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資源型產業集群演化機理研究
——基于利益主體間演化博弈和仿真視角

2016-08-06 07:12:18傅沂楊修進
中南大學學報(社會科學版) 2016年1期
關鍵詞:企業

傅沂,楊修進

(中南大學商學院,湖南長沙,410083)

資源型產業集群演化機理研究
——基于利益主體間演化博弈和仿真視角

傅沂,楊修進

(中南大學商學院,湖南長沙,410083)

作為我國欠發達地區經濟發展與轉型的重要支撐,資源型產業集群發揮著越來越重要的作用。因此,把握資源型產業集群演化機理,探索利益主體間行為選擇的影響因素,對于這些區域的經濟轉型和可持續發展具有重要意義。基于此,利用演化博弈模型,構建地方政府與企業群體策略互動的支付矩陣,借助其互動過程的演化模型,揭示政府監管程度與企業對待違規態度間的成本、收益交互影響機制,并借助數值仿真演示不同參數變化對演化趨勢的影響。研究顯示,地方政府監管成本過高與激勵不足、企業不違規時自身收益較低以及政府補貼方式不健全等因素是演化穩定策略偏離高效率的重要原因。

資源型產業集群;地方政府;企業群體;演化博弈;數值仿真

一、引言

資源型產業集群作為一個由路徑依賴性質主導同時又不斷受到外部沖擊影響的復雜系統,其轉型和演化發展并非單純源于集群自身的主動建構。在多數情況下,則是由外部沖擊使然[1],諸如資源枯竭、結構同化和環境污染等。因此,在這樣的背景下,從地方政府和企業群體互動博弈的角度,探究資源型產業集群的演化機理就顯得更加有意義。

目前,對資源型產業集群演化機理的研究主要是從組織生態學、風險規避、競爭優勢、動力機制等角度展開。羅福周通過對榆林市種群進行動態模型分析,指出生態化轉型是其集群演化的發展方向[2]。江岸基于產業生態化的視角,系統地探究了甘肅省資源型產業可持續發展模式,并給出了石油化工、煤電化工、有色金屬等資源型產業系統的生態化設計思路[3]。向秋蘭基于產業集群與產業生態化的耦合性特征,探究了資源型產業可持續發展和演化轉型模式,并提出了循環產業集群這一新型組織形式[4]。王發明利用邏輯斯蒂(logistic)模型探討了資源型產業集群發展演化中的風險,并指出突破資源型產業集群衰退的唯一途徑就是加大技術創新和生態化轉型[5]。于洋、龍小寧則從風險規避和突破制度約束的角度指出集群演化的發展方向是發展循環經濟、低碳經濟[6-7]。楊偉民、Silas Tora通過比較國內外資源型產業集群的競爭優勢,多角度、全方位且基于不同區域的視角闡述了資源型產業集群競爭優勢的動態演變路徑[8-9]。Richard Ambrosini認為集群演化的根本特征就是加強集群內的知識分享及縱向、橫向聯系,并指出其競爭力的根源來自于持續的學習、協調系統的建立和管理機制的創新[10-11]。Guerrieri通過提出“集體效率”的概念,認識到外部經濟和共同行動決定著集群的競爭力,集群的合作、集群的網絡關系都會對集群的發展演化產生影響[12]。陳升、李兆洋利用多元線性回歸模型對資源型產業集群競爭力進行了實證研究,得出共享性資源的差異是導致產業集群競爭力差異的重要原因[13]。王曄、王孝斌分別從集群演化的培育路徑、組織形態和復雜性等角度分析了集群創新的演化機理,并指出突破“路徑依賴”的核心因素是培育龍頭企業,加強制度和政策性引導[14-15]。Hausmann和Klinger認為集群演化動力取決于集群內產品相近度和產業相互關聯度[16]。Long 和Zhang在其研究基礎上指出集群內企業間的相互信任以及互相提供商業信貸、抵押或擔保更有助于集群良性演化的形成[17]。Krugman、Beaudry和 Swarm分別從“規模遞增收益”角度和復雜科學中的自組織理論探討了產業集群動力機制,彌補了傳統經濟學在解釋產業集群動態演化過程中的不足[18-19]。徐敏燕等結合國內發展先例,從行為機制、組織環境變遷等角度剖析了資源型產業集群集聚行為、競合行為和創新行為的演化,并運用博弈模型探討了演化動力方向[20-21]。劉明廣、李高揚運用演化博弈模型探討了產業集群的演化規律、內在動力機制及轉型路 徑[22]。由以上綜述可以看出,當前對集群演化機理的研究還較為單一,主要集中在集群風險、動力因素、演變路徑等角度上。雖然演化博弈在資源型集群動力機制的研究中已有一定應用,但還沒有廣泛應用到資源型集群演化問題的研究中來,尤其是較少從利益主體互動的視角來構建演化博弈模型,分析集群的演化問題。因此,作為對現有研究方式的補充,本文通過構建企業群體和地方政府互動行為的演化博弈模型,并結合MATLAB仿真技術,力圖對資源型產業集群演化機理的影響因素與變化趨勢進行更深入地研究。

二、利益主體間演化博弈模型的構建與分析

(一) 模型構建

在資源型產業集群演化的過程中,出于對地區可持續發展與環保的考慮,地方政府一般會結合本區域資源型產業集群發展的現狀,給予企業一定的補貼,并要求其進行技術升級,大力發展循環經濟、低碳經濟,并積極吸納當地勞動力就業。作為集群演化的動力之一,不同規模企業之間的博弈對集群演化發揮著舉足輕重的作用。但由于企業群體錯綜復雜、大小不一,資源型產業集群演化主要還是依靠企業與政府間博弈推動的。由于小微企業話語權較弱,本文著重從政府與規模企業博弈的視角進行探討,其博弈主要包括兩個部分:第一,地方政府基于地區經濟發展的考慮;第二,地方政府官員對于自身政績與利益的追求。基于上述認識,本研究對模型構建提出如下基本假設:

假設 1:選取地方政府和企業群體作為博弈方,地方政府首先做出決策,選擇對集群演化過程中企業行為進行努力監管或不努力監管。企業通過分析政府行為或通過尋租來判斷其努力監管與否的概率,選擇違規或不違規。

假設 2:博弈雙方理性不均等。政府以個體形式參與,雖不能掌握企業群體的全部信息,但可根據有限信息做出合理決策,接近完全理性。而企業群體較大,在找到其最優策略之前,需要通過不斷地模仿、學習、調整,具有有限理性。

假設3:R1為企業違規時政府的經濟收益;r1為企業違規時自身的經濟收益;R2為企業不違規時政府的經濟收益;r2企業不違規時自身的經濟收益;R3為政府努力監管時,企業選擇不違規所帶來的資源、環境與社會收益;r3為企業不違規所得到的聲譽、品牌收益;R4為政府努力監管時,企業違規給政府帶來的罰金以及后期潛在收益;M為企業違規處罰成本;R5為政府不努力監管時,部分企業行賄所帶來的政府尋租收益;?為企業違規時,地方政府玩忽職守被有關部門發現并予以懲處的概率;N為處罰損失;Q為地方政府公信力損失;C1為政府努力監管時,付出的物力、財力、人力成本;c1為企業不違規比對違規短期所多付出的成本。

假設 4:地方政府針對集群演化采取努力監管的概率為x,不努力監管的概率為1-x;企業群體中對集群演化違規的概率為y,不違規的概率為1-y。

基于以上假設,可構建如表1所示的地方政府與企業群體之間非對稱演化博弈模型。

(二) 演化穩定策略分析

在地方政府和企業群體多次重復博弈中,博弈雙方會依據過去的博弈規則、經驗,不斷模仿、學習并調整自己的策略,最終達到演化穩定均衡。

表1 地方政府與企業群體的博弈支付矩陣

由表1可得,政府選擇努力監管時收益為:

政府選擇不努力監管時收益為:

地方政府的收益期望為:

政府的復制動態方程為:

對企業群體而言,選擇違規時的收益為:

選擇不違規時的收益為:

企業群體的期望收益為:

企業群體的復制動態方程為:

y是唯一的演化穩定策略,即當較多的企業選擇違規時,地方政府努力監管也收效甚微;當 x>x*時,G′(0)<0,G′(1)>0恒成立,因此0*2= y是唯一的演化穩定策略,即企業群體紛紛選擇向不違規方向演化,與地方政府的努力監管相互呼應,逐步達到帕累托最優。

以上兩個復制動態方程可清晰地顯示出地方政府和企業群體對資源型產業集群演化態度的動態變化趨勢。式(1)表示僅當x=0,1或時,政府選擇真實性承諾的概率是穩定的;式(2)表示僅當y=0,1或者x*=(r1+c1-r2-r3)/M時,企業群體中選擇違規的概率是穩定的。基于上述分析可得地方政府與企業群體對產業集群演化可能的博弈均衡點有5個,分別為:(0, 0)、(1, 0)、(0, 1)、(1, 1)、(x*, y*),見表2。

表2 局部均衡處a11,a12,a21,a22具體取值

其中K和L的具體表達式為:

很顯然在(x*, y*)處,a11+a22為0,不滿足ESS條件,因此(x*, y*)不是演化穩定策略。在參數的變化過程中,ESS只能是(0, 0)、(0, 1)、(1, 0)、(1, 1)中的某個或某些點,該系統平衡點的局部穩定性具體分析如下:時,即地方政府不努力監管小于努力監管預期收益,企業選擇違規小于其選擇不違規預期收益時,雅克比矩陣的穩定性見表3。時,即政府選擇不努力監管大于其選擇努力監管預期收益,企業選擇違規小于其選擇不違規預期收益時,雅克比矩陣的穩定性見表4。

時,即政府選擇不努力監管大于其選擇努力監管的預期收益,企業選擇違規大于其選擇不違規的預期收益時,雅克比矩陣的穩定性見表5。時,即政府選擇不努力監管小于其選擇努力監管的預期收益,企業選擇違規大于其選擇不違規的預期收益時,雅克比矩陣的穩定性見表6。

表3  C1+ R5-R3<0,r1+c1-r2-r3-M<0時的穩定性分析

表4  C1+ R5-R3>0,r1+ c1-r2-r3<0時的穩定性分析

表5  C1+R5-R4-?N-Q>0,r1+ c1-r2-r3>0時的穩定性分析

表6  C1+R5-R4-?N-Q<0,r1+c1-r2-r3-M>0時的穩定性分析

5. 當R3<C1+R5<R4+?N+Q,r2+r3<r1+c1<r2+r3+M時,即當企業不違規,地方政府不努力監管大于其努力監管的預期收益;當企業違規,地方政府不努力監管小于其努力監管的預期收益;當地方政府不努力監管,企業違規大于其不違規的預期收益;當政府努力監管,企業違規小于其不違規的預期收益。當滿足這兩個條件時時,雅克比矩陣的穩定性見表7。

表7  R 3 < C1+R5<R4+?N+Q,r2+r3<r1+c1<r2+r3+M 時的穩定性分析

通過以上分析可知,在資源型產業集群演化發展的過程中,地方政府與企業群體演化博弈的穩定均衡點在不同情況下是不唯一的。在滿足表3、表4、表5、表6任一個的條件下,ESS唯一且各不相同(注:表3、表4、表5、表6均是在不影響ESS存在的條件下,兩種表達式的整合,在下文的仿真中將給出具體表達);在表7的條件下,沒有演化穩定策略,均為鞍點。下面我們將借助于 MATLAB仿真圖形對于上面所出現的情況一一給予仿真,以便得到更清晰的分析結果。

三、資源型產業集群演化博弈模型仿真

本文使用MATLAB R2012b作為數值仿真工具,橫軸表示時間t,范圍為0~10;縱軸表示地方政府努力監管和企業群體違規對待資源型產業集群演化的概率,范圍為 0~1。按照博弈仿真要求,相關參數初始值設置如下:R1=10,R2=15,R3=12,R4=6,R5=4,r1=8,r2=6,r3=5,C1=8,c1=3, N?=3,M=2,Q=3,x=0.6,y=0.4。在討論不同條件時,本文會相應地對部分參數進行變化,其他參數保持不變。按照上文表3到表7的順序,討論情況共分為以下五種。

(一) 當 C1+R5-R3<0, r1+c1-r2-r3-M<0時系統仿真分析

1. 當C1+R5-R3<0,r1+c1-r2-r3<0時,設定參數C1=8,R3=13,R5=4,r1=8,r2=7,r3=5,c1=3,仿真圖形見圖1。

圖1 系統仿真圖

2. 當C1+R5-R3<0,r2+r3<r1+c1<r2+r3+M時,設定參數C1=8,R3=13,R5=4,r1=8,r2=5,r3=5,c1=3,M=2,仿真圖形見圖2。

由表 3和圖 1、圖 2,可清晰地看出只要滿足C1+R5-R3<0的條件,無論r1+c1-r2-r3<0還是r2+r3<r1+c1<r2+r3+M,該系統均存在唯一的ESS(1, 0),即地方政府偏向于努力監管,企業群體傾向于不違規。在上述兩個表達式參數的設定過程中,只要使R3增大、 r2增大或R3增大、 r2減小即可。通過比較上述兩個仿真圖,可發現圖1所示的企業群體選擇不違規的變化速率比圖2更快。因此,只要企業不違規時的自身經濟收益2r在現有值的基礎上能夠增加,那么地方政府與企業群體對待資源型產業集群演化的穩定策略將實現。

圖2 系統仿真圖

(二) 當C1+R5-R3>0, r1+c1-r2-r3<0時系統仿真分析

1. 當QNRRCR+?+<+<4513,3211rrcr--+<0時,設定參數C1=9,R3=12,R5=4,R4=6, ?N=4,Q=4,r1=8,r2=7,r3=5,c1=3,仿真圖形見圖3。

圖3 系統仿真圖

2. 當C1+R5>R4+?N+Q,r1+c1-r2-r3<0時,設定參數C1=9,R5=4,R4=6,?N=3,Q=3,r1=8,r2=7,r3=5,c1=3,仿真圖形見圖4。

由表4和圖3、圖4,我們可清晰地看出只要滿足r1+c1-r2-r3<0的條件,無論R3<C1+R5<R4+?N+Q還是C1+R5>R4+?N+Q,該系統均存在唯一的ESS(0, 0),即地方政府偏向于不努力監管,企業群體傾向于不違規。通過比較上述兩個仿真圖,可發現圖4所示的地方政府選擇不違規的變化速率比圖3稍快一些,企業群體的選擇策略整體上較為平穩。在上述兩個表達式參數的設定過程中,均涉及C1增大、r2增大。即地方政府之所以傾向于不努力監管,一方面企業不違規時自身經濟收益較高,地方政府斷定企業群體不會鋌而走險;另一方面是由于監督成本太高或者說對政府官員的激勵不足。

圖4 系統仿真圖

(三) 當C1+R5-R4-?N-Q>0, r1+c1-r2-r3>0時系統仿真分析

1. 當C1+R5>R4+?N+Q,r2+r3<r1+c1<r2+ r3+M 時,設定參數C1=9,R5=4,R4=6,?N=3,Q=3,r1=8,r2=5,r3=4,c1=3,M=3,仿真圖形見圖5。

2. 當C1+R5>R4+?N+Q,r1+c1>r2+r3+M時,設定參數C1=9,R5=4,R4=6, ?N=3,Q=3,r1=9,r2=6,r3=5,c1=4,M=1,仿真圖形見圖6。

圖5 系統仿真圖

圖6 系統仿真圖

由表5和圖5、圖6,我們可清晰地看出只要滿足C1+R5-R4-?N-Q>0的條件,無論r2+r3<r1+c1<r2+r3+M還是r1+c1>r2+r3+M,該系統均存在唯一的ESS(0, 1),即地方政府偏向于不努力監管,企業群體傾向于違規,而且兩條曲線的變化速率整體上較為平穩,差別不大。在上述兩個表達式參數的設定過程中,均涉及C1增大,即地方政府不努力監管的重要原因是由于監管成本太高。同時,可以看到由于企業群體不違規時自身收益 r2,r3不斷降低,即便懲罰成本M增大,企業仍然會冒險違規;如果違規時自身的經濟收益r1增加,企業不違規比對違規短期所多付出的成本c1增加時,即便懲罰成本M減小,企業也更傾向于違規。

(四) 當C1+R5-R4-?N-Q<0, r1+c1-r2-r3-M>0時系統仿真分析

1. 當C1+R5<R3,r1+c1>r2+r3+M時,設定參數C1=7,R5=4,R3=12,r1=9,r2=6,r3=5,c1=4,M=1仿真圖形見圖7。

2.當R3<C1+R5<R4+?N+Q,r1+c1>r2+r3+M時,設定參數C1=9,R5=4,R3=12,R4=6,? N=4,Q=4,r1=9,r2=6,r3=5,c1=4,M=1仿真圖形見圖8。

圖7 系統仿真圖

圖8 系統仿真圖

由表6和圖7、圖8,我們可清晰地看出只要滿足r1+c1-r2-r3-M>0的條件,無論C1+R5<R3還是R3<C1+R5<R4+?N+Q,該系統均存在唯一的ESS(1, 1),即地方政府偏向于努力監管,企業群體傾向于違規。通過比較圖7、圖8,可以發現在圖7中,由于監督成本C1降低,政府選擇努力監管的欲望更強烈,因此地方政府選擇努力監管的變化速率與圖8相比更快。但由于企業群體違規時的自身收益r1增加,企業不違規比對違規短期所多付出的成本c1增加,導致企業獲利空間不斷受到壓縮,即便處罰成本 M降低,企業群體還是更傾向于違規,并使演化穩定策略逐漸偏離高效率。

(五) 當 R5<C1+R5<R4+N?+Q, r2+r3<r1+c1<r2+r3+M時系統仿真分析

當參數表達式滿足上述條件時,設定參數C1=9,R5=4,R3=12,R4=6, N?=4,Q=4,r1=8,r2=6,r3=5,c1=4,M=3仿真圖形見圖9。

圖9 系統仿真圖

由表 7和圖 9,我們可清晰地看出只要滿足R3<C1+R5<R4+?N+Q,r2+r3<r1+c1<r2+r3+M時,該系統均不存在ESS。地方政府在努力監管和不努力監管之間搖擺不定,企業群體也會隨著地方政府監管程度的變化靈活應對,且兩者策略選擇比率整體上呈此消彼長的狀態,始終無法穩定。

通過上文對ESS的仿真分析,可以得出:(1)企業不違規時的自身經濟收益r2對于企業群體策略選擇影響較大。當r2較小時,即便懲罰成本M過大,企業依然更傾向于違規,當面臨政府努力監管的可信度較高時,企業群體選擇向不違規策略演化的趨勢也較小,但是當r2增大時,企業群體迅速向不違規方向演化,逐漸實現帕累托最優;當r2較大時,地方政府之所以選擇不努力監管,除了斷定企業在現有狀態下利潤豐厚、沒有違規意愿之外,監管成本C1較大也是重要原因,一方面是由于地方政府財力不足無法實現有效監管,另一方面是由于雙重監督機制(地方政府對企業的監管、有關部門對地方政府的監管)不健全且有效監管的激勵不足;(2)當地方政府傾向于不努力監管時,由于企業群體不違規時自身收益r2,r3不斷降低,因此即便懲罰成本M減小,企業仍然會選擇違規;(3)當政府監管成本 C1降低或者是其對努力監管的激勵增加時,地方政府更加傾向于努力監管,但是由于政策對企業不違規的補貼不足,導致c1較大,r2,r3較小,企業還是更傾向于違規策略,從而使得演化穩定策略也偏離高效率。

四、結語

由于內部大量固定的行動模式,資源型產業集群具有相對較高的成熟度和較強的結構慣性,具有強路徑依賴性和明顯的鎖定效應。以往的研究大多是運用靜態分析方法分析其難以突破路徑依賴的成因,然而隨著資源型產業集群結構風險的不斷涌現,其演化機理需要進行動態研究。本文從地方政府和企業群體演化博弈和仿真的角度出發,探究雙方策略選取的影響因素,對資源型產業集群演化機理的研究進行了有效的補充。通過分析相關主體策略選取的利益得失,可較清楚地看到演化穩定策略難以實現高效率即資源型產業集群難以實現可持續發展的原因。本文研究表明:地方政府監管成本太高、雙重監督機制不健全、對監管的激勵不足是地方政府選擇不努力監管的重要原因。對于處于被動地位的企業群體而言,其行為策略的選取與地方政府的財政補貼、努力監管概率以及自身違規與否的收益差距相關,對企業違規的懲罰力度并不是影響其策略選擇的重要因素。因此,要想使資源型產業集群實現路徑突破,盡早擺脫路徑依賴的鎖定狀態,在資源型產業集群演化的利益主體博弈中實現高效率,不僅需要地方政府調控布局,還需要企業群體積極配合。

具體來看,地方政府主要應該做好以下幾方面的工作:(1)重新優化企業的補貼措施,拓寬扶持渠道,增加企業不違規收益,并做好基礎設施服務,提升服務水平,降低企業交易成本;(2)重塑地方政府形象,注重區域長期利益。企業主要應該做好以下幾方面的工作:(1)加強與政府相關部門的合作,積極利用好政府補貼政策,進行結構調整、技術改造與產品升級;(2)加強與集群內其他企業的合作,實現資源共享。總體來說,只要政府和企業之間能夠實現良性互動,資源型產業集群路徑依賴的“鎖定”必將被打破,從而實現經濟新常態背景下欠發達地區經濟的可持續發展。

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[編輯: 譚曉萍]

Research on the mechanism of evolution of resource-based industrial cluster: Based on evolutionary game theory and the simulation among the interest subjects

FU Yi, YANG Xiujin
(School of Business, Central South University, Changsha 410083, China)

As an effective form of regional economic development, resource-based industrial cluster continues to show its superiority and plasticity around the world. Therefore, for the healthy development of the resource type industry and ecological transformation, it is of essential importance to grasp the mechanism of the evolution of resource-based industrial cluster, and to explore the impact factors of interest subject's behavior choice. Based on this, the present essay adopts the evolutionary game model to construct payment matrix of strategic interaction between the government and enterprise group, resorts to the interaction process of evolution model to disclose the cost, income interaction mechanism between the degree of the government supervision and the attitude with which the enterprise treats defaults,and finally demonstrates the influence of various parameters on the evolution trend with the help of numerical simulation. Findings reveal that major reasons that strategy for evolution equilibrium deviates from optimal efficiency lie in the excessive high cost of the local governments' supervision, lack of motivation, the enterprises' low revenue in non-violation, the unsound government subsidy, and so on.

resource-based industrial cluster; local government; enterprise group; evolutionary game theory; numerical simulation

F062.9

A

1672-3104(2016)01-0106-08

2015-05-07;

2015-12-08

湖南省社科基金“演化經濟學視角下制度變遷的路徑依賴研究”(09YBB412);湖南省軟科學項目“長株潭兩型社會建設中產業升級的路徑依賴及超越研究”(2009ZK3192)

傅沂(1978-),男,湖北襄陽人,博士,中南大學商學院經濟學副教授,主要研究方向:演化經濟學,產業經濟學,區域經濟學;楊修進(1991-),男,山東棗莊人,中南大學商學院碩士研究生,主要研究方向:產業集群

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