市场多层驱动下企业风险偏好异质性对绿色技术创新决策的影响

范如国, 樊 唯

(武汉大学 经济与管理学院,湖北 武汉 430073)

0 引言

绿色技术创新是实现“双碳”目标的重中之重,随经济社会的发展,企业绿色技术创新的核心驱动力已经由原先以政府主导逐步转变为市场主导,健全以市场为导向的绿色技术创新机制体制,加快绿色低碳科技革命是未来发展的重要方向[1]。然而,企业绿色技术创新决策是一种伴随着巨大风险的行为[2],企业的风险态度决定了其将如何有效面对市场带来的机遇或挑战[3]。对于市场驱动企业进行绿色技术创新而言,风险偏好将如何影响市场机制作用的发挥以及如何避免企业短视与保守行为,目前的研究暂未给出针对性结论。

在关于市场驱动企业创新的理论研究中,学者们对绿色消费[4]、市场竞争及技术进步[5]、市场型政策等因素进行了系统研究。典型的市场型政策有政府价格补贴、环境税、排污许可证等[6]。其中,政府的价格补贴是政府引导市场的一种重要手段[7]。汪明月等[8]通过深入分析构建了以市场需求、市场竞争、政策驱动与技术进步为四个主要层面的企业绿色技术创新市场驱动要素模型,该模型很好地涵盖了企业绿色技术创新环境要素和驱动力转换介质。

但企业的技术创新决策本质上是一种长期投资决策,这种投资具有成本高、周期长、风险不确定等特点,企业作为创新主体如何反应与决策,受到企业自身风险偏好的影响。经典效用理论指出,冒险者、稳健者与保守者在决策时将呈现显著的行为差异[9]。有学者认为企业风险偏好与创新投入呈现正向关系[10],也有学者认为其影响是负面的[2]。

在关于企业风险偏好与决策行为的模型与定量分析方面,前景理论(Prospect Theory)是重要的理论方法[11],被广泛运用至决策分析、社会风险治理等领域。然而前景理论并不能很好刻画风险感知的异质性,马健和孙秀霞[12]指出了传统前景理论的局限性,并结合Bernoulli的效用曲线理论进行了改良,据此改进了前景理论模型。

事实上,日益激烈的市场竞争也使得企业在决策时会考虑竞争对手的行为,相互间存在互动与博弈关系[13]。并且,企业之间复杂的竞合关系构成了企业创新网络,企业决策时会依据距离较近或有信息关联的企业的收益调整自己的行为[14]。由于由企业构成的网络既具有一定规律性又具有一定随机性,小世界网络可以很好地刻画这一特征,因而在企业网络研究中被广泛运用[15,16]。

通过梳理发现,现有研究还存在以下不足:首先,目前研究对市场驱动因素的关注较少,无法清晰解释市场驱动企业绿色技术创新决策的微观机制。其次,在研究方法上,现有研究仍以传统博弈模型为主,对现实的行业情景的模拟还有待提高。最后,目前关于企业绿色技术创新决策的定量分析较少考虑到企业主体的有限理性与风险偏好异质性。

基于此,本文建立了企业绿色技术创新决策的复杂网络演化博弈模型,研究在市场多层驱动下,风险偏好异质性企业的绿色技术创新决策问题。本文主要贡献在于:(1)通过将市场驱动因素内嵌至企业间的绿色技术创新决策博弈模型,以清晰地分析市场驱动企业创新决策的微观机制。(2)重点研究了风险偏好异质性企业对市场机制的反应差异将如何影响企业决策。(3)在研究方法上,运用复杂网络演化博弈,构建了复杂网络小世界模型并进行了动态仿真,展开了从微观到宏观,从企业个体到整个行业的绿色技术创新决策全路径分析。

1 模型构建

1.1 演化博弈模型

1.1.1 问题描述及模型假设

企业最初都存在一个是“进行绿色技术创新”还是“采用传统技术”的决策问题,本文的企业绿色技术创新是指企业在生产过程中使用创新型绿色技术,使得污染排放减少、产品绿色度增加的行为。本文将上述两种策略简称为“创新”策略、“不创新”策略。在市场中,绿色消费偏好、市场竞争强度、政府价格补贴、市场技术导向成为影响企业绿色创新的因素。不同风险态度的企业在创新决策时对不同的市场因素反应存在差异。

本文具体假设如下:

假设1网络中的企业具有有限理性且风险偏好具有异质性,基于马健和孙秀霞[13]改进的前景理论模型价值函数计算主观感知损益进行决策。

价值函数可表示为:

ΔU=U-U0,U0≥0为最低收益参考点,本文采纳韩菁等[17]的做法,取参考点U0=0,衡量客观损益的感知价值。λ表示损失敏感系数,ω表示收益敏感系数。若λ>1,且ω=1则代表保守型决策者,该类型的决策者相对于收益对损失更敏感;若λ=1,且ω>1,则代表冒险型决策者,该类型的决策者相对于损失对收益更敏感。

γ(0<γ<1)刻画收益与损失价值函数的边际递减程度,γ越大,边际递减程度越大。

假设2假设消费者只能在当地市场中购买产品,企业使用绿色创新技术生产的产品价格为P1,单位成本为C1;使用传统技术生产的产品价格为P2,单位成本为C2。政府会对绿色产品价格进行补贴s,同时,政府将对企业生产过程中产生的污染排放征收一定的环境税为f。

假设3假设每生产1单位的产品产生E单位的污染排放。企业可以进行研发投资I,研发投资越高,产品相应的绿色程度越大,污染物排放量越低,此时每单位产品污染排放为e-μIE[18]。μ>0是排放参数。

假设4假设共有N家企业,各企业大小规模、生产能力等同质,企业总产量可以满足当地市场需求。企业选择“创新”时将生产绿色产品,企业选择“不创新”时将生产传统产品,绿色产品与传统产品具有一定可替代性,而绿色产品之间、传统产品之间是同质的。由于生产产品的可替代性或同质性,企业间存在着市场竞争。

1.1.2 模型构建

(1)当企业i和企业j都选择“创新”时,此时各企业的收益都可用π1表示。

(2)当企业i选择“创新”,而企业j选择“不创新”时,此时企业i、企业j的收益可分别用π2,π3表示,其中Nc表示选择“创新”的企业数量之和,Nt表示选择“不创新”的企业数量之和。

(3)当企业i和企业j都选择使用传统技术时,该情形类似于(创新,创新),其收益可用π4表示。

将上述策略收益带入改进的主观感知价值函数,据此可以得出风险偏好异质性企业采用不同策略的博弈收益矩阵:

表1 企业绿色技术创新决策博弈收益矩阵

1.2 复杂网络小世界模型

本文拟采用WS小世界网络模型对企业之间的网络关系进行描述。同时,本文采用费米规则来描述网络上企业之间的学习与策略更新,当某个博弈个体i要更新自身策略时,他随机选择一个邻居j进行收益比较,个体i在下次博弈中模仿邻居j策略的概率是:

其中,Ui和Uj分别表示个体i和个体j在本次博弈中所获得的收益,k(k≥0)刻画了环境噪声的强度。在后文的仿真中,选取中等噪声强度k=1来模拟。

2 仿真及其分析

通过参考相关研究成果[12,16,19-21],以及搜集客观数据进行等比例缩放,在满足模型假设条件下,本文给出各参数初始赋值如下:N=100,k=6,P1=25,P2=20,a=100,b=1,C1=9,C2=7,s=4,I=1000,α=0.8,E=20,μ=0.012,f=0.5,β=0.3,θ=0.4,γ=0.88,冒险型企业的价值函数中:ω=1.3,λ=1,保守型企业则为:λ=1.3,ω=1,网络初始创新企业比例为0.4。由于网络存在随机因素的影响,仿真的结果均为100次仿真结果的平均值。

2.1 市场绿色消费偏好对企业绿色技术创新决策的影响

其余参数不变,通过取不同θ值(0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8)进行仿真。图1表明市场绿色需求信号对绿色技术创新的驱动作用十分显著。绿色消费偏好的提高将有效提升采纳创新技术企业的产品市场份额,削弱使用传统技术企业的成本优势。但对于具有不同风险偏好类型和程度的企业而言,绿色消费偏好的创新促进效果有所差异。其中,冒险型企业对市场绿色信号的反应更加敏感,当绿色消费偏好达到0.5时,网络实现了企业创新技术的全应用。同时,随冒险程度增加,市场绿色消费偏好促使企业创新的效果更显著。相比之下,保守型企业对市场的反应则相对不敏感,并且随企业的保守程度增加,激励企业进行创新所需要的绿色消费强度也随之增加,如图1(d)所示,此时0.8的绿色消费比例已经不足以促使企业全部实施创新行为。

(a)对冒险型企业的影响ω=1.3

(b)对冒险型企业的影响ω=1.5

(c)对保守型企业的影响λ=1.3

(d)对保守型企业的影响λ=1.5

2.2 市场竞争强度与政府价格补贴对企业绿色技术创新决策的影响

保持其他参数不变,通过设置不同的α(0.4,0.7)和s(4,6,8),得到图2。对于冒险型企业,在市场竞争强度较低时,补贴同等程度的增加对技术创新的促进效果是边际递增的,如图2(a)。但竞争强度较高时,随补贴同等程度的增加,补贴促进创新的效果边际递减,如图2(b)。价格补贴增加与企业收入的边际递增关系不难从企业的收益函数中推导得出,而在竞争强度大时,补贴效果的边际递减是由于此时价格补贴将给创新企业带来极强的优势,但冒险型企业感知到的收益边际递减趋势非常明显,因此此时过多的补贴反而不再具有明显效率。

对于保守型企业,市场竞争强度的影响更显著,但保守程度增加将阻碍竞争机制的作用发挥。在竞争强度较大的市场中,价格补贴的效果是否具有边际递减的趋势受到保守程度的影响,如图2(c)、图2(d),这是由于保守型企业相比收益对损失更敏感的特性,使得在面临收入增加时主观感知的递减趋势并没有冒险型企业明显。

(a)α=0.4,ω=1.3

(b)α=0.7,ω=1.3

(c)α=0.4,ω=1.3

(d)α=0.7,ω=1.3

2.3 市场技术导向对企业绿色技术创新决策的影响

保持其他参数不变,通过设置较高(0.8)和较低(0.3)的β参数值,得到图3。市场技术导向给行业隐形中设置了技术门槛,企业只有进行技术改造与升级才能够获得更多的市场需求扩大效应,从而能够明显促进网络中企业对绿色创新技术的接纳。冒险型企业仍然对市场展示出敏锐的反应能力,而保守型企业只有少部分察觉了这种市场趋势。并且,企业冒险与保守程度越大,这种反应差异更显著,冒险程度越高的企业对市场技术导向的反应更积极,而保守程度更高的企业相应地对市场反应更迟缓,抵抗创新的信念越强。当λ,ω从1.3提高至1.5时,冒险型企业进行创新的比例在不同的β值下分别提高了15%与5%,而保守型企业进行创新的比例反而降低了25%。

2.4 混合风险偏好对企业绿色技术创新决策的影响

现实社会中,不同风险态度的个体通常混合存在,在此情形下,通过分析混合风险偏好的影响,将有助于解释行业层面的整体变化,更贴合现实情景。

保持其他参数不变,分别设置冒险型企业的个体比例为0,20%,40%,60%。由图4可知,冒险型企业具有很好的创新示范效应,在网络中可以积极引导保守型企业进行绿色技术创新与转型。仿真结果显示,冒险型企业比例为60%时就可以明显地提高行业中进行绿色技术创新的企业比例。

由于不同市场因素对企业微观影响的机制在前面已做了相关分析,对行业层面的影响机理类似,因此本文以绿色消费偏好为例进行示范分析。通过提高绿色消费偏好分别至0.5,0.6,得到结果分别如图4(b)、图4(c)所示,发现冒险型企业的示范性效应会受到市场绿色消费偏好的调节。当绿色消费偏好提高至0.5、0.6时,冒险型企业的示范性效应有了显著提升。如图4(c)所示,当冒险型企业比例达到40%时,已经基本可以实现行业网络中企业的创新全覆盖。

(a)对冒险型企业的影响ω=1.3

(b)对冒险型企业的影响ω=1.5

(c)对保守型企业的影响λ=1.3

(d)对保守型企业的影响λ=1.5

(a)θ=0.4

(b)θ=0.5

3 结论与对策

本文基于企业绿色技术创新市场驱动要素模型,研究了在市场绿色需求、市场竞争强度、政府价格补贴以及市场技术导向四个层面驱动下,企业风险偏好异质性对绿色技术创新决策影响的微观动力机制。结果表明:(1)市场因素通过需求、竞争、倒逼等机制能激发企业创新活力,但影响效果一定程度上取决于市场因素与企业收益的耦合程度,关联程度越大,这种市场机制越有效。(2)企业风险偏好异质性通过产生主观收益感知差距而影响企业的市场敏锐度,从而能够正向或负向调节市场因素对企业绿色技术创新的促进作用。企业的冒险程度越大,市场需求与技术导向机制促进企业绿色技术创新的效果越明显,而保守程度越大,市场竞争机制的作用越有效。(3)网络上的学习与模仿效应使得冒险型企业具有良好的创新示范作用,可以有效拉动保守型企业创新,并且市场机制可以放大这种示范效应,有效配置资源在避免行业过度自信而导致的市场波动的同时最大程度促进行业创新行为的涌现。

对此,本文针对提出了以下几点对策建议:(1)综合运用多样化政策激励,不断完善与促进绿色市场建设与发展。首先要加强对绿色环保的宣传教育力度,扩大绿色产品的市场需求。其次,综合运用税收、补贴等政策激励企业绿色技术创新,不断提高绿色产品的供给。(2)强化企业对绿色技术创新风险的客观认知,有效提升企业创新意愿。积极引导并适度降低企业对绿色技术创新的风险认知,培养冒险精神,有助于激励企业提高创新意愿。企业管理者应多渠道、多方位、更广泛地寻找标杆企业,准确把握市场的绿色信号,掌握市场技术风向。(3)对于积极进行创新活动的企业,政府应当通过各种方式给予表彰,以充分发挥创新企业的模范带头作用。同时,在积极鼓励企业创新时要注意掌握好度,准确引导市场对绿色产品与技术的需求方向,鼓励企业内部定期进行风险认知培训与评估,注意防范由于企业盲目自信导致的绿色市场波动与风险。