姜彩樓，張 瑩，李瑋瑋，吳 崇

（南京信息工程大學 江北新區(qū)發(fā)展研究院，江蘇 南京 210044）

0 引言

發(fā)展新能源汽車是實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型、緩解生態(tài)環(huán)境壓力的重要手段。2001年，我國將新能源汽車列入“863”計劃優(yōu)先資助領(lǐng)域，并提出“三縱三橫”研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化路線。隨后，我國新能源汽車企業(yè)主要利用政府補貼、擴大國內(nèi)市場和跟隨式創(chuàng)新等方式參與市場競爭。在政府采購、新能源汽車示范推廣等政策的不斷刺激下，我國新能源汽車生產(chǎn)規(guī)模和銷售數(shù)量迅速增長，并自2015年起躍居世界第一位。由于政府補貼主要集中于生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)，針對研發(fā)環(huán)節(jié)的補貼相對較少，導致我國新能源汽車企業(yè)研發(fā)投入不足，核心技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量缺乏競爭力。研究政府補貼與新能源汽車企業(yè)研發(fā)的演化博弈關(guān)系，有助于我國進一步調(diào)整和優(yōu)化新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策方向。

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，政府補貼對于分散新能源汽車企業(yè)研發(fā)風險、降低新能源汽車企業(yè)研發(fā)成本具有重要意義，是補償新能源汽車企業(yè)研發(fā)外部性、促進新能源汽車企業(yè)高質(zhì)量創(chuàng)新產(chǎn)出的重要手段［1～3］。在實證研究中，研究者發(fā)現(xiàn)政府補貼能夠?qū)ζ髽I(yè)研發(fā)投資產(chǎn)生“擠入效應”和“信號效應”［4，5］。而在信息不對稱條件下，過強的政府補貼可能對企業(yè)研發(fā)產(chǎn)生“擠出效應”［6］。此外，政府補貼的效應還受到企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)權(quán)性質(zhì)的影響［7～9］。

通過構(gòu)建博弈模型，曹霞等［10］發(fā)現(xiàn)高強度的政府補貼有利于新能源汽車企業(yè)原創(chuàng)性技術(shù)突破。徐建中等［11］發(fā)現(xiàn)政府綠色創(chuàng)新補貼與征收碳稅會促進企業(yè)突破式創(chuàng)新。李君昌［12］等發(fā)現(xiàn)政府補貼超過某一臨界值時，會提升企業(yè)研發(fā)投入水平。于麗靜和陳忠全［13］發(fā)現(xiàn)政府補貼的強度，以及政府補貼的方式均會影響企業(yè)研發(fā)投入。馬亮等［14］發(fā)現(xiàn)政府補貼和產(chǎn)業(yè)補貼可以刺激新能源汽車企業(yè)研發(fā)投入。Oikawa和Managi［15］認為普惠性補貼比選擇性補貼更容易激勵新能源汽車研發(fā)。在動態(tài)博弈分析中，周紹東［16］、安同良等［17］發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新人力資本價格過低容易導致創(chuàng)新補貼抑制企業(yè)研發(fā)，甚至產(chǎn)生＂逆向＂激勵。秦字興［18］發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)新驅(qū)動環(huán)境中，過高的政府補貼會對企業(yè)創(chuàng)新投入產(chǎn)生＂擠出效應＂。汪秋明等［19］發(fā)現(xiàn)在缺乏監(jiān)督和懲罰的條件下，政府補貼難以促進企業(yè)研發(fā)。吳曉園和叢林［20］發(fā)現(xiàn)企業(yè)研發(fā)行為受到自主創(chuàng)新收益、自身創(chuàng)新能力和競爭對手策略影響。楊偉娜和劉西林［21］發(fā)現(xiàn)處于理性博弈方的企業(yè)會盡早采用新技術(shù)，而較高的產(chǎn)品需求會延遲企業(yè)采用新技術(shù)。

隨著中國取消新能源汽車企業(yè)外資股比限制，以及特斯拉、寶馬等在華投資生產(chǎn)新能源汽車，中國逐漸成為全球新能源汽車企業(yè)競爭的重要市場，提升核心創(chuàng)新能力成為我國新能源汽車企業(yè)獲取核心競爭力、推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)向全球價值鏈高端躍升的關(guān)鍵。在實踐中，創(chuàng)新是一個連續(xù)、動態(tài)的過程，直接取決于新能源汽車企業(yè)研發(fā)方式及成功率、收益等關(guān)鍵因素。鑒于此，本文利用演化博弈理論，將新能源汽車企業(yè)研發(fā)分為自主研發(fā)和技術(shù)引進，并引入企業(yè)研發(fā)成功率、企業(yè)時間窗口收益等變量，構(gòu)建政府補貼與新能源汽車企業(yè)研發(fā)決策的演化博弈模型，分析不同情境下新能源汽車企業(yè)開展自主研發(fā)和技術(shù)引進的演化過程，提出我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整和優(yōu)化建議。

1 演化博弈模型的構(gòu)建

1.1 描述與假設

在激烈的市場競爭環(huán)境中，新能源汽車企業(yè)的創(chuàng)新策略需要根據(jù)政府補貼和競爭對手的策略不斷進行調(diào)整。假設市場存在兩家差異化的新能源汽車企業(yè)，雙方都具有自主研發(fā)能力，企業(yè)目標是通過提升自主研發(fā)水平實現(xiàn)利潤最大化，分別定義為新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2。

假設政府對新能源汽車企業(yè)研發(fā)投入的補貼率為s。另外，假定新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)的成功率為t，若兩家新能源汽車企業(yè)均采取自主研發(fā)策略，自主研發(fā)成功將獲得新技術(shù)帶來的企業(yè)壟斷性收益R1以及產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益R2；若1家新能源汽車企業(yè)采取自主研發(fā)策略，將獲得企業(yè)壟斷收益R1，并且可能需要承擔研發(fā)失敗帶來的時間窗口收益損失L1，同時另1家企業(yè)采取技術(shù)引進策略，將獲得時間窗口收益R3并承擔技術(shù)引進成本c2；若兩家新能源汽車企業(yè)均采取技術(shù)引進策略，將承擔技術(shù)引進成本c2，并且受到技術(shù)停滯帶來的產(chǎn)業(yè)主導權(quán)潛在損失L2。從博弈雙方隨機抽取一個企業(yè)進行分析，每個企業(yè)都會有“自主研發(fā)”和“技術(shù)引進”兩種策略。博弈雙方的收益如下所示：

（1）當新能源汽車企業(yè)1和2同時選擇“自主研發(fā)”策略時，新能源汽車企業(yè)1和2除了能夠獲得企業(yè)壟斷性收益R1外，還將獲得由此獲得的新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益R2。因此，新能源汽車企業(yè)1和2得到的收益為（t（R1+R2）-（1-t）L1-c1（1-s））。

（2）假設新能源汽車企業(yè)1選擇“自主研發(fā)”策略，而新能源汽車企業(yè)2選擇“技術(shù)引進”策略，則新能源汽車企業(yè)1的收益為（tR1-（1-t）L1-c1（1-s）），新能源汽車企業(yè)2的收益為（R3-c2（1-s））。

（3）假設新能源汽車企業(yè)1選擇“技術(shù)引進”策略，而新能源汽車企業(yè)2選擇“自主研發(fā)”策略，則新能源汽車企業(yè)1和2收益分別為（R3-c2（1-s））和（tR1-（1-t）L1-c1（1-s））。

（4）假設新能源汽車企業(yè)1和2都選擇“技術(shù)引進”策略，雙方都能獲得時間窗口收益R3，并承受新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失L2。因此，新能源汽車企業(yè)1和2得到的收益都是（R3-c2（1-s）-L2）。

符號與含義見表1。

表1 符號與含義

1.2 演化博弈模型建立

假設新能源汽車企業(yè)1采取自主研發(fā)策略的概率為p，采取技術(shù)引進策略的概率為1-p。新能源汽車企業(yè)2采取自主研發(fā)策略的概率為q，采用技術(shù)引進策略的概率為1-q。其中，0＜p＜1，0＜q＜1。在決策過程中，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2的研發(fā)策略會根據(jù)利益最大化準則不斷調(diào)整，p和q的取值會隨之發(fā)生變化，可以得到新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2的研發(fā)策略選擇的支付矩陣，如表2所示。

表2 新能源汽車企業(yè)研發(fā)策略選擇的支付矩陣

根據(jù)表2的支付矩陣，新能源汽車企業(yè)1采取“自主研發(fā)”和“技術(shù)引進”策略的期望收益以及其平均期望收益分別為：

由此可以得出新能源汽車企業(yè)1的復制動態(tài)方程：

對于新能源汽車企業(yè)2而言，采取“自主研發(fā)”和“技術(shù)引進”策略的期望收益以及其平均期望收益分別為：

由此可以得出新能源汽車企業(yè)2的復制動態(tài)方程：

1.3 均衡的穩(wěn)定性分析

新能源汽車企業(yè)研發(fā)策略的演化穩(wěn)定性可通過對演化系統(tǒng)的雅克比矩陣的局部穩(wěn)定性分析得出。本模型的雅克比矩陣為：

則矩陣J的行列式和跡分別為：

若局部均衡點滿足 ｜J｜＞0且tr（J）＜0，則表明該均衡點是系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略。5個局部均衡點在a11，a12，a21，a22的具體取值如表3所示。

表3 各局部均衡點的取值

其中A的表達式為：

根據(jù)上述的局部穩(wěn)定性分析，可以得到如下結(jié)論：

（1）情形1不論t和L2／R2關(guān)系如何，當滿足時，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的局部均衡點是（0，0），表示當政府補貼率低于臨界值時，新能源汽車企業(yè)會集體選擇技術(shù)引進策略。新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的動態(tài)相位圖如圖1所示。

圖1 情形1下的演化相位圖

（2）情形2當時，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的局部均衡點是（0，1）和（1，0）。當新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t小于新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失／產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益，且政府補貼率在之間時，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2會出現(xiàn)技術(shù)引進與自主研發(fā)共存的局面。新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的動態(tài)相位圖如圖2所示。

圖2 情形2下的演化相位圖

（3）情形3當時，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的局部均衡點是（0，0）和（1，1）。當新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t大于新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失／產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益（），且政府補貼率在之間時，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2的研發(fā)策略會同時趨向技術(shù)引進或自主研發(fā)。新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的動態(tài)相位圖如圖3所示。

圖3 情形1下的演化相位圖

（4）情形4不論關(guān)系如何，當滿足s＞時，新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的局部均衡點是（1，1）。當政府補貼率高于臨界值時，新能源汽車企業(yè)會集體選擇自主研發(fā)策略。新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2研發(fā)策略演化的動態(tài)相位圖如圖4所示。

圖4 情形2下的演化相位圖

2 演化仿真

為了驗證政府補貼率、新能源汽車企業(yè)研發(fā)成功率等變量在不同參數(shù)取值下對新能源汽車企業(yè)研發(fā)策略的影響，我們進一步使用Matlab軟件進行演化仿真分析?？紤]到新能源汽車企業(yè)進行自主研發(fā)的初始概率不同，并可能影響系統(tǒng)最終演化結(jié)果，我們選取兩組企業(yè)進行仿真模擬。其中，第一組新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2進行自主研發(fā)的初始概率假設為0.1和0.3，第二組新能源汽車企業(yè)1和新能源汽車企業(yè)2進行自主研發(fā)的初始概率假設為0.6和0.7。

（1）情形1不論關(guān)系如何，當滿足0＜時，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略是（0，0）。不論t（新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率）和（新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失／產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益）如何變化，都存在（c1-c2）s+L2-M ＜0，且tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M ＜0。結(jié)合圖5可以發(fā)現(xiàn)，當政府補貼率低于臨界值時，新能源汽車企業(yè)傾向于采用技術(shù)引進策略。盡管技術(shù)引進能在短期為新能源汽車企業(yè)帶來利潤，但是這種策略會在長期阻礙新能源汽車企業(yè)技術(shù)進步，形成技術(shù)依賴。在發(fā)展初期，由于新能源汽車企業(yè)缺乏技術(shù)基礎(chǔ)，自主研發(fā)的成本和風險比較高，在政府補貼率較低的情況下，新能源汽車企業(yè)很難積極主動地采取自主研發(fā)策略。

在新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t不斷提高的情況下，由于M 是t的減函數(shù)，當t超過臨界值時，有（c1-c2）s+L2-M＞0，且tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M＞0，新能源汽車企業(yè)也會逐漸采取自主研發(fā)策略。這說明在政府補貼比較低的環(huán)境中，只要能夠提升研發(fā)成功率，新能源汽車企業(yè)也會采取自主研發(fā)策略。現(xiàn)有政策要立足于提高新能源汽車企業(yè)研發(fā)人才積累，提升新能源汽車企業(yè)研發(fā)成功率，加快新能源汽車技術(shù)突破。

（2）情形2當時，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略是（0，1）和（1，0）。

當新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t小于新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失／產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益且政府補貼率在之間時，有（c1-c2）s+L2-M ＞0，且tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M＜0。結(jié)合圖6可以發(fā)現(xiàn)，在自主研發(fā)成功率比較低，且政府補貼處于高臨界值與低臨界值之間時，自主研發(fā)意愿低的新能源汽車企業(yè)會趨向選擇技術(shù)引進，而自主研發(fā)意愿高的企業(yè)會趨向選擇自主研發(fā)，出現(xiàn)技術(shù)引進和自主研發(fā)共存的局面。

隨著t不斷提高，M 會不斷減小，有（c1-c2）s+L2-M ＞0依舊成立，而tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M＜0不再成立，這時新能源汽車企業(yè)將趨向選擇自主研發(fā)。

（3）情形3當時，系統(tǒng)演化的穩(wěn)定策略是（0，0）和（1，1）。

當新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t大于新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失／產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益且政府補貼率在之間時，有（c1-c2）s+L2-M ＜0，且tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M＞0。結(jié)合圖7可以發(fā)現(xiàn)，在自主研發(fā)成功率較高的情況下，新能源汽車企業(yè)研發(fā)選擇將會出現(xiàn)分化：在創(chuàng)新收益得到保障的環(huán)境中，新能源汽車企業(yè)能夠從協(xié)同創(chuàng)新中獲益，進一步強化研發(fā)行為［22，23］；在創(chuàng)新收益無法得到保障的環(huán)境中，新能源汽車企業(yè)會趨向技術(shù)引進。

隨著自主研發(fā)成功率t的提升，M 會不斷減小，（c1-c2）s+L2-M ＜0將不再成立，而tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M＞0保持不變。說明在創(chuàng)新收益無法得到保障的環(huán)境中，如果能有效提升企業(yè)自主研發(fā)成功率，能引導企業(yè)選擇自主研發(fā)，通過技術(shù)突破形成良性循環(huán)［24］。

（4）情形4不論關(guān)系如何，當滿足時，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略是（1，1）。

不論新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t和新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導權(quán)損失／產(chǎn)業(yè)主導權(quán)收益如何變化，總有（c1-c2）s+L2-M ＞0，且tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M ＞0。結(jié)合圖8可以發(fā)現(xiàn)，當政府補貼率高于臨界值時，新能源汽車企業(yè)傾向于自主研發(fā)。在發(fā)展初期，政府補貼能夠幫助新能源汽車企業(yè)分擔自主研發(fā)風險，降低自主研發(fā)成本，實現(xiàn)技術(shù)預期，從而促進企業(yè)自主研發(fā)投入。隨著新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率t增加，有（c1-c2）s+L2-M＞0，且tR2-L2+（c1-c2）s+L2-M＞0，新能源汽車企業(yè)傾向于采取自主研發(fā)策略。這說明在政府的高補貼政策下，提高新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成功率，是促進新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)的有效手段。

圖5 情形1下的演化仿真圖

圖6 情形2下的演化仿真圖

圖7 情形3下的演化仿真圖

圖8 情形8下的演化仿真圖

3 結(jié)論與啟示

新能源汽車企業(yè)研發(fā)策略受到政府補貼率、研發(fā)成功率等多重因素的影響。總體而言，當政府補貼高于臨界值時，能夠促進新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)投入。當政府補貼低于臨界值時，新能源汽車企業(yè)會采取技術(shù)引進策略。在研發(fā)成功率比較高的情況下，良好的創(chuàng)新環(huán)境容易促進新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)，進而形成協(xié)同創(chuàng)新的氛圍［25］。在創(chuàng)新收益得不到保障的環(huán)境中，新能源汽車企業(yè)更傾向于技術(shù)引進，獲得短期利益。研發(fā)成功率較高會促進新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)，反之會傾向于技術(shù)引進?；谝陨涎芯拷Y(jié)論，我們提出如下政策建議：

（1）我國新能源汽車企業(yè)發(fā)展初期面臨研發(fā)成本高、研發(fā)風險大等困難，政府需要提高研發(fā)補貼力度，降低新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)成本。我國針對新能源汽車生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)的補貼較多，針對研發(fā)環(huán)節(jié)的補貼數(shù)量相對不足，難以有效降低新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)風險。我國需要調(diào)整政府補貼的功能和標準，增強對新能源汽車企業(yè)研發(fā)的激勵，提高新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)積極性。

（2）提高研發(fā)成功率是促進新能源汽車企業(yè)自主研發(fā)的內(nèi)在要求，是新能源汽車企業(yè)獲得自主技術(shù)的基本前提。對于新能源汽車企業(yè)而言，要注重內(nèi)部高端研發(fā)人才的培養(yǎng)和引進，并加強同外部專業(yè)研究機構(gòu)的合作，不斷提高自身研發(fā)能力和研發(fā)成功率。

（3）營造良好的協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境。要強化知識產(chǎn)權(quán)保護，構(gòu)建專業(yè)服務平臺，培育自主創(chuàng)新文化，以塑造良好的創(chuàng)新環(huán)境引導新能源汽車企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。