基于知識(shí)投入和轉(zhuǎn)移演化的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新博弈研究

龍躍+顧新

摘要：基于生態(tài)位理論，將知識(shí)轉(zhuǎn)移細(xì)化為投入知識(shí)轉(zhuǎn)移和存量知識(shí)轉(zhuǎn)移，通過(guò)構(gòu)建基于AJ 模型的知識(shí)投入利潤(rùn)模型和基于Lotka-Volterra的知識(shí)轉(zhuǎn)移演化模型，結(jié)合定性分析和算例驗(yàn)證，揭示了知識(shí)轉(zhuǎn)移對(duì)知識(shí)投入及創(chuàng)新收益增量的影響機(jī)理。研究表明：知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)對(duì)成員收益增量及知識(shí)轉(zhuǎn)移演化均衡的影響較大，通過(guò)調(diào)整兩類知識(shí)的轉(zhuǎn)移系數(shù)，構(gòu)建相互依存的共生關(guān)系，有望推動(dòng)知識(shí)有效轉(zhuǎn)移，促進(jìn)成員知識(shí)存量增加，降低單個(gè)成員以及聯(lián)盟知識(shí)投入量，提高知識(shí)資源的配置效率，增加成員及聯(lián)盟的收益增量。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新；知識(shí)投入；演化；博弈

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.01.06

中圖分類號(hào)：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-8409（2017）01-0024-05

Abstract： Based on Niche theory， this paper divides the knowledge transfer into stock knowledge transfer and investment knowledge transfer. And then， it builds up a profit function of knowledge input based on AJ model and the knowledge transfer evolution model based on LotkaVolterra model. Qualitative analysis and numerical example Verification are made to show how the knowledge transfer influences the knowledge input and Incremental innovation benefits. Results show that knowledge transfer coefficient has greater impact on the incremental earnings of members and knowledge transfer evolutionary. Adjustment of knowledge transfer coefficient in two class transfer and construction dependency symbiotic relationship can promote effective transfer of knowledge and increase the stock knowledge of members. It also can reduce knowledge input of individual member and the alliance， improve the allocation efficiency of knowledge resources and increase the incremental revenue of individual member and alliance.

Key words：industrial technology innovation； knowledge input； evolution； game

1引言

產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟以提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以企業(yè)為主體，以具有法律約束力的契約為保障，強(qiáng)調(diào)成員優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享利益，推動(dòng)創(chuàng)新成果的大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)用[1，2]，該類聯(lián)盟已成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要形式和載體。

知識(shí)轉(zhuǎn)移是知識(shí)傳遞者將知識(shí)傳送給知識(shí)接受者，并被后者吸收、消化、整合及應(yīng)用的過(guò)程[3]。在產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟運(yùn)作過(guò)程中，知識(shí)轉(zhuǎn)移已成為聯(lián)盟成員取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[4]。不同于資金、技術(shù)等傳統(tǒng)有形資源，知識(shí)作為一種無(wú)形資源，其投入過(guò)程在知識(shí)導(dǎo)向、知識(shí)特征、轉(zhuǎn)移過(guò)程等表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：①產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新著眼于產(chǎn)業(yè)共性、關(guān)鍵等技術(shù)突破或建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[1]，知識(shí)資源對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新起著基礎(chǔ)作用；②知識(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)程中，知識(shí)的溢出性與專屬性并存，前者增加了知識(shí)存量協(xié)同倍增的機(jī)會(huì)，后者增加了知識(shí)轉(zhuǎn)移的難度；③知識(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)程是一個(gè)逐漸演化過(guò)程，各成員在知識(shí)存量、知識(shí)轉(zhuǎn)移能力等方面的差異可能影響知識(shí)吸收、消化、整合等環(huán)節(jié)，造成轉(zhuǎn)移過(guò)程扭曲，甚至形成低效率均衡，導(dǎo)致難以發(fā)揮有效的協(xié)同效應(yīng)。因此，通過(guò)剖析該類聯(lián)盟知識(shí)投入及轉(zhuǎn)移機(jī)理，探索促進(jìn)成員知識(shí)存量協(xié)同倍增效應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)利潤(rùn)增加就成為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)展中一個(gè)需要迫切解決的問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)聯(lián)盟中的知識(shí)轉(zhuǎn)移與知識(shí)溢出、知識(shí)投入等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了持續(xù)研究。在知識(shí)轉(zhuǎn)移與知識(shí)溢出方面：Griliches指出知識(shí)溢出產(chǎn)生的額外知識(shí)增量是協(xié)同倍增效應(yīng)的具體表現(xiàn)[5]。Aspremont等構(gòu)建雙寡頭博弈模型（即AJ模型），認(rèn)為足夠大的技術(shù)溢出率可以激勵(lì)企業(yè)合作創(chuàng)新[6]。Kumar等指出，合作知識(shí)創(chuàng)新容易產(chǎn)生不必要的知識(shí)轉(zhuǎn)移和被內(nèi)化[7]。Fallah等區(qū)分了知識(shí)溢出與知識(shí)創(chuàng)新的概念，指出知識(shí)溢出是知識(shí)無(wú)意識(shí)的傳播，知識(shí)轉(zhuǎn)移則是知識(shí)在人或組織之間有意識(shí)的交流[8]，而知識(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)程往往伴隨知識(shí)溢出。在知識(shí)投入方面：Nonaka等對(duì)知識(shí)投入成本進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性定義，并構(gòu)建了成本需求函數(shù)模型[9]。Hippel等指出知識(shí)共享對(duì)于合作創(chuàng)新具有積極的價(jià)值，而知識(shí)溢出風(fēng)險(xiǎn)與合作創(chuàng)新價(jià)值并存[10]。蔣樟生等以知識(shí)轉(zhuǎn)移效率為切入點(diǎn)，構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新收益函數(shù)模型，得出知識(shí)轉(zhuǎn)移效率與創(chuàng)新溢出效用的正反饋關(guān)系[11]。張慶普等構(gòu)建知識(shí)生產(chǎn)模型，揭示了知識(shí)存量影響下的知識(shí)投入決策機(jī)理[12]。熊榆等構(gòu)建Stackelberg博弈模型，揭示了資金投入和同時(shí)含有資金與知識(shí)投入下，合作者投入決策的差異[13]。劉納新等構(gòu)建利潤(rùn)分配的靜態(tài)博弈模型，分別對(duì)收益共享比例、投入彈性、吸收能力和成本影響等因子進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析[14]。

分析現(xiàn)有成果不難發(fā)現(xiàn)：①針對(duì)聯(lián)盟中知識(shí)投入、知識(shí)轉(zhuǎn)移的研究，較多將知識(shí)作為一個(gè)整體變量，少見(jiàn)對(duì)知識(shí)作維度劃分，將投入知識(shí)作為一個(gè)中介變量研究多類知識(shí)之間的影響關(guān)系；②對(duì)于知識(shí)轉(zhuǎn)移的研究視角更多偏重類似能量轉(zhuǎn)移，少見(jiàn)從生態(tài)角度將存量知識(shí)、投入知識(shí)、創(chuàng)新利潤(rùn)納入一個(gè)整體框架對(duì)知識(shí)轉(zhuǎn)移開(kāi)展研究。

但是，基于前文對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟知識(shí)投入特征的分析，不難發(fā)現(xiàn)：產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟知識(shí)投入過(guò)程中的轉(zhuǎn)移行為將在多個(gè)知識(shí)維度產(chǎn)生作用（其知識(shí)轉(zhuǎn)移包括存量知識(shí)轉(zhuǎn)移和投入知識(shí)轉(zhuǎn)移），表現(xiàn)出不同的生態(tài)關(guān)系和特征，其演化的不確定性將對(duì)知識(shí)量的變化影響較大，甚至形成低效率演化均衡，而現(xiàn)有研究尚未結(jié)合這一特征充分發(fā)揮該聯(lián)盟中知識(shí)投入的協(xié)同倍增優(yōu)勢(shì)，這方面的研究還存在“缺口”，有必要對(duì)其展開(kāi)深入剖析。基于以上分析，本文通過(guò)劃分知識(shí)維度，探尋與揭示產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟成員知識(shí)投入中的轉(zhuǎn)移演化機(jī)理，期望為優(yōu)化知識(shí)資源配置，進(jìn)而為制定推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟中知識(shí)投入機(jī)制提供理論參考。

2基于知識(shí)投入和轉(zhuǎn)移演化的產(chǎn)業(yè)技術(shù)合作創(chuàng)新模式描述

假設(shè)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)存在多個(gè)同質(zhì)企業(yè)（如圖1中處于同一層級(jí)的企業(yè)x1，x2），為了共同突破產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)前的共性、關(guān)鍵等技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，自愿建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。

本文將基于知識(shí)投入和轉(zhuǎn)移演化的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式描述為（見(jiàn)圖2）：①基于前人對(duì)創(chuàng)新投入的研究[15]，各企業(yè)基于自身產(chǎn)品、技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，投入相應(yīng)的知識(shí)資源（如產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等知識(shí)），以降低產(chǎn)品的單位成本；②將聯(lián)盟視為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，知識(shí)資源的投入是漸進(jìn)性的，投入知識(shí)會(huì)與自身、其他投入主體等在多個(gè)維度發(fā)生知識(shí)轉(zhuǎn)移，考慮產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中投入知識(shí)的專屬性、溢出性等特征，知識(shí)轉(zhuǎn)移存在演化性，可能呈現(xiàn)出不同的均衡狀態(tài)；③基于生態(tài)位理論，將聯(lián)盟中的企業(yè)知識(shí)分為橫向和縱向兩個(gè)維度（見(jiàn)圖2），橫向維度主要指處于同一層次的企業(yè)在知識(shí)投入過(guò)程中，知識(shí)資源具有共性需求，通過(guò)成員之間的交互，影響雙方的知識(shí)投入（該部分為投入知識(shí)，將發(fā)生投入知識(shí)轉(zhuǎn)移，簡(jiǎn)稱投入轉(zhuǎn)移）；縱向維度指投入的知識(shí)量與成員原有知識(shí)具有天然的關(guān)聯(lián)性，在交互過(guò)程中，有望推動(dòng)存量知識(shí)增加（該部分為存量知識(shí)，將發(fā)生存量知識(shí)轉(zhuǎn)移，簡(jiǎn)稱存量轉(zhuǎn)移）；其中投入知識(shí)作為中介變量，在兩個(gè)維度上相互作用，形成協(xié)同倍增效應(yīng)。

3產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的利潤(rùn)模型

31模型變量

表明獨(dú)立創(chuàng)新獲得收益增量?jī)?yōu)于合作創(chuàng)新；當(dāng)Y1（η）=Y2（η）時(shí)，表明獨(dú)立創(chuàng)新獲得收益增量與合作創(chuàng)新相同；當(dāng)Y1（η）

然而，上述對(duì)于兩企業(yè)市場(chǎng)均衡時(shí)的知識(shí)投入量和利潤(rùn)增量討論的前提，是假定知識(shí)投入過(guò)程中，投入知識(shí)與存量知識(shí)（企業(yè)原有知識(shí)）不發(fā)生知識(shí)轉(zhuǎn)移。但在實(shí)際操作中，知識(shí)作為一種無(wú)形資源，價(jià)值性與溢出性并存，在知識(shí)投入過(guò)程中還會(huì)與存量知識(shí)產(chǎn)生交互作用，進(jìn)行知識(shí)轉(zhuǎn)移，對(duì)均衡時(shí)的知識(shí)投入量n*x1s、nx1a產(chǎn)生影響，以下進(jìn)一步分析知識(shí)投入過(guò)程中，存量知識(shí)對(duì)投入知識(shí)的影響，揭示存量知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)對(duì)知識(shí)投入量的作用機(jī)理。

34基于Lotka-Volterra的知識(shí)轉(zhuǎn)移演化模型

341知識(shí)轉(zhuǎn)移演化模型構(gòu)建

綜上所述，知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)是影響存量知識(shí)與投入知識(shí)相互轉(zhuǎn)移演化的重要因素。基于此，通過(guò)調(diào)整聯(lián)盟成員知識(shí)投入的轉(zhuǎn)移系數(shù)（如情況（1）），可以促進(jìn)聯(lián)盟成員在更大范圍內(nèi)發(fā)揮知識(shí)資源的配置效率。具體表現(xiàn)為：設(shè)定知識(shí)投入均衡下的知識(shí)存量nx1=nx1（nx1，nx0），可知當(dāng)ηx0x1<1，ηx1x0<1時(shí)，由于沒(méi)有知識(shí)轉(zhuǎn)移而不會(huì)產(chǎn)生知識(shí)轉(zhuǎn)移，此時(shí)需要投入的知識(shí)量nx1a=Nx1；而當(dāng)ηx0x1>1，ηx1x0<1且ηx0x1ηx1x0<1時(shí)（即兩類知識(shí)轉(zhuǎn)移演化的均衡點(diǎn)位于A3），需要投入的知識(shí)量Nx1 ′ = Nx1 （1 - ηx0 x1 ηx1 x0 ）/（1 - ηx0 x1 ）。由于ηx0x1>1，不難得出知識(shí)投入量N′x1

4數(shù)值算例分析

結(jié)合實(shí)地調(diào)查，給出示例如下：某一區(qū)域內(nèi)，構(gòu)建新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，包括某新能源汽車(chē)公司x1和x2。為降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和加快研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化速度，兩企業(yè)通過(guò)在部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件優(yōu)化等領(lǐng)域的知識(shí)投入（還包括構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)、制定產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，是一個(gè)寬泛的知識(shí)投入），降低整車(chē)的單位成本。

基于上述案例背景，本文以企業(yè)x1、x2為研究對(duì)象，討論其中知識(shí)投入和轉(zhuǎn)移演化過(guò)程，并運(yùn)用Matlab71軟件進(jìn)行模擬分析。為討論不同知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)對(duì)利潤(rùn)增量的影響，根據(jù)前文討論的約定條件，設(shè)定a=40，c=10，r0=0255，令知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)η∈[0，1]，通過(guò)仿真分析，獨(dú)立創(chuàng)新與合作創(chuàng)新下的利潤(rùn)增量曲線如圖4所示。

從圖4中不難得出，當(dāng)η=05時(shí)，Y1（η）=Y2（η），兩條利潤(rùn)增量曲線重疊，表明獨(dú)立創(chuàng)新與合作創(chuàng)新獲得收益增量相同；當(dāng)η<05時(shí)，Y1（η）05時(shí)，Y1（η）>Y2（η），表明獨(dú)立創(chuàng)新優(yōu)于合作創(chuàng)新獲得收益增量。上述模擬結(jié)果反映出知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)對(duì)創(chuàng)新收益增量的影響，可為聯(lián)盟成員根據(jù)知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)選擇創(chuàng)新方式提供理論依據(jù)。另外，上述分析只考慮了知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)對(duì)聯(lián)盟成員收益增量的影響，還可以調(diào)整知識(shí)投入成本系數(shù)r，分析該系數(shù)對(duì)收益增量的影響，進(jìn)而選擇不同的創(chuàng)新方式。

從圖5（a）、圖5（b）中不難發(fā)現(xiàn)，知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)η與知識(shí)存量增長(zhǎng)率、穩(wěn)定態(tài)呈正反饋關(guān)系，聯(lián)盟成員通過(guò)調(diào)整知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)，知識(shí)存量將呈現(xiàn)出不同增長(zhǎng)速度及穩(wěn)定狀態(tài)；仿真結(jié)果還表明：當(dāng)雙方知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)較小時(shí)（如圖5（a）ηx1x0=02，ηx0x1=05），知識(shí)轉(zhuǎn)移將形成低效率均衡，難以發(fā)生有效知識(shí)轉(zhuǎn)移。根據(jù)343中的計(jì)算過(guò)程，結(jié)合本節(jié)對(duì)知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)的賦值，當(dāng)ηx1x0=02，ηx0x1=13時(shí)，此時(shí)的投入量為知識(shí)不轉(zhuǎn)移（ηx1x0=ηx0x1=0）的15/37，明顯低于知識(shí)不轉(zhuǎn)移時(shí)的投入量，由此驗(yàn)證了34中的分析結(jié)果。

綜上所述，研究表明：①在知識(shí)投入過(guò)程中，存量知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)是成員個(gè)體存量知識(shí)向投入知識(shí)轉(zhuǎn)移的重要影響因素，通過(guò)調(diào)整知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)，促進(jìn)兩者形成相互依存關(guān)系，可以推動(dòng)知識(shí)轉(zhuǎn)移向高效率方向演化，提升了知識(shí)資源配置效率。②通過(guò)知識(shí)投入開(kāi)展產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新時(shí)，投入知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)決定了利潤(rùn)增量大小，聯(lián)盟成員根據(jù)知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)值，選擇最優(yōu)的創(chuàng)新投入方式，獲得最佳的利潤(rùn)增量。上述研究結(jié)果表明：在產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中，知識(shí)作為一種無(wú)形資源投入對(duì)成員收益影響較大，而聯(lián)盟成員通過(guò)練“內(nèi)功”提高知識(shí)轉(zhuǎn)移能力（即調(diào)整存量知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)和投入知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)），是提高資源配置效率并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)展的重要前提。

5結(jié)束語(yǔ)

知識(shí)投入是產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，本文融合知識(shí)管理、博弈論、生態(tài)位等理論，構(gòu)建基于AJ 模型的知識(shí)投入利潤(rùn)函數(shù)和基于Lotka-Volterra的知識(shí)轉(zhuǎn)移演化模型，開(kāi)展定性與數(shù)值仿真分析，剖析知識(shí)投入對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響，得到如下結(jié)論。

（1）知識(shí)轉(zhuǎn)移演化是產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中知識(shí)投入呈現(xiàn)的重要特征，基于生態(tài)位等理論，構(gòu)建基于知識(shí)投入和轉(zhuǎn)移演化的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模型，并對(duì)兩個(gè)維度的知識(shí)轉(zhuǎn)移演化機(jī)理進(jìn)行了揭示和驗(yàn)證，豐富了產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟中的知識(shí)管理理論。

（2）面向產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟構(gòu)建基于AJ 模型的知識(shí)投入利潤(rùn)函數(shù)和基于Lotka-Volterra的知識(shí)轉(zhuǎn)移演化模型，將傳統(tǒng)利潤(rùn)函數(shù)與Lotka-Volterra模型進(jìn)行嫁接，拓展了傳統(tǒng)利潤(rùn)函數(shù)建模和分析方法。

（3）基于知識(shí)投入和知識(shí)轉(zhuǎn)移演化機(jī)理，提出通過(guò)調(diào)整知識(shí)轉(zhuǎn)移系數(shù)構(gòu)建知識(shí)轉(zhuǎn)移的生態(tài)關(guān)系，可以促進(jìn)有效的知識(shí)轉(zhuǎn)移，降低單個(gè)成員以及聯(lián)盟知識(shí)投入量，提高知識(shí)資源的配置效率，為聯(lián)盟制定合理的知識(shí)投入策略提供理論支持。

此外，本文構(gòu)建了基于AJ 模型的知識(shí)投入利潤(rùn)函數(shù)和基于Lotka-Volterra的知識(shí)轉(zhuǎn)移演化模型，下一步考慮在聯(lián)盟的影響下如何對(duì)知識(shí)進(jìn)行維度劃分，協(xié)調(diào)聯(lián)盟知識(shí)、存量知識(shí)、投入知識(shí)之間的生態(tài)關(guān)系，由此制定知識(shí)轉(zhuǎn)移協(xié)調(diào)機(jī)制，推動(dòng)聯(lián)盟成員及聯(lián)盟本身獲得最大利潤(rùn)增量，將是未來(lái)深入研究的重點(diǎn)。

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