全球价值链中纵向一体化、技术溢出与领导企业创新

周任重

(深圳职业技术学院管理学院， 深圳 518055)

创新是引领新时代发展的第一动力，是建设现代化经济体系的重要战略支撑。在党的十九大精神指导下，本文研究新时代背景下的企业创新特征及其影响。 20世纪90年代以来，全球经济呈现全球化、知识化、信息化的特征，以垂直专业化为特征的全球价值链快速发展。全球价值链(global value chain，GVC) 为嵌入其中的企业成员提供了一种“共同身份”和创新生态系统。领导企业在全球价值中占据主导地位，凭借自身技术创新优势，占据GVC高附加值的战略环节，攫取了价值链中大部分租金，并通过创新投资扩大技术差距。从动态演变的角度来看，全球价值链中企业之间创新投资与技术差距及利益分配的不均衡格局是否会持续？本文构建理论模型研究内生纵向一体化、纵向溢出效应与企业创新之间相互影响机制。

一、国内外相关研究综述

(一) 纵向结构与企业创新

在产业组织领域，学者通常用传统SCP(结构-行为-绩效)分析框架来研究企业创新行为。近来，国内外越来越多的学者研究发现，企业所在价值链的上下游企业及其纵向结构或契约关系也显著影响企业创新行为。分别从纵向一体化、外包、纵向关系(纵向约束、纵向圈定)等领域开展研究。 Harhoff[1]认为，纵向关系对企业研发投资激励有重要影响作用。Steurs[2]引入行业内企业之间溢出效应和行业间企业的纵向溢出效应，把AJ模型(aspremont and jacquemin)扩展到纵向关联的两个行业。研究发现，纵向溢出对企业创新投资有正面影响。Atallah[3]比较研究上下游企业之间存在的四种可能的合作研发情形，在一个连续双寡头纵向结构框架下，发现纵向溢出总是增加企业的研发投资和社会福利。

国内也有少数学者研究纵向结构对企业技术创新的影响。冯永晟[4]研究发现，价值链中的上下游企业形成的纵向专利联盟会对企业创新投资激励产生影响。陈宇科等[5]构建理论模型，研究上游双寡头和n家下游情形，发现上游企业之间的合作研发能够增加合作企业的利益，同时也提升纵向关联的下游企业的利益。

(二) 纵向一体化与企业创新

“纵向一体化”(vertical integration)一直是产业组织领域国内外学者研究和争论的焦点。因为对纵向一体化的研究不仅是理解说明企业的存在和企业边界等问题的理论基础，也是解释产业界纵向一体化(或外包)现象和分析企业成功或失败经验等现实经济问题的理论根基。产业组织领域学者前期研究“纵向一体化”对市场价格和社会福利的影响，主要是从垄断势力的角度。后来，越来越多的学者[6]重点研究纵向一体化行为对市场圈定和企业创新的影响。 Farrell[7]在研究电信服务应该由垄断企业一体化提供还是由独立的下游服务商提供更为合适的现实问题时，发现通过规制使电信制造商从服务领域纵向隔离(非一体化)虽然能够解决仅一家垄断租金定理失效问题，但会降低电信制造商的创新激励。Buehler等[8]运用一个四阶段完全信息博弈模型，在一个连续双寡头的纵向结构下，发现下游企业纵向一体化行为增加了自身的创新投资，同时降低了竞争对手创新投资激励。Allain等[9]考察纵向一体化对于下游企业创新的激励，也在一个连续双寡头的纵向结构下发现纵向一体化提高了竞争对手的成本，导致了市场圈定，降低了下游企业创新激励。

目前研究纵向一体化与企业创新的相关文献，实质上是把纵向一体化作为影响企业技术创新的外生变量，通常做法是通过纵向一体化或非一体化(外包)两种可能情形的比较来研究对企业技术创新的不同影响。事实上，纵向一体化并不是企业降低成本或提高核心能力的唯一途径，近几十年来跨国公司更流行采用非一体化(外包)策略进行全球扩张。实质上，纵向一体化通常是领导企业的策略性行为，领导企业可以自由选择纵向一体化或纵向非一体化(外包)，纵向一体化是影响领导企业的技术创新的内生变量。

(三) 技术溢出的作用

国外知名学者Cohen等[10]率先研究技术溢出对企业创新激励的影响，认为高的技术溢出水平会降低企业研发投入。但是，后来一些学者研究表明，考虑企业吸收能力的中介影响，高的溢出水平也可能增加企业的研发投入。Aghion等[11]进一步指出，领导企业总是比追随企业的研发投资更多，而在非对称知识溢出情形且在较高技术外溢水平时，落后企业才可能比领导企业有更多的研发投资。

国内学者周任重[12]系统研究价值链纵向结构演变与技术溢出、企业创新的相互影响。通常在全球价值链的战略环节，领导企业牢牢掌控核心关键技术，不愿意同它的供应者分享技术创新知识。另外，在非战略环节的非核心业务，领导企业通过“示范联系 ”、“人才流动 ”和“业务外包”等技术溢出途径对纵向关联的上下游企业的技术创新产生影响。

二、理论模型

国内外的研究表明，全球价值链中的领导企业凭借自身的技术创新优势，是所在全球价值链的“链主”，占据价值链高附加值的战略环节。本文借鉴Buehler等[8]所建模型的理论框架，在一个连续双寡头纵向结构框架下，把纵向一体化行为内生化，并同时引入纵向技术溢出参数构建理论模型，研究全球价值链中的纵向一体化、技术溢出效应与领导企业创新的相互影响。

(一) 模型相关概念界定

1. 连续双寡头纵向结构

本文模型将重点围绕全球价值链中与领导企业所在战略环节直接关联的上下游企业组成的两层结构进行研究。本文这样的简化处理出于两个方面的考虑。其一，GVC中紧密相连的上下游企业之间组成的连续双层纵向结构是直接影响企业创新的外部环境。GVC是由多重紧密相连的上游卖家与下游买家构成的垂直企业网络结构。其二，由于GVC中处于非战略环节的市场结构通常是完全竞争性市场，企业几乎没有议价能力，无法获取价值链租金。而GVC战略环节通常是寡头垄断的市场，领导企业具有很强的议价能力和话语权，其影响力可以不被扭曲地越过完全竞争性的环节对GVC的纵向关联企业施加等效影响。因此，在连续双寡头纵向结构中，研究领导企业的纵向一体化行为对企业创新的影响，其理论意义可以拓展适用到更为复杂的GVC多层垂直分工体系。

2. 领导企业

GVC的领导企业凭借强大影响力主导GVC的治理，其领导地位和影响力来源于企业动态竞争优势，表现在先进的管理能力、强大的销售网络和品牌资源、领先的技术创新能力、充足的资源优势等多个领域[13]。国内学者张辉认为，可以从增值份额、利润份额、购买份额、核心技术和市场品牌等五个方面主要识别哪些企业是GVC的领导企业。从目前看来，全球价值链的领导企业主要以发达国家的跨国公司为主，这些领导企业牢牢控制GVC中各种核心资源，并直接影响GVC其他成员 (专业供应商、分包商)的技术研发、战略方向、网络地位和利益等。

3. 非对称的技术溢出

全球价值链的知识分布在各个环节，在GVC不同环节的企业之间进行流动、整合。GVC中的知识转移的实质是企业之间一连串的互动学习过程。GVC系统内部的创新知识主要通过企业家才能的非正式传递、高素质员工的流动、支持性制度政策共享等三种形式流动。GVC的知识转移是一种主动知识溢出的交易行为，通常是具有技术优势的领导企业向纵向关联的上下游其他企业转移的过程，是具有技术领先优势的领导企业向纵向关联的其他企业非对称技术溢出过程。

全球价值链的非对称技术溢出对于接受企业(关联企业)的技术创新会有促进作用，对技术领先的领导企业来说也是有利可图的。为了简化研究，本文在模型中假设一种只存在从领导企业向落后企业的单边知识溢出特殊情形，参数值的设定范围取值在0到1的区间。但是该假设从本质上并不是否定排除全球价值链的领导企业从纵向关联的上下游企业的创新活动中吸收知识的各种技术溢出情形，而是为了模型运算简便，突出强调在全球价值链中领导企业引领的创新活动中，纵向关联的非核心企业通常会获取更多的技术溢出效应(双边知识溢出的差额部分)。该假设条件并不会影响纵向一体化、技术溢出与领导企业创新的研究结论，其结论的适用性也并不局限于该假设条件。

(二) 理论模型的构建

本文沿用Buehler等[8]的研究框架，同样假设在典型的连续双寡头纵向分工结构中，GVC的上游由两家寡头企业垄断，直接关联的下游也由两家寡头企业垄断[8]。下游企业用d表示，上游企业用u表示。下游企业主要从事以降低成本的过程创新，需要从上游企业获取中间产品投入，进行古诺竞争决定各自产量。

博弈时序可以在一个四阶段的博弈框架下进行，详细分析如下。

1.第一阶段(Stage 1)

GVC的上游两家寡头企业率先决策是纵向一体化或者保持纵向分离状态。类似的假设条件参见参考文献[8]，理由是纵向一体化行为是影响企业的重大战略行为，因此把一体化行为放在其他行为之前。为简化起见，I表示一体化，S表示纵向分离。若上游企业一体化，而上游企业纵向分离，则纵向结构形式为V={I，S}。理论上，可以形成对称的纵向结构和非对称的纵向结构两种典型的情形，共四种可能的纵向结构状态，即

情形1：对称的纵向结构

1)V(S，S)：两家上游企业都保持纵向分离。

2)V(I，I)：两家上游企业全部选择纵向一体化。

情形2：非对称的纵向结构

3)V(S，I)：下游企业选择纵向一体化，上游企业保持纵向分离。

4)V(I，S)：上游企业选择纵向一体化，下游企业保持纵向分离。

事实上，上游企业若要选择纵向一体化，在并购过程中必然会有额外支出，不妨假设支出一笔固定费用(记为F)，若企业保持纵向分离，则不需要支出该笔固定费用。

2.第二阶段(Stage 2 )

GVC连续双寡头结构中，下游两家寡头垄断企业(记为di，i=1，2，即一家下游企业d1和另一家下游企业d2)的创新研发投资决策。假设下游企业创新研发投入满足边际规模效应递减条件

式中：R(xdi)为下游企业创新投资的成本；xdi为下游企业每单位边际成本的降低所需要的研发投入努力；K为衡量下游企业创新投资的投入产出比的参数。

3.第三阶段(Stage 3)

GVC连续双寡头结构中，上游两寡头垄断企业(记为ui，i=1，2 ，即一家上游企业u1和另一家上游企业u2)的中间产品价格Wi决策。

假设上游企业面临的引致需求量满足条件

在GVC连续双寡头结构中，上下游企业之间存在非对称的技术溢出效应，技术溢出效应的系数记为β，满足条件β∈[0，1]。在非对称的技术溢出情形下，GVC中下游企业的创新投资所形成的新知识和成果，会在一定程度上被纵向关联的GVC中的上游企业学习吸收，从而影响上游企业的边际生产成本。

因此，上游企业的边际生产成本为

Cui=W0-βixdii，j=1，2；i≠j

(1)

式中：Cui为上游企业的边际生产成本，W0为上游企业初始边际成本(为计算简便假设两家上游企业具有相同的初始边际成本)；xdi为下游企业的创新投资。

在GVC连续双寡头结构中，上游企业的中间产品价格Wi决策，在不同的纵向结构情形会有不同。在对称的纵向结构V(I，I)中，由于全部一体化，上下游企业之间不存在中间产品报价；在对称的纵向结构V(S，S)中，由于保持纵向分离，上下游企业之间通过古诺竞争决定产量和中间产品价格；在非对称的纵向结构V(S，I)V(I，S)中，保持纵向分离的上游企业向下游企业进行垄断定价。

因此，下游企业的边际生产成本为

Cdi=c0-xdi+Wii，j=1，2；i≠j

(2)

式中：c0为下游企业初始边际成本(为计算简便假设两家上游企业具有相同的初始边际成本)；Wi为上游企业的中间产品价格(为计算简便假设两家上游企业具有相同的初始边际成本)；xdi为下游企业的创新投资。

4.第四阶段(Stage 4)

在GVC连续双寡头结构中，下游企业di接受上游企业ui的中间产品投入价格Wi后，在市场中通过古诺竞争决定各自产量qdi。

不妨考虑，GVC下游企业面临的线性需求情形，需求函数为

P(Q)=A-(qd1+qd2)

(3)

式中：P(Q)为市场需求量所对应的市场价格；A为市场规模；qd1，qd2分别为两家下游企业的产量。

(三) 模型运算

根据相关文献的研究，证明在一个完全信息博弈结构下存在唯一的均衡解，并可以采用逆向求解得出稳定的均衡结果。

首先在第四阶段，下游企业的产量满足

(4)

从第三阶段开始，需要考虑四种不同的纵向结构，所以本文分别对情形1(对称纵向结构)和情形2(非对称纵向结构)进行运算求解。

情形1：对称的纵向结构

均衡时，下游企业的利润函数为

(5)

均衡时，非一体化下游企业的研发投资(最优解用星号标记)

(6)

式中：a=A-c0-W0≥0；A为市场规模参数；c0为下游企业的初始边际成本；W0为上游企业的初始边际成本；K为下游企业创新投资的投入产出比的系数；β为非对称技术溢出效应的系数。

情形2：非对称的纵向结构

纵向一体化企业的利润函数可表示为

(7)

均衡时，纵向一体化的下游企业的最优研发投资(最优解用星号标记)为

(8)

纵向非一体化下游企业的利润函数为

(9)

均衡时，保持纵向非一体化下游企业的最优研发投资(最优解用星号标记)为

(10)

三、模型含义：命题及主要观点

在全球价值链中，一方面领导企业的纵向一体化行为会导致纵向结构改变，对纵向关联上下游企业的研发投资激励具有直接影响；另一方面价值链纵向关联的上下游企业的创新活动、纵向知识溢出水平也会影响领导企业的纵向一体化行为决策。在理论模型计算分析的基础上，以命题形式表述主要观点如下。

(一) GVC纵向结构的变化

命题1：GVC连续双寡头结构中，均衡时如果上下游企业创新投资均为零，则两家上游企业将都不采取纵向一体化策略，将形成纵向分离的对称纵向结构。

证明：如果所有下游企业均不创新投资，上游企业纵向非一体化时的利润函数会大于纵向一体化情形，所以两家上游企业均不会采取纵向一体化策略，保持纵向分离的纵向结构。

命题1的经济含义表明，如果GVC的上下游企业均不进行创新投资，则没有企业愿意采取纵向一体化的兼并行为。这也表明，GVC领导企业进行纵向一体化行为的一种重要诱因可能是通过并购提升领导企业自身的技术创新能力。在经典案例美国汽车公司通用集团GM和其下游供应商Fisher的合作中，供应商Fisher的创新活动增加了寡头垄断企业GM的纵向一体化动机。企业的技术创新活动影响了企业的生产成本函数和市场需求，打破了价值链上下游企业之间原先的相对议价均衡，使套牢问题更为严重，这样会增加纵向关联的垄断企业选择纵向一体化策略的可能性。

(二) GVC领导企业的纵向一体化策略

命题2：GVC连续双寡头结构中，上下游企业同时采取纵向一体化或保持纵向分离，均衡时同时采取纵向一体化策略的情形下，领导企业的创新投资会更大。

证明：均衡时，借助利润函数比较对称结构的情形，可以发现下游企业的研发投资是非对称技术溢出水平(β)的增函数，V(I，I)更大。因此，命题2得证。

命题2的经济含义表明，GVC中的领导企业纵向一体化行为并未降低创新投资激励，相反会增加创新投资。虽然上下游领导企业同时采取了纵向一体化形成了单层的双寡头竞争格局，但并没有导致市场圈定，也没有垄断定价，提高其他企业的成本。

(三) 技术溢出水平的影响

命题3：GVC连续双寡头结构中，当纵向技术溢出水平(K=2)较低时， GVC中寡头企业只有一家企业纵向一体化，而另一家企业保持纵向分离(存在非对称纵向结构情形的均衡值)；当纵向技术溢出水平(K=2)增大到一定程度后，GVC上下游寡头企业将同时保持纵向分离(存在对称纵向结构的均衡值)。

证明：GVC两家上游企业创新投资均大于零时，取K=2，分别比较纵向非对称的技术溢出水平β=0、β=0.25、β=0.5、β=1等特定值，两家上游企业的利润函数在纵向分离情形比纵向一体化情形要高。即两家上游企业均选择纵向分离策略，存在对称纵向结构均衡值。

命题3的经济含义表明，纵向关联的上下游企业之间的纵向知识溢出对企业的创新投资有正向激励作用，参考文献[1][2][3]也有类似结论。

命题4：GVC连续双寡头结构中，存在非对称纵向结构情形的均衡值。即通常在纵向技术溢出水平较低时，纵向一体化企业的研发投资激励会高于另一家纵向非一体化的企业。而在纵向技术溢出水平较高时，保持纵向分离企业的研发投资激励可能会高于纵向一体化企业。

证明：由于a=A-c0-W0>0是描述市场规模大小的参数，通常情况取值都会远大于单一的上游企业的创新投资。另外，代表纵向技术溢出水平β∈[0，1]，而下游企业的创新投资的投入产出比的参数K一般会大于16/9，但相对于市场规模而言K为很小值。比较式(8)和式(10)大小，可以得证。

推论：在全球价值链中连续双寡头结构中，在纵向技术溢出水平较低时，领导企业纵向一体化行为会增加企业自身(一体化企业)的R&D投资，同时会比纵向分离企业的创新投资更高。而在纵向技术溢出水平较高时，领导企业会保持纵向分离。

证明：命题3指出在纵向技术溢出水平较低时，存在非对称的纵向结构均衡，即GVC连续双寡头结构中，有且仅有一家领导企业率先采取纵向一体化行为，而另外一家只能选择纵向分离。同时命题2表明，率先采取纵向一体化行为的领导企业会增加自身的创新投资，会比另一家保持纵向分离企业的创新投资高(命题5)。因此，在初始创新水平接近的情形，随着时间推移，动态比较来看，纵向一体化企业的创新投资会比纵向分离企业更高；同理，技术溢出水平较高时，推论也可以得证。

推论具有较强的理论价值和现实经济意义，纵向一体化策略实质形成了攻击性的威胁，全球价值链中领导企业率先采取纵向一体化策略会更具有研发先动优势，技术差距会不断被拉大。因此，该推论为价值链将只存在一个企业垄断租金的经典定理和论断提供一定的理论支持。另一方面，随着非对称的技术溢出水平的提高，GVC领导企业通常不会采取纵向一体化策略，存在技术追赶或超越的可能情形。

四、主要结论及政策启示

(一)主要结论

在全球价值链的纵向分工体系中，企业的创新投资行为不仅受到所在行业的市场结构影响，同时也会受到纵向关联的上下游企业创新行为的影响。特别是全球价值链中领导企业的创新行为和纵向一体化行为不仅决定了GVC的租金分配，而且对纵向关联上下游企业的创新行为产生重大影响。在经典的GVC连续双寡头的纵向结构框架下，本文拓展性地引入非对称的技术溢出参数，构建理论模型，动态研究GVC领导企业的内生纵向一体化、纵向技术溢出与纵向关联上游企业的创新投资行为之间的关系。本研究的核心结论如下。

(1) 全球价值链中领导企业的纵向一体化行为会改变GVC纵向结构，同时会对纵向关联的上下游的企业创新投资激励产生影响。GVC领导企业采取纵向一体化策略，重要诱因之一是提升创新投资激励，也就是说 GVC中的上下游企业的过度创新投资，可能更容易诱发领导企业采取纵向一体化策略。

(2) GVC领导企业率先采取纵向一体化策略会导致自身创新投资激励，同时会比纵向分离的竞争对手有更多的创新投资激励。在均衡时，跟随者并不能采取纵向一体化策略进行反击，而只能保持纵向分离。从长期来看，全球价值链中企业之间的技术差距将被进一步拉大，领导企业会越来越多地攫取全球价值链的总租金份额。

(3) 非对称的技术溢出水平是影响GVC中领导企业纵向一体化和企业创新行为的重要因子。当非对称的技术溢出水平较低时，GVC领导企业创新投资激励更强，采取纵向一体化策略实施技术遏制有利可图，落后企业难以实现技术追赶，技术差距会被拉大，最终形成少数领导企业占据战略环节的寡头垄断结构。

(4) 当非对称的技术溢出水平较高时，GVC领导企业纵向非一体化企业的研发投资激励高于纵向一体化的研发投资激励，领导企业可能不会采取纵向一体化策略，而更多地对非核心业务采用纵向分离(业务外包)的策略，此时存在落后企业的创新投资强度更高，技术追赶和超越存在可能性。

(二)政策启示

在新时代背景下，本文的研究具有较强的政策启示和现实价值。在全球价值链的纵向分工体系中，领导企业具有很强的创新能力，控制了进入高壁垒的价值环节[15]。因此，我国应加大力度，重点培育本土企业成为全球价值链的领导企业。从国家层面规划布局，在尊重市场规律的前提下，以企业为主体，政府可以重点针对自主创新能力较强的本土大企业，继续加大相关政策支持力度和营造良好营商环境，大力激发企业自主创新活力和新动能。可以考虑一批优秀行业领导企业开辟投融资和法律等专项“绿色通道”，积极鼓励本土领导企业在全球范围内选择优质标的并购重组，做大做强，成为价值链的领导者。另一方面，对于全球价值链非本土领导企业，国家要制定产业政策，统一组织和计划，想法设法帮助全球价值链其他环节的本土企业摆脱其对关键环节的控制和租金攫取。要重新审视统筹各级政府在对外资招商引资的各种攀比政策和隐性优惠政策，通过立法严禁给予外商独资和合资控股企业各方面的“超国民待遇”政策，并持续加强和完善适合国际标准的反垄断立法，并监督执行。

在全球价值链的创新生态系统中，提高非对称的技术溢出水平，有利于激励本土落后企业创新投资强度，提高自主创新能力和缩小技术差距。在中美贸易战环境下，政府要不断完善开放型经济发展的政策体系，破除阻碍溢出效应发挥的各种制约因素[16]。要主动鼓励企业大力发展新一代信息技术和人工智能，不断降低企业之间技术创新知识的转移和学习等的交易成本。制定法律保护专利和知识产权，消除限制各类企业员工流动性障碍，鼓励优秀高层次管理和技术骨干创新创业。主动创造条件鼓励本土企业主动嵌入全球价值链的分工体系，鼓励价值链企业之间的研发合作或产业联盟，大力发展逆向工程技术，提高本土企业对引进技术的吸收消化能力。最终构建良好的国际化开放的创新生态环境，集聚各种创新要素。以企业家为核心， 在“价值链的学习”和跨界融合过程中，通过技术创新和商业模式创新来颠覆现有行业规则与结构，从而在各个领域不断涌现快速成长型的本土企业，实现技术追赶和超越。