利益分配視角下產學研協同創新激勵機制

劉 勇

（江南大學 商學院，江蘇 無錫 214122）

產學研協同創新是企業、高校、科研機構和中介機構等創新主體利用優勢資源，充分釋放彼此間“人才、資本、信息、技術”等創新要素活力而實現深度合作。隨著知識和技術在經濟發展和社會進步中的作用越來越突出，產學研協同創新已經成為國家創新戰略的重要組成部分、技術創新的首要選擇以及解決經濟和科技發展“兩層皮”的重要方式［1-2］。然而，從“十二五”期間前4年的數據來看，我國企業研發經費、研發人員和發明專利授權量年均分別增長25%、15%和30%，國家財政科技撥款年均增速達到23%，而科技成果轉化率僅為10%，這與美國、日本等發達國家高達40%以上的科技成果轉化率存在著巨大差距，表明我國產學研并未實現有效的合作，產學研嚴重脫節，經濟和科技發展“兩層皮”的問題依然突出，科技創新與科技成果存在著巨大浪費。而造成我國產學研協同創新效率低下的主要原因是缺乏有效的激勵機制。相應地，如何在各利益主體間建立起恰當的激勵機制，提高協同創新價值鏈整體利潤，是產學研協同創新亟需解決的問題。

目前，對于產學研協同創新激勵機制的研究主要是從利潤分配、激勵機制構建等方面展開。在利潤分配方面，Laffont等［3-4］分別提出針對不同的外部環境，設計不同的最優利益分配契約，并以此促進產學研協同創新的健康發展；詹美求等［5］認為校企合作過程中，存在著3種典型的利益分配模型：固定支付模式、產出分享模式和混合模式；黃波等［6］給出了考慮研發成功概率與研發投入相關的最優利益分配方式；劉勇等［7］考慮到產學研協同創新價值鏈的整體利潤和利益主體的利潤受到利益主體的努力程度和合作程度雙重因素影響，利用博弈論和沖突經濟學構建了產學研協同創新價值鏈利潤分配模型。在激勵機制構建方面，Flam 等［8］針對產學研協同創新的利益分配激勵機制，研究了聯盟企業在共享技術、任務、稟賦情形下成本轉移的博弈行為，指出聯盟企業在相互學習及能力提高情況下的成本和利益分配形式；Verspagen等［9］研究發現，資源投入等因素影響技術創新聯盟的激勵效果，為提高技術創新聯盟的績效，聯盟往往考慮成員承擔風險因素，采取風險補償的激勵方式；Bierly等［10］在定量分析利益分配額的同時，加入影響激勵的因素進行定性分析，并提出了基于不同治理模式下技術聯盟的利益分配激勵策略；駱品亮等［11］針對聯盟成員研發投入激勵問題，利用雙代理人委托代理模型，構建了虛擬研發組織的利益分配和激勵措施相結合的利潤分配機制；Hendrik等［12］研究了非等級生產合作網絡下的能力單元收益分配問題；詹美求等［5］在混合利益分配方式基礎上，以工作努力水平、工作貢獻系數和創新性成本系數等為參數，建立了校企合作創新的利益分配模型；任培民等［13］根據價值評價-利益分配的思路，針對產學研結合項目利益分配的最優化問題提出了期權-博弈整體化模型；鮑新中等［14］認為合作博弈的整體收益比非合作博弈的要高，并用Rubinstein討價還價模型對合作博弈所帶來的剩余價值進行再次分配；原長弘等［15］從激勵作用機理方面探討了高校科研團隊如何實現有效的知識共享，指出不同互依性下最優激勵機制的差異，并給出有針對性的對策和建議。針對利益分配對聯盟時間安排以及成員選擇價值的影響，Katsumasa等［16］采取帕累托最優原理，構建了基于風險共享機制的流動性補償激勵方式；曹霞等［17］針對產學研合作創新網絡演化問題，從合作收益的視角，利用博弈論和復雜網絡的思想與方法，構建了產學研合作創新兩階段博弈模型，分析了產學研合作創新網絡拓撲特性，并給出促進產學研協同創新的措施建議。

縱觀產學研協同創新激勵機制的相關研究，大部分是采用定性方法針對不同的產學研合作模式和合作環境，給出激勵策略和構建激勵機制，以期在理論上為產學研協同創新激勵提供指導，然而，目前的研究大多忽略了影響產學研協同創新價值鏈價值的關鍵因素，并且缺乏在不確定性和動態性環境下的利益沖突協調機制，導致在實踐中的操作性和應用性并不強。為了有效解決產學研協同創新利益沖突和激勵問題，促進產學研協同創新穩定健康發展，需要構建新的產學研協同創新激勵模型。考慮到影響產學研協同創新價值鏈增值的因素主要為協同創新利益主體的努力程度（科研、資金、設備、人員等方面的投入）［9-10，18-19］和合作程度［9，20-21］，以及法律法規［22］、政策［23］、文化［24］等，而努力程度和合作程度是最為關鍵和重要的因素，鑒于此，從利益分配的視角，基于利益主體的努力程度和合作程度，利用博弈論和優化模型構建了產學研協同創新激勵模型，以期為產學研協同創新管理者進行科學決策提供可借鑒的理論和方法。

1 產學研協同創新利益分配模型

產學研協同創新是指高校、科研機構、企業、投資機構和中介結構等主體發揮各自能力優勢、整合互補性資源，實現優勢互補，加速技術推廣應用和產業化，協作開展產業技術創新和科技成果產業化活動。產學研協同創新過程伴隨著價值的流動和增值，可以說，產學研協同創新過程是各利益主體所構成的價值鏈增值過程。

1.1 基本假設

（1）設N=｛1，2，…，n｝為利益主體（如高校、科研院所、企業、金融機構、科技中介機構等）集合，i（i=1，2，…，n）為利益主體。為了維護產學研協同創新有效運轉和各主體長期合作，一般由產學研協同創新的各利益主體選擇代表，或由政府出面組成產學研協同創新聯盟體，或由一具有主導地位、信息優勢的利益主體對整個價值鏈進行協調。

（2）產學研協同創新價值鏈整體利益的實現是通過各利益主體間的努力和合作完成的。各利益主體努力程度的變化不僅會影響其利益，而且也會對產學研協同創新價值鏈產生作用。一般而言，產學研協同創新各利益主體的努力主要表現在人力資源、資金、設備等方面的投入。

（3）產學研協同創新價值鏈一旦形成，各利益主體只有在投入足夠的努力和合作才能實現協同創新，推動知識技術的有效轉化，進而實現產學研協同創新價值鏈增值。因此，產學研協同創新各利益主體的努力程度和合作程度是影響協同創新價值鏈利益的關鍵因素。以各利益主體的努力程度和合作程度作為研究變量，并將法律法規等政策作為一個正效用作用于各利益主體和協同創新價值鏈，而不再考慮其他變量對產學研協同創新價值鏈系統的影響和作用。

（4）產學研協同創新各利益主體均以利益最大化為決策前提。

1.2 利益分配模型的構建

產學研協同創新價值鏈的利潤包括利益主體的應得利潤和增值利潤兩部分。

定義1設N=｛1，2，…，n｝為利益主體（高校、科研院所、企業、金融機構、科技中介機構等）集合，主體i（i=1，2，…，n）的努力程度為si；其與其他創新主體的合作程度為w i（0＜w i≤1），記E=（s1，s2，…，sn）和A=（w1，w2，…，w n）分別為產學研協同創新利益主體努力集和合作集。

在產學研協同創新系統中，一旦利益主體間建立起合作關系，主體便會對產學研協同創新活動投入更新設備、引進優秀人才、增加投入資金等方面的努力程度。利益主體i的這種努力在增加自己受益的同時，也產生一定的額外成本，而這勢必影響產學研協同創新價值鏈整體利益和主體利潤。

（1）產學研利益主體的利潤模型。

定義2設si（si＞0，i=1，2，…，n）為主體i的努力程度。主體i在產學研協同創新活動中的收益、成本和利潤都是關于si的函數，記Gi（si）、Ci（si）、W i（si）分別為主體i的收益函數、投入成本函數和利潤函數。

在產學研協同創新活動中，主體投入努力越多，所應獲得的收益也就越多。但是由于生產交換中存在著邊際收益遞減效應，隨著投入努力程度增加，主體的收益增長幅度反而會變小，且在主體投入的努力增加到一定程度后，不論如何增加努力程度，收益都無法明顯增加。

定義3設w i（i=1，2，…，n，0≤w i≤1）為主體i與其他主體的合作程度，其不會影響主體i的努力程度，但會影響主體i的努力收益，同時，產學研主體間的合作也會對主體i產生一個負效用，記為f i（w1，w2，…，w n）。

在產學研協同創新價值鏈中，主體i的收益同合作程度si和合作程度w i成正比，參照道格拉斯生產函數，利益主體i的收益函數與合作程度之間的關系為

定義4國家各級政府對產學研的各項政策、制度對產學研各方產生一個正效用，設國家政策對產學研協同創新利益主體i的正效用為f i（p1，p2，…，p t）。

設mi（mi≥0）為利益主體i在產學研協同創新過程中的固定收益，表示主體i通過與產學研其他方協同合作以最低的努力程度和合作程度w ij所能獲得的收益；αi（αi＞0）為主體i的努力收益系數；ηi（0＜ηi＜1）為主體i努力程度的收益彈性系數。由道格拉斯生產函數，則產學研主體i在產學研協同創新價值鏈中以努力程度si和合作程度w i情形的收益函數為

由于做努力需要付出一定代價，而產學研協同創新的利益主體所輸出的成本與努力程度呈現負相關關系，且隨著努力程度的增加，成本的增減幅度隨之加大。設βi為產學研主體i的努力成本系數，μi（μi＞1）為主體i努力程度的收益彈性系數，參照道格拉斯生產函數，利益主體i的成本函數為

定理1利益主體i以努力程度si和合作程度w i情形的利潤函數為

證明由利益主體i在產學研協同創新過程中，以努力程度si和合作程度w i下的收益函數、成本函數和負效用，以及各級政府的政策制度對其正效用分別為：

所以

（2）產學研協同創新價值鏈的整體利益模型。

定義5設利益主體的努力集E=（s1，s2，…，sn），如果產學研協同創新價值鏈的整體收益、整體成本及增加值是關于E的函數，則產學研協同創新價值鏈的收益函數、成本函數及利潤增值函數分別記為G（E）、C（E）、W（E）。

定義6設產學研協同創新過程中利益主體合作的負效用為f（w1，w2，…，w n），政府出臺的各項政策、制度對產學研協同創新價值鏈整體的正效用為f（p1，p2，…，p t），產學研協同創新整體利益（一般針對某個項目）與各利益主體間合作程度之和呈正比，參照道格拉斯生產函數，其表達式為

令θi（θi＞0）為主體i對產學研協同創新價值鏈整體的成本系數，其反映了主體i對產學研協同創新整體的成本影響作用程度，θi＜βi。由生產函數原理，產學研協同創新價值鏈的成本函數為

定理2在努力集E和合作集A的作用下，產學研協同創新價值鏈整體的利潤函數為

證明對于產學研協同創新整體，在努力集E和合作集A的作用下，產學研協同創新價值鏈收益函數、成本函數以及負效用、正效用分別為：

可得證。

（3）產學研協同創新增值利潤模型。一般而言，增值利潤由協同創新聯盟或某個協調者支配，其用來對利益主體實施獎勵，以維護產學研協同創新的可持續性。在努力集E和合作集A的作用下，產學研協同創新價值鏈整體利益除去各利益主體的利益即為產學研協同創新增值利潤，即

2 產學研協同創新激勵機制

為研究方便，將產學研協同創新各利益主體的努力程度和合作程度稱為雙重努力。基于各利益主體的雙重努力，下面構建利益分配激勵模型。

2.1 Nash 均衡下的非合作利益分配模型

當協同創新聯盟不協調時，對于產學研協同創新價值鏈中的各利益主體，其首先考慮的是以何種努力程度si獲得最大利益W i（si，w i）。由納什均衡，可得定理3。

定理3對于產學研協同創新價值鏈，則主體最優努力程度

證明對于產學研協同創新價值鏈各利益主體i，根據納什均衡條件，可知，

則有

令?W i（si，w i）/?si=0，可得

相應地，可得

由上述定理可知，對于產學研協同創新價值鏈，一定時期內各利益主體合作程度保持不變的情況下，各利益主體的最優努力程度取決于其努力收益系數和努力成本系數以及合作程度，且收益系數越大、自身努力實力越小、成本系數越小，各利益主體的努力程度就越高。對于產學研協同創新價值鏈，各利益主體的努力程度隨著合作程度的增加會加大，于是，產學研協同創新各利益主體將會以一定資金、時間等方面投入產學研協同創新價值鏈中，同時其他主體也選擇合適的合作程度以降低研制投入。這樣，產學研協同創新各利益主體i的利潤函數、產學研協同創新價值鏈的利潤函數和增值利潤函數分別為：

2.2 基于優化模型的產學研協同創新利益分配激勵機制

為了激勵各利益主體、確保產學研協同創新可持續，政府或者對產學研協同創新某一具有主導地位、信息優勢的利益主體對各利益主體實現協調，然而在對產學研協同創新各利益主體實施協調時，由于各利益主體努力程度的變化，利益也必然會有所變動，故產學研協同創新同盟體必須確保在協同創新價值鏈利用增大的同時，以最小的分配比例使得各利益主體的利益大于或等于無協調時的利益，即使得協同創新價值鏈的利潤得到合理分配。

（1）協調情形下的最優利益實現分析。

定理4在產學研協同創新各利益主體合作期內，如果產學研協同創新價值鏈整體利益最大，則利益主體的最優努力程度

證明當產學研協同創新價值鏈整體利益達到最大時，則有：

令?W（E，A）/?si=0，則可得

相應地，可得利益主體的穩定點，其為

而穩定點處的二階偏導為

由于0 ＜ηi＜1，μi＞1，λi＞0，θi＞0，故 有，又因為

所以有穩定點二階偏導的順序主子式矩陣取負值為

由于矩陣-B的各階順序主子式均大于0，故產學研協同創新價值鏈整體利潤函數W（E，A）在穩定點

處取得最大值。

（2）協調情形下的利益分配激勵協調分析。在產學研協同創新價值鏈中，協調者（政府或某一具有主導地位、信息優勢的利益主體）處于超然的地位，其通過協調各利益主體為協同創新價值鏈謀取更多的利益。為了實現產學研協同創新價值鏈整體利益的最大化和利益主體不受損失，協調者必須恰當地控制價值鏈分配的最小比例，并將各利益主體在協調創新聯盟體不協調時獲得的利益作為談判的威懾點，利用優化方法可構建如下激勵模型：

式中：δ為協調者的控制變量，表示分配利益時的分配比例，且0≤δ≤1；φ和φ分別為協調者對各利益主體的合作程度和努力程度的獎勵系數，且0≤φ≤1，0≤φ≤1，φ+φ=1為對一單位所有利益主體的努力程度變化量和合作程度之和的激勵分配利益；而為產學研協同創新主體i經過協調后獲得的利益。

對于式（17）中利益主體的合作程度與努力程度的獎勵系數，協調者根據產學研協同創新和客觀需要確定調整，如果協調者更看重各利益主體的合作程度，則賦予合作程度系數更大值；而如果協調者認為利益主體努力程度增加量對其影響更大，則使努力程度系數更大。由式（17）可知，在產學研協同創新過程中由于各利益主體的合作程度保持相對不變，而各利益主體努力程度變化的方向決定著協調者對其激勵或懲罰。如果利益主體努力程度是增加的，則協調者對其實施利益分配方式的激勵；如果利益主體的努力程度降低，即，則協調者不僅不會給予利益主體努力程度的利益分配獎勵，反而會剝奪一部分利益主體由于合作而獲得的激勵利益，當激勵利益不夠彌補努力程度的懲罰金額時，利益主體需要向協調者交納一定罰金，以作為整個產學研協同創新效率低效等補償。

3 案例分析

揚州數控機床研究院由中科院沈陽自動化研究所、清華大學機械工程學院、華中科技大學、中科院濟南鑄鍛所等4家著名科研院所和高校聯合邗江區共同成立，研究院旨在成為推進中國數控機床產業高端化、品牌化發展的專業研究所。針對市場需求，揚州數控機床研究院決定研發某一型號鍛壓機床，其利用國家和江蘇省以及揚州市的優惠政策，與江蘇省知名投資公司合作，由沈陽自動化研究所、清華大學機械工程學院負責設計、研制，并由江蘇東方數控機床有限公司負責生產制造。在該型號鍛壓機床的產學研協同創新中，揚州數控機床研究院具有中介的智能和一定的協調能力，而沈陽自動化研究所、清華大學機械工程學院、江蘇省知名投資公司、揚州數控機床研究院以及江蘇東方數控機床有限公司均為利益主體，且產學研協同創新各利益主體通過投入一定的人力、資金、設備、技術等資源開展合作，從而實現該鍛壓機床產業化。為行文方便，將上述利益主體分別為記為1，2，3，4，5。在揚州數控機床研究院召集各方合作之前，根據以往類似項目經驗以及國家和地方政府的產學研相關政策激勵力度，結合實際合作情況和專家打分，整理得到各利益主體的相關參數，如表1所示。

表1 各利益主體的相關參數

上述各利益主體一般采取的合作程度為

根據實際情形，設

在既定的合作程度下，可得政策、法律法規以及合作對各利益主體和整個價值鏈所產生的負效用和正效用（見表1）。由表1的相關參數可知，各利益主體在揚州數控機床研究院不協調情形下，各利益主體的最優努力程度和收益以及與整個價值鏈的收益。為了獲得更多增值利潤，揚州數控機床研究院對在實施項目時各利益主體進行協調，經協調，整個價值鏈的利潤、各利益主體的最優努力程度和分配前的收益如表2所示。

表2 不同協調機制下各利益主體的利益比較

揚州數控機床研究院為了確保與其他利益主體保持長期有效地合作，需要拿出一部分利益進行分配，以激勵各利益主體。揚州數控機床研究院從自身利益和整個項目利益最大化出發，基于以往類似項目的經驗和專家綜合評判，給出對合作和努力程度變化量的偏愛程度，其分別為φ=0.45，φ=0.55。產學研協同創新各利益主體盡管在一定時期內合作程度不變，但是其努力程度均變大，此時，揚州數控機床研究院應對各利益主要給予正的激勵作用（獎勵），而不用實施懲罰，利用式（17），構建揚州數控機床研究院產學研協同創新的激勵模型：min 106.468 7δ

利用Matlab 13.0求解以上優化模型，可得：

則可得各利益主體分配后的收益（見表2）。由表2的計算結果可知，盡管各利益主體經激勵協調后其應得利益比無激勵協調時要少，但經過利益再分配，各利益主體的收益都大于無激勵協調時的收益，促使各利益主體投入更多的努力程度和合作程度，尤其激勵協調時的價值鏈整體利潤和增值利潤都大于無激勵協調時，這也激勵了揚州數控機床研究院，使其為了得到增值利潤更積極主動地開展和加快科技成果轉移、轉化等科技創新服務。

由模型和案例分析可知，產學研協同創新價值鏈經過激勵協調后，產學研協同創新價值鏈增值利潤和利益主體分配利益均顯著增加，這表明，調整各利益主體以合適的努力程度和合作程度實施協同創新，能夠更快、更好地促進科技成果轉移和轉化，實現產學研協同創新價值鏈整體利益最大化，確保產學研協同創新可持續發展。

4 結論

針對產學研協同創新激勵協調問題，設計了激勵機制，并利用揚州數控機床研究院產學研協同創新案例驗證了模型的有效性和合理性。根據模型和案例分析，本文設計的激勵機制為產學研協同創新協調提供決策參考主要體現在以下兩方面：

（1）為政府制定知識產出、科技成果轉化、產學研合作等制度、法律法規提供依據。根據模型和案例分析，如果要提高產學研協同創新價值鏈和各利益主體的正效用，促進整體利益的增加，就必須出臺鼓勵產學研合作的政策、制度、法律和法規，如加大產學研科技人員和經費投入力度，建設合理產學研科技服務人才培養制度、設定科技人才獎勵制度和利益分配制度、完善科技中介服務平臺與服務體系，從而調動高校、企業、科技中介機構和金融投資機構積極參與產學研協同創新，使得各方愿意、并積極投入到產學研協同創新實踐中，進而優化產學研協同創新環境，產生正效應。

（2）為產學研協同創新管理者和決策者實施協同管理提供決策依據與參考。由模型和案例分析，對于某一具體項目產學研協同創新（如本文案例），為了調動各主體（沈陽自動化研究所、清華大學機械工程學院、江蘇省知名投資公司、揚州數控機床研究院、江蘇東方數控機床）的積極性和協調各主體的關系，促使其投入更多的財力、物力、人力和精力，積極參與產學研合作，管理者和決策者（揚州數控機床研究院）需要根據各主體投入財力、物力、人力和精力的多少與增減情況，以及各主體配合的情況，如果各主體的努力程度和合作程度增加，則給予獎勵，反之則給予懲罰；同時，管理者和決策需要根據各主體對產學研協同創新價值鏈貢獻程度設定恰當的利益分配比例，并在各主體間建立信息服務和共享平臺，加強信息共享，避免各利益主體投機行為，建立長期有效的合作機制。產學研協同創新管理者和決策者通過采用獎懲、利益分配、信息共享等手段和措施，使各主體在合作與非合作、努力程度和合作程度投入的多少等方面進行博弈的過程中逐步達成一致，進而提升各主體自身和整個價值鏈的利益，促使產學研各創新主體能夠保持長期有效合作。

通過模型和案例分析，結果表明，本文所設計的激勵機制能夠在一定程度上調動產學研創新各主體的積極性，促進其投入更多的努力程度和合作程度，提高產學研協同創新價值鏈整體的利益，保障產學研各利益主體長期穩定有效協同，對于知識產出和科技成果轉化具有一定的借鑒和指導意義。但是模型也存在著不足，如理性人假設，現實生產系統一些利益主體可能存在諸如公平偏好、過分自信等非理性特性，這也是下一步要展開的研究。