产业集群合作创新网络形成的行为模型分析
李萍1闫秀霞2
(1. 山东理工大学,山东淄博255049
摘要:尽管有研究表明产业集群合作创新网络能给集群内的企业带来创新优势,但产业集群合作创新网络的形成有其复杂的机制。基于博弈论的相关知识,构建了产业集群合作创新网络形成的行为模型,通过该模型的分析,探讨了产业集群合作创新网络形成的行为的优势以及约束条件。
关键词:产业集群;合作创新网络;激励模型。
中图分类号:F 文献标识码: A
The formation of industrial clusters acts of
co-innovation network model analysis
Li Ping Yan Xiu-xia
(Shandong University of Technology School Shandong Zibo 255049
Abstract:Although studies have shown that industrial clusters co-innovation
networks of enterprises within the cluster can give new advantages, but the
industrial
cluster formation of collaborative innovation networks has its complicated
mechanism.
Based on knowledge of game theory to build the industrial cluster cooperation and
innovation network formation behavior model, through the analysis of the model, it
explores the industrial cluster cooperation and innovation network formation
behavior
of advantages and constraints.
Keyword:industrial clusters;co-innovation network;incentive model.
1.引言
随着技术专业化程度的提高与全球化市场的快速成长,单个企业在未来将更加
难以单独生存,互赖关系变得越来越重要。同时,由于国家与企业的能力、资源多
寡各有不同,没有任何国家或企业可以什么都做而又都做得好的,所以企业必须集
中资源与力量,选择耕耘一个或几个专长领域,在分工的基础上,通过不同组织间
的互相依赖、共同发展,形成一种新的产业结构形态——产业集群合作网络,进而
促进企业之间的互赢、集群的持续发展和区域经济的增长。产业集群合作网络是促
进区域发展,提升创新能力和区域竞争优势、缩小空间和社会不均衡的主要工具。
因此,探讨产业集群合作创新网络的的形成及其竞争优势具有重要的理论与现实意
义。
2.产业集群内合作创新网络形成的行为模型构建
2.1.基本假设:
为建模方便,并结合形成集群企业的特点,作如下假设:
假设1:集群中企业之间形成合作创新网络的目的是使集群获得更多的创新优势;
李萍(1983-,女,山东淄博人,山东理工大学管理学院研究生,研究方向:现代物流管理。
假设2:企业在未形成合作创新网络以前虽然是聚集的,但是彼此之间的联系不密切,其创新行为是孤立的;
假设3:随着越来越多的企业加入合作创新网络,集群不断发展,生产要素如土地、劳动力的价格不断升高,又会削弱企业的创新能力,这是一种集群负效应,或称“拥挤效应”。
集群在一定角度而言,就像一个俱乐部,集群中的企业因为某些目的而聚集在一起。集群相当于一个资源聚集在一起的组织的集合体或者俱乐部,集群中的企业为了更多的获得更多的创新优势,彼此之间形成合作创新网络。根据JamesM.
Buchanan的俱乐部理论【1】,随着俱乐部物品的一个特性是成员增加到一定程度会产生拥挤,随着新成员的加入,公共物品的边际收益呈现递减状态。这问题同样存在于集群中,随着越来越多的企业加入集群合作创新网络,新的问题随之而来,成员增加到一定程度会产生拥挤效应。
2.2.模型的构建:
根据假设,企业之间之所以选择形成合作创新网络,就是为了获得更多的创新优势,这种创新优势是一种额外优势[2],即企业形成合作创新网络后形成的创新能力,可以表示为扣除“拥挤损失”以及形成合作创新网络前企业单独所具备的创新能力之后的剩余,其模型表示如下:
S
i =E c
i
(L-F c
i
(L- E
i
(1
式中:S
i
——i企业在集群c获得的创新优势,即净优势或净增加量;
E c
i
(L——i企业在集群c形成合作创新网络中的创新能力;
F c
i
(L——i企业在集群c形成合作创新网络中的创新能力的“拥挤损失”;
L——集群水平;
E
i
——i企业在集群c形成合作创新网络前的创新能力。
当S
i
>0时,出现正的剩余,具有净优势,i企业选择形成合作创新网络;当
S
i
≤0时出现负的剩余,没有净优势,i企业不会选择形成合作创新网络。
式(1表明,企业是根据形成产业集群合作创新网络以后获得创新优势的大小即剩余的多少来确定形成合作创新网络的行为,这种净增的创新优势可以被看作是对形成合作创新网络的企业的一种“激励”,本文也把这种模型定义为企业形成产业
集群合作创新网络的激励模型【3】。式(1可以更直观地表示为图1,过G点S
i
大于0,企业选择形成合作创新网络。
图1 创新优势与合作创新网络形成之间的关系
式(1对L求导,可以得到企业之间形成合作创新网络后获益水平,即获得创新优势的大小,最大化的一阶条件为:
E c i (L=
F c i (L (2
由此可见,在企业形成合作创新网络后所形成的边际聚集创新能力等于企业形成合作创新网络后的边际“拥挤损失”。获益水平越高,形成合作创新网络的动力越大;获益水平越低,形成合作创新网络的动力越小;当获益水平创新能力损益状况为负值时,企业则不会形成合作创新网络。集群内企业出现负的剩余时,因为存在若干费用,短期内不会退出合作创新网络,但长期内就将退出这个合作创新网络【4】。
3、产业集群内合作创新网络形成的约束条件分析
一个集群的可持续发展,不仅需要集群内企业个体能得到创新优势,而且这个集群整体本身也同样需要获得创新优势。依据这两条原则,结合模型上述可以得到两种不同的约束条件,集群合作创新网络约束条件和企业约束条件【5】。
1、集群合作创新网络约束条件
在未形成产业集群合作创新网络之前,每个企业都只有单独的创新能力,而没有聚集创新能力。设i 企业未加入集群前的创新能力为E i ,所有n 个企业在未形成产业集群合作创新网络前的创新能力总和E n 则为各自创新能力的简单叠加,有
n E =∑E i (3
如果这n 个企业通过地理位置的相互靠近或集中,形成了一个集群水平为L 的合作创新网络集群c ,其所产生的“创新聚集效应”为σ,集群的创新能力为E c ,有
c E =σn E =σ∑E i (4
这时的集群创新优势S 应该为集群的创新能力E c 与该n 个企业未形成产业集群合作创新网络前的创新能力总和E n 之差,即
S= c E - n E =σ∑E i -∑E i =(σ-1 ∑E i (5
要使集群合作创新网络能够带来更大群体利益,其必要条件是不能因合作创新网络而产生企业总体创新能力损失,满足S>0,代入式(5得:
(σ-1 ∑E i >0
即有:σ>1 (6
可见,σ>1即为集群合作创新网络约束条件。
2、企业约束条件
(1集聚创新能力
首先本文分析企业在集群合作创新网络中的聚集创新能力[6]。它不仅与集群合作创新网络的创新能力有关,也与这个企业在集群合作创新网络中的地位有关,也就是企业在集群中的分配额度。
E c i (L= c E i ω (7
i ω为i 企业在集群水平为L 的合作创新网络集群c 中创新能力的分配额度,∑i
ω=1而企业的分配额度i ω与该企业创新能力在集群合作创新网络中的比重应该一致,但由于各个企业的优势重要程度不同,例如某些企业的创新能力虽然弱,但它的创新点在整个产业链中却非常重要,所以企业的分配额度i ω还与该企业的“额外”谈判筹码因子i ρ (i ρ〉0有关。
i ω= E i / n E ⨯i ρ (8
把式(4和式(8,代入式(7,整理得
E c i (L= σi ρ E i (9
(2创新能力损失
其次,再分析企业在集群合作创新网络中的创新能力损失。它主要与以下几个因素有关:
a.土地价格上涨率P ,集群合作创新网络水平越高,土地价格上涨率越大;
b.是劳动力价格上涨率q ,集群水平越高,劳动力价格上涨率越大;
c.集群合作创新网络区域的优惠政策强度I(I<1,优惠政策强度I 越大,企业的创新能力E i 越大,企业得到的补偿越多,创新能力损失越小;
d.创新能力损失转换系数α,这取决于企业的性质、集群的环境与集群的内部结构,如技术型企业比生产型企业的土地价格敏感性小,而对劳动力价格的敏感性大。
(3企业约束条件
综合以上几个因素,我们可以得到:
F c i (L= Pq (1-I E i α (10
将式(9、式(10代入式(1得
S i =E c i (L-F c i (L- E i =σi ρE i - Pq (1-I E i α - E i (11
由于企业选择加入集群合作创新网络的必要条件为S i >0,因此
σi ρ>Pq (1-I α+1 (12
由于P ,q ,α,(1-I均大于0,所以恒有