淺論技術(shù)創(chuàng)新博弈
時(shí)間:2022-04-07 06:32:00
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摘要:本文用博弈論的方法從雙寡頭市場(chǎng)的角度探討了廠商在技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)中的合作與不合作行為,并解釋了在這樣的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中創(chuàng)新為什么會(huì)發(fā)生。
關(guān)鍵詞技術(shù)創(chuàng)新博弈雙寡頭市場(chǎng)
不管古典與早期的新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家構(gòu)件了多么精妙的理論,但技術(shù)創(chuàng)新被長(zhǎng)期地忽視是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),實(shí)際上,亞當(dāng).斯密在《國(guó)富論》中關(guān)于制針的例子已經(jīng)指出技術(shù)創(chuàng)新可以改進(jìn)效率1,但在這個(gè)例子中亞當(dāng).斯密更強(qiáng)調(diào)分工的作用,后來的經(jīng)濟(jì)學(xué)家也從分工的角度看待了這一問題,并且分工問題,自馬歇爾以后,很長(zhǎng)時(shí)間都沒有被經(jīng)濟(jì)學(xué)家涉及(楊小凱,2003),但另一信條------"看不見的手"卻被新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家繼承下來,并且在邊際革命的推動(dòng)下發(fā)展成為一個(gè)精美的體系。很難回答為什么熊彼特以前的經(jīng)濟(jì)學(xué)家沒有注意到技術(shù)創(chuàng)新的作用?但經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)卻不是在沒有創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)理論中運(yùn)行,工業(yè)革命本身就是人類有史以來最大的技術(shù)創(chuàng)新過程,從解釋論的觀點(diǎn)看,經(jīng)濟(jì)理論必須能解釋這樣的現(xiàn)象。眾所周知,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)是以分散決策為基礎(chǔ)的,因此,在這樣的博弈結(jié)構(gòu)中對(duì)創(chuàng)新做出解釋是經(jīng)濟(jì)學(xué)必須的任務(wù),這也就是技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)組織理論。
傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)理論告訴我們,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,若競(jìng)爭(zhēng)是完全的,則唯一的均衡結(jié)果是價(jià)格等于邊際成本與平均成本,廠商利潤(rùn)等于0。但是,當(dāng)制度、技術(shù)進(jìn)步等因素對(duì)某些廠商的成本結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品種類產(chǎn)生影響時(shí),價(jià)格便會(huì)偏離平均成本,使消費(fèi)者剩余轉(zhuǎn)移到這些廠商手中,同時(shí),價(jià)格也會(huì)偏離另一些廠商的邊際成本,使他們的資源轉(zhuǎn)移到這些廠商手中,技術(shù)創(chuàng)新主要是通過如下的路徑影響價(jià)格的:(1)通過成本降低影響價(jià)格;隨著工藝的革新,產(chǎn)品的邊際成本下降,從而,革新工藝的廠商可以以低于別的廠商的邊際成本的價(jià)格出售自己的產(chǎn)品,沒有革新工藝的廠商便會(huì)被擠出市場(chǎng);(2)通過產(chǎn)品差異化影響價(jià)格;創(chuàng)新是產(chǎn)品差異化的重要源泉,它滿種了顧客多層次、多品味的需求,從而在創(chuàng)新的產(chǎn)品上廠商會(huì)獲得類似壟斷的地位,因而可以向顧客索要相對(duì)高的價(jià)格;(3)通過專利影響價(jià)格;知識(shí)產(chǎn)品的重要特性是外部性,工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品變革的知識(shí)都有可能"外溢"到對(duì)手手中,因此,若沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),廠商研發(fā)的成果便會(huì)比較容易地由對(duì)手得到,從而研發(fā)的成本得不到補(bǔ)償,進(jìn)而沒有廠商會(huì)從事研發(fā),整個(gè)社會(huì)的技術(shù)創(chuàng)新速度便會(huì)大大下降,所以,對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)便應(yīng)運(yùn)而生,專利便是最有力的工具之一,專利為廠商獲得合法的壟斷地位提供了堅(jiān)實(shí)的制度壁壘,因此專利變成為廠商們追逐的對(duì)象。(4)通過標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品兼容影響價(jià)格;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)外部性很強(qiáng)的產(chǎn)品來說,產(chǎn)品兼容是一個(gè)很重要的問題,舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,當(dāng)有50個(gè)人使用WPS,而有100人使用WORD,同時(shí)WPS文檔與WORD文檔不兼容,這時(shí),新進(jìn)入市場(chǎng)的用戶的理性選擇是購(gòu)買WORD,因?yàn)樗梢怨蚕?00個(gè)人的文檔。所以,若產(chǎn)品不兼容時(shí),顧客所知道的或所預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大的廠商競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng),這種廠商的技術(shù)就越容易形成標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),他也越容易獲得壟斷地位。
綜上所述,技術(shù)創(chuàng)新可以使廠商獲得比其它廠商更有利的競(jìng)爭(zhēng)地位,不過,技術(shù)創(chuàng)新是否一定會(huì)發(fā)生呢?本文將通過分析雙寡頭市場(chǎng)中廠商的行為來回答這一問題。在第一部分,本文考慮了不合謀情況下廠商間的博弈。在第二部分,本文考慮了合謀情況下廠商間的博弈。
一、不合謀的情形下的博弈模型
假定市場(chǎng)上有兩個(gè)實(shí)力相同的廠商,兩廠商在競(jìng)爭(zhēng)開始是產(chǎn)品時(shí)沒有差異的,產(chǎn)品價(jià)格、市場(chǎng)占有率均相同,兩廠商沿著相同的路徑進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,若同時(shí)成功,兩廠商同樣平分市場(chǎng)。在上述假定下,有如下支付矩陣:
廠商A
不創(chuàng)新創(chuàng)新
不創(chuàng)新(s,s)(m,n)
廠商B
創(chuàng)新(n,m)(q,q)
當(dāng)A、B都不進(jìn)行創(chuàng)新時(shí),由于實(shí)力相同,得益為(s,s),當(dāng)某一廠商創(chuàng)新而另一廠商不創(chuàng)新時(shí),創(chuàng)新廠商的收益為n,不創(chuàng)新廠商的收益為m,這時(shí),數(shù)量關(guān)系為:n>s>m。當(dāng)雙方都進(jìn)行創(chuàng)新并獲得成功時(shí),雙方收益為q。在不合謀的情況下,給定廠商A"不創(chuàng)新",則廠商B的最優(yōu)選擇是"創(chuàng)新",給定廠商A"創(chuàng)新",這廠商B的最優(yōu)選擇是"創(chuàng)新",反之,廠商B的選擇亦然。因此,在不合謀的情況下,上述博弈的納什均衡是(創(chuàng)新,創(chuàng)新)。但這樣簡(jiǎn)單的分析建立在如下假定之下,即兩廠商能各自獨(dú)立地同時(shí)創(chuàng)新成功。事實(shí)上,創(chuàng)新是一項(xiàng)非常不確定的活動(dòng),廠商很可能不會(huì)同時(shí)創(chuàng)新成功。給定上述假定,為了進(jìn)一步分析不合謀情況下的創(chuàng)新問題,假定廠商會(huì)增加在技術(shù)創(chuàng)新上的投入。讓t表示不連續(xù)的時(shí)間段(t=0,1,…..,T),并假定存在一個(gè)從時(shí)間到隨機(jī)量的映射,表示到時(shí)間t積累的所有在技術(shù)創(chuàng)新上的投入。給定現(xiàn)有的知識(shí)狀態(tài),用(=1,2)表示廠商在另一廠商沒有率先成功的情況下分期獲得的利潤(rùn),用表示另一廠商率先成功的情況下未成功廠商分期獲得的利潤(rùn)。當(dāng)利率為r,貼現(xiàn)系數(shù)時(shí),率先獲得成功者利潤(rùn)的現(xiàn)值為。用表示創(chuàng)新戰(zhàn)略失敗的概率,這一概率依賴于廠商在技術(shù)創(chuàng)新上的投入,我們假定,當(dāng)壟斷廠商能從資本市場(chǎng)或其他途徑獲得資金保證對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的投入,則失敗的概率會(huì)隨著投入的增加而降低;反之,則失敗的概率會(huì)升高。令表示廠商在創(chuàng)新活動(dòng)中投資的成本,則搶先成功的期望利潤(rùn)的現(xiàn)值為:
(1-)+
事實(shí)上,一旦>,廠商便會(huì)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,因此,給定>,(創(chuàng)新,創(chuàng)新)是納什均衡,反之,(不創(chuàng)新,不創(chuàng)新)是納什均衡。
二、合謀情形下的博弈模型
仍然使用前文的假定,考慮上述的博弈矩陣,若q<s,則廠商完全有動(dòng)力合謀,在合謀的情形下,雙寡頭可以永遠(yuǎn)不進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,因?yàn)?,從純粹理論分析而言,這種戰(zhàn)略選擇比兩位同時(shí)選擇創(chuàng)新時(shí)收益增加(s-q)。但合謀(在下文中,筆者把這種合謀行為稱為簽訂了一不創(chuàng)新的"合同")均衡可能是不穩(wěn)定的,也就是說,當(dāng)任意廠商選擇"創(chuàng)新",而另一廠商選擇"不創(chuàng)新",創(chuàng)新廠商將贏得比合謀時(shí)更多的利益(n>s)。這時(shí),在靜態(tài)博弈的框架下,兩位廠商將隨機(jī)化自己的策略,即任一廠商選擇創(chuàng)新與不創(chuàng)新的概率分布是使得另一廠商選擇創(chuàng)新與不創(chuàng)新的收益是一樣的。設(shè)某一廠商遵守合同(即選擇不創(chuàng)新)的概率為p,突破合同的概率為1-p,此時(shí),另一廠商的遵守合同的期望收益為:
ps+(1-p)m
反之,另一廠商突破合同時(shí)的期望收益為:
pn+(1-p)q
令上述兩式相等,可解出p=,也即廠商將以的概率選擇遵守合同,以1-=的概率選擇突破合同。
以上僅是在靜態(tài)博弈得的框架下進(jìn)行討論,在現(xiàn)實(shí)生活中,博弈經(jīng)常是動(dòng)態(tài)的,而且,在動(dòng)態(tài)條件下,廠商的行為與靜態(tài)情況(即所謂的"一錘子買賣")有很大不同,因而,將模型動(dòng)態(tài)化是必要的。
1、重復(fù)博弈
考慮下述情形,廠商A與廠商B進(jìn)行無窮階段的博弈,每一階段的支付矩陣同上,博弈開始時(shí),兩廠商處于合謀狀態(tài)(即都不進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新),當(dāng)任一廠商違反合同進(jìn)行"創(chuàng)新",另一廠商將進(jìn)行如下觸發(fā)戰(zhàn)略,即一旦某一廠商違反合同,在以后階段另一廠商都選擇"創(chuàng)新"。給定貼現(xiàn)系數(shù)δ=(r為利率),違反合同廠商的收益R(觸發(fā)戰(zhàn)略|違反)為:
s+nδ+qδ2+qδ3+…..=s+nδ-q(1+δ)+q×
考慮相反的情形:若該廠商不違反合同(另一廠商也不違反合同),其收益R(不違反|不違反)為:
s+sδ+sδ2+sδ3+…..=s×
當(dāng)R(觸發(fā)戰(zhàn)略|違反)>R(不違反|不違反)時(shí),即:
s+nδ-q(1+δ)+q×>s×?xí)r,廠商將突破合同限制。解此不等式可得:當(dāng)0<δ<時(shí),廠商將突破合同限制。也就是說,在合謀情形下的重復(fù)博弈中,δ>時(shí)(不創(chuàng)新,不創(chuàng)新)是納什均衡;反之,當(dāng)0<δ<時(shí),(創(chuàng)新,創(chuàng)新)是納什均衡。
2、合作進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新
根據(jù)前文的分析,若創(chuàng)新會(huì)不可避免地發(fā)生,則廠商仍有動(dòng)力合謀,這時(shí),兩廠商選擇的戰(zhàn)略是合謀進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)際上,在現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)生活中,由于達(dá)到同一技術(shù)目標(biāo)的路徑可能不同,另外,模仿也有可能會(huì)發(fā)生,因此,若雙寡頭都投入很大力量獨(dú)立進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,對(duì)他們來說,并不一定是最優(yōu)選擇,如果兩者合作進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,則會(huì)減少創(chuàng)新成本。更重要的是,若產(chǎn)業(yè)外還有潛在的進(jìn)入者,且潛在的進(jìn)入者可以通過技術(shù)創(chuàng)新(如注冊(cè)專利、生產(chǎn)差異化產(chǎn)品等)進(jìn)入該產(chǎn)業(yè),進(jìn)入前,雙寡頭的總利潤(rùn)為,如果雙寡頭有效地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,阻礙了進(jìn)入,則利潤(rùn)為;如果進(jìn)入發(fā)生,則產(chǎn)業(yè)的總利潤(rùn)為,進(jìn)入者的利潤(rùn)為。雙寡頭阻礙進(jìn)入的收益為-,因此,當(dāng)-超過阻礙進(jìn)入的成本時(shí),雙寡頭將搶先進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新以阻止其他廠商進(jìn)入,進(jìn)一步分析,在這種情況下,若兩廠商獨(dú)立進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,不但總成本會(huì)比合作時(shí)增加很多,而且由于技術(shù)創(chuàng)新力量分散,兩廠商也不能享受由于知識(shí)外溢帶來的成本降低,給定-,成本降低越多,兩廠商收益越大。進(jìn)一步,考慮技術(shù)創(chuàng)新的不確定性,若兩廠商聯(lián)合會(huì)增加技術(shù)創(chuàng)新成功的可能性,則合作更有可能發(fā)生,關(guān)于利潤(rùn)的簡(jiǎn)單比較表明,當(dāng)"進(jìn)入"導(dǎo)致<,也就是說,進(jìn)入導(dǎo)致總產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)的下降(由于進(jìn)入后的博弈結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,這一結(jié)果完全有可能出現(xiàn)),則潛在的進(jìn)入壓力可以使兩廠商合謀。實(shí)際上,由于專利、標(biāo)準(zhǔn)、兼容和網(wǎng)絡(luò)外部性的存在,使廠商可以聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新并利用這些技術(shù)和制度壁壘阻擊潛在進(jìn)入者,以保住雙寡頭下的利潤(rùn)。
3、創(chuàng)新壟斷
考慮如下博弈(括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示市場(chǎng)份額):
廠商A
不創(chuàng)新創(chuàng)新
不創(chuàng)新(0.5,0.5)(0,1)
廠商B
創(chuàng)新(1,0)(0.5,0.5)
在博弈開始時(shí),兩廠商平分市場(chǎng),若某一廠商率先創(chuàng)新,另一廠商將失去所有的市場(chǎng)份額。若創(chuàng)新期限大致相同,則兩廠商仍將平分秋色。在這樣的形勢(shì)下,考慮到創(chuàng)新的成本,廠商仍有可能合謀,但由于創(chuàng)新戰(zhàn)略(給定對(duì)手不創(chuàng)新)帶來的收益實(shí)在太大,任何一個(gè)廠商都不會(huì)冒著被擠出市場(chǎng)的危險(xiǎn)與對(duì)手進(jìn)行實(shí)質(zhì)意義上的合謀,此時(shí),競(jìng)爭(zhēng)將達(dá)到白熱化,即:不創(chuàng)新,就要被淘汰。所以兩廠商都將盡最大努力進(jìn)行創(chuàng)新,(創(chuàng)新,創(chuàng)新)是納什均衡。這種情形在技術(shù)壁壘較高或網(wǎng)絡(luò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)很強(qiáng)的行業(yè)容易出現(xiàn)(如軟件行業(yè)),這時(shí),創(chuàng)新廠商使用的武器通常是專利或標(biāo)準(zhǔn)。
三、結(jié)語:激勵(lì)與技術(shù)創(chuàng)新
紅塵俗世,莫不競(jìng)爭(zhēng)。競(jìng)爭(zhēng)的手段是多種多樣的,在市場(chǎng)中,我們可以看見廠商的價(jià)格策略(如:掠奪性定價(jià)、限制性定價(jià))、產(chǎn)品差異策略(如:橫向產(chǎn)品差異與縱向產(chǎn)品差異)、成本策略(如:提高與降低對(duì)手成本)等,但競(jìng)爭(zhēng)的目的是相同的,那就是占有更多的資源,市場(chǎng)實(shí)際上是一種激勵(lì)人們更多地占有資源的制度,因此,在解釋技術(shù)創(chuàng)新是否發(fā)生時(shí),激勵(lì)是非常核心的問題,本文的分析正是圍繞這一問題展開的,換言之,對(duì)于市場(chǎng)中的廠商來講,如果創(chuàng)新的利潤(rùn)大于不創(chuàng)新的利潤(rùn),創(chuàng)新便會(huì)發(fā)生,反之,若不創(chuàng)新的利潤(rùn)更大,則不創(chuàng)新便是均衡結(jié)果。
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AnAnalysisonInnovationwithGameTheory
GanChunhuiGuoXiaoxi
Abstract:Inthispaper,wediscussedcooperativeandnon-cooperativeactionofinnovationinduopolymarketwithgametheoryandalsointerpretedwhyinnovationwouldoccur.
Keywords:InnovationGameDuopolyMarket