創新網絡中制造企業的綠色創新知識共享行為演化博弈

摘 要：為了推動創新網絡中制造業綠色轉型發展，基于知識共享和博弈相關理論，建立創新網絡中制造業綠色創新知識共享的演化博弈模型，并對演化策略進行了穩定性分析同時使用Matlab進行數值仿真分析。研究發現：創新網絡中高位勢企業和低位勢企業選擇綠色知識共享和知識搜索策略的概率會隨著知識共享成本及知識搜索成本的增加而減少；高位勢企業選擇知識共享的概率隨著知識產權保護強度系數的增加而增加；低位勢企業選擇知識搜索的概率隨著知識溢出系數和吸收能力的增加而增加，但要注意到適度的知識產權保護強度系數與知識溢出系數才能促進創新網絡中的知識共享與搜索行為；當知識共享與搜索產生的協同收益增加時，創新網絡中知識共享、知識搜索以及政府支持綠色創新的概率均增加；政府選擇主動支持與不主動支持綠色創新的收益之差影響政府是否支持綠色創新。因此，研究為促進制造業創新網絡中綠色知識共享行為提供理論支持和建議。

關鍵詞：制造業；創新網絡；綠色創新；知識共享；博弈

中圖分類號：F 062.2

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2024）04-0382-08

Research on Evolutionary Game of Green Innovation Knowledge Sharing Behavior in Innovative Networks among Manufacturing Companies

WANG Liqiang，QIN Fen，MI Jie

Abstract： In order to promote green transition development of the manufacturing industry in the innovation network.Based on knowledge sharing and game theory，an evolutionary game model for green innovation knowledge sharing in the manufacturing industry in the innovation network was established.Stability analysis has been conducted on the evolutionary strategies，and numerical simulation analysis has been carried out using MATLAB.Research has found that in innovation networks，the probability of high knowledge potential enterprises and low knowledge potential enterprises choosing green knowledge sharing and knowledge search strategies decreases with the increase of knowledge sharing and knowledge search costs.The probability of high knowledge potential enterprises choosing knowledge sharing increases with the increase of the intensity coefficient of intellectual property protection.The probability of low knowledge potential enterprises choosing knowledge search increases with the increase of knowledge spillover coefficient and absorption capacity，but it should be noted that moderate intellectual property protection intensity coefficient and knowledge spillover coefficient can promote knowledge sharing and search behavior in innovation networks.When the collaborative benefits generated by knowledge sharing and search increase，the probability of knowledge sharing，knowledge search，and government support for green innovation in the innovation network all increase.The difference in benefits between actively supporting and not actively supporting green innovation by the government affects whether the government supports green innovation.Therefore，the study provides theoretical support and suggestions for promoting green knowledge sharing behavior in the innovation network of the manufacturing industry.

Key words：manufacturing；innovation network；green innovation；knowledge sharing；evolutionary game

0 引言

傳統的制造業以高能耗、高排放、低利用為特點的粗獷式發展為主，這種模式以危害環境為代價獲取利潤，不適應可持續發展的要求[1]。黨的二十大報告作出“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”的重大戰略部署，并提出加快發展方式綠色轉型，深入推進環境污染防治，提升生態系統多樣性、穩定性、持續性，以及積極穩妥推進碳達峰碳中和的重點任務。綠色創新是企業既適應當前快速發展的外部變化同時又滿足環境保護要求的舉措，綠色創新是二者的結合，是緩解環境污染、擺脫資源約束、提升企業競爭力的必由之路[2]。我國2022年制造業增加值占GDP比重達27.7%，占全球制造業比重近三分之一，連續13年位居世界首位。我國是制造業大國，當前制造業具有環境污染嚴重、資源利用率不高的問題，因此，如何推動制造業綠色轉型發展成為亟須解決的問題。

綠色創新是企業綠色轉型發展的重要舉措。綠色創新涉及降低環境損害所產生新的或改良的工藝、技術、系統和產品[3]，兼顧經濟效益、環境效益和社會效益[4]。當前學者對綠色創新展開了豐富的研究，主要集中在分析綠色創新的影響因素研究[5-9]、綠色創新對企業創新績效的作用機理研究[10-11]和綠色技術創新路徑選擇的演化研究[12-13]。對于影響因素方面，李婉紅提出研發投入和人均GDP對省域工業綠色技術創新產出具有顯著影響效應；很多學者從環境和企業兩個層面分析對企業綠色創新的影響，包括環境規制[14]、綠色金融政策以及數字化技術等。眾多學者運用博弈理論對綠色創新路徑進行了定量研究。肖振紅從知識產權保護角度出發，構建知識產權密集型制造業綠色技術創新策略的演化博弈模型，研究了在不同知識產權保護強度下企業的綠色技術創新的演化路徑；孫明波基于復雜網絡演化博弈理論，探究在不同的碳稅和政府補貼動態靜態組合下企業綠色技術創新擴散的路徑；蘇屹構建了綠色技術創新演化過程中政府、企業和公眾三方的博弈模型。另外，王旭等[15]驗證綠色技術創新“同群效應”的存在，實證檢驗不同強度的環境規制與知識產權保護對“同群效應”的影響。

基于知識基礎理論，知識是企業獲得持續競爭優勢的關鍵資源[16]。知識管理的活動包括獲取、創造、組裝、應用和再利用[17]，而知識搜索是獲取知識的重要手段。由于綠色創新的高壁壘及研發高成本[18]，創新實力弱的企業沒有足夠的內部資源進行綠色創新，往往依賴外部知識搜索，知識共享為企業知識搜索提供了知識來源。關于創新網絡中知識共享的研究，周志剛等[19]構建創新網絡中企業跨組織知識共享的演化博弈模型，認為共享意愿、雙方社會聯系、知識存量及結構與合理的利益分配是共享成功的重要因素。申楠以制造企業創新系統為研究對象，構建了基于競合關系的知識共享行為的博弈模型，研究在競合關系下可獲得的最優知識共享收益的影響因素，表明提高系統知識存量促進制造業的可持續發展。

通過梳理文獻發現，首先學者主要關注在不同影響因素下研究企業綠色創新演化路徑，對選擇綠色創新之后的綠色創新知識共享行為的研究較少，缺乏知識共享行為的理論研究。其次，知識共享是雙向互動的過程。

現有研究未考慮到創新網絡中低位勢企業的策略選擇。

故研究基于知識共享理論，建立基于創新網絡中高位勢企業、低位勢企業和政府的三方演化博弈模型，研究影響創新網絡中企業綠色知識共享的因素，同時驗證了綠色創新同群效應的存在性，豐富同群效應的理論研究。同時，促進制造業綠色創新網絡的發展，對提升制造業綠色轉型有重要意義，促進生態良好發展。

1 模型假設與構建

1.1 模型假設

選取創新網絡中的制造企業為研究對象，根據演化博弈模型的相關理論，作出以下基本假設。

假設1：假設市場中有兩類企業，一類是創新實力較強，知識位勢較高的大型企業h；一類是創新實力較弱，知識位勢較低的企業w。知識位差是進行知識共享的重要前提條件。基于有限理性，雙方的策略選擇可以看作是無限次的動態重復博弈。在初期策略選擇中，不一定是最優，是在不斷的試錯與學習，了解對方的策略選擇的基礎上，最終均會穩定于某一相對最優策略上。

假設2：雙方均有綠色創新的意愿，但由于企業w創新實力較弱，內部創新資源不足，借助外部知識搜索來進行綠色創新，需考慮到知識搜索的成本以及自身所擁有的知識；而大型企業h具有充足的知識，創新實力較高，有多項綠色創新技術知識專利和所需要的綠色創新的知識。對于創新實力強的企業h有知識共享與不進行知識共享兩種策略，且選擇知識共享的概率為x（0lt;xlt;1）;對于較低位勢的企業w，有知識搜索與不進行知識搜索兩種策略，且選擇知識搜索的概率為y（0lt;ylt;1）；由于制造企業選擇綠色創新，在給自己帶來產品收益與顧客認同的同時，也給政府帶來了間接收益，環境水平提高和公眾滿意度的提升，故政府作為第三方博弈主體，有主動鼓勵支持和不主動支持兩種策略且政府選擇主動支持的概率為z（0lt;zlt;1）。

假設3：對于企業h，不進行知識共享的基本收益為R1，綠色創新技術投入成本設為T;當其進行知識共享時，需要消耗成本C1；知識被分為顯性知識和隱性知識，知識共享主要有知識產權共享和隱性知識共享，設q表示專利保護強度，qR1表示知識產權所帶來的收益，設知識溢出系數為p，故pR1表示知識共享過程知識溢出所帶來的損失，也表示企業在自主知識產權轉移或創造過程中存在的知識產權風險，比如在產權的交互過程中，存在核心知識及技術泄露的風險進而影響企業的核心市場地位、侵權、傳播不當、被惡意竊取及間接傳播給其他組織[20]

。當低位勢企業w進行知識搜索時，知識共享與知識搜索能夠在創新網絡中產生協同效應[21]，設此時增加的收益為R，收益分配系數設為b，故h企業增加的收益為bR。

假設4：對于企業w不進行知識搜索的基本收益為R2，當其進行知識搜索時，需要消耗成本C，搜索成本反映出企業進行知識搜索的程度，搜索成本越高，反映知識搜索程度越深；由于知識搜索是一個雙向過程，需要搜索方與被搜索方的共同配合，成本分配系數為t，故企業w的搜索成本為tC；外部搜索的知識能否被企業所吸收，取決于該企業的吸收能力[22]。因而設置知識吸收能力系數o，通過吸收外部知識，企業w所能增加的收益oT[23]。

假設5：政府作為第三方博弈主體，是創新網絡中企業博弈的環境因素，當政府鼓勵支持企業進行綠色創新時，會消耗一定的監管成本C2，對于知識共享的高位勢企業h，政府給予獎勵G，由于政府支持綠色創新，會對進行知識共享和知識搜索的企業一定地關注支持，因而會對企業h和企業w會獲得間接收益G1和G2；企業進行知識共享與知識搜索，會大力推動產業的綠色技術，緩解對環境造成的危害，進而提高了公眾的滿意度[14]，政府獲得正面收益R3；政府不支持時，正面收益會減少，表示為aR3（0lt;alt;1）。

1.2 模型構建

根據上述的假設，高位勢創新實力較強企業h、低位勢創新處于劣勢的企業w和政府的混合策略博弈矩陣，見表1。

2 參與主體策略選擇演化均衡

企業在博弈過程中，企業h、企業w和政府主體對知識共享、知識搜索即支持策略選擇的概率x、y、z隨時間而變化，根據Malthusian 方程，可得到企業h、企業w和政府的復制動態方程

2.1 高位勢企業h策略選擇的穩定性

企業h選擇知識共享的概率對其演化穩定策略的影響

命題1：企業h選擇知識共享的概率x隨著企業w進行知識搜索的概率y、政府支持的概率z的增加而增加，即企業w傾向于選擇知識搜索，政府大力支持企業進行綠色創新時，企業h越傾向于選擇知識共享。

由微分方程穩定性定理可知，當F（x）=0，且dF（x）dxlt;0時，企業h知識共享的概率x為穩定策略。設h（y）=Gz－C1+G1z－R1p+Rby+R1pz+R1qy－R1pyz，可知dh（y）dygt;0，故當ylt;y*時，h（y）lt;0，此時x=0為穩定策略；當ygt;y*時，h（y）gt;0，此時x=1為穩定策略。同理，可得出當zlt;z*時，h（z）lt;0，此時x=0為穩定策略；當zgt;z*時，h（z）gt;0此時x=1為穩定策略。

命題2：企業h選擇知識共享的成本C1影響其穩定策略的選擇，當共享成本較低時，無論低位勢企業是否進行知識搜索，政府是否支持綠色創新，企業都會選擇知識共享；當共享成本過高時，無論低位勢企業和政府選擇什么策略，企業都不進行知識共享。當知識共享成本處于中等水平時，企業選擇知識共享的概率與y，z的大小有關。

命題1和命題2表明當低位勢企業選擇知識搜索且政府支持的概率很大時，高位勢企業會傾向于選擇知識共享；影響企業選擇知識共享的很大一個因素是知識共享成本，當知識共享成本較低時，企業傾向于選擇知識共享；而當知識共享成本過高，即大于企業進行知識共享所得到的所有收益時，無論政府如何大力支持，企業都不進行知識共享；當知識共享成本處于中間水平時，企業選擇知識共享會受到低位勢企業和政府策略的影響。

2.2 低位勢企業w策略選擇的穩定性

企業w選擇知識搜索的概率對其演化穩定策略的影響

由微分方程穩定性定理可知，當F（y）=0，dF（y）dylt;0時，企業w知識搜索的概率y為穩定策略。設h（x）=G2z-Ct+Rx-Rbx+R1px+Tox-R1qx，可知dh（x）dxgt;0，故當xlt;x* 時，h（x）lt;0，此時y=0 為穩定策略；當xgt;x* 時，h（x）gt;0，此時y=1 為穩定策略。同理，可得出當zlt;z* 時，h（z）lt;0，此時y=0 為穩定策略；當zgt;z* 時，h（z）gt;0 此時y=1 為穩定策略。

命題4：企業w進行知識搜索所花費的成本影響其穩定策略的選擇。當搜索成本較低時，無論高位勢企業是否進行知識共享，政府是否支持綠色創新，企業都會選擇知識搜索；當知識搜索成本過高時，無論高位勢企業h和政府選擇什么策略，企業都不進行知識搜索。當知識共享成本處于中等水平時，企業選擇知識共享的概率與x，z的大小有關。

命題3和命題4表明當高位勢企業選擇知識共享且政府支持的概率很大時，低位勢企業會傾向于選擇知識搜索，

影響企業選擇知識搜索的很大一個因素是知識搜索成本。

2.3 均衡點的穩定性分析

根據F（x）=0，F（y）=0，F（z）=0可以解得，在滿足0≤x，y，z≤1的區域中，求解出9個均衡點。E1[-（G2-Ct）/（R-Rb+R1p+To-R1q），-（G-C1+G1）/（Rb-R1p+R1q），1]，E2（0，0，0），E3（1，0，0），E4（0，1，0），E5（0，0，1），E6（1，1，0），E7（1，0，1），E8（0，1，1），E9（1，1，1）。

其中E2～E9為純策略，E1為混合策略。我們通過計算純策略的雅可比矩陣行列式的特征值來進行均衡點的穩定性分析。利用李雅普諾夫判斷法則，計算各個均衡點的穩定性。見表2。

三方演化博弈系統中一定會有個穩定點策略E2（0，0，0）；當滿足條件1時，E9（1，1，1）為穩定點，此時企業h進行知識共享所帶來的收益Rb+R1q之和大于其所付出的成本R1p+C1，政府支持與不支持的收益之差大于政府所付出的成本G+C2+G1+G2，企業w進行知識搜索的成本小于其行為所帶來的收益時，（知識共享，知識搜索，支持）為穩定策略；當滿足條件2時，此時與條件1的區別是政府選擇主動支持與不主動支持的收益之差小于政府所付出的成本G+C2+G1+G2，此時穩定策略為E6（1，1，0），表示（知識共享，知識搜索，不支持），當收益之差較大時，即政府主動支持綠色創新的總收益大于不主動支持時的總收益，政府會選擇支持綠色創新；而當收益之差較小時，即政府主動支持綠色創新的總收益小于不主動支持時的總收益，政府會選擇不主動支持綠色創新。

3 仿真分析

為驗證前述演化穩定性分析的有效性以及分析不同影響因素對演化結果的敏感性，采用Matlab 2016a軟件進行數值仿真分析，數值參考相關學者和模型假設進行設定。值得注意的是，參數的設置具有一定主觀性，但經過測試發現在一定范圍內參數值的變化不改變仿真結果。滿足條件1的數組1：

R1=100，R2=50，R3=50，G1=1，G2=0.5，R=40，C=2.5，C1=5，t=0.7，b=0.7，G=5，C2=10，o=0.2，p=0.05，q=0.1，a=0.4，T=7；在數組1的基礎上，分析知識共享成本C1、知識搜索成本C、知識溢出系數p、吸收能力o、知識產權強度系數q對演化博弈過程和結果進行敏感性分析。

首先，為分析C1變化對演化博弈過程和結果的影響，將C1分別賦以C1＝2.5，5，7.5，復制動態方程組隨時間演化100次的仿真結果如圖1所示；為分析C變化對演化博弈過程和結果的影響，將C分別賦以C＝0，2.5，5，仿真結果如圖2所示。

由圖1可知，在系統演化至穩定點時，知識共享成本的增加會減慢高位勢企業選擇知識共享策略的速度。當知識共享成本減少時，高位勢企業選擇知識共享的概率提高，政府選擇支持企業進行綠色創新的概率上升同時低位勢企業l選擇知識搜索的概率也相應提高。因此政府應大力支持企業建立綠色知識共享平臺，減少企業知識共享的成本，更好地促進企業進行知識共享行為，促進綠色創新網絡中的制造企業綠色轉型發展。

圖2表明，在系統演化至穩定點時，低位勢企業的知識搜索成本增加會減慢其選擇知識搜索策略的速度。搜索成本是影響低位勢企業知識搜索的關鍵因素。知識搜索是企業獲得知識的重要來源，當搜索成本較低時，企業趨向于選擇知識搜索進行綠色創新，而當搜索成本過高時，企業維持現狀不進行綠色創新知識的搜索，不利于企業的轉型發展。另外，搜索成本也反映出企業的搜索程度，因此低位勢企業要合理確定外部知識搜索的程度。

圖1和圖2表示三方博弈主體互相聯系，政府支持綠色創新的概率隨著高位勢企業進行知識共享的概率、低位勢企業進行知識搜索的概率提高而提高，反過來，當政府支持制造產業綠色創新時，高位勢企業進行知識共享的概率也相應會提高，進而低位勢企業進行綠色知識搜索的意愿也會加大。企業之間綠色創新的知識共享與知識搜索會推動企業進行綠色創新，故驗證綠色創新“同群效應”的存在性，同群企業不僅會考慮外部環境因素即環境規制與知識產權保護，也會考慮創新網絡中企業的知識共享行為，豐富了同群效應的理論研究。除此之外，成本是企業進行綠色知識共享與搜索時的重要考慮因素，數字技術能夠有效降低企業的知識共享與搜尋成本，企業應發展數字技術來支持企業綠色知識的共享行為。

接下來，分別賦予p的值p=0.05，0.1，0.5；仿真結果如圖3所示；分別賦予o的值o=0.2，0.4，0.6；仿真結果如圖4所示；分別賦予q的值q=0.1，0.5；仿真結果如圖4所示。

從圖3可以看出，隨著知識溢出系數的增大，低位勢企業選擇知識搜索的概率增加，但當知識溢出系數過大時，系統演化趨向于（0，0，0）點，這表明當知識溢出系數過大時，高位勢企業會考慮到知識共享所帶來的知識損失可能會危害其市場地位時而選擇不進行知識共享，此時不利于低位勢企業進行綠色創新。

圖4可知，當低位勢企業吸收能力提高時，其選擇知識搜索的概率也隨之增加。這表明低位勢企業的知識吸收能力影響知識搜索策略的選擇，知識吸收能力可以顯著影響創新網絡中企業的創新績效，當吸收能力較高時，從外部搜索的知識所帶來的收益增加，低位勢企業更愿意進行綠色知識的搜索。

圖5是知識產權保護強度系數q對系統演化穩定的影響，知識產權保護強度系數反映出企業繳納知識產權使用費用，系數越大，知識產權使用費用越高，即高位勢企業對知識產權保護力度加大來降低核心知識泄漏的風險。可以發現，知識產權保護強度系數增加時，系統演化的均衡點發生變化，系數增加時，高位勢企業知識共享的概率增加，而低位勢企業進行知識搜索的概率減少。具體說來，當系數處于中間水平時，高位勢企業知識共享的概率迅速增加，而低位勢企業進行知識搜索的概率減少；當系數很大時，高位勢企業知識共享的概率增加后又立即遞減至0，表明高位勢企業受低位勢企業的影響不再進行綠色知識共享行為。

從圖6可以看出，當表示知識共享與知識搜索的協同效應所產生的增加收益R增加時，高位勢企業、低位勢企業及政府選擇知識共享、知識搜索和支持綠色創新的概率加快。這表明當創新網絡中企業進行知識共享與知識搜索，使得知識得到充分利用，所產生的協同效應是高位勢企業與低位勢企業進行知識共享與知識搜索的強大動力。

現在賦予滿足條件2的數組2：

R1=100，R2=50，R3=20，G1=1，G2=0.5，R=40，C=2.5，C1=5，t=0.7，b=0.7，G=5，C2=10，o=0.2，p=0.05，q=0.1，a=0.4，T=7，將兩組數值分別從不同初始策略組合出發隨時間演化100次，演化結果如圖7和圖8所示。

圖7可知，在滿足條件1的情況下，系統有兩個演化均衡點，分別是E2（0，0，0）、E9（1，1，1），與上述均衡點穩定性分析一致，圖8表示，在滿足條件2的情況下，系統有兩個演化均衡點分別是E2（0，0，0）、E6（1，1，0）。這表明系統中，創新網絡中高位勢企業有很強大的意愿進行綠色創新的知識共享，低位勢企業也趨向于選擇綠色創新的知識搜索策略，綠色創新知識的整合促進創新網絡中制造業整體的綠色轉型發展。政府主動支持與不主動支持綠色創新的收益之差影響政府是否支持綠色創新。

4 結語

基于知識共享和博弈的相關理論，構建了創新網絡中的創新實力強的高位勢制造企業、創新實力較弱的低位勢企業以及政府的三方演化博弈模型來研究企業綠色創新知識共享行為，并從成本、知識共享過程中的風險、企業吸收能力及收益等方面分析對知識共享博弈的影響。

1）三方主體互相影響，政府支持綠色創新時，企業進行綠色創新知識共享與知識搜索意愿增強，同時，企業進行綠色創新又會促進政府支持綠色創新。

2）知識共享成本與搜索成本影響企業進行知識共享及知識搜索，當成本過大時，企業均會選擇維持現在的狀態不進行關于綠色創新的知識共享與知識搜索。因此企業應完善自身數字技術能力，利用大數據技術進行更精確的知識搜索與知識共享行為，減少成本，進而增強創新網絡中知識共享與搜索的信心，開展綠色創新行為。

3）知識共享中的風險主要反映在知識產權風險，核心技術知識泄露是高位勢企業知識共享時考慮的一個重要因素，因而創新網絡中企業之間要加強信任強度，形成共同發展促進自身發展的共識，更好地進行企業間知識共享，實現知識的價值最大化。

4）低位勢企業自身的吸收能力影響其是否進行知識搜索，當知識吸收能力較高時，企業愿意進行外部知識的搜索，對制造技術進行綠色轉型；當企業知識吸收能力較弱時往往不愿意進行技術變革，不利于制造業綠色發展。因而企業應加強自身學習能力，提高相關知識存量，增強吸收能力，更好地進行綠色創新。

5）當高位勢企業進行知識共享且低位勢企業知識搜索時，使得綠色創新知識得到充分利用，知識在企業間進行轉移、吸收、轉化以及運用，提高知識產權的數量與質量，形成良性循環的創新體系。共享產生的協同效應是企業進行知識共享與知識搜索的動力，當增加的收益增加時，企業選擇知識共享與知識搜索的速度迅速增加，所以共享收益增加，是促進企業進行知識共享的有效途徑。

通過研究發現，政府選擇主動支持與不主動支持綠色創新的收益之差影響政府是否支持綠色創新，但是應看到企業與政府之間的良好關系意味著政府大力支持企業綠色創新，能夠增強企業綠色創新的意愿，進而進行綠色創新知識的共享與搜索，促進制造業的轉型發展的成功。政府應大力支持綠色知識共享平臺的建立[24]，營造非正式的知識共享氛圍，減少企業知識共享的成本，促進綠色創新知識在企業間的共享與利用。除此之外，創新網絡中的企業應加強信任強度，形成良好的創新氛圍，減少投機行為的產生，以共同發展為目標，促進制造業的轉型發展。研究未考慮到創新網絡中企業的網絡位置，僅從知識位勢和創新實力的角度進行企業的劃分，具有一定的局限性。

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（責任編輯：王強）

收稿日期：2023-12-21

作者簡介：王麗強（2000—），女，山西運城人，碩士研究生，主要從事企業經濟與創新管理方向的學習與研究。