供應鏈協同創新中知識轉移的收益共享機制

韓正濤，張悟移

昆明理工大學 管理與經濟學院，昆明 650093

1 引言

創新是企業賴以生存的基礎，經濟增長以企業較強的創新能力為前提。黨的十九大報告指出創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。傳統的創新模式往往都是單個企業進行內部創新，在社會化分工專業化程度逐漸提高和知識更新速率不斷加快的背景下，企業想要實現創新，需要不斷整合來自企業外部不同類型的知識，傳統的單個企業進行創新的模式顯然已經不能適應全球化市場變革的趨勢[1]。隨著信息技術的快速發展，企業獨自運行和創新的模式開始被企業間協同創新的模式所替代，協同創新能獲得獨自創新無法獲得的知識資源和技術，有效控制企業創新的成本，防范創新風險，使企業通過合作創新實現自身利益最大化[2]。面對競爭日趨激烈的商業環境，現代企業難以再靠單打獨斗賴以生存，而是需要融入供應鏈聯盟共同應對競爭對手，而供應鏈協同創新則是企業在供應鏈環境下實現創新的重要手段，它強調供應鏈中各個成員應通過創新協作來共同提高整個供應鏈的利潤和效率[3]。

供應鏈協同創新的本質是將“知識”這一重要的戰略資源和創新資源在供應鏈聯盟內進行高效的整合和利用，促進供應鏈成員企業實現快速化的低成本創新，共同提高供應鏈內企業的創新績效[4]。供應鏈協同創新需要鏈上企業以協同創新為目標，進行攜手合作、知識共享和共同創新。在供應鏈中其實不僅存在著物流、資金流和信息流，還包含知識流，伴隨著知識經濟時代的到來，企業間的競爭已由原來的成本效率型競爭演變為知識能力的競爭，供應鏈知識管理的重要性日益凸顯，知識已經成為影響供應鏈整體績效的重要因素[5]，知識在供應鏈企業間的轉移能提高供應鏈的協同創新能力，是供應鏈知識管理的核心內容[6]。由此可見，知識在供應鏈企業間的轉移對于推動供應鏈協同創新具有重要的作用，因此分析供應鏈上的企業在協同創新過程中如何進行知識轉移具有重要的理論價值和現實意義。

國內外學者已對供應鏈環境下的知識轉移和協同創新進行了廣泛的研究。現有研究已表明供應鏈企業間的知識轉移有利于實現協同創新。如Liao 等[7]認為供應鏈環境非常適合對來自不同知識環境輸入的知識進行轉化，這對于供應鏈中的企業進行協同創新至關重要。Fawcett 等[8]提出供應鏈成員企業間的知識具有較強的互補性，良好的互信可以促進供應鏈協同，使得供應商通過知識輸出幫助制造商實現突破式的產品創新。林巖[9]分析了供應鏈下游知識在技術創新中的作用，檢驗了供應鏈下游企業的知識在上游企業不同的創新類型中發揮著差異性的作用，并且提出下游企業的知識有助于上游企業進入陌生的成熟技術領域。Sakakibara和Cruz-González等發現供應鏈企業在參與協同創新活動中，從供應鏈伙伴獲取的知識資源有利于其開發出新產品[10-11]。也有學者對影響供應鏈協同創新的過程進行了深入研究。李全喜等[12]認為供應鏈知識協同的過程要依次經歷知識共享、知識轉移、知識獲取、知識整合和知識應用等過程后才能實現知識創新。Liu等[13]將供應鏈協同創新中的知識共享過程細分為知識發掘與知識轉移兩個階段，并進一步采用博弈論分析了供應鏈協同創新中知識共享的過程，求出了Nash 均衡條件下供應鏈協同創新中成員企業投入的最優知識數量，并采用演化博弈模型分析了兩企業間知識共享的演化均衡結果，最后提出了影響供應鏈協同創新中知識共享的因素，包括信任、知識保護、文化距離和核心企業的角色等。另外還有很多學者研究了影響供應鏈協同創新或知識轉移實現的因素。例如龍勇等[14]比較分析了供應鏈中企業獨立創新和聯盟創新的績效，研究發現供應鏈中的知識轉移效率和核心知識保護程度越高，供應鏈聯盟的整體績效就越高。Kim等[15]通過對137家中小型供應企業調查，發現供應商的實際吸收能力及其對顧客的信任對知識的轉移起著正向影響。張旭梅等[16]構建了供應鏈環境下的知識協同的博弈模型，并指出制造商與銷售商合作成功的關鍵是雙方在協同獲取知識的過程中能合理地協調雙方的努力和資源。He等[17]通過對制造企業供應鏈的案例研究，得出供應鏈中的伙伴關系對供應鏈知識轉移起著促進作用，這些伙伴關系包括信任、承諾、相互依賴性、共享意義和權力平衡等。張喜征等[18]分別建立了供應鏈企業合作創新和不合作創新的博弈模型，研究得出知識溢出系數、知識利用率和創新投入會增加供應鏈成員企業利潤和供應鏈的整體利潤，并提出了應該通過充分發揮供應鏈企業的合作創新來提升供應鏈利益和合理分配創新利潤的建議。

也有學者對知識轉移的契約和供應鏈協同創新收益的分配進行了相關研究。Li 等[19]認為完備的契約有利于提升合作企業間知識獲取的效率。Song 等[20]提出聯盟成員之間簽訂契約可以促進知識轉移，因為契約有利于加強互信，增進了解和化解機會主義風險。Zhang等[21]認為通過在契約中設立一定的利益回報可有效促進供應鏈的知識轉移。李軍、胡湘云等人認為收益分配是供應鏈協同創新中的關鍵問題，并針對供應鏈協同創新的特點，考慮影響收益分配的因素后分別建立了修正Shapley值法的供應鏈協同創新收益分配模型[22-23]。但上述研究未詳細分析收益共享契約機制對供應鏈協同創新中知識轉移決策過程的具體影響。分散決策、集中決策是供應鏈中常見的兩種決策機制，集中決策時供應鏈決策者將供應商和制造商視為一個整體進行決策，考慮的是供應鏈的整體利益最優，分散決策是供應商和制造商均以自身利益最大化為原則進行決策，分散決策時供應鏈的整體利潤往往不是最優的，而集中決策雖會使得供應鏈整體利益最優，卻無法達到供應商和制造商各自利益最大化而難以實現。在供應鏈成員為理性經濟人的前提下，收益共享契約決策下能夠很好地實現供應商和制造商利潤的帕累托改進，因而更容易形成博弈均衡狀態。在此背景下，為對比分析收益共享決策下供應鏈協同創新中知識共享相關決策變量與分散決策和集中決策情形下的差異性，本文考慮四種情況下的供應鏈協同創新中的知識轉移決策，即分散決策、集中決策、普通收益共享決策、議價條件下的收益共享決策，著重討論兩種類型的收益共享契約機制，即由制造商主導的普通收益共享契約和供應商與制造商通過議價博弈方式的收益共享契約。探究收益共享契約的達成條件及對供應鏈協同創新中知識轉移決策的影響，進而尋求促進供應鏈協同創新中知識轉移的有效激勵方法。

2 模型描述

本文的研究對象是一個包含一個供應商和一個制造商的二級供應鏈，供應商向制造商提供原材料，制造商經過加工后再將最終產品銷售給顧客。設供應商每供應給制造商一件原材料，制造商就能生產出一件最終產品。在二級供應鏈中，供應商通過向制造商進行知識轉移來實現協同創新。設供應商知識轉移的成本函數為當供應鏈中發生知識轉移而實現協同創新后，供應鏈成員企業的生產成本均會出現下降。設知識轉移后供應商的成本下降為c1-x。同時供應商在進行知識轉移后，處于供應鏈下游的制造商在接收到供應商轉移的知識后，通過協同創新也能使其生產成本下降為c2-tx(0＜t ＜1)。本文認為供應鏈協同創新中的知識轉移數量會影響到產品的需求，即隨著知識轉移數量的增加協同創新更容易發生，產品的創新程度更大，而消費者對產品的需求隨著產品的創新程度的增大而增大，即假設產品的需求受零售價格和知識轉移數量的共同影響[25]，產品的需求函數為q=a-p+bx。本文所研究的二級供應鏈如圖1所示，表1為模型符號含義。

圖1 含有知識轉移的協同創新的二級供應鏈

表1 模型符號含義

3 模型建立

3.1 分散決策時供應鏈協同創新中的知識轉移模型

在含有知識轉移的協同創新的二級供應鏈中，當供應商和制造商進行分散決策時，供應商和制造商的利潤函數的表達式πs和πm分別如式（1）和式（2）所示。此時他們都是理性經濟人，均追求自身利益的最大化，供應商和制造商會發生Stackelberg博弈，在博弈中供應商是主導者，制造商是跟隨者。他們的博弈順序是：首先，供應商根據自身利潤最大化的原則決定批發價格w和知識轉移數量x；然后，制造商再根據自身利潤最大化的原則在供應商的批發價格w的基礎上確定產品的零售價格p。先令式（2）求出p關于w和x的表達式后帶入式（1），再聯立求出w和x，進一步求解可得到定理1。

定理1 在供應鏈協同創新中，當供應商和制造商進行知識轉移的分散決策時，供應鏈的最優批發價格為w1，最優知識轉移數量為x1，最優零售價格為p1，此時對應的供應商的利潤為，制造商的利潤為，供應鏈的總利潤為：

3.2 集中決策時供應鏈協同創新中的知識轉移模型

在含有知識轉移的協同創新的二級供應鏈中，當供應商和制造商進行集中決策時，此時供應鏈總收益為πsc，其表達式如式（3）所示。聯立求解出p和x，進一步求解可得到定理2。

定理2 在供應鏈協同創新中，當供應商和制造商進行知識轉移的集中決策時，供應鏈的最優知識轉移數量為x2，最優零售價格為p2，此時對應的供應鏈的總利潤為：

3.3 普通收益共享時供應鏈協同創新中的知識轉移模型

本節將討論分散決策下供應鏈協同創新中知識轉移時實施普通收益共享契約的情形，由于供應商單獨承擔了全部的供應鏈協同創新中的知識轉移成本，制造商未承擔知識轉移的成本卻享受到了供應鏈協同創新中知識轉移后帶來的生產成本的下降和產品需求的增加，增加了制造商的收益。為了激勵供應商持續地進行知識轉移，制造商有必要將其獲得的協同創新的部分收益與供應商共享，因此收益共享契約的作用不可忽視。當供應鏈中供應商和制造商進行普通收益共享契約時，供應商和制造商的利潤函數的表達式πs和πm分別如式（4）和式（5）所示。此時他們也都是理性經濟人，均追求自身利益的最大化，供應商和制造商會發生Stackelberg博弈，在博弈中供應商仍是主導者，制造商是跟隨者。他們的博弈順序是：首先，制造商以自身利潤最大化為原則決定收益共享比例φ；然后，供應商根據自身利潤最大化的原則決定批發價格w和知識轉移數量x；最后，制造商再根據自身利潤最大化的原則在供應商的批發價格w的基礎上確定產品的零售價格p。先由式（5）求出p關于w和x的表達式后帶入式（4），再聯立得到 πs和 πm關于φ的表達式πs(φ)和πm(φ)，最后令求出φ，進一步求解可得到定理3。

定理3 在供應鏈協同創新中，當供應商和制造商進行知識轉移的普通收益共享決策時，供應鏈的最優收益共享系數為φ1，最優批發價格為w3，最優知識轉移數量為x3，最優零售價格為p3，此時對應的供應商的利潤為，制造商的利潤為，供應鏈的總利潤為：

3.4 議價條件下收益共享時供應鏈協同創新中的知識轉移模型

本節主要探討供應商與制造商通過議價的博弈方式確定供應鏈協同創新中知識轉移時的最優收益共享比例φ情形下的契約機制。議價條件下的收益共享契約與普通的收益共享契約的不同之處在于參數φ是通過供應商與制造商議價提出的[26-27]。普通的收益共享契約是由制造商單獨提出的收益共享契約，供應商有兩種選擇，可接受或拒絕，但議價條件下的收益共享契約是由雙方共同決策的。此時，它們的決策順序如下：首先，供應商與制造商通過議價博弈方式決定收益共享系數φ，制造商獲得的收益比例為φ(0＜φ≤1)，則供應商所獲得的收益比例為1-φ；再次，供應商根據收益共享系數φ和自身利潤最大化的原則決定批發價格w和知識轉移數量x；最后，制造商在收益共享系數φ和制造商的批發價格w的基礎上，根據自身利潤最大化的原則確定產品的零售價格p。由3.3節中求得的πs和πm得到關于φ的表達式πs(φ)和πm(φ)，令求出φ，進一步求解可得到定理4。

定理4 在供應鏈協同創新中，當供應商和制造商進行知識轉移的議價條件下收益共享決策時，供應鏈的最優收益共享系數為φ2，最優批發價格為w4，最優知識共享量為x4，最優零售價格為p4，此時對應的供應商的利潤為，制造商的利潤為，供應鏈的總利潤為：

4 模型分析

推論1 在供應鏈協同創新的知識轉移中實施普通收益共享契約決策時的利益共享系數是議價條件下收益共享契約時的兩倍，即φ1=2φ2。

推論1表明在供應鏈協同創新的知識轉移決策中，普通收益共享契約條件下制造商獲得的收益是議價條件下收益共享契約下的兩倍，這意味著議價條件下的收益共享契約會更有利于供應商分享到更多的利益，這樣更加有利于促進供應商進行協同創新中的知識轉移。

推論2 在供應鏈協同創新的知識轉移中實施分散決策、集中決策、收益共享契約和議價條件下收益共享契約的供應商最優知識轉移數量的關系為x1＜x3＜x4＜x2。

推論2表明在供應鏈協同創新的知識轉移決策中，當供應商和制造商進行集中決策時，供應商的知識轉移數量最多，而分散決策時的知識轉移數量最少，當進行收益共享契約時，知識轉移數量會多于分散決策時的數量，而議價條件下的收益共享契約會進一步增加知識轉移數量。

推論3 在供應鏈協同創新的知識轉移中實施分散決策、集中決策、收益共享契約和議價條件下收益共享契約決策時的最優零售價格的關系為p2＜p4＜p3＜p1。

推論3表明在供應鏈協同創新的知識轉移決策中，當供應商和制造商進行分散決策時，產品的零售價格最高，而集中決策時的零售價格最低，當進行收益共享契約時，零售價格會低于分散決策時的水平，而議價條件下的收益共享契約會進一步降低產品的零售價格。

推論4 在供應鏈協同創新的知識轉移中實施分散決策、收益共享契約和議價條件下收益共享契約決策時的最優批發價格的關系為w4＜w3＜w1。

推論4表明在供應鏈協同創新的知識轉移決策中，當供應商和制造商進行分散決策時，產品的批發價格最高，當進行收益共享契約時，批發價格會低于分散決策時的水平，而議價條件下的收益共享契約會進一步降低產品的批發價格。

推論5 在供應鏈協同創新的知識轉移中實施分散決策、集中決策、收益共享契約和議價條件下收益共享契約決策時的供應鏈最優總利潤的關系為。

推論5表明在供應鏈協同創新的知識轉移決策中，當供應商和制造商進行分散決策時，供應鏈的總利潤最低，而集中決策時的供應鏈總利潤最高，當進行收益共享契約時，供應鏈的總利潤會高于分散決策時的水平，而議價條件下的收益共享契約會進一步提高供應鏈的總利潤。

5 數值分析

為進一步驗證本文理論部分的正確性，以下將通過實例對知識吸收能力對供應鏈協同創新中知識轉移的決策變量的影響機制進行數值仿真驗證。通過調研某高新技術產品供應鏈中企業的實際情況后對各個參數進行賦值：該高新技術產品的潛在市場需求a=120，供應商的生產成本c1=3，制造商的生產成本c2=5，知識轉移的困難程度k=8，市場需求對知識轉移的敏感系數b=0.3。

由圖2 可知，隨著知識吸收能力的增加，以上四種情形下的供應商知識轉移數量均呈上升的趨勢。這是由于隨著知識吸收能力的增加，使得制造商的生產成本下降得更低，在其他參數不變的情況下，產品需求量會增加，從而使得供應商更加愿意增大知識轉移的數量。并且，在相同的知識吸收能力條件下，集中決策時供應鏈的知識轉移數量最多，普通分散決策時供應商知識轉移數量最少。這是由于集中決策時供應鏈下供應商與制造商是利益共同體。普通分散式供應鏈下，兩者均獨立作出決策使自身利潤最大，此時供應商單獨承擔全部的知識轉移成本，且無法分享制造商獲取知識后獲得的收益。因此在同一知識吸收能力下，集中決策時供應鏈的知識轉移數量要多于分散決策時的供應鏈的知識轉移數量。另外，當供應鏈建立收益共享協調機制時，能更好地激勵供應商增加知識轉移數量，因為供應商可以獲得部分知識轉移后制造商協同創新的利潤，明顯比缺乏協調機制時的供應鏈決策更優，且通過議價供應商可獲得更多的收益，所以會增加其知識轉移數量。

圖2 知識吸收能力對知識轉移數量的影響

由圖3 可知，隨著知識吸收能力的增大，四種情形下的產品零售價格均呈下降趨勢。原因在于當知識吸收能力上升時，從圖2 可知供應商會增加知識轉移數量，從而使產品的需求量增加，因此在供需關系作用下，產品的零售價格出現下降。且從圖3中還可獲知，相同知識吸收能力下，在收益共享契約下產品的零售價格比一般的分散式供應鏈更低。原因在于在收益共享契約條件下，供應商的知識轉移會獲得由兩主體達成協議共享比例的收益，即供應商會獲得由于自身知識轉移在知識轉移后使制造商獲得的部分收益，即在收益共享契約時，供應商的知識轉移數量更多，產品的需求更大，在能保證供應鏈中兩主體獲得利潤不變的情況下，商品的零售價格會適當降低。

由圖4 可知，隨著知識吸收能力的增大，三種情形下產品批發價格的變化趨勢呈現出兩種不同的態勢：在普通分散決策時，可以發現隨著知識吸收能力的增加。批發價格也開始增加。這是由于隨著知識轉移數量的增加，制造商的生產成本降低，供應商卻沒有獲得相應的利益，因此供應商的批發價格出現上漲。但當引入收益共享契約后，則產生了變化，批發價格隨著知識吸收能力的增加發生下降。這是因為當知識吸收能力增加時，收益共享契約機制會使得供應商獲得更多的利益，所以供應商開始下調批發價格，以此來降低制造商的成本。同時，在相同的知識吸收能力條件下，分散決策時批發價格最高，引入收益共享機制后，產品的批發價格會出現下降，且議價條件下收益共享契約時的批發價格最低。這是由于引入收益共享機制后，供應商的利潤相對未引入收益共享機制時會有所增加，而制造商需要分享在知識溢出條件下獲得的部分利潤，因此為了保證制造商的利潤不下降，收益共享機制下的批發價格更低。

圖4 知識吸收能力對商品批發價格的影響

由圖5 可知，隨著知識吸收能力的增大，四種情形下的供應鏈總利潤均呈上升趨勢。從圖3分析可知，產品的零售價格會隨著知識吸收能力的增大而下降，在其他參數不變時，零售價格的下降會導致消費者需求的增加，因此供應商和制造商的利潤都會增加，從而導致供應鏈的總利潤出現增加趨勢。同時，集中決策條件下的供應鏈總利潤是最高的，而普通分散決策下的供應鏈總利潤是最低的，收益共享機制協調也會增加供應鏈的總利潤，而議價條件下的供應鏈總利潤會進一步增加。

圖5 知識吸收能力對供應鏈總利潤的影響

通過本實例數據仿真結果可以得到以下管理啟示：在供應鏈協同創新中的知識轉移過程中，當集中決策難以達成時，供應鏈成員為避免分散決策時供應鏈運營效率的低下，可以引入收益共享契約機制，這樣相對分散決策而言能夠適當降低產品的零售價格、批發價格和增加產品需求量，并能增加供應鏈的知識轉移數量，從而提高供應鏈的總利潤以及供應商和制造商各自的利潤，并且實施議價條件下收益共享契約相比普通的收益共享契約產生的上述效果更優。同時，供應鏈成員應加強自身對新知識的吸收能力，這樣更加有利于供應鏈企業間知識的轉移和供應鏈的整體效率。

6 結束語

本文研究了收益共享機制對供應鏈協同創新中知識轉移的決策影響，其中收益共享分為兩種模式：一種是供應商主導的普通的收益共享模式；另一種是雙方議價條件下的收益共享模式。模型推導結果和實際案例數值仿真均表明：收益共享相對分散決策而言，更利于提高供應鏈的總利潤。同時在相同的知識吸收能力條件下，收益共享契約下的供應鏈協同創新中的知識轉移數量要高于分散決策時的知識轉移數量，即收益共享契約會有效激勵供應商增大知識轉移數量，從而提高雙方的利潤。同時，收益共享契約下還有利于降低商品的零售價格和批發價格，這在一定程度上會促進消費者對產品需求的增加，在上述效應的共同作用下，會顯著增加供應商和制造商的銷售收入，提高他們的利潤幅度。當今社會，隨著消費者對產品創新需求的日益增加，供應商和制造商需要共同合作，增進供應鏈知識轉移，進一步加大產品的協同創新力度，才能保持產品的競爭力和供應鏈利潤的增加，而收益共享機制可以很好地調節供應鏈參與主體間的利益分配，促進協同創新的的主體間增加知識轉移數量。