國際科技合作創新風險決策模型研究

李琪

一、引言

國際科技合作是一個系統工程，協四方之力于一處，指在世界范圍尋求以最有優勢的生產要素和最先進的科技成果與本國的優勢重新組合與配置，以取得最佳的經濟效益。參與國家科技合作的對象既可以是不同的個人、企業、國家或地區的政府，研究機構和大學，也可以是國際性組織以及科學家。國際科技合作及其交流是技術轉讓的高級形式，它已成為當今世界發展科學技術的重要途徑。合作創新（或合作技術創新）是指技術獨立的經濟行為主體的供需雙方分攤創新風險和收益的合作過程，且這個過程必須按照合同事先確定的方式進行；這就要求供給和需求雙方必須以事先簽訂的合同作為依據，按照各自具有的不同的優勢，承擔技術創新不同階段的資源投入和組織一定的創新活動。

決策就是抉擇的過程，具體指在解決某一問題時，會有很多備選方案，在所有的方案中選擇最優的一個過程；我們所選擇的決策的執行力度和結果未知，此時我們稱這個決策具有風險，決策的過程即為風險決策。風險決策所具有的五個條件如下所示：①決策者所希望達到的目標是存在的且非常明確；②存在兩個以上的決策者可以選擇的方案；③存在兩種以上不變的自然狀態；④存在著決策者可以主觀確定或根據有關資料計算出來的各種自然狀態出現的概率；⑤存在著可以根據不同決策方案的不同自然狀態下計算出來的損益值。

隨著全球經濟一體化進程的迅速發展，國際企業間的合作日益頻繁，而企業間的合作創新已經成為企業間合作的主流。合作創新的是由兩個或者兩個以上的企業共同參與的行為，我們立足于一個企業的視角來研究企業如何選擇創新合作伙伴的過程。合作創新是一個動態的過程，從合作創新的意識達成到合作創新效益的產出都時刻存在風險，選擇利潤最大，風險最低的合作創新伙伴是每個企業共同的追求。因此，在合作創新決策過程中就存在著企業對合作伙伴選擇的風險。

本文講述了合作創新企業在合作伙伴選擇的決策問題上嘗試借鑒金融工程中目前廣泛應用的技術——條件風險值（CVaR），其經常應用于最優投資組合決策。企業合作創新和資產組合存在一定的相似性。第一個相似點是他們的目的：都是為了降低風險。第二點就是影響資產組合和合作創新收益的因素：這些影響因素都是隨機變化的，如資產的價格和企業合作創新投入。第三點就是資產價格和：企業潛在的合作創新機會的變化都是一個時間序列。通過以上幾點總結，我們可以把一個企業作為主體，把其他合作創新伙伴企業視為一個投資工具，用CVaR技術來進行建模研究。

二、合作創新風險的決策因素

（一）信息交流的不對稱性

組織間合作最基本的保障就是信息溝通的順暢性。根據信息經濟學的一些觀點顯示，不同利益主體間達成最優合作結構的前提是充分的信號傳遞，要想保證合作發生的概率大大提高，合作創新的績效得以實現，必須在彼此信任的基礎之上保持信息的全面溝通，這樣才能使合作的各方成為彼此最優的合作選擇，以最佳的方案安排合作模式。加深彼此交流，不僅有利于更好地表達創新看法，還能對各方的創新觀點發表自己的意見；反之，企業將會在合作創新中遇到不必要的困難。

（二）戰略協同的一致性

企業的研究開發決策需要與企業的戰略目標保持高度的協調。在參與合作創新之前，企業應該明確該項目在企業技術戰略中的重要性以及企業參與合作創新的目標。但是，企業在自身發展過程中勢必要不斷調整自身的發展方向以適應社會的發展，發展方向的轉變勢必對合作創新這個整體產生風險，由原來協調發展演變成獨立發展，失去了合作創新的一些優勢。

（三）技術水平的層次性

在合作創新過程中，合作伙伴企業內部的技術成員的水平不同，所采取的技術思想和技術操作平臺不同，所以，在技術方面的差距使創新成果和創新觀點在銜接時出現困難。合作伙伴在參與技術創新時，由于技術具有外泄的風險，因而也可能成為潛在的競爭對手，進而削弱了企業核心技術的競爭優勢，企業被合并的風險時時存在。

（四）企業文化和理念的差異性

每個企業都有自己的企業文化和理念，在文化交匯時，文化摩擦便油然而生。文化摩擦是在日常的溝通過程中產生的一種現象，此現象因文化差異程度的不同而變化，文化差異越大，文化摩擦便越強烈。這種現象主要體現為領導和員工之間行為上的沖突，當這種現象擴大到無法協調的程度時，就會有合伙企業退出創新聯盟，嚴重的甚至給企業帶來巨大的經濟損失。

（五）合作伙伴的不穩定性

一個企業在合作創新之前要成立一個專家小組，對每一個潛在的合作者進行嚴格全面的評估，評估項目其中包括衡量對方退出聯盟的困難程度，聯盟解散的可能性，合作伙伴退出對自己造成的損失等。避免在核心企業已經投入大量的資源和精力之后，合作伙伴突然退出聯盟的風險，這種情況會使自己陷入進退兩難的境地；這種風險是每個企業在聯盟創新時都會遇到的。因此，在合作創新之前，合伙企業要盡可能詳細而全面地了解合作伙伴提供的情況是否真實，這對降低聯盟風險是至關重要的。

（六）合作創新的組織結構管理

技術創新合作伙伴各方原本屬于獨立的企業，因此在組織結構方面存在著差異。這種差異在合作創新過程中具有兩面性：一方面，可以在合作創新聯盟內部進行知識和能力方面的互相彌補；另一方面，會降低整個合作創新工作效率，無法控制組織的協調性或者管理職能。當這種差異發展到無法協調時，會使合作創新聯盟面臨解體的可能，因此合作創新各方的相容性是非常重要的。

（七）合作創新各方的信用問題

合作聯盟中各個合作伙伴的不信任是合作創新失敗的最重要因素之一。，有些合作伙伴之間出現了弄虛作假、泄漏機密等不道德行為，最終使得知機密的成員離開變成新的競爭對手。這種現象主要是由于企業之間彼此間不信任，各方不信守對未來行為的諾言，再加上信息的不完全，法律的不健全等不確定性因素的存在，致使這種承諾不能最終得以實現，合作技術創新面臨解體風險。

（八）非核心企業積極性降低或面臨被收購風險

在技術創新合作中，參與的各方往往處于不平等的地位上，這就使各個企業在追求自己利潤的同時可能會傷害到其他企業的利益，例如，核心企業在合作聯盟中占有主導的支配地位，在追求自身利益的同時往往會使非核心企業的利益受到傷害，進而影響其參與合作創新的積極性。非核心企業成員面臨著可能被兼并的風險，這也是參與合作創新企業所要面臨的風險之一。對于非核心企業來講，參與合作創新往往主要以非資金性投入為主，例如技術、管理等資源，這些非資金性資源的投入被核心企業掌握的難度越小，則被收購的可能性就越大。

三、合作創新風險決策的假設

合作創新的過程是一個雙向選擇的復雜過程，隨著現代企業制度和科學技術迅速發展，一個企業與多個企業同時進行合作創新已經是發展的主流，實現合作創新投入產出效益最大化，資源配置最優化，合作創新風險最小化是我們共同的目標。本研究從一個企業角度出發來研究合作創新的決策方法，一個企業擁有了足夠的創新資源，想在市場需求共同合作創新的合作伙伴，市場上存在期待合作創新的企業也具備一定的創新條件。因此，為了研究方便，我們做了如下假設。

假設1創新企業A，其創新預算投入（包括人力，財力，物力、技術、管理等）用h來表示，h為合作創新投入的綜合值。與n個企業Bi進行選擇合作創新，且Bi處于完全公平自由的市場尋求創新機會， A與Bi合作創新創新投入用xi（x1，x2，…xn）表示。

假設2yi為隨機變量，表示A與第Bi企業合作創新的市場需求投入，qi表示A與第Bi企業合作創新按市場需求最大投入量，p（y）為隨機向量y的密度函數。

假設3A與Bi合作創新的風險系數為ei，ei為修正系數，取值在0—1之間，則A與Bi合作創新的有效創新投入為xiei。Pi值的確定依據合作創新企業間的合作創新風險決策影響因素綜合值而決定，可以采用模糊評價層次分析法，來確定ei的值

假設4A與Bi合作創新創新投入與產出成正比關系，創新收益為gi，合作創新的效益比例系數為di，則A與Bi合作創新的創新收益為gi=xidi。

假設5A與Bi達成合作創新，若合作創新投入過大或過小，存在創新投入成本過剩因子mi和創新投入成本不足因子zi。

四、技術—條件風險值CvaR

（一） CvaR的基本概念

CvaR是從VaR（風險值）基礎上發展而來，它在風險管理領域里應用了隨機最優化的理論。VaR體系在計算投資組合的期望損失值時應用多種方法，但計算的結果卻是資產組合損失分布的一種百分數，它沒有把當VaR值被超過時損失的多少問題考慮在內。而CvaR則將此問題進行了解決，現有的資產因子中如何配置資源使用投資組合的期望損失和VaR被超過時損失額度是多少等問題，CvaR也給了相應的回答。

（二）CvaR風險度量的理論方法

設f（x，y）為損益函數，其中x∈XRN為決策向量，X為可行集，Y為隨機向量且y∈Rm，它的密度函數P（y）。為使問題簡化，先假設P（y）是連續的，當y是一個已知分布的隨機變量時，f（x，y）就是一個依賴于x的隨機變量，它不超過臨界值α的概率為：

（1）

則對于任意固定的x， 作為α的函數是在投資組合x下的累積分布函P（y）數，在P（y）連續的前提條件下，顯然也是連續的。假定概率分布函數沒有跳躍點，也就是

關于 α是處處連續的。對于給定的置信水平β∈（0，1），以α β （x）表示投資組合的VaR值，以 表示資產損益不小于α β （x）時的期望損益值CVaR，則有：

（2）

（3）

（2）式表示，α β （x）為 =β時α所在的非空間區間的左端點（由于是關于α的連續非減的分布函數），稱它為β—VaR（3）式表示，f（x，y）≥α β（x）等于1—β，α β （x）稱它為β—CVaR。可以通過計算一個特殊的函數Fβ（x，α），將CVaR和VaR兩者聯系起來。定義：

，其中[t]+max（0，t）（4）

定義1：作為α的函數，Fβ（x，α）是凸函數且連續可微，并且一定有：

如果因Aβ（x）表示取得Fβ（x，α）最小值的α的集合，即：

則Aβ（x）是非空有界閉區間，β—VaR值α β （x）就是Aβ（x）的左端點。實際上，當P（y）連續時， 為嚴格遞增函數，這時Aβ（x）為嚴格遞增函數，這時Aβ（x）就是一個點，這個點就是在置信水平β下的資產組合分位點。

定義2 ：

而且，（x*，y*）使得等式右端取得最小值當且僅當x*使得等式左端達到最優且α*∈Aβ（x*）；當Aβ（x）退化為一個點時，最小化Fβ（x，α）產生的（x*，α*）使得x*最小化CVaR，α*就是相應的VaR值。

五、基于CvaR約束的合作創新風險決策模型

根據前面的假設和CVaR理論，我們建立如下合作創新風險決策模型。

（一）風險約束

設L（x，y）表示一個企業與多企業合作創新的損失函數，其中x=（x1，x2，…xn）T，y=（y1，y2，…yn）T。一般來說，企業合作創新風險往往是下側風險厭惡型的，他只單方面考慮合作創新投入不足時的損失，而對創新投入過剩所造成的機會損失不聞不問。其實損失包括兩種情況，即投入成本過剩和投入成本不足。假設這些成本均為線性函數，則損失函數可表示為：

（5）

其向量形式為：L（x，y）=λT（x—y）+（6）

令λ=（e+m+z），為行向量；e，m，z分別為ei，mi，zi（i=1，…n）的列向量表達式。將（6）代入4.2節的（4）式得，

（7）

如果式（7）中密度函數p（y）的解析表達式不可得，則積分項可應用情景分析法來逼近。設通過聯合概率密度函數p（y）產生的情景樣本為yj，yj=（y1j，…ynj）T，j=1，…，J。則（7）式可近似表達為：

其中v=（（1—β）J）—1是常數。因此CVaR約束表示為

（8）

輔助定理一：引入輔助變實變量ki，j=1…，J，且給定約束kj≥λT（x—yj）+—α（9）

kj≥0，hj∈R（10）

則可用kj來代替（8）中的[xT（x—y）+—α]

項。式（8）轉化為（11）

以及約束（9）和（10）的約束集。

輔助定理一證明：由于（8）式“小于”約束，如果λT（x—y）+>α，則起作用約束是（9）式。所以（9）識取“等號”，如果λT（x—y）+<α，（10）式起作用，同樣取“等號”值，即0。證明完畢。

進一步，（9）式中的（x—yj）+參照輔助定理一，同樣可以通過引入輔助實變量向量sj，sj=（sj1，…sjn）T，j=1，…，J，以及約束x—yj≤sj，sj≥0，sj∈Rn（12）

來代替。則約束（9）可轉化為約束（12）和約束kj≥λTsj—α（13）

的約束集。因此，CVaR約束可轉化為線性約束集（10—13）。

（二） 非風險約束

（1）合作創新資源投入約束：eTx≤h（14）

（2）合作創新資源投入按市場需求上限約束：x≤q（15）

5.3目標函數

令為合作創新x的利潤函數，則μ（x）=[d—（e+m+z）]Tx—dTmax（x—y，0），期望利潤函數EU（x）為，

（16）

根據5.1節中（7）式的處理方法，（16）式可以近似計算為下式，

（17）

輔助定理二：最大化（17）式等價于帶約束條件（11）式的最小化問題：

（18）

證明過程類似于輔助定理一，過程略。

5.4 決策模型

根據第3節的假設和第4節的CVaR優化模型，可得企業合作創新風險決策模型為min—EU（x）

s.t.（10）（15），以及d，e，m，z∈Rn（19）

x，d，e，m，z，q≥0（20）

這是一個線性規劃模型可以通過工具軟件求解。

六、結論

國際科技合作創新風險的研究過去一直的偏重點在于研究企業合作創新風險識別和風險控制問題，很少有文章涉及到合作創新風險決策問題。我們借鑒金融工程和風險管理領域的CVaR方法建立了合作創新決策模型，不僅豐富了合作創新風險研究的方向，而且使CVaR模型的應用領域進一步擴大。在合作創新中如何能更好做好風險決策應該是我們研究人員的一個研究方向，在后續工作中，我們將要對模型進行驗證，并提出新的假設條件，不斷完善決策模型，實現模型的適用范圍更大，為國際科技合作創新的選擇提供一些理論依據。

（作者單位：吉林省社會科學院）