科技基础条件平台合作创新中的利益分配博弈模型构建

高　亮，冯楚建

(1.中国科学技术大学公共事务学院，安徽　合肥　230026；2.科技部科技经费监管服务中心，北京　100038)



科技基础条件平台合作创新中的利益分配博弈模型构建

高亮1，冯楚建2

(1.中国科学技术大学公共事务学院，安徽合肥230026；2.科技部科技经费监管服务中心，北京100038)

本文利用Stackelberg博弈模型，分别构建科技平台与一个外部机构和与两个外部机构合作的利益分配模型，进行对比分析得出四个重要结论，科技平台要保证合作成功，必须采取“选择性合作”，特别是随着外部合作机构的增多，要求选择性合作的条件越来越严格。最后对结论进行分析和提出相关的对策建议。

科技基础条件平台；合作创新；利益分配

1　引言

中国经济进入新常态，经济发展更多的由投资、要素驱动转变为创新驱动，科技创新对于经济社会发展影响越来越大。作为科技创新资源重要载体的科技基础条件平台(以下简称为科技平台)是由研究实验基地、大型科学仪器设施、科学数据与信息等组成的科技创新支撑体系。科技平台主要具有种类繁多、特性各异和资源相对独立、存在耦合两个特征。科技平台基本覆盖相关的科技领域，涉及全社会各行各业；不同平台之间既相互区别，又相互联系，存在一定的相关性。

科技平台的建设与共享，也成为了基础设施建设的一部分，虽然它与民生问题不直接相关，但它是突破先进技术，实现技术改革的必由途径，是突破技术壁垒，解决社会经济发展与战略性科技专项的基础与重要手段。近年来，中国的科技平台数量持续增长，规模持续扩大，专业水平持续提升，技术领域的涉及面也越来越广，从而在科技创新与促进相关产业发展中发挥出了重要的作用。但是我们也不能忽视其中仍存在的问题，如仪器利用率较低，机构之间合作与资源共享程度也不高，导致了部分单位的科研设施与仪器购买重复，这又无形中加大了资源闲置与浪费的可能性。

《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》对科技平台开放共享做出了明确的要求，健全重大科技基础设施开放共享制度，最大限度发挥其公共平台作用。健全用户参与机制，形成科研院所、高等学校、企业多方共建、共管和共享的局面。2014年12月31日，国务院进一步公布了《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》，意见明确指出，相关科研基础设施与大型仪器管理单位应按照统一的规范和标准向社会各界公布自身设备的使用状况以及使用方案，积极主动搭建在线实时服务平台。

“十一五”以来，国家和地方相继建设一批科技基础条件平台，主要包括：(一)研究实验基地和大型科学仪器、设备共享平台；(二)自然科技资源共享平台；(三)科学数据共享平台；(四)科技文献共享平台；(五)成果转化公共服务平台；(六)网络科技环境平台，共计六种类型。本文主要聚焦第五种类型成果转化公共服务平台，该类平台与外部合作机构不仅具有服务市场上的供求关系，还有社会服务的公共属性。处理好这类科技平台合作创新中的利益分配对于提高中国科技资源利用水平具有重要意义。

2　文献回顾

创新成果的取得关键在于在创新过程中各个创新主体间的合作，创新成功的关键在于创新要素在主体间流动和要素间的相互作用。朱悦等[1]以武汉东湖国家自主创新示范区科技平台建设为出发点，介绍示范区内科技平台的发展重点和发展方向，将科技平台打造成为企业创新的依托，形成企业与科技平台协同发展，促进区域经济社会发展。单春艳等[2]研究美国硅谷和印度班加罗尔软件园的成功经验，认为高校的科技平台与地区的产业集群合作发展对于区域经济发展，具有巨大的推动作用，实现这一目标需要完善中介服务体系，完善利益分配机制，建立稳定的沟通渠道等。孙宇等[3]借鉴澳大利亚MONASH利用科技平台实现大学、科研机构、企业所结盟的协同创新团队成功发展经验，系统分析平台建设背景目标、发展步骤、考核模式、可持续发展模式等内容，为中国高校的发展提供启示。

关于合作创新利益分配的文献，国内外学者Victor、鲍新中、黄波等人[4-6]分别从定性、定量两方面进行了研究。高宏伟[7]认为利益分配问题一直是产学研合作创新机理研究的核心问题，利益分配本质上是产学研合作利益剩余索取权的安排。余海晴[8]认为合作创新中各主体间利益分配方式的不合理，合作创新利益分享存在的各种矛盾，阻碍了组织合作创新的发展，建立一套有效合理合作创新利益分享机制是促进中国合作创新发展的关键。

杨得前[9]借助演化博弈论思想，将整个产学研合作过程模型化，通过博弈分析之后得出产学研合作创新关系的稳定程度与合作创新的产出水平以及各主体间利益分配的合理程度紧密相关。梁招娣[10]基于合作联盟成员的满意度，利用多维度Nash协商模型进行高校、企业、中介机构三者之间的利益分配。Sibasis[11]在不确定环境下对理性人之间的联盟利润分配提出一个合理的动态解决方案，联盟利润分配达到联盟成员满意度最高水平，联盟是在模糊环境中模仿了一个直观的数字来判断成员的满意度，相应的利益分配方案有效激发他们更好的表现从而获取更多的回报。Saeed[12]应用核仁(Nucleolus)和沙普利值方法将合作博弈联盟(VPP)的利益分配给每一个分布式能源资源拥有者(DER)，进而有效提高了整个联盟的抗击风险的能力和联盟成员的协调合作水平。

公平、合理的利益分配机制的建立是保证合作成功和进行再次合作的关键。利益分配过程为，科技平台与外部机构沟通协商，运用博弈模型，对未来收益共同确定一个彼此都接受的合理收益分配系数。结合经典分配模型中的公平分配思想，考虑合作双方的投入和贡献水平等因素，寻求能使合作联盟整体效益最大化的最佳分配方案。

3　博弈模型假设条件及设计

3.1假设条件

通过上文的文献综述，认为利益分配是合作创新的关键与核心因素，本文仅仅聚焦利益分配问题，探索利益这一关键因素对于科技平台合作创新的影响因素，对于其他因素(包括风险因素、组织文化、组织信任等)没有考虑。

(1)局中人(博弈方)：博弈方，即合作联盟中的局中人有科技平台和外部合作机构，本研究存在一个和两个外部合作机构的两种不同情况下的利益分配。

(2)投入水平：设科技平台方的投入水平为θ0，一个外部合作机构的投入水平为θ1，存在两个外部合作机构的投入水平分别为θ1和θ2。在该合作联盟中，各局中人的投入分为两类：①物质性投入，包括在研发阶段和产业化阶段投入的大量的资金及设备；②人力资源性投入，包括研发阶段的科技活动人员和产业化阶段的市场人员。

(4)联盟总产出：设该科技平台方和外部合作机构方合作联盟的产出函数P与各方投入水平θi相关，可表示为：P=P(b0θ0,b1θ1,b2θ2)，其中，b0、b1、b2分别表示科技平台方和外部合作机构方的贡献系数，该系数意味着各方自身创新能力的大小以及提供的资源或投入对联盟的相对重要性。

(5)各方收益分配比例：假设只存在一个外部合作机构的情况，经过商议谈判后，科技平台方可以获得总收益中的分配比例为λ0，则外部合作机构方所获收益比例即为1-λ0，其中0≤λ0≤1。假设存在两个外部合作机构的情况，经过商议谈判后，科技平台方可以获得总收益中的分配比例为λ0，外部合作机构其中一方所获收益比例为λ1，则另一方所获收益比例即为1-λ0-λ1，其中0≤λi≤1,(i=0,1)。

(6)各方收益函数：假设只存在一个外部合作机构的情况(存在两个外部合作机构的情况类似)，合作过程中，科技平台方可从产方处获得的底薪或固定报酬为P0，那么，按照谈判结果中的分配比例，科技平台方最后将获得的报酬为：P1=λ0·P+P0，它的净利润为：π0=λ0·P(b0θ0,b1θ1)+P0-C0(a0θ0)。合作联盟的整体总利润为：π=P(b0θ0,b1θ1)-C0(a0θ0)-C1(a1θ1)

3.2模型设计

首先得出科技平台与外部合作机构利润函数的具体表达式：

科技平台与外部合作机构的利润函数对各自的投入水平进行一阶求导和二阶求导，再令一阶求导函数为零，可以得到：

对总体的利润函数进行一阶求导和二阶求导，得出最优分配系数为：

对总体利润函数分别进行一阶求导和二阶求导，令各自利润函数一阶段导数为零，可以求出最优投入水平：

令总利润函数的一阶导数为零，可以求出最优的分配系数：

4　主要结论

(1)合作联盟的各局中人，科技平台方与外部机构组织，以合作联盟整体利润最大化为谈判前提，进行信息共享。双方都充分知晓各自和对方的投入成本水平、成本结构和贡献程度等相关方面的完全信息，并充分了解各方将对所得分配比例的反应。合作各方最优投入水平确定的情况下，最优投入水平对合作各方各自利益分配系数一阶导数均大于零，从而得出结论1：在科技平台与外部机构合作联盟体系中，无论外部合作机构是一方还是两方，即合作主体无论是两方还是三方，科技平台方与外部机构方的最优投入水平与各自的利益分配比例呈正相关关系。即给予合作创新联盟中各局中人越高的利益分配比例，将会刺激他们进行越多的投入，反之亦然。

5　对策建议

随着技术生命周期的不断缩短，研发风险和成本急剧上升，越来越多的科研机构、企业选择与具有丰富科技资源的科技平台进行研发合作，而公正合理的利益分配是合作创新的基础，是创新实现的重要保障。本文通过构建Stackelberg博弈模型，寻求能使合作联盟整体效益最大化的最佳分配方案，得出重要的四个结论：①科技平台方与外部机构方的最优投入水平与各自的利益分配比例呈正相关关系；②科技平台需要进行选择性合作，随着外部合作机构的增多，选择性的条件越来越苛刻；③科技平台方与外部机构方的利益分配系数的大小与自身投入的成本系数呈负相关关系；④科技平台方与外部机构方的利益分配比例的大小与自身工作的贡献系数呈正相关关系。

根据本文研究结论，提出以下政策建议：

(1)国家出台相关政策引导，将科技平台被动消极的“开放共享”向能够调动科技平台主动积极“合作创新”转变，进一步细化科技平台合作创新中的成果和收益分配规则。

(2)科技平台与外部机构合作创新中，要重视培育关系信任，信任关系的建立与巩固，是开展合作创新的基本前提，可以有效降低彼此间的摩擦和冲突，提高共同合作的效率。

(3)创新科技平台利益分配管理机制。科技平台合作创新中的利益分配涉及不同类型的外部合作机构，需要构建公开透明的科技平台利益分配机制和有效的利益分配管理制度。

(4)进一步强化研发成果知识产权管理。对于科技平台与外部机构合作创新成果的取得大部分是以知识产权的形式，对于研发成果的知识产权管理至关重要，管理不善将直接导致合作联盟和各局中人的利益损失。

[1]朱悦,张贵红.将平台打造成企业创新的依托——武汉东湖推进科技平台建设的经验与启示[J].华东科技,2012(12):46-47.

[2]单春燕,谭苗苗.高校重大科技平台与地方产业集群对接服务研究[J].辽宁教育行政学院学报,2013,30(1):33-38.

[3]孙宇,贾申利.构建高效科研平台落实协同创新战略——澳大利亚MONASH大学科技平台的启示[J].实验技术与管理,2014,31(12):190-195.

[4]叶晓宪,潘华峰,王正,赖秋华,林钟宇,赵金媛.协同创新背景下“三合共建医学实验平台”的探索[J].卫生软科学,2015,29(2):103-105.

[5]GILSING V A，BEKKERS R.Differences in technology transfer between science-based and development-based industries:transfer mechanisms and barriers[J].Technovation,2011(8):638-647.

[6]鲍新中,刘澄,张建斌.合作博弈理论在产学研合作收益分配中的应用[J].科学管理研究，2008(10):21-24.

[7]高宏伟.产学研合作利益分配的博弈分析——基于创新过程的视角[J].技术经济与管理研究,2011(3):30-34.

[8]余海晴.组织间合作创新价值创造与分享机理研究[D].吉林大学,2013.

[9]杨得前.产学研合作的演化博弈分析[J].科技进步与对策,2007(5).

[10]梁招娣,陈小平,孙延明.基于多维度Nash协商模型的校企合作创新联盟利益分配方法[J].科技管理研究,2015(15):203-207.

[11]BANDYOPADHYAY S，RAHA S，NAYAK P K.Profit allocation among rational players in a cooperative game under uncertainty[J].Sadhana，2015，40(4)：1077-1089.

[12]DABBAGH S R，SHEIKH-El-ESLAMI M K.Risk-based profit allocation to DERs integrated with a virtual power plant using cooperative Game theory[J].Electric power systems research，2015(121)：368-378.

(责任编辑刘传忠)

Game Model of the Profit Allocation Mechanism in Cooperative Innovation of the Science and Technology Basic Condition Platform

Gao Liang1，Feng Chujian2

(1.School of Public Affairs，University of Science and Technology of China，Hefei 230026,China；2.Ministry of Science and Technology Funds Supervision Service Center，Beijing 100038,China)

By constructing a Stackelberg game model，the paper respectively builds the profit allocation model of platform of science and technology with an external institutions and with two external agencies.And then it compares and analyzes technology platform to get four important conclusions.To ensure the successful cooperation，the platform must take“selective”cooperation，especially along with the increase in external cooperation agencies，selective cooperation conditions more and more strict.Finally，it analyzes the conclusion and puts forward relevant measures.

Science and technology basic condition platform；Cooperative innovation；Profit allocation

西藏自治区科技计划研究项目(Z2014R91F0101)，中国博士后科学基金第58批(2015M582017)。

2015-11-23

高亮(1987-)，男，安徽合肥人，中国科学技术大学公共事务学院博士后研究员；研究方向：创新管理。

G301

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