产学研合作模式选择的博弈分析

高宏伟

(辽宁大学 商学院， 沈阳 110036)

在经济全球化、市场竞争激烈的今天，技术创新是企业发展的原动力，也是企业生存立足之本。激烈的竞争环境使得企业依赖自身资源与能力进行技术创新活动变得越来越困难，合作创新成为企业技术创新的必然选择。企业需要高校、科研院所的技术成果实现技术创新获取竞争优势，而高校和科研院所(以下简称学研)也需要为所拥有的技术成果找到市场化出路，所以企业与学研之间存在着资源与能力的相互依赖性，这也是产学研合作的重要原因。在产学研合作运行过程中，合作模式的选择是一个非常关键同时也是矛盾突出的问题，产学研合作主体之间经常因为模式选择不当而导致合作失败或破裂。因此，选择一个公正、合理的合作模式就成为合作成功的关键。

国内关于产学研合作模式选择的研究较多，如罗炜、唐元虎(2002)认为，技术交易和商业化协作是大学与企业合作创新的两种主要方式，并通过一个完全信息动态博弈模型分析了大学和企业的合作创新过程[1]；公艳、王成军、窦德强(2009)应用博弈论的相关理论，建立了校企合作创新模式选择的模型，并对其进行分析，探寻了模式选择的最优合约安排[2]；仲伟俊、梅妹娥、谢园园(2009)对产学研合作及其技术创新模式进行系统分类研究，然后从企业的视角实证分析目前我国企业产学研合作及其技术创新的主要模式[3]；幸理(2007)探讨了合作类型与企业合作创新模式之间的关系，运用两阶段博弈经济分析法，通过比较企业自主研究开发、研究联合体、共建实验室等合作创新模式的均衡利润的方式，为企业合作创新决策提供依据[4]；刘松、高长元(2009)依据合作创新中合作各方的地位差异总结了盟主型与联盟型两种合作模式，探讨了盟主式合作模式和联盟式合作模式的特征及其适用条件，并结合实例重点研究了联盟式合作模式的组织机构和运营模式的构建方法[5]；谭峰(2007)从企业的角度出发，对企业合作技术创新的方式和模式、风险和风险分担、动机和动因、伙伴的选择进行分析，建立博弈模型对产学研合作模式选择进行分析，为企业依据自身的特征进行参与合作技术创新的决策提供理论支持[6]。

产学研合作模式选择是典型的不完全信息条件下的最优合约安排问题[7-8]。本文应用博弈论的相关理论，建立了产学研合作模式选择模型，并对其进行分析，探寻合作模式选择的最优合约安排。

一、产学研合作模式选择的影响因素

1. 双方目标

产学研合作各方的合作动机决定了各方对合作模式的选择。从微观经济学的利益最大化的基本假设出发，产学研合作的动因是为了获取利益，但是这里的利益不仅是经济利益，还包括名誉、声望等无法用货币度量的无形利益。一般来说，高校和科研院所向社会提供两种产品：科学知识与技术知识。科学知识带有公共物品属性，在使用上具有非竞争、非排他的特性；技术知识则属于私有商品的范畴。所以，学研是同时提供私有品和公共品的部门，但并不是纯粹的非营利性组织，其营利行为是为非营利性目标服务的。大学在产学研合作过程中，在追求经济利益的同时，还期望通过合作为进一步培养人才提供一个良好的实践环境，提高教师的科研能力和学生的实践能力，从而提高大学的名望与地位[9]。企业所面临的外部环境迅速变化，使技术创新成为企业获取竞争优势最为核心的手段。企业的性质决定了企业在产学研合作过程中的目的是通过技术创新使获取的利润最大化，在合作模式的选择过程中，企业更看重的是合作给企业带来的收益与为此而发生的成本费用之间的关系。因此，产学研合作组织的不同目标决定了对产学研合作过程中合作模式的不同选择。

2. 资源与能力禀赋

资源与能力禀赋指企业、科研机构、高校之间资金、设备、技术、人才、市场、管理等方面资源与能力的初始实力，产学研合作创新主体之间资源与能力禀赋的差距为产学研合作创新提供了理论依据，同样也决定了产学研合作创新过程中的主导权和支配权[10]。

3. 信息充分性

在产学研合作过程中，企业、高校和科研院所所拥有的资源和能力的差异决定了双方之间信息的不对称。具体来说，高校和科研院所所具有的研发和人才优势，使得学研相对于企业处于信息的优势方地位；而企业在生产和商业化方面的优势，使得企业处于信息的优势地位。在合作过程中，信息优势方很可能为了增加自身的收益而对信息进行扭曲，容易滋生合作过程中的道德风险行为[11]25。信息的不对称导致合作各方在合作中地位的不同，进而产生可获得合作利益的差异，从而对合作模式的选择产生影响。

4. 风险

产学研合作本身就是一个充满高度不确定性的过程。产学研在合作过程中主要面临着3类风险：研发风险、生产及商业化风险、合作风险。研发风险主要是指产学研合作创新时由于研发的不确定性导致的研发收益不确定；市场风险是指产学研合作创新的成果在商品化开发过程中由于市场的不确定而造成的合作收益不确定；合作风险是指合作过程中由于合作各方的信息不对称造成的道德风险问题，从而影响合作各方可获得的利益。不同合作模式的风险和收益是不同的，产学研合作各方合作模式选择的实质是在风险和收益之间的权衡，具体选择哪种模式，决定于各种合作模式风险和收益的大小以及合作各方对待风险的偏好。

产学研合作模式的选择是一个过程，企业、高校和科研院所三方的合作是为了利益，包括经济利益与其他形式的利益(见图1)。产学研三方在利益的驱动下，根据自身与合作方的资源与能力禀赋状况决定自身资源和能力与合作方资源和能力的耦合方式，当各方对资源与能力耦合方式的偏好趋于一致时，产学研合作各方再依据信息的充分性与对于风险的偏好来评价该种耦合形式的期望收益，并根据耦合方式的期望收益来决定最终的产学研合作模式。

图1 产学研合作模式的选择过程

二、产学研合作模式选择的博弈分析

1. 合作模式选择的博弈均衡

企业在产学研合作中面临着两种选择：自主研发与合作研发，而合作研发中又分为技术协作模式与合作研发模式。博弈中有以下假设条件：

假设1大学与科研机构对于合作模式的选择偏好是相同的，所以将其归为博弈的一方，称为学研方；企业为博弈的另一方。

假设4假设该项创新成功利润为π，企业自主创新的期望收益为πρI(θA)。对学研来说，企业进行自主研发时，无论成功还是失败其净收益都为0；企业进行产学研合作时得到的期望利润的分配比例为s，则学研得到的分配比例为1-s。因此，产学研合作时，产方得到的期望利益为sπρE(θA，θB)ρT，学研得到的期望利益为(1-s)πρE(θA，θB)ρT。

假设5企业选择技术协作模式购买学研技术成果的价格为P，学研技术成果的保留价格设为VCE，则企业选择技术协作模式的期望收益为πρE(θA，θB)ρT-P，学研方的净收益为P-VCE。

根据以上假设，本文分别探讨企业自主创新、技术协作模式、合作研发模式成为博弈均衡的条件。

(1) 企业自主创新成为博弈均衡的条件为

πρ(θA)>sπρE(θA，θB)ρT

(1)

解式(1)可得

ρ(θA)>sρE(θA，θB)ρT

(2)

式(2)说明，企业自主创新成功的概率大于企业进行产学研合作时创新成功的概率与学研认为企业诚信合作概率之积时，企业自主创新成为博弈的均衡。

(2) 技术协作模式成为博弈均衡的条件为

πρE(θA，θB)ρT-P>

sπρE(θA，θB)ρT-πρ(θA)>0

(3)

P-VCE>(1-s)πρE(θA，θB)ρT>0

(4)

整理得

(1-s)πρE(θA，θB)ρT+VCE

πρE(θA，θB)ρT(1-s)+πρ(θA)

(5)

式(5)表明，通过市场机制使用学研资源与能力的价格P在这个区间时，选择技术协作模式成为企业与学研的占优均衡策略，因此，技术协作模式成为企业与学研合作模式博弈的占优策略均衡。

解式(3)得出这样一个条件：

sρE(θA，θB)

(6)

从式(4)也能得到学研选择技术协作模式的先验概率条件为

(7)

式(7)说明，学研认为企业诚信合作的先验概率大于0而小于学研技术协作的净收益与横向合作的净收益之比时，才会选择技术协作模式。

(3) 企业与学研同时选择合作研发模式的均衡条件为

0<πρE(θA，θB)ρT-P<

sπρE(θA，θB)ρT-πρ(θA)

(8)

0

(9)

整理得到合作研发模式成为均衡的利益分配比例的条件为

(10)

式(10)说明，利益分配比例使得企业与学研合作研发时的收益大于技术转让时的收益时，企业和学研才会同时选择合作研发模式。

根据式(8)可知，当企业选择合作研发模式时，企业自身资源与能力必须满足这样的关系：

(11)

根据式(9)可以导出合作研发模式成为占优策略均衡的先验概率条件为

(12)

式(12)说明，学研认为企业诚信开发的概率ρT大于与其技术协作时的期望净收益与合作研发时的期望净收益之比时，学研才会同意合作研发模式。

2. 合作模式选择博弈均衡的比较静态分析

运用比较静态分析方法对博弈均衡进行比较，目的是讨论基础因素(资源与能力禀赋、合作各方的互信程度等)变化对博弈均衡的影响，藉此探讨产学研合作模式演化的规律。

首先定义一个差额，在合作研发与技术协作两种模式下，学研净收益之差为

Δπ=(1-s)πρE(θA，θB)ρT-P+VCE

(13)

对企业自身资源与能力θA求导得

(14)

同样对Δπ关于ρT求导数得

(15)

同样定义企业采取合作研发模式时净收益与技术协作模式净收益之差为

Δπ=P-(1-s)πρE(θA，θB)ρT-πρ(θA)

(16)

企业自身资源与能力θA求导得

(17)

对利益分配比例求导得

(19)

3. 模型分析结论

经过上述讨论，可得到如下结论：

(1) 企业自主创新的能力越强，企业就越倾向于选择技术协作创新模式，当技术购买的价格P在区间[(1-s)πρE(θA，θB)ρT+VCE，πρE(θA，θB)ρT(1-s)+πρ(θA)]时，企业与学研都会倾向选择技术协作模式，因为如果企业自主创新能力较强，则企业完全可以直接购买学研的技术成果，依赖自身的资源与能力对技术成果进行商业化。

(4) 通过对博弈均衡的比较静态分析可得到这样的结论：随着学研认为企业诚信合作的概率ρT的增大，学研越来越倾向于选择合作研发模式；而随着企业自身资源与能力的增强，企业越来越倾向于选择技术协作模式。

三、实证分析：辽宁抚顺华海石油机械制造有限公司与清华大学的合作经历

1. 合作双方介绍

辽宁抚顺华海石油机械制造有限公司(以下简称抚顺华海)的前身是抚顺石油集团第二冶炼厂，公司成立于1986年，目前是从事石油储运设备及附件、管路附件和环保设备的设计、开发、生产的技术密集型企业。抚顺华海与清华大学、抚顺石化研究院、中国科技大学、辽宁石油大学等科研单位联合，消化吸收国内外先进科技成果，设计开发出多种新型产品，有着三十多年行业领先设计、开发、生产经验，在行业中处于领先地位。产品间接出口苏丹、哈萨克斯坦、叙利亚、新加坡等国家和地区；国内则销往大庆、辽河、大港、胜利油田及炼厂、天津、吉林、内蒙古、长沙、秦皇岛、沈阳、本溪、抚顺等地的油库、炼厂、化工厂、煤矿、机场等行业[注]抚顺华海石油机械制造有限责任公司主页为http：//www.fshhm.com/gsjj.html.。表1是抚顺华海的发展历程。

表1 抚顺华海的发展历程

2. 合作过程介绍

2000年以前，抚顺华海就与清华大学有过合作，但那时抚顺华海只是为清华大学所承担的项目作配件生产，只是作为清华大学的一个“后院加工厂”。抚顺华海与清华大学的真正接触是在2000年，当时原抚顺石油二厂购置了一套140万吨的重油催化装置，但装置的气体下限出现了技术难题，所以向清华大学寻求技术帮助。清华大学对抚顺石油二厂的30万吨气分装置进行技术改造，并将装置的气体下限容量扩充至45万吨。但当时该套装置的有些配件无法在短时间内生产出来，所以清华大学就决定对为自己进行配件生产的几个工厂进行实地考察，以决定由哪个工厂生产该配件。在对抚顺华海进行实地考察后，清华大学当即决定将此次的配件生产任务交给抚顺华海。

2002年，清华大学与美国AND公司共同开发中国台湾省台朔公司的一个大项目，台朔要求90天交货，而世界上最知名的几家大公司只能180天交货，美国AND在南韩的工厂也只能是150天完成。清华大学提议把这个项目的配件生产交给抚顺华海来做，美国AND公司于是来到抚顺华海实地考察。抚顺华海根据自身的生产设备能力用科学方法计算完成任务的时间，结果确定工期为86天，并承诺如果不能在86天内完成则分文不取，结果只用了81天就完成了任务。这次生产任务的完成，不仅让美国人惊讶于一个中国小厂的生产能力与信誉，还为抚顺华海赢得了与清华大学进一步合作的机会。同年，清华大学入股抚顺华海，占有公司51%的股份，其中31%用两项高新技术入股，其余用资金入股。共建实体以后，清华出资买地，对抚顺华海原厂区进行扩建，并将自己的研发基地、出口使用权都落在了联合体中，形成了在抚顺的三大基地：研发基地、出口加工基地、加工基地。

3. 合作模式选择

(1) 双方资源与能力禀赋。抚顺华海在成立之初，全厂共有员工14人，资金匮乏，没有研发人员，生产设备较落后，主要为抚顺石油二厂做小规模的配件生产。随着市场需求的变化和配件生产竞争的日益激烈，抚顺华海的产品逐渐失去了原有的竞争优势，急需外部研发资源与能力来提高产品的技术优势。清华大学拥有较强的研发资源与能力，拥有较多高价值的技术成果，为了能使这些技术成果获得更高的市场价值，也需要企业具有生产和商业化的资源与能力。这样，就促成了抚顺华海与清华大学的初步合作。

抚顺华海虽然研发能力较弱，生产能力也不是很强，但是拥有两大优势：一是市场优势。抚顺地处东北老工业基地，在其周围有很多实力较强的大型国有企业，如抚顺石油集团、抚顺特钢集团、沈阳化工集团等，这些大型国有企业为抚顺华海的发展提供了较大的市场需求空间；二是社会资本优势。抚顺华海的范总在创业之初曾在抚顺石油集团工作，与抚顺石油集团的各个部门关系较好，是抚顺华海拥有的商业化资源。这两个优势，也成为清华大学选择抚顺华海作为合作伙伴的重要原因。

(2) 合作模式的选择。虽然研发资源与能力较弱，不具备自主研发的能力，但抚顺华海具有较好的商业化资源与能力；而清华拥有较强的研发资源与能力，所以通过市场机制的链接，资源与能力的技术协作模式就成为双方的最优选择。但此时的抚顺华海只是为清华大学所承担的项目做配件生产，由于本身研发能力较弱，再加上与清华的合作较为松散，无法通过与清华的合作来提升研发能力，所以在很长时间里抚顺华海都只是作为清华大学的一个“后院加工厂”。

在开始合作之后，抚顺华海在为清华大学所承接的项目作配套生产过程中逐步地提升着自身的资源与能力，将自身的资源与能力延伸至开发阶段，并且在合作过程中始终以自己的信誉为先，保质保量地完成清华大学的项目任务，使得合作过程中效率较高，没有发生额外的组织成本(交易成本)，因此，在多次合作之后，清华大学最终与抚顺华海共同出资构建了实体企业。

4. 合作模式转变

2000—2002年，抚顺华海与清华大学的合作模式是技术协作模式；而在2002年以后，合作模式转变为共建实体模式，实现了由技术协作模式向合作研发模式的演变。促使抚顺华海与清华大学合作模式演变的原因有两方面：一是在与清华大学的多次合作中抚顺华海始终以信誉为先，保质保量地完成合同规定的任务，逐步赢得了清华大学的信任；二是通过多次合作，抚顺华海自身资源与能力得以增强。双方合作模式演变的关键点是抚顺华海与清华大学在2002年的一次合作，经过这次合作，清华大学对抚顺华海的信誉与能力有了重新的认识，由此使得合作模式由技术协作模式向合作研发模式演变。

参考文献：

[2]公艳，王成军，窦德强.校企合作创新模式选择的博弈分析 [J].软科学，2009(4)：61-64.

[3]仲伟俊，梅妹娥，谢园园.产学研合作技术创新模式分析 [J].中国软科学，2009(8)：174-181.

[4]幸理.企业合作创新模式的经济学分析 [J].武汉理工大学学报：信息与管理工程版，2007(10)：126-129.

[5]刘松，高长元.高技术虚拟企业合作模式的选择和构建研究 [J].科技进步与对策，2009(18)：90-93.

[6]谭峰.企业合作技术创新的博弈分析 [D].长沙：中南大学，2007：53-78.

[7]李廉水.论产学研合作创新的组织形式 [J].科研管理，1998(1)：30-33.

[8]苏敬勤.产学研合作创新的交易成本及内外部化条件 [J].科研管理，1999(5)：68-71.

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[10]李征，冯荣凯，王伟光.基于产业链的产学研合作创新模式研究 [J].科技与经济，2008(1)：22-25.

[11]张维迎.博弈论与信息经济学 [M].上海：上海人民出版社，1996.