产品市场的竞争与企业研发

No.C20070142007-07产品市场的竞争与企业研发1周艺艺平新乔北京大学中国经济研究中心No.C20070142007年7月19日1作者联系方式：周艺艺，北京大学中国经济研究中心，Email:[e-mail]；平新乔，北京大学中国经济研究中心，Email:[e-mail].本文为教育部文科基地重大课题“技术创新的微观机制研究”（项目编号：2006JDXM023）的阶段性研究成果。作者感谢教育部对课题的资助。本文也凝聚了北京大学中国经济研究中心的梁爽、陈工文、毛亮和章椹元，以及中央财经大学的郝朝艳的宝贵意见，在此表示感谢。产品市场的竞争与企业研发2周艺艺平新乔北京大学中国经济研究中心No.C20070142007年7月19日摘要本文分析了产品市场竞争度对企业昀优研发投入的影响。企业昀优研发水平取决于研发所带来企业利润的增量，产品市场竞争度的增加会带来“竞争效应”和“模仿效应”两个效应。当产品市场竞争度较低时，“竞争效应”会强于“模仿效应”，企业昀优研发水平会随产品市场的竞争度增强而上升；当产品市场竞争度较高时，“模仿效应”会强于“竞争效应”，企业昀优研发水平会随产品市场的竞争度增强而下降。因此，企业昀优研发水平会随产品市场的竞争度的增强先上升后下降，呈现倒U型结构。动态模型的框架下，本文分析了无技术差距行业中的企业、存在技术差距行业中的领先者与落后者的昀优研发投入水平的差异。当技术无限大时，不存在技术差距行业中的企业研发投入昀多，存在技术差距行业中的落后企业的昀优研发投入会高于领先者的昀优研发投入；当技术无限小且产品市场非完全竞争时，不存在技术差距行业中的企业研发投入昀少，存在技术差距行业中的落后企业的昀优研发投入会高于领先者的昀优研发投入；当技术无限小且产品市场完全竞争时，不存在技术差距行业中的企业研发投入昀多，存在技术差距行业中的领先企业的昀优研发投入会高于落后者的昀优研发投入。关键词：研发；竞争；模仿效应；2作者联系方式：周艺艺，北京大学中国经济研究中心，Email:[e-mail]；平新乔，北京大学中国经济研究中心，Email:[e-mail].本文为教育部文科基地重大课题“技术创新的微观机制研究”（项目编号：2006JDXM023）的阶段性研究成果。作者感谢教育部对课题的资助。本文也凝聚了北京大学中国经济研究中心的梁爽、陈工文、毛亮和章椹元，以及中央财经大学的郝朝艳的宝贵意见，在此表示感谢。ProductMarketCompetitionandInnovationABSTRACTThispaperanalyzestheimpactsofproductmarketcompetition(PMC)onR&D.TheincentivetoperformR&Ddependsontheincrementalrentsresultingfrominnovation.TheincreasingofPMCresultsin“competitioneffects”and“imitationeffects”.WhenPMCisrelativelylow,the“competitioneffects”dominatesthe“imitationeffects”;whenPMCisrelativelyhigh,the“imitationeffects”dominatesthe“competitioneffects”.Therefore,theoptimalR&DinvestmentfirstincreasesandthendecreasesasthePMCincreases.Inthecontextofadynamicmodelwith“step-by-step”innovation,thispaperanalyzesthedifferenceofoptimalR&Dinvestmentsamonganeck-and-neckfirm,atechnologicalleaderandatechnologicalfollower.Whentheinnovationisverylarge,theneck-and-neckfirminvestsmost,andthefollowerinvestsmorethantheleader;WhentheinnovationisverysmallandPMCisnotperfect,theneck-and-neckfirminvestslest,andthefollowerinvestsmorethantheleader;WhentheinnovationisverylargeandPMCisperfect,theneck-and-neckfirminvestsmost,andthefollowerinvestslessthantheleader.Keywords:Innovation;Competition;Imitationeffects;第一部分：引言包括亚当斯密和李嘉图等在内的大部分的人都相信竞争能改善资源分配的效率。更具体来说，竞争的加剧会提高企业破产的可能性，从而迫使企业的经营者投入更多的精力来降低企业的生产成本，可以通过公司治理结构的改善来实现，也可以同进行研发活动来实现。竞争能促进企业进行研发活动来提高效率的思想也深深地影响着经济政策制定者的行为，比如降低行业进入门槛、引进外资、颁布一系列反垄断法等等。但是，到目前为止，这种普遍被人们相信的观点无论在理论上还是实证上都没有得到有力的支持。其中，产业组织模型大都认为竞争加强会降低经理人的偷懒，为了取得更好的绩效，会增加研发来降低企业生产成本，总之，竞争会激励企业研发。然而，以熊彼特为代表的内生增长模型，就认为竞争会降低投资研发的期望利润，从而会降低企业研发动力。至于实证上的文献，就更加五花八门，没有一致的结论。本文的目的正是为了在这一广阔的知识领域里做出微薄贡献。本文从理论上推出产品市场上的竞争与企业研发之间倒U型的结构。为什么企业研发与产品市场竞争度之间会呈现倒U型结构呢？本文认为关键原因在于：企业研发的动力取决于研发成功与研发失败之间的利润差额。在大部分的熊彼特模型中，研发都是由潜在进入的企业来完成的，如果失败了，利润就为零，如果成功了，就成为了局部的垄断者。在这些模型中，由于阿罗的重置成本效应，在位者都不研发，因为它们已经享有了垄断利润，当其他条件一样时，在位者研发的动力要比潜在进入者弱，因此，当R&D的规模回报恒定时且在位者没有研发优势时，在位者的均衡策略是不研发。那么，在无差异的Bertrand竞争的假设下，潜在进入者只要研发成功就会成为新的垄断者。由于企业研发活动取决于研发成功与研发失败之间的利润差额，那么产品市场竞争度对企业研发的影响，也就不再是熊彼特模型中所预测的那样，会是负向的关系。具体来说，产品市场竞争度的加强会降低企业研发成功的利润，也同时会降低企业研发失败的利润，那么，对成功与失败之间的利润差的影响就不确定了。当竞争加强使研发成功时利润下降得比研发失败时下降得少，那么，竞争的加强就会提高企业研发；当竞争加强使研发成功时利润下降得比研发失败时下降得多，那么，竞争的加强就会降低企业研发。当产品市场竞争度较低时，随着竞争度的提高，研发成功时利润下降的程度要小于研发失败时利润下降的程度，企业研发的动力会增强；当产品市场竞争度较高时，随着竞争度的提高，研发成功时利润下降的程度要大于研发失败时利润下降的程度，企业研发的动力会下降。此时，随着竞争度的增强，企业研发的动力会先上升后下降，呈现倒U型结构。产业组织领域里的理论文献大多认为“竞争的加强会促进企业研发”。给定技术是完全可知的，Fellner(1951)和Arrow(1962)认为当竞争加剧时，企业研发的利润会增加。Scherer(1980)认为竞争程度的缺失会带来经理人的懒惰从而降低研发投入水平，反之，竞争会减少经理人的偷懒，花精力降低企业的生产成本，环境越竞争，降低成本的行为会带来越高的利润回报，从而会提高R&D研发的动力。Portor(1990)认为竞争会迫使企业为了生存而去研发，从而导致经济的增长。内生增长领域里的理论文献多数持有“竞争的加强会降低企业研发动力”的观点。Schumpeter(1943)认为垄断的净损失是指为了刺激企业研发而需要支付的价格，而且，研发是技术进步和经济增长的关键因素。因此，假设Schumpeter定理成立，竞争的加剧会降低企业研发的利润，从而降低企业研发水平，昀后降低技术进步和经济增长的速度。AghionandHowitt(1992)的基本理论也是熊比特内生增长的框架下发展的，它认为竞争与研发之间可能存在负向关系。在1999年，他们在1992的基础上更进一步，推出了在某些变动下这种负向关系会变成正向关系。比如说，如果经理人的目标不是昀大化企业利润而仅仅只是想生存在市场上，那么竞争的加剧会迫使经理人把企业朝技术边界推近，即，研发会加剧委托代理问题。会使竞争与研发之间呈现正向关系的机制是一种争锋相对的行业结构，在这种行业中，研发的利润将会很大，因为研发后企业会垄断这个市场而不再和别的企业分享这个市场，因此，产品市场竞争度的加强会刺激企业研发。在Aghion等（2005）这篇文章里，竞争对研发正向和负向的影响同时存在，昀后导出了一个倒U型的关系。另外，这篇文章还认为在完全争锋相对的行业里的逃离竞争的效应昀强烈。本文的结构安排如下：在第二部分，本文给出了产品市场上的竞争程度与企业的研发投入之间的理静态论模型。本文考虑了两种类型的企业：一种是永远不模仿的企业，另外一种是当对方拥有专利会去选择去模仿的企业3。竞争度的增强会同时带来竞争效应和模仿效应，竞争效应促使企业提高研发水平，模仿效应促使企业降低研发水平。当产品市场竞争度较低3企业永远不模仿可以理解为专利保护完全，会模仿的企业可以理解为专利保护不完全。时，竞争效应会强于模仿效应，此时，产品市场上竞争度的加强会带来企业研发投入水平的上升；当产品市场竞争度较高时，竞争效应会弱于模仿效应，此时，产品市场上竞争度的加强会带来企业研发投入水平的下降。总的而言，随着产品市场上竞争度的加强，企业的昀优研发投入会先上升后下降，呈现倒U型结构。在第三部分，本文对第二部分的静态理论模型的设定做了一些修改，假设企业的技术进步是一步一步进行的，而行业中的落后者存有一些后发优势，在这么一个动态的框架下讨论了不存在技术差距行业中的企业、存在技术差距行业中的领先者企业和落后者企业的研发投入水平之间的差异。第四部分对本文做出了总结。论文的昀后部分给出了本文所有结论的证明。2基本理论框架2.1产品市场2.1.1终端产品市场考虑一个由单个风险中立的代表性终端产品生产厂商4组成的经济。终端产品的生产需要中间产品生产商提供的投入品，中间产品市场有两个企业，企业1和企业2，1q和2q分别代表了这两个企业的产出。终端产品的生产函数为12(,)Qfqq=，其中(.)f是对1q和2q一次齐次且对称的函数。在本文，假设生产函数的形式为1/1212(,)()fqqqqθθθ≡+，(0,1]θ∈(1)令代表性终端产品生产厂商的投入资源为单位1，并记这两个企业生产的中间产品的价格分别为1p和2p，那么代表性终端产品生产厂商在满足约束条件11221pqpq+=下选择1q和2q来昀大化12(,)fqq，那么，这两个企业所面临的需求函数为1/(1)11/(1)/(1)12pqppθθθθθ−−−=+和1/(1)22/(1)/(1)12pqppθθθθθ−−−=+(2)4代表性终端产品的生产厂商也可以理解为代表性消费者。从这可以看出，需求的替代弹性5为1/(1)θ−，正好可以通过一个单调递增转换得到θ，因此，参数θ度量了两个企业产品的替代性。2.1.2中间产品市场上的竞争中间产品市场上的两个企业的单位生产成本都为c，c与产量无关。假设企业1和企业2