徐幼民,漆玲瓊,周 明
(1.湖南大學 經濟與貿易學院,湖南 長沙 410079; 2.湖南大學 期刊社,湖南 長沙 410082)
企業(yè)產品創(chuàng)新是企業(yè)創(chuàng)造新產品或改進產品性能的創(chuàng)新行為,產品創(chuàng)新是企業(yè)技術創(chuàng)新的重要組成部分,也是企業(yè)獲得利潤的重要手段。利用經濟學方法研究企業(yè)產品創(chuàng)新過程可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)產品創(chuàng)新所需滿足的經濟條件,從而為企業(yè)產品創(chuàng)新決策提供經濟理論上的依據(jù)。
Ben-Zion和Fixler(1981)通過研究產品創(chuàng)新與市場結構的關系發(fā)現(xiàn):企業(yè)是否進行產品創(chuàng)新需要考慮產品的市場需求、創(chuàng)新成本以及其他企業(yè)的創(chuàng)新行為這三個方面的因素。他們把創(chuàng)新產品與原產品的關系區(qū)分為替代性的和互補性的,同時把創(chuàng)新者分為產業(yè)內企業(yè)和產業(yè)外企業(yè),進而認為兩種類型的創(chuàng)新者都更傾向于互補品的創(chuàng)新[1]。
Damanpour(1991)認為產品創(chuàng)新會受到個人、組織和環(huán)境等不同因素的影響,其中環(huán)境因素是最重要的創(chuàng)新決定因素,環(huán)境因素主要包括企業(yè)層面和市場競爭兩方面[2]。Balachandra和Friar(1997)則將影響企業(yè)產品創(chuàng)新的諸多因素歸納為市場、技術、環(huán)境和組織四大類[3]。
張昕和王學軍(2008)認為技術創(chuàng)新產品的市場相對容量、創(chuàng)新成本、企業(yè)的規(guī)模以及擁有的創(chuàng)新資源和創(chuàng)新能力都會影響到企業(yè)技術創(chuàng)新決策。他們發(fā)現(xiàn),企業(yè)采用技術創(chuàng)新的收益期望與技術創(chuàng)新產品的市場容量期望成正相關關系,即創(chuàng)新產品市場容量越大,企業(yè)進行創(chuàng)新的傾向越強[4]。
Hausman等(1984)對企業(yè)R&D 投入與技術進步績效進行實證研究,發(fā)現(xiàn)R&D 投入與技術創(chuàng)新績效存在很強的相關性[5]。Stokey(1995)的研究結果更進一步發(fā)現(xiàn)R&D 投入與技術創(chuàng)新存在正相關關系[6]。Crepon等(1998)研究法國制造企業(yè)R&D 投入對技術創(chuàng)新和生產率增長的影響,結果表明R&D 投入與作為創(chuàng)新產出指標的專利數(shù)具有正相關關系[7]。張世賢(2005)認為技術創(chuàng)新投入存在閾值效應,只有當企業(yè)R&D 投入達到一定強度,企業(yè)達到一定的規(guī)模,才能使得R&D 成果實現(xiàn)預期的市場化和產業(yè)化[8]。
Barker和Mueller(2002)從企業(yè)管理層角度研究企業(yè)技術創(chuàng)新問題,研究發(fā)現(xiàn)在其他投入要素不變的情況下,CEO 越年輕,持股越多且擁有營銷或研發(fā)工作經歷,公司越傾向于投入更多的R&D 資源進行技術創(chuàng)新[9]。Wiseman 和Gomez-Mejia(1998)基于前景理論發(fā)現(xiàn),管理層對公司業(yè)績的預測與技術創(chuàng)新的傾向呈負相關關系[10]。Sitkin 等(1995)在前景理論的基礎上結合代理理論,提出了管理層風險行為的決策模型,從風險偏好的角度研究了管理層對R&D 的投資決策差異[11]。
還有學者從市場競爭的角度研究企業(yè)的產品創(chuàng)新問題。如Chen和Schwartz(2010)認為壟斷廠商從產品創(chuàng)新中獲得的收益要大于競爭性廠商生產原先產品的收益,他們運用Hotelling模型,基于產品創(chuàng)新的收益,發(fā)現(xiàn)壟斷結構下產品創(chuàng)新投資激勵比競爭結構下要更大[12]。嚴海寧和朱勁松(2008)的實證研究結果表明壟斷最不利于企業(yè)的產品創(chuàng)新,適度的市場競爭才能有效促進企業(yè)產品創(chuàng)新[13]。
上述涉及企業(yè)產品創(chuàng)新問題的研究可將影響產品創(chuàng)新因素區(qū)分為內在因素和外在因素兩部分,內在因素主要包括企業(yè)R&D 投入、企業(yè)的規(guī)模以及企業(yè)擁有的技術創(chuàng)新能力等,市場結構、競爭程度和市場的不確定性則構成了外在因素的主要內容。上述關于這些影響因素的研究有的是描述性研究,有的建立了基本的邏輯關系,有的作了適當?shù)膶嵶C研究。這些理論雖從某一方面如R&D 投入、企業(yè)管理層、市場競爭程度分析了企業(yè)產品創(chuàng)新與這些因素的聯(lián)系,但對于創(chuàng)新產品的市場不確定性和風險、技術創(chuàng)新的研發(fā)效率等內在因素之間的聯(lián)系缺乏具有概括性的理論研究,即缺乏一個能比較全面反映企業(yè)產品創(chuàng)新特點和內在決定因素的經濟理論,這一理論應該充分體現(xiàn)出企業(yè)產品創(chuàng)新的兩個顯著特點,一是產品創(chuàng)新的市場需求具有不確定性的風險,二是技術創(chuàng)新的投入存在規(guī)模閾值和效率閾值。[14]
產品創(chuàng)新可區(qū)別為新產品創(chuàng)新和產品改進型創(chuàng)新兩種類型,可以發(fā)現(xiàn)兩種類型的產品創(chuàng)新中涉及的經濟因素基本一致,但風險程度有明顯差別。
無論是新產品創(chuàng)新,還是產品改進型創(chuàng)新,企業(yè)進行產品創(chuàng)新一般會預設一個目標市場,我們可以用目標市場的產品價格P、單位制造成本c、預計最大銷售規(guī)模Q和風險程度e來描述目標市場。企業(yè)的產品創(chuàng)新就是通過控制研發(fā)投資規(guī)模Crd來影響P、c、Q的大小,進而獲得利潤。我們很容易得到產品創(chuàng)新時決定企業(yè)利潤的表達式,即利潤π=(P-c)×Q-Crd,這是不考慮市場風險的企業(yè)產品創(chuàng)新利潤表達式。
單位制造成本c與產品創(chuàng)新的市場價格P有密切的關系。企業(yè)新產品的研發(fā)過程中一般以產品的質量和品質為直接研發(fā)目標,雖然新產品的質量和品質與新產品的單位制造成本c有內在聯(lián)系,但新產品的單位制造成本與研發(fā)投資多少不存在遞增或遞減的關系,原因在于產品創(chuàng)新的重點是產品的質量和品質創(chuàng)新,完全不同于降低生產成本的工藝創(chuàng)新。因此我們可以假定目標市場商品的單位制造成本c與新產品研發(fā)投資規(guī)模Crd沒有直接關系。
無論是改進產品的質量還是研發(fā)新的產品,產品的市場價格P和市場銷售規(guī)模Q不僅僅取決于研發(fā)的產品的質量和品質,還取決于市場同類產品的價格水平和市場競爭狀況,因此P和Q不是能由Crd單獨決定的因素。為了簡化產品創(chuàng)新的理論模型,并且由于產品創(chuàng)新時企業(yè)對新產品的市場價格有比較大的自由度,我們可以假定企業(yè)進行產品創(chuàng)新時其市場價格可事先預定,即假定新產品的市場價格P與新產品的研發(fā)投資規(guī)模Crd之間沒有直接的關系。
基于以上分析,我們可以認為企業(yè)產品創(chuàng)新的決策過程就是在確定了產品價格P和單位制造成本c后,在改進產品質量和性能的基礎上通過控制研發(fā)投資規(guī)模來盡可能增加預期最大銷售規(guī)模Q,進而實現(xiàn)企業(yè)產品創(chuàng)新利潤的最大化。
企業(yè)新產品創(chuàng)新的市場風險比較大,新產品的實際銷售規(guī)模既有可能達到最大預期銷售規(guī)模Q,也有可能為零,即新產品在既定的市場定位下可能根本沒有市場銷售。因此,新產品的實際銷售規(guī)模q應當在不超過最大預期銷售規(guī)模的前提下呈現(xiàn)某一概率分布,以此可以表示新產品創(chuàng)新所面臨的市場風險。
假定企業(yè)新產品創(chuàng)新的實際銷售規(guī)模q在區(qū)間[0,Q]呈均勻分布。即概率分布密度Q(q)=1/Q,(0≤q≤Q)。
考慮到實際銷售規(guī)模小于最大預期銷售規(guī)??赡軒淼娘L險,企業(yè)新產品創(chuàng)新的利潤函數(shù)π可以表示如下:
上式中(P-c)×Q-Crd表示實際銷售規(guī)模q等于最大預期銷售規(guī)模時企業(yè)所獲得的利潤,(Pc)×Q×e表示實際銷售規(guī)模小于最大預期銷售規(guī)模時給企業(yè)帶來的風險損失,當實際銷售規(guī)模的概率在區(qū)間[0,Q]呈均勻分布時e=1/2。
企業(yè)對已有產品進行技術改進以提高產品的性能和品質,其市場風險應當比新產品創(chuàng)新的市場風險小,原因在于老產品已經具有一定的市場銷售規(guī)模。[15]設產品改進型創(chuàng)新后企業(yè)產品的最大預期銷售規(guī)模為Q,改進之前的市場銷售規(guī)模為Q1,并且Q>Q1。產品改進型創(chuàng)新的市場實際銷售規(guī)模應當位于Q1與Q之間假定企業(yè)產品改進型創(chuàng)新的實際銷售規(guī)模q的概率分布密度為Q(q)=1/(Q-Q1),(Q1≤q≤Q)。可以推得如同產品改進時創(chuàng)新時利潤函數(shù):
這時e=(1-Q1/Q)/2<1/2,即因產品改進型創(chuàng)新的市場風險和風險損失比新產品創(chuàng)新的市場風險和風險損失小,在投資效率相同時,企業(yè)產品改進型創(chuàng)新可以達到更大的市場銷售規(guī)模和利潤規(guī)模。
由于產品改進型創(chuàng)新與新產品創(chuàng)新的預期利潤表達式形式相同,因此可以僅研究新產品創(chuàng)新的最優(yōu)投資決策。
根據(jù)前面的分析,我們可以認為企業(yè)產品創(chuàng)新的決策目標是通過控制研發(fā)投入的規(guī)模來決定新產品的預期最大銷售規(guī)模和預期收益,并實現(xiàn)利潤的最大化。由此我們可依據(jù)研發(fā)投資規(guī)模Crd與預期最大銷售規(guī)模Q之間的關系來決定企業(yè)的最優(yōu)研發(fā)投資規(guī)模。
當企業(yè)的研發(fā)效率和預期市場價格既定時,企業(yè)研發(fā)投資規(guī)模Crd與預期最大銷售規(guī)模Q應當存在正相關的關系。為了體現(xiàn)新產品研發(fā)投資存在規(guī)模閾值和效率閥值的特點,我們可以假定Crd與Q之間存在這樣的函數(shù)關系:
當Crd<Co時,Q=0,記為Q(Crd<Co)=0。這一假設的實質是企業(yè)新產品創(chuàng)新的研發(fā)投資規(guī)模必須達到一定的規(guī)模閾值(最小值),新產品的研發(fā)才能成功即產生市場需求。這一閾值Co體現(xiàn)了技術研發(fā)不成功時的閾值風險。
而當Crd≥Co時,dQ/dCrd>0,即研發(fā)投資達到一定規(guī)模之后技術研發(fā)成功,研發(fā)投資規(guī)模越大,預期最大銷售規(guī)模也越大。
為了進一步確定Crd與Q之間關系,我們可以認為當Co<Crd<C1 時,Crd與Q之間有線性關系,即這時有,而當Crd>C1時
由于任何產品的最大銷售規(guī)模均存在上限值,企業(yè)新產品研發(fā)投資規(guī)模越大,則預期最大銷售規(guī)模越有可能接近上限值,但超過C1的研發(fā)投資所能夠增加的銷售規(guī)模應該是遞減的,只有當研發(fā)投資規(guī)模無限大的時候,預期最大銷售規(guī)模才有可能達到上限值。設新產品的銷售規(guī)模的上限值為Qmax,可以假設當研發(fā)投資Crd>C1時,其預期最大銷售規(guī)模Q與Crd之間滿足上述關系的函數(shù)可以選擇如下形式:
Q=[Qmax×(Crd+A)]/[Crd+B],其中B>A。
設當Crd=C1時,Q=Q1,可以利用函數(shù)和導數(shù)在點(Q1,C1)時的連續(xù)性求解A、B,從而可以得到Crd>C1時Q與Crd的函數(shù)的具體形式如下:
Q=[Qmax×(Crd-C1)+Q1(Qmax-Q1)/α]/[Crd-C1+(Qmax-Q1)/α]
我們可以用圖1來表示研發(fā)投資規(guī)模Crd與預期最大銷售規(guī)模Q之間的關系:
圖1
在市場不確定條件下,假設實際銷售規(guī)模在區(qū)間(0,Q)呈均勻分布,企業(yè)新產品創(chuàng)新的預期利潤:
π=(P-c)×Q×(1-e)-Crd
要滿足這一條件必需有α>1/[(P-c)(1-e)],且當Q=Q1時,π>0,
這時要求(P-c)×Q1×(1-e)-Crd>0,即(P-c)×Q1×(1-e)-Co-Q1/α>0。
為了簡化和計算的方便,我們記γ=(P-c)×(1-e),其經濟含義是最大預期銷售規(guī)模每增加一個單位給企業(yè)帶來的收益,是研發(fā)投資的邊際收益。
上式可寫成γ×Q1-C0-Q1/α>0,即γ>1/α+C0/Q1
若要保證上式成立,就要求邊際收益γ足夠大,且研發(fā)效率α足夠高,即研發(fā)的邊際成本(1/α)足夠低,使得研發(fā)的邊際成本(1/α)與分攤的研發(fā)固定成本(C0/Q1)之和小于研發(fā)投資的邊際收益γ。這是新產品研發(fā)所需要的最低效率條件。
當研發(fā)效率達到最低效率條件時,企業(yè)的研發(fā)投資規(guī)模Crd顯然大于C1。企業(yè)利潤表達式為:πmax=γ×Q-Crd。
因此,研發(fā)投資的最優(yōu)規(guī)模顯然應該滿足如下條件:
d(πmax)/dCrd=0 即γdQ/dCrd-1=0
當Q=[Qmax×(Crd-C1)+Q1(Qmax-Q1)/α]/[Crd-C1+(Qmax-Q1)/α]時,我們可以得到企業(yè)研發(fā)投資最優(yōu)規(guī)模Crd,即:
Crd=C1+(Qmax-Q1)×[(γ×α)1/2-1]/α
根據(jù)最優(yōu)研發(fā)投資規(guī)模Crd我們可以推導出最優(yōu)最大預期銷售規(guī)模和最大預期利潤:
最優(yōu)最大預期銷售規(guī)模Q=Qmax-[(Qmax-Q1)×(αγ)-1/2]
最大預期利潤πmax=γ×Qmax-C1-(Qmax-Q1)[2(γ/α)1/2-l/α]
依據(jù)以上結果,我們顯然可以得到以下判斷:
(1)企業(yè)研發(fā)投資的閾值Co越小,企業(yè)的最優(yōu)研發(fā)投入規(guī)模也越小,最大預期利潤將越大。
(2)研發(fā)投資的邊際收益γ越大,企業(yè)的最大預期利潤越大;決定γ大小的主要因素是P-c(這是新產品的增加值)和市場風險e。
(3)市場銷售規(guī)模上限值Qmax與最優(yōu)研發(fā)投資規(guī)模Crd、最大預期利潤πmax存在正相關關系。
(4)企業(yè)研發(fā)效率的拐點所決定的銷售量Q1越大,企業(yè)的最優(yōu)研發(fā)投入規(guī)模Crd就越小,最大預期利潤πmax越大。
(5)企業(yè)研發(fā)效率α值越大,企業(yè)最大預期利潤πmax越大。
將企業(yè)的產品創(chuàng)新區(qū)分為新產品創(chuàng)新和產品改進型創(chuàng)新,將企業(yè)產品創(chuàng)新的經濟決策簡化為企業(yè)通過控制研發(fā)投資規(guī)模來達到最大預期銷售規(guī)模從而實現(xiàn)企業(yè)利潤最大化的過程,在合理假設研發(fā)投資規(guī)模與最大預期銷售規(guī)模之間存在的適當函數(shù)關系后我們可以得到以下結論:
(1)企業(yè)新產品創(chuàng)新存在投資規(guī)模的閾值障礙和和研發(fā)效率的閾值障礙。研發(fā)效率至少要達到這個水平:即新產品研發(fā)投資所帶來的單位產出的收益不小于研發(fā)的邊際成本與分攤的由研發(fā)投資閾值決定的平均固定成本。
(2)在企業(yè)產品研發(fā)滿足最低效率條件下,如果研發(fā)投資的邊際產出遞減,存在一個導致利潤最大化的最優(yōu)研發(fā)投資規(guī)模,相應存在最優(yōu)預期銷售規(guī)模和利潤規(guī)模。最優(yōu)規(guī)模的大小與研發(fā)投資的邊際收益、研發(fā)效率正相關。
(3)在其他條件相同的情況下,產品改進創(chuàng)新的市場風險比新產品創(chuàng)新的市場風險小,因此產品改進型創(chuàng)新的邊際收益、市場規(guī)模和利潤規(guī)模較大。
需要指出的是,為了論證邏輯的簡便,我們在產品創(chuàng)新過程中將市場預期銷售規(guī)模設定為因變量并得出了上述結論,如果我們以產品創(chuàng)新的單位增加值或直接以產品創(chuàng)新研發(fā)投入的邊際收益作為因變量,依然也可以得到與上述結論類似的結果。
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