。當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)制造商的零部件同時(shí)升級(jí)，其市場(chǎng)需求并不發(fā)生變化。壟斷供應(yīng)商無(wú)差異對(duì)待下游競(jìng)爭(zhēng)制造商時(shí)，決策批發(fā)價(jià)wi和零部件升級(jí)性能水平k，僅考慮研發(fā)成本，并不受到下游制造商和最終消費(fèi)者的影響。而對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)制造商而言，當(dāng)壟斷供應(yīng)商無(wú)差別提供產(chǎn)品和服務(wù)時(shí)，所采取的市場(chǎng)策略保持不變。進(jìn)一步地，可得引理2。

引理2壟斷供應(yīng)商僅向制造商A提供零件升級(jí)時(shí)：

引理2說(shuō)明當(dāng)壟斷供應(yīng)商有差異地向下游制造商提供零部件升級(jí)時(shí)，獲得零部件升級(jí)的制造商將獲得源于性能升級(jí)帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而未獲得升級(jí)的制造商只能通過(guò)降低價(jià)格獲得市場(chǎng)需求，當(dāng)消費(fèi)者距離成本t特別低時(shí)，未獲得升級(jí)的制造商將無(wú)法通過(guò)低價(jià)獲得市場(chǎng)需求，直至退出市場(chǎng)。

對(duì)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品價(jià)格、市場(chǎng)需求和利潤(rùn)的比較分析可以得到命題1。

命題1當(dāng)壟斷供應(yīng)商僅向一個(gè)制造商提供零部件升級(jí)，且升級(jí)的零部件批發(fā)價(jià)w保持不變時(shí)

④壟斷供應(yīng)商僅向一個(gè)制造商提供零部件升級(jí)，即采取“卡脖子”策略時(shí)，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)制造商的產(chǎn)品價(jià)格最高升級(jí)零部件的批發(fā)價(jià)

命題1說(shuō)明壟斷供應(yīng)商僅實(shí)施零部件升級(jí)“卡脖子”策略，而沒(méi)有改變升級(jí)零部件的批發(fā)價(jià)w時(shí)，壟斷供應(yīng)商并不能從“卡脖子”策略中受益。“卡脖子”策略中，獲得零部件升級(jí)的制造商迫于成本的增加，盡管提高產(chǎn)品價(jià)格，卻未獲得因零部件升級(jí)帶來(lái)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；相反地，未獲得升級(jí)的制造商并沒(méi)有因“卡脖子”蒙受損失，這是因?yàn)楦咝枨蟾邇r(jià)格使該制造商獲得了溢出收益，如圖1和圖2

由命題2可知，當(dāng)壟斷供應(yīng)商實(shí)施“卡脖子”策略時(shí)，為了不損失利潤(rùn)，在提高升級(jí)零部件批發(fā)價(jià)的同時(shí)，也會(huì)提高被“卡脖子”制造商的未升級(jí)零部件價(jià)格。

3 集中決策下零部件升級(jí)“卡脖子”

本節(jié)考慮制造商A和壟斷供應(yīng)商S形成垂直一體化結(jié)構(gòu)集中決策，制造商A與制造商B競(jìng)爭(zhēng)的情形。因此，集中供應(yīng)鏈A成為了領(lǐng)導(dǎo)者，與制造商B進(jìn)行Stackelberg博弈。與上節(jié)相同，對(duì)比分析壟斷供應(yīng)商不升級(jí)零部件CN、僅集中供應(yīng)鏈A升級(jí)CS、集中供應(yīng)鏈A和制造商B均升級(jí)CD的三種情境。

首先，對(duì)比分析上述CN和CD的子博弈均衡解，可得引理3。

引理3當(dāng)壟斷供應(yīng)商與其中一個(gè)制造商形成集中供應(yīng)鏈時(shí)，若向競(jìng)爭(zhēng)制造商提供無(wú)差異零部件時(shí)，兩種產(chǎn)品的市場(chǎng)需求保持不變；制造商B的單位利潤(rùn)保持不變，；兩種競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品間的價(jià)格差異不變，

進(jìn)一步地，為了分析集中供應(yīng)鏈A是否限制制造商B的零部件升級(jí)，將CS和CD子博弈均衡解對(duì)比分析。同理，假設(shè)在CD情境中，零部件升級(jí)性能k與CS情境保持一致，即kCD=kCS。同樣地，分析集中供應(yīng)鏈A不調(diào)整制造商B的零部件批發(fā)價(jià)，即，得到引理4。引理4集中供應(yīng)鏈A限制制造商B產(chǎn)品升級(jí)時(shí)：

引理4表明供應(yīng)商與制造商A集中決策且限制制造商B的零部件升級(jí)時(shí)，制造商B將提前退出市場(chǎng)。對(duì)價(jià)格、市場(chǎng)需求和利潤(rùn)的比較分析可以得到命題3。

命題3當(dāng)集中供應(yīng)鏈限制升級(jí)競(jìng)爭(zhēng)制造商的零部件，且批發(fā)價(jià)不變時(shí)：

由命題3可知，當(dāng)制造商A與壟斷供應(yīng)商形成集中供應(yīng)鏈時(shí)，盡管未改變制造商B的零部件批發(fā)價(jià)，集中供應(yīng)鏈通過(guò)“卡脖子”策略即可獲得最優(yōu)利潤(rùn)。雖然在CD情境中，制造商B分擔(dān)了零部件升級(jí)的研發(fā)成本，但是分擔(dān)成本遠(yuǎn)小于“卡脖子”策略下升級(jí)產(chǎn)品的壟斷收益，即而由于競(jìng)爭(zhēng)制造商均獲得零部件升級(jí)使得銷(xiāo)售產(chǎn)品無(wú)差異化，導(dǎo)致性能提升帶來(lái)的收益仍不能彌補(bǔ)零部件研發(fā)的成本。因此，對(duì)于集中供應(yīng)鏈，同時(shí)升級(jí)競(jìng)爭(zhēng)制造商的零部件，并不是均衡策略，即如圖3所示。

4 結(jié)論與啟示

本文考慮壟斷供應(yīng)商向兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)制造商提供關(guān)鍵零部件升級(jí)的“卡脖子”問(wèn)題，分析了在面臨競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，壟斷供應(yīng)商是否應(yīng)針對(duì)性地限制制造商零部件升級(jí)的“卡脖子”策略，以及探討了在零部件升級(jí)“卡脖子”策略中供應(yīng)鏈成員的市場(chǎng)績(jī)效。從結(jié)果分析可以看出，未實(shí)施“卡脖子”策略時(shí)，壟斷供應(yīng)商獲得壟斷收益；而實(shí)施“卡脖子”策略不一定為壟斷供應(yīng)商帶來(lái)溢出收益。當(dāng)然，如果壟斷供應(yīng)商主動(dòng)實(shí)施了“卡脖子”策略，且該供應(yīng)商也不和制造商合作，那么零部件漲價(jià)是提高收益的唯一選擇；如果壟斷供應(yīng)商主動(dòng)實(shí)施了“卡脖子”策略，且愿意和其中一個(gè)制造商合作，那么零部件不漲價(jià)也能提高供應(yīng)商的收益，但如此壟斷，最終會(huì)通過(guò)價(jià)格上漲侵害消費(fèi)者利益。對(duì)于被“卡脖子”的制造商而言，關(guān)鍵零部件和技術(shù)受制于人，如果限制升級(jí)而不“斷供”，短期內(nèi)還可能因價(jià)格優(yōu)勢(shì)而增加了市場(chǎng)需求，但長(zhǎng)期來(lái)看因無(wú)法獲得持續(xù)升級(jí)帶來(lái)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，選擇退出市場(chǎng)；而一旦零部件“斷供”，則被“卡脖子”的制造商一定會(huì)因無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)找到適合的可替代零部件，生產(chǎn)進(jìn)入“休克”狀態(tài)甚至直接退出市場(chǎng)。所以，主動(dòng)實(shí)施“卡脖子”策略對(duì)于供應(yīng)商、制造商和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)都不是一個(gè)“三贏”局面，供應(yīng)商通過(guò)漲價(jià)或者向下尋求合作來(lái)應(yīng)對(duì)“卡脖子”帶來(lái)的需求減少；被“卡脖子”的制造商因無(wú)法獲得零部件升級(jí)帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而選擇退出市場(chǎng)；從而為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手發(fā)展為壟斷制造商提供了條件，最終損害消費(fèi)者利益。