技术变革和产品研发.ppt

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产业组织理论产业组织理论唐要家唐要家第第14章章技术创新与研发技术创新与研发创造性破坏技术进步市场结构、企业规模与技术创新企业规模的影响实证案例专利体制经济学专利、知识产权和法律14.1熊彼特和“创造性破坏”创造性破坏（creativedestruction）创造性破坏的理论引起了下面的问题：

技术变革对长期发展有多重要？

多数技术变革是最先由大规模垄断企业开始的吗？

垄断企业是否是动态效率最理想的市场结构？

成功的大型垄断企业是否不可避免的拥有越来越多的资本份额？

索洛（RobertSolow）在一篇文章中研究了技术变革对长期发展的重要性，他研究发现1909-1949年间非农村劳动力产出增加105%，其中87.5%的增加来自技术变革，而只有12.5%的增加来自劳动力的增加。

根据索洛的发现，很难质疑熊彼特的一个主要观点：

技术变革促进经济发展。

14.2技术变革许多技术变革始于旨在获得知识的基础研究（basicresearch）,相对的，应用研究（appliedresearch）是旨在用于商业目的的研究，但基础研究和应用研究的界线经常是模糊的。

成功的应用研究导致发明（invention）,在创造阶段会形成许多初步想法，下一阶段是创新（innovation）,这是应用创造生产新产品的阶段，最后是扩散（diffusion）阶段，创新后的产品被普及。

私人企业首先致力于技术变革的这三个阶段，大多数基础研究是由学院或非营利机构和政府完成的。

14.3市场结构、企业规模和技术进步的关系熊彼特认为从动态的角度，垄断市场优于完全竞争市场，这个理论使得经济学家们不得不重新检验理论和实证。

阿罗（Arrow）发展的模型。

假设两个市场有同样的需求P=100-Q，行业1是垄断的，行业2是完全竞争的。

起初MC=AC=30，利润最大化时垄断企业Q=35且P=65，利润为：

利润=Q（P-AC）=35*（65-30）=1225假设垄断企业创新使成本下降，MC由30下降到20，垄断企业新利润为：

新利润=Q（P-AC）=40*（60-20）=1600利润上升了375美元。

而且图14-1显示消费者剩余也增加，因为P下降到60且Q上升到40。

价格10065603020MC=AC=30MC=AC=20需求曲线3540MR100产量图14-1垄断企业成本下降图14-2分析了完全竞争市场中创新带来的成本下降。

最初MC=AC=30，完全竞争企业Q=70且P=30，完全竞争企业的利润为零。

假设一家企业创新后成本下降，MC由30下降到20，在完全竞争市场内，如果企业试图以大于30美元的价格出售商品将不会售出任何产品。

所以企业的最优选择是收取每单位10美元的专利特许使用费，行业MC保持在30美元。

专利持有者的专利收入为700美元，需要注意的是消费者剩余不变，因为产品价格不变。

完全竞争企业新带来的利润增加是垄断企业的两倍，因此完全竞争企业对于创新有更大的动力。

阿罗的结论与熊彼特的观点是相反的。

什么原因导致阿罗的结论出现呢?

因为垄断企业的产量远远小于完全竞争行业的产量。

（图14-1中产量40相较于图14-2中的产量70）价格10030MC=AC=3020MC=AC=207080100产量图14-2完全竞争行业的成本下降专收利入专收利入14.3.1寡头垄断的影响能力动力完全垄断低，利润=0中等水平寡头垄断中等高垄断高，利润0低于中等表14-1对研究与开发的动力与能力熊彼特发展了一个关于技术进步率和市场结构的模型.。

我们认为时间成本与新的技术进步相联系，研究成本的当前成本为：

其中，代表研究的当前成本，代表在i期的成本，r代表企业的贴现率。

如果企业希望技术进步很快，那么早起成本如C1，C2将非常大，因为快速的技术进步需要多种实验路径的实践，快速的技术进步还要求在现阶段还未达到完美前就进入下一阶段的研究，这就进一步加大了成本。

研究与开发时间越短，Cpv越大。

图14-3表示了任何时间点的当前成本。

这条曲线向下倾斜，表示随着时间的增加研究的当前成本是下降的。

价格CpvBpvTo时间注：

创新的成本的现值被描述成曲线Cpv，随着创新的进行，成本下降。

创新的收益的现值被描述成曲线Bpv，随着创新的进行，收益在下降。

创新发展的最优时间是在，边际收益（总收益曲线的斜率）等于边际成本（总成本曲线的斜率）即To时。

企业技术进步的收益是：

其中，Bpv代表研究开发的当前收益，Bi代表第i阶段研究收益，r代表企业的贴现率。

技术进步的迅速增长导致高的当前收益是有许多原因的。

第一，如果产品没有及时推出，将使收益大打折扣，产品的及时推出才能使企业获得最大的收益；第二，研究开发的落后降低了革新者的先行优势。

研究开发的延迟将增加其他企业生产相似替代产品的可能性，它将使企业新产品的需求下降。

市场结构是怎样影响该模型的呢？

我们可以假设成本函数是不依赖于市场结构的，因为成本函数主要是知识和投入的函数，但是收益函数是随市场结构变化的。

图14-4表示了三条不同的收益曲线，Bm曲线代表垄断市场的当前收益，是图中最高、最平坦的曲线。

Bc代表完全竞争企业的当前收益曲线，Bc是最低的曲线。

Bol代表寡头垄断企业的当前收益，它位于其他两条曲线之间。

价格BmCpvBolTolTm时间注；创新的成本的现值被描述成曲线Cpv。

3种市场结构的创新的收益的现值分别被描述成，垄断市场Bm、寡头垄断市场Bol、完全竞争市场Bc。

垄断市场的创新发展的最优时间Tm比寡头垄断市场的时间Tol要晚。

完全竞争市场的总成本总是比总收益要高，所以完全竞争市场没有创新。

价格BmCpvBcBolTm时间图14-5高成本导致只有垄断企业创新的情况价格BmBcCpvBolTcTolTm时间图14-6低成本导致完全竞争企业创新的情况图14-4说明了完全竞争企业不会采取创新措施，因为它的当前收益总是小于当前成本，垄断企业的创新时间为Tm，寡头垄断企业为Tol。

寡头垄断企业的技术进步率最大。

当然也有可能因为成本过高而阻止寡头垄断企业的创新。

图14-5表明了只有垄断企业有创新的情况，也有可能因为成本过低而使完全竞争企业也进行创新，如图14-熊彼特的分析说明在较大范围的成本和收益情况下，寡头垄断企业的技术进步率最大。

14.3.2作为后发创新者的统治企业假设一个行业中有一个统治企业和一个小企业。

图14-7中收益曲线Bd是统治企业的收益曲线，曲线Bs是小企业的收益曲线。

哪个企业首先开始创新呢？

在两家企业都没有创新时，小企业的最优创新时间是Ts，统治企业的最优创新时间是Td，所以小企业一旦开始创新，统治企业的收益函数下降到Bd，所以统治企业的最优创新时间加速到Td。

所以说，一旦小企业开始创新，统治企业就有强烈的动力去革新产品来保证其市场份额。

在这种后发事例中，小企业首先创新，但统治企业会迅速回应，因此限制了小企业的进攻。

这种后发创新（fast-secondinnovators）的事例是很常见的。

价格Bd小企业未创新Bd小企业创新后BsCpvTsTdTd时间图14-7作为后发创新者的统治企业14.3.3博弈理论的贡献在些勒模型中很重要的快速模仿对创新率的影响，可以通过应用简单的博弈论模型而被描绘出来。

假设双寡头企业有固定的规模收益（LRAC线水平）并且为伯川德定价，创新企业的研究与开发成本1，而该创新被模仿的成本为0，所以如果GSK首先创新，Merck将马上模仿且还有成本节约，此外，伯川德竞争常常使价格降到边际成本和平均成本表之下。

表14-2表示了收益矩阵，如果GSK是创新者，Merck是模仿者，那么GSK的成本是研究与开发的支出而利润为-1，Merck是创新者时情况是对称的。

如果两家企业都是创新者，那么利润均为-1.这个博弈的最优解为：

两家企业均模仿而不创新。

模仿和伯川德消除了创新。

Merck的行为创新模仿GSK的行为创新-1-1-10模仿0-10-1表14-2伯川德定价下的收益矩阵现在假设市场不是伯川德定价，而是GSK和Merck串通采取共同的利润最大化价格，此时如果创新成本为1而模仿成本为0，新的收益矩阵如表14-3所示。

如果两家企业均创新，每家的利润为2；如果一家创新，另一家模仿，创新者利润为2，模仿者利润为3，模仿者因为成本节约而获得较高利润；如果两家企业均模仿，每家企业的利润均为1。

这个博弈存在两个纳什均衡（创新，模仿）和（模仿，创新）和一个混合策略均衡是每家企业一半时间创新，一半时间模仿，回想第七章可以知道任何一家企业采取最优混合策略时，它的对手无论选择什么策略均获得相同的利润。

表14-3收益矩阵可知，如果GSK选择一半时间创新一半时间模仿的最优混合策略，无论Merck的策略如何利润增为2。

Merck的行为创新模仿创新2321GSK的行为模仿3221表14-3串通价格下的创新博弈混合策略均衡的问题是它导致一半时间内无效率。

每家企业都是一半时间模仿，有25%的可能性是（模仿，模仿），25%的可能性是（创新，创新）。

（模仿，模仿）导致没有技术进步，而（创新，创新）导致总的创新成本2，但当选择为（创新，模仿）或（模仿，创新）时社会创新的成本只有1。

为了避免表14-3中（模仿，模仿）的情况出现，政府可以给创新者颁发独占许可证或专利权。

14.3.4专利制度的理论影响专利可能解决表14-3收益矩阵中创新-模仿博弈问题。

专利制度增加了研究与开发的动力。

理想情况下，专利制度将导致研究与开发达到最优数量与速度。

但是对专利竞赛（patentrace）的理论研究证明专利并不能导致研究与开发达到最优水平，下面我们用一个简单的专利竞争模型去分析这个问题。

这个模型依赖于严格的假设，基于更接近现实的假设的模型导致混合策略均衡将在附录中提到。

两种方法均得到相同结论。

图14-8用另一种方式展示了这种平衡。

图14-8中，研究与开发支出越大，开发时间越短。

创新时间T（X）T（X）支出X图14-8创新时间和研究与开发支出的关系当前收益Bpv（X）=XbBpv（X）aXXe支出X图14-9研究与开发收益与支出的关系图14-9中，创新的总收益Bpv是研究支出的函数而不是研究时间的函数，因此Bpv是X的增函数。

研究与开发支出越大，研究时间T（X）将越短，因此总收益Bpv就越大。

Bpv是X的增函数，但它以下降的速率增加，因为任何创新都有总收益的极限。

为了使社会剩余最大化，Bpv（X）-X要最大化，而要使Bpv（X）-X最大化，边际收益需等于边际成本或MB=Bpv（X）=X=MC。

两边同除X得：

Bpv（X）X=1上式说明利润最大化要求总收益曲线的斜率要等于1，位于图14-9中的a点，因此社会最优研究与开发支出为X。

这个模型说明每家企业的期望利润为零，创新带来的潜在剩余对社会而言是有损失的，因为投标胜利者从社会的角度而言花费了过多在研究和研发上，创新时间的加速不能抵消研发花费的额外支出。

在图14-9的分析中，我们将假设简化为企业对研究与开发竞标且只有竞标胜利者进行研究与开发投入，而更加接近现实的假设是所有企业都可以投入研究与开发，但只有一家企业获得专利权，这个模型将在附录中出现。

图14-9中模型和附录中模型说明专利竞赛导致：

（1）企业对研究与开发的支出超过社会最优量；

（2）从社会角度看技术进步率过快；（3）研究与开发相关的潜在利润因竞争而消失。

因此，专利制度并不能使研究与开发达到社会最优量。

14.4企业规模的影响熊彼特认为大企业导致创造性破坏，而加尔布雷思在20世纪50年代扩展了熊彼特的理论，他认为大型企业是现代技术进步后的主要力量。

熊彼特和加尔布雷思都认为大型企业与技术飞跃几乎是绝缘的，但是后来的理论认为企业规模和技术进步的关系的复杂程度超过熊彼特和加尔布雷思的猜测。

第一，大型企业比小企业有更好的资源进行研发，只有大型企业可以建立大型研发实验室。

第二，规模经济和研发是相联系的，大企业可购买高度专业