領先農戶合作創新中的“囚徒困境”及其擺脫路徑

伍耀規

（廣西教育學院數學與信息科學學院，廣西 南寧 530023）

一、引言

當前，我國已步入面向知識社會的創新2.0生態，“政產學研用”五位一體協同創新正逐漸成為創新的主導模式。越來越多企業已意識到，用戶（尤其是領先用戶）已由技術接受者轉變為技術創新的主體。2020年6月30日，農業農村部發布了《國家農業科技創新聯盟建設的指導意見》，提出要加快構建一批產學研用一體化的農業科技創新聯合體，從國家戰略層面強化了農戶在農業科技創新中的重要地位。然而，在農業領域的現實微觀層面，我國大部分農業技術研究開發機構并沒有真正意識到農戶也是技術創新的重要源泉，僅僅把農戶當作是農業技術推廣的主要對象。這些農技研發機構不能深入了解農戶在農業生產過程中碰到的各種問題和技術難題，不清楚農戶對農業技術的多樣化、個性化需求，從而導致“供需錯配”，農業技術有效供給嚴重不足，不能滿足專業農戶的需求。因此，深入開展農業領域領先用戶（本文稱為領先農戶）創新研究，破解其參與合作創新的困境，形成農業領域產用協同創新的新格局，對于增加農業技術有效供給、穩定農業產業鏈供應、加速農業現代化進程具有重要的戰略意義和現實意義。

“領先用戶”的概念最先由麻省理工學院斯隆商學院埃里克·馮·希普爾（Eric Von Hippel）教授在1986年提出。Von Hippel指出，領先用戶有兩個特征：（1）他們當前的需求是未來市場的需求，是未來市場的引領者；（2）通過解決當前需求（提前開發新產品或服務）而受益匪淺[1]。由于領先用戶想要滿足的需求在市場上還找不到，因此，他們只能利用自己在相關產品領域的理論、知識和技術技能，自行開發設計或者與企業研發人員合作研究，以滿足自身的超前需求。由此，領先用戶創新理論開始逐漸被學術界和企業界關注。國內外學者主要圍繞領先用戶的識別、創新動因及績效三方面展開研究。關于領先用戶的識別，Hippel提出了在問卷調查基礎上的領先用戶識別過程[1]；何國正等通過構建顧客能力的計算模型來識別領先用戶[2]；楊波等采用統計學與概率學的方法來建立模型，識別領先用戶[3]；趙曉煜等采用數據挖掘方法分析用戶在創新社區中的相關信息，通過打分來甄別領先用戶[4]；原欣偉等以小米MIUI社區為例，采用隨機森林分類法通過對用戶行為數據和內容信息進行分析來識別領先用戶[5]；王莉等以知乎社區掃地機器人版塊用戶為研究對象，采用改進網絡志方法來識別領先用戶[6]。關于領先用戶創新的動因，Nikolaus等認為領先用戶為了滿足個性化或超前需求而自己動手進行創新[7]；Jeppesen等則認為領先用戶參與創新要么是出于自身的愛好、興趣，要么是為了從中獲得更高的經濟收益和價值體驗[8]；張菲菲等認為領先用戶創新可以有效協調供應鏈[9]。關于領先用戶創新的方法與績效，姚山季[10]、盧俊義[11]認為用戶創新的績效與創新成果的新穎性、市場潛力、外界評價、給用戶帶來的成就感等有關；Von Hippel創造性地提出制造商可以提供“用戶工具箱（User Toolkits）”這一創新工具，便于領先用戶更高效創新[12]；于是，User Toolkits迅速在食品[12]、手表等消費品[13]、軟件開發[8]等很多領域得到了較好的使用；祝葳箐[14]提出用戶工具箱設計應包含研發流程、友好界面、解決空間、標準化模塊庫、語言設計轉化等五要素。

從上述的學術研究梳理可以明顯看出，目前關于領先用戶創新的研究基本都集中在工業領域，專門針對農業領域的領先用戶創新研究尚未見有報道。王永強等參考借鑒工業產品創新中的“領先用戶”概念，提出了農業技術創新戶的概念[15]，但是他所提的農業技術創新戶只是從農業生產要素需求者的角度提供技術需求信息，為農業技術開發機構提供創新信息源，而不參與合作開發技術，跟領先用戶創新根本不是一回事。因此，本文基于用戶創新相對薄弱的農業領域的視角，采用博弈論分析方法，分析領先農戶參與合作進行農業技術創新面臨的困境并深入探究其原因，進而從制度設計角度提出對策和建議，為促進農業技術發展和農業現代化進程提供決策參考和案例支持。

二、領先農戶的界定

所謂領先農戶，即農業領域的領先用戶，是指具有較豐富的農業生產經驗，對農業技術比較敏感，在農業生產過程中，當現有的農業技術不能滿足其需要或不能解決其碰到的難題時，能夠率先提出新的、目前尚未出現的技術構想，甚至能夠利用自身的經驗、知識和能力自己動手研究出較簡單的解決方案并從中獲利的農戶。他與工業產品創新中的領先用戶一樣具有兩個顯著特征：一是超前性，即他們的需求是超前的，是幾個月乃至幾年后的未來市場才有的，他們處于農業技術創新擴散過程中的最前端（見圖1）；二是逐利性，即他們通過獨自創新或參與合作創新而從中受益或獲利（包括滿足自身需要、經濟利益、體驗愉悅感和成就感）。

圖1 農業技術創新擴散過程中各類農戶分布圖

基于農業生產的特殊性，領先農戶與Hippel所提的工業產品創新的領先用戶還是有區別的。其一，創新角色不同，領先農戶首先是農戶，他們既是消費者，又是農業生產者。領先農戶一般來自農業經營大戶或家庭農場主，有一定的文化知識水平、較豐富的農業生產經驗、較強的學習能力和動手能力，有想法，易于接受新思想、新事物，參加過一些農業職業技能和農業技術培訓，是典型的新型職業農民。他們創新的關注點不是開發新產品，而是農業生產技術和生產工具，他們感興趣的是實用性（能解決農業生產中的難題），而不是體驗感。其二，創新動機不同，創新角色不同決定了領先農戶參與創新的動機也不同。作為農業生產經營主體和新型職業農民，領先農戶在農業生產過程中往往會碰到一些現有技術無法解決或解決效率低的具體難題，形成技術創新需求和信息源，他們迫切需要技術創新來解困，但因受個人知識技術水平、時間精力和知識資產專用性投入（如實驗工裝設備、資金等）的限制，他們獨立開展創新會存在壁壘，創新效率低，這是他們參與合作創新的內在驅動。因此，領先農戶創新的初始動機是滿足自身需要，而滿足需要的根本目的是在農業生產經營中獲取更多的經濟利益。而工業產品創新的領先用戶獲利的方式是成果轉讓；而且，有相當大一部分領先用戶創新的主要動機是滿足自身需要和從創新中獲得成就感、體驗愉悅感，成果轉讓獲利反而成為附加動機和收益。對于農業技術創新機構而言，領先農戶在實際生產中形成的這些技術創新需求和信息源是非常寶貴的，是他們創新的源泉和方向。這就是雙方合作創新的契合點。

三、領先農戶合作創新“囚徒困境”的形態分析

（一）囚徒困境博弈模型

囚徒困境是美國蘭德公司于1950年提出的一種博弈論模型，是博弈論中最典型、最經典的模型。警察抓獲兩個合伙犯罪嫌疑人后，把他們分開關押，不讓他們互通信息。如果兩個人都坦白，各判刑5年；如果兩個人都抵賴，因證據不足，各判刑1年；如果一人坦白一人抵賴，則坦白者因有立功表現而免于刑罰，抵賴者受重罰判刑10年。由表1可以看出，雙方都抵賴（合作）可以實現團體最大利益（-1，-1）。但是，在“理性經濟人”的假設前提下，雙方從利己主義出發選擇對自己最佳的策略卻是坦白（-5，-5），導致納什均衡為不合作狀態，最終陷入“囚徒困境”。

表1 囚徒困境博弈收益矩陣

囚徒困境是一種不完全信息的靜態變和博弈，反映個人最佳選擇并非團體最佳選擇[16]，因此，在日常生活中，對雙方都有利的合作也很難維持。陷入囚徒困境的主要原因有三個：一是博弈雙方信息不完全，警察抓到罪犯后會分開關押，防止串供；二是博弈雙方信息不暢導致相互不信任，都選擇對自己最有利策略而不顧團隊利益；三是單次博弈所致，實驗證明，同樣條件下，如果進行無限次重復博弈，會無限地接近合作的均衡，達到帕累托最優狀態。由此可見，在合作博弈中，雙方保持信息對稱、相互信任、長期合作是至關重要的。

（二）領先農戶參與合作創新前的“囚徒困境”：（不合作，不合作）

1.基本假設

博弈主體為領先農戶和農業技術研究機構（在下文博弈分析中簡稱研究機構，它包括農技研究所、農技開發公司、高校等機構）；博弈雙方都是“理性經濟人”且信息不完全，會根據各自的實際情況和預期收益情況來選擇策略——（合作，不合作）。領先農戶和研究機構要在茫茫人海中找到符合自身需要的合作伙伴，合作前的調研是必須的，而且所有調研都要通過實地走訪來完成，工作量很大，成本會非常高。研究機構的調研會更嚴謹和復雜，要分兩個步驟：第一步，在海量的農戶中識別出誰是領先農戶；第二步，在眾多的領先農戶中甄別出哪一個是合適的合作伙伴。假設研究機構的調研成本是領先農戶的2倍，則領先農戶和研究機構的調研成本分別為R和2R，調研成本就是合作創新的交易成本，屬于沉沒成本，如果合作不成功，這部分已經付出的成本是無法收回的。領先農戶和研究機構合作前的正常收益分別為Y1和Y2，合作投入成本分別為C1和C2，預期合作總收益為Y，雙方按比例分配分別為Yd和Y（1-d），且Yd3R，（Yd-C1）>R，（Y（1-d）-C2）>2R，這表明，如果雙方合作成功，已發生的沉沒成本不但可以收回，還有盈余，這就是創新凈利潤。

2.博弈模型構建與分析

按上述的基本假設，構建領先農戶與研究機構合作前博弈的收益矩陣（見表2）。

表2 領先農戶與研究機構合作前博弈收益矩陣模型

由表2可見，領先農戶與研究機構雙方合作創新的策略選擇獲取收益（Y1+Yd-R-C1，Y2+Y（1-d）-2R-C2）是所有策略矩陣中最大的。在此狀態下，雙方除了獲得正常收益（Y1，Y2）外，還可以得到合作創新帶來的凈利潤（Yd-RC1，Y（1-d）-2R-C2），總收益為Y1+Y2+Y-C1-C2-3R，達到最大值，實現雙贏和帕累托最優。但是，按照理性經濟人的假設前提，領先農戶與研究機構在博弈中都會計算各自的得失，并據此做出對自己最有利的策略選擇。領先農戶選擇合作創新的可能收益是（Y1+Yd-R-C1，Y1-R），而選擇不合作的可能收益是（Y1，Y1），由于我國農戶的生產規模普遍都不是很大，再加上他們參與創新的動機僅僅只是為了滿足生產需要而獲利，因此他們獲得合作創新收益的比例是遠遠低于研究機構的，但付出的交易成本R卻很高，這就導致合作創新的可能收益（Y1+Yd-R-C1，Y1-R）會小于不合作的可能收益（Y1，Y1），作為理性經濟人，領先農戶會毫不猶豫地選擇不合作。對于研究機構來說，選擇合作創新的可能收益是（Y2+Y（1-d）-2R-C2，Y2-2R），不合作的可能收益是（Y2，Y2），雖然合作創新收益的分配比例較高，但交易成本2R也很高，而且是沉沒成本，風險非常大；更關鍵的是，當博弈的另一方（領先農戶）作出對其最佳選擇(不合作)后，研究機構別無選擇，不合作也就成為其占優策略。因此，博弈雙方都作出了對自己最有利的策略選擇（不合作，不合作），實現納什均衡，從而陷入合作創新前的“囚徒困境”，導致創新無法或低效率推進。

3.原因分析

在合作創新前的博弈中，理性的參與雙方放棄高收益的雙贏策略（合作，合作）而選擇了低收益的納什均衡狀態（不合作，不合作），看似“非理性”實則是無奈情形下的“智慧”選擇。其主要原因有以下兩點：一是合作創新交易成本過高，這是由創新信息的黏性決定的。黏著信息的獲取、使用和轉移都需付出成本，信息的黏性越強，信息單元從信息源傳導到信息需求者供其使用所發生的增量成本就越高[1]。在農業技術創新過程中，需求信息依附于農戶身上，而技術解決方案則由研究機構控制，信息要通過第三方（如農技推廣機構、信息服務平臺等）進行雙向傳導、擴散和聚集，信息黏性強，則成本高，導致創新受阻。合作創新的交易成本（即創新信息調研成本）不但高，而且是沉沒成本，合作創新風險大，在創新預期收益不足夠高的情況下，合作是很難進行的。二是合作創新利益分配機制失靈。合作創新的基本原則是“共同參與、共同投入、風險共擔、成果共享”，其利益分配一般按投入比例分配和按要素規模分配，創新投入越多，創新利益分配越多，要素規模越大、市場占有率越高、規模經濟越明顯，創新利益就越高。領先用戶作為弱勢方，在合作創新收益的饕餮大餐中沒能撈到多少好處，合作積極性當然不會高，在博弈中大概率會選擇（不合作）策略；即便勉強合作了，也會消極參與，最大作用就是提供創新信息源，導致創新效率低下。

（三）領先農戶參與合作創新中的“囚徒困境”：（消極合作，消極合作）

1.基本假設

領先農戶與研究機構建立產用合作創新伙伴關系后，其合作的程度會存在很大的不確定性，即雙方會從各自的實際情況和投入產出情況出發，選擇合作的投入、工作的努力程度和合作的深淺程度等。越積極合作，投入成本就越大，合作效率和收益就越高；相反，越消極合作，投入成本就越低，合作效率和收益就越低。假設參與博弈的雙方還是領先農戶和研究機構，他們都是理性經濟人且信息不充分，可供選擇的行為策略是積極合作或消極合作。當領先農戶和研究機構都選擇積極合作時，投入的成本分別為C1和C2，預期合作總收益為Y1，各自按Y1d和Y1（1-d）進行分配；當雙方都選擇消極合作時，投入的成本分別為C3和C4，預期合作總收益為Y2，各自按Y2d和Y2（1-d）進行分配；當一方積極合作另一方消極合作時，預期合作總收益為Y3，各自按Y3d和Y3（1-d）進行分配；而且C1C3，C2>C4，Y1>Y3>Y2，d<（1-d）。在合作創新中，積極參與的成本會遠大于消極參與的成本，當一方支付的成本大幅減少時，因另一方投入成本不變，所以合作創新收益只會小幅減少，合作創新收益差小于成本差，即Y1d-Y3d

2.博弈模型構建與分析

根據基本假設條件，構建領先農戶與研究機構合作中博弈的收益矩陣（見表3）。

表3 領先農戶與研究機構合作中博弈收益矩陣模型

根據理性經濟人假設，博弈雙方在合作創新中會以自身利益最大化為基本準則來進行策略選擇，都期望以最小投入獲取最大收益。由表3可知，領先農戶選擇積極合作策略的可能收益是（Y1d-C1，Y3d-C1），而選擇消極合作的可能收益是（Y3d-C3，Y2d-C3），根據假設條件Y1d-Y3d

3.原因分析

在合作創新的博弈中，雙方都不愿意積極參與，只愿意進行淺層次合作的主要原因有兩點：其一，合作信任缺失。在合作創新中，如果有一方消極怠工，合作收益就會下降，導致另一方利益受損。在信息不對稱的情形下，合作伙伴會相互不信任，相互猜疑對方的合作誠意，都想確認對方采取積極合作行為后自己再進行實質性付出，所以，為保護自身利益，雙方都采取觀望態度，（消極合作，消極合作）就成為占優策略。其二，合作伙伴的機會主義傾向導致“搭便車”行為[17]。首先是信息不完全出現了道德風險，合作一方為最大程度增加自身利益而采取不利于另一方的行動，比如延緩行動、消極合作等，這是一種事后機會主義行為；其次，技術的外溢性導致技術的產權方在合作中不愿意過度展示其核心部分，而合作的另一方則期望通過“搭便車”行為以最小的投入獲取外溢收益，導致雙方都不愿意采取實質性行動，創新活動只停留在低效率的淺層次合作；再次，根據假設條件，積極合作付出的成本要遠遠大于消極合作成本，而且合作成本差會小于合作收益差，這就意味著合作一方大幅減少成本支出（如由原定的積極合作意愿變為消極合作行為）時，合作收益并沒有隨之大幅度降低，因此，從利己主義出發，雙方都會出現機會主義傾向，都想搭對方的“便車”，消極合作就成為各自的占優選擇，從而陷入合作創新的“囚徒困境”。

四、領先農戶合作創新“囚徒困境”的擺脫路徑

通過對領先農戶與研究機構的博弈分析發現，雙方合作創新陷入“囚徒困境”致使創新效率低下的主要原因是前期因信息不完全導致合作信任度缺失、交易成本高以及合作過程中因利益協調分配機制失靈而出現搭便車行為。其實，領先農戶與研究機構兩者之間存在著非常密切的內在合作契合點和強烈的合作意愿，只要通過合理的制度設計來理順雙方的利益關系、最大限度地降低合作收益的不確定性，建立良好順暢的合作創新耦合機制，雙方就能擺脫“囚徒困境”，建立積極的、深層次的長期合作關系，結成命運共同體。

（一）搭建農業產用合作創新信息服務平臺

合作博弈是一種不完全信息的靜態博弈，過程中暴露出來的許多問題（比如合作信任度缺失、交易成本高、道德風險的機會主義行為等）基本都與信息不暢通緊密相關。因此，政府應在這方面起到信息溝通橋梁作用，搭建產用合作創新信息服務平臺。首先，應該學習工業領域的成功經驗，構建起開放式創新社區（或論壇），把各類活躍的農戶、農業技術研發創新人員和農技推廣人員聚集在一起，就共同感興趣的話題、農業生產過程或技術創新過程碰到的問題、技術解決方案或技術創新經驗等進行在線討論、溝通、交流和分享，對相關技術創新進行思想碰撞和頭腦風暴；同時，研究機構通過對農戶在社區中的相關信息和數據進行科學梳理和專業分析，可以快速、準確、便捷、經濟地識別出領先農戶，極大降低合作創新的交易成本；此外，研究機構還可以在社區版塊中提供適合農戶實際情況和特征的、獨具農戶特色的“農戶創新工具箱”，解決領先農戶獨立創新的技術瓶頸，提高創新效率和成功率。其次，構建產用合作創新信息發布平臺。農戶和研究機構都可以自由發布經平臺審核通過的合作信息，內容包括基本情況的具體介紹、以往合作創新情況的詳細介紹、目前合作需求描述、期望的合作模式、創新目標等信息，方便有合作需求者能高效地尋找到匹配度高的合作伙伴，節省交易成本。再次，構建產用合作創新技術共享平臺。在不涉及知識產權及技術秘密的前提下，發布一些農業公共基礎技術、糧食增產技術、農業生產實用技術、最新前沿技術以及產用合作創新的成功案例、成功經驗、失信懲戒案例、相關扶持政策等信息，保障信息透明、暢通，提高整體創新實力和創新效率。

（二）完善農業產用合作創新的利益分配機制

由于創新的不確定性、合作契約的不完全性以及創新成果的無形性等諸多特殊因素的存在，導致合作創新的利益分配機制經常會失靈，影響了合作創新積極性，極大地降低了創新效率。因此，秉承“共享利益、共擔風險、激勵相容”的原則進行合理的制度設計，構建科學完善有效的利益分配機制是合作創新成功的關鍵。它不但能調動合作伙伴的研發投入積極性，還能有效地防止道德風險以及由此引發的機會主義傾向和搭便車行為。

1.事前設計合理的合作創新契約

由于合作創新存在高度不確定性以及事前不可描述性和事后不可驗證性，導致合同的不完全性，甚至有些合作創新無法完全合同化[18]。合作創新契約的設計并非簡單的事情，其內容設計至少應包括合作創新成果的分配方案、激勵結構和最終分配調整等三大事項，其中成果分配方案是最重要的。要明確約定合作雙方投入資源的時間、數量、質量和價值，對無法價格化的知識資產要重新評估作價，明確合作中貢獻的衡量標準，并在此基礎上明確各自的權利和義務關系，約定成果的產權歸屬和按投入比例、合作貢獻度來參與成果分配的原則。此外，還應該強化規避道德風險的協議條款[17]，明確機會主義傾向和搭便車行為的界定方式和懲戒手段，提高失信成本，最大限度防止道德風險。

2.按合作雙方的實際貢獻調整最終分配

由于合作創新中投入的知識資產具有內隱性、研究過程中人力資本貢獻具有難以計量性以及創新過程的不確定性和不可控性，因此，合作參與雙方貢獻度的計量和監督都很難在事前確定和設計，在合作契約中一般只作原則性約定，需要在整個執行過程中進行動態管理和動態調整。在合作創新完成后進行最終分配時，不能完全按初始合作契約進行分配，應該按約定的貢獻衡量標準對合作全過程中雙方的實際貢獻進行重新計量和調整，按此貢獻度和投入比例來確定最終分配。

3.建立合作創新雙邊激勵機制

如前所述，在信息不完全的情況下，合作創新雙方的努力程度和貢獻度會大大小于最優狀態，再加上出現機會主義傾向，會導致創新效率低下和社會福利損失。解決這個問題的最好辦法就是從合作貢獻度和知識產權兩方面來設計合理有效的內部雙邊激勵機制。對于合作貢獻度的激勵，要合理設計貢獻計量標準并實施動態調整，按實際貢獻情況來參與成果分配；知識產權激勵制度包括對合作投入的知識資產和合作創新成果形成的知識產權進行激勵，對合作投入的知識資產要實行嚴格保護制度，盡量防止技術外溢和非產權方濫用，遏制搭便車行為；對于合作創新形成的共同知識產權，要明確約定產權歸屬權和許可使用權，同時要完善產權方對非產權方的補償機制，補償辦法包括貨幣買斷補償、股權激勵補償和其他知識產權許可使用補償等。

（三）健全農業產用合作創新績效補貼體制

領先農戶與研究機構合作創新除了合作雙方可從中獲利外，還可以促進農業技術發展和農業現代化，社會效益顯著，政府應該在政策、補貼、稅收等方面給予激勵與支持，充分調動雙方的合作積極性，提高合作效率。首先，由科技部門和農業部門聯合組織每年的農業產用合作創新項目申報，對通過評審立項的申報項目按研發投入的一定比例給予經費資助，同時對項目全過程和資金使用實施監督，保證資助經費?？顚Ｓ?。其次，由農業部門和財政部門聯合設立“農業產用合作研發經費投入獎補資金”專項，資金可從創新驅動發展專項資金撥付，實行申報審核制度，無須評審，按合作項目研發投入經費的一定比例直接給予獎勵補助。再次，由農業部門和財政部門聯合實施農業產用合作創新成果轉化補貼，對合作研發出的農業科技成果轉化成功的項目按轉化效果的比例給予補貼，為保護領先農戶的利益，硬性規定成果轉化補貼資金合作各方均分并直接轉賬到各方賬戶。

五、結論與研究展望

用戶已成為現代科學技術創新的主體，領先農戶與農業技術創新機構合作創新是解決我國目前農業技術“供需錯配”、有效供給不足的有效方式。但是，由于合作雙方在合作博弈中因信任度缺失、利益分配機制失靈、交易成本高、機會主義傾向等原因，往往導致合作陷入“囚徒困境”，合作效率低下。為擺脫困境，可以從合作創新信息服務平臺、利益分配機制和績效補貼體制三方面著手進行制度設計，發揮政府的橋梁作用，充分調動合作雙方的積極性。

本次研究只是在擺脫合作困境方面提出了對策建議，但還有一個更關鍵的問題沒有提及，那就是如何有效提升合作創新績效問題。今后筆者將就影響合作創新績效因素及其提升機制和路徑等繼續展開研究，為推動農業科學技術發展、促進農業現代化提供決策參考和案例支持。