供应链协同创新中知识转移的收益共享机制

韩正涛，张悟移

昆明理工大学 管理与经济学院，昆明 650093

1 引言

创新是企业赖以生存的基础，经济增长以企业较强的创新能力为前提。党的十九大报告指出创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。传统的创新模式往往都是单个企业进行内部创新，在社会化分工专业化程度逐渐提高和知识更新速率不断加快的背景下，企业想要实现创新，需要不断整合来自企业外部不同类型的知识，传统的单个企业进行创新的模式显然已经不能适应全球化市场变革的趋势[1]。随着信息技术的快速发展，企业独自运行和创新的模式开始被企业间协同创新的模式所替代，协同创新能获得独自创新无法获得的知识资源和技术，有效控制企业创新的成本，防范创新风险，使企业通过合作创新实现自身利益最大化[2]。面对竞争日趋激烈的商业环境，现代企业难以再靠单打独斗赖以生存，而是需要融入供应链联盟共同应对竞争对手，而供应链协同创新则是企业在供应链环境下实现创新的重要手段，它强调供应链中各个成员应通过创新协作来共同提高整个供应链的利润和效率[3]。

供应链协同创新的本质是将“知识”这一重要的战略资源和创新资源在供应链联盟内进行高效的整合和利用，促进供应链成员企业实现快速化的低成本创新，共同提高供应链内企业的创新绩效[4]。供应链协同创新需要链上企业以协同创新为目标，进行携手合作、知识共享和共同创新。在供应链中其实不仅存在着物流、资金流和信息流，还包含知识流，伴随着知识经济时代的到来，企业间的竞争已由原来的成本效率型竞争演变为知识能力的竞争，供应链知识管理的重要性日益凸显，知识已经成为影响供应链整体绩效的重要因素[5]，知识在供应链企业间的转移能提高供应链的协同创新能力，是供应链知识管理的核心内容[6]。由此可见，知识在供应链企业间的转移对于推动供应链协同创新具有重要的作用，因此分析供应链上的企业在协同创新过程中如何进行知识转移具有重要的理论价值和现实意义。

国内外学者已对供应链环境下的知识转移和协同创新进行了广泛的研究。现有研究已表明供应链企业间的知识转移有利于实现协同创新。如Liao 等[7]认为供应链环境非常适合对来自不同知识环境输入的知识进行转化，这对于供应链中的企业进行协同创新至关重要。Fawcett 等[8]提出供应链成员企业间的知识具有较强的互补性，良好的互信可以促进供应链协同，使得供应商通过知识输出帮助制造商实现突破式的产品创新。林岩[9]分析了供应链下游知识在技术创新中的作用，检验了供应链下游企业的知识在上游企业不同的创新类型中发挥着差异性的作用，并且提出下游企业的知识有助于上游企业进入陌生的成熟技术领域。Sakakibara和Cruz-González等发现供应链企业在参与协同创新活动中，从供应链伙伴获取的知识资源有利于其开发出新产品[10-11]。也有学者对影响供应链协同创新的过程进行了深入研究。李全喜等[12]认为供应链知识协同的过程要依次经历知识共享、知识转移、知识获取、知识整合和知识应用等过程后才能实现知识创新。Liu等[13]将供应链协同创新中的知识共享过程细分为知识发掘与知识转移两个阶段，并进一步采用博弈论分析了供应链协同创新中知识共享的过程，求出了Nash 均衡条件下供应链协同创新中成员企业投入的最优知识数量，并采用演化博弈模型分析了两企业间知识共享的演化均衡结果，最后提出了影响供应链协同创新中知识共享的因素，包括信任、知识保护、文化距离和核心企业的角色等。另外还有很多学者研究了影响供应链协同创新或知识转移实现的因素。例如龙勇等[14]比较分析了供应链中企业独立创新和联盟创新的绩效，研究发现供应链中的知识转移效率和核心知识保护程度越高，供应链联盟的整体绩效就越高。Kim等[15]通过对137家中小型供应企业调查，发现供应商的实际吸收能力及其对顾客的信任对知识的转移起着正向影响。张旭梅等[16]构建了供应链环境下的知识协同的博弈模型，并指出制造商与销售商合作成功的关键是双方在协同获取知识的过程中能合理地协调双方的努力和资源。He等[17]通过对制造企业供应链的案例研究，得出供应链中的伙伴关系对供应链知识转移起着促进作用，这些伙伴关系包括信任、承诺、相互依赖性、共享意义和权力平衡等。张喜征等[18]分别建立了供应链企业合作创新和不合作创新的博弈模型，研究得出知识溢出系数、知识利用率和创新投入会增加供应链成员企业利润和供应链的整体利润，并提出了应该通过充分发挥供应链企业的合作创新来提升供应链利益和合理分配创新利润的建议。

也有学者对知识转移的契约和供应链协同创新收益的分配进行了相关研究。Li 等[19]认为完备的契约有利于提升合作企业间知识获取的效率。Song 等[20]提出联盟成员之间签订契约可以促进知识转移，因为契约有利于加强互信，增进了解和化解机会主义风险。Zhang等[21]认为通过在契约中设立一定的利益回报可有效促进供应链的知识转移。李军、胡湘云等人认为收益分配是供应链协同创新中的关键问题，并针对供应链协同创新的特点，考虑影响收益分配的因素后分别建立了修正Shapley值法的供应链协同创新收益分配模型[22-23]。但上述研究未详细分析收益共享契约机制对供应链协同创新中知识转移决策过程的具体影响。分散决策、集中决策是供应链中常见的两种决策机制，集中决策时供应链决策者将供应商和制造商视为一个整体进行决策，考虑的是供应链的整体利益最优，分散决策是供应商和制造商均以自身利益最大化为原则进行决策，分散决策时供应链的整体利润往往不是最优的，而集中决策虽会使得供应链整体利益最优，却无法达到供应商和制造商各自利益最大化而难以实现。在供应链成员为理性经济人的前提下，收益共享契约决策下能够很好地实现供应商和制造商利润的帕累托改进，因而更容易形成博弈均衡状态。在此背景下，为对比分析收益共享决策下供应链协同创新中知识共享相关决策变量与分散决策和集中决策情形下的差异性，本文考虑四种情况下的供应链协同创新中的知识转移决策，即分散决策、集中决策、普通收益共享决策、议价条件下的收益共享决策，着重讨论两种类型的收益共享契约机制，即由制造商主导的普通收益共享契约和供应商与制造商通过议价博弈方式的收益共享契约。探究收益共享契约的达成条件及对供应链协同创新中知识转移决策的影响，进而寻求促进供应链协同创新中知识转移的有效激励方法。

2 模型描述

本文的研究对象是一个包含一个供应商和一个制造商的二级供应链，供应商向制造商提供原材料，制造商经过加工后再将最终产品销售给顾客。设供应商每供应给制造商一件原材料，制造商就能生产出一件最终产品。在二级供应链中，供应商通过向制造商进行知识转移来实现协同创新。设供应商知识转移的成本函数为当供应链中发生知识转移而实现协同创新后，供应链成员企业的生产成本均会出现下降。设知识转移后供应商的成本下降为c1-x。同时供应商在进行知识转移后，处于供应链下游的制造商在接收到供应商转移的知识后，通过协同创新也能使其生产成本下降为c2-tx(0＜t ＜1)。本文认为供应链协同创新中的知识转移数量会影响到产品的需求，即随着知识转移数量的增加协同创新更容易发生，产品的创新程度更大，而消费者对产品的需求随着产品的创新程度的增大而增大，即假设产品的需求受零售价格和知识转移数量的共同影响[25]，产品的需求函数为q=a-p+bx。本文所研究的二级供应链如图1所示，表1为模型符号含义。

图1 含有知识转移的协同创新的二级供应链

表1 模型符号含义

3 模型建立

3.1 分散决策时供应链协同创新中的知识转移模型

在含有知识转移的协同创新的二级供应链中，当供应商和制造商进行分散决策时，供应商和制造商的利润函数的表达式πs和πm分别如式（1）和式（2）所示。此时他们都是理性经济人，均追求自身利益的最大化，供应商和制造商会发生Stackelberg博弈，在博弈中供应商是主导者，制造商是跟随者。他们的博弈顺序是：首先，供应商根据自身利润最大化的原则决定批发价格w和知识转移数量x；然后，制造商再根据自身利润最大化的原则在供应商的批发价格w的基础上确定产品的零售价格p。先令式（2）求出p关于w和x的表达式后带入式（1），再联立求出w和x，进一步求解可得到定理1。

定理1 在供应链协同创新中，当供应商和制造商进行知识转移的分散决策时，供应链的最优批发价格为w1，最优知识转移数量为x1，最优零售价格为p1，此时对应的供应商的利润为，制造商的利润为，供应链的总利润为：

3.2 集中决策时供应链协同创新中的知识转移模型

在含有知识转移的协同创新的二级供应链中，当供应商和制造商进行集中决策时，此时供应链总收益为πsc，其表达式如式（3）所示。联立求解出p和x，进一步求解可得到定理2。

定理2 在供应链协同创新中，当供应商和制造商进行知识转移的集中决策时，供应链的最优知识转移数量为x2，最优零售价格为p2，此时对应的供应链的总利润为：

3.3 普通收益共享时供应链协同创新中的知识转移模型

本节将讨论分散决策下供应链协同创新中知识转移时实施普通收益共享契约的情形，由于供应商单独承担了全部的供应链协同创新中的知识转移成本，制造商未承担知识转移的成本却享受到了供应链协同创新中知识转移后带来的生产成本的下降和产品需求的增加，增加了制造商的收益。为了激励供应商持续地进行知识转移，制造商有必要将其获得的协同创新的部分收益与供应商共享，因此收益共享契约的作用不可忽视。当供应链中供应商和制造商进行普通收益共享契约时，供应商和制造商的利润函数的表达式πs和πm分别如式（4）和式（5）所示。此时他们也都是理性经济人，均追求自身利益的最大化，供应商和制造商会发生Stackelberg博弈，在博弈中供应商仍是主导者，制造商是跟随者。他们的博弈顺序是：首先，制造商以自身利润最大化为原则决定收益共享比例φ；然后，供应商根据自身利润最大化的原则决定批发价格w和知识转移数量x；最后，制造商再根据自身利润最大化的原则在供应商的批发价格w的基础上确定产品的零售价格p。先由式（5）求出p关于w和x的表达式后带入式（4），再联立得到 πs和 πm关于φ的表达式πs(φ)和πm(φ)，最后令求出φ，进一步求解可得到定理3。

定理3 在供应链协同创新中，当供应商和制造商进行知识转移的普通收益共享决策时，供应链的最优收益共享系数为φ1，最优批发价格为w3，最优知识转移数量为x3，最优零售价格为p3，此时对应的供应商的利润为，制造商的利润为，供应链的总利润为：

3.4 议价条件下收益共享时供应链协同创新中的知识转移模型

本节主要探讨供应商与制造商通过议价的博弈方式确定供应链协同创新中知识转移时的最优收益共享比例φ情形下的契约机制。议价条件下的收益共享契约与普通的收益共享契约的不同之处在于参数φ是通过供应商与制造商议价提出的[26-27]。普通的收益共享契约是由制造商单独提出的收益共享契约，供应商有两种选择，可接受或拒绝，但议价条件下的收益共享契约是由双方共同决策的。此时，它们的决策顺序如下：首先，供应商与制造商通过议价博弈方式决定收益共享系数φ，制造商获得的收益比例为φ(0＜φ≤1)，则供应商所获得的收益比例为1-φ；再次，供应商根据收益共享系数φ和自身利润最大化的原则决定批发价格w和知识转移数量x；最后，制造商在收益共享系数φ和制造商的批发价格w的基础上，根据自身利润最大化的原则确定产品的零售价格p。由3.3节中求得的πs和πm得到关于φ的表达式πs(φ)和πm(φ)，令求出φ，进一步求解可得到定理4。

定理4 在供应链协同创新中，当供应商和制造商进行知识转移的议价条件下收益共享决策时，供应链的最优收益共享系数为φ2，最优批发价格为w4，最优知识共享量为x4，最优零售价格为p4，此时对应的供应商的利润为，制造商的利润为，供应链的总利润为：

4 模型分析

推论1 在供应链协同创新的知识转移中实施普通收益共享契约决策时的利益共享系数是议价条件下收益共享契约时的两倍，即φ1=2φ2。

推论1表明在供应链协同创新的知识转移决策中，普通收益共享契约条件下制造商获得的收益是议价条件下收益共享契约下的两倍，这意味着议价条件下的收益共享契约会更有利于供应商分享到更多的利益，这样更加有利于促进供应商进行协同创新中的知识转移。

推论2 在供应链协同创新的知识转移中实施分散决策、集中决策、收益共享契约和议价条件下收益共享契约的供应商最优知识转移数量的关系为x1＜x3＜x4＜x2。

推论2表明在供应链协同创新的知识转移决策中，当供应商和制造商进行集中决策时，供应商的知识转移数量最多，而分散决策时的知识转移数量最少，当进行收益共享契约时，知识转移数量会多于分散决策时的数量，而议价条件下的收益共享契约会进一步增加知识转移数量。

推论3 在供应链协同创新的知识转移中实施分散决策、集中决策、收益共享契约和议价条件下收益共享契约决策时的最优零售价格的关系为p2＜p4＜p3＜p1。

推论3表明在供应链协同创新的知识转移决策中，当供应商和制造商进行分散决策时，产品的零售价格最高，而集中决策时的零售价格最低，当进行收益共享契约时，零售价格会低于分散决策时的水平，而议价条件下的收益共享契约会进一步降低产品的零售价格。

推论4 在供应链协同创新的知识转移中实施分散决策、收益共享契约和议价条件下收益共享契约决策时的最优批发价格的关系为w4＜w3＜w1。

推论4表明在供应链协同创新的知识转移决策中，当供应商和制造商进行分散决策时，产品的批发价格最高，当进行收益共享契约时，批发价格会低于分散决策时的水平，而议价条件下的收益共享契约会进一步降低产品的批发价格。

推论5 在供应链协同创新的知识转移中实施分散决策、集中决策、收益共享契约和议价条件下收益共享契约决策时的供应链最优总利润的关系为。

推论5表明在供应链协同创新的知识转移决策中，当供应商和制造商进行分散决策时，供应链的总利润最低，而集中决策时的供应链总利润最高，当进行收益共享契约时，供应链的总利润会高于分散决策时的水平，而议价条件下的收益共享契约会进一步提高供应链的总利润。

5 数值分析

为进一步验证本文理论部分的正确性，以下将通过实例对知识吸收能力对供应链协同创新中知识转移的决策变量的影响机制进行数值仿真验证。通过调研某高新技术产品供应链中企业的实际情况后对各个参数进行赋值：该高新技术产品的潜在市场需求a=120，供应商的生产成本c1=3，制造商的生产成本c2=5，知识转移的困难程度k=8，市场需求对知识转移的敏感系数b=0.3。

由图2 可知，随着知识吸收能力的增加，以上四种情形下的供应商知识转移数量均呈上升的趋势。这是由于随着知识吸收能力的增加，使得制造商的生产成本下降得更低，在其他参数不变的情况下，产品需求量会增加，从而使得供应商更加愿意增大知识转移的数量。并且，在相同的知识吸收能力条件下，集中决策时供应链的知识转移数量最多，普通分散决策时供应商知识转移数量最少。这是由于集中决策时供应链下供应商与制造商是利益共同体。普通分散式供应链下，两者均独立作出决策使自身利润最大，此时供应商单独承担全部的知识转移成本，且无法分享制造商获取知识后获得的收益。因此在同一知识吸收能力下，集中决策时供应链的知识转移数量要多于分散决策时的供应链的知识转移数量。另外，当供应链建立收益共享协调机制时，能更好地激励供应商增加知识转移数量，因为供应商可以获得部分知识转移后制造商协同创新的利润，明显比缺乏协调机制时的供应链决策更优，且通过议价供应商可获得更多的收益，所以会增加其知识转移数量。

图2 知识吸收能力对知识转移数量的影响

由图3 可知，随着知识吸收能力的增大，四种情形下的产品零售价格均呈下降趋势。原因在于当知识吸收能力上升时，从图2 可知供应商会增加知识转移数量，从而使产品的需求量增加，因此在供需关系作用下，产品的零售价格出现下降。且从图3中还可获知，相同知识吸收能力下，在收益共享契约下产品的零售价格比一般的分散式供应链更低。原因在于在收益共享契约条件下，供应商的知识转移会获得由两主体达成协议共享比例的收益，即供应商会获得由于自身知识转移在知识转移后使制造商获得的部分收益，即在收益共享契约时，供应商的知识转移数量更多，产品的需求更大，在能保证供应链中两主体获得利润不变的情况下，商品的零售价格会适当降低。

由图4 可知，随着知识吸收能力的增大，三种情形下产品批发价格的变化趋势呈现出两种不同的态势：在普通分散决策时，可以发现随着知识吸收能力的增加。批发价格也开始增加。这是由于随着知识转移数量的增加，制造商的生产成本降低，供应商却没有获得相应的利益，因此供应商的批发价格出现上涨。但当引入收益共享契约后，则产生了变化，批发价格随着知识吸收能力的增加发生下降。这是因为当知识吸收能力增加时，收益共享契约机制会使得供应商获得更多的利益，所以供应商开始下调批发价格，以此来降低制造商的成本。同时，在相同的知识吸收能力条件下，分散决策时批发价格最高，引入收益共享机制后，产品的批发价格会出现下降，且议价条件下收益共享契约时的批发价格最低。这是由于引入收益共享机制后，供应商的利润相对未引入收益共享机制时会有所增加，而制造商需要分享在知识溢出条件下获得的部分利润，因此为了保证制造商的利润不下降，收益共享机制下的批发价格更低。

图4 知识吸收能力对商品批发价格的影响

由图5 可知，随着知识吸收能力的增大，四种情形下的供应链总利润均呈上升趋势。从图3分析可知，产品的零售价格会随着知识吸收能力的增大而下降，在其他参数不变时，零售价格的下降会导致消费者需求的增加，因此供应商和制造商的利润都会增加，从而导致供应链的总利润出现增加趋势。同时，集中决策条件下的供应链总利润是最高的，而普通分散决策下的供应链总利润是最低的，收益共享机制协调也会增加供应链的总利润，而议价条件下的供应链总利润会进一步增加。

图5 知识吸收能力对供应链总利润的影响

通过本实例数据仿真结果可以得到以下管理启示：在供应链协同创新中的知识转移过程中，当集中决策难以达成时，供应链成员为避免分散决策时供应链运营效率的低下，可以引入收益共享契约机制，这样相对分散决策而言能够适当降低产品的零售价格、批发价格和增加产品需求量，并能增加供应链的知识转移数量，从而提高供应链的总利润以及供应商和制造商各自的利润，并且实施议价条件下收益共享契约相比普通的收益共享契约产生的上述效果更优。同时，供应链成员应加强自身对新知识的吸收能力，这样更加有利于供应链企业间知识的转移和供应链的整体效率。

6 结束语

本文研究了收益共享机制对供应链协同创新中知识转移的决策影响，其中收益共享分为两种模式：一种是供应商主导的普通的收益共享模式；另一种是双方议价条件下的收益共享模式。模型推导结果和实际案例数值仿真均表明：收益共享相对分散决策而言，更利于提高供应链的总利润。同时在相同的知识吸收能力条件下，收益共享契约下的供应链协同创新中的知识转移数量要高于分散决策时的知识转移数量，即收益共享契约会有效激励供应商增大知识转移数量，从而提高双方的利润。同时，收益共享契约下还有利于降低商品的零售价格和批发价格，这在一定程度上会促进消费者对产品需求的增加，在上述效应的共同作用下，会显著增加供应商和制造商的销售收入，提高他们的利润幅度。当今社会，随着消费者对产品创新需求的日益增加，供应商和制造商需要共同合作，增进供应链知识转移，进一步加大产品的协同创新力度，才能保持产品的竞争力和供应链利润的增加，而收益共享机制可以很好地调节供应链参与主体间的利益分配，促进协同创新的的主体间增加知识转移数量。