产业特性、市场结构与产业创新分析——基于固定成本的古诺创新模型，本文主要内容关键词为：产业论文,模型论文,特性论文,成本论文,结构论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[中图分类号]F062.9 [文献标识码]A [文章编号]1000-114X(2010)03-0005-07
受世界范围内金融危机的影响，从2008年下半年起，我国主要支柱产业包括钢铁、汽车、机械装备、纺织和其他轻工业等都出现了国外需求急剧减少、产品库存成本上升、企业经营环境恶化和农民工二次返乡等问题，暴露了我国制造业产业技术结构底端化、集中度低、重复建设严重、缺乏核心技术等结构性特征。2009年1月起，国务院先后审议并原则通过包括汽车、钢铁、纺织、装备制造、船舶、电子信息、石化、轻工业、有色金属和物流业十个产业的调整振兴规划①，规划对制造业都提出了加快技术改造，鼓励自主创新的要求，并且，对汽车、钢铁、装备和纺织产业提出了通过兼并重组淘汰落后产能，提高产业集中度的目标。从经济学角度看，兼并重组、扩大企业生产规模在静态分析中可以获得规模经济和市场势力，提高利润率，但是无论从理论上还是从各国近几十年的实践经验看，不断的技术创新才是中长期企业获得动态持续竞争力与国家经济持续增长的核心手段。需要讨论的是，在以技术创新为背景的动态增长过程中，提高产业集中度、扩大企业规模一定是有效率的吗？产业集中度对企业技术创新的激励效果在所有的产业中都是正相关吗？这种相关关系是否受到产业特性的影响？
一、产业组织与技术创新理论综述
关于哪一种市场集中度和企业市场势力或企业规模更有利于技术创新，创新理论的开拓者熊彼特(Schumpter)就提出过两种观点。1934年提出最常见的创新主体是新企业：“新组合通常来说是体现在新企业中的，这些新企业一般也不是脱胎于旧企业，而是在旧企业旁边开始生产的。……一般来说，建造铁路的，并不是公共马车的所有者”②。但是，1942年，熊彼特又提出，大企业才是技术创新的主要力量：“一旦我们深入到具体细节探究每个进步最令人瞩目的项目时，我们遵循的足迹没有把我们引领到自由竞争的企业门前，而是把我们带到了大企业的门前。也许大企业在创造生活标准方面(而不是降低它)真的起到了更大的作用③。这是因为大企业内部有实力筹措研发资金，可能组织有效的一定规模的研究活动，才能担负起极其复杂的现代工业产品和工艺的开发。并且不论事前还是事后，大企业的市场支配力都促进了技术创新。学者们普遍将熊彼特的第二个观点称为熊彼特假说。熊彼特的说法引起了学术界对产业组织和市场力量与技术创新关系的广泛讨论，至今指导着经济学家们探讨研究、开发和创新行为的分析过程。
阿罗(Arrow，1962)研究了现存市场垄断者与潜在进入者创新的研发动机，比较发现：假设具有与垄断企业相同的创新能力，潜在进入者比市场垄断者有更多的创新动机④。因为事前具有寡占性时，已经有了垄断利润，创新后的利润增加量很少，研发动机不强。而趋近于零利润的完全竞争厂商却有很强的研发动机。阿罗的观点与熊彼特早期观点一致，但与熊彼特假说相反。为了在理论上通解两种观点，有经济学家将企业的技术创新激励分为三方面：第一，沉没成本效应。即原有企业实施动态的创新行为，可能使已经投入的固定成本无法回收；第二，替代效应。对已经居垄断地位的垄断企业，新进入者为获得产业垄断地位进行技术创新的激励更充足；第三，效率效应“由于竞争减少了行业利润，现有企业进入阻绝的激励比新进入者实施进入的激励更大一些”⑤。即现在的垄断者如果不创新会失去垄断，而新进入者如果创新成功，(最多)会成为两家垄断者之一。
熊彼特假说、阿罗的观点以及其它学者的理论都说明，无论是竞争性结构还是寡占性结构，通过技术创新获得利润的动机都是强烈的。为此学者们也开始从实证研究寻找不同类型市场结构对企业技术创新的影响的经验性结论。但是在企业规模与市场支配力与技术创新的关系上，国内外研究得出了不一致的结论。如：曼斯菲尔德(Mansfeild，1962、1968)的实证研究否定了熊彼特假说⑥。施雷尔(Scherer，1965；)、卡吾斯(Caves)等在研究中，得出了这样的结论：R&D占销售收入的比例与企业规模变化的关系呈倒U型。菲利浦斯(Philips，1966、1971)的研究发现：“研究开发→市场结构集中化”存在因果关系⑦。
既然实证研究没有确定性的支持某种观点，学术界试图从市场组织结构以外的领域寻找影响创新的因素。施摩克勒(Schmookler，1966)指出，需求是技术创新的重要拉动力量⑧；斯宾塞(Spence，1984)从理论上证明如果技术创新不易被模仿，可专用性提高会增加研发投资⑨。此外，奈尔森和温特(Nelson and Winter)根据进化论模型证明，由于技术机会的丰富性高低，R&D的预期的不确定性以及模仿的难易程度等因素的差异，市场结构与创新的关系也会变化⑩。我国学者范红忠(2007年)也提出了一国市场需求规模对一国技术创新的宏微观环境有着决定性影响，市场规模越大，技术创新效率越高(11)。
介于上述研究的争论，克里斯·弗里曼与罗克·苏特(Chris Freeman and Luc Soete)等根据英国1945-1983年的调查数据进行分产业研究，结果发现：在航空航天、汽车、染料、药品、水泥、机械、玻璃、铝、合成橡胶和造船等资本密集行业中，小企业的创新占行业创新的l％；而在仪器、电子、地毯、纺织、造纸、皮革、制鞋、家具及建筑等劳动密集型产业中，小企业的创新占17％。特别是机械、电子和仪器，小企业创新占60～70％，超过他们的产值占行业总产值的比重(12)。显然企业规模与创新的关系在不同的产业变化规律是不同的，可能与产品研发与生产过程的复杂性相关。即企业规模与创新的关系受到企业固定成本大小、要素密集型等产业特性的影响。但是克里斯等的研究也只有实证性，没有将这一结果理论化，这一观点就难具有普遍意义。
本文借助古诺竞争模型，用固定成本的大小反映产业要素密集特征，构造了一个以节约生产成本为创新标志的二阶段博弈模型。以NASH均衡为分析工具，研究固定成本的变化对生产者利润、社会总福利的影响，试图在创新行为背景下解释产业特性与市场结构的关系，理论化克里斯·弗里曼与苏特的观点。
二、研发、固定成本与古诺竞争的模型研究
1.模型建立的条件。假设产业中存在n家企业，每家企业都生产同质产品，且企业固定成本都为F，企业追求利润最大化。根据AJ(d·Aspremont and Jacquemin，1988)模型，研发之前企业i的产品边际成本均为c，
是企业i研发行为导致的边际成本节约额，研发之后企业i的产品边际成本为c-
2.企业创新博弈过程。
设n家企业进行博弈决策，博弈分为三个阶段。第一阶段，n家企业同时进行研发投资；第二阶段，n家企业同时进行创新背景下的古诺产量竞争。第三阶段，政府以社会总福利的变化为规制标准，制定产业规制政策。
3.企业创新博弈的求解过程。
首先，按照Selten的逆向归纳法求出这个博弈的子博弈完美NASH均衡：
在第二阶段，n家企业同时进行古诺产量竞争，企业i的利润函数为：
求解子博弈完美纳什均衡，得各厂商最优节约额：
如图(1)所示，纵坐标为社会福利SW(n)，横坐标为企业数目n。显然社会福利SW(n)在开始阶段会随着n的增大而增大，但是越过特定的关键企业数值n=2后，社会福利SW(n)会下降，企业数目的增加不会大幅度提高研发水平，因为在市场初始阶段，企业数目较少，竞争并不激烈，研发成果专用性效应比较大，这时社会福利SW(n)一般会随着n的增大而增大，随着竞争激烈的程度加剧而上升。但是，若行业发展较为成熟，企业数目继续增加会导致重复建设、固定成本低效率增长，同时研发成本重复发生，在特定的需求下，企业无法收回固定成本和研发成本，导致企业生产低效率，社会福利SW(n)下降。这与施雷尔(Scherer，1965；)、卡吾斯(Caves)等人的研究结果基本相同。
需要说明的是，以上结论是在企业固定成本相同的条件下得出的，不反映不同产业之间的生产特性。如果产业特性不同，F值大小不同，有利于技术创新的最优市场结构也将不同。例如钢铁企业、汽车工业和石油化工等属资本密集型产业，有较大的固定成本，而纺织工业、轻工业等产业固定成本较小市场需求较大，那么不同产业有利于技术创新的最优产业组织结构将会有怎样的变化？
三、产业特性与最优创新组织结构
下面根据产业特性分类讨论。
1.资本密集度和技术密集度都极高的高技术产业。产业特性为研发成本、固定成本趋近于无穷大。即g和F值都很大。见图(2)。
(图2)
(图3)
从图(2)看，企业数目的增加过程，就是社会总福利减少的过程。当市场需求(β-c)一定时，由于固定成本、研发成本巨大，企业在固定的需求条件下进行研发创新、设备改造，无法收回固定成本和研发成本，沉没成本效应高于竞争效应，企业数目的增加只能导致重复研发、重复建设和资源浪费，结果行业内企业生产无效率，从而社会总福利SW(n)下降。现实中，航天工业、核工业政府特定需求就是市场需求，而且高技术要求研发过程投入巨大的科研力量与研发成本，生产过程固定成本巨大，只有当研发成果为独占企业专有时，企业才有创新的动机。因此，对于这一类产业，独占性市场为最优市场结构。近似的如高速铁路、航空母舰等的研制都类似这种市场结构。值得注意的是，如果需求方只有政府一家，企业的研制行为接近于贡献性专用资产研发，资产的专用性将导致高额的交易费用。因此，为降低交易费用往往都是政府直接投资，承担研发、生产。
2.劳动密集型产业。产业特性为固定成本小，研发成本低，即F→0[+]，g＜1，图为(3)：
从图(3)看，当市场需求不变，即(β-c)一定时，只要F→0[+]，企业数目的增加过程就是社会总福利增加的过程。因为固定成本接近于零，研发过程不受沉没成本效应的影响。特别地，技术创新最主要的表现为生产工具和手段的创新，固定成本低，研发成本相应也比较低。即使重复研发、重复建设，所损耗的资源也远低于研发成功所创造的效应。表现为企业数目越多，通过降低成本获得市场份额的动机越强，结果社会总福利越高。这时最优市场结构接近完全竞争市场。例如一般的电子仪器、仪表工业、纺织工业、玩具生产和其他轻工业等。对于这些行业，不应当一刀切地推进兼并重组，而应当鼓励竞争性资本进入，通过提高竞争程度提高创新的积极性和福利水平。
3.资本密集型行业。产业特性为固定成本比较大，研发成本也较高。即F值较大，g值也大的行业，图为(4)：
(图4)
从图(4)看，在技术创新背景下，这类产业在由独占向多寡头市场过渡时，社会福利是增加的。但是，一旦形成多寡头市场结构，随着企业数目增加，社会福利减少。而且，行业中最优市场结构的企业数目与固定成本的大小反向变化。因为，固定成本的存在，产品的复杂性导致研发成本较大，都需要市场需求相对集中于几个企业，才能通过成果的专有性降低沉没成本效应。但是这些行业又是可竞争的，独家垄断就会丧失竞争效应。从纳什均衡的稳定性考虑，若g＞4，以多寡头是最优结构。例如汽车、钢铁、石化等资本密集型产业。从我国目前所处的工业化阶段来看，汽车、钢铁、石化和大型装备制造工业如船舶、石化成套设备等的生产都属于支柱产业，在我国目前人均收入水平条件下，需求弹性也是较大的。根据本文的研究，在技术创新作为新形势下企业常规性的战略行为的背景下，考虑到中国经济转型、培育造就竞争意识、资源地域性特征和市场容量大等因素，这些产业组织结构应当以寡头竞争为最优市场结构。
四、结语
分类分析表明，技术创新与市场势力、企业规模和竞争程度等因素的关系，不是单纯的因果关系，技术创新实际上受到生产过程中技术特性和产业特性等其它因素的影响。本文用固定成本、研发成本的大小反映产业特性，从数理逻辑和经济学上证明了克里斯·弗里曼、罗克·苏特关于技术创新受到产业特性的影响的经验性观点。实际上在现代经济条件下，无论是劳动密集型中小企业，还是大中型资本密集型企业都面临着最为严重的竞争，越是大中型企业投入的R&D费用越高正好说明了这一点。同时也说明，随着社会分工的深化，现代生产体系日益复杂，技术体系也日益成熟，研发新技术、新工艺、新产品所需要的条件更为多样化，为了分摊日益上升的固定费用、研发费用，需要扩大企业规模给予支持，生产过程出现21世纪的再度集中化恰好反应了现代化生产下产业特性对技术创新和企业规模的要求。从我国来看，汽车工业、钢铁工业、石油化工和大型装备制造业等资本密集度较高的产业在生产特性上均属于这一类，实行兼并重组，提高产业集中度是有利于他们技术创新的。但是，对于机械工业、电子工业等兼有资本密集与劳动密集型特征的企业，应当考虑垄断竞争的结构，不宜一刀切地推行兼并重组。而对于纺织工业和轻工业等劳动密集型产业是企业数越多，竞争越充分，创新激励越强。提高产业集中度反而影响创新。因此，在实施产业结构调整与振兴应对危机的过程中，应当分类指导。特别地，对于固定成本极高，研发成本巨大，影响国家安全的高技术产业，应当由政府直接进行研发，以避免市场失灵导致国家关键技术创新供给不足。
注释：
①《十大产业振兴规划》，腾讯财经网(http://finance.qq.com)。
②Schumpter,Joseph A,1934:The Theory of Economic Development.MA:Harvard Universit Press.p.66。
③Schumpter,Joseph A,1943:The Capitalism,Socialism and Democracy,London:Allen & Unwin; New York:Harper & Row,Colophon Edition,1975,p.82。
④Arrow,K.J，(1962a)Economic weifare and the allocation of reources for invention.参见植草益等：《日本的产业组织》(中译本，锁箭译)，北京：经济管理出版社，2000年，第199页。
⑤Jean.Tirole,The Theory of Industrial Organization[M]中译本，北京：中国人民大学出版社，1997年第21～24页。
⑥Mansfield,Entry,Gibrat' sLaw,innovation and the growth of firms',American Ecomomic Review,1962,vol-48.
⑦转引自植草益等：《日本的产业组织》(中译本，锁箭译)，北京：经济管理出版社，2000年，第194页。
⑧Schmookler,1966,"Inventionand Economic Growth,Cambridge,MA,Harvard University Prss.
⑨Spence,A.M,1984,"Cost Reduction,Competition,and Industrial Performanc," Econometrica,52.
⑩Nelson,Richard R & Winter,Sidney G,1974,"Neoclassical vs Evolutionary Theories of Economic Growth:Critique and Prospectus",Ecomomic Journal.
(11)范红忠：《有效需求规模假说、研发投入与国家自主创新能力》，北京：《经济研究》，2007年第3期。
(12)克里斯·弗里曼、罗克·苏特：《工业创新经济学》，北京：北京大学出版社，2004年。