產業集群集成創新動態演化研究

■ 陳　娜　石　磊　張春萍　高雪巖（、大連交通大學經濟管理學院遼寧大連　608　、大連大學經濟管理學院　遼寧大連　66）

產業集群集成創新動態演化研究

■ 陳娜1石磊2張春萍1高雪巖1（1、大連交通大學經濟管理學院遼寧大連1160282、大連大學經濟管理學院遼寧大連116622）

對于任何博弈方來說，合作收益與合作所需成本之間的變化情況決定著博弈結果，博弈方選擇合作戰略的比例應根據對方來判定，相互了解對方的合作收益及合作成本。本文考慮集成創新四個要素對產業集群創新的影響，引入兩個企業非對稱合作演化博弈模型，并對其進化穩定策略進行分析。利用模型分析遼寧企業境外投資規則的自發演化，發現動態博弈不僅與初始狀態有關，還要根據其產業集群集成要素變化判斷，同時要關注政府政策、國際政治、經濟變化等方面。

產業集群集成創新動態演化境外投資

“創新”一詞在“十三五”規劃的《建議》中正式被提出來，創新能夠推動經濟快速發展，堅持發展創新理念成為了我國經濟發展的核心思想。產業集群集成創新是企業間創新合作的一種集成模式，將集群內多個企業的不同優勢要素通過有機集成，能夠有效提高產業集群的核心競爭力以及區域競爭優勢。如今大部分學者都將焦點放在集成創新概念以及理論的研究中，而忽略了如何實現集成創新。集成創新并非是各創新要素的簡單累積，因此本文在對集成創新要素分析的基礎上，研究產業集群內部創新主體之間的動態演化博弈過程，以遼寧省企業境外投資為例將理論和實現機制相結合驗證模型的有效性，并為產業集群企業在“走出去”過程中的集成創新模式提供參考建議。

表1　產業集群內企業間集成創新的動態博弈模型

表2　演化博弈的平衡點及其穩定性

產業集群集成創新要素分析

（一）技術集成

所謂技術集成（CARLSSON B，1991）是指各個企業將具有不同功能，或是獨立個體的技術進行有效的資源整合。技術集成有兩種方式：一種是企業內部的技術集成，另一種是企業間的技術集成。前者主要是將不同部門的技術相互協調、有機整合，做到企業內部技術及時溝通，保證供應鏈上下游間信息對稱。后者則是每個企業都有技術優勢，將這些技術優勢進行集成，對于集成的技術若適應企業的發展則被廣泛應用，成為產業集群在生產過程中的主要技術來源，但對于那些不經常用的技術集成則將被短暫的遺忘。無論是內部集成還是外部集成，其都是將獨立單一的成熟技術進行集成，同時在集成過程中不斷地反饋、改進和完善，使其達到最佳的集成效果。

（二）組織集成

傳統的組織框架是不同部門看問題的角度不同，注重個人觀點，部門或企業間針對于同一項目目的性不同，不同目的所采用的過程方式也就不同，難以達到共同的目標。組織集成創新（官建成等，2002）是一種基于創新條件下進行的組織集成方式，它注重不同部門或企業間的有效溝通，合理分工，產生共同觀點目標，并采用統一技術實現目標。組織集成可以保證信息流動快速準確，避免造成由于信息失真或延誤而造成的損失，可以靈活應對動態性市場，擁有較強的柔性。

（三）知識集成

所謂知識集成（BATHEL H et al，2004）是指在產業集群內部能夠將不同企業的知識進行集成，將知識的融合從量變轉為質變。知識能夠通過選擇性的結合產生新的知識體系，應用于技術、戰略等方面。知識集成可以分為兩大類：首先從知識是否存在的角度可以分為現有知識的集成和創造出世界原本不存在的一種知識；其次是知識是否能夠進行分類集成可以分為分類知識集成和散漫知識集成。總之不論是采用哪種方式最終都會產生新知識，通過知識集成達到知識創新的目的。

（四）戰略集成

戰略集成創新（鄭貴斌等，2009）是前面所述的技術集成、組織集成、知識集成的綜合體。戰略集成是企業集成的核心部分，戰略是發展企業的手段，一個好的戰略規劃能夠提升企業利潤。產業集群的戰略可以將不同企業的戰略互相取舍、共同協調、統一發展，集成新型戰略來滿足市場需求。由原來的單一要素驅動轉變成整體的戰略集成創新驅動方式，加快企業間的文化、組織、技術方面的交流合作和發展。

產業集群集成創新具有復雜性和多變性，其影響因素除了以上四個方面還包括內外部環境變化等。這些影響因素都會影響產業集群集成創新能力實現過程，企業也會因這些影響因素的時時變化做出相應決策。如何讓產業集群在集成創新過程中達到穩定平衡的合作關系，本文通過對集群內企業之間集成創新合作進行動態演化博弈分析，找出最終的穩定狀態點，從而促進產業集群集成創新能力的實現。

產業集群集成創新博弈模型構建

面對復雜的社會經濟環境和決策問題時，人們會存在很大的理性局限，至少會有一部分博弈方不會采用完全理性博弈的均衡策略。這就需要動態博弈中的進化穩定策略不斷地進行調整和改進，通過試錯找出更好的策略。這種策略不僅是均衡策略，而且還對于那些少量偏離的擾動具有穩健性。因此，本文選用動態演化博弈的方法，用進化穩定的策略找出合作雙方之間存在的最優合作方式。

（一）基本要素

在博弈論的過程中，最基本的要素包括：參與人、行動以及支付三個方面。假設在產業集群中，兩兩企業間合作的概率是完全相等的，可以將模型簡化為兩個企業之間的動態博弈。同時，兩個企業之間的合作方式是一種長期的利益關系。因為在短期內企業可能難以完成支付，那么理性經濟人會選擇不參與合作，不符合本文所建立的模型，所以排除此種情況。

參與人：博弈中有兩個博弈主體，通過選擇適合自己的行動來使效用水平最大化。在本模型中假設產業集群中有兩個企業A與企業B，兩家企業獨立經營，相互不對稱。

行動：是指在信息透明的情況下，參與人在某一點的決策。在本模型中有｛合作，不合作｝的行動集合。所謂合作，就是企業A與企業B共同創新；不合作是指一方選擇合作，另一方選擇不合作，或者雙方都選擇不合作三種情況。

支付：是指參與人在特定的行動組合下所期望得到的效用水平。

（二）基本假設

假設1：企業A與企業B是不完全理性的。不完全理性包括可能是理性，也可能是非完全理性兩個方面。所謂非完全理性是指企業在最初可能不能夠制定合作創新的最優決策，因此這個決策是非完全理性的，對于合作中的均衡博弈點也是不穩定的，它會隨著企業的變化而變化。

假設2：企業做出的決策，相互之間無影響，同時在時間以及信息獲取上相互一致，即完全信息博弈。

假設3：政府不參與管制。

假設4：π1代表企業A與企業B都參與合作時的正常收益；當一方選擇合作，另一方選擇不合作時，設合作方收益為R1，不合作方收益為R2；π2代表企業A與企業B都不參與合作時的正常收益。

假設5：C1代表企業A與B參與合作時的研發創新成本；C2代表企業A與B不參與合作時研發創新成本。

假設6：設A企業選擇合作策略的比例為x，則A企業選擇不合作策略比例為1-x（0≤x≤1）；同理，B企業選擇合作策略比例為y，則B企業選擇不合作的策略比例為1-y（0≤y≤1），由于相互競爭造成的損失最大，所以R1-C1＞π2-C2，R1-C1＞π2-C2。

由以上六個假設條件可以得到企業A與企業B的支付矩陣，如表1所示。

（三）模型建立

根據以上假設所形成的博弈支付矩陣得到：

企業A選擇創新合作戰略時所獲得的收益為：

企業A選擇不合作戰略時所獲得的收益為：

因此，A企業對于兩種戰略所獲得的平均收益為：

同理，可以得到企業B選擇合作戰略時所獲得的收益為：

企業B選擇不合作戰略時所獲得的收益為：

因此，B企業對于兩種戰略所獲得的平均收益為：

由此可得復制動態方程為：

=0，可以得到A企業和B企業間非對稱創新合作博弈動態系統可能有5個平衡點：0（0，0），N1（1，1），N2（0，1），N3（1，0），N4（x*，y*）

根據Friedman提出的方法，由雅克比矩陣局部穩定性分析法得出企業 A與企業B經過長期反復博弈而成為一種演化穩定策略（ESS）。通過以上計算，根據式（1）和式（2）可以得到該系統的雅可比矩陣如下：

根據式（1）、（2）、（3）得出：

將上述算出的5個可能平衡點帶入雅可比矩陣中，微分方程（1）和（2）可由矩陣J的行列式det（J）與跡tr（J）的符號決定，用平面動力系統局部穩定性的方法來進行判斷，當某一平衡點滿足tr（J）＜0并且det（J）＞0，此時該點可以判定為滿足局部穩定狀態。

此時O（0，0），N1（1，1），N2（0，1），N3（1，0），N4（x*，y*）五個點對應的矩陣分別為：

由上述矩陣分析可知，五個點的行列式和運動軌跡如表2所示。

通過表2做出博弈演化軌跡圖，如圖1所示，從圖中可以清楚的看清企業A與企業B之間的動態演化博弈，了解其動態演化的過程。隨著兩個企業之間的不斷發展，合作行為形成一種長期并存趨勢，圖1中呈現出企業穩定的平衡點，即O（0，0）和N1（1，1）。在長期不斷演化的過程中，呈現兩種運動趨勢，即一種是企業A與企業B之間經過多次反復的動態博弈，不斷趨向于右上方N1（1，1），這表示企業A，B相互合作，共同創新研發；還有一種是曲線向左下方O（0，0）靠近，在靠近平衡點附近穩定下來，O點表明企業A與B不愿意互相合作，不接受合作創新的決策。通過圖1的演化軌跡圖分析可以清晰地找出合作策略點和非合作策略點，產業集群內各利益相關企業應該盡量規避不合作的戰略決策，結合動態演化博弈圖的趨勢走向及時適當地改變戰略措施以促進企業間創新合作，從而實現產業集群的集成創新能力。

實證分析

遼寧省作為東北唯一沿海地區，積極響應國家“一帶一路”和堅持“走出去”的發展戰略，努力建立對外開放新格局。近年來隨著遼寧省裝備制造業、電力、建筑建材等產業優勢帶動出口，已形成了遼寧企業境外投資的產業集群特性。截止到2015年遼寧省對外直接投資174家企業，投資額為29.9億美元，其年平均增長率大于40%，其非金融類對外直接投資額占全國第六位。

圖1　博弈演化軌跡圖

圖2　遼寧企業境外投資額

但同時對于知識獲取，戰略調整包括技術創新、組織創新等方面都受到多種因素的影響，如各國之間的政治關系、不同的經濟制度等。如圖2所示，1991-2007年遼寧企業對外投資額在不斷的小幅度波動，原因就在于遼寧企業并未詳細了解境外投資對象的相關信息、政策以及戰略應用等方面信息，導致其境外投資額不穩定呈現波浪狀。

在C部分這一區域，遼寧企業選擇合作的比例比臨界值大，博弈收斂于N1（1，1）點，此時是系統穩定性策略，遼寧企業采用集成的方式，企業間相互合作，共同進行境外投資，放棄獨立對外投資而引起的相互之間的競爭。如圖2所示，從2008年開始遼寧企業境外投資額開始飛速增長，直到2015年我國“一帶一路”戰略構想的逐步落實推動了遼寧境外投資企業間的相互合作，帶動其他產業對外投資，從而增加了境外投資額，加速對外經濟貿易和國際相關經濟體的共同發展。

結論

通過對遼寧企業境外投資動態演化博弈分析，可以得出以下結論：首先，動態博弈不僅與初始狀態有關，還要根據其產業集群集成要素變化判斷，同時要關注政府政策，國際政治，經濟變化等方面。其次，對于任何博弈方來說，合作收益與合作所需成本之間的變化情況決定博弈結果。最后，博弈方選擇合作戰略的比例要根據對方來判定，相互關心對方的合作收益及合作成本，產業集群企業之間集成創新合作要從長遠的角度來考慮，建立長期穩定的發展戰略。

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遼寧省社會科學規劃基金重點項目“‘一帶一路’戰略下遼寧企業境外投資集成創新路徑及對策研究”（批準號L15AJY002）；遼寧省社會科學界聯合會2015年度遼寧經濟社會發展立項課題“低碳經濟視角下遼寧臨港產業集群協同創新研究”（批準號 2015lslktzijjx-09）

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