政府參與下企業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的演化博弈研究

艾 棟，劉靜靜，林 琳，郭 凱，董廣萍，李玉楠

（1.河南省科學技術(shù)情報中心，河南 鄭州；2.河南科技大學 商學院，河南 洛陽）

引言

科技成果轉(zhuǎn)化是推動科技創(chuàng)新的重要引擎，也是破解科技與經(jīng)濟“兩張皮”難題的關(guān)鍵方法。然而我國一直存在科技成果轉(zhuǎn)化率不高的問題，與發(fā)達國家平均40%～50%的科技成果轉(zhuǎn)化率相比，我國的科技成果轉(zhuǎn)化率不足10%[1]，將科技成果轉(zhuǎn)化運用到社會發(fā)展中可以促進經(jīng)濟的發(fā)展，而我國大量的科技成果并未得到轉(zhuǎn)換，科技轉(zhuǎn)化率不高會使得大量科研成果趨于“休眠”[2]，這使得很多資源被閑置，影響國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的進展。

科技成果轉(zhuǎn)化是一個復(fù)雜的、動態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)[3]，是由多方協(xié)調(diào)配合共同參與的活動。其中企業(yè)作為我國創(chuàng)新成果輸出的主要來源，不斷推動創(chuàng)新成果向市場轉(zhuǎn)化和輸出，在科技成果轉(zhuǎn)化生態(tài)系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。而政府作為科技成果轉(zhuǎn)化的推動方[3]，主要為科技成果創(chuàng)新者提供政策和資金支持，營造一個良好的科技成果轉(zhuǎn)化環(huán)境。因此本文選擇分析在政府參與下，企業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的影響因素。

1 文獻回顧

科技成果轉(zhuǎn)化有利于社會經(jīng)濟的發(fā)展，大量的學者對科技成果轉(zhuǎn)化進行了相關(guān)研究，以下就科技成果轉(zhuǎn)化中的影響因素及參與主體角色進行了綜述。

一是分析了科技成果轉(zhuǎn)化的影響因素。孫濤等構(gòu)建了科研機構(gòu)和政府之間的演化博弈模型，認為科技成果轉(zhuǎn)化時科研機構(gòu)獲得的收益分成比例、政府對科技成果轉(zhuǎn)化環(huán)境的改善程度以及政府改善科技成果轉(zhuǎn)化環(huán)境的效率是決定科技成果轉(zhuǎn)化的重要因素[4]。唐露源等通過對101 家高新技術(shù)企業(yè)的實地調(diào)研，圍繞技術(shù)需求提出了影響科技成果轉(zhuǎn)化效率的四個因素，即技術(shù)需求清晰度、技術(shù)需求強度、技術(shù)需求深度和技術(shù)需求契合度[5]。陳黎等指出科技成果轉(zhuǎn)化實施細則制定、內(nèi)設(shè)科技成果轉(zhuǎn)化專業(yè)機構(gòu)及專職人員數(shù)、與企業(yè)開展科研合作、有效發(fā)明專利擁有量、科研項目經(jīng)費中基礎(chǔ)研究占比在1%～20%區(qū)間，這五個因素對科研機構(gòu)的科技成果轉(zhuǎn)化呈顯著正向影響[6]。

二是研究了科技成果轉(zhuǎn)化過程中的參與主體。楊世攀指出在科技成果轉(zhuǎn)化多元主體中，政府是價值推動者，高校院所、企業(yè)是價值創(chuàng)造者和價值共創(chuàng)者，科技中介機構(gòu)是價值編排者[7]。為了解決在科技成果轉(zhuǎn)化過程中，企業(yè)不愿投入和承擔風險的現(xiàn)狀，劉洋等認為有必要完善成果轉(zhuǎn)化的風險投資機制，設(shè)立政府性質(zhì)的科技成果轉(zhuǎn)化基金，發(fā)揮政府基金的杠桿作用，加快科技成果的熟化和育成[8]。

目前關(guān)于科技成果轉(zhuǎn)化的研究中，大部分文獻探討了高校及科研機構(gòu)在轉(zhuǎn)化過程中的路徑[9-12]，以企業(yè)為主體的研究較少，而企業(yè)在科技成果轉(zhuǎn)化中既是成果的需求方，又是成果的主要提供方，發(fā)揮著重要作用。因此本文以企業(yè)為研究對象，運用演化博弈的方法，分析在政府參與下企業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的影響因素。

2 政府與企業(yè)的演化博弈分析

2.1 模型假設(shè)與構(gòu)建

模型涉及的各參數(shù)符號及含義如表1 所示。

表1 模型符號及說明

假設(shè)1：在科技成果轉(zhuǎn)化中只考慮政府和企業(yè)2個決策主體，決策參與者均為有限理性且具備行為選擇能力。

假設(shè)2：博弈時參與者的策略選擇空間均有兩種。政府的策略選擇空間為扶持和不扶持，政府對企業(yè)的扶持行為有對其進行資金支持和稅收減免等；而企業(yè)會通過利弊權(quán)衡決定是否重視科技成果轉(zhuǎn)換的過程，其策略選擇空間為重視和不重視，其中，政府選擇實施稅收優(yōu)惠政策的概率為x，實施稅收監(jiān)管政策的概率為1-x；企業(yè)選擇重視轉(zhuǎn)化的概率為y，不重視轉(zhuǎn)化的概率為1-y。

假設(shè)3：政府選擇對企業(yè)扶持時，會獲得一定的社會效益分成（0＜α＜1），其分成與企業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化后的商業(yè)化收益有關(guān)；當政府選擇不扶持時，α 為0。

假設(shè)4：企業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化后會獲得一定的商業(yè)化收益。其中，p1是企業(yè)重視下，科技成果轉(zhuǎn)化后商業(yè)化收益，p2是企業(yè)不重視下，科技成果轉(zhuǎn)化后商業(yè)化收益，p1＞p2。

假設(shè)5：企業(yè)在進行科技成果轉(zhuǎn)化中會產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)化成本，企業(yè)重視中的轉(zhuǎn)化成本c1大于企業(yè)不重視時的轉(zhuǎn)化成本c2。

科技成果轉(zhuǎn)化過程中，政府與企業(yè)的博弈矩陣如表2 所示。

表2 演化博弈支付矩陣

2.2 模型分析

2.2.1 以政府為研究對象

政府扶持的期望收益為：

政府不扶持的期望收益為：u12=0

因此，政府的平均期望收益為：

則政府選擇重視轉(zhuǎn)化的復(fù)制動態(tài)方程為：

2.2.2 以企業(yè)為研究對象

企業(yè)重視轉(zhuǎn)化的期望收益：

企業(yè)不重視轉(zhuǎn)化的期望收益：

因此，企業(yè)的平均期望收益為：

則企業(yè)選擇重視轉(zhuǎn)化的復(fù)制動態(tài)方程為：

2.2.3 演化穩(wěn)定策略

由演化博弈理論可知，只有雅可比矩陣中特征值的乘積大于0（det j＞0），特征值的和小于0（trj＜0）時，博弈均衡點才是演化穩(wěn)定點（ESS）。表3 是博弈均衡點的穩(wěn)定性分析。

表3 均衡點的局部穩(wěn)定性

假設(shè)多項式p2α（1-θ）-cg為①，表示在企業(yè)不重視而政府扶持時，政府的收益；多項式p1α（1-θ）-cg為②，表示在企業(yè)重視而政府扶持時，政府的收益；多項式p1-p2+c2-c1為③，表示在政府不扶持時，企業(yè)重視轉(zhuǎn)化與不重視轉(zhuǎn)化的收益之差；（1+αθ）（p1-p2）+c2-c1為④，表示在政府扶持時，企業(yè)重視轉(zhuǎn)化與不重視轉(zhuǎn)化的收益之差。

根據(jù)構(gòu)建的博弈模型，綜合考慮各參數(shù)的大小、以及多項式①-④的大小和正負，在執(zhí)行合約演化博弈時均衡點的局部穩(wěn)定性可以分為以下幾種情形：

（1） 當②＞①＞0，③＞0 且④＞0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表4 所示，相位圖如圖1 所示。此時演化穩(wěn)定點在（1，1），即企業(yè)選擇重視、政府扶持支持是最優(yōu)的策略集。

圖1 演化博弈相位圖

表4 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

（2） 當②＞①＞0，③＜0 且④＜0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表5 所示，相位圖如圖2 所示。

圖2 演化博弈相位圖

表5 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

此時演化穩(wěn)定點在（1，0），即無論企業(yè)的策略如何，政府都會選擇扶持；而在政府扶持時，企業(yè)不重視獲得的收益多于重視時獲得的收益，故企業(yè)會選擇不重視策略。

（3） 當②＞①＞0，③＜0 且④＞0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表6 所示，相位圖如圖3 所示。此時演化穩(wěn)定點在(1，1)，無論多項式③的大小如何，企業(yè)選擇重視、政府選擇扶持都是最優(yōu)的策略集。

圖3 演化博弈相位圖

表6 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

（4） 當①＜②＜0，③＞0 且④＞0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表7 所示，相位圖如圖4 所示。此時演化穩(wěn)定點在（0，1），在政府扶持時，無論企業(yè)選擇哪種策略，政府的收益均為負值，故政府選擇不扶持策略是優(yōu)的，而企業(yè)選擇重視是對自身最有利的策略。

圖4 演化博弈相位圖

表7 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

（5） 當①＜②＜0，③＜0 且④＜0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表8 所示，相位圖如圖5 所示。此時演化穩(wěn)定點在（0，0），即企業(yè)選擇不重視、政府選擇不扶持是對各自最有利的策略。

圖5 演化博弈相位圖

表8 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

（6） 當①＜②＜0，③＜0 且④＞0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表9 所示，相位圖如圖6 所示。此時演化穩(wěn)定點在（0，0），政府選擇扶持時的收益為負，故政府會選擇不扶持，而在政府不扶持時，企業(yè)重視轉(zhuǎn)化的收益與不重視轉(zhuǎn)化的收益之差也為負，故企業(yè)會選擇不重視。

圖6 演化博弈相位圖

（7） 當①＜0＜②，③＞0且④＞0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表10 所示，相位圖如圖7 所示，此時演化穩(wěn)定點在（1，1）。

圖7 演化博弈相位圖

表10 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

（8） 當①＜0＜②，③＜0 且④＜0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表11 所示，相位圖如圖8 所示，此時演化穩(wěn)定點在（0，0）。

圖8 演化博弈相位圖

表11 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

（9） 當①＜0＜②，③＜0且④＞0 時，系統(tǒng)局部穩(wěn)定性如表12 所示，相位圖如圖9 所示，此時演化穩(wěn)定點在（0，0）。

圖9 演化博弈相位圖

表12 系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性

3 仿真分析

3.1 初始情形模擬

在上述的9 種情況中，情形（1）、（3）和（7）的演化均衡點均為（1，1）；情形（5）、（6）和（8）的演化均衡點均為（0，0）；情形（2）和情形（4）的演化均衡點為（1，0）和（0，1）；而在情形（9）下，（1，1）和（0，0）均為演化均衡點。為了進一步驗證政府和企業(yè)的演化博弈模型，本文采用Matlab 軟件對上述的9 種情形分別進行仿真分析（見圖10）。

圖10 不同情境下的演化博弈路徑

3.2 決策變量對系統(tǒng)演化均衡的影響

為了進一步分析各個參數(shù)的變化對系統(tǒng)演化均衡點的影響，本文選擇在情形（1）下，分別對θ、α、cg和P1進行調(diào)整，來觀察不同參數(shù)對政府和企業(yè)演化結(jié)果的影響。

在保證其他參數(shù)不變的情形下，改變政府扶持時，根據(jù)科技成果轉(zhuǎn)化后獲得的社會效益給企業(yè)的獎勵比例。假設(shè)θ的取值為0.4、0.5、0.7、0.8，得到的政府與企業(yè)的演化仿真結(jié)果如圖11 所示。

圖11 政府的獎勵比例θ 的變化對演化結(jié)果的影響

由圖11 分析可知，在政府和企業(yè)的演化過程中，隨著θ的增加，政府選擇扶持策略并達到均衡的速度逐漸減慢，且當θ增大到一定值后，政府無法達到穩(wěn)定狀態(tài)；而企業(yè)達成重視策略均衡的速度輕微變化。對于政府而言，這是因為θ的增加使得政府分給企業(yè)的獎勵比例增多，從而會使其有一定的經(jīng)濟壓力，故可能會延長達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間。對于企業(yè)而言，θ的增大會為其帶來更多的收益，故可能會使企業(yè)在某種程度上更重視企業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化。θ的變化也說明政府要綜合考慮平衡各方的利益，設(shè)置合理的企業(yè)獎勵比例。

在保證其他參數(shù)不變的情形下，改變政府扶持時，其獲得的社會效益的分成比例。假設(shè)α的取值為0.3、0.4、0.5 和0.6，得到的政府與企業(yè)的仿真結(jié)果如圖12 所示。

圖12 政府社會效益分成比例α 的變化對演化結(jié)果的影響

由圖12 分析可知，在政府和企業(yè)的演化過程中，隨著α的增加，企業(yè)達到均衡的速度并沒有明顯變化；而政府選擇“扶持”的概率向1 收斂的速度變快。這說明α的增加時，政府會因為獲得更多的社會效益分成而更加積極地選擇扶持策略，因此會縮短達成均衡策略的時間。

在保證其他參數(shù)不變的情形下，改變政府扶持時的成本。假設(shè)cg的取值為1、3、4 和5，得到的政府與企業(yè)的仿真結(jié)果如圖13 所示。

圖13 政府的扶持成本cg 的變化對演化結(jié)果的影響

由圖13 分析可知，在政府和企業(yè)的演化過程中，政府的扶持成本越小，政府選擇扶持策略的概率向1收斂的速度越快，而對于企業(yè)來說影響不顯著。對于政府來說，這是因為隨著扶持成本的減少，政府選擇扶持時的收益會逐漸增多，故政府會減少決策時間，更快地達到扶持策略均衡。對于企業(yè)來說，在政府選擇扶持策略時，企業(yè)選擇重視策略對其自身是最優(yōu)策略，而cg的變化不會直接影響企業(yè)的收益，因此企業(yè)達成均衡策略的時間變化不顯著。

在保證其他參數(shù)不變的情形下，改變企業(yè)重視時，科技成果轉(zhuǎn)化后的商業(yè)化收益。假設(shè)p1的取值為26、28、30 和35，得到的政府與企業(yè)的仿真結(jié)果如圖14 所示。

圖14 科技成果轉(zhuǎn)化后的商業(yè)化收益p1 的變化對演化結(jié)果的影響

由圖14 分析可知，在政府和企業(yè)的演化過程中，隨著p1的增加，政府和企業(yè)達成（扶持，重視）演化穩(wěn)定策略的速度逐漸變快。對于企業(yè)來說，這是因為科技成果轉(zhuǎn)化后的商業(yè)化收益是企業(yè)的直接收益，p1增加能夠顯著激勵企業(yè)達成重視的穩(wěn)定策略。對于政府來說，科技成果轉(zhuǎn)化后會帶來一定的社會收益，當這部分收益大于對企業(yè)的轉(zhuǎn)化獎勵以及轉(zhuǎn)化成本時，政府會達成扶持穩(wěn)定策略。因此企業(yè)應(yīng)該充分發(fā)揮自身的主觀能動性，使科技成果的交易價值能得到最大程度的提升，進而創(chuàng)造出更多的社會效益，達成系統(tǒng)演化均衡。

結(jié)束語

本文運用演化博弈的方法對政府和企業(yè)在科技成果轉(zhuǎn)化過程中的博弈以及最終達成的演化穩(wěn)定策略進行了分析，并運用MATLAB 軟件進行了仿真驗證。研究表明：第一，政府對企業(yè)獎勵比例的增加，會延緩其達成均衡的時間，當獎勵比例增加到一定值時，政府可能會放棄扶持企業(yè)進行科技成果轉(zhuǎn)化。因此政府要綜合考慮平衡各方的利益，設(shè)置合理的企業(yè)獎勵比例，有效激勵企業(yè)選擇重視轉(zhuǎn)化策略。第二，政府獲得的社會效益分成比例越大，政府和企業(yè)獲得的收益也越多，二者在科技成果轉(zhuǎn)化過程中達成（扶持，重視）策略的意愿更強。第三，政府的扶持成本越高，其獲得的收益會越少，當扶持成本大于政府扶持時的收益，政府將放棄扶持企業(yè)進行科技成果轉(zhuǎn)化。第四，科技成果轉(zhuǎn)化后的商業(yè)化收益會給企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟收益，激勵其選擇重視轉(zhuǎn)化策略，從而縮短達成均衡的時間；但地方政府會受到雙重影響，一方面政府獲得的社會效益會增加，但同時獎勵支出也會增加。