技術創新投資決策研究綜述

陳長彬 劉霞輝 張博

摘要：技術創新是企業根據市場需求，研制新技術，開發新產品，最終實現商業化獲利的一系列活動，它是企業提升核心競爭力的來源，但是技術和市場不確定性使得企業難以有效地做出技術創新投資決策。通過整理有關技術創新投資決策的國內外文獻，從技術創新的涵義、技術創新投資決策的特點、方法以及基于期權博弈的技術創新投資決策幾個方面，對目前的研究進行歸納和評述，并提出發展展望。

Abstract： Technological innovation is a series of activities for enterprises to develop new technologies and new products according to market demand， and finally realize the business profit. Technological innovation is the source of promoting the core competitiveness， but uncertainty in technology and market make it difficult for enterprise to make effective investment decisions on technological innovation. In accordance with the domestic and foreign literatures on technological innovation investment decision， the research status is summarized and reviewed from the connotation of technological innovation， the characteristics and methods of technological innovation investment decision， and the investment decision based on Option Game. Finally， the future prospect is proposed.

關鍵詞：技術創新;投資決策;實物期權;博弈

Key words： technological innovation;investment decision;real option;game theory

中圖分類號：F283? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）36-0289-05

1? 技術創新的涵義

美籍奧地利經濟學家熊彼特（1912）在《經濟發展理論》一書中提出創新這一概念[1]，即通過重新組合生產要素，建立一個新的生產函數并引入到生產體系的活動中。創新可以分為五種類型：生產新產品;引入新的生產方法;開辟新市場;獲得新原材料或半制成品的供給來源;采用新的組織方式。他將創新定義為企業家職能，創新是由追求剩余價值的具有企業家精神的企業完成，其創新目的在于獲取企業潛在的超額利潤，這賦予了創新的經濟學含義。

盡管熊彼得首次提出創新理論，列出創新的一些具體表現形式，但卻沒有直接對技術創新給出嚴格定義。國外學者多年來雖對此定義有不同的見解，但都強調技術創新的最終目的是技術的商業應用和新產品的市場成功。例如，C. Freeman（1982）認為技術創新是新產品或新服務、新過程或新系統等內在技術的首次商業性轉化[2];P. Stoneman（1989）定義技術創新是開發技術，將之輸入到生產系統中，最后通過銷售創造利潤的完整過程[3];美國國家科學基金會把技術創新定義為將新的或改進的產品或服務引入市場，同時將技術模仿和技術改進也包含在技術創新范圍內。而目前最受國內外學者廣泛認可的是美國國會圖書館研究部給出的定義，技術創新是一個從產生新產品或新工藝的設想到市場應用的完整過程，即新概念產生、研究、開發、商業化生產到擴散這樣一系列過程。在國內，林毅夫（2003）和傅家驥（1998）分別從經濟學角度和企業角度定義技術創新[4-5]。國務院將技術創新定義為企業應用創新的知識和新技術、新工藝，采用新的生產方式和經營管理模式，提高產品質量，并開發生產新的產品，提供新的服務，占據市場并實現市場價值。綜上所述，技術創新是企業生產經營的綜合過程，其本質在于企業家將技術開發成果轉化為生產力，在市場中實現這一成果的商品化，從而獲得市場利潤。

對于技術創新的分類，根據技術創新的內容，可以分為產品或服務創新、過程創新和組織創新;根據技術的來源主體，可以分為三種：自主創新、模仿創新和合作創新，其技術分別來自企業內部，外部企業和共同體;根據創新的程度，可以分為漸進型創新和激進型創新，前者指對現有技術進行漸進性的、連續的非質變改變和提升，后者指具有重大突破的技術對現有技術帶來沖擊，引起產業結構或市場競爭格局的變化[6]（Koberg和Detienne，2003）。

2? 技術創新投資決策的特點

2.1 技術創新和投資決策的基本特點

技術創新主要有高風險和高收益并存、外部性兩個特點。在整個技術創新過程中存在財務風險、技術風險及市場風險等諸多風險，但一旦技術創新成功，會使企業獲得競爭優勢和在市場競爭中占據主導位置，從而帶來更大收益。由于技術創新存在一定的擴散性，市場中的其他企業會競相模仿技術創新成果或者自主開發技術，大大削弱企業競爭優勢。

大多數投資決策具有以下三點特性。第一，成本不可逆性。投資的初始成本至少部分是沉沒的，當投資失敗時不能完全收回初始資本。企業技術創新投資成本包括研發過程中的人力成本和設備成本，研發成功后的市場商業化成本等。第二，投資回報不確定性。投資者當前不能確切知道也不能完全控制未來的投資收益，投資收益由外部經濟環境變量決定。技術創新投資回報的不確定性主要表現在技術不確定性和市場不確定性。前者指技術創新研發過程的成功或失敗。后者指技術商業化過程中的未來市場需求狀況。第三，投資時機的選擇性。投資者可以推遲行動來獲得未來更多的信息，從而減少投資決策的不確定性，增加盈利可能性。技術創新可以讓企業通過比較等待的價值和等待過程中利潤的流失來決定立刻投資或者等待觀望，以此選擇更好的市場條件執行創新。

2.2 技術創新投資決策的期權博弈性

2.2.1 技術創新投資決策的期權性

基于技術創新和投資決策的以上特性，尤其是投資回報的不確定性和投資者可以依據環境變化在投資時機、規模、策略等方面進行調整，趨利避害，增加價值，技術創新投資行為與金融期權投資行為有著相似之處，具有期權特征，是一種實物期權。期權是一種特殊的合約協議，它賦予持有人在未來某一特定日期或一段時間內，以固定價格購進或售出一種資產的權利，而非義務。而實物期權，作為金融期權的衍生物，最早由Myers（1977）提出，他將企業的投資機會看作公司增長期權，認為可以運用金融期權定價方法來評估投資項目價值[7]。實物期權的基本含義是以實物投資為標的資產，以預定的成本（即執行價格）在預定的時間（即期權有效期）內采取諸如延遲、擴張、收縮和放棄等行動的一種權利，而非義務[8]（Copeland等人，2001）。

實物期權在技術創新項目中表現為，它將技術創新投資給企業帶來的機會看成是一種權利，投資者有權利在現在或將來支付一定的投資成本，得到一個投資項目，投資者不僅在當前可以決定是否投資技術，而且在技術完成后，仍有權根據實際情況做出決策，即未來決策權。未來不確定性越大，投資價值向上增長的潛能越大，投資者既可以獲得增長潛能，又可以通過潛在的實物期權減少不確定性，避免損失，從而使該期權越有價值。技術創新投資的實物期權來源如表1所示。

2.2.2 技術創新投資決策的博弈性

一方面，實物期權具有非獨占性和先占性，即它可能被多個競爭者共享，搶先執行實物期權可獲得先發制人效應;另一方面，技術創新具有擴散性，擴散效應會削弱技術創新領導者的壟斷地位。因此企業進行技術創新投資決策時必須考慮競爭對手的反應，面臨等待獲得期權價值還是搶先進入獲得先行者優勢的矛盾。例如，市場中存在多家具備自主創新能力的企業，他們之間會在研發或市場化階段展開競爭，搶先創新企業會得到戰略主動權，結果投資等待期權價值消失。模仿創新也是如此，領導企業和跟隨企業都必須考慮雙方行為。

綜上所述，企業在進行技術創新項目的投資決策時既要考慮期權價值又要考慮競爭對手策略行為，要全面分析技術創新決策的不確定性、不可逆性和競爭性，從而選擇合適的投資時機，所以將實物期權理論與博弈論相結合，運用實物期權博弈方法分析競爭環境下企業技術創新投資決策已經成為研究前沿。

3? 技術創新投資決策的方法

結合國內外文獻，可以大致將企業投資決策方法分為三個階段，第一階段是傳統的投資決策分析方法，包括現金流折現、決策樹和蒙特卡洛模擬法;第二階段是一般實物期權方法，以布萊克-斯科爾斯的期權定價理論和米勒提出實物期權為基礎形成;第三階段是戰略實物期權方法，將博弈論運用到實物期權中。

3.1 傳統投資決策方法

傳統投資決策方法建立在兩個假設上：第一，不考慮投資沉沒成本;第二，投資不能延遲，所有投資都按照確定的時刻必然發生，不存在中間時刻因為內外部環境變化而做出投資改變;第三，投資決策者可以預測未來現金流。傳統投資方法總結如表2所示。

Hayes和Garvin[10]認為傳統投資決策技術會使管理者目光短淺，低估不確定性價值和減少投資具有潛力的長期項目。當出現不確定性時，通過CAPM或者APT模型調整風險，提高折現率，使項目價值變低，而技術創新投資的特性之一就是包含大量不確定性，包括技術、市場、財務和管理等，難以準確評估這些不確定的未來現金流。另一方面，投資傳統投資方法認為企業只能根據當前信息決定是否投資，不能在未來根據有價值的信息臨時再做選擇，只承認有形的項目成本和利潤，即不具備靈活性，而技術創新往往在短期內現金流量凈現值為負，長期可能給公司帶來增長，且管理者在技術創新各個階段具有能動作用。因此將傳統投資方法運用于技術創新投資決策時，會出現上述缺陷，造成低估技術創新投資項目價值和投資不足現象。

3.2 一般實物期權方法

一般實物期權方法建立在投資不可逆、投資不確定和企業具備靈活決策的能力的前提下，來評估項目投資價值。不確定性越大，期權價值就越大，項目投資價值越大，這種價值取決于企業的決策柔性。De Toni和Tonchia（2005）提出兩種柔性，運營柔性和戰略柔性，運營柔性包括設計、采購、配送、營銷、服務等整個過程中的操作層面柔性，如產量柔性、擴張柔性;戰略柔性指公司層面上的重點或有競爭力的業務變化[11]。從而產生運營實物期權和戰略實物期權[12]（Noe和Parker，2005）。前者指管理層在應對市場機會或威脅時可在運營管理方面做出積極應對的靈活權利，后者指投資的潛在機會，一旦執行，會增加獲得競爭優勢的可能性。

實物期權理論經常被用于研發和技術投資領域進行探討[13-16]（Lint和Pennings， 2000; Weeds， 2002; Gunther McGrath and Nerkar， 2004;Wu和Yen， 2007;Blazenko和Pavlov， 2010）。技術創新項目的總價值一般公式：

TV= NPV+OPV? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

TV表示技術創新項目的總價值;NPV表示技術創新項目的凈現值，可通過傳統凈現值法求得;OPV表示技術創新項目的實物期權價值，可通過實物期權定價方法求得。實物期權方法來源于金融期權定價理論，金融期權的價值取決于執行價格、市場價格、期限、利率、波動率等變量，所以在計算技術創新項目實物期權價值時需要找出對應的變量，對應變量如表3所示。

Dixit和Pindyck（1994）在《不確定條件下的投資》著作中詳細論述了等待期權對投資決策的影響，投資準則是在不存在競爭的條件下，若立即投資收益大于資本支出與等待的機會成本之和，企業執行投資，等待期權具有延緩企業投資的作用[17]。此外，投資項目包含其他形式的實物期權，這些實物期權的價值都會影響企業投資決策。

3.3 戰略實物期權方法

一般實物期權方法為評估投資項目的不確定性價值提供了工具，彌補了傳統投資方法的缺陷。但是它未將競爭因素考慮在內，僅僅從單個企業角度出發追求在不確定條件下項目總價值最大化。實物期權較金融期權而言最大區別在于實物期權的非獨占性和先占性，應用期權定價理論在實物投資領域存在投資的非排他性問題，也即競爭問題。對于技術創新項目，競爭體現在企業在相似的技術創新投資項目中的領導者和追隨者的角色競爭與新替代技術對原技術的影響。競爭會降低創新投資等待期權的價值，新替代技術的出現會縮短技術創新生命周期，從而對項目決策和總價值產生影響，而實物期權理論沒有考慮到這點。因此將一般實物期權理論和博弈論相結合形成的期權博弈方法恰能解決上述問題。

期權博弈理論源于Smets（1991），他提出不確定條件下的對稱雙頭模型[18]，而后Dixit 和 Pindyck（1994）對其歸納[17]，考慮了完全競爭條件下兩個企業對投資決策戰略時機選擇，結果是作為領導者和追隨者角色的序列均衡。Huisman和Kort（1999）再次總結不確定條件下的對稱雙頭模型，引入最優投資時間，提供分析投資決策閾值的框架[19]。應用實物期權博弈方法，將技術創新項目總價值表示為：

TV=NPV+OPV-G? ? ? ? ? ? ? ? （2）

TV表示技術創新項目的總價值;NPV表示技術創新項目未來凈現值;OPV表示不確定性因素產生的技術創新項目實物期權價值;G表示博弈競爭對項目價值的影響，競爭降低項目總價值，例如在不完全競爭市場中，兩個技術創新企業同時執行實物期權使得經濟租金由一個企業獨享變為兩企業共享;領先者執行實物期權使得追隨者等待投資實物期權價值減少，而領先者的經濟租金也因追隨者的存在而相應減少。期權博弈方法一般流程包括設定投資決策假設與變量、數量描述項目投資不確定因素、估價項目凈現值與實物期權、分析市場結構、博弈與科學決策。

綜上所述，期權博弈方法從動態角度出發，描述實際投資的真實情況，既考慮經營決策柔性，又考慮市場、競爭對手等外部因素的影響，使投資決策者在未來根據變化趨利避害。

4? 基于期權博弈的技術創新投資決策的研究現狀

近十年來，國內外學者們主要就技術創新不確定性、技術創新成本、技術創新多階段等方面運用期權博弈模型對技術創新投資決策進行研究。

在技術創新不確定方面，Alvarez和Stenbacka（2001）運用實物期權方法尋找多階段的技術創新項目最優臨界值，現有或將來技術的實物期權價值會隨著市場不確定性的增加而增加[20]。Dias和Teixeira（2004）使用期權博弈方法，考慮研發產品價格不確定性，列出技術戰略聯盟的合作區間、聯盟可能性和聯盟價值的表達式[21]。Smit和Trigeorgis（2006）考察市場、技術、信息、競爭等因素對企業技術投資戰略的影響，分析技術創新企業在不確定性下使用期權博弈方法來選擇單個競爭或者戰略聯盟的兩種方式[22]。李強等（2009）在考慮技術和市場不確定性基礎上研究實物期權的技術創新非效率投資行為[23]。曹國華和彭仲達（2009）分別研究了成本不確定和技術不確定條件下技術創新投資時點問題[24-25]。Antonio等人（2012）通過對來自歐盟的多個國家的科技企業實證研究后，運用實物期權理論提出技術創新理論的一個模型，他們認為實物期權定價方法會提高產品或過程的技術創新水平，且會隨著不確定性水平的提高而提高[26]。李岱和岳意定（2013），黃生權和周游（2013）都基于期權博弈理論，引入風險函數，企業在信息不對稱條件下，選擇最佳技術創新戰略投資時機介于傳統的馬歇爾臨界點和完全壟斷條件下的期權臨界點之間[27-28]。

在技術創新成本方面，Pawlina和Kort（2001）分析企業投資成本差異對投資決策的影響和投資成本差異與企業價值的關系[29]。夏暉和曾勇（2005）指出在不完全競爭下，技術創新成功所需時間和投資成本差異是影響企業間均衡條件的主要因素[30]。楊勇和達慶利（2005）認為當先動優勢不大時，兩家成本不對稱程度較小的企業會同時投資;當先動優勢較大時，低成本企業將先投資成為領先者;當企業成本不對稱程度較大時，企業將序列執行投資期權[31]。譚英雙等人（2011）在不對稱雙頭壟斷期權博弈模型基礎上，擴展利潤流現值和沉沒投資成本為梯形模糊數的情形，構建了模糊環境下領導者和追隨者的投資價值和臨界值的模糊表達式[32]。Blazenko等人（2012）運用實物期權定價方法評估新興企業技術創新，由于影子期權和研發成本的存在，技術研發對高增長企業吸引力較低增長企業大[33]。

在技術創新的多階段方面，何佳和曾勇（2003）考察兩代未來創新，以假定技術進步狀態服從幾何布朗運動為基礎，得出現有創新和未來創新均出現情況下企業投資時機的概率模型[34]。Smit和Trigeorgis（2006）運用期權博弈理論構建技術創新戰略決策模型，就單階段和多階段企業運用不同策略所得到的收益進行探討[22]。Pendharkar（2009）應用期權方法對相互依存的多階段IT投資進行估價[35]。Koussis等人（2013）用一個實物期權框架來分析產品創新過程，考慮了產品研發行為和產品附加值以及搶占和創新選擇，同時提出一個多階段的解決方案，即與高價值項目相比，接近零凈現值的項目早期開發行動更重要，后續行動可以提高項目的預期值[36]。

在其他方面，Grenadier和Weiss（1997）運用期權理論研究在完全壟斷條件下企業技術創新投資問題[37]，Weeds（2002），Nielsen（2002）等研究競爭條件下兩個企業的技術創新搶占均衡和同時投資[14，38]。陳連杰（2012）研究了有限壽命條件下技術創新項目的期權博弈，一方面項目時間越短，投資閾值越高，項目價值越小;另一方面成本和需求不確定性越高，等待越有價值，項目價值就越大，因此企業需要權衡[39]。劉衛柏等人（2013）引入泊松分布分析企業突破性技術創新的變化過程，構建企業突破性技術創新的實物期權模型[40]。

5? 技術創新投資決策發展展望

目前運用期權博弈方法分析企業技術創新投資決策已經逐漸被投資者所接受，也日益成為研究前沿，研究內容大致分為兩類。第一從企業所處的外部環境出發，分析市場、競爭等不確定性對技術創新投資決策的影響，第二從企業自身的內部條件出發，分析成本、創新階段等對技術創新投資決策的影響。這兩類研究都集中在企業技術創新項目的投資與否和投資時機問題，但對投資項目的中止或退出問題尚未研究。其次，由于技術創新投資決策的不確定因素多，項目中可能存在不同的期權特征，不同期權種類應有不同的運用范圍和定價方法。最后，從外部環境看，政府的政策會對企業技術創新投資決策產生重大影響，而企業技術創新投資以及技術創新擴散會對社會福利水平產生影響，那么政府應如何干預企業的技術創新投資行為，政府政策、企業技術創新投資決策、社會福利這三者關系的理論與實證分析相結合都是進一步值得研究的內容。

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