基于SD模型的產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新與溢出政策分析

楊皎平，紀(jì)成君，鄭 毅

（遼寧工程技術(shù)大學(xué) 工商管理學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105）

0 引言

在產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)部，知識溢出對合作創(chuàng)新的影響具有正反兩方面的效應(yīng)[1],一方面，知識溢出為合作創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)，文獻[2]認(rèn)為合作創(chuàng)新過程中知識外溢能夠提高社會福利，并且一個產(chǎn)業(yè)的知識外溢程度越大，對企業(yè)創(chuàng)新越有利。另一方面，知識溢出所形成的共享知識的公共產(chǎn)品屬性以及知識溢出的外部性，使得在集群創(chuàng)新中容易形成“搭便車”現(xiàn)象。進而導(dǎo)致集群企業(yè)出現(xiàn)創(chuàng)新惰性，知識溢出的優(yōu)勢變?yōu)榱觿?，產(chǎn)業(yè)集群無法持續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致自稔性風(fēng)險發(fā)生[3]。因此有很多學(xué)者對集群知識溢出的負效應(yīng)及其治理進行了研究。

1 知識溢出對集群創(chuàng)新的影響

1.1 知識創(chuàng)新&知識溢出的SD模型

為了建立SD模型，做如下簡單的假設(shè)：

⑴集群中某個創(chuàng)新型企業(yè)進行知識創(chuàng)新的唯一動機就是獲得超額利潤 (或壟斷利潤)[5]，通過創(chuàng)新成果可以改進質(zhì)量，節(jié)約成本或者增加品種[12]等，因而增加壟斷收益，同時利益的增加又促進了創(chuàng)新的投入，進而增加了創(chuàng)新成果，因而構(gòu)成一個正反饋回落：創(chuàng)新知識—壟斷利潤—創(chuàng)新投入—創(chuàng)新知識。

⑵知識創(chuàng)新增加了知識位勢[13]，知識位勢的增加促進了溢出速度，進而增加了模仿型企業(yè)的知識和收益，因此減少了創(chuàng)新型企業(yè)的壟斷利潤，從而減少了創(chuàng)新知識，這構(gòu)成了一個負反饋回路：創(chuàng)新知識—知識位—溢出速度—模仿企業(yè)利潤—壟斷利潤—創(chuàng)新知識。該回路正好說明了知識溢出的負效應(yīng)。

⑶知識溢出存在正效應(yīng)，知識溢出增加了集群知識的積累，具有規(guī)模經(jīng)濟、范圍經(jīng)濟與聯(lián)結(jié)經(jīng)濟[14]，因而增加了每個企業(yè)的收益率。另外，隨著集群知識的積累，由于企業(yè)的學(xué)習(xí)能力增強進而增加了溢出速度。

為此，可以建立如圖1所示的因果關(guān)系圖來表示集群中的創(chuàng)新和溢出行為。圖1中，集群創(chuàng)新環(huán)境表示集群的客觀信息環(huán)境對溢出的影響。

根據(jù)系統(tǒng)因果圖，參考系統(tǒng)流圖的符號，建立系統(tǒng)動態(tài)流圖如圖2所示，其中主要函數(shù)關(guān)系為：

這一方面表示創(chuàng)新收益不僅取決與企業(yè)自身知識還取決與集群的知識環(huán)境；另一方面表示當(dāng)集群知識不變的情況下，創(chuàng)新知識對創(chuàng)新收益的邊際效應(yīng)遞減特性[15]。這樣的設(shè)定是符合現(xiàn)實情況的，另外模仿收益的設(shè)定也與此類似。

②溢出速度=h×知識位勢×模仿容易程度×集群共享知識。

圖1 集群創(chuàng)新與知識溢出的因果關(guān)系圖

圖2 集群創(chuàng)新與知識溢出的系統(tǒng)流圖

圖3 創(chuàng)新、溢出和集群知識積累的演化圖

圖4 不同溢出率下的創(chuàng)新速度演化

圖5 不同溢出率下的集群共享知識演化

這樣的設(shè)定符合擴散規(guī)律：開始時雖然知識位勢高，但集群共享知識少，因而緩慢擴散，隨著集群共享知識的增加，擴散迅速增加，最后雖然集群知識積累很多，但是知識位勢下降，故而擴散緩慢。

③壟斷收益=創(chuàng)新收益—模仿收益

④創(chuàng)新投入=λ×壟斷利潤

⑤集群知識=DELAY1I(模仿性知識,τ,int)

創(chuàng)新知識被模仿后一段時間后才能轉(zhuǎn)換為集群知識，因此采用延遲函數(shù)表示集群知識與模仿性知識間的關(guān)系。

1.2 知識溢出對集群創(chuàng)新的影響分析

從圖1和圖2可以看出，該模型的控制變量為“集群環(huán)境”，集群環(huán)境決定了集群內(nèi)企業(yè)間知識溢出的容易程度，因此下面分析不同的溢出程度（溢出率）對集群創(chuàng)新行為的分析。

通過模擬發(fā)現(xiàn)（如圖3所示）集群共享知識呈“S曲線”演化，創(chuàng)新速度和溢出速度呈“倒鐘型”演化。

特別的，當(dāng)溢出率分別取 1，0.75，0.5，0.25，從圖 4、圖 5可看出，隨著溢出率的不同，創(chuàng)新速度，集群共享知識的演化軌跡呈現(xiàn)不同變化。容易發(fā)現(xiàn)隨著溢出率的增加，創(chuàng)新速度相應(yīng)隨著下降；另外雖然在短期內(nèi)集群共享知識增加較快，但是長期來說卻趨于減慢，而隨著溢出率的減少，雖然在短期內(nèi)集群共享知識增長較慢，但長期增加卻較快，但是由于知識的溢出，最終都導(dǎo)致了創(chuàng)新速度趨于零，集群知識趨于穩(wěn)定。

這充分說明，如果不對集群的創(chuàng)新行為進行激勵，由于在集群環(huán)境中知識溢出相對容易的多，雖然短期之內(nèi)增加了集群的共享知識，使得集群的競爭優(yōu)勢得以表現(xiàn)，即溢出表現(xiàn)出一定的正效應(yīng)。但正是這種高溢出率使得集群創(chuàng)新往往比較短命，從長期來看卻導(dǎo)致集群共有知識的不足，也就是集群內(nèi)的知識高溢出率存在所謂的自稔性風(fēng)險。

2 集群創(chuàng)新政策的分析與對比

2.1 集群創(chuàng)新政策

在產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)部，由于知識溢出非常容易，從而導(dǎo)致知識創(chuàng)新具有很強的外部性，只有通過一定的機制安排將外部性內(nèi)部化才能克服產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)的創(chuàng)新惰性?，F(xiàn)實當(dāng)中往往有如下幾類機制或政策。

⑴技術(shù)秘密的保護，即以商業(yè)秘密的形式確定創(chuàng)新投資者的創(chuàng)新技術(shù)私有權(quán)。這種策略的作用機理就在于主觀降低知識溢出率，如葉建亮（2001）認(rèn)為在集群創(chuàng)新環(huán)境中存在一個最優(yōu)的知識溢出水平，使得加入集群組織的企業(yè)產(chǎn)出最大化，且該知識溢出水平與集群組織規(guī)模和產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模無關(guān)，只與產(chǎn)業(yè)的技術(shù)特性和知識特征以及企業(yè)自身對知識的吸收處理能力相關(guān)[16]。

⑵知識創(chuàng)新公共投資方式，即由政府以及私人基金組織進行科技知識創(chuàng)新投資，投資產(chǎn)生的創(chuàng)新知識由全社會共同分享，這種方式將知識創(chuàng)新的外部性內(nèi)在化與社會集體行為之中，目前世界各國對重大經(jīng)濟價值的科技項目進行積極的投資和管理就屬于這種情況。

⑶專利許可的市場交易機制，在專利制度下，非創(chuàng)新者（模仿型企業(yè)）通過與專利人（創(chuàng)新型企業(yè)）的市場交易，以許可合同的方式獲得專利使用權(quán)，分享創(chuàng)新型知識。專利許可權(quán)交易即提高了專利人的創(chuàng)新動機，又促進了知識溢出的順利進行，可以充分發(fā)揮集群創(chuàng)新的優(yōu)勢。

下面分別討論這三種機制對集群創(chuàng)新的作用效果，這三種機制實際上是三大類措施，為了簡單起見，分別討論純粹的知識保護，政府科技孵化，知識交易這三種途徑。其中純粹的知識保護對應(yīng)于技術(shù)秘密的保護，在這里為政府主觀降低知識溢出率，科技孵化對應(yīng)于創(chuàng)新知識的公共投資，即政府通過向集群企業(yè)征稅，并用于創(chuàng)新投資，而知識交易則對應(yīng)于專利許可的市場交易機制。

2.2 創(chuàng)新政策對比分析

在不同的創(chuàng)新政策（知識保護，科技孵化，知識交易）下的系統(tǒng)流圖分別如圖6、圖7和圖8所示。為了對三種政策進行綜合分析，在流圖中增加了集群稅后利潤的水平變量。

圖6 知識保護與集群創(chuàng)新系統(tǒng)流圖

圖7 科技孵化與集群創(chuàng)新系統(tǒng)流圖

圖8 知識交易與集群創(chuàng)新系統(tǒng)流圖

在圖6中，溢出率=集群環(huán)境×知識保護，即隨著知識保護力度的增加，溢出率減少，進而溢出速度降低。在圖7中通過對集群所有企業(yè)征收一定的稅收，同時將這些稅收作為科技孵化投入，擁有加快創(chuàng)新速度，即創(chuàng)新速度=α×企業(yè)創(chuàng)新投入+β×科技孵化投入。在圖8中通過創(chuàng)新知識交易市場，將創(chuàng)新知識在創(chuàng)新型企業(yè)和模仿型企業(yè)之間交易，將模仿收益的ρ 倍（0＜ρ＜1）作對創(chuàng)新企業(yè)的轉(zhuǎn)移支付。 即知識交易額=ρ×k×；創(chuàng)新收益=k×+知識交易額；模仿收益=（1-ρ）×k×

下面分析對比這3種政策對創(chuàng)新速度、集群共享知識、集群利潤這三個指標(biāo)的影響，如圖9、圖10和圖11所示。

從圖9和圖10可以看出，當(dāng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)稅率與轉(zhuǎn)移支付率，在創(chuàng)新速度和集群共享知識這兩個指標(biāo)上，科技孵化政策與知識交易具有相同的效果。而嚴(yán)格的知識保護（溢出極其?。╇m然在短期內(nèi)加快了創(chuàng)新速度，但是由于集群的共享知識嚴(yán)重不足，使得集群內(nèi)每個企業(yè)的收益率增長緩慢，最終在長期內(nèi)由于投入不足而導(dǎo)致創(chuàng)新速度逐漸變慢。另外對集群共享知識來說，在短期內(nèi)嚴(yán)格的知識保護不如高溢出有效，在長期不如科技孵化與知識交易有效。

從圖11可以看出，對于整個集群的利潤來說，也可以發(fā)現(xiàn)，知識保護沒有科技孵化與知識交易有效。

另外還可以發(fā)現(xiàn)，在保證創(chuàng)新速度相同的前提下，知識交易相對與科技孵化來說帶來更大的集群福利。這很容易得出當(dāng)滿足集群福利相同的前提下，在創(chuàng)新速度方面知識交易比科技孵化更加迅速。這是因為在本模型中筆者設(shè)定α＞β，這樣的設(shè)定在現(xiàn)實中往往是成立的，即企業(yè)處于自身利益的角度從事創(chuàng)新的速度要大于政府從集群整體角度從事創(chuàng)新的速度。由于科技孵化并沒有增加創(chuàng)新企業(yè)的壟斷利潤，特別在高知識溢出的集群環(huán)境中，最終必然導(dǎo)致壟斷利潤接近于零，從而企業(yè)不再進行重新投入，集群的創(chuàng)新完全依靠政府的科技孵化。而知識的交易通過轉(zhuǎn)移支付增加了創(chuàng)新企業(yè)的壟斷利潤，使得創(chuàng)新企業(yè)更加有激勵去進行創(chuàng)新投入。當(dāng)企業(yè)的創(chuàng)新效率α大于科技孵化的創(chuàng)新效率β時，必然表現(xiàn)為科技孵化不如知識交易更有效。

通過以上的分析可以看出，對集群內(nèi)部存在的創(chuàng)新惰性，不能單純依靠限制知識溢出或者知識保護來解決。集群內(nèi)部的知識溢出有正反兩個效應(yīng)，一個好的政策應(yīng)該是趨利避害的，而上面提及的科技孵化與知識交易機制正好可以起到這種作用。

圖9 三種政策對創(chuàng)新速度的影響

圖10 三種政策對集群共享知識的影響

圖11 三種政策對集群共享知識的影響

3 集群創(chuàng)新管理的啟示

知識是一種非排他的公共產(chǎn)品，應(yīng)充分、合理地開發(fā)和利用，雖然在集群內(nèi)部知識溢出具有正反兩方面效應(yīng)，但是解決的途徑不應(yīng)該是抑制溢出，而在于構(gòu)建一套切實可行的補償機制，使得創(chuàng)新者的溢出能夠得到相應(yīng)的補償，以維持創(chuàng)新者和產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)部持續(xù)的創(chuàng)新動力。當(dāng)然構(gòu)建補償機制是有一定難度的，如需要對知識溢出進行度量，對補償方式和補償標(biāo)準(zhǔn)進行確定。這為集群創(chuàng)新管理提供了一個發(fā)展思路。

筆者認(rèn)為在集群知識溢出和知識創(chuàng)新管理中，需要市場和政府兩只手來使集群發(fā)展實現(xiàn)帕累托最優(yōu)，使知識創(chuàng)新與知識溢出螺旋式推進[17]。但在集群發(fā)展周期中的不同階段，市場和政府作用的側(cè)重點是不同的，并且作用的力度也是不同的。

⑴在產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展初期，需要政府的積極引導(dǎo)，雖然純粹的知識產(chǎn)權(quán)保護可能具有雙刃劍的作用，但是在有效的政策補償和知識交易市場機制建立之前，一定程度的知識溢出控制也不失為一種權(quán)宜之計，但是不能作為長效機制。

⑵隨著產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展，政府需要尋找一套知識溢出補償和知識創(chuàng)新激勵的機制體系，如可以借鑒西方國家鼓勵企業(yè)創(chuàng)新的經(jīng)驗，實施諸如財政刺激政策、金融支持政策、專利保護政策、政府采購政策甚至法律政策。這些政策在一定程度上都具有轉(zhuǎn)移支付的性質(zhì)，實際上20世紀(jì)初經(jīng)濟學(xué)家就提出了著名的修正性“稅收——津貼”原則，這種原則應(yīng)用在集群創(chuàng)新中就是對溢出接收方進行征稅對創(chuàng)新方進行補貼。

⑶當(dāng)產(chǎn)業(yè)集群進一步發(fā)展，政府實施的政策機制可能需要高昂的成本，特別的由于公共投資創(chuàng)新可能導(dǎo)致“供求脫節(jié)”或者“主體虛位”而使得創(chuàng)新效率底下，如戚聿東教授就認(rèn)為自主創(chuàng)新主體不是政府[18],此時就需要從市場層面完善創(chuàng)新激勵機制，需要集群中各個主體的共同努力，建立推動創(chuàng)新成果交易的市場機制，通過市場交易使得創(chuàng)新企業(yè)獲得創(chuàng)新的理想收益，進而激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新。在這其中，一是要建立健全鼓勵創(chuàng)新成果交易的系列制度，包括建立和完善技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易市場、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成果展示交易市場、完善技術(shù)交易中介服務(wù)等直接促進創(chuàng)新產(chǎn)品市場交易的制度規(guī)定，以及人才流動、資金融通等促進創(chuàng)新要素有效組合的交易制度；二是建立健全規(guī)范技術(shù)成果交易秩序的系列制度，以降低創(chuàng)新主體參與市場交易的交易成本。

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