不確定環境下行業內合作研發最優分配策略研究

摘要：文章考慮研發過程中存在因技術風險導致研發失敗的不確定性，研究了不確定環境下如何通過現實中常用利益分配策略的優選防范行業內合作研發中的道德風險，激勵合作伙伴提高研發投入，促進合作研發成功。研究表明，技術風險較大或市場收益率較低時，行業內合作研發宜采用比例分配策略；技術風險較小或市場收益率較高時，則宜結合其它條件選擇分配策略。

關鍵詞：技術風險；行業內合作研發；分配策略

一、 引言

當今企業為了在激勵競爭中保持優勢而不斷開發新產品，研發過程中存在大量不確定性，技術風險是其中主要因素，對企業研發投資策略產生很大影響。為了分擔研發成本和技術風險，越來越多的企業傾向于與行業內競爭對手結成研發聯盟共同開發新產品。但合作中存在著聯盟成員少投入甚至不投入的道德風險，如何防范道德風險成為行業內研發聯盟急需解決的關鍵問題。

國內外學者對不確定環境下的行業內研發聯盟成員投資策略進行了研究，如：Miyagiwa等研究了技術風險導致研發所需時間不確定時，企業為獲得專利展開競爭的合作研發投資策略。Hauenschild則研究了合作研發項目存在不確定性時，投入和成果溢出對企業研發投入的影響。但以上研究沒有涉及到如何通過利益分配策略的優選防范道德風險，增加成員研發投入。黃波等研究了存在技術風險條件下，通過現實中常用的利益分配方式優選防范研發外包中的雙邊道德風險。孟衛東等找出了技術風險環境下的并行研發聯盟的最優分配策略，防范成員道德風險。范波在文獻的基礎上進一步考慮研發競爭存在相持收益，研究了相應的最優分配策略。但現實中，企業與行業內競爭對手結成研發聯盟的主要目的是為了分擔研發成本和技術風險，因此，行業內研發聯盟通常是將研發資源集中在一起進行合作研發，較少采用并行研發的合作模式。

基于此，本文考慮研發存在技術風險導致研發失敗的不確定性，建立行業內合作研發（集中研發模式）博弈模型，研究聯盟成員在現實中兩種常用利益分配策略（平均分配和比例分配）下的投資策略，探索行業內合作研發最優利用分配策略，激勵在自利行為驅使下自愿降低投機行為，增加研發投入，促進合作研發成功。

二、 問題描述與模型建立

1. 問題描述。市場上4家企業計劃開發同一新產品，但企業都沒有絕對實力進行獨立研發，因此，企業兩兩結成研發聯盟進行合作研發，并與對方展開競爭。由于兩個聯盟開發的是同一種新產品，因此，當雙方的新產品價值相同時（即研發競爭形成“相持狀態”），雙方會在生產、營銷和售后服務等方面展開更為激烈的競爭，從而損失掉部分市場收益，平分剩下的市場收益。為了防范合作中的道德風險，合作雙方對利益分配策略進行優選。

聯盟可選擇的分配策略有平均分配和比例分配兩種。平均分配下，聯盟不計成員研發投入量，均分市場收益。比例分配下，聯盟按成員研發投入的比例分享市場收益。平均分配簡單易行，容易誘發成員的投機意愿，導致研發投入減少及競爭失敗。比例分配下的成員收益與其研發投入成正比，有利于避免投機行為，但該策略須精確算出成員研發投入量，而研發投入中科研人員等智力資源的價值很難精確算出，因此實施難度較大。

兩種分配策略均各有優劣，本文研究不同技術風險及市場收益環境下，成員在兩種分配策略下的研發投資策略，找出行業內合作研發最優利益分配策略，以此激勵成員在自利行為驅使下減少投機行為，增加研發投入。

2. 模型建立。市場上兩個聯盟（以i表示，i=1，2）為開發同一種新產品展開研發競爭，每個聯盟均有兩個成員（以k表示，k=1，2），成員將雙方研發資源集中到一起進行研發。成員的最大研發投入均為c，即，實際投入Iik≤c。成員有三種投入策略，分別為：0，c/2，c，則聯盟的投入策略集為：{（0，0），（c/2，0），（c/2，c/2），（c，0），（c，c/2），（c，c）}。聯盟因技術風險導致研發失敗的概率均為p（0≤p<1，失敗概率相互獨立），則聯盟成功概率為p=1-p。

聯盟研發投入量及研發成功與否決定了新產品價值Vi（i=1，2），即Vi=f（Ii1+Ii2，p），且f（0，p）=0，研發失敗時，Vi=0。新產品價值決定了聯盟間競爭結果，新產品價值大的聯盟競爭獲勝，得到全部市場收益m，價值小的聯盟競爭失敗，收益為零；新產品價值相等且不為零時，研發競爭形成相持狀態，雙方收益均為s，0

三、 模型分析

命M=ppm+p2s，可得研發聯盟間的收益矩陣如表1所示。

由表1可以看出，行業內研發聯盟競爭沒有純戰略納什均衡，只有混合戰略納什均衡。命成員投入0、c/2和c的概率分別為p1、p2和p3，可得兩種分配策略下聯盟內收益矩陣分別如表2和表3所示。

其中：r11=0，r13=r31=r22=（1-p）{m[p（p2+p3）2+p21+2p1（p2+p3）]+（1-p）s（p22+2p1p3）}，r12=r21=（1-p）[（1-p）p1（p1m+2p2s）+pm]，r23=r32=（1-p）[m+p3（1-p）（2p2s-p3m）]，r33=（1-p）[p23（1-p）（s-m）+m]。

1. 平均分配下的成員投資策略。由表2可知，行業內研發聯盟采取平均分配時，成員三種投資策略概率p1、p2和p3均衡解應滿足：

p1r11/2+p2r21/2+p3r31/2=p1（r12-c）/2+p2（r22-c）/2+p3（r32-c）/2（1）

p1r11/2+p2r21/2+p3r31/2=p1r13/2-c+p2r23/2-c+p3r33/2-c（2）

p1+p2+p3=1（3）

由（1）、（2）、（3）式可以看出，平均分配下行業內研發聯盟成員投資策略與c，m，s，p有關。分別取m/c，s，p的不同值，得到成員投資策略變化規律如圖1所示。

結論1：平均分配策略下，技術風險p及相持收益s不變時，隨著市場收益率m/c的增大，p3逐漸增大，p2逐漸減小，p1基本不變；市場收益率m/c和相持收益s不變時，隨著技術風險p的逐漸增大，p3逐漸減小，p2逐漸增大，p1基本不變；技術風險p和市場收益率m/c不變時，隨著s的逐漸減小，p3逐漸減小，p2逐漸增大。

結論1表明，平均分配策略下，研發聯盟不僅存在著技術風險和研發成功但競爭失敗或處于相持狀態而損失投資的風險，還存在成員搭便車的道德風險。市場收益率較低時，成員規避上述風險的意愿更為強烈，隨著市場收益率的增大，加大研發投入贏得市場收益的意愿逐漸大于規避風險的意愿，表現為p3增大，p2減小。市場收益率m/c和相持收益s不變時，隨著技術風險增大，成員期望收益變小，規避風險的意愿逐步增強，表現為p2增大，p3減小。技術風險和市場收益率不變時，隨著相持收益s的逐漸減小，成員期望收益變小，規避風險的意愿逐步增強，表現為p3逐漸減小，p2逐漸增大。

2. 比例分配下的成員投資策略。由表3可知，研發聯盟采取比例分配時，成員三種投資策略的概率p1、p2和p3的均衡解應滿足：

p1（r12/2-c）+p2（r22-c）/2+p3（2r32-3c）/6=0（4）

p1（r13-c）+p2（2r23/3-c）+p3（r33/2-c）=0（5）

p1+p2+p3=1（6）

由（4）、（5）、（6）式可以看出，比例分配下行業內研發聯盟成員投資策略與c，m，s，p有關。分別取m/c，s，p的不同值，可得成員投資策略變化規律如圖2所示。

結論2：比例分配下，技術風險p及相持收益s不變時，隨著市場收益率m/c的逐漸增大，p3逐漸增大，p2逐漸減小，p1基本不變；市場收益率m/c和相持收益s不變時，隨著技術風險p的逐漸增大，p3、p1逐漸減小，p2逐漸增大；技術風險p和市場收益率m/c不變時，隨著相持收益s的逐漸減小，p3逐漸減小，p2逐漸增大。

結論2表明，比例分配下，行業內研發聯盟存在著技術風險和研發成功但競爭失敗或處于相持狀態而損失投資的風險。市場收益率較低時，成員期望收益較低，成員規避風險的意愿更強；隨著市場收益率變大，期望收益增大，成員增大研發投入贏得市場收益的意愿逐漸大于規避風險的意愿，表現為p3增大，p2減小。市場收益率m/c和s不變時，隨著技術風險逐漸增大，成員期望收益變小，規避風險的意愿增強，但同時，聯盟研發成功但競爭失敗或處于相持狀態而損失投資的風險又逐步減小，加之比例分配下，成員不投入就沒有收益，因此成員為了減少損失并獲得合理的收益，傾向于適量投入，表現為p2增大，p3、p1減小。技術風險和市場收益率不變時，隨著相持收益s逐漸減小，成員期望收益變小，規避風險的意愿逐步增強，表現為p3逐漸減小，p2逐漸增大。

3. 分配策略對成員投資策略的影響。兩種分配策略下行業內研發聯盟成員期望投入如圖3所示（參數s=m/6，p=0.1）。

結論3：比例分配下的行業內研發聯盟成員期望投入始終大于平均分配，但兩者的差值隨市場收益率的增大而逐漸減小。

結論3表明，平均分配策略下，聯盟成員即使不投入資源也能平分收益，投機風險較大，損害了聯盟成員的投入積極性。比例分配下，成員增大研發投入不僅可以幫助聯盟贏得競爭，還可增大分配比例，獲得更多收益。因此市場收益率較低時，比例分配下聯盟成員的期望投入要高于平均分配。市場收益率較高時，聯盟贏得競爭所獲得的期望收益遠遠大于搭便車的投機收益，因此聯盟成員即使在平均分配下也自覺放棄投機，使得兩種分配策略下的期望投入趨近于一致。因此，考慮到比例分配的實施難度，甚至可能導致一定成本，行業內研發聯盟在市場收益率較大時，可結合其它條件選擇適宜的分配策略。

4. 技術風險對聯盟成員投資策略的影響。技術風險對聯盟成員期望投入的影響如圖4所示（參數s=m/6）。

結論4：平均分配下，技術風險越大，成員期望投入越少；比例分配下，市場收益率較低時，技術風險越大，成員期望投入越小，市場收益率較高時，技術風險越大，成員期望投入越大。

結論4表明，平均分配下，技術風險會降低成員研發投入，主要由于平均分配下，聯盟存在技術風險、研發成功但競爭失敗或處于相持狀態而損失投資的風險、以及道德風險，其中道德風險極大損害了成員的投資積極性，因此技術風險增大，成員規避風險的意愿越大，投入越小。比例分配下，成員增大研發投入不但可以幫助聯盟贏得競爭，還能增大分配比例，增強了成員的投資積極性，但市場收益率較低時，成員規避風險的意愿更大，因此隨著技術風險增大，成員投入越小；當市場收益率較高時，成員獲得市場收益的意愿越大，且技術風險的增大會降低聯盟研發成功但競爭失敗或處于相持狀態而損失投資的風險，因此，成員在高額市場收益的誘惑下會隨著技術風險的增大而增加研發投入。

四、 結論

本文研究了不確定環境下，行業內研發聯盟成員在平均分配和比例分配下的投資策略。研究表明：比例分配下的成員研發投入高于平均分配，且兩者的差值會隨著市場收益率的增大而減少，隨著技術風險的增大而增大，因此，技術風險較高時，行業內研發聯盟宜采用比例分配策略，市場收益率較高時，則可結合其它條件選擇適宜分配策略。

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參考文獻：

1. Whalley A. E. Optimal RD investment for a risk-averse entrepreneur. Journal of Economic Dynamics and Control，2011，35（4）:413-429.

2. 黃波，孟衛東，李宇雨等.不確定環境下研發聯盟成員投資激勵機制研究.管理工程學報，2010，24（4）:58-65.

3. 李東紅.企業聯盟研發：風險與防范.中國軟科學， 2002，（10）:47-50.

4. Silipo D. B. Incentives and forms of coop- eration in research and development. Research in Economics，2008，62（2）:101-119.

5. Miyagiwa K， Ohno Y. Uncertainty， Spillov- ers， and Cooperative RD. International Journal of Industrial Organization，2002，20（6）:855-876.

6. Hauenschild N. On the role of input and output spillovers when RD projects are risky. International Journal of Industrial Organization， 2003，21（8）:1065-1089.

7. 黃波，孟衛東，李宇雨.基于雙邊激勵的產學研合作最優利益分配方式.管理科學學報，2011，14（7）:31-42.

8. 孟衛東，黃波，李宇雨.基于技術風險的并行研發聯盟成員投資策略研究.軟科學，2008，22（6）:88-92.

9. 范波.基于技術風險的并行研發聯盟合作伙伴投資策略研究.技術經濟，2010，29（4）:12-16.

基金項目：國家社會科學基金重點項目（項目號：08AJ Y028）；高等學校博士學科點專項科研基金項目（項目號：200806110003）。

作者簡介：孟衛東，重慶大學經濟與工商管理學院教授、博士生導師；范波，重慶師范大學經濟與管理學院講師，重慶大學經濟與工商管理學院博士后。

收稿日期：2012-02-04。