科技基礎條件平臺合作創新中的利益分配博弈模型構建

高　亮，馮楚建

(1.中國科學技術大學公共事務學院，安徽　合肥　230026；2.科技部科技經費監管服務中心，北京　100038)

?

科技基礎條件平臺合作創新中的利益分配博弈模型構建

高亮1，馮楚建2

(1.中國科學技術大學公共事務學院，安徽合肥230026；2.科技部科技經費監管服務中心，北京100038)

本文利用Stackelberg博弈模型，分別構建科技平臺與一個外部機構和與兩個外部機構合作的利益分配模型，進行對比分析得出四個重要結論，科技平臺要保證合作成功，必須采取“選擇性合作”，特別是隨著外部合作機構的增多，要求選擇性合作的條件越來越嚴格。最后對結論進行分析和提出相關的對策建議。

科技基礎條件平臺；合作創新；利益分配

1　引言

中國經濟進入新常態，經濟發展更多的由投資、要素驅動轉變為創新驅動，科技創新對于經濟社會發展影響越來越大。作為科技創新資源重要載體的科技基礎條件平臺(以下簡稱為科技平臺)是由研究實驗基地、大型科學儀器設施、科學數據與信息等組成的科技創新支撐體系。科技平臺主要具有種類繁多、特性各異和資源相對獨立、存在耦合兩個特征。科技平臺基本覆蓋相關的科技領域，涉及全社會各行各業；不同平臺之間既相互區別，又相互聯系，存在一定的相關性。

科技平臺的建設與共享，也成為了基礎設施建設的一部分，雖然它與民生問題不直接相關，但它是突破先進技術，實現技術改革的必由途徑，是突破技術壁壘，解決社會經濟發展與戰略性科技專項的基礎與重要手段。近年來，中國的科技平臺數量持續增長，規模持續擴大，專業水平持續提升，技術領域的涉及面也越來越廣，從而在科技創新與促進相關產業發展中發揮出了重要的作用。但是我們也不能忽視其中仍存在的問題，如儀器利用率較低，機構之間合作與資源共享程度也不高，導致了部分單位的科研設施與儀器購買重復，這又無形中加大了資源閑置與浪費的可能性。

《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012—2030年)》對科技平臺開放共享做出了明確的要求，健全重大科技基礎設施開放共享制度，最大限度發揮其公共平臺作用。健全用戶參與機制，形成科研院所、高等學校、企業多方共建、共管和共享的局面。2014年12月31日，國務院進一步公布了《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》，意見明確指出，相關科研基礎設施與大型儀器管理單位應按照統一的規范和標準向社會各界公布自身設備的使用狀況以及使用方案，積極主動搭建在線實時服務平臺。

“十一五”以來，國家和地方相繼建設一批科技基礎條件平臺，主要包括：(一)研究實驗基地和大型科學儀器、設備共享平臺；(二)自然科技資源共享平臺；(三)科學數據共享平臺；(四)科技文獻共享平臺；(五)成果轉化公共服務平臺；(六)網絡科技環境平臺，共計六種類型。本文主要聚焦第五種類型成果轉化公共服務平臺，該類平臺與外部合作機構不僅具有服務市場上的供求關系，還有社會服務的公共屬性。處理好這類科技平臺合作創新中的利益分配對于提高中國科技資源利用水平具有重要意義。

2　文獻回顧

創新成果的取得關鍵在于在創新過程中各個創新主體間的合作，創新成功的關鍵在于創新要素在主體間流動和要素間的相互作用。朱悅等[1]以武漢東湖國家自主創新示范區科技平臺建設為出發點，介紹示范區內科技平臺的發展重點和發展方向，將科技平臺打造成為企業創新的依托，形成企業與科技平臺協同發展，促進區域經濟社會發展。單春艷等[2]研究美國硅谷和印度班加羅爾軟件園的成功經驗，認為高校的科技平臺與地區的產業集群合作發展對于區域經濟發展，具有巨大的推動作用，實現這一目標需要完善中介服務體系，完善利益分配機制，建立穩定的溝通渠道等。孫宇等[3]借鑒澳大利亞MONASH利用科技平臺實現大學、科研機構、企業所結盟的協同創新團隊成功發展經驗，系統分析平臺建設背景目標、發展步驟、考核模式、可持續發展模式等內容，為中國高校的發展提供啟示。

關于合作創新利益分配的文獻，國內外學者Victor、鮑新中、黃波等人[4-6]分別從定性、定量兩方面進行了研究。高宏偉[7]認為利益分配問題一直是產學研合作創新機理研究的核心問題，利益分配本質上是產學研合作利益剩余索取權的安排。余海晴[8]認為合作創新中各主體間利益分配方式的不合理，合作創新利益分享存在的各種矛盾，阻礙了組織合作創新的發展，建立一套有效合理合作創新利益分享機制是促進中國合作創新發展的關鍵。

楊得前[9]借助演化博弈論思想，將整個產學研合作過程模型化，通過博弈分析之后得出產學研合作創新關系的穩定程度與合作創新的產出水平以及各主體間利益分配的合理程度緊密相關。梁招娣[10]基于合作聯盟成員的滿意度，利用多維度Nash協商模型進行高校、企業、中介機構三者之間的利益分配。Sibasis[11]在不確定環境下對理性人之間的聯盟利潤分配提出一個合理的動態解決方案，聯盟利潤分配達到聯盟成員滿意度最高水平，聯盟是在模糊環境中模仿了一個直觀的數字來判斷成員的滿意度，相應的利益分配方案有效激發他們更好的表現從而獲取更多的回報。Saeed[12]應用核仁(Nucleolus)和沙普利值方法將合作博弈聯盟(VPP)的利益分配給每一個分布式能源資源擁有者(DER)，進而有效提高了整個聯盟的抗擊風險的能力和聯盟成員的協調合作水平。

公平、合理的利益分配機制的建立是保證合作成功和進行再次合作的關鍵。利益分配過程為，科技平臺與外部機構溝通協商，運用博弈模型，對未來收益共同確定一個彼此都接受的合理收益分配系數。結合經典分配模型中的公平分配思想，考慮合作雙方的投入和貢獻水平等因素，尋求能使合作聯盟整體效益最大化的最佳分配方案。

3　博弈模型假設條件及設計

3.1假設條件

通過上文的文獻綜述，認為利益分配是合作創新的關鍵與核心因素，本文僅僅聚焦利益分配問題，探索利益這一關鍵因素對于科技平臺合作創新的影響因素，對于其他因素(包括風險因素、組織文化、組織信任等)沒有考慮。

(1)局中人(博弈方)：博弈方，即合作聯盟中的局中人有科技平臺和外部合作機構，本研究存在一個和兩個外部合作機構的兩種不同情況下的利益分配。

(2)投入水平：設科技平臺方的投入水平為θ0，一個外部合作機構的投入水平為θ1，存在兩個外部合作機構的投入水平分別為θ1和θ2。在該合作聯盟中，各局中人的投入分為兩類：①物質性投入，包括在研發階段和產業化階段投入的大量的資金及設備；②人力資源性投入，包括研發階段的科技活動人員和產業化階段的市場人員。

(4)聯盟總產出：設該科技平臺方和外部合作機構方合作聯盟的產出函數P與各方投入水平θi相關，可表示為：P=P(b0θ0,b1θ1,b2θ2)，其中，b0、b1、b2分別表示科技平臺方和外部合作機構方的貢獻系數，該系數意味著各方自身創新能力的大小以及提供的資源或投入對聯盟的相對重要性。

(5)各方收益分配比例：假設只存在一個外部合作機構的情況，經過商議談判后，科技平臺方可以獲得總收益中的分配比例為λ0，則外部合作機構方所獲收益比例即為1-λ0，其中0≤λ0≤1。假設存在兩個外部合作機構的情況，經過商議談判后，科技平臺方可以獲得總收益中的分配比例為λ0，外部合作機構其中一方所獲收益比例為λ1，則另一方所獲收益比例即為1-λ0-λ1，其中0≤λi≤1,(i=0,1)。

(6)各方收益函數：假設只存在一個外部合作機構的情況(存在兩個外部合作機構的情況類似)，合作過程中，科技平臺方可從產方處獲得的底薪或固定報酬為P0，那么，按照談判結果中的分配比例，科技平臺方最后將獲得的報酬為：P1=λ0·P+P0，它的凈利潤為：π0=λ0·P(b0θ0,b1θ1)+P0-C0(a0θ0)。合作聯盟的整體總利潤為：π=P(b0θ0,b1θ1)-C0(a0θ0)-C1(a1θ1)

3.2模型設計

首先得出科技平臺與外部合作機構利潤函數的具體表達式：

科技平臺與外部合作機構的利潤函數對各自的投入水平進行一階求導和二階求導，再令一階求導函數為零，可以得到：

對總體的利潤函數進行一階求導和二階求導，得出最優分配系數為：

對總體利潤函數分別進行一階求導和二階求導，令各自利潤函數一階段導數為零，可以求出最優投入水平：

令總利潤函數的一階導數為零，可以求出最優的分配系數：

4　主要結論

(1)合作聯盟的各局中人，科技平臺方與外部機構組織，以合作聯盟整體利潤最大化為談判前提，進行信息共享。雙方都充分知曉各自和對方的投入成本水平、成本結構和貢獻程度等相關方面的完全信息，并充分了解各方將對所得分配比例的反應。合作各方最優投入水平確定的情況下，最優投入水平對合作各方各自利益分配系數一階導數均大于零，從而得出結論1：在科技平臺與外部機構合作聯盟體系中，無論外部合作機構是一方還是兩方，即合作主體無論是兩方還是三方，科技平臺方與外部機構方的最優投入水平與各自的利益分配比例呈正相關關系。即給予合作創新聯盟中各局中人越高的利益分配比例，將會刺激他們進行越多的投入，反之亦然。

5　對策建議

隨著技術生命周期的不斷縮短，研發風險和成本急劇上升，越來越多的科研機構、企業選擇與具有豐富科技資源的科技平臺進行研發合作，而公正合理的利益分配是合作創新的基礎，是創新實現的重要保障。本文通過構建Stackelberg博弈模型，尋求能使合作聯盟整體效益最大化的最佳分配方案，得出重要的四個結論：①科技平臺方與外部機構方的最優投入水平與各自的利益分配比例呈正相關關系；②科技平臺需要進行選擇性合作，隨著外部合作機構的增多，選擇性的條件越來越苛刻；③科技平臺方與外部機構方的利益分配系數的大小與自身投入的成本系數呈負相關關系；④科技平臺方與外部機構方的利益分配比例的大小與自身工作的貢獻系數呈正相關關系。

根據本文研究結論，提出以下政策建議：

(1)國家出臺相關政策引導，將科技平臺被動消極的“開放共享”向能夠調動科技平臺主動積極“合作創新”轉變，進一步細化科技平臺合作創新中的成果和收益分配規則。

(2)科技平臺與外部機構合作創新中，要重視培育關系信任，信任關系的建立與鞏固，是開展合作創新的基本前提，可以有效降低彼此間的摩擦和沖突，提高共同合作的效率。

(3)創新科技平臺利益分配管理機制。科技平臺合作創新中的利益分配涉及不同類型的外部合作機構，需要構建公開透明的科技平臺利益分配機制和有效的利益分配管理制度。

(4)進一步強化研發成果知識產權管理。對于科技平臺與外部機構合作創新成果的取得大部分是以知識產權的形式，對于研發成果的知識產權管理至關重要，管理不善將直接導致合作聯盟和各局中人的利益損失。

[1]朱悅,張貴紅.將平臺打造成企業創新的依托——武漢東湖推進科技平臺建設的經驗與啟示[J].華東科技,2012(12):46-47.

[2]單春燕,譚苗苗.高校重大科技平臺與地方產業集群對接服務研究[J].遼寧教育行政學院學報,2013,30(1):33-38.

[3]孫宇,賈申利.構建高效科研平臺落實協同創新戰略——澳大利亞MONASH大學科技平臺的啟示[J].實驗技術與管理,2014,31(12):190-195.

[4]葉曉憲,潘華峰,王正,賴秋華,林鐘宇,趙金媛.協同創新背景下“三合共建醫學實驗平臺”的探索[J].衛生軟科學,2015,29(2):103-105.

[5]GILSING V A，BEKKERS R.Differences in technology transfer between science-based and development-based industries:transfer mechanisms and barriers[J].Technovation,2011(8):638-647.

[6]鮑新中,劉澄,張建斌.合作博弈理論在產學研合作收益分配中的應用[J].科學管理研究，2008(10):21-24.

[7]高宏偉.產學研合作利益分配的博弈分析——基于創新過程的視角[J].技術經濟與管理研究,2011(3):30-34.

[8]余海晴.組織間合作創新價值創造與分享機理研究[D].吉林大學,2013.

[9]楊得前.產學研合作的演化博弈分析[J].科技進步與對策,2007(5).

[10]梁招娣,陳小平,孫延明.基于多維度Nash協商模型的校企合作創新聯盟利益分配方法[J].科技管理研究,2015(15):203-207.

[11]BANDYOPADHYAY S，RAHA S，NAYAK P K.Profit allocation among rational players in a cooperative game under uncertainty[J].Sadhana，2015，40(4)：1077-1089.

[12]DABBAGH S R，SHEIKH-El-ESLAMI M K.Risk-based profit allocation to DERs integrated with a virtual power plant using cooperative Game theory[J].Electric power systems research，2015(121)：368-378.

(責任編輯劉傳忠)

Game Model of the Profit Allocation Mechanism in Cooperative Innovation of the Science and Technology Basic Condition Platform

Gao Liang1，Feng Chujian2

(1.School of Public Affairs，University of Science and Technology of China，Hefei 230026,China；2.Ministry of Science and Technology Funds Supervision Service Center，Beijing 100038,China)

By constructing a Stackelberg game model，the paper respectively builds the profit allocation model of platform of science and technology with an external institutions and with two external agencies.And then it compares and analyzes technology platform to get four important conclusions.To ensure the successful cooperation，the platform must take“selective”cooperation，especially along with the increase in external cooperation agencies，selective cooperation conditions more and more strict.Finally，it analyzes the conclusion and puts forward relevant measures.

Science and technology basic condition platform；Cooperative innovation；Profit allocation

西藏自治區科技計劃研究項目(Z2014R91F0101)，中國博士后科學基金第58批(2015M582017)。

2015-11-23

高亮(1987-)，男，安徽合肥人，中國科學技術大學公共事務學院博士后研究員；研究方向：創新管理。

G301

A