企業自主創新的博弈分析

李士梅，潘宇瑤，吳　迪

(1.吉林大學 國有經濟研究中心，吉林 長春 130012；2.吉林省經濟信息中心，吉林 長春 130061)

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企業自主創新的博弈分析

李士梅1，潘宇瑤1，吳迪2

(1.吉林大學 國有經濟研究中心，吉林 長春 130012；2.吉林省經濟信息中心，吉林 長春 130061)

自主創新能夠驅動產業結構升級，推動一國經濟發展，其重要性毋庸置疑。對企業間自主創新的行為策略進行了博弈分析，結合我國國情建立了政府補貼的自主創新博弈模型。研究表明，如果政府在企業創新時給予一次性直接補貼或者階梯式補貼，后發優勢的等待博弈將轉化為搶先進入博弈，企業具有搶先創新的動機。因此，政府可以通過稅收、補貼等不同的政策組合激勵企業積極創新。

自主創新；終止博弈；搶先進入博弈；等待博弈；政府補貼

一、引　言

自主創新是相對于技術引進、模仿而言的一種創造活動[1]。隨著全球經濟的快速發展，自主創新能力強弱已經成為新一輪經濟發展的決定性力量。按照世界銀行的標準，我國已經進入“中等收入偏上”的發展階段。這既是我國由中等收入國家向中等發達國家邁進的重要戰略機遇期，也是矛盾突顯期：一方面，通過大規模引進國外的先進技術，后發優勢、低成本優勢極大地推動了我國經濟的迅速發展和產業結構優化升級；另一方面，長時間以來的“重技術引進、輕自主創新”，造成了許多大型成套設備和核心元器件依賴于進口。對國外關鍵技術的依賴弱化了我國企業的自主創新能力，也使得我國在國際產業分工中始終處于中低端位置。如何推動企業自主創新，實現核心技術的突破，加快從要素驅動轉向自主創新驅動，繞開“中等收入陷阱”，是現階段我國經濟發展必須面對的核心問題。在此背景下，我們對企業之間自主創新行為策略進行研究，對從政策上如何激勵和引導企業積極創新進行探討，具有重要的理論價值和現實意義。

二、我國自主創新現狀分析

近十幾年來，我國經濟總量不斷攀升，國家對于創新投入力度加大，企業創新投入主體地位穩固，自主創新機制建設取得了一定的成果，但同時也存在著一些問題，比如研發成果轉化率不高，自主研發動力不足，對外技術依賴性較強等。

(一)國家對于創新投入力度加大，國家核心競爭力和國際影響力顯著增強

2013年，我國R&D人員總量達到501.8萬人，居世界第一位；R&D經費投入11 846.6億元，比上年增長15%，R&D經費投入總量居世界第2位。R&D投入強度(R&D經費投入與國內生產總值之比)是衡量一國科技投入水平的重要指標，也能反映出一國在推動自主創新方面的努力。2013年，我國R&D經費投入強度比上年提高0.1個百分點，首次突破2%，達到2.08%，超過了歐盟28國1.96%的總體比例。我國R&D經費投入所占國內生產總值的比重逐年上升。

隨著政府對創新投入力度的加大，我國核心競爭力和國際影響力也在顯著增強。2013年全世界專利申請257萬件，我國以82.51萬件位居榜首，高科技產出占全球份額上升至24%。EI收錄的論文數量從2010年開始已經超過美國成為世界第一，SCI收錄的論文數量從2008年開始成為世界第二。

(二)企業逐漸成為R&D經費投入和R&D活動的執行主體

2013年，我國大中型工業企業中有研發機構的企業為1.7萬家，所占比重為26.3%；開展產學研合作的企業為0.6萬家，占比8.6%；來自企業的R&D經費為9 075.8億元，占全國經費總量的74.6%。從下表中可以看出，在我國自主創新活動中，企業執行社會研發支出的比重不斷提高。從2006年開始，我國R&D活動中企業執行社會研發支出所占比重已經超過了美國、德國、法國、英國、加拿大等發達國家。

表1　R&D活動中企業執行社會研發支出的比重及國際比較　%

數據來源：2001—2013年《中國科技統計年鑒》。

(三)自主研發動力不足，對外技術依賴性較強

雖然近十幾年來我國經濟總量不斷攀升，積累了一定的國民財富，但經濟增長仍然以投資驅動和貿易拉動為主，在一些主導產業的發展中，生產要素驅動路徑依賴嚴重，自主創新能力嚴重不足成為制約我國經濟發展的瓶頸。

基礎研究和應用研究是原始創新的基礎。一般來說，R&D總投入中基礎研究、應用研究以及試驗發展三者的合理比例是1∶1∶3。2013年，全國共投入R&D經費11 846.6億元，其中用于基礎研究的經費為555億元，應用研究經費為1 269.1億元，試驗發展經費為10 022.5億元，基礎研究、應用研究和試驗發展經費占R&D經費總量的比重分別為4.7%、10.7%和84.6%，基礎研究和應用研究的經費偏低。《2013中國企業500強發展報告》顯示，2013年，世界500強中92家中國內地企業的平均研發強度只有1.16%，與上年相比甚至還下降0.05個百分點；科技成果轉化率僅為10%左右，遠低于發達國家40%的水平。

三、國內外關于自主創新的研究綜述

國外關于創新理論的主流研究主要是使用技術創新的概念。對創新這個詞語最早出現在亞當·斯密(A.Smith)的《國民財富的性質和原因的研究》。而創新這一概念最早是由著名的經濟學家約瑟夫·熊彼特(Schumpeter，1912)在《經濟發展概論》中明確提出來的。伊諾思(Eons，1962)認為“技術創新是幾種行為綜合的結果，這些行為包括發明的選擇、資本投入保證、組織建立、制定計劃、招用工人和開辟市場等”，這是第一次關于技術創新的明確定義。到了20世紀七八十年代，有關創新的研究開始形成系統的理論。弗里曼(Freeman，1973)把“技術創新”提高到“創新”的主導地位。此外，國外學者從經濟增長、創新體系、技術轉移、企業創新戰略、政策制訂等視角對技術創新進行了系統深入的研究。

自主創新是我國在經濟發展中首先提出來的概念。相比較而言，自主創新更加強調自主性、原創性，也更加符合我國的現實情況。國家統計局給出的定義是：工業企業的自主創新活動是指企業開展的研究與試驗發展(簡稱R&D)活動。目前已有的研究成果多是以我國在現有經濟、技術條件下如何實現自主創新為研究方向，研究內容上主要包括自主創新的內涵、自主創新能力的評價、自主創新的動力機制等。

(一)對自主創新內涵的研究

在國內已有的研究中，浙江大學的陳勁教授(1994)是“自主創新”概念的最早提出者，他對從技術引進到自主創新的學習模式進行了研究，認為研究開發中的學習是自主創新過程中的主導學習模式[2]。楊德林、陳寶春(1997)對自主創新進行了明確論述，他們認為自主創新用于表征企業技術創新行為時是指企業的創新是依靠自身力量獨自研究開發、進行技術創新的活動。柳卸林(1997)、洪銀興(2010)強調自主創新是自主知識產權的創新。郭咸綱(2005)從自主創新的過程特征方面闡釋自主創新的內涵。王元(2005)從自主創新和市場的關系方面闡釋自主創新的內涵。萬君康(2000)、周寄中(2005)、毛蘊詩(2006)通過對模仿創新和自主創新關系的比較，界定自主創新的內涵。吳貴生等(2010)認為自主創新是在創新主體主導下的創新。學術界對于自主創新內涵的全面研究為我們系統深入地研究自主創新奠定了基礎。

(二)對企業自主創新能力的評價研究

我國學者對于企業自主創新能力的評價方法歸結起來主要包括以下幾種：

1.利用層次分析法對自主創新能力進行分析。鄭春東等(1999)運用層次分析法構造了包含6個一級指標、25個二級指標的企業創新能力評價指標體系。李向波等(2007)運用層次分析法建立了企業創新能力的評價指標體系，對企業自主創新能力進行評價研究[3]。層次分析法適用于復雜層次結構的多目標決策分析。其缺點是指標選取主觀因素很多，且靜態的評價指標在對企業技術創新的未來發展變化趨勢的預測和研究上表現乏力。

2.利用多元統計分析方法對自主創新能力進行分析。包括時間序列分析、方差分析、判別分析、邏輯回歸、主成分分析、因子分析、聚類分析和聯合分析等。欒大龍等(2007)、劉慧玲(2007)采用主成分分析方法、徐業茂等(2007)采用嶺回歸分析方法、楊宏進(1998)采用相關分析方法、唐德才等(2007)運用聚類分析方法對企業自主創新能力進行評價。多元統計分析方法的優點在于它所確定的指標相對客觀，具有較強的科學性。其缺點是對數據量的要求較大，數據分析只是反映了問題表面的數量規律。

3.利用數據包絡分析方法(DEA)對自主創新能力進行分析。數據包絡分析方法(DateEnvelopmentAnalysis，簡稱DEA)用來比較提供相似產出的產出單位之間的效率。張清輝(2011)對中國高技術產業內的17個行業的自主創新效率進行了評價，得出各行業自主創新的技術效率和規模效率[4]。何明祥和李冠(2002)、錢燕云(2004)、趙林峰(2007)、羅登躍(2009)、張仁壽(2012)等也應用了DEA對區域自主創新能力進行了評價。DEA分析方法的優點是以決策單元的輸入輸出權數為變量，不受指標量綱的限制；缺點是DEA方法屬于相對效率評價。

4.利用灰色理論對自主創新能力進行分析。龐慶華(2007)，徐道宣(2007)，王青云等(2004)，孔令丞等(2002)運用相關的灰色理論對企業創新能力進行評價。灰色理論適用于研究數據少、信息不確定性問題的研究。

除此以外，張莉等(2009)運用綜合評價指數法，易曉文(2003)、夏維力(2005)、馮岑明(2006)等運用神經網絡方法，李榮生(2011)利用微粒群算法，張目等(2010)運用粗糙集方法、胡海波(2013)運用熵值法，對自主創新能力進行了評價。

(三)對自主創新動力機制的研究

企業自主創新動力不足是制約企業自主創新的核心問題。孫冰(2007)認為企業自主創新的動力機制由外部動力要素(包括市場需求和市場競爭)和內部動力要素(包括企業利益、企業家精神和企業文化)構成。二者相互耦合，成為作用于企業自主創新動力的源泉[5]。陳繼初(2010)構建了基于未來市場需求的政策—需求預測型自主創新動力新模式，認為企業家創新精神、政府政策引導力是推進企業自主創新的關鍵因素[6]。袁澤沛等(2002)、張小蒂等(2001)認為，企業技術創新投入不足，缺乏創新的沖動是企業自主創新動力不足的根源。

從以上的綜述可以看出，我國學者對于自主創新的研究具有多角度、多方法、跨學科的特點，且越來越注重實證研究。但是自主創新活動對于企業來說是一種有風險的活動，企業是否要進行自主創新取決于企業是否具有主動創新的愿望，取決于其在創新中的利益權衡及行為選擇。單純的數據分析只是反映了問題表面的數量規律，無法體現企業創新行為主體之間的相互作用。基于此，我們以博弈論為工具，研究企業在進行自主創新時的行為策略。

四、企業自主創新的博弈分析

一般來說，在沒有政府干預的條件下，大企業和小企業的自主創新博弈往往會表現為“智豬博弈”，即規模較小的企業由于資金、人才的制約，會選擇等待策略，通過模仿和“搭便車”行為從中分享一部分利益。本文略過規模不等的企業，主要研究規模相差不多的企業之間進行自主創新時的行為策略。

(一)簡單的終止博弈模型

在自主創新博弈中，在每個時間點，每個企業都可以選擇是否將新產品推向市場，在剩余的博弈中是使用目前已經開發的新技術，還是繼續投資于研發，以獲得更好的技術。k(t)為每個企業在時間t的單位研發成本；RM(t1)為領導者在時間t1創新時所獲得的單位時間壟斷利潤。R1(t1，t2)和R2(t1，t2)是博弈達到均衡時領導者和跟隨者各自單位時間雙寡頭壟斷利潤。

根據霍柏和格魯伯的模型，領導者和跟隨者的相應收益分別為[8]：

其中t1≤t2。如果t1=t2，則有R1(t1，t2)=R2(t1，t2)。對于這個終止博弈可以找出了它的完美子博弈均衡結果。

(二)自主創新的終止博弈分析

首先考慮圖1所示的搶先進入博弈。假設L曲線是單峰曲線，我們設定一個點T，為曲線L和曲線F之間的第一個交點，

圖1　搶先進入博弈

圖2　具有后發優勢的等待博弈

霍柏和格魯伯的分析是基于沒有政府干預的情況下兩個企業在面臨競爭時做出的策略選擇，但是這個模型并不能完全適用于我國國情。由于我國正處于發展中階段，相關制度并不完善，知識產權保護力度不夠，新技術、新產品一經推出會迅速出現模仿和“搭便車”的現象，這不僅會使率先創新的企業積極性受到嚴重打擊，而且降低了率先創新者研發收益，使其無法獲得創新帶來的全部壟斷利潤，有的企業收益甚至不能抵償其研發投資。長此以往，企業自主創新的積極性會降低，整個社會創新能力將會萎縮。基于此，政府除了完善相關制度建設外，還應該在政策工具上進行適度調節，以激勵企業積極創新。

(三)政府補貼的博弈模型

政府可以采取多種政策工具引導創新。在各項政策中，政府補貼是最直接、最有效也是各國政府最為普遍采用的一種政策工具。我們將政府補貼分為兩種，一種是預先規劃將要補貼的產業，給予一次性的直接補貼；第二種是對已經投入一定金額的研發企業分階段給予階梯式的補貼。

1.加進一次性政府補貼的博弈模型分析

我們將霍柏和格魯伯的模型加進政府補貼G，則率先創新的領導者的收益將有所改變：

其中，G為常數，且G>0。

圖3　加進一次性政府補貼的博弈

2.階梯式政府補貼的博弈模型分析

政府補貼雖然可以提高社會福利，但是如果政府只是一次性給予補貼的話，隨著R&D的繼續，固定的或者一次性的融資扶持也可能無法支持企業繼續R&D，而使企業在資金遇到嚴重困難時選擇中止退出。

我們將霍柏和格魯伯的模型加進兩階段的政府補貼GT1和GT2，兩個企業的收益分別為：

其中，GT1和GT2為常數，GT1>0和GT2>0。

圖4　階梯式政府補貼的博弈

圖5　最小合理政府補貼模型

L曲線的斜率為

即：

根據模型分析，如果政府給予企業大于Gmin的R&D補貼，企業會選擇搶先進入，因為預先設置的補貼節省了R&D資金，提高了率先創新者的收益。另外，由于企業和政府之間存在信息不對稱，政府只能通過對項目申請書、組建項目組成員情況、前期準備工作及所投入創新的資金等信息來判斷企業自主創新的情況。這樣就存在著一個問題，即有些企業可能會通過釋放虛假信號，試圖獲得高額的R&D補貼。所以政府提供階梯式補貼，跟進企業創新的過程，分期適時補貼而非研發前期一次性補貼可以有效抑制研發企業在申請創新補貼中的尋租行為。

五、結　論

通過以上對企業自主創新的博弈分析看出，政府適時的補貼可以誘導企業率先創新。因此政府可以通過稅收優惠、財政補貼、貸款援助以及開辟直接融資渠道等不同的政策組合，對中小企業科技創新提供穩定的R&D資金支持，通過改變率先創新企業的R&D收益，引導更多的企業投入到自主創新的行列中來[9]，最大限度地發揮政府的引導和推動作用，加速國家創新體系的建立和完善。

[1] 李士梅，程宇. “再工業化”背景下國有裝備制造企業轉型的難點與對策[J]. 東北師大學報：哲學社會科學版，2014(6)：264-266.

[2] 陳勁.從技術引進到自主創新的學習模式[J].科研管理，1994(2)：32-34.

[3] 李向波，李叔濤.基于創新過程的企業技術創新能力評價研究[J].中國軟科學，2007(2)：139-142.

[4] 張清輝，等.基于DEA的中國高技術產業自主創新效率評價[J].科技管理研究，2011(10)：9-13.

[5] 孫冰.企業自主創新動力機制及相關對策研究[J].商業經濟與管理，2007(2)：43-47.

[6] 陳繼初.企業自主創新動力新模式研究[J].求索，2010(5)：75-77

[7] [法]弗登博格，梯若爾.博弈論[M].姚洋校，黃濤，等，譯.北京：中國人民大學出版社，2010.

[8]HeidrunC.Hoppe，UlrichLehmann-Grube.Innovationtiminggames：ageneralframeworkwithapplications[J].JournalofEconomicTheory，2005(121)：30-50.

[9] 李春艷，劉曉靜，高瑞靜.關于產業創新政策一些問題的探討[J].東北師大學報：哲學社會科學版，2014(6)：1-5.

GameAnalysisofEnterprises’IndependentInnovation

LIShi-mei1，PANYu-yao1，WUDi2

(1.State-ownedEconomyForum，JilinUniversity，Changchun130012，China；2.JilinEconomicInformationCenter，Changchun130061，China)

Thereisnodoubtthatindependentinnovationcandrivetheupgradingoftheindustrialstructureandpromotetheeconomicdevelopmentofacountry.HeidrunC.HoppeandUlrichLehmann-Grube`smodelwasintroducedandtheindependentinnovationbehaviorstrategyofenterpriseswasanalyzedinthispaper.Onthebasisoftheabove，themodelwasimprovedandtheindependentinnovationgamemodelwithgovernmentsubsidywasestablished.Researchshowsthatthedynamicnatureswitchesfromawaitinggamewithasecond-moveradvantagetoapreemptiongameasthegovernmentgiveone-offgovernmentsubsidyormulti-stepgovernmentsubsidy，andtheenterprisehasapreemptiveinnovationmotivation.Therefore，thegovernmentshouldprovidetargetedincentivesthroughdifferentpolicies，suchastaxation，grantandsoon，topromotefirmstoinnovatepositively.

IndependentInnovation；SimpleTimingGames；PreemptionGames；WaitingGames；GovernmentSubsidy

[DOI]10.16164/j.cnki.22-1062/c.2015.06.016

2015-06-15

國家社會科學基金項目(15BJY072)；教育部人文社會科學重點研究基地重大項目(13JJD790013)；吉林省科技發展計劃項目(20120605)。

李士梅(1963-)，女，遼寧遼中人，吉林大學國有經濟研究中心教授，博士生導師；潘宇瑤(1975-)，女，黑龍江嫩江人，吉林大學經濟學院博士研究生，佳木斯大學經濟與管理學院講師；吳迪(1981-)，女，吉林長春人，吉林省經濟信息中心助理研究員。

F271

A

1001-6201(2015)06-0087-06

[責任編輯：秦衛波]