进化博弈的企业自主创新风险补偿系统进化研究

中图分类号:F270;F224文献标识码:A文章编号:1001-8409(2014)09-0054-06

ResearchonEnterpriseIndependent

InnovationRiskCompensa论文网tionSystemEvolution

BasedonEvolutionaryGame

ZHAOShi1,2,XIEKefan1

(1。SchoolofManagement,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070;

2。ShanghaiPrecisionandGravelsLogisiticsCo。,LTD,Shanghai201700)

Abstract:OnthebasisofthreemajorentitiesbehavioralanalysisinenterpriseindependentinnovationriskcompensationsystemwhichisatanearlystageofdevelopmentinChina,thispaperstructuresenterpriseindependentinnovationriskcompensationsystemevolutionmodelwithevolutionarygametheoryandsystemdynamicstheory。Thenitanalyzestheevolutionarystabilityofenterpriseindependentinnovationriskcompensationsystembyexamplesimulation,andbasedonit,analyzestheeffectsofriskcompensationpolicy,independentinnovationwillandrisksharingwillontheenterpriseindependentinnovationriskcompensationsystemevolution,provestheavailabilityandnecessityofenterpriseindependentinnovationriskcompensationpolicy,revealstheevolutionarymechanismofenterpriseindependentinnovationriskcompensationsystem,andproposesthepolicyproposalsofcarryingouttheriskcompensationpolicyandpropagandapolicyatthesametime。

Keywords:riskcompensation;systemdynamics;enterpriseindependentinnovation;evolutionarygame

1引言

随着知识经济时代的不断发展,创新能力已经成为了企业重要的核心竞争力,而政府也认识到企业自主创新是国家经济持续高速发展的重要基础。自政府提出构建以企业为核心的技术创新支撑平台以来,企业在全国以及区域性企业自主创新支撑平台的支持下,得到了长足的发展;但与发达国家相比,企业在自主创新能力和自主创新绩效上仍然存在较大差距。究其原因,从客观而言是创新环境不完善和创新资源不充足,从主观而言则是自主创新的高风险阻碍了企业的自主创新意愿。因此,降低企业自主创新风险,减少企业自主创新的阻滞力是提高企业自主创新源动力的关键,也是促进企业自主创新不可忽视的重点。

企业自主创新风险防范机制主要由三个维度构成:企业承担。社会分摊和政府补偿。企业承担是指企业作为自主创新的核心主体,是风险防范措施的决策者和实施者,也是风险损失的最终承担者。技术创新风险的减少和防范与组织策略有重要的关系[1],很多关键的策略可以用于技术创新风险的防范和管理,以促使技术创新项目达到利益最大化[2],寻求社会分摊作为一种有偿的风险防范渠道,是企业防范自主创新风险的一个重要策略。然而因自主创新风险过高而引起的风险分摊契约缔结障碍阻碍了社会风险分摊机制的运行,因而,政府补偿在企业自主创新风险补偿机制中起着重要的促进和调节作用。

对于企业自主创新风险补偿的研究源于20世纪80年代,最初的补偿方式为设立经营风险准备金或经营风险基金。林跃武认为企业技术创新风险客观存在,且严重阻碍了企业的技术创新,建立风险补偿体系十分必要[3]。企业技术创新风险补偿体系是国家和各级政府部门为了健全和完善技术创新活动的外部环境,促进技术创新活动,在考虑到技术创新活动本身的高投入与高风险特点的基础上,遵循风险与收益对等的原则,对参与技术创新活动的主体,包括企业。科技保险公司。贷款银行。担保机构及风险投资公司所进行的一种全面。系统。规范的补偿机制与制度安排[4]。由此可见,对于企业风险补偿的研究主要集中于政府补偿,而国外学者则对于政府直接投入企业技术创新项目存在异议,认为企业风险补偿应企业或联盟的内部机制。例如:针对联盟项目利益分配问题的风险补偿[5],以高质量的产品组合策略开展企业风险补偿[6],利率波动引起的企业风险补偿[7],企业人力资源的风险补偿问题[8]等等。系统的运作基础主要是系统内主体的决策变化,而系统的进化过程就是系统内主体通过不断的分析。决策。学习和博弈不断进化的过程,因此,进化博弈理论是开展系统进化分析的有效工具。龚健等运用进化博弈模型分析了企业海外R D战略联盟的进化过程[9],于斌斌则运用进化博弈理论研究了产业集群产业链中企业的进化过程[10]。

2企业自主创新风险补偿系统的主体及假设

企业自主创新风险补偿系统主要涉及三方行为主体:自主创新企业。政府和社会风险分摊组织。虽然社会风险分摊组织包含了保险公司。银行。信贷担保公司。风险投资公司等不同类型的主体,但他们在与政府的博弈过程中存在较高的相似性和一致性,在企业自主创新风险补偿政策中也属于同一类被调节对象,因而将其共同视为一方主体。三方主体在企业自主创新风险补偿系统中,以实现自身利益最大化为目标进行动态决策,并通过各自的决策相互影响。相互作用,构成动态博弈关系,而企业自主创新风险补偿系统即是这种动态博弈关系运作[11]。

为了使复杂的企业自主创新风险补偿过程简单化,以便于运用模型进行分析,企业自主创新风险补偿体系中各方主体行为的特点和社会经济情况,对主体作出如下假设:

(1)假设企业自主创新风险补偿系统中的三方主体均有两种策略选择:政府可选择推行风险补偿政策和不推行风险补偿政策;企业可选择开展自主创新和不开展自主创新;社会风险分摊组织可选择分摊风险和不分摊风险。

(2)主体中的政府“为风险补偿的实施主体,可以是中央政府,也可以是地方政府,政策调整范围与政府管辖范围一致,其决策政策覆盖的全部区域。其决策为实时决策,而非定期决策,即政府可以根据自主创新风险补偿的发展现状随时作出决策,并立即推行政策的实施,不考虑政策有效期和政策延迟情况。该假设主要用于保证博弈过程连续性。

(3)政府的风险补偿行为主要包括两类:直接补偿和间接补偿。对直接从事创新活动的企业的补偿是直接补偿,对社会风险分摊组织的补偿是间接补偿。两种补偿政策属于同一个政策系统,即政府一旦决定开展风险补偿,则两种补偿方式同时进行。风险补偿强度为定值,风险补偿的额度只受到风险发生概率的影响。所有风险补偿均为风险损失补偿(事后补偿),即只有当企业开展自主创新项目发生损失,或社会风险分摊组织分摊企业自主创新风险发生损失时,补偿政策才生效。假设政府有充足的资金进行补偿,但在决策时,充分考虑补偿的成本,即服从经济人假设。此外,在博弈过程中,政府获得的所有社会效益全部转化为经济收益,以经济指标表现。

(4)假设自主创新企业的风险偏好为风险中性,政府的风险补偿政策对其具有正效应,且为了有效防范自主创新风险,企业具有分摊自主创新风险的意愿。此外,假设自主创新企业具有独立投资和开展自主创新项目的能力,而自主创新结果只有成功和失败两种,即一旦发生风险损失则视为自主创新项目失败,企业无法获取风险收益[12]。

(5)假设社会风险分摊组织为政策覆盖区域内的大中型风险分摊组织,具有分摊企业自主创新风险的能力。社会风险分摊组织的风险偏好也为风险中性,政府的风险补偿政策对其具有正效应。

为了便于进行进化博弈分析,以上假设前提,对博弈分析过程中设计的一些基本变量做出如下假设:

(1)假设若自主创新企业进行自主创新,其全部投入总额为Cy,项目成功时获取的收益为πy。自主创新项目失败(发生风险损失)的概率为p,成功并获取收益的概率为1-p。若企业不开展自主创新,则会因失去市场竞争优势造成经营收益下降,从而遭受损失,该损失与产业整体的技术创新竞争力有关,而产业整体的技术创新竞争力主要受到政府补偿和社会风险分摊的影响,因而,该损失可以根据是否有政府补偿和社会风险分摊分为四类。由于政府补偿只是一种辅助性作用,而社会风险分摊为企业自主创新风险防范的主要力量,所以社会风险分摊影响强于政府补偿影响,从而产生的损失分别为:政府补偿且社会分摊时为Lyza,有社会分摊无政府补偿时为Lya,有政府补偿无社会分摊时为Lyzd,两者皆无时为Lyd,且Lyza>Lya>Lyzd>Lyd。

(2)假设若社会风险分摊组织开展社会风险分摊业务,则固定成本为Cx,当自主创新项目失败时,其分担的风险损失为s。分摊风险所获得的收益与政府补偿相关,当有政府补偿时,风险分摊收益较高,为Δπxa;当无政府补偿时,风险分摊收益较低,为Δπxd。若社会风险分摊组织不开展社会风险分摊业务,而企业存在分摊风险的需求,则社会风险分摊组织会因为丢失市场份额而产生损失,这一损失与企业的风险分摊需求强度和社会风险分摊组织的整体风险分摊能力有关,当政府进行补偿时,企业自主创新意愿较强,风险分摊需求较大,且社会风险分摊组织受到政府补偿后,整体分摊能力提高,因而不开展社会风险分摊业务的损失较大为Lxa,反之,当政府不进行补偿时,损失较小为Lx。

(3)假设政府推行和运作补偿政策的费用是Cz,当发生风险损失时,对企业的直接补偿为O1,对社会风险分摊组织的风险损失补偿为O2。当政府开展风险补偿时,企业开展技术创新所产生的社会效益,在有社会风险分摊条件下为Δπza,在无社会风险分摊条件下为Δπzd;当政府不开展风险补偿时,企业开展技术创新所产生的社会效益,在有社会风险分摊条件下为Δπ0a,在无社会风险分摊条件下为Δπ0d,且Δπza>Δπ0a>Δπzd>Δπ0d。

(4)假设在系统运作过程中政府选择补偿策略的概率为z,选择不补偿策略的概率为1-z;企业选择自主创新策略的概率为y,选择不创新策略的概率为1-y;社会风险分摊组织选择分摊的概率为x,选择不分摊策略的概率为1-x。

(5)以上所有假设变量均为正实数,其中0

3企业自主创新风险补偿系统进化模型的构建进化博弈思想,在企业自主创新风险补偿系统中,各方主体的策略选择决策基础主要是其所选策略的效用,因而系统中各方主体的策略选择和各方利益机制构建博弈效用矩阵,如表1所示。表1企业自主创新风险补偿的博弈效用矩阵

自主创新企业创新(y)不创新(1-y)政府补偿(z)社会风险

分摊组织分摊(x)(Δπza-Cz-p(O1+O2),Δπxa+pO2-Cx-ps,(1-p)πy+pO1-Cy+ps)(-Cz,-Cx,-Lyza)不分摊(1-x)(Δπzd-Cz-pO1,-Lxa,(1-p)πy+pO1-Cy)(-Cz,0,-Lyzd)不补偿(1-z)社会风险

分摊组织分摊(x)(Δπ0a,Δπxd-Cx-ps,(1-p)πy-Cy+ps)(0,-Cx,-Lya)不分摊(1-x)(Δπ0d,-Lx,(1-p)πy-Cy)(0,0,-Lyd)注:表格中效用顺序为政府效用。社会风险分摊组织效用。企业效用

企业自主创新风险补偿博弈效用矩阵可以构建各方主体的效用模型如下:

(1)政府的效用模型

设政府选择补偿策略时效用为uz1,选择不补偿策略时效用为uz2,可得:

uz1=xyΔπza-xypO2+yΔπzd-ypO1-Cz-xyΔπzd(1)

uz2=xyΔπ0a-xyΔπ0d+yΔπ0d(2)

(2)社会风险分摊组织的效用模型

设社会风险分摊组织选择分摊策略时效用为ux1,选择不分摊策略时效用为ux2,可得:

ux1=zy(Δπxa-Δπxd)+zypO2+yΔπxd-yps-Cx(3)

ux2=zy(Lx-Lxa)-yLx(4)

(3)企业的效用模型

设企业选择创新策略时效用为uy1,选择不创新策略时效用为uy2,可得:

uy1=zpO1+xps+(1-p)πy-Cy(5)

uy2=zxLyzd-zxLyza-zLyzd-xLya+xzLya-Lyd+zLyd+xLyd-xzLyd(6)

为了进一步分析三方主体的进化博弈过程,根据进化博弈理论,构建三方主体动态复制方程[13]得:

dxdt=x(ux1-ux)=x(x-1)(ux2-ux1)=x(x-1)[zy(Lx-Lxa)-yLx-zy(Δπxa-Δπxd)-zypO2-yΔπxd+yps+Cx](7)

dydt=y(uy1-uy)=y(y-1)(uy2-uy1)=y(y-1)[zxLyzd-zxLyza-zLyzd-xLya+xzLya-Lyd+zLyd+xLyd-xzLyd-zpO1+xps+(1-p)πy-Cy](8)

dzdt=z(uz1-uz)=z(z-1)(uz2-uz1)=z(z-1)[xyΔπ0a-xyΔπ0d+yΔπ0d-xyΔπza-xypO2-yΔπzd+ypO1+Cz+xyΔπzd](9)

为了进一步分析企业自主创新风险补偿系统的进化机理,将进化博弈理论与系统动力学理论结合,系统中各方主体的博弈效用模型和动态复制方程,运用Vensim软件,构建如图1所示的企业自主创新风险补偿系统流图。

4企业自主创新风险补偿的系统进化分析

为了对企业自主创新风险补偿的系统进化机理进行分析,并验证企业自主创新风险补偿系统进化模型的有效性,本文以武汉市企业自主创新风险补偿系统为算例,进行模拟计算分析。

为了保证算例参数设计的一般性,有效规避进化博弈中的特殊稳定点,进化稳定理论,算例参数应符合以下条件:

Cx

Cy-(1-p)πy

Cy-(1-p)πy

Cz<Δπzd-Δπ0d-pO1(10)

以上参数设计条件和一般企业技术创新数据设计算例参数如表2所示。表2参数值表

参数名称参数值参数名称参数值参数名称参数值参数名称参数值Δπza10Δπxa8Lya25O22Δπzd6Δπxd6Lyd15p06Cz2Cx4Lyza3s5Δπ0a4Lx2Lyzd2πy5Δπ0d2Lxa3O13Cy4注:以上参数除损失概率p外,其他参数单位均为百万

首先,对系统的进化稳定性进行分析,取x。y。z的初始值为(03,03,02)和(04,04,05)分别进行模拟,得到如图2。图3所示的模拟计算结果。由图2和图3可知,企业自主创新风险补偿系统有两个进化稳定点:(1,1,1)和(0,0,0)。当三个主体选择补偿。创新和分摊策略的初始概率大于一定值时,系统最终将稳定于(1,1,1)点,即稳定于(分摊,创新,补偿)策略组合;反之,当三个主体选择补偿。创新和分摊策略的初始概率小于一定值时,系统最终将稳定于(0,0,0)点,即稳定于(不分摊,不创新,不补偿)策略组合。

然后,分析政府补偿政策对企业自主创新风险补偿系统进化的影响。在不考虑政府补偿政策的情况下,三方系统变为两方系统,根据进化博弈稳定性分析可得:

当CxLxa+Δπxd-ps

当0

当Cy-(1-p)πyLya+ps

为了分析政府补偿的作用,依据以上进化博弈分析结果,取(x,y)初始值为(02,03),使系统在政府补偿概率初始值为0时的进化稳定点为(0,0)。然后,取政府补偿概率为02,04,06,08分别进行系统模拟计算,得到如图3所示的系统进化结果比较图。

以上模拟结果可知,政府补偿政策对企业自主创新风险补偿系统具有推动性作用,随着政府补偿初始概率的增大,企业和社会风险分摊组织的进化稳定点从(0,0)转向(1,1),该结果说明,政府的风险补偿政策有利于促进企业自主创新行为和社会风险分摊组织对企业自主创新风险的分摊,只要政府坚持推行企业自主创新风险补偿政策,最终企业和社会风险分摊组织会选择(创新,分摊)策略组合。

第三,分析社会风险分摊组织的风险分摊意愿对企业自主创新风险补偿系统进化的影响。取系统初始值为(03,04,04)和(06,04,04)分别进行模拟计算,得到如图4所示的进化结果比较图。

如图4所示,当社会风险分摊组织的分摊意愿增强,企业的创新意愿和政府的补偿意愿会提高得更快,系统会更快达到进化稳定点(1,1,1)。该结果说明,社会风险分摊组织风险分摊意愿的提高有助于增强企业的自主创新意愿和政府的风险补偿意愿,促使系统快速向有效的稳定点进化。

第四,分析企业自主创新意愿对企业自主创新风险补偿系统进化的影响。取系统初始值为(04,03,04)和(04,06,04)分别进行模拟计算,得到如图5所示的进化结果比较图。

如图5所示,当企业的自主创新意愿增强,社会风险分摊组织的风险分摊意愿和政府的补偿意愿会提高得更快,系统会更快地达到进化稳定点(1,1,1)。该结果说明,企业的自主创新意愿的提高有助于增强社会风险分摊组织的风险分摊意愿和政府的风险补偿意愿,促使系统快速向有效的稳定点进化。

5结论

通过企业自主创新风险补偿的系统进化分析可以得到以下结论:

(1)政府推行企业自主创新风险补偿政策有助于提高企业的自主创新意愿,促进社会风险分摊组织主动分摊企业自主创新风险,进而促进区域企业自主创新,推动区域的科技和经济发展。

(2)扶持区域社会风险分摊组织有助于提高区域企业自主创新能力。政府通过扶持区域社会风险分摊组织,提高其风险分摊能力和风险分摊意愿,从而通过有偿的社会风险分摊辅助企业进行自主创新风险防范,提高区域企业自主创新能力和意愿。

(3)企业自主创新意愿与社会风险分摊组织的风险分摊意愿之间存在相互作用机制,企业持续的自主创新行为有助于提高区域的社会风险分摊能力和意愿。

(4)政府的风险补偿政策应当与宣传引导政策协同推行,通过风险补偿政策降低企业和社会风险分摊组织的风险感知,而后通过宣传引导政策直接提高企业的自主创新意愿和社会风险分摊组织的风险分摊意愿,以促使企业自主创新风险补偿系统迅速向有效的稳定点进化,从而以最低的财政投入达到促进区域企业自主创新发展的目的。

进化博弈的企业自主创新风险补偿系统进化研究