政府研发投入对企业研发投入的互补与替代效应研究，本文主要内容关键词为：研发投入论文,效应论文,政府论文,企业论文，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。
0 引言
研发投入不足是我国创新系统创新能力提升缓慢的瓶颈[1]。同时，研发投入的内部支撑结构也成为影响研发投入利用效率的重要因素。由于研发投入不足受到宏观经济和文化环境等众多因素的影响，因此无法在短期内解决。通过研究研发投入的支撑结构，揭示支撑主体之间的相互作用关系，进而提高研发投入的使用效率，成为一个既影响微观企业创新行为，又影响宏观区域经济可持续性发展的重要课题。
研发投入的支撑主体主要有两类：一类以政府为支撑主体，一类以企业和个人为支撑主体。尽管人们直觉上认为政府R&D投资有助于社会的技术进步，但是从理论上讲，政府公共R&D投资有可能对企业R&D行为会产生两种不同的效果：替代效应(Substitute Effect)和互补效应(Complement Effect)。即如果两者之间总体上呈现替代关系，政府增加公共R&D投资就会对私人投资产生“挤出”效应；如果两者之间是互补关系，增加公共R&D投资会吸引更多的私人投资。关于政府公共R&D投资对企业R&D行为影响的研究，对于评价政府科技政策绩效非常重要。如果当前政府科技政策导致存在“净替代关系”，那么这种政策将是无效的。对于政府公共R&D投资对企业R&D行为能否产生正的激励作用，学术界至今为止仍未能形成一致共识[2]。
1 研究综述
1.1 国外研究综述
从微观上研究政府研发投入对企业研发行为影响的代表性学者主要有汉博格(Hamberg)、林克(Link)和李查腾博格(Lichtenberg)等。汉博格[3]研究认为，美国国防部研发资助能促进厂商加大研发支出。其在模型中引入了控制变量，从而有效测度出政府研发投入给企业研发行为带来的影响。林克则将厂商的研发支出分为基础研究、应用研究和试验发展3个部分，他发现公共研发会降低厂商基础研究强度，但对其应用研究和试验发展有促进作用。与其他学者不同，李查腾博格[4]则认为厂商总是视政府资助的金额来决定其行为，在其1987年的研究中就试图将政府研发资助作为内生变量放到模型中。当其采用工具变量法进行估计时，结果显示两者关系为替代；而用固定效果法回归估计时，结果显示两者互补[4]。
在宏观层面上，莱文和瑞斯[5]发现政府研发资助强度对产业内厂商研发强度有显著的促进作用。曼斯菲尔德[6]的研究发现，政府研发资助对企业研发行为的影响具有非对称性。Dominique & Bruno的研究也受到学者的普遍关注，他们对17个OECD国家(1981-1996年)政府各种公共R&D投资手段对企业研发行为的影响进行了系统的研究。他们认为，财政资助和提供税收优惠政策将刺激企业增加其R&D支出，但这种促进效果与政府对企业研发的资助率的关系呈“倒U型”曲线。
1.2 国内研究综述
许春、刘奕[6]认为技术溢出使得企业无法获得研发投入的全部收益，从而削弱了企业创新的积极性；政府根据技术溢出因素制定相机的研发补贴政策，可以有效地激励企业增加研发投入。刘楠、杜跃平[7]的研究认为，政府补贴对企业创新的激励并不总是有效的。杨洵、师萍[8]分析了近13年来我国政府科技投入对企业研发支出的影响，认为政府科技投入的杠杆作用要大于挤出效应；但政府向高校提供研发资助可能会挤出企业研发支出。董炳艳[9]认为，政府应当逐渐撤出对市场更易发挥作用的领域的资助，逐渐转向支持公共产品类科研。
1.3 相关研究评述
从以上对国内外研究的综述可以看出，学者普遍认为R&D活动的“市场失灵”是政府R&D投资存在的根本原因[2]。即如果完全交给市场，听凭企业自身积极性的话，为技术知识或信息的生产而进行R&D活动的资源投入就会不足，低于社会最佳水平。其次，学者对政府研发投入存在两类效应的研究结论相对比较统一，尤其是认为政府需要相机进行研发投入。
另一方面，两个问题仍旧没有得到系统的解决：第一，政府研发投入为何会对企业的研发投入产生替代效应和互补效应；第二，政府应该根据哪些因素来确定是否应该进行研发投入，或者将其留给市场。本文试图解决这两个问题。
2 政府和企业进行研发投入的动机分析
研究政府和企业将资源配置于研发的动机，是分析替代效应和互补效应的基础。由于研发体系产出的主要内容是知识，因此首先要对知识的性质进行分析，进而探究两者将资源配置于研究与开发的动机。本文借鉴内生经济增长理论，假设知识有多种形式，并构成一个完整的系列，从高度抽象的知识到高度应用性的知识均包括在内。
2.1 知识的性质
(1)知识的非竞争性。保罗·罗默认为各种知识均有一个基本的特征：它们是非竞争性的。也就是说，某种知识——不管它是勾股定理还是一种软饮料的配方——甲乙两人都可以同时使用，且双方互不构成障碍。相反，传统的私人经济商品则是完全或部分竞争性的。比如，一件衣服无法被两个人同时使用；而一块蛋糕虽然可以被两个人同时分享，但蛋糕带来总的效用要被两个人分割。
知识的这一基本性质的直接含义是：知识的生产和配置不能完全由竞争性市场的力量来决定。一旦知识被生产出来，则向新用户多供给一份知识的边际成本为零。即知识在一个竞争性市场的租用价格为零。在这种情况下，知识的创造就不可能完全由获取私人经济利益的欲望来驱动。
正是由于知识具有非竞争性，因此如果希望知识的所有者能够从知识的出售中获取正的价格，则需要研究知识的第二个性质——可排他性。
(2)知识的可排他性。如果有可能阻止其他人使用某种产品，那么这种产品就是可排他的。传统的私人经济商品通过所有权的制度是可排他的，如一件衣服的所有者可以阻止他人使用这件衣服。
知识的可排他性同时决定于两个因素：知识自身的性质和产品所处的经济制度。比如，专利法赋予发明人对其设计和发明的使用权，而在另一组法律下，发明人阻止他人使用其发明的能力则可能要小一些，经济制度影响了知识的可排他性程度。但在某些情况下，可排他性对知识的性质的依赖性强一些，而对法律制度的依赖性弱一些。例如，可口可乐的配方足够复杂，即使没有版权或专利权的保护也能够保密。而将电视节目录制到录像带上的技术太简单，从而节目制作者无法阻止他人录制这些节目(这就是我们经常说的盗版)，即使法律规定这种行为不合法时，情况也不会有太多改变。
如果一种知识完全不可排他，那么在其开发中就不会有私人收益。因此，在这些领域中的研究和开发必须有公共投入，比如说政府投入。但如果一种知识是可排他的，那么新知识的生产者就可以以正的价格出售这种知识的使用权，从而从其研究和开发的努力中得到正的收益。
2.2 政府配置资源于研发的动机
(1)对基础研究的扶持。学者习惯上将研发分为3个阶段：旨在取得基本知识的基础研究(Basic Research)；与工程有关的应用研究(Applied Research)；旨在把产品和工艺带入商业化使用的开发研究(Development)。基础研究是一种可以产生更广泛应用的基础性探索。例如，今天我们习以为常的激光、晶体管、原子能等许多知识都是基础研究的成果。
对于基础研究的成果来说，多一个人知道一项基础性的发现，并不会对已有的知识产生不利影响，即基础研究的产品是完全非竞争性的。同时，基础研究生产的是基本的科学原理或自然界事实等知识，很难将他人排除在基础研究带来的好处之外。事实上，当他人自由获取基础性研究的成果并应用时，会产生巨大的社会效益。反之，若将这些基础性的研究成果以专利的形式密封起来，会减慢其他人从事相关研究创新的速度，这会造成创新的社会效益的巨大损失。所以，基础研究的产品无论从性质还是法律上来说都是非排他性的。例如，尽管某一特殊的超导材料可能会被授予专利，但像超导这样基础研究的成果则是不能被授予专利的。基础研究产品具有明显的公共物品的性质。和其它公共物品一样，企业和个人在基础研究方面的投入很可能是远远不够的，因此政府往往要通过国家科学基金组织和一些其它基金组织来支持基础研究。
由于基础研究所生产知识的非排他性和巨大外部性，因此，以政府为主体的“培育性科技环境”致力于研发的主要动机就是为基础研究提供扶持，以填补私人企业和社会个人在基础研究方面留下的空白。
(2)对部分应用研究和开发研究的补贴。很多应用研究和开发研究所生产的知识，虽然具有一定程度的“可排他性”，但由于其产品具有较强的正的外部性，因此政府同样需要对此类研发进行一定的补贴。
来自这两种研发的3种外部性分别为：消费者剩余效应、偷生意(Business-stealing)效应以及研究与开发效应。对于研发活动的这3种外部性，其具体的类型、来源和性质，由表1反映。
这3种外部性的净效益是模棱两可的。有可能找到这样的例子，偷生意效应要大于消费者剩余效应和研究与开发效应的总和。在此情形下，创新对于社会福利的影响并不是一个完美的帕雷托改进。形象的比喻是，人们可能仅仅通过研发来分配蛋糕，而不是做大蛋糕。受夺取其他创新者正在获得的利润的激励，太多的资源可能被投入到研发之中。其结果是，经济的均衡增长率可能高得无效率。
然而，很多学者的研究显示，正常状况下研发的总外部性为正。比如，在某些假设下，消费者剩余效应和偷生意效应可以互相抵消，从而只剩下正的研究和开发效应。而在此情况下，创新者从研发中获得的收益将远远小于其研发产品所带来的社会效益，其外部性使得竞争性市场结构对研发的激励效能大打折扣。此时，以政府为主体的科技环境应该给予一定的补贴。
对净外部性(Net Externalities)较大的研发行为进行补贴，是以政府为主体的“培育性科技环境”致力研发的第二个动机，“袁隆平现象”可以对这一动机进行完美的诠释。袁隆平所生产的知识免费教给广大农民应用(由于袁隆平无法主动或被动对其应用进行完美的价格歧视，因此产生很大消费者剩余效应)，并得到更多学者进一步的研究和创新(所生产的知识在知识生产中得到进一步的应用，因此产生很大的研究和开发效应)，但并没有因为优良技术的引入使得现有技术所有者的利益受到很大损失。虽然袁隆平本身可能通过这一创新获得个人收益，但其个人收益要远远小于其净外部性所导致的社会收益。政府对这一类非基础研究的研发行为应该给予一定的补贴，以便涌现出更多的“袁隆平现象”。
2.3 企业配置资源于研发的动机
(1)研究与创新的私人激励。如前所述，若研究因私人经济激励而产生，这种研发所创造的知识必须至少有一定的可排他性。这样，新知识的开发者就会有某种程度的市场力(Market Power)，比如定价的能力。
需要注意的是，虽然部分应用研究与开发研究的产出(某种知识)具有一定的可排他性，但如果产出的知识具有较大的外部性，或者知识所形成的产品的预期市场规模由于结构性因素(经济、文化等原因)过小，则需要政府加以支持。当研发具有外部性时，一个企业的工艺(或产品)研发的努力会给其它企业也带来部分利益，甚至增加了竞争对手的实力，而这是企业不愿意看到的[10]。所以，正如前所述，外部性使得竞争性市场结构对研发的激励效能大打折扣。对于预期市场的一些因素，将在后面进行系统分析。
(2)高才能者从事研发的环境因素。前文中提到，研发工作是一项高风险和高成本的工作，是否能够生产出知识，某种程度上受到一个人初始禀赋的影响。鲍莫尔和墨菲的研究认为，重大的知识创新和进展大都是由具有极高才能的人做出来的。他们还观察到，这些高才能者可以做的事情很多，追求创新和生产产品只是其中的两种。因此，对于知识积累来说，分析影响高才能者选择的环境因素如何导致高才能者做出从事研发的决策，对于解释以社会个人为主体的“自发性科技环境”致力研发的动机是非常重要的。
墨菲和维什尼就影响高才能者决策的影响因素进行了一般性的探讨，3个主要的影响因素分别是：
第一，相关市场的规模：高才能者可从中取得报酬的市场越大，进行某一活动的激励就越强。举例而言，互联网的高成长性会鼓励很多高才能者进入这一行业，并励精图治研发合适的产品，去创造心中的神话。
第二，报酬递减的程度：如果某种活动的规模受到当事人时间的限制(比如进行外科手术)，那么，这种活动的可能报酬与仅受市场规模限制(比如研发)的活动的可能报酬相比，对高才能者则不具有吸引力。从这一角度讲，如果一个运行良好的风险资本市场能使企业得以迅速成长，那么它使高才能者从事研发的报酬不变，甚至递增，那么一定会激励更多的高才能者从事研发。这也是风险投资和科技环境的耦合性表现之一。
第三，是一个人保留从其活动中所获报酬的能力。这个能力同个人禀赋相关，但更多受到制度的影响。因此同样是一个环境因素，明晰的产权制度，保证了一个人拥有从其活动中获取报酬的能力。
3 政府与企业在研发投入中的博弈分析
因为知识的外部性，导致企业和个人在部分应用研究上面缺乏积极性和动力，所以政府应该填补这一空白。下面来分析政府与企业在研发投入中的博弈策略。
假设以政府为主体的“培育性科技环境”考虑是否对研发进行扶持和补贴，而企业和社会个人作为主体的“自发性科技环境”考虑是否从事研发。笔者将利用博弈论来解释，以政府为主体的“培育性科技环境”同企业和社会个人作为主体的“自发性科技环境”之间的相互作用机理。
3.1 两阶段博弈模型的构建
假设博弈的第一阶段，由企业和社会个人来考虑是否要从事研发。博弈的第二阶段，由政府来考虑是否需要对研发进行补贴和补贴的金额。
假设企业和社会个人从事研发后生产的知识的可排他性为K(知识的完全可排他性是不可能的，因此设K的变化范围为半开区间，即K
[0，1])；设企业和社会个人从事研发所生产的知识的预期市场规模为S(S[0，+∞])。用柯布——道格拉斯函数来表示，企业或社会个人由研发所生产的知识的收益为：
假设企业在研发初期进行的投资，即启动资金为I，所生产的知识的外部性为E，研发最后是否可能成功的概率为P，同时认为研发最后是否可能成功的概率是企业或个人努力e的函数：
P(e)=e(2)
假设企业或个人具有一定的创新成本，这部分成本同企业或个人的智力、精力和时间等密切相关。笔者假设创新成本由研发最后可能成功的概率P和成本系数c决定，为了便于之后的求导处理，令：
(3)
从博弈模型中可以分析出，政府提供事前补助不会对企业提高努力程度产生激励，事前补贴是一种较差的政策工具。而如果政府提供事后补贴，即政府和企业约定项目成功后提供补贴，则企业必会努力使得到这一补贴的可能性增大，会产生激励；而对于政府来说，增加补贴会增大企业的努力程度，进而增加实现外部性带来的社会效益的可能性。所以，在有效的项目评估和约定的补贴可以充分实现的基础上，政府为企业提供事后补助，是一个好的选择。假设政府可能给予企业的事后补贴为A。
博弈的第一阶段，由企业和社会个人来考虑是否要从事研发：在政府可能在研发活动后给予补贴的情况下，企业或个人的个体理性约束要求企业或个人的预期收益起码要大于投资成本。同时，研发产生的外部性E会增加该行业中主要竞争对手的实力，对企业研发产生阻碍，预期收益还要覆盖掉这一障碍。
博弈的第二阶段，由政府来考虑如何给予补贴。
设公共资金的影子成本为λ(在向企业进行转移支付的福利损失)，在政府约定为企业补贴A的情况下，与研发活动相关的社会福利为：
虽然从表面上看，外部性对企业研发会产生阻碍作用，但是只要政府确立了适当的补贴政策，完全可以将这一外部性内生化，使外部性同时为企业研发和政府补贴提供激励。
在适当的补贴政策下，政府的投入可以激励企业研发，从而使企业与政府在研发投入中实现互补，这是本文研究的目的，也是致力于完善创新体系的政府乐于看到的。在当前，我国政府拥有较为丰富的财政资源(据统计，2007年我国财政收入达5.1万亿元)。因此政府应该根据研发所得知识的可排他性、预期市场规模、外部性和行业中主要企业的情况，对企业研发项目进行评估，通过合理利用财政补贴激励创新，使政府和企业的研发投入进行有效互补，努力构建以企业为研发主体的国家技术创新体系。