刘啸尘 钱华生

【摘  要】随着各地政府积极推进科技创新，政府积极参与的产学研联盟成为当前我国产学研合作的重要特征。由于产学研联盟的参与各方利益诉求不同，对于产学研联盟的稳定性带来一定的不利影响。科学合理的收益分配机制是保证联盟稳定性的重要因素。论文采用Shapley值法对产学研联盟的收益分配机制进行研究。通过收益分配模型的构建，论文对产学研联盟中各方收益函数进行解析，得出影响联盟稳定性的因素，通过算例分析，得出提高联盟稳定性的关键在于提升产学研联盟的整体收益。在此基础上，论文对于进一步完善产学研联盟收益分配机制提出相应的建议。

【Abstract】With the active promotion of scientific and technological innovation by governments in various places， industry-university-research alliance with government's active participation have become an important feature of the current industry-university-research cooperation in China. Due to the different interest demands of all parties participated in the industry-university-research alliance， it has a certain negative impact on the stability of the industry-university-research alliance. Scientific and reasonable income distribution mechanism is an important factor to ensure the stability of the alliance. The paper uses the Shapley value method to study the income distribution mechanism of the industry-university-research alliance. Through the construction of the income distribution model， the paper analyzes the income function of all parties in the industry-university-research alliance， and obtains the factors that affect the stability of the alliance. Through the analysis of numerical examples， the paper concludes that the key to improving the stability of the alliance is to increase the overall income of the industry-university-research alliance. Based on this， the paper puts forward corresponding suggestions for further improving the income distribution mechanism of industry-university-research alliance.

【关键词】Shapley值法;产学研联盟;收益分配机制

【Keywords】Shapley value method; industry-university-research alliance; income distribution mechanism

【中圖分类号】F273.1                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）12-0138-06

1 研究背景

随着我国产业的转型升级，科技创新成为促进我国经济社会发展的重要驱动因素，产学研合作越来越受到各地政府、企业、大学及科研机构的重视。通过产学研合作活动，对创新资源进行聚集和重新组合，加快技术研发和科技成果转化。随着产学研合作活动的不断深入，形成了产学研联盟的新型创新组织形态，从传统的校企双边合作转变成多方参与的收益分享、风险共担的战略联盟[1]。为了积极推动科技成果转化，加快产业升级转型，各地政府积极构建平台，通过政策引导、资金投入等多种形式形成政府参与的产学研联盟，成为当前产学研合作中一种广泛采用的形式。政府通过构建产学研合作线上服务平台，采用线上线下相结合的方式，向高校和科研院校广泛征集各类科研成果，同时，掌握企业技术创新需求。与此同时，我国多地政府每年还会开展各类形式的产学研接洽会，聚焦先进产业领域的技术创新活动，成功与高校、科研院所和企业进行对接，签署各类产学研合作项目，组成产学研联盟。在政府努力下成功促进了政产学研的合作互动，吸引各类优质创新资源的聚集，加快科技成果的转移转化，提升了区域创新能力，对于社会经济发展起到了积极的作用。

2 文献综述

随着产学研联盟的兴起，国内外广大学者对于产学研联盟展开了一系列学术研究，其研究内容主要包括产学研联盟运行机制、产学研联盟绩效评价、产学研联盟稳定性这三个方面。

大量的学者通过借鉴国际产学研联盟运行模式，对产学研联盟机制进行了比较分析。张义芳等（2008）[2]总结了国际上产学研联盟组织管理的先进经验，并对我国政府推动产学研联盟发展从法律保障、设立专项计划和经费支持等方面提出了相关的建议对策。孙浩进（2018）[3]通过分析美国、日本、德国等国家的产学研联盟的运行模式，并对我国的产学研联盟的运行机制提出了一定的建议对策。王晓晨（2017）[4]认为当前我国产学研联盟主要包括创新型战略联盟、政府主导型和企业主导型三种类型，并通过借鉴国际先进经验，对我国产学研联盟运行机制存在的问题提出了相应的解决措施。熊惠平（2019）[5]分析了高职院校参与的产学研联盟PPP模式的运行机制。梁帅等（2017）[6]对科研院所主导的产学研联盟进行了剖析，并分析了其协同创新机制和实现路径。Wen FuJun等（2018）[7]以我国农业机械技术创新为例，对我国政府、高校、科研院所和企业共同参与的协同创新过程展开了研究，并借鉴美国、日本、以色列等国的经验，比较分析了以政府为导向、高校和科研院所主导与企业主导这三种协同创新模式。

产学研联盟绩效评价是产学研联盟研究的另一个主要方面。朱陈松等（2017）[8]通过随机生产函数模型，对100家公司连续三年的财务数据进行实证分析，分析了企业规模、政府投入等因素对产学研联盟的创新效率的影响。蔡树堂等（2018）[9]认为借助产学研联盟有利于科技型中小企业创新绩效的提升，并从关系资本的视角提出了通过知识共享以提高其创新绩效的路径。曲泽静等（2018）[10]利用社会网络分析法，对官产研学联盟的创新绩效进行评价，并对其所存在的问题提出了改进措施。吴友群等（2014）[11]通过数据分析得出产学研合作对于经济增长具有正向的影响作用，但是由于合作规模过小和运行机制的问题导致短期内经济绩效过低。Guanghua Chen等（2019）[12]通过对我国广东省681个产学研合作项目进行研究，利用回归分析方法研究得出区域内政治边界对产学研协同绩效有负向影响，而跨区域政治边界对产学研协同绩效没有抑制作用。Elizabeth Gibson等（2019）[13]提出了包含定性和定量度量的多准则决策模型，对产学研合作绩效进行评价，并利用美国工业界与大学合作研究中心（IUCRC）的数据对该模型进行了验证。

随着科学技术的迅速发展，研发成本和风险也是不断攀升，具有长期稳定合作关系的产学研战略联盟在应对复杂多变的外部环境方面的优势越来越明显，但是在产学研联盟中政府、企业、大学和科研机构各自的利益诉求不一样，导致产学研联盟具有高度的不稳定性。如何科学规划产学研联盟中各方的收益分配机制，提升产学研联盟的稳定性，是当前产学研联盟研究中的热点问题。Isabel Estrada等（2016）[14]采用比较研究的方法分析了成员之间差异对产学研联盟稳定性的影响，在产学研启动阶段或蜜月期成员差异可能不会产生影响，但是到了后期合作关系会变得复杂，從而对产学研合作产生不利影响。原毅军等（2013）[15]采用系统动力学建模方法对产学研联盟内部物质流、信息流和能量流因果关系进行分析，对产学研联盟的稳定性进行了分析。赵璇（2017）[16]认为合理的收益分配机制是保持产学研联盟稳定性的关键因素，采用合作博弈分析方法构建产学研收益分配模型，并针对当前的产学研收益分配机制提出了改进措施。李晓等（2017）[17]采用系统动力学方法仿真确定了产学研联盟初期、中期及后期的决定因素，针对不同的阶段采取不同的对策以提升产学研联盟的稳定性。曹霞等（2015）[18]采用扎根理论方法，探索了产学研合作创新的影响因素，提出企业性质、合作方式以及收益分配方式不同，对于产学研合作稳定性有着显著影响。于晓辉等（2016）[19]通过模糊数的模糊最大序，分析了基于模糊Shapley值的产学研合作中的收益分配策略。

通过对于产学研联盟相关的学术文献进行总结，在产学研联盟的研究中均强调政府政策对于产学研联盟发展的影响，但是均把政府作为一项外部影响因素进行展开研究。特别是对于产学研联盟分配机制的研究中，仅有少量文献将政府作为产学研分配体系中一员展开研究。而事实上，当前各地政府对于科技创新的重视程度越来越高，不断为产学研活动搭建平台，促进各类产学研活动开展，同时，提供政策和资金等多方面的支持，在产学研联盟中发挥越来越重要的作用，形成政府积极参与的产学研联盟形式。因此，有必要将政府也纳入产学研联盟的收益体系中来，对于由多个主体参与收益分配的机制和方法展开研究。

3 当前产学研联盟发展的特征

3.1 当前产学研联盟发展中，政府发挥着越来越重要的作用

Etzkowitz等（1997）提出了产学研的“三重螺旋模型”，认为产学研联盟中应包括大学、企业、政府三类主体[20]。特别是随着信息技术和知识社会的发展，科技创新进入创新2.0时代，为了提升国家和地方整体的创新能力和经济发展水平，地方政府在产学研联盟中发挥着重要的积极作用。地方政府部门为产学研联盟构建平台，为其形成和发展积极提供政策引导、资金支持等全方位服务。在当前我国的产学研活动中，进一步突出了企业的主体地位，强调科技创新必须以“市场为导向，用户为中心”，形成了产学研联盟的“政用产学研”五位一体的协同创新发展新理念。特别是在当前的产学研联盟中，政府的政策引导、专项资金奖补及税收优惠等一系列措施对于搭建产学研联盟、提升产学研联盟稳定性、促进科技成果转化和提升产学研联盟绩效具有重要影响。

3.2 各方的目标导向不同，阻碍了产学研联盟的深度融合

在当前的产学研联盟中，政府、大学、科研机构及企业的各自利益诉求均不一致。地方政府通过政策扶植、资金投入等多个举措促进地方经济发展，提高财政收入。大学和研究机构以学术研究为重点，通过论文发表和专利申请提升影响力，从而获取自身发展的收益。企业以市场为导向，通过研发新技术产品并投入市场，获取企业利润。由于各自的目标导向不同，使得各自在行动过程中的努力方向会不同，从而阻碍了产学研联盟的深度融合，使得最终的联盟绩效受到影响。

3.3 产学研联盟运行机制的协调复杂性提高

由于产学研联盟中各自的利益诉求不一致，同时，多个主体参与其中，使得不同主体之间存在着广泛的利益博弈，这对于产学研联盟的运行机制的协调复杂性进一步加大。在长期的实践过程中，当前的产学研合作已经形成了成果转化、技术开发、人才培养、共建实体等多种样式的合作模式。而产学研联盟可以充分集合政策、资金、知识、人力等多方面的资源，形成长期稳固发展的战略联盟。但是要保证产学研联盟的稳定性，一方面，需要加强合作模式的改善，使得多个主体之间形成稳定的合作关系;另一方面，需要形成内部公平合理的收益分配机制，使得产学研联盟能够长期发展下去。

4 基于Shapley值法的产学研联盟收益分配机制

4.1 模型假设

为了简化问题的研究，本文在构建产学研联盟收益分配模型时，提出了以下假设条件：

①根据产学研的“三重螺旋模型”，假设产学研联盟收益参与分配的主体包括政府、高校或科研机构（简称学研机构）、企业三个方面。政府在产学研联盟中主要提供政策和资金支持，不直接参与研发活动;学研机构根据企业的需求进行科学技术的研究和开发，并进行科技成果的转移;企业根据市场需求情况，给予经费委托学研机构进行技术开发活动，并对科技成果进行市场化以取得经济效益。在本文中，对于政府、学研机构、企业收益的分析先做进行利益分配前的整体收益分析，后期可以通过合理的收益分配机制进行收益的再分配。

②产学研联盟获得的总体收益，大于各方单独行动所获得的单独收益。政府的收益主要来自促进地方经济发展，所获得的税收;学研机构的收益主要来自进行科研活动和技术转移所带来的收益;企业的收益主要来自高新技术产品投放市场所带来的收益。假设政府、学研机构、企业不进行产学研联盟合作而单独行动的收益分别为R1、R2和R3，进行产学研联盟的收益为R123。假设进行产学研联盟总体收益比原先收益增加θ（θ>0）倍，即R123=（θ+1）（R1+R2+R3），这是形成具有一定稳定性的产学研联盟的基本前提。

③在由政府、学研机构、企业组成的产学研联盟中，三方各自具有自己的优势，在产学研联盟中发挥协同效应。政府通过搭建产学研合作平台，降低学校、科研机构及企业在产学研合作中的搜寻成本，通过制定法律法规规范产学研合作中的行为，通过资金补助和税收优惠的方式激励创新活动，从而提高产学研联盟的绩效。学研机构具有大量的专家学者、知识资源库、实验设备等优势，可以为产学研活动提供技术创新的知识资源。企业拥有生产、市场、资金等方面的优势，能够掌握当前科技发展的最新市场状况，使得产学研活动更加符合科技发展和市场需求。因此，在政府、学研机构、企业两两联盟也可以取得更多收益。假设政府与学校或科研机构联盟收益比原先收益增加α（α>0）倍，即R12=（α+1）（R1+R2）;政府与企业联盟收益比原先收益增加β（β>0）倍，即R13=（β+1）（R1+R3）;学研机构与企业联盟收益比原先收益增加γ（γ>0）倍，即R23=（γ+1）（R2+R3）。

4.2 模型构建

Shapley值法是由Shapley在1953年给出的解决多人组成的联盟博弈的一種公理化的数学方法。Shapley值法以对称性、有效性及可法性作为其基础公理。对称性指联盟成员的收益与其博弈顺序无关。有效性是指全部参与方分享的收益之和等于相应联盟的全部收益。可法性是指两个独立的参与方，合并的收益值等于各自独立博弈的收益值相加。产学研联盟参与方通过对创新要素的优化组合，进行资源共享和风险共担，能够有效地降低产学研合作成本，从而获得与不参与产学研联盟前相比更高的收益。但是产学研联盟成员都是独立的经济实体，都以各自的收益最大化为目标。因此，产学研联盟不仅要产生比不进行合作之前更高的收益，而且需要各个参与方的收益均比不参与产学研联盟的收益更高。因此，产学研联盟成员之间的收益分配问题实际上可以看作多人合作博弈的收益分配问题，可以用Shapley值法进行求解。

Shapley值法认为在n个参与方组成的联盟博弈中B（N，v），各个参与方的Shapley值为唯一向量（？渍1，？渍2，……，？渍n）。

其中，n代表联盟博弈的参与方总数量;S代表联盟N中若干方参与的子集，即S？奂N;k代表联盟S中的博弈方的数量;v（S）代表包含成员i的联盟收益;v（S＼{i}代表联盟S中不包含成员i的联盟收益;v（S）-v（S＼{i}反映了成员i的参与对于联盟S收益的贡献。成员i的联盟收益分配值则为其所有可能参与联盟集合贡献值的加权平均数。

因此，根据上述Shapley值的算法，可以得出政府在联盟收益中分配值？渍1的计算过程，如表1所示。

将表1中最后一行各数值相加可得政府在产学研联盟中的收益为：

同理可得学研机构、企业在产学研联盟中的收益分别为：

4.3 结果分析和参数讨论

①Shapley值法虽然提供了多人组成的联盟博弈的收益分配方案，为了提高联盟的稳定性，必须满足各参与方的收益比单独行动所获得的单独收益大。从上述式（1）～（3）中可以清晰看出，通过联盟合作各方均比原先单独行动增加了一部分收益，分享增加的收益θ（R1+R2+R3）。为了便于讨论，假设各方增加的收益值为ri（i=1，2，3），则各方分享的收益值为？渍i=Ri+ri（i=1，2，3）。由ri>0可以得出θ（R1+R2+R3）必须同时满足下列式（4）～（6）：

在上述式（4）～（6）中如果有一个不能满足，则会导致该方不愿意参与到联盟合作中来，因此，θ（R1+R2+R3）必须足够大，即三方共同参与组成联盟必须比单方行动或者两方联盟扩大收益的比例更高。

②Shapley值法同样还会带来另一种不稳定因素，会存在部分成员收益合计值比部分成员组成的子联盟获取收益低的情况。如果出现这种情况，这部分成员将会更愿意参与到部分成员组成的子联盟中，从而影响所有成员共同参与的联盟的稳定性。即为了保证联盟的稳定性，必须同时满足在联盟合作中获得的收益比部分成员参与的子联盟获取的收益更多，即r1+r2>α（R1+R2），r1+r3>β（R1+R3），r2+r3>γ（R2+R3）。因此，可以得出θ（R1+R2+R3）必须同时满足下列式（7）～（9）：

③通过上述分析可以看出，要保证由政府、学研机构、企业多方参与的产学研联盟的稳定性，关键在于提升全体参与的整体收益的增加幅度，即θ（R1+R2+R3）必须足够大。如果增加幅度不够高的话，则会导致联盟合作的破裂。下面将通过具体的例子进行验证和讨论。例：现有政府、学研机构、企业三方准备进行产学研合作。其中，政府拥有政策、财政资金等相关资源，通过政策推动技术产业发展取得税收;学研机构具有研发能力，能够获取专利技术并进行科技成果转化;企业能够将技术进行市场化应用获取收益。用1、2、3分别表示政府、学研机构、企业三方，假定各方独立运作的收益分别为20、100和300，当α=0.5，β=0.5，γ=0.2，θ=0.1，各种联盟组合方式的收益如表2所示。

根据Shapley值法，可以算出在如表2所示的情境下，政府、学研机构、企业各自的分配收益值分别为：

在此情境下，学研机构获取的收益84尚不如单独行动获取的收益100，因此，学研机构缺乏参与三方共同参与的产学研联盟的动力。

另外，还可以观察到政府与学研机构在产学研大联盟中分享的收益之和？渍1+？渍2=44+84=128，低于两者组成的子联盟收益v（1∪2）=180，因此，对于政府与学研机构而言更倾向于形成两者组成的子联盟。2、3组合及1、3组合亦是如此。從本案例中可以看出，不仅出现了一方在产学研合作联盟中获取的收益低于其独立行动的收益，而且出现了两两组成从产学研联盟获取的收益均比两两组合的子联盟的收益低的情况。在此情况下三方共同参与的产学研联盟难以建立。

正如前文所述，要保证由政府、学研机构、企业多方参与的产学研联盟的稳定性，关键在于提升全体参与的整体收益的增加幅度。在本案例中，政府、学研机构、企业多方参与的产学研联盟收益增加的幅度θ=0.1，低于两两形成的子联盟收益增加幅度α、β与γ。政府、学研机构、企业多方参与的产学研联盟并没有带来更多的收益。不仅如此，在此案例中政府和学研机构对于三方参与的产学研联盟的贡献却是负值，即R123-R23与R123-R13均小于0，因此，其收益比双方合作或者单独行动的收益低。

倘若，政府、学研机构及企业三方组成产学研联盟通过科学的合作机制，使得三方均能为产学研联盟带来正向的贡献，合作收益得到了更大幅度的增加。当其他条件不变，三方组成产学研联盟收益增加幅度θ'=0.5，通过Shapley值法算法可以得出三方所分配的收益分别为？渍1'=100、？渍2'=140、？渍3'=390，此时不仅各方收益比单独行动的收益高，并且两两组合收益均比两者组成子联盟的收益高，此时政府、学研机构及企业三方组成联盟可以形成稳定的合作基础。

5 结论和建议

①Shapley值法作为解决多方参与的产学研联盟的收益分配方法，从其计算过程是以各成员对于联盟收益的贡献大小作为依据，体现了分配过程的公平性原则，从而成为解决联盟合作博弈收益分配问题的有效方法。但是从前文的分析过程可以看出，Shapley值法并不能从根本上解决产学研联盟的稳定性问题，仅仅是提供了产学研联盟收益依据成员贡献情况的收益分配方法，使得成员在收益分配过程中得到公平合理的分配。在政府、学研机构和企业构成的产学研合作联盟中，收益分配过程也是保证其稳定性的一个重要方面。如果缺乏公平合理的分配方法，政府、学研机构和企业构成的产学研合作联盟也难以持续稳定发展下去。Shapley值法是基于联盟参与各方收益贡献大小的收益分配方法，为产学研联盟的收益分配提供了科学的分配方法。

②产学研联盟是当前我国进行技术创新的重要形式，各地政府通过多种形式积极参与到产学研合作中。但是由于多方主体的参与，对于联盟内部的协调难度加大，要提升联盟的稳定性需要更加完善的运行机制设计。在由政府、学研机构及企业共同参与的产学研联盟中，通过科学的运行机制设计产生协同效应，使得多方参与合作收益比单独行动或者部分主体参与形成的联盟的收益大大提高。倘若部分主体的参与对于联盟总体没有产生正向的协同效应，反而使得联盟收益受损，将会使得联盟收益分配难度加大。正如前文所解析的范例中，部分成员在联盟获取的收益低于单独行动或者部分主体参与的联盟中获取的收益，将会使得联盟合作趋于破裂。

③由于产学研合作过程中科技研发的高风险性，使得其短期之内难以获得较为明显的收益。因此，要求参与各方不能仅仅关注短期内的收益情况，应该具有长期战略合作理念，推动产学研联盟的长远发展。在产学研联盟收益分配过程中，还必须充分考虑各方的努力程度、知识共享程度、研发投入金额及风险承担等多方面的因素，对于分配机制进行进一步改进。当前，在科技发展迅速的时代，政府在产学研合作中的作用越来越大。政府可以协助高校、科研机构及企业整合更广范围内的信息、资金及人力资源。由于政府的积极参与，转变了原有的产学研合作模式，政府需要积极做好机制设计，加强政策引导和资金投入，完善技术转移体系建设，促进产学研合作的长远发展，从而使得产学研联盟实现协同发展。

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