產學研聯盟中高校與企業協同創新的演化博弈分析

熊 建

(廣西大學商學院 廣西 南寧 530004)

引言

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(李燕華 2018)。為加快創新驅動型經濟的發展，2015 年國務院發布了《中共中央國務院關于深化體制機制改革加快實施創新驅動發展戰略的若干意見》。《意見》明確指出要形成有利于轉型升級、鼓勵創新的產業政策導向，強化產業技術政策的引導和監督作用。十九大工作報告進一步明確了創新在引領經濟社會發展中的重要地位，提出堅定實施創新驅動發展戰略，加快建設創新型國家(張樹靜 and 張秀峰 2018)。作為國家調控經濟活動的一個重要工具，當前產業政策的一個重要目標就是促進企業創新(張婷婷張新民and陳德球2019)。當前我國多數企業自主創新能力不足，亟需引入外部科技創新資源，以提高自主創新能力和市場競爭力。

產學研聯盟是基于其各方的戰略意圖，為了抓住新的市場機遇，提升自主創新能力和綜合優勢，實現共同愿景，結合彼此的優勢資源而建立的一種優勢互補、風險共擔、利益共享、共同發展的合作方式(王雪原and王宏起2007)。在我國企業、高校和科研院所擁有的科技創新資源仍然存在封閉、分散、利用效率低下等問題的背景下，利用產學研聯盟有效整合各方科技創新資源，對企業合理利用外部資源促進自身創新發展有重要意義(曹霞于娟and張路蓬2016,姚瀟穎and衛平 2017,佘碩王巧and張璐2019)。

在科技革命迅猛發展的今天,以產學研合作為特征的技術創新體系建設越來越成為科技發展的重要基礎,成為推動我國綜合國力提升的重要力量(杜根旺 and汪濤2019)。高校作為產學研合作中的重要創新源頭,要充分發揮在知識創新、人力資源、實驗設施等方面的優勢,在產學研合作中發揮重要作用(劉琴 2017)。高校要進一步解放思想,不斷探索產學研聯盟的新模式,以更加積極的行動投身于產學研合作(賀一堂謝富紀and陳紅軍2017,鐘麗萍柴明勤and張文峰 2010)。我國的高校、科研院所集聚了大量的科技資源,但是,科技成果轉化率偏低，科技創新與市場需求未能有效對接。主要表現在:產學研三方互相封閉,核心技術的理論研究、應用研發、產業化三個環節結合不緊密(呂小艷and文衍宣 2016,胡恩華and郭秀麗2002)。

高校、科研院所資源豐富，但缺乏科研經費；企業資金實力日益雄厚，但多數創新能力不足；由于他們之間具有較強的優勢互補性，因此通過產學研聯盟整合各方資源，是提高高校與科研院所科技創新資源利用效率、培養和鍛煉教師隊伍、拓寬經費來源，提高企業自主創新能力的有效路徑(張運華et al.2018,吳慧 and顧曉敏2017)。

鑒于此，本文在上述文獻的基礎上，從產學研聯盟中的高校和企業兩大主體對創新活動的投資角度入手，先構建了以產學研聯盟中高校和企業為主的演化博弈模型，建立產學研聯盟中投資活動主體的博弈模型，運用演化博弈理論分析高校和企業策略選擇的動態演化過程，研究創新活動主體的投資演化路徑，揭示其演化規律，得出結論在沒有政府政策參與調控的情況下，高校和企業兩個主體的演化博弈結果最終有兩種，一種結果是雙方難以完成投資合作，其最終的演化穩定策略為(不尋求投資,不投資)；另一種結果包含了兩種演化穩定策略(不尋求投資,不投資)和(尋求投資，投資)。研究結果為產學研聯盟成員是否決定進行投資活動進行協同創新提供了有一定參考和借鑒作用。

一、模型構建

本博弈模型中包含兩類主體，分別是產學研合作聯盟中的高校和聯盟中的企業。高校的目標是利用其所擁有的資源以及聯盟提供的完成支持來完成創新活動，獲得創新成果，其決策受到進行創新活動付出的成本和創新成果所能帶來收益大小的影響。企業是也是產學研合作聯盟中的一員，其目標是通過權衡投資高校的創新活動所帶來收益和投資成本大差異來決定是否對活動進行投資，從而實現其收益的最大化。

為了簡化分析，假定高校和聯盟均有兩種策略。對高校而言，為了保證創新活動的效益和質量，它可以選擇想聯盟中的企業尋求投資(D)或者不尋求投資(N)。對于聯盟中的企業而言，其可以選擇對將要進行創新活動的企業進行投資(D)或者選擇不進行投資(N)。不失一般性的，對聯盟中的高校和企業進行以下假設和說明：

1.高校所參與的產學研聯盟中的創新活動所得的成果，需要一定程度上與聯盟中的企業共享，所分出去的收益依據企業在此次創新活動中的投資比例而定。

2.假定高校不尋求企業的投資而進行的創新活動為其帶來的收益為Pu。

3.假定高校愿意向企業尋求投資來進行創新活動，因此獲得了更多的資金和資源的支持，進而所獲得的創新成果給自身所帶來的收益會增加αPu；同時因為高校尋求投資是一個過程，因此在尋求投資過程中也會產生Cu的成本。

4.對企業而言，若企業不打算向創新活動進行投資，但因為企業是合作聯盟中的一員，在協議規定的情況下，企業能夠獲得Pe的創新成果所帶來的收益。

5.假設企業打算對創新活動進行投資來獲取得到更多收益的可能性，則企業會因為考察創新活動相關信息而付出Cm的成本，若在企業愿意投資且高校也在尋求投資的情況下，企業會為正是參與創新活動投資為付出Ce的成本；同時企業將在原來收益的基礎上獲得創新成果帶來的βPe的收益。

6.除上述因素外，創新活動還受到政策環境因素的影響，因此本文將政府作為隱式參與主體引入博弈。假設政府為了鼓勵企業參與創新，會對已參與創新活動投資的企業進行政策性的補貼，假設補貼額度為θCe。

根據以上說明和假設，可以得出不同策略組合下高校和企業的支付函數，進而建立支付矩陣。具體如表1所示：

表1

二、演化博弈分析

(一)演化平衡點

設t時刻合作聯盟中選擇尋求投資(D)策略的高校比例為X，則選擇不尋求投資(N)策略的高校比例為1-X；同理，設t時刻合作聯盟中選擇投資(D)策略的企業比例為Y，則選擇不投資(N)策略的高校比例為1-Y；

根據表1所示的博弈支付矩陣，選擇尋求投資(D)策略的高校的期望收益為：U1X；選擇不尋求投資(N)策略的高校的期望收益為：U1N=Pu，所以可得高校綜合期望收益為：ū1，根據演化博弈理論，可得到高校的復制動態方程為FX；同理，對于企業而言，可得企業的綜合期望收益為：ū2，由演化博弈理論可得企業的復制動態方程為：FY

所以有二維動力系統M 為FX與FY。下面通過M研究創新活動參與主體的策略選擇的動態演化過程，探索市場的演化路徑和規律。

為了便于分析，將X0和Y0設為與參數Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu相關的值，易得系統M具有以下性質。命題1：系統的平衡點為E1(0,0)、E2(0,1)、E3(1,1)、E4(1,0)，當各參考值滿足一定條件時，E5(X0,Y0)點也是系統的平衡點。證明：令FX=0，FY=0，顯然有E1、E2、E3和E4是系統的平衡點。

(二)平衡點穩定性分析

根據系統的雅可比矩陣的局部穩定性分析進可得出各平衡點的穩定性，故可分別求得M的雅可比矩陣下：a11，a12，a21和a22；進一步對整個創新活動中高校和企業雙方的博弈策略的演化路徑進行研究。命題2：在創新活動中，高校和企業的策略組合的最終演化結果有兩種，分別為(N,N)為演化穩定策略和(N,N)(D,D)為演化穩定策略。證明：將五個均衡點的值分別代入表中各個平衡點的跡值和行列式之中，再根據式1式2的判別條件進行判斷即可證得。

(三)演化結果分析

根據命題4可知，創新活動中高校和企業至多有兩個演化穩定策略，分別為(N,N)(D,D)。根據以上推理可得出以下結論：(1)當高校選擇尋求投資進而創新成果帶來的收益大于其所產生的的成本，即αPu>Cu，且同時企業采取投資戰略進而創新成果為其所帶來的額外收益大于考察成本和投資成本之和，上述兩個條件同時滿足時，E1、E2、E3、E4，E5均為系統的平衡點，此時(N,N)(D,D)均為系統的演化穩定策略，但系統具體會沿著哪條路徑發展而達到演化平衡，則與博弈支付矩陣和系統初始狀態有關。(2)當上述兩條件未能同時滿足時，任何情況下系統都會演化到(N,N)策略而達到均衡，即高校不尋求投資且企業也不進行投資。

三、結語

本文以產學研聯盟中創新活動尋資和投資問題為出發點，構建了高校、企業和政府三方參與的創新活動投資主體博弈模型，應用演化博弈的理論和方法分析了高校和企業雙方策略選擇的動態變化過程，研究主主體的演化路徑和規律，主要得到以下結論：(1)在沒有政府政策參與調控的情況下，產學研合作聯盟中創新活動的高校和企業兩個主體的演化博弈結果最終有兩種，一種結果是雙方難以完成投資合作，其最終的演化穩定策略為(不尋求投資,不投資)；還含有一種結果包含了兩種演化穩定策略(不尋求投資,不投資)和(尋求投資，投資),在該種結果中最終系統會演化到那種穩定策略由系統因素Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu等的初始值大小來決定。(2)當演化結果包含了兩種演化穩定策略(不尋求投資,不投資)和(尋求投資，投資)時,系統會演化到那種穩定策略與Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu等因素的初始值大小相關。具體相關關系如下：對高校而言，不尋求投資時創新活動帶來的收益Pu越大，尋求投資后創新活動帶來的附加收益系數α越大，尋求投資所產生的成本Cu越低時，雙方主體演化穩定策略為(尋求投資，投資)的概率就越大，這更利于創新的發展。當企業不投資創新活動而從中獲得的收益Pe越大、投資創新活動后帶來的附加收益系數β越大、對創新活動的考察成本Cm越小，考察過后對創新活動的實際投資成本Ce越小時，雙方主體演化穩定策略為(尋求投資，投資)的概率就越大。

基于以上分析的結論，并結合創新活動中尋資與投資的特點，可提出建議：產學研聯盟應制定合理的機制來促進各主體之間的了解和交流，以減少主體間信息不對稱所帶來的的障礙，進而即可一定程度上降低企業在投資之前對于創新活動的考察成本，增加主體之間開展創新活動尋資和投資相匹配的可能性。