基于演化博弈模型的新能源產業分析
——以政府補貼率與企業自主研發為例

文/王荀

在新能源企業的發展初期，影響其研發的關鍵在于政府補貼政策。綜合考慮影響新能源產業的內在因素和外在因素，本文采用了演化博弈模型對“政府補貼政策影響新能源車企的研發策略”展開研究。研究結果表明，新能源車企在政府補貼高于臨界值時更傾向于自主研發，在相反條件下會產生技術引進的意向；在研發成功率高時，企業自主研發意愿強烈，在研發成功率低時，企業更傾向于技術引進。由此可見，良好的創新環境是新能源車企著力自主研發的基礎，反之，新能源車企就會選擇技術引進。

一、構建演化博弈模型

（一）描述與假設

在激烈的市場競爭環境下，新能源車企通常會根據政府政策和對手的研發策略來調整自身的研發策略。因此，本文假設有兩家具備自主研發能力的新能源車企（新能源車企1、新能源車企2）存在，且利潤最大化只能通過提高自主研發能力來實現。[1]

基于上述假設，設政府對新能源車企研發投入的補貼率為s，新能源車企研發成功率為t。如果這兩家車企都選擇自主研發，那么在研發成功后，企業壟斷性收益可設為R1，產業主導權收益可設為R2。其中，一家車企選擇自主研發（成本為c1）并獲得R1，且承擔研發失敗的時間窗口收益損失L1，另一家車企選擇技術引進并承擔引進成本c2（c1大于c2），獲得時間窗口收益R3。如果兩家車企都選擇技術引進，那么它們都要承擔c2的引進成本，并面臨產業主導權潛在損失L2的可能性。[2]基于此，本文對這兩家新能源車企進行隨機抽取分析，發現它們同時使用了自主研發和技術引進這兩種策略。此時，博弈雙方收益情況如下：

（1）當這兩家新能源車企都選擇自主研發時，兩家企業的收益為：[t(R1+R2)-(1-t)L1-c1(1-s)]。

（2）假設新能源車企1 選擇自主研發，新能源車企2 選擇技術引進，那么前者的收益就可以表示為[tR1-(1-t)L1-c1(1-s)]，后者的收益可以表示為[R3-c2(1-s)]。

（3）假設新能源車企1 選擇技術引進，新能源車企2 選擇自主研發，那么前者的收益可以表示為[R3-C2(1-s)]；后者的收益可以表示為[tR1-(1-t)L1-C1(1-s)]。

（4）假設這兩家車企都選擇技術引進，那么它們的收益都可以表示為[R3-C2(1-s)-L2]。

（二）構建演化博弈模型

假設新能源車企1 自主研發概率為p，新能源車企2 自主研發概率為q，那么前者技術引進的概率就是1-p，后者技術引進的概率就是1-q。p與q的取值范圍均為[0,1]。由于這兩家新能源車企在決策過程中會根據利益最大化原則來調整研發策略，p與q的取值必然會發生變化，故本文基于這兩家新能源車企的研發策略構建了支付矩陣（見表1）。

表1 兩家新能源車企的支付矩陣

（三）分析均衡的穩定性

此時，矩陣J的行列和跡分別為：

表2 五個局部均衡點的取值

結合局部穩定性分析結果，本文得出如下結論。①情形1：不管t和L2/R2關系如何，當時，這兩家車企的局部均衡點都是（0,0）。由此推斷，當政府補貼率低于臨界值時，這兩家車企都會選擇技術引進。②情形2：當時，新能源車企1 與新能源車企2 的局部均衡點分別為（0,1）與（1,0）。此時，前者會選擇技術引進，后者會選擇自主研發。③情形3： 當時， 這兩家車企的局部均衡點分別為（0,0） 與（1,1）， 且這兩家車企的研發策略均趨向技術引進或自主研發。④情形4：不管t與L2/R2關系如何，當時，這兩家車企的局部均衡點都是（1,1）。此時，只要政府補貼率高于臨界值，這兩家車企都會選擇自主研發。

二、仿真演化

為進一步驗證自主研發成功率、政府補貼率等因素在不同取值下對新能源車企研發策略的影響，本文采用Matlab軟件進行仿真演化[3]，并設定如下條件：第一組假設新能源車企1 自主研發率的初始值為0.10，新能源車企2 的為0.30；第二組假設新能源車企1 自主研發率的初始值為0.60，新能源車企2 的初始值為0.70。

（1）情形1：不管t與L2/R2關系如何，當時，系統演化穩定策略為（0,0）。也就是說，當政府補貼率低于臨界值時，這兩家車企都傾向于技術引進；而當自主研發成功率提高時，即使政府補貼率低，它們也會選擇自主研發。[4]

（2）情形2：當t小于L2/R2時，系統演化穩定策略分別為（0,1）與（1,0）。這就說明，自主研發成功率較低，車企更傾向于技術引進，但也存在車企自主研發意愿高且選擇自主研發這種局面。

（3）情形3：當t大于L2/R2， 且時， 系統演化穩定策略分別為（0,0）與（1,1）。也就是說，新能源車企在自主研發成功率高的情況下會出現分化，為了保障創新收益，它會加強研發行為，反之則趨向于技術引進。由此可見，在不能保障創新收益的情況下，只有自主研發成功率提高，新能源車企才會選擇自主研發。

（4）情形4：不管t與L2/R2關系如何，當時，系統演化穩定策略均為（1,1）。也就是說，當政府補貼率高于臨界值時，新能源車企會選擇自主研發。

三、結論與啟示

整體來看，新能源車企在政府補貼率高于臨界值時會加大自主研發投入，反之則更傾向于技術引進；在較高的自主研發成功率及良好創新環境的情況下，新能源車企更容易選擇自主研發，反之則更容易選擇技術引進；在無法保障創新收益的情況下，新能源車企更偏向于技術引進，以獲取短期收益。基于此，本文提出如下建議：

（1）在發展初期，新能源車企面臨自主研發成本高、風險大等挑戰，相關部門應適當提高補貼率，以降低新能源車企的研發成本。同時，相關部門需要調整補貼標準，以激發新能源車企的研發動力和競爭意識。（2）為切實提高自主研發成功率，新能源車企必須重視人才培養和人才引進，積極與第三方研發機構加強合作，全方位增強自身研發能力。（3）新能源車企還要營造良好的協同創新環境，培養自主創新文化，注重知識產權保護，為協同創新發展夯實基礎。