以平台为主导的集成电路产业创新网络博弈演化研究

2019-10-22钱加明

科技与创新 2019年19期

钱加明

钱加明

（同济大学经济与管理学院，上海 200000）

中国集成电路产业链齐全，芯片设计、制造、封装与测试企业，以及半导体设备、仪器和材料企业初具规模。然而与国际集成电路巨头企业相比，中国集成电路上下游企业仍然缺乏竞争力。通过形成创新网络，国内集成电路企业可共享资源，加强合作，共同应对环境的不确定性。以中国集成电路产业创新网络为研究对象，运用演化博弈方法，对以平台为主导的创新网络形成机理及演化过程进行探究，最后提出中国集成电路创新网络平台未来的发展方向和建议。

集成电路；创新网络；博弈演化；主导权

1 引言

由于技术、资金和人才等因素，单个企业很难独立完成一项重大任务，能形成产业规模的中国集成电路企业寥寥可数。已经发展壮大的企业也很少有意愿与弱小的中小型企业进行合作[1]。企业之间缺乏有效的资本合作和技术交流，极大阻碍了产业协同创新的步伐[2]。为形成全方位、多层次的合作交流，建立集成电路产业创新网络就显得很有必要[3]。

形成创新网络必然涉及到主导权的问题[4]，纵观美国、韩国、日本和中国台湾地区集成电路的发展脉络，其IC产业发展前期都以政府主导，后期以市场导向为主。日韩都坚持“政产学研”合作为主导的产业发展思路，通过引进、消化、吸收、再创新，来完善自身的产业链发展。在新形势下，中国集成电路产业发展是照搬国外的发展思路，还是形成自己独特的一套理论，值得深入思考。

2 集成电路创新网络合作关系演化博弈模型

2.1 基本假设

在创新网络中，平台作为中介方，提供了信息交流、资源共享、知识传递的渠道。通过对准入机制的控制，可以对平台内企业进行奖励或惩罚。本节在探讨平台主导的创新网络形成的演化过程中存在以下要素。

参与人：企业P、企业Q、平台。企业P与企业Q之间互为平等主体，平台作为网络主导方，对集成电路企业具有奖励和惩罚的反应机制。

策略：在形成创新网络的过程中，企业能够做出的策略为强合作和弱合作。选择强合作的企业积极谋求合作，选择弱合作的企业对与其他企业建立创新网络合作关系的意愿不强。参与主体的策略空间均为{强合作，弱合作}，分别简记为{1，2} 、{1，2}。

在博弈过程中，进行如下假设。

H1：企业P和企业Q是有限理性的，无法完全地获知对方的博弈策略。参与主体的策略空间均为{强合作，弱合作}，分别简记为{1，2} 、{1，2}。

H2：网络投入。当P、Q双方都选择强合作时，总体网络投入为（包括参与平台所交纳的会员费）；当双方都选择弱合作时，网络投入分别为p，q；当一方选择强合作，另一方选择弱合作时，前者的投入为s，后者的投入为w；当企业选择弱合作时，平台通过收取罚金作为惩罚。

H3：网络收益。当P、Q双方都选择强合作时，网络总收益记为s；当双方都选择弱合作时，网络总收益为w（可视为平台内企业间不形成网络从而避免受到其他遇到风险的企业的波及而获得的利益）；当一方选择强合作，另一方选择弱合作时，前者的收益为d，后者的收益为b；当企业选择强合作时，平台通过发放补贴Z作为奖励。

H4：网络分配比例（该比例由平台拟定）。当双方都选择强合作时，网络投入比例为l，网络收益比例为，则企业P投入为×，收益为s×；企业Q投入为×（1－），收益为s×（1－）。当P，Q双方都选择弱合作时，网络收益比例为，则A在创新网络演化过程中的收益为w×，B的收益为w×（1－）。

H5：收益函数。定义i，j为参与者选择为策略的策略选择，则收益函数为i{A，j，B，j}其中，=，；=1，2，1表示强合作策略，2表示弱合作策略。

基于上述基本假设与参数设置，可得到核心企业主导下的集成电路创新网络合作关系演化博弈支付矩阵，具体如表1所示。

2.2 均衡点的稳定性分析与创新网络合作效果分析

2.2.1 均衡点的稳定性分析

根据雅可比矩阵局部稳定性分析法，可以确定动态复制方程解除的系统均衡点是否属于系统的演化稳定策略（ESS），只要满足充要条件即雅可比矩阵行列式的值大于0，雅可比矩阵的迹小于0即可。

系统演化相位如图1所示。

表1 平台主导下的集成电路创新网络合作关系演化博弈支付矩阵

参与者B 强合作弱合作参与者A强合作Hsk－Fl+Z；Hs（1－k）－F（1－l）+ZHd－Fs+Z；Hb－Fw－Q 弱合作Hb－Fw－Q；Hd－Fs+ZHwj－Fp－Q

图1 平台主导时参数取值不同的系统演化图

2.2.2 效果分析

通过图1可以发现，在平台主导的状态下，4种情形皆不存在向双方都采取弱合作策略的可能性，且有3种情形存在双方皆采取强合作策略演化收敛，其中情形一收敛于强合作的可能性最高，即在这样一种情形下，当双方都选择同一种策略时，企业P在两种策略中的总净收益大于一方选择强合作，另一方选择弱合作时，前者的净收益加上后者的净收益，且当一方选择强合作，另一方选择弱合作时，前者的净收益加上平台给予的奖励额减去惩罚额大于双方都选择弱合作时企业P的净收益。

在图1中，双方企业的策略演化点完全避免了收敛于双方都采取弱合作策略的情况，而收敛于双方都采取强合作策略的情况以及可能性明显提高。可见在平台主导下，通过运用奖励和惩罚的手段，能够更好地引导企业间的合作。

3 对策建议

通过以上分析不难发现，在集成电路创新网路的形成过程中，通过平台的介入，能够更好地促进企业间的合作。本文所指的平台可以是一套开放、共享、社会化的基础设施平台（如阿里巴巴发起创立的菜鸟物流平台），也可以是某个特定领域内产学研合作所创建的封闭平台（如半导体行业协会等），能够承担平台角色的一般有政府、高校、研究所或相关的行业协会等。不同于核心企业所主导的创新网络，平台本身不参与集成电路企业间的市场竞争，能够理性、公平、公正地引导企业的合作与发展。

中国国内集成电路产业发展以地域划分为主，京津渤海地区侧重于芯片研发；以上海为核心的长三角地区是中国集成电路制造和封测领域发展最集中的地区；以深圳为核心的珠三角地区偏重于IC设计领域。集成电路产业发展集中也带来了各地区相关企业发展分散，合作意愿不强，研发成果不能及时共享等问题。这就需要引入集成电路产业创新网络平台，来引导不同地区、不同领域的相关企业进行合作来加强整体的发展能力。为了有效发挥平台的作用，应该做到以下几点。

3.1 完善集成电路产业合作的相关法律法规

目前，中国集成电路相关法规主要集中在各地方政府为了鼓励各地区相关企业发展所出台的政策，跨地域协同发展集成电路的政策较少。“十三五”规划建议提出，加快建设制造强国，实施《中国制造2025》。引导制造业朝着分工细化、协作紧密方向发展，促进信息技术向市场、设计、生产等环节渗透，推动生产方式向柔性、智能、精细转变。这就必然要求各级政府以开放的姿态，出台鼓励不同地区不同企业进行合作交流的法律法规，明确企业间的协调机制——平台的法律地位及责任。

3.2 建立集成电路产业发展基金

在集成电路制造领域，相关企业已经建立了“国家集成电路产业投资基金”。该基金由国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等企业发起。重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业，实施市场化运作、专业化管理。为了加强不同地区、不同分工领域的集成电路企业有效合作，平台应该以协同合作为目的，在各平台内企业间建立产业发展基金，确保合作企业发展目标一致，集中力量突破核心领域难题，防范个别企业经营管理发生重大失误。

3.3 建立统一的平台运营信息系统，加强信息交流

统一的平台运营信息系统的最大特色是实现所有参与企业信息系统的整合，能够有效地加强资金流、技术流、信息流、物流的联系。将原先分散集成电路企业的数据整合起来，使数据得以一致，并提升其精确性，确保行业现状分析和未来发展预测数据的权威性。通过该系统，也能促进企业间的信任和互动，通过促进企业与上下游的互动发展关系，增强其应对市场变动的能力。