不确定环境下行业内合作研发最优分配策略研究.docx

1、不确定环境下行业内合作研发最优分配策略研究 摘要：文章考虑研发过程中存在因技术风险导致研发失败的不确定性，研究了不确定环境下如何通过现实中常用利益分配策略的优选防范行业内合作研发中的道德风险，激励合作伙伴提高研发投入，促进合作研发成功。研究表明，技术风险较大或市场收益率较低时，行业内合作研发宜采用比例分配策略；技术风险较小或市场收益率较高时，则宜结合其它条件选择分配策略。 下载 关键词：技术风险；行业内合作研发；分配策略 一、 引言 当今企业为了在激励竞争中保持优势而不断开发新产品，研发过程中存在大量不确定性，技术 风险是其中主要因素，对企业研发投资策略产生很大影响。为了分担研发成本和技术风险

2、，越来越多的企业倾向于与行业内竞争对手结成研发联盟共同开发新产品。但合作中存在着联盟成员少投入甚至不投入的道德风险，如何防范道德风险成为行业内研发联盟急需解决的关键问题。 国内外学者对不确定环境下的行业内研发联盟成员投资策略进行了研究，如： Miyagiwa 等研究了技术风险导致研发所需时间不确定时，企业为获得专利展开竞争的合作研发投资策略。 Hauenschild 则研究了合作研发项目存在不确定性时，投入和成果溢出对企业研发投 入的影响。但以上研究没有涉及到如何通过利益分配策略的优选防范道德风险，增加成员研发投入。黄波等研究了存在技术风险条件下，通过现实中常用的利益分配方式优选防范研发外包中

3、的双边道德风险。孟卫东等找出了技术风险环境下的并行研发联盟的最优分配策略，防范成员道德风险。范波在文献的基础上进一步考虑研发竞争存在相持收益，研究了相应的最优分配策略。但现实中，企业与行业内竞争对手结成研发联盟的主要目的是为了分担研发成本和技术风险，因此，行业内研发联盟通常是将研发资源集中在一起进行合作研发，较少采用并行研发的合作模式。 基于此，本文考虑研发存在技术风险导致研发失败的不确定性，建立行业内合作研发（集中研发模式）博弈模型，研究联盟成员在现实中两种常用利益分配策略（平均分配和比例分配）下的投资策略，探索行业内合作研发最优利用分配策略，激励在自利行为驱使下自愿降低投机行为，增加研发投

4、入，促进合作研发成功。 二、 问题描述与模型建立 1. 问题描述。市场上 4家企业计划开发同一新产品，但企业都没有绝对实力进行独立研发，因此，企业两两结成研发联盟进行合作研发，并与对方展开竞争。由于两个联盟开发的是同一种新产品，因 此，当双方的新产品价值相同时（即研发竞争形成 “ 相持状态 ” ），双方会在生产、营销和售后服务等方面展开更为激烈的竞争，从而损失掉部分市场收益，平分剩下的市场收益。为了防范合作中的道德风险，合作双方对利益分配策略进行优选。 联盟可选择的分配策略有平均分配和比例分配两种。平均分配下，联盟不计成员研发投入量，均分市场收益。比例分配下，联盟按成员研发投入的比例分享市场收

5、益。平均分配简单易行，容易诱发成员的投机意愿，导致研发投入减少及竞争失败。比例分配下的成员收益与其研发投入成正比，有利于避免投机行为，但该策略 须精确算出成员研发投入量，而研发投入中科研人员等智力资源的价值很难精确算出，因此实施难度较大。 两种分配策略均各有优劣，本文研究不同技术风险及市场收益环境下，成员在两种分配策略下的研发投资策略，找出行业内合作研发最优利益分配策略，以此激励成员在自利行为驱使下减少投机行为，增加研发投入。 2. 模型建立。市场上两个联盟（以 i表示， i=1， 2）为开发同一种新产品展开研发竞争，每个联盟均有两个成员（以 k表示， k=1， 2），成员将双方研发资源集中到

6、一起进行研发。成员的最大研发投入均为 c，即，实际 投入 Iikc 。成员有三种投入策略，分别为： 0， c/2， c，则联盟的投入策略集为： （ 0， 0），（ c/2， 0），（ c/2， c/2），（ c， 0），（ c， c/2），（ c， c） 。联盟因技术风险导致研发失败的概率均为 p（ 0p1 ，失败概率相互独立），则联盟成功概率为 p=1-p。 联盟研发投入量及研发成功与否决定了新产品价值 Vi（ i=1， 2），即 Vi=f（ Ii1+Ii2， p），且 f（ 0， p） =0，研发失败时， Vi=0。新产品价值决定了联盟间竞争结果，新产品价值大的联盟竞争获胜，得到全部市场收

7、益 m，价值小 的联盟竞争失败，收益为零；新产品价值相等且不为零时，研发竞争形成相持状态，双方收益均为 s， 0sm/2 。联盟采用的利益分配策略有平均分配和比例分配两种。 三、 模型分析 命 M=ppm+p2s，可得研发联盟间的收益矩阵如表 1所示。 由表 1 可以看出，行业内研发联盟竞争没有纯战略纳什均衡，只有混合战略纳什均衡。命成员投入 0、 c/2和 c的概率分别为 p1、 p2和 p3，可得两种分配策略下联盟内收益矩阵分别如表 2和表 3所示。 其中： r11=0， r13=r31=r22=（ 1-p） mp（ p2+p3） 2+p21+2p1（ p2+p3） +（ 1-p） s（

8、p22+2p1p3） ， r12=r21=（ 1-p） （ 1-p） p1（ p1m+2p2s） +pm，r23=r32=（ 1-p） m+p3（ 1-p）（ 2p2s-p3m） ， r33=（ 1-p） p23（ 1-p）（ s-m）+m。 1. 平均分配下的成员投资策略。由表 2可知，行业内研发联盟采取平均分配时，成员三种投资策略概率 p1、 p2 和 p3均衡解应满足： p1r11/2+p2r21/2+p3r31/2=p1（ r12-c） /2+p2（ r22-c） /2+p3（ r32-c）/2（ 1） p1r11/2+p2r21/2+p3r31/2=p1r13/2-c+p2r23/2

9、-c+p3r33/2-c（ 2） p1+p2+p3=1（ 3） 由（ 1）、（ 2）、（ 3）式可以看出，平均分配下行业内研发联盟成员投资策略与 c， m， s， p有关。分别取 m/c， s， p 的不同值，得到成员投资策略变化规律如图 1所示。 结论 1：平均分配策略下，技术风险 p及相持收益 s不变时，随着市场收益率 m/c的增大， p3逐渐增大， p2逐渐减小， p1基 本不变；市场收益率 m/c和相持收益 s 不变时，随着技术风险 p 的逐渐增大， p3 逐渐减小， p2 逐渐增大， p1基本不变；技术风险 p和市场收益率 m/c不变时，随着 s的逐渐减小， p3 逐渐减小， p2

10、逐渐增大。 结论 1 表明，平均分配策略下，研发联盟不仅存在着技术风险和研发成功但竞争失败或处于相持状态而损失投资的风险，还存在成员搭便车的道德风险。市场收益率较低时，成员规避上述风险的意愿更为强烈，随着市场收益率的增大，加大研发投入赢得市场收益的意愿逐渐大于规避风险的意愿，表现为 p3 增大， p2减小。市场收益率 m/c 和相 持收益 s不变时，随着技术风险增大，成员期望收益变小，规避风险的意愿逐步增强，表现为p2 增大， p3 减小。技术风险和市场收益率不变时，随着相持收益 s的逐渐减小，成员期望收益变小，规避风险的意愿逐步增强，表现为 p3 逐渐减小，p2 逐渐增大。 2. 比例分配下

11、的成员投资策略。由表 3可知，研发联盟采取比例分配时，成员三种投资策略的概率 p1、 p2 和 p3 的均衡解应满足： p1（ r12/2-c） +p2（ r22-c） /2+p3（ 2r32-3c） /6=0（ 4） p1（ r13-c） +p2（ 2r23/3-c） +p3（ r33/2-c） =0（ 5） p1+p2+p3=1（ 6） 由（ 4）、（ 5）、（ 6）式可以看出，比例分配下行业内研发联盟成员投资策略与 c， m， s， p有关。分别取 m/c， s， p 的不同值，可得成员投资策略变化规律如图 2所示。 结论 2：比例分配下，技术风险 p及相持收益 s不变时，随着市场收益率

12、m/c的逐渐增大， p3逐渐增大， p2逐渐减小， p1基本不变；市场收益率 m/c和相持收益 s 不变时，随着技术风险 p 的逐渐增大， p3、 p1 逐渐减小， p2逐渐增大；技术风险 p和市场收益 率 m/c不变时，随着相持收益 s的逐渐减小， p3 逐渐减小， p2 逐渐增大。 结论 2 表明，比例分配下，行业内研发联盟存在着技术风险和研发成功但竞争失败或处于相持状态而损失投资的风险。市场收益率较低时，成员期望收益较低，成员规避风险的意愿更强；随着市场收益率变大，期望收益增大，成员增大研发投入赢得市场收益的意愿逐渐大于规避风险的意愿，表现为 p3 增大， p2 减小。市场收益率 m/c

13、 和 s 不变时，随着技术风险逐渐增大，成员期望收益变小，规避风险的意愿增强，但同时，联盟研发成功但竞争失败或处于相持状态而损失投资的风险 又逐步减小，加之比例分配下，成员不投入就没有收益，因此成员为了减少损失并获得合理的收益，倾向于适量投入，表现为 p2 增大， p3、 p1 减小。技术风险和市场收益率不变时，随着相持收益 s逐渐减小，成员期望收益变小，规避风险的意愿逐步增强，表现为 p3 逐渐减小， p2 逐渐增大。 3. 分配策略对成员投资策略的影响。两种分配策略下行业内研发联盟成员期望投入如图 3 所示（参数 s=m/6， p=0.1）。 结论 3：比例分配下的行业内研发联盟成员期望投

14、入始终大于平均分配，但两者的差值随市场收益率的增大而逐渐减小。 结论 3 表明，平均分配策略下，联盟成员即使不投入资源也能平分收益，投机风险较大，损害了联盟成员的投入积极性。比例分配下，成员增大研发投入不仅可以帮助联盟赢得竞争，还可增大分配比例，获得更多收益。因此市场收益率较低时，比例分配下联盟成员的期望投入要高于平均分配。市场收益率较高时，联盟赢得竞争所获得的期望收益远远大于搭便车的投机收益，因此联盟成员即使在平均分配下也自觉放弃投机，使得两种分配策略下的期望投入趋近于一致。因此，考虑到比例分配的实施难度，甚至可能导致一定成本，行业内研发联盟在市场收益率较大时 ，可结合其它条件选择适宜的分配

15、策略。 4. 技术风险对联盟成员投资策略的影响。技术风险对联盟成员期望投入的影响如图 4所示（参数 s=m/6）。 结论 4：平均分配下，技术风险越大，成员期望投入越少；比例分配下，市场收益率较低时，技术风险越大，成员期望投入越小，市场收益率较高时，技术风险越大，成员期望投入越大。 结论 4 表明，平均分配下，技术风险会降低成员研发投入，主要由于平均分配下，联盟存在技术风险、研发成功但竞争失败或处于相持状态而损失投资的风险、以及道德风险，其中道德风险极大损害 了成员的投资积极性，因此技术风险增大，成员规避风险的意愿越大，投入越小。比例分配下，成员增大研发投入不但可以帮助联盟赢得竞争，还能增大分

16、配比例，增强了成员的投资积极性，但市场收益率较低时，成员规避风险的意愿更大，因此随着技术风险增大，成员投入越小；当市场收益率较高时，成员获得市场收益的意愿越大，且技术风险的增大会降低联盟研发成功但竞争失败或处于相持状态而损失投资的风险，因此，成员在高额市场收益的诱惑下会随着技术风险的增大而增加研发投入。 四、 结论 本文研究了不确定环境下，行业内研发联盟 成员在平均分配和比例分配下的投资策略。研究表明：比例分配下的成员研发投入高于平均分配，且两者的差值会随着市场收益率的增大而减少，随着技术风险的增大而增大，因此，技术风险较高时，行业内研发联盟宜采用比例分配策略，市场收益率较高时，则可结合其它条

17、件选择适宜分配策略。 江苏是我国经济发展水平比较高的省份，国内生产总值一直位列全国前三甲。新世纪以来，随着江苏工业化和城市化进程的快速推进，江苏农产品加工业也得到了空前发展，产业门类日趋完善，产值规模不断扩张，资产实力不断增强，企业数量不断增加，吸纳的就业人数 也不断增多，如表 1所示。 参考文献： 1. Whalley A. E. Optimal R&D investment for a risk-averse entrepren3-429. 2. 黄波 ,孟卫东，李宇雨等 .不确定环境下研发联盟成员投资激励机制研究 .管理工程学报 ,2010,24（ 4） :58-65. 3. 李东红 .

18、企业联盟研发：风险与防范 .中国软科学 , 2002,（ 10） :47-50. 4. Silipo D. B. Incentives and forms of coop- eration in research and developmagiwa K, Ohno Y. Uncertainty, Spillov- ers, and Cooperative R&D. International Journal of Industrial Organization,2002,20（ 6） :855-876. 6. Hauenschild N. On the role of input and ou

19、tput spillovers when R&D projects are ri,21（ 8） :1065-1089. 7. 黄波 ,孟卫东 ,李宇雨 .基于双边激励的产学研合作最优利益分配方式 .管理科学学报 ,2011,14（ 7） :31-42. 8. 孟卫东 ,黄波 ,李宇雨 .基于技术风险的并行研发联盟成员投资策略研究 .软科学 ,2008,22（ 6） :88-92. 9. 范波 .基于技术风险的并行研发联盟合作伙伴投资策略研究 .技术经济， 2010,29（ 4） :12-16. 基金项目：国家社会科学基金重点项目（项目号： 08AJ Y028）；高 等学校博士学科点专项科研基金项目（项目号： 200806110003）。 作者简介：孟卫东，重庆大学经济与工商管理学院教授、博士生导师；范波，重庆师范大学经济与管理学院讲师，重庆大学经济与工商管理学院博士后。 收稿日期： 2012-02-04。