基于演化博弈模型的新能源產(chǎn)業(yè)分析
——以政府補貼率與企業(yè)自主研發(fā)為例

文/王荀

在新能源企業(yè)的發(fā)展初期，影響其研發(fā)的關鍵在于政府補貼政策。綜合考慮影響新能源產(chǎn)業(yè)的內(nèi)在因素和外在因素，本文采用了演化博弈模型對“政府補貼政策影響新能源車企的研發(fā)策略”展開研究。研究結果表明，新能源車企在政府補貼高于臨界值時更傾向于自主研發(fā)，在相反條件下會產(chǎn)生技術引進的意向；在研發(fā)成功率高時，企業(yè)自主研發(fā)意愿強烈，在研發(fā)成功率低時，企業(yè)更傾向于技術引進。由此可見，良好的創(chuàng)新環(huán)境是新能源車企著力自主研發(fā)的基礎，反之，新能源車企就會選擇技術引進。

一、構建演化博弈模型

（一）描述與假設

在激烈的市場競爭環(huán)境下，新能源車企通常會根據(jù)政府政策和對手的研發(fā)策略來調(diào)整自身的研發(fā)策略。因此，本文假設有兩家具備自主研發(fā)能力的新能源車企（新能源車企1、新能源車企2）存在，且利潤最大化只能通過提高自主研發(fā)能力來實現(xiàn)。[1]

基于上述假設，設政府對新能源車企研發(fā)投入的補貼率為s，新能源車企研發(fā)成功率為t。如果這兩家車企都選擇自主研發(fā)，那么在研發(fā)成功后，企業(yè)壟斷性收益可設為R1，產(chǎn)業(yè)主導權收益可設為R2。其中，一家車企選擇自主研發(fā)（成本為c1）并獲得R1，且承擔研發(fā)失敗的時間窗口收益損失L1，另一家車企選擇技術引進并承擔引進成本c2（c1大于c2），獲得時間窗口收益R3。如果兩家車企都選擇技術引進，那么它們都要承擔c2的引進成本，并面臨產(chǎn)業(yè)主導權潛在損失L2的可能性。[2]基于此，本文對這兩家新能源車企進行隨機抽取分析，發(fā)現(xiàn)它們同時使用了自主研發(fā)和技術引進這兩種策略。此時，博弈雙方收益情況如下：

（1）當這兩家新能源車企都選擇自主研發(fā)時，兩家企業(yè)的收益為：[t(R1+R2)-(1-t)L1-c1(1-s)]。

（2）假設新能源車企1 選擇自主研發(fā)，新能源車企2 選擇技術引進，那么前者的收益就可以表示為[tR1-(1-t)L1-c1(1-s)]，后者的收益可以表示為[R3-c2(1-s)]。

（3）假設新能源車企1 選擇技術引進，新能源車企2 選擇自主研發(fā)，那么前者的收益可以表示為[R3-C2(1-s)]；后者的收益可以表示為[tR1-(1-t)L1-C1(1-s)]。

（4）假設這兩家車企都選擇技術引進，那么它們的收益都可以表示為[R3-C2(1-s)-L2]。

（二）構建演化博弈模型

假設新能源車企1 自主研發(fā)概率為p，新能源車企2 自主研發(fā)概率為q，那么前者技術引進的概率就是1-p，后者技術引進的概率就是1-q。p與q的取值范圍均為[0,1]。由于這兩家新能源車企在決策過程中會根據(jù)利益最大化原則來調(diào)整研發(fā)策略，p與q的取值必然會發(fā)生變化，故本文基于這兩家新能源車企的研發(fā)策略構建了支付矩陣（見表1）。

表1 兩家新能源車企的支付矩陣

（三）分析均衡的穩(wěn)定性

此時，矩陣J的行列和跡分別為：

表2 五個局部均衡點的取值

結合局部穩(wěn)定性分析結果，本文得出如下結論。①情形1：不管t和L2/R2關系如何，當時，這兩家車企的局部均衡點都是（0,0）。由此推斷，當政府補貼率低于臨界值時，這兩家車企都會選擇技術引進。②情形2：當時，新能源車企1 與新能源車企2 的局部均衡點分別為（0,1）與（1,0）。此時，前者會選擇技術引進，后者會選擇自主研發(fā)。③情形3： 當時， 這兩家車企的局部均衡點分別為（0,0） 與（1,1）， 且這兩家車企的研發(fā)策略均趨向技術引進或自主研發(fā)。④情形4：不管t與L2/R2關系如何，當時，這兩家車企的局部均衡點都是（1,1）。此時，只要政府補貼率高于臨界值，這兩家車企都會選擇自主研發(fā)。

二、仿真演化

為進一步驗證自主研發(fā)成功率、政府補貼率等因素在不同取值下對新能源車企研發(fā)策略的影響，本文采用Matlab軟件進行仿真演化[3]，并設定如下條件：第一組假設新能源車企1 自主研發(fā)率的初始值為0.10，新能源車企2 的為0.30；第二組假設新能源車企1 自主研發(fā)率的初始值為0.60，新能源車企2 的初始值為0.70。

（1）情形1：不管t與L2/R2關系如何，當時，系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略為（0,0）。也就是說，當政府補貼率低于臨界值時，這兩家車企都傾向于技術引進；而當自主研發(fā)成功率提高時，即使政府補貼率低，它們也會選擇自主研發(fā)。[4]

（2）情形2：當t小于L2/R2時，系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略分別為（0,1）與（1,0）。這就說明，自主研發(fā)成功率較低，車企更傾向于技術引進，但也存在車企自主研發(fā)意愿高且選擇自主研發(fā)這種局面。

（3）情形3：當t大于L2/R2， 且時， 系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略分別為（0,0）與（1,1）。也就是說，新能源車企在自主研發(fā)成功率高的情況下會出現(xiàn)分化，為了保障創(chuàng)新收益，它會加強研發(fā)行為，反之則趨向于技術引進。由此可見，在不能保障創(chuàng)新收益的情況下，只有自主研發(fā)成功率提高，新能源車企才會選擇自主研發(fā)。

（4）情形4：不管t與L2/R2關系如何，當時，系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略均為（1,1）。也就是說，當政府補貼率高于臨界值時，新能源車企會選擇自主研發(fā)。

三、結論與啟示

整體來看，新能源車企在政府補貼率高于臨界值時會加大自主研發(fā)投入，反之則更傾向于技術引進；在較高的自主研發(fā)成功率及良好創(chuàng)新環(huán)境的情況下，新能源車企更容易選擇自主研發(fā)，反之則更容易選擇技術引進；在無法保障創(chuàng)新收益的情況下，新能源車企更偏向于技術引進，以獲取短期收益?；诖耍疚奶岢鋈缦陆ㄗh：

（1）在發(fā)展初期，新能源車企面臨自主研發(fā)成本高、風險大等挑戰(zhàn)，相關部門應適當提高補貼率，以降低新能源車企的研發(fā)成本。同時，相關部門需要調(diào)整補貼標準，以激發(fā)新能源車企的研發(fā)動力和競爭意識。（2）為切實提高自主研發(fā)成功率，新能源車企必須重視人才培養(yǎng)和人才引進，積極與第三方研發(fā)機構加強合作，全方位增強自身研發(fā)能力。（3）新能源車企還要營造良好的協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境，培養(yǎng)自主創(chuàng)新文化，注重知識產(chǎn)權保護，為協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展夯實基礎。