产学研联盟中高校与企业协同创新的演化博弈分析

熊 建

(广西大学商学院 广西 南宁 530004)

引言

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(李燕华 2018)。为加快创新驱动型经济的发展，2015 年国务院发布了《中共中央国务院关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》。《意见》明确指出要形成有利于转型升级、鼓励创新的产业政策导向，强化产业技术政策的引导和监督作用。十九大工作报告进一步明确了创新在引领经济社会发展中的重要地位，提出坚定实施创新驱动发展战略，加快建设创新型国家(张树静 and 张秀峰 2018)。作为国家调控经济活动的一个重要工具，当前产业政策的一个重要目标就是促进企业创新(张婷婷张新民and陈德球2019)。当前我国多数企业自主创新能力不足，亟需引入外部科技创新资源，以提高自主创新能力和市场竞争力。

产学研联盟是基于其各方的战略意图，为了抓住新的市场机遇，提升自主创新能力和综合优势，实现共同愿景，结合彼此的优势资源而建立的一种优势互补、风险共担、利益共享、共同发展的合作方式(王雪原and王宏起2007)。在我国企业、高校和科研院所拥有的科技创新资源仍然存在封闭、分散、利用效率低下等问题的背景下，利用产学研联盟有效整合各方科技创新资源，对企业合理利用外部资源促进自身创新发展有重要意义(曹霞于娟and张路蓬2016,姚潇颖and卫平 2017,佘硕王巧and张璐2019)。

在科技革命迅猛发展的今天,以产学研合作为特征的技术创新体系建设越来越成为科技发展的重要基础,成为推动我国综合国力提升的重要力量(杜根旺 and汪涛2019)。高校作为产学研合作中的重要创新源头,要充分发挥在知识创新、人力资源、实验设施等方面的优势,在产学研合作中发挥重要作用(刘琴 2017)。高校要进一步解放思想,不断探索产学研联盟的新模式,以更加积极的行动投身于产学研合作(贺一堂谢富纪and陈红军2017,钟丽萍柴明勤and张文峰 2010)。我国的高校、科研院所集聚了大量的科技资源,但是,科技成果转化率偏低，科技创新与市场需求未能有效对接。主要表现在:产学研三方互相封闭,核心技术的理论研究、应用研发、产业化三个环节结合不紧密(吕小艳and文衍宣 2016,胡恩华and郭秀丽2002)。

高校、科研院所资源丰富，但缺乏科研经费；企业资金实力日益雄厚，但多数创新能力不足；由于他们之间具有较强的优势互补性，因此通过产学研联盟整合各方资源，是提高高校与科研院所科技创新资源利用效率、培养和锻炼教师队伍、拓宽经费来源，提高企业自主创新能力的有效路径(张运华et al.2018,吴慧 and顾晓敏2017)。

鉴于此，本文在上述文献的基础上，从产学研联盟中的高校和企业两大主体对创新活动的投资角度入手，先构建了以产学研联盟中高校和企业为主的演化博弈模型，建立产学研联盟中投资活动主体的博弈模型，运用演化博弈理论分析高校和企业策略选择的动态演化过程，研究创新活动主体的投资演化路径，揭示其演化规律，得出结论在没有政府政策参与调控的情况下，高校和企业两个主体的演化博弈结果最终有两种，一种结果是双方难以完成投资合作，其最终的演化稳定策略为(不寻求投资,不投资)；另一种结果包含了两种演化稳定策略(不寻求投资,不投资)和(寻求投资，投资)。研究结果为产学研联盟成员是否决定进行投资活动进行协同创新提供了有一定参考和借鉴作用。

一、模型构建

本博弈模型中包含两类主体，分别是产学研合作联盟中的高校和联盟中的企业。高校的目标是利用其所拥有的资源以及联盟提供的完成支持来完成创新活动，获得创新成果，其决策受到进行创新活动付出的成本和创新成果所能带来收益大小的影响。企业是也是产学研合作联盟中的一员，其目标是通过权衡投资高校的创新活动所带来收益和投资成本大差异来决定是否对活动进行投资，从而实现其收益的最大化。

为了简化分析，假定高校和联盟均有两种策略。对高校而言，为了保证创新活动的效益和质量，它可以选择想联盟中的企业寻求投资(D)或者不寻求投资(N)。对于联盟中的企业而言，其可以选择对将要进行创新活动的企业进行投资(D)或者选择不进行投资(N)。不失一般性的，对联盟中的高校和企业进行以下假设和说明：

1.高校所参与的产学研联盟中的创新活动所得的成果，需要一定程度上与联盟中的企业共享，所分出去的收益依据企业在此次创新活动中的投资比例而定。

2.假定高校不寻求企业的投资而进行的创新活动为其带来的收益为Pu。

3.假定高校愿意向企业寻求投资来进行创新活动，因此获得了更多的资金和资源的支持，进而所获得的创新成果给自身所带来的收益会增加αPu；同时因为高校寻求投资是一个过程，因此在寻求投资过程中也会产生Cu的成本。

4.对企业而言，若企业不打算向创新活动进行投资，但因为企业是合作联盟中的一员，在协议规定的情况下，企业能够获得Pe的创新成果所带来的收益。

5.假设企业打算对创新活动进行投资来获取得到更多收益的可能性，则企业会因为考察创新活动相关信息而付出Cm的成本，若在企业愿意投资且高校也在寻求投资的情况下，企业会为正是参与创新活动投资为付出Ce的成本；同时企业将在原来收益的基础上获得创新成果带来的βPe的收益。

6.除上述因素外，创新活动还受到政策环境因素的影响，因此本文将政府作为隐式参与主体引入博弈。假设政府为了鼓励企业参与创新，会对已参与创新活动投资的企业进行政策性的补贴，假设补贴额度为θCe。

根据以上说明和假设，可以得出不同策略组合下高校和企业的支付函数，进而建立支付矩阵。具体如表1所示：

表1

二、演化博弈分析

(一)演化平衡点

设t时刻合作联盟中选择寻求投资(D)策略的高校比例为X，则选择不寻求投资(N)策略的高校比例为1-X；同理，设t时刻合作联盟中选择投资(D)策略的企业比例为Y，则选择不投资(N)策略的高校比例为1-Y；

根据表1所示的博弈支付矩阵，选择寻求投资(D)策略的高校的期望收益为：U1X；选择不寻求投资(N)策略的高校的期望收益为：U1N=Pu，所以可得高校综合期望收益为：ū1，根据演化博弈理论，可得到高校的复制动态方程为FX；同理，对于企业而言，可得企业的综合期望收益为：ū2，由演化博弈理论可得企业的复制动态方程为：FY

所以有二维动力系统M 为FX与FY。下面通过M研究创新活动参与主体的策略选择的动态演化过程，探索市场的演化路径和规律。

为了便于分析，将X0和Y0设为与参数Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu相关的值，易得系统M具有以下性质。命题1：系统的平衡点为E1(0,0)、E2(0,1)、E3(1,1)、E4(1,0)，当各参考值满足一定条件时，E5(X0,Y0)点也是系统的平衡点。证明：令FX=0，FY=0，显然有E1、E2、E3和E4是系统的平衡点。

(二)平衡点稳定性分析

根据系统的雅可比矩阵的局部稳定性分析进可得出各平衡点的稳定性，故可分别求得M的雅可比矩阵下：a11，a12，a21和a22；进一步对整个创新活动中高校和企业双方的博弈策略的演化路径进行研究。命题2：在创新活动中，高校和企业的策略组合的最终演化结果有两种，分别为(N,N)为演化稳定策略和(N,N)(D,D)为演化稳定策略。证明：将五个均衡点的值分别代入表中各个平衡点的迹值和行列式之中，再根据式1式2的判别条件进行判断即可证得。

(三)演化结果分析

根据命题4可知，创新活动中高校和企业至多有两个演化稳定策略，分别为(N,N)(D,D)。根据以上推理可得出以下结论：(1)当高校选择寻求投资进而创新成果带来的收益大于其所产生的的成本，即αPu>Cu，且同时企业采取投资战略进而创新成果为其所带来的额外收益大于考察成本和投资成本之和，上述两个条件同时满足时，E1、E2、E3、E4，E5均为系统的平衡点，此时(N,N)(D,D)均为系统的演化稳定策略，但系统具体会沿着哪条路径发展而达到演化平衡，则与博弈支付矩阵和系统初始状态有关。(2)当上述两条件未能同时满足时，任何情况下系统都会演化到(N,N)策略而达到均衡，即高校不寻求投资且企业也不进行投资。

三、结语

本文以产学研联盟中创新活动寻资和投资问题为出发点，构建了高校、企业和政府三方参与的创新活动投资主体博弈模型，应用演化博弈的理论和方法分析了高校和企业双方策略选择的动态变化过程，研究主主体的演化路径和规律，主要得到以下结论：(1)在没有政府政策参与调控的情况下，产学研合作联盟中创新活动的高校和企业两个主体的演化博弈结果最终有两种，一种结果是双方难以完成投资合作，其最终的演化稳定策略为(不寻求投资,不投资)；还含有一种结果包含了两种演化稳定策略(不寻求投资,不投资)和(寻求投资，投资),在该种结果中最终系统会演化到那种稳定策略由系统因素Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu等的初始值大小来决定。(2)当演化结果包含了两种演化稳定策略(不寻求投资,不投资)和(寻求投资，投资)时,系统会演化到那种稳定策略与Cm、Cu、α、β、Pe、Ce、Pu等因素的初始值大小相关。具体相关关系如下：对高校而言，不寻求投资时创新活动带来的收益Pu越大，寻求投资后创新活动带来的附加收益系数α越大，寻求投资所产生的成本Cu越低时，双方主体演化稳定策略为(寻求投资，投资)的概率就越大，这更利于创新的发展。当企业不投资创新活动而从中获得的收益Pe越大、投资创新活动后带来的附加收益系数β越大、对创新活动的考察成本Cm越小，考察过后对创新活动的实际投资成本Ce越小时，双方主体演化稳定策略为(寻求投资，投资)的概率就越大。

基于以上分析的结论，并结合创新活动中寻资与投资的特点，可提出建议：产学研联盟应制定合理的机制来促进各主体之间的了解和交流，以减少主体间信息不对称所带来的的障碍，进而即可一定程度上降低企业在投资之前对于创新活动的考察成本，增加主体之间开展创新活动寻资和投资相匹配的可能性。