基于三方演化博弈的“休眠態”科技成果轉化研究

王曉紅，王康壯，趙美琳

（哈爾濱工業大學經濟與管理學院，黑龍江哈爾濱 150001）

1 研究背景

在黨的二十大上，習近平總書記明確表示要加強企業主導的產學研深度融合，強化目標導向，提高科技成果轉化和產業化水平。相關資料顯示，僅2020 年科技成果登記數就有76 521 項，同年以轉讓、許可、作價投資方式轉化科技成果的合同項數為20 977 項［1］，由此可見每年進行的科技成果轉化數和現有科技成果存量之間仍然存在很大差距，眾多科技成果陷入“休眠態”。然而在“休眠態”科技成果轉化過程中各主體利益糾葛紛繁復雜，內部各階段特點各異，如果能夠揭示內部各主體交互作用機制，明確其機理，勢必會進一步推動“休眠態”科技成果轉化的理論研究，讓政府、研究開發機構和高等院校、企業在“休眠態”科技成果轉化進程中明確著力點。

“休眠態”科技成果是由葉建木等［2］首先提出的，他將其定義為受各種因素制約，導致轉化周期阻滯，在后續試驗、開發應用、推廣乃至形成新產品、新工藝、新材料、新產業等階段進程緩慢或停滯，但仍具有現實或者潛在價值的科技成果。國外的研究中關于“休眠態”科技成果的相近表述為dormant patents、dormant intellectual property 等。Machlup［3］指出“沉睡專利”是長時間未被使用的專利；Torrisi等［4］認為“沉睡專利”是指除去因為企業戰略需求短期未使用或者難以轉化兩種情況外，不向市場推廣的專利。國內研究中相似的概念為“沉睡專利”“沉睡知識產權”。國內一些學者認為“沉睡專利”是指未轉化的知識產權、專利［5］；或者說盡管在專利保護期內尋求商業化但仍然無法轉化的專利［6］。

推動科技成果轉化過程主要涉及到政府、研究開發機構和高等院校、企業三方主體。研究開發機構和高等院校以基礎研究為重點，企業以產品開發為中心，而政府提供政策引導和資源支撐［7］。在企業方面，企業作為科技成果轉化中的重要主體，是科技成果的承接者。如郭強等［8］以分析科技成果轉化內涵為切入點，肯定了企業轉化意愿、吸收能力、轉化能力對于科技成果轉化過程的影響；蔡躍洲［9］指出學界與產業界的交流和互動、對學界科研工作者的激勵、發達且有效的資本市場和融資體系、有效的政府治理等多方面的因素在科技成果轉化過程中至關重要。在研究開發機構和高等院校方面，羅茜等［10］認為研究開發機構和高等院校的屬性和文化氛圍會導致產業界和學術界的脫節；Lopes 等［11］則肯定了技術轉移辦公室和孵化器的存在則會助力科技成果轉化過程。政府是科技成果轉化活動的引導者，王桂梅等［12］強調政府出臺成果認定和產權保護的法規打造了科技成果轉化的良性環境；Munari等［13］研究表明金融支持工具有助于開發投資新產品，從而產生有效的技術轉移。

國內外學者利用演化博弈模型對科技成果轉化進行了大量的研究。（1）從博弈主體來看，王志奇等［14］指出產學研協同創新主體應當包含政府部門、企業、市場、研究開發機構和高等院校、金融組織、高等院校和中介機構七大主體。眾多學者，如孫濤［15］、方剛等［16］將演化博弈模型應用在了科技成果轉化領域，其博弈主體大多數為研究開發機構和高等院校、企業兩大主體。這些研究將政策作為一個變量，而忽略政府在科技成果轉化過程中作為一個獨立主體對于科技成果轉化政策經濟性的考量，必然會使得模型偏離實際，從而導致基于模型的建議與實際發展狀況的偏差。（2）從模型設置來看，演化博弈模型在科技成果轉化領域的應用研究一方面未將具體的博弈行為與科技成果轉化模式相聯系，另一方面在博弈模型的變量設置方面也并不全面，未考慮政府對于科技成果轉化項目、技術轉移的支持和科技中介在科技成果轉化過程中的作用。（3）從研究視角來看，以往研究往往把科技成果轉化看作一個整體的過程，從而忽略了其內部具體過程特點的差異以及在不同過程中科技成果轉化主體目的差異［17］。比如在中試推廣階段，產品需要持續優化且未盈利，此時轉化主體傾向于獲得資金進行研發投入，開發產品；中試推廣過后，進入產業化生產階段，產品基本成熟，轉化主體希望能夠擴大產能并且暢通營銷渠道以實現利潤最大化。

2 三方演化博弈模型的構建和求解

2.1 研究對象的界定與前提假設

本文的研究對象“休眠態”科技成果為由于種種原因未進行商業化，但是仍具有應用價值的科技成果。

前提假設如下：

（1）“休眠態”科技成果。假設“休眠態”科技成果為研究開發機構和高等院校產出的應用研究科技成果，市場前景廣闊，并且已滿足轉化條件，具備可供轉化的產業基礎和配套技術基礎。

（2）博弈主體。在“休眠態”科技成果轉化過程中，本模型只考慮3 個主體，分別為政府、研究開發機構和高等院校、企業。

（3）三方博弈主體的策略集。政府是否提供科技成果轉化優惠政策；研究開發機構和高等院校是否進行科技成果轉化；企業是否參與科技成果轉化活動，也可以選擇不參與科技成果轉化活動。基于各方主體的策略，其組合策略如表1 所示。

表1 三方主體博弈策略

（4）博弈的長期性。該博弈是一個長期的博弈，博弈個體可以根據博弈策略的收益不斷調整策略以滿足利益的最大化。

需要強調的是，這里所指的是合理控制成本，而非一味地追求低廉成本。合理控制成本就是在滿足用戶功能需求的前提下，要找到產品最佳的性價比。高技術全智能小型專項農具是理想化的解決方案，但其高昂的價格是很難被使用者接受的。另外，在設計伊始就要全面考慮產品壽命周期費用，產品的使用費用、維修保養費用都將直接影響用戶的接受程度。所以，結實耐用和易于維修保養是小型專項農具設計的又一目標。

（5）有限理性。該博弈認為博弈主體需要不斷地試錯、學習、模仿收益更高的策略來滿足自身利益的最大化。

（6）三方博弈主體的策略占比假定。政府以的概率提供科技成果轉化優惠政策，以的概率不提供科技成果轉化政策；研究開發機構和高等院校以的概率進行科技成果轉化，以的概率不進行科技成果轉化；企業以的概率參與科技成果轉化活動，以的概率不參與科技成果轉化活動。

2.2 三方演化博弈穩定策略求解與分析

2.2.1 三方演化博弈的復制者動態方程

根據模型假設，可以建立三方演化博弈模型的支付矩陣，如表2 所示。

表2 三方演化博弈模型支付矩陣

表3 純策略均衡點對應特征值

因此，研究開發機構和高等院校的復制動態方程為見式（8）。

因此，企業的復制動態方程見式（12）到（15）。

那么聯立式（4）（8）（12）即可得政府、研究開發機構和高等院校、企業的復制動力系統見式（16）。

2.2.2 三方演化博弈模型系統穩定性分析

經計算該演化博弈模型的雅克比矩陣見式（17）。

其中各偏導數見式（18）至（23）。

根據李雅普諾夫（Lyapunov）第一法：若雅克比矩陣的所有特征值均具有負實部，則均衡點為漸進穩定點；若雅克比矩陣的特征值至少有一個具有正實部，則均衡點為不穩定點；若雅克比矩陣除具有實部為零的特征值外，其余特征值都具有負實部，則均衡點處于臨界狀態，穩定性不能由特征值符號確定。下文將據此分析演化博弈模型存在8 個純策略均衡點和3 個邊界均衡點，經計算3 個邊界均衡點均不穩定，現著重討論純策略均衡點。

考慮到各參數取值各異，現從6 種不同的情形討論演化博弈模型的演化穩定策略：

3 三方演化博弈模型的數值仿真分析

3.1 參數假設

《中華人民共和國促進科技成果轉化法》中明確科技成果轉化是指為提高生產力水平而對科學研究與技術開發所產生的具有實用價值的科技成果所進行的后續實驗、開發、應用、推廣直至形成新產品、新工藝、新材料，發展新產業等活動。因此，本研究認為“休眠態”科技成果轉化過程可主要分為中試推廣、產業化生產階段，營銷則貫穿兩個階段的全過程。張天偉［18］表示，技術研發、中試推廣、產業化生產之間投入的資金比例約為 1 ∶10 ∶100，同時技術研發、中試推廣、產業化生產3 個階段的風險則逐級遞減?？萍汲晒D化過程與新產品開發過程本質上是相同的，從新產品的生命周期考量，科技成果轉化的中試推廣環節與新產品的導入期類似，產業化生產階段則與新產品的成長期和成熟期相匹配。因此綜上所述，中試推廣階段的特點為資金投入適中、利潤為負、單位商品成本高、銷售收入低、風險大，產業化生產階段的特點為資金投入大（約為中試推廣階段資金投入的十倍）、利潤高、單位商品成本低、銷售收入高、風險相對較小。

本文根據中試推廣階段和產業化生產階段的特征差異和轉化主體在不同階段的目標差異，將科技成果轉化分為短期和長期兩個視角。短期只包含中試推廣階段，長期則包含中試推廣、產業化生產兩個階段。根據中試推廣階段的特點和政府補貼政策，現對三方演化博弈模型中的各參數假設如表4、表5所示。

表4 短期博弈模型變量取值及依據

表5 長期博弈模型變量取值及依據

根據中試推廣、產業化生產階段特點和政府補貼政策，現對三方演化博弈模型中的各參數做出如下假設。

之后本文將采用MATLAB 2016 A 軟件對“休眠態”科技成果轉化三方演化博弈模型進行建模，然后根據表4、表5 的數據對政府、研究開發機構和高等院校、企業三方主體博弈過程在不同初始條件下進行仿真分析。

3.2 初始意愿對于“休眠態”科技成果轉化的影響

3.2.1 短期初始意愿的仿真

圖1 x，y，z 短期初始意愿同時變化的演化結果

3.2.2 長期初始意愿的仿真

政府、企業、研究開發機構和高等院校長期初始意愿對于“休眠態”科技成果轉化影響的仿真結果如圖2 所示。假設初始意愿與中試推廣階段的仿真結果不同，對于取值的大小，難以對均衡點造成影響。研究開發機構和高等院校與企業的支付收到政府是否采取提供科技政策優惠的策略的影響不大，對于政府采取的策略不敏感。

圖2 x，y，z 長期初始意愿同時變化的演化結果

3.3 政府補貼對于“休眠態”科技成果轉化的影響

3.3.1 短期政府補貼的仿真

圖3 和圖4 分別為在中試推廣階段政府對于科技成果轉化項目補貼 和技術轉讓補貼對三方博弈演化結果的影響。從圖2 和圖3 中可以看出會顯著影響研究開發機構和高等院校與企業策略，越大，企業與研究開發機構和高等院校進行科技成果轉化的比例增加得越快。

圖3 科技成果轉化項目短期政府補貼對演化結果的影響

圖4 技術轉讓短期政府補貼對演化結果的影響

3.3.2 長期政府補貼的仿真

圖5 科技成果轉化項目長期政府補貼對演化結果的影響

圖6 技術轉讓長期政府補貼對演化結果的影響

4 結論

本文采用演化博弈分析框架建立了一個包含政府、研究開發機構和高等院校、企業三方的科技成果轉化復制動力系統，系統分析演化過程，并結合數值仿真分析，對“休眠態”科技成果轉化的短期（中試推廣）和長期（中試推廣、產業化生產）分別進行賦值，最后進行仿真分析。研究發現：（1）在“休眠態”科技成果轉化初期，即中試推廣階段，政府、研究開發機構和高等院校、企業三方策略相互依賴，任一方的促進科技成果轉化的策略都會對另外兩方的科技成果轉化策略產生正向刺激作用。（2）只有當政府普遍提供科技政策優惠時，才能夠對研究開發機構和高等院校與企業的科技成果轉化策略形成促進作用。（3）政府對科技成果轉化的項目補貼對短期（中試推廣階段）的企業與研究開發機構和高等院校策略選擇有顯著影響，對長期的企業與研究開發機構和高等院校策略選擇幾乎無影響。