畢　超（陜西師范大學國際商學院，陜西 西安，710119）

消費補貼對新興科技產(chǎn)業(yè)成長影響的仿真分析
——以生物柴油產(chǎn)業(yè)為例

畢超
（陜西師范大學國際商學院，陜西 西安，710119）

本文運用“歷史友好”建模仿真方法，以中國生物柴油產(chǎn)業(yè)為例，構建了新興科技產(chǎn)業(yè)成長的協(xié)同演化模型，并仿真分析了消費補貼時限、補貼時點及補貼強度對產(chǎn)業(yè)成長的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）產(chǎn)業(yè)整體虧損狀態(tài)下，單一的長期消費補貼對產(chǎn)業(yè)成長影響不大，消費補貼政策應與虧損補貼政策搭配使用；（2）只有當新興科技產(chǎn)業(yè)成長恰好處于盈虧臨界點時，單期消費補貼才會有效促進產(chǎn)業(yè)成長；（3）連續(xù)多期的消費補貼有助于加快產(chǎn)業(yè)成長，但是同樣的補貼期數(shù)下，補貼強度的增加短期可能會加快產(chǎn)業(yè)成長，長期卻可能導致產(chǎn)業(yè)衰退。因此，消費補貼政策的制定一定要與具體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實際相結合。

消費補貼，產(chǎn)業(yè)成長，協(xié)同演化，歷史友好，仿真分析

一、引言

大力培育和發(fā)展新興科技產(chǎn)業(yè)，是加快落實創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、構建全球產(chǎn)業(yè)競爭新優(yōu)勢、推動產(chǎn)業(yè)結構轉型升級的重要抓手。然而新興科技產(chǎn)業(yè)的成長通常面臨著市場不成熟、需求規(guī)模小的困境，對此，政府部門通常會采取消費補貼，通過影響消費者預算約束，推動市場需求的擴大，進而促進新興科技產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。如2013年9月，中國政府出臺《關于繼續(xù)開展新能源汽車推廣應用工作的通知》，對每輛新能源汽車按照類型給予3萬到19萬元消費補貼，許多省市乃至區(qū)縣也給予了配套的消費補貼。此外，在太陽能光伏產(chǎn)業(yè)以及節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也實施了消費補貼?，F(xiàn)階段，消費補貼日益成為扶持新興科技產(chǎn)業(yè)成長的重要政策手段。

目前，已有學者注意到了消費補貼對新興科技產(chǎn)業(yè)的影響，有關文獻主要集中于兩方面：一是從總體上研究消費補貼的影響，如肖興志、王伊攀（2013）研究發(fā)現(xiàn)，消費補貼有助于企業(yè)拓展市場份額，但對技術進步的影響是兩可的，一方面有助于傳統(tǒng)技術水平提升，另一方面對新技術的影響不大。汪秋明等（2014）采用上市公司數(shù)據(jù)進行的實證研究發(fā)現(xiàn)，消費補貼能夠促進新能源和新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的企業(yè)研發(fā)投入。熊勇清等（2015）發(fā)現(xiàn)消費補貼與生產(chǎn)補貼相比較更有利于快速啟動國內(nèi)需求市場，并且能夠激發(fā)中上游“供應端”的積極性。二是研究補貼方式對新興產(chǎn)業(yè)的影響，如李慶（2012）研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)金補貼只是有助于簡單的擴大新能源消費，而不飽和市場與飽和市場中的從價補貼均有助于在擴大新能源消費的同時提高其消費比重，只是后者更有助于抑制傳統(tǒng)能源的消費量。上述研究為科學制定新興科技產(chǎn)業(yè)消費補貼提供了有價值的參考，但總體來看仍有諸多關鍵細節(jié)問題未得到關注，如消費補貼的時間節(jié)點、補貼時限、補貼強度該如何抉擇等問題，而對上述問題的科學回答，無疑是制定更有效的消費補貼政策的基礎。

由于在市場需求、技術路線、產(chǎn)業(yè)組織等方面存在諸多不確定性，新興科技產(chǎn)業(yè)成長中涉及的市場系統(tǒng)、技術系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)間，通常存在著復雜的因果互動關系，傳統(tǒng)經(jīng)濟學范式難以對上述關系進行有效解釋；另一方面，新興科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史相對較短，有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)相對缺乏，從而導致與新興科技產(chǎn)業(yè)相關的理論建模和實證研究均面臨較大挑戰(zhàn)。對此，本文嘗試以生物柴油這一典型的新興科技產(chǎn)業(yè)為例，基于新近得到蓬勃發(fā)展的協(xié)同演化理論構建理論框架和仿真模型，并運用計算機仿真技術具體分析消費補貼的時間節(jié)點、補貼時限以及補貼強度等問題對新興科技產(chǎn)業(yè)成長的影響。同時，為避免傳統(tǒng)仿真方法主觀隨意性較大的問題，本文采用了一種稱為“歷史友好（history friendly）”演化建模仿真的方法，模型變量間的影響關系和形式以典型事實為依據(jù)，系統(tǒng)初始值的設置盡量采用真實值，并通過“復制歷史”的仿真估計得到模型參數(shù)。基于上述研究思路，本文的安排如下：第二部分是理論分析框架，第三部分是仿真模型構建，第四部分是仿真結果及分析，最后是研究結論與政策建議。

二、理論分析框架

演化經(jīng)濟學作為一個研究經(jīng)濟系統(tǒng)中新奇事物的創(chuàng)生、選擇和擴散及由此引致的系統(tǒng)變化的經(jīng)濟學研究新范式，更加關注經(jīng)濟系統(tǒng)的生成（becoming）而非新古典所關注的存在（being），特別是作為演化經(jīng)濟學前沿的協(xié)同演化理論（co-evolution），從系統(tǒng)與環(huán)境之間、系統(tǒng)內(nèi)部各層級之間協(xié)同演化的角度來理解系統(tǒng)自身的演化，為研究產(chǎn)業(yè)成長問題提供了許多很有價值的論點。根據(jù)演化經(jīng)濟學理論，產(chǎn)業(yè)由異質性企業(yè)組成，在變異、復制和選擇機制作用下，新的異質性企業(yè)會創(chuàng)生并進入產(chǎn)業(yè)，原有的異質性企業(yè)則會調(diào)整或退出產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)中異質性企業(yè)的頻數(shù)隨之變化，在中觀層面即構成產(chǎn)業(yè)演化成長的過程。在技術系統(tǒng)方面，異質性技術會因為其對產(chǎn)業(yè)的適應性，被企業(yè)采納、擴散或淘汰，從而構成技術系統(tǒng)的多樣性，并在中觀層面體現(xiàn)為技術系統(tǒng)演化。在市場系統(tǒng)方面，特定產(chǎn)品市場中消費者會根據(jù)其滿意效用的評判，進入或退出消費市場，或者調(diào)整消費數(shù)量，在微觀層面引致消費者需求的多樣性，并在中觀層面體現(xiàn)為市場系統(tǒng)的演化。

在上述對產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、技術系統(tǒng)和市場系統(tǒng)各自的演化分析中，總是假定系統(tǒng)之外的其他因素都是給定的，但正如協(xié)同演化理論所指出的，處于因果互動關系之中的各系統(tǒng)實質上是處于協(xié)同演化之中，單個系統(tǒng)會通過影響其他系統(tǒng)的變異、復制和選擇環(huán)境，進而影響彼此的演化過程。黃魯成、楊學君（2014）的研究表明，新興技術與新興產(chǎn)業(yè)之間確實存在著協(xié)同演化機制，畢超（2015）的研究進一步表明，新興產(chǎn)業(yè)成長相關的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、技術系統(tǒng)和市場系統(tǒng)，在其各自的演化過程中均遵循上述協(xié)同演化規(guī)律，三者之間的協(xié)同演化機制如圖1所示。該框架為分析多個因素與產(chǎn)業(yè)成長之間的內(nèi)生動態(tài)影響機制提供了一個合適的方法。

首先，市場系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)間存在協(xié)同演化機制。一方面，消費者需求的擴張將提高產(chǎn)品價格，增加企業(yè)利潤，從而加速新企業(yè)的進入或者在位企業(yè)的規(guī)模調(diào)整，反之，消費者需求的縮減將降低產(chǎn)品價格，一旦產(chǎn)生虧損，在位企業(yè)將退出或對搜尋新慣例，最終引致產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化；另一方面，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化的一個重要結果，就是產(chǎn)品成本的降低以及產(chǎn)品質量的改善、產(chǎn)品配套設施的完善等，將有利于降低消費者使用成本，提升消費者所獲得的效用，進而促使新的市場需求的創(chuàng)生，推動市場系統(tǒng)的演化。其次，市場系統(tǒng)與技術系統(tǒng)間存在協(xié)同演化機制。一方面，隨著市場系統(tǒng)的演化，消費者在實際消費中可能遇到技術障礙，形成相關的技術需求，此外，產(chǎn)品市場規(guī)模的擴大也將產(chǎn)生相關技術需求，進而拉動技術系統(tǒng)的演化；另一方面，技術系統(tǒng)的演化將改善消費者消費體驗，提升消費者消費所獲得的效用，進而推動市場系統(tǒng)的演化。最后，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與技術系統(tǒng)間也存在協(xié)同演化機制。一方面，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的演化通常會形成新的技術需求，并為研發(fā)活動提供更充裕的資金，前者有助于拉動技術系統(tǒng)中新技術的創(chuàng)生，后者則從供給層面增加了新技術創(chuàng)生的可能性，并最終促進技術系統(tǒng)的演化；另一方面，技術系統(tǒng)的演化意味著新技術的創(chuàng)生，或者原有技術的革新，無論是哪種情況，都將有利于企業(yè)的技術進步，提升企業(yè)的利潤和生產(chǎn)效率，進而促進產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化。

產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的演化過程通常也即產(chǎn)業(yè)成長過程，上述分析表明，產(chǎn)業(yè)成長與技術系統(tǒng)的演化、市場系統(tǒng)的演化三者間存在著多向因果互動的協(xié)同演化關系。市場系統(tǒng)演化一方面會直接推動新興科技產(chǎn)業(yè)的成長，同時還將通過推動技術系統(tǒng)演化間接影響產(chǎn)業(yè)成長，并受到產(chǎn)業(yè)成長的反作用。消費補貼雖然不會直接作用于產(chǎn)業(yè)成長過程，但會通過影響消費者預算約束，進而影響市場需求演化，并最終影響產(chǎn)業(yè)成長。并且由于協(xié)同演化機制的存在，消費補貼對產(chǎn)業(yè)成長的影響具有循環(huán)累積效應和非線性特征，因而并不適用傳統(tǒng)的單向計量經(jīng)濟學模型來分析。圖1直觀地闡釋了消費補貼對新興科技產(chǎn)業(yè)成長的影響機制。

三、仿真模型設定

前述分析表明，消費補貼對新興科技產(chǎn)業(yè)成長的的影響機制是一個復雜的、非線性的協(xié)同演化過程，傳統(tǒng)的實證分析方法通常難以較好地處理該類關系，近年來諸多研究發(fā)現(xiàn)計算機仿真是對上述機制進行正式分析的一個合適方法。因此，本文將采用仿真方法分析消費補貼對新興科技產(chǎn)業(yè)成長的影響。本部分將在前述理論分析的基礎上，構建一個描述生物柴油產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化成長的仿真模型。模型變量間的關系以及影響形式將依據(jù)“歷史友好”建模方法，充分考慮生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際情況設定。

（一）基礎模型設定

1.產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的演化

（1）企業(yè)的產(chǎn)能與產(chǎn)出

企業(yè)的產(chǎn)能和企業(yè)的固定資本投入Fi，t有關。記企業(yè)的變動要素投入量為：

其中，ηi，t表示企業(yè)的產(chǎn)能利用率，且有ηi，t∈［0，1］，當取值為0時，表示企業(yè)停產(chǎn)，當取值為1時表示企業(yè)滿負荷生產(chǎn)；a表示單位固定資本投入能夠匹配的最大變動要素投入量。假定企業(yè)的產(chǎn)出由要素投入和技術效率決定，則單個生物柴油企業(yè)的產(chǎn)出規(guī)模為：

其中，ei，t表示企業(yè)的技術效率，參數(shù)0＜z＜1，體現(xiàn)了邊際生產(chǎn)率遞減。

（2）產(chǎn)品供給函數(shù)

就單個企業(yè)而言，假設其在進行產(chǎn)量決策時，根據(jù)利潤最大化原則進行決策，由此得到單個企業(yè)的產(chǎn)品供給函數(shù)為：

（3）企業(yè)的研發(fā)投入

假設企業(yè)的研發(fā)投入由兩部分構成：第一部分是固定數(shù)額的研發(fā)投入資金rd，無論企業(yè)是否盈利都將投入；第二部分是當企業(yè)存在正利πit時，會將利潤的一個固定比例投入研發(fā)，則可將研發(fā)投入表示為：

（4）企業(yè)的進入、調(diào)整與退出

進入規(guī)則：假設企業(yè)的進入決策受到行業(yè)利潤率的影響。行業(yè)的平均成本利潤率為：

其中，Ci，t表示第i 個企業(yè)的總成本。定義φ（x）=Φ·exp（-x），其中Φ為正的常數(shù)，且Φ∈（0，1］，另給定分布函數(shù)ps，s=1，2，…，l，用下式表示每期進入的企業(yè)數(shù)：

其中ψ（x）=φ（max［Γt，0］）。若設定Φ=1，也即φ（0）=1，則意味著，當在位企業(yè)虧損時，將不會有新企業(yè)進入，也就是說企業(yè)是完全理性的。如果設定Φ＜1，則意味著即使在位企業(yè)發(fā)生虧損，仍會有企業(yè)進入。也就是說，通過對Φ進行不同的設定，可以使該模型滿足理性或者不完全理性的理論假設。本文假設企業(yè)進入時的初始規(guī)模與技術效率均為行業(yè)平均水平。

調(diào)整規(guī)則：每個時期，企業(yè)會根據(jù)原料價格和產(chǎn)品價格，決定最優(yōu)產(chǎn)qi，t以及相應的原料需求量mi，t，由于原料投入與固定資產(chǎn)之間存在的匹配關系，需要的資產(chǎn)規(guī)模應為mi，t/α，如果企業(yè)自身的資產(chǎn)規(guī)模Fi，t-1小于mi，t/α，則企業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模擴大為Fi，t=mi，t/α，相應的，企業(yè)產(chǎn)能利用率為ηi，t=1；如果企業(yè)自身的資產(chǎn)規(guī)模Fi，t-1大于mi，t/α，則企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模保持不變，即有Fi，t=Fi，t-1，產(chǎn)能利用率調(diào)整為ηi，t=mi，t/（α·Fi，t）。

退出規(guī)則：假設當生產(chǎn)企業(yè)連續(xù)多期發(fā)生虧損時，企業(yè)將退出生產(chǎn)。

2.技術系統(tǒng)的演化

新興產(chǎn)業(yè)成長中，技術系統(tǒng)的演化通常體現(xiàn)在兩個方面，一是傳統(tǒng)技術的變異（體現(xiàn)為技術進步）、擴散，二是新技術的進入、擴散與退出。以下分別描述。

（1）傳統(tǒng)技術的進步與擴散

生物柴油產(chǎn)業(yè)成長中傳統(tǒng)技術的演化通常呈現(xiàn)出如下特征：第一，傳統(tǒng)技術相對成熟，技術進步多體現(xiàn)為傳統(tǒng)技術的持續(xù)改進，很少出現(xiàn)重大技術創(chuàng)新；第二，研發(fā)投入會提升技術進步的概率；第三，傳統(tǒng)技術水平越高，出現(xiàn)重大創(chuàng)新的概率越低；最后，由于技術擴散的原因，單個企業(yè)的技術進步與行業(yè)中的最先進技術水平正相關。

本研究中，假設技術效率存在一個最高水平的邊界e0。令Δei，t表示企業(yè)的技術水平變動量，則該變動量不會超過企業(yè)技術水平與最高水平的差額，因此有：

其中，θi，t+1為區(qū)間［0，1］上的隨機變量，為體現(xiàn)技術進步中的第一個特征，構造變量k=100·θi，t+1，并假設k 服從參數(shù)為λ的泊松分布。且有：

上式中，λ是隨機變量k的均值，該值越大，表示技術效率發(fā)生較大幅度提升的概率越高。技術研發(fā)投入Ri，t與其正相關，體現(xiàn)了上述技術進步中的第二個特征；企業(yè)技術水平與最高技術水平間的差距與其正相關，則體現(xiàn)了第三個特征；miax｛ei，t｝/ei，t反映了企業(yè)技術水平與行業(yè)最高技術水平的差距情況，該數(shù)值與λ正相關，體現(xiàn)了技術進步中的第四個特征。λi均為非負常數(shù)。

（2）新技術的進入、擴散與退出

新興產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期，技術路線尚不確定，相應的生產(chǎn)技術呈現(xiàn)出多樣性特征。不同技術的引入、采納及退出，引起產(chǎn)業(yè)技術系統(tǒng)中技術多樣性的變化，進而推動技術系統(tǒng)的演化。

新技術的進入規(guī)則：本研究重點關注生產(chǎn)工藝技術的演化，并用研發(fā)型企業(yè)代表研發(fā)機構，新技術是其唯一產(chǎn)出，企業(yè)投入為企業(yè)的研發(fā)支出。研發(fā)型企業(yè)技術效率的變化表示為：

研發(fā)型企業(yè)的進入，主要有兩種形式，一種是由在位企業(yè)創(chuàng)設，另一種則是完全新創(chuàng)。企業(yè)的研發(fā)產(chǎn)出主要由技術產(chǎn)出的效率和研發(fā)投入的數(shù)量決定，假設新進入的研發(fā)型企業(yè)都擁有相同的研發(fā)資本總量B ，并以該研發(fā)資本的固定比例δ作為每期的研發(fā)投入。兩類研發(fā)型企業(yè)的區(qū)別主要體現(xiàn)在：第一，新創(chuàng)企業(yè)由于制度、體制方面的靈活性，將比在位企業(yè)具有更高的研發(fā)產(chǎn)出率；第二，顧慮到沉沒成本的損失，在位企業(yè)研發(fā)投入的比例將相對較低，并且與原企業(yè)的固定資產(chǎn)余值負相關，本研究中用下式體現(xiàn)：

而新創(chuàng)研發(fā)型企業(yè)則以固定數(shù)額作為研發(fā)投入，即：

新技術擴散規(guī)則：當基于新技術的生產(chǎn)成本至少不高于傳統(tǒng)技術的平均水平時，生產(chǎn)企業(yè)才采納新技術，這意味著新技術被采納之前需要經(jīng)歷一個較長的研發(fā)期，該時期企業(yè)必須依賴外部資金維持生存。

新技術退出規(guī)則：當初始資本存量全部用于技術研發(fā)支出之后，新技術的生產(chǎn)成本仍高于傳統(tǒng)技術平均水平時，該技術研發(fā)企業(yè)選擇退出，也意味著新技術的退出。

3.市場系統(tǒng)的演化

市場總需求是異質性消費者的產(chǎn)品需求加總，消費者的異質性體現(xiàn)為效用函數(shù)的差異，特定消費者的效用函數(shù)為：

其中，xb表示生物柴油的需求量，xf表示替代品需求量，參數(shù)μi，t反映了消費者對兩類同功能產(chǎn)品的偏好傾向。

考慮到現(xiàn)實中，消費者偏好會隨著對生物柴油認識的改變或者使用條件的變化而改變，因而本研究假設消費者的平均偏好在短期（每一期）內(nèi)不變，但在長期是可變的，并受三方面因素影響：一是消費者對生物柴油優(yōu)勢的認識；二是從眾心理引起的消費市場“羊群效應”；三是消費慣性，即在生物柴油出現(xiàn)初期更傾向于使用傳統(tǒng)替代品。對于上述三方面因素，都可以用生物柴油在市場中的份額來體現(xiàn)，令：

其中，μ0為消費者在基期的平均消費偏好，ζt-1表示t-1時期生物柴油市場份額，假設特定消費者的偏好在上期平均偏好相關的一個區(qū)間內(nèi)隨機取值。

相應的生物柴油需求函數(shù)為：

在每一時期，根據(jù)市場條件的變化，消費者會進行進入、調(diào)整或者退出決策，對異質性消費者的加總，即可得到生物柴油市場的總需求函數(shù)，為：

生物柴油產(chǎn)品市場的演化體現(xiàn)為潛在消費者的進入，在位消費者對消費量的調(diào)整或者退出。具體的進入、調(diào)整或者退出規(guī)則如下：

消費者調(diào)整規(guī)則：對于新興產(chǎn)品市場而言，當消費者總支出發(fā)生變化，或者生物柴油價格發(fā)生變化，但仍可以保證其獲得滿意效用的情況下，消費者將調(diào)整消費量。特定消費者的生物柴油需求量調(diào)整量為：

（二）消費補貼、市場演化與產(chǎn)業(yè)成長

從市場系統(tǒng)的演化來看，消費補貼對市場需求的影響主要有兩條路徑：一是如式（15）所示，消費補貼會通過影響生物柴油相對價格，進而影響單個消費者的生物柴油需求量。存在消費補貼st的情景下，式（15）重新表示為：

二是通過影響消費者的進入、調(diào)整和退出，進而影響生物柴油消費者數(shù)量，并最終影響市場上的生物柴油總需求。

在上述背景下，即使供給函數(shù)仍保持不變，生物柴油市場上的均衡價格、均衡產(chǎn)量都將受到消費補貼的影響，相應的當期產(chǎn)業(yè)均衡規(guī)模為：

當期傳統(tǒng)技術企業(yè)數(shù)為：

當期新技術企業(yè)數(shù)為：

當期成本利潤率為：

當期市場份額為：

上述模型表明，消費補貼的確會通過影響市場需求演化，最終影響生物柴油產(chǎn)業(yè)均衡規(guī)模、均衡企業(yè)數(shù)、成本利潤率和市場份額等衡量產(chǎn)業(yè)成長的變量。并且由于上述模型的動態(tài)性可以預見，消費補貼的進入時點、補貼的時間長短，以及相應的補貼強度將對產(chǎn)業(yè)成長產(chǎn)生不同的影響。

四、仿真結果及分析

（一）初始值設定、參數(shù)估計及穩(wěn)健性檢驗

1.初始值設定與參數(shù)估計

仿真模型的初始值以及模型參數(shù)的設置對仿真分析的科學性與可靠性至關重要，為此，本文采用“歷史友好”的設置方法。首先，根據(jù)產(chǎn)業(yè)實際情況設置模型初始值，然后根據(jù)仿真結果與歷史情景的差異對參數(shù)值進行調(diào)整，直至仿真結果能夠體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)運行的典型歷史特征和趨勢。借助Mathematica8.0軟件平臺，運用前述協(xié)同演化模型對生物柴油產(chǎn)業(yè)的企業(yè)數(shù)和產(chǎn)量變化情況進行仿真，并將此作為基準情景，得到運行結果如圖2和圖3所示。

圖2　基準情景下生物柴油產(chǎn)業(yè)中企業(yè)總數(shù)變化情況

圖3　基準情景下生物柴油產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量變化情況

圖2所呈現(xiàn)的基準情景基本符合過去十余年間中國生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，整個產(chǎn)業(yè)成長歷程可劃分為四個階段。第1至第20期為第一階段，該階段傳統(tǒng)原料價格處于持續(xù)上漲之中，導致企業(yè)的利潤由正轉負，并逐漸退出生產(chǎn)。第21期至第30期為第二階段，該階段原料價格停止上漲，企業(yè)虧損情況有所緩解，但仍未實現(xiàn)盈利，因而既有新企業(yè)進入，又有在位企業(yè)的不斷退出，傳統(tǒng)技術企業(yè)數(shù)波動較大；此外，新技術企業(yè)在該階段創(chuàng)生，但是同樣由于難以獲利，經(jīng)過多期經(jīng)營后最終退出生產(chǎn)。第31期至第40期是第三階段，該階段化石柴油價格持續(xù)上漲，由此引致消費者增加了對生物柴油的需求，進而緩解了傳統(tǒng)技術企業(yè)的虧損情況，吸引了更多的企業(yè)進入生產(chǎn)，但是由于在第二階段進入的諸多企業(yè)仍持續(xù)虧損，逐步退出生產(chǎn)，因而該階段的企業(yè)總數(shù)變化不大；同時由于傳統(tǒng)技術企業(yè)的虧損，研發(fā)企業(yè)持續(xù)創(chuàng)生，但是由于技術進步緩慢，研發(fā)企業(yè)未能轉入生產(chǎn)領域。第41期至第50期是第四階段，該階段化石柴油價格停止上漲，但是政府出臺了有關加強廢棄油脂管理的規(guī)定，該類政策打擊了生物柴油產(chǎn)業(yè)的競爭性原料需求，促使原料價格出現(xiàn)大幅下降，傳統(tǒng)技術生物柴油企業(yè)開始實現(xiàn)盈利，新企業(yè)不斷創(chuàng)生。圖3所示的生物柴油產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)量變化趨勢與傳統(tǒng)技術企業(yè)的數(shù)量變化趨勢基本一致。

根據(jù)上述分析，本文將得到上述仿真結果的參數(shù)值作為模型參數(shù)的估計值，由于篇幅所限，此處不再列出設置的初始值以及模型參數(shù)的估計值，以下重點討論仿真結果的穩(wěn)健性問題。

2.參數(shù)估計的穩(wěn)健性

對于參數(shù)估計值的穩(wěn)健性檢驗，F(xiàn)atas-Villafranca（2007）以及Malerba（2008）等學者提出了一種稱為“背離歷史（History Divergent）”的檢驗方法。具體思路是，合理的參數(shù)估計值與初始值設置類似于在“復制歷史（History Replication）”，如若相同的模型，只是通過調(diào)整初始值和參數(shù)值，即可得到不同于實際產(chǎn)業(yè)歷史的仿真結果，則可認為能夠“復制歷史”的初始值與參數(shù)估計值具有穩(wěn)健性。為此，文本運用相同的仿真模型，又對和生物柴油產(chǎn)業(yè)近似的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)成長歷程進行了仿真分析，得到仿真結果如圖4和圖5所示。

圖4　基準情景下燃料乙醇產(chǎn)業(yè)中企業(yè)數(shù)變化情況①

①在產(chǎn)企業(yè)總數(shù)與傳統(tǒng)技術企業(yè)數(shù)的左半段重合。

圖5　基準情景下燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量變化情況②

②總產(chǎn)量與傳統(tǒng)技術企業(yè)產(chǎn)量的左半段重合。

通過調(diào)整仿真模型初始值和參數(shù)值，圖4和圖5較好地模擬了過去十余年中國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的運行特征，并且與生物柴油產(chǎn)業(yè)相比有顯著差異。根據(jù)上述檢驗規(guī)則，可以認為關于生物柴油產(chǎn)業(yè)成長，估計出的仿真模型參數(shù)值以及系統(tǒng)初始值具有穩(wěn)健性，可以作為進一步政策分析的基礎。

（二）仿真結果及分析

1.長期消費補貼對生物柴油產(chǎn)業(yè)成長的影響

本部分主要模擬消費補貼對產(chǎn)業(yè)成長的一般影響，即考察產(chǎn)業(yè)中有消費補貼和無消費補貼時產(chǎn)業(yè)成長的演化差異。

圖6　長期消費補貼對生物柴油產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量的影響

圖7　長期消費補貼對生物柴油產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)的影響

圖8　長期消費補貼對成本利潤率的影響

圖9　消費補貼對市場份額的影響

為確保結果的可靠性，對長期消費補貼下的產(chǎn)業(yè)演化進行了多次模擬。模擬結果發(fā)現(xiàn)，消費補貼確實能夠通過增加市場需求，提升產(chǎn)業(yè)的成本利潤率（如圖8所示）以及生物柴油的市場份額（如圖9所示），但是僅在產(chǎn)業(yè)的成本利潤率為正時，才能顯著加快產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張（如圖6所示），反之則不能有效促進產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張。主要是因為，當企業(yè)發(fā)生虧損時產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)較少，即使市場需求增加，對均衡產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增加也很難產(chǎn)生較大影響。而在第40期之后，消費補貼促使企業(yè)更早的實現(xiàn)了盈利而不會退出，產(chǎn)業(yè)內(nèi)存活下更多企業(yè)（如圖7所示），進而帶來產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速提升。

2.單期消費補貼對生物柴油產(chǎn)業(yè)成長的影響

實踐中，由于政府財政資金有限等原因，政策制定者通常更關注短期消費補貼對產(chǎn)業(yè)成長的影響。此外，由于市場系統(tǒng)演化中存在著循環(huán)累積效應，單次的外部沖擊即有可能對產(chǎn)業(yè)成長產(chǎn)生持續(xù)影響，因而決策者通常也希冀通過短期消費補貼推動產(chǎn)業(yè)成長。為此，以下進一步分析不同時點的單期消費補貼對產(chǎn)業(yè)成長的影響。分別在第31期、第36期和第41期，對消費者實施從價補貼，補貼率均為0.1，仿真結果如圖10至圖12所示。

圖10　不同時點的單期消費補貼對產(chǎn)業(yè)規(guī)模的影響

圖12　不同時點的單期消費補貼對成本利潤率的影響

仿真結果發(fā)現(xiàn)，第31期的單期消費補貼短期可以加快產(chǎn)業(yè)擴張，但長期來看對產(chǎn)業(yè)擴張并無顯著影響；第36期和第41期的單期補貼均有利于加快產(chǎn)業(yè)擴張，但第36期的促進作用更大些。圖10與圖11呈現(xiàn)出相似的趨勢，表明消費補貼主要是通過影響產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)的途徑，進而影響產(chǎn)業(yè)成長。單期消費補貼增加市場需求，推動企業(yè)產(chǎn)出增加，進而擴大企業(yè)規(guī)模并降低平均生產(chǎn)成本，相應的產(chǎn)業(yè)成本利潤率上升，從而增加研發(fā)企業(yè)進入生產(chǎn)的概率，使產(chǎn)業(yè)中企業(yè)數(shù)增加，相應的產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大，但是不同時點的消費補貼對后續(xù)企業(yè)數(shù)的影響有顯著差異。圖12可以看出，不同時點的消費補貼對產(chǎn)業(yè)成本利潤率的影響不同，這是導致上述差異的根源所在。

第31期的消費補貼雖然大幅提升了產(chǎn)業(yè)成本利潤率，但總體的產(chǎn)業(yè)成本利潤率仍然為負，短期雖然會誘致更多的研發(fā)企業(yè)轉化為生產(chǎn)型企業(yè)，但這些企業(yè)長期仍將由于持續(xù)虧損而退出生產(chǎn)，導致消費補貼的影響在持續(xù)一段時間后基本消失。然而在第36期，消費補貼不但提升了產(chǎn)業(yè)成本利潤率，而且使其由負轉正，許多原本因為持續(xù)虧損會退出的企業(yè)將繼續(xù)留在產(chǎn)業(yè)中，這相應的增加了存活至第40期即產(chǎn)業(yè)成本利潤率內(nèi)生性由負轉正的企業(yè)數(shù)，長期來看企業(yè)數(shù)將比基準情景下有較多增加，相應的產(chǎn)業(yè)規(guī)模也增長較快。但第41期的情況又不同，因為該期產(chǎn)業(yè)的成本利潤率本身已由負轉正，單期消費補貼雖然進一步提升了產(chǎn)業(yè)的成本利潤率，但對企業(yè)的存活并無太大影響，其對產(chǎn)業(yè)規(guī)模的影響主要是通過市場需求的擴張，并引致單個企業(yè)產(chǎn)出的增加，最終促使產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張。

3.連續(xù)多期消費補貼對生物柴油產(chǎn)業(yè)成長的影響

上述結果表明，希冀借助消費市場系統(tǒng)中的循環(huán)累積效應，通過單期消費補貼推動產(chǎn)業(yè)成長的意圖可能很難實現(xiàn)。相比較之下，連續(xù)多期的消費補貼可能是更好的選擇，但目前尚無明確結論。為此，以下對連續(xù)多期的消費補貼對產(chǎn)業(yè)成長的影響進行仿真分析，重點分析了三種情景：一是連續(xù)補貼三期（p=3），從價補貼率為0.1（s=0.1）；二是連續(xù)補貼三期（p=3），從價補貼率為0.3（s=0.3）；三是連續(xù)補貼五期（p=5），從價補貼率為0.1（s=0.1）。仿真結果如圖13至圖16所示。

圖13　連續(xù)多期消費補貼對產(chǎn)業(yè)規(guī)模的影響

圖14　連續(xù)多期消費補貼對產(chǎn)業(yè)中企業(yè)數(shù)的影響

圖15　連續(xù)多期消費補貼對產(chǎn)業(yè)成本利潤率的影響

圖16　連續(xù)多期消費補貼對產(chǎn)業(yè)中平均企業(yè)規(guī)模的影響

仿真結果表明，連續(xù)多期的消費補貼有利于加快產(chǎn)業(yè)擴張，而且隨著補貼期數(shù)的增加，產(chǎn)業(yè)擴張速度將進一步加快，但是同樣的補貼期數(shù)下，補貼強度的增加雖然在短期內(nèi)可能會加快產(chǎn)業(yè)擴張，但長期反而可能導致產(chǎn)業(yè)規(guī)模下降。

對比圖14和圖15發(fā)現(xiàn)，連續(xù)多期消費補貼仍主要是通過影響產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)，進而對產(chǎn)業(yè)規(guī)模變化產(chǎn)生影響。連續(xù)多期消費補貼顯著提升了產(chǎn)業(yè)的成本利潤率，從而增加了企業(yè)進入該產(chǎn)業(yè)的概率，使產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)數(shù)趨于增加，最終推動產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張。隨著補貼期數(shù)的增加，該影響的持續(xù)期也將延長，促使更多的企業(yè)進入該產(chǎn)業(yè)，并帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模處于更高的水平。但是同樣的補貼期數(shù)下，補貼強度的大幅增加，在使企業(yè)均衡產(chǎn)量快速增加的同時，企業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模也迅速增加，而當隨后消費補貼退出，市場需求快速下降之后，企業(yè)的均衡產(chǎn)出迅速下降，但是在產(chǎn)企業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模仍處于高位（如圖16所示），相應的固定成本仍將維持在較高的水平，最終導致在位企業(yè)發(fā)生虧損，并在持續(xù)虧損后退出該產(chǎn)業(yè)，在中觀層面則體現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)規(guī)模會出現(xiàn)快速下降。

五、結論與建議

考慮到新興科技產(chǎn)業(yè)成長中存在的諸多不確定性，以及各產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)間的多向因果互動關系，為更好地分析消費補貼政策對新興科技產(chǎn)業(yè)的影響，本文運用“歷史友好”建模仿真方法，構建了新興科技產(chǎn)業(yè)成長的協(xié)同演化模型，并在模型參數(shù)估計的基礎上仿真分析了消費補貼時限、補貼時點以及補貼強度對新興科技產(chǎn)業(yè)成長的影響。

本文得到如下主要結論：（1）如果整個行業(yè)處于虧損狀態(tài)，則單一的消費補貼政策對產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張影響不大，只有當產(chǎn)業(yè)處于盈利狀態(tài)時，消費補貼政策才會進一步擴大產(chǎn)出規(guī)模，加速產(chǎn)業(yè)成長。（2）單期的消費補貼政策對產(chǎn)業(yè)成長的影響大小取決于政策實施的時機，只有當該政策有利于長效地增加產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)數(shù)量時，才會對產(chǎn)業(yè)成長有顯著促進作用，因而，試圖借助消費市場系統(tǒng)中的循環(huán)累積效應，通過單期消費補貼政策推動產(chǎn)業(yè)成長的意圖可能很難實現(xiàn)。（3）連續(xù)多期的消費補貼有利于加快產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張，而且隨著補貼期數(shù)的增加，產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張速度將進一步加快，但是同樣的補貼期數(shù)下，補貼強度的增加雖然在短期內(nèi)可能會加快產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張速度，但是長期則有可能導致產(chǎn)業(yè)規(guī)模的下降。

基于上述分析結論，建議在制定新興科技產(chǎn)業(yè)消費補貼政策時特別注意如下幾點：（1）需要扶持的新興科技產(chǎn)業(yè)通常尚未實現(xiàn)盈利，在此背景下如果實施消費補貼政策，建議同時對企業(yè)給予虧損補貼，否則產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量因為行業(yè)虧損而增長緩慢，即使市場需求增加，最終引致的均衡產(chǎn)出也很難實現(xiàn)較快增加。（2）盡管一般情況下單期消費補貼無法有效促進新興科技產(chǎn)業(yè)成長，但若可以比較準確地判斷某新興科技產(chǎn)業(yè)正處于盈虧臨界點，則確實可以借助單期消費補貼政策，在節(jié)省有限財政資金的同時，有效促新興科技產(chǎn)業(yè)的成長。（3）連續(xù)多期的消費補貼是相對較好的政策方式，但決策者在補貼強度的決策方面需要慎重，最好先從較低的補貼強度開始，并嚴密監(jiān)測廠商對補貼的反應，如果廠商因為消費補貼引起的市場需求擴張而迅速擴大產(chǎn)能，則應調(diào)低消費補貼率，以避免補貼政策退出后導致的產(chǎn)業(yè)萎縮情況發(fā)生。

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Simulation Analysis on Influence of Consumption Subsidy on Growth of Emerging Scientific & Technological Industry——A Case Study of Biodiesel Industry

BI Chao
（International Business School， Shaanxi Normal University， Xi’an， 710119）

Based on history-friendly method for modeling and simulation， and make biodiesel industry as an example， this paper constructs an analysis framework of the influence of consumption subsidy on growth of emerging scientific &technological industry from co-evolutionary perspectives， and makes a simulation analysis on influence of subsidy duration， time point， and intensity on growth of emerging scientific &technological industry. The results show that （1） under loss making status， single long term consumption subsidy policy has little effects on the growth of emerging industry； （2） only when the stage of industry growth is closed to breakeven point， single-period consumption policy could promote the growth of scientific &technological industry effectively； and （3） continuous multi-period consumption policy helps to speed up the growth of scientific &technological industry， but the increasing of subsidy strength may cause to industry recession in the long term， though it helps to accelerate the growth of emerging industry. Therefor the formulation of the consumption subsidy policy must be combined with the actual development of the specific industry.

Consumption Subsidy； Industry Growth； Co-evolution； History-friendly； Simulation Analysis

F063.2

A

2095-7572（2016）05-0056-14

〔執(zhí)行編輯：韓超〕

2016-7-25

本研究為中國博士后科學基金項目（2014M562520XB）“中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)協(xié)同演化成長機制與政策選擇研究”、中央高校基本科研業(yè)務費項目“市場設計理論及其實踐應用研究”的階段性成果。

畢超（1981-），陜西藍田人，陜西師范大學國際商學院講師，經(jīng)濟學博士，西安高新區(qū)管委會博士后科研工作站博士后。主要研究方向為產(chǎn)業(yè)成長、市場設計。