许可收入最大化下专利联盟对企业的序贯创新影响研究

徐　晟,　夏宝藏,　王玉侠

(合肥工业大学 管理学院,安徽 合肥　230009)



许可收入最大化下专利联盟对企业的序贯创新影响研究

徐晟,夏宝藏,王玉侠

(合肥工业大学 管理学院,安徽 合肥230009)

摘要:文章以许可收入最大化为视角,构建了序贯创新条件下的累积互补性索偿权模型,研究专利联盟对企业序贯创新行为的影响问题。研究发现:专利联盟稳定存在时,随着联盟成员增多,专利联盟对企业序贯创新的激励作用逐渐减弱,但仍然高于仅有专利保护的情况;而专利联盟内生结构则要求为保持联盟稳定性需强制形成联盟,以实现激励作用;而在专利保护期限有限情况下,专利联盟对企业序贯创新的影响只与研发成本有关。最后给出了最优专利保护期限。

关键词:专利联盟;序贯创新;创新效应;许可收入

0引言

随着知识经济的发展,专利联盟作为一种创新竞争手段,得到各国的不断重视。我国的专利联盟发展仍然处于初级阶段,很多专利联盟的组建还处于探索阶段,因此,研究专利联盟对企业创新行为的影响,明确专利联盟对企业序贯创新的作用机制,对促进我国专利联盟的发展十分必要。专利联盟对创新具有激励作用[1],但是有实证表明这种激励作用结果是不稳定的,它在形成后对联盟内的成员激励作用减弱,而对于外部创新者而言,创新激励作用先增强后减弱[2-3]。然而相关研究仅针对某一行业,具有一定的局限性。因此本文构建模型进行专利联盟对企业序贯创新行为影响研究,模型建立在文献[4-5]的研究基础上,文献[4-5]构建了累积创新模型研究创新效应问题, 但文献[4]没有考虑累积索偿权,而文献[5]考虑了累积索偿权,却排除了互补性垄断问题。本文以许可收入最大为视角,建立了累积互补性索偿权是如何影响创新激励问题的模型,研究专利联盟对企业序贯创新行为的影响,把互补性垄断问题扩展到动态框架中分析创新激励问题。

1专利联盟对企业序贯创新影响模型

专利联盟是2个或2个以上的专利持有人,基于共享信息技术、减少创新阻碍、增加企业收益等目的,在签订一系列条款契约基础上组建的内部交叉许可和对外统一许可的联盟组织。显然专利联盟存在垄断定价的优势,因此组建专利联盟的国家均规定,加入专利联盟的专利应该是互补性专利,只有当专利联盟内的专利是互补性专利时才会增加社会福利[6-7]。而序贯创新是指新知识是在已有知识的基础上产生的，这种创新过程被称为序贯创新或者累积创新过程。具体来说,序贯创新是指创新者1发明了创新1,创新者2是在创新1的基础上发明创新2,创新者3在创新1、2的基础上发明创新3,以此类推。本文的相关假设便建立在前述观点之上。

1.1　模型假设及问题描述

假设1创新是按时间序列进行的,创新的时间序列为n=1,2,…,若前n-1个创新没有成功,第n个创新就不可能继续,即后续创新是在先前创新基础上进行的。

从形式上看,模型是一个不确定结果的多阶段博弈。在每一个阶段,只有一个创新者有创新的想法。如果这个创新者决定进行创新,博弈继续,并且在下一个阶段会有一个创新者进行下一个创新。但如果这个创新者决定不进行创新,会出现2种情况:① 有概率为φ的可能性,博弈继续,并且在下一个阶段有另外一个创新者尝试这个失败的创新;② 有概率为1-φ的可能性,博弈结束,没有后续创新。参数φ∈[0,1]表示创新想法的稀缺程度。当创新想法更加稀缺(更低的φ)时将更难被替代,后续的创新者将很难用不同的方法去完成一个失败的创新。

假设2加入专利联盟的专利都是互补性专利。

假设3在专利联盟条件下,每当一个创新完成后,它就会加入专利联盟。

假设4在专利保护和专利联盟条件下,每当一个创新实现,都会被赋予专利权,其后被一个无限长的专利保护。

专利保护期限也即专利长度,是专利法规定专利的有效保护年限。在保护期限内,申请专利就起到保护创新想法的作用,这意味着每一个创新者都可以向后续创新者收取专利许可费。假设专利权人在后续创新过程中的所有阶段专利许可费不变。此时创新的总收入是创新的商业价值和未来专利许可费收入的总和。

令n,j代表第j个创新者尝试n(j-1)个创新者没有成功的创新n。在开始阶段,创新者想到一个创新想法,其随机价值为vn,j,然后决定进行创新,其研发成本为ε。vn,j是指在最终产品市场上销售新产品获得的收入。为了着重分析在创新活动中专利的作用,假设创新者在最终产品市场上是很好的价格判断者,这意味着创新的私人价值等于新产品的社会剩余价值。创新价值是创新者的私人信息,专利持有人只知道vn,j在0～1之间的均匀分布,其累积分布函数为F(vn,j)=vn,j。创新者是否进行创新,不仅取决于vn,j和ε的取值,还取决于在不同专利政策下的专利许可收入和许可费成本。假设在每一阶段,创新者在一个确定的可能性下进行创新,这是一个不确定结果的多阶段博弈,博弈是否继续的可能性是由内生因素决定的。

1.2　模型构建

当存在专利联盟时,专利许可费由专利联盟设置。假设所有加入联盟的专利都是必要专利,并且专利地位是平等的,专利联盟内所有人设置的许可费用相同。在第1阶段,不确定是否有创新,所以专利联盟在创新进行到第2阶段才会出现。假设在博弈的每一阶段,创新者决定创新,一旦创新成功,创新者会自动加入专利联盟,在后续创新的所有阶段,他都会是专利联盟的一个成员。在每一阶段博弈后,由于总会有新的创新者加入专利联盟,所以专利联盟的结构不断发生改变,专利联盟在每一阶段都会重新设定专利许可费,假设在第n阶段,设置的许可费为pn,j。

(1)

推论1在专利联盟条件下,创新者n在n阶段创新中的利润函数为

其中，cn,j=(n-1)pn,j,且

2模型分析

2.1　激励效果分析

在专利联盟条件下,创新者创新的盈利函数为

且

因为In,j服从0-1分布,F(vn,j)=vn,j服从(0,1)上的均匀分布,所以有:

即创新的可能性为:

而专利联盟面临的主要问题是最大化联盟成员的专利期望许可费收入,即

(2)

(3)

把均衡许可价格和创新可能性代入(1)式,可以得到:

Jn=rn(pn+βJn+1)+(1-rn)φβJn，

即

这是一个一阶非线性差分方程,通过整理

(4)

(5)

经过推导可以看出,这是一个常数数列，即

(6)

当n≥2时,有

由此得到结论,当存在专利联盟时,联盟对创新的激励作用会随着联盟内专利数量的增加而降低。联盟成立后刚开始阶段,创新的可能性会出现小幅度下降,但之后会维持在一个较高的水平,结合前人研究,可以得出结论,此时创新的可能性远高于无专利保护条件和有专利保护条件2种情况下的创新可能性水平。专利联盟对创新是具有激励作用的,成立初期出现创新可能性下降的原因还需要进一步探讨。

2.2　内生结构的影响分析

(7)

(8)

[16β2(1-φ)2(1-φβ)]

(9)

从(9)式可以看出,不加入专利联盟的预期收入与n无关。如果创新者n-1决定和先前的n-2个创新者一样加入专利联盟,那么他的预期收入为:

(10)

从(10)式可以看出,加入专利联盟的预期许可收入是随着n的增加而递减的。导致这个结果的原因是:保持总成本不变的情况下,专利联盟最大化其集体利润,这个总利润要在数量不断增加的内部人之间分割,所以致使每一个内部人的预期收益随着n的增大而递减,最终,当n趋于无穷时,内部人的预期收益将趋于0。因此,只要有外部人存在,最优的策略就是强制形成专利联盟。图1所示为不加入专利联盟比加入专利联盟获得的收益增加值(额外收入)。其中ε=0.1,φ=0.5,β=0.95。从图1可以看出,当创新者数量大于1时,额外收入变为正值,这就意味第2个创新者如果不加入专利联盟,则会获得额外收入。

图1　不加入专利联盟的额外收入示意图

当然要想深入研究专利联盟的形成机制,还要看最终产品市场的竞争情况,这里没有考虑这个问题。专利联盟可以激励创新,但却是动态不稳定的。先前的创新者比后来的创新者更有动力加入专利联盟。文献[8]给出解决专利联盟静态模型中不稳定问题的解决方法。本文给出了动态背景下的一种均衡机制以供未来的研究。没有这个机制,专利联盟就会不稳定。这种不稳定可以解释为什么政府有时候不得不强制建立专利池,如美国政府在无线电和航空制造业中的行为。

2.3　有限专利长度的影响分析

前述研究都是建立在专利保护和专利联盟条件下的,每当一个创新实现,都会被赋予专利权,其后被一个无限长的专利保护。但实际上目前大部分的专利保护期限都是有时间限制的,只是保护期限的长短与专利的特点有关。在这种背景下研究有限专利长度下专利联盟对创新激励和创新收益效应的影响更具有现实意义。

为了简单起见,在此假设φ=0,β=1,这是对专利最有利的情况:创新想法很稀缺。从理论上看,如果发明价值很低的创新者都可以从其他创新者得到额外的收入,社会将最大程度上受益。每个阶段都对应于一个时期,并且每一个时期都只有一个创新被尝试。如果创新者决定创新,那么他将得到一项专利,并且专利的保护期限为L。因而,对于创新者而言,他必须向先前L时期创新支付专利许可费,同时他向后续L时期创新者收取专利许可费。

(11)

(12)

创新者加入专利联盟面临的主要问题是最大化其创新许可收入,即

(13)

(14)

通过整理求解可得:

(15)

由此可见,在专利长度有限的条件下,专利联盟对企业序贯创新的影响只与ε的取值有关。

3结论

本文构建模型分析了许可收入最大化视角下,专利联盟对企业创新的影响,得到了如下结论:

(1) 专利联盟可以增加企业序贯创新的可能性,即使在n趋于无穷时,这种影响也不会趋于0,但是随着联盟内成员的增多,专利联盟的创新激励作用会不断减弱。

(2) 由于专利联盟内生结构的问题,只要创新者数量大于1,创新者就有不加入专利联盟的动机,专利联盟具有不稳定性,在这种情况下,最优的策略是强制形成专利联盟。

(3) 专利长度有限时,专利联盟对企业序贯创新影响只与ε即创新者的研发成本有关,并且可以得到最优专利长度L。

[参考文献]

[1]Lerner J, Tirole J. Efficient patent pools[J]. American Economic Review, 2004,94(3): 691-711.

[2]Lampe R L, Moser P. Do patent pools encourage innovation? Evidence from the 19th-century sewing machine industry[J].Journal of Economic History,2010,70(4):898-920.

[3]Lampe R L, Moser P. Patent pools and the direction of technical change: evidence from the 19th-century sewing machine industry[R].California: Stanford University, 2009.

[4]Hopenhayn H, Llobet G, Mitchell M. Rewarding sequential innovators: prizes, patents, and buyouts[J].Journal of Political Economy, 2006,114(6):1041-1068.

[5]O’Donoghue T, Scotchmer S, Thisse J. Patent breadth, patent life, and the pace of technological progress[J].Journal of Economics & Management Strategy, 1998,7(1):1-32.

[6]赵惠芳,杨苏,徐晟.专利最优保护期限的经济学分析[J]. 合肥工业大学学报:自然科学版,2008,31(7):1037-1041.

[7]杜晓君,马大明,宋宝全.专利联盟的序贯创新效应研究[J].科学学与科学技术管理,2011,32(2):48-57.

[8]Brenner S. Optimal formation rules for patent pools[J].Economic Theory, 2009, 40(3): 373-388.

(责任编辑张镅)

陈云翔(1962-),男,江苏句容人,博士, 空军工程大学教授,博士生导师.

Research on the effect of patent alliance on enterprise’s sequential

innovation based on maximization of license revenue

XU Sheng,XIA Bao-cang,WANG Yu-xia

(School of Management, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Abstract:This paper builds a model of complementary cumulative claims of unlimited length of patents based on the maximization of license revenue, and studies the effect of patent alliance on the sequential innovation of the enterprise. It is shown that with the increasing of the member number of patent alliance, the possibility of innovation is reducing, but still higher than the regimes of patents; since the patent alliance structure is determined by endogenous factors, it is necessary to force to form patent alliance to realize the motivation function; and when the length of patents is limited, the effect of patent alliance on the sequential innovation of the enterprise only depends on the R&D cost.The perfect length is found.

Key words:patent alliance; sequential innovation; innovation effect; license revenue

doi:10.3969/j.issn.1003-5060.2015.11.023

作者简介：罗承昆(1990-),男,湖南邵阳人,空军工程大学硕士生;

基金项目：总装“十二五”国防预先研究资助项目(513300102)

收稿日期：2014-04-16；修回日期：2015-06-30

中图分类号:F272.3

文献标识码：A

文章编号：1003-5060(2015)11-1559-05