基于演化博弈模型的产业集群式转移条件及政策适配性研究*

2015-12-16李停

区域经济评论 2015年1期

李停

一、引言

当前，经济全球化的驱动已使产业分工从产业间向产业内，进而向产品内分工发展。随着产品内分工成区际间产业分工的主流形式，加之企业产品生命周期急剧缩短，传统的单个企业受市场和成本约束“单枪匹马”式迁徙经营地已经越来越不适应新的经济形势，产业转移更多呈现出集群式转移趋势。在产业集群化发展的现代经济社会，借助集群式转移，关联企业可以继续维持集群中早已经形成的强共生关系。集群式转移类似于生物群落的共生迁徙，如同生物学上的“蚂蚁搬家”那样，集群式产业转移又被称为“抱团式”迁徙或“产业链式”迁徙，表现为大量具有横向、纵向联系的关联性企业以及相关科研机构空间上抱团从转出地向承接地迁徙。

已有的产业转移文献可谓是汗牛充栋，但对当前新一轮产业转移浪潮中表现出来的产业集群式转移的研究为数不多，且多数研究以企业共生为理论基础。刘友金等（2011）基于产业共生与生物种群关系的相似性，引入反映生物种群成长规律的Logistic模型，对产业集群式转移条件进行研究，研究得出仅当集群核心企业和微型企业相互间发展都存在正向作用且核心企业对微型企业贡献率比较大时，集群式转移才能顺利进行。袁祖凤等（2012）分析了产业集群式转移与生物共生迁徙的相似性，构建了反映产业集群式转移一般演进过程的DLNS模型，并探讨了各阶段过程的特征与条件。易秋平等（2011）基于行为生态学视角探讨产业集群式转移的动因，认为集群式转移实质上是产业内不同企业对同一生境的共同选择，而生境质量差异、种间关系都会影响企业的转移行为。只有当企业之间具有复杂的关联，对生境的要求相同且它们的内在条件与生境条件耦合时，那么就适合转移到同一区域。

从本质上看，本文将集群式转移视作“有限理性”（bounded rationality）的企业在产业转移过程中的竞合行为，是群体成员策略互动、策略调整和策略稳定的动态演化（dynamic evolution）过程，类似于生物共生进化。R.C.Lewontin（1960）利用演化博弈理论解释生态现象，随后大量应用于社会学、经济学领域来研究群体行为的演化过程和结果。因为演化博弈能更深层次地解释产业集群形成的实质，近年来，国内出现不少利用演化博弈模型对产业集群形成机理、稳定性以及竞合关系的研究。谢识予（2001）最早讨论了演化博弈的思想、方法、意义和发展前景，并以著名的“鹰鸽博弈”为例具体讨论了演化博弈的思想和分析框架。任志安等（2005）认为企业集群实质上是一个网络外部化的过程，其形成过程类似于有限理性下的复制动态演化博弈。蔡绍洪等（2011）运用主观博弈理论分析产业集群动态共生稳定制度的内生演化机理，研究发现产业集群共生动态稳定性条件取决于产业集群收益差距程度、实现自身收益变化方式等因素。刘友金等（2012）最先运用演化博弈模型探讨对称互惠共生和非对称共生两种模式下集群式产业转移达到进化稳定的实现条件。但其研究中未能考虑转移企业和不转移企业各种演化策略组合下收益、成本的现实意义，也没有把第三方力量政府加入后博弈收付的变化纳入博弈模型中，使得该研究只能停留在理论层面，无法深入研究进化稳定均衡条件破坏后实现新的稳定均衡的机制和影响因素，也不可能讨论转出地和承接地政府的各项政策对均衡调整、均衡稳定性的影响。鉴于此，本文仿照于斌斌（2011）基于演化博弈模型研究产业集群产业链和创新链对接研究思路，联系产业转移实践对集群上游企业和下游企业分别采取进取（转移）和保守（不转移）策略组合下产生的收益、成本大小关系做更现实、更强的假定，使研究超出理论层面，更具有实际意义和可操作性，更为重要的是，引入政府补贴和惩罚机制后可讨论这些因素对集群内进取型上游企业复制动态演化过程的影响。

二、模型基本前提和假设

博弈论是描述和研究经济行为者之间策略相互依存和相互作用的一种决策理论，近20年来广泛应用于产业组织理论分析中。一般的博弈模型在经济主体的理性假设上采用的是一种“完全理性”（perfect rationality）假设，要求个体具有应对各种确定和不确定环境中追求利益最大化的决策能力。这不仅要求个体自身具有完美的判断和预测能力，还要求个体之间相互相信对方具有理性认知，即理性是博弈参与各方“共同的认知”（common knowledge of rationality）。正是经典博弈模型对个体理性假设过于苛刻，作为对传统博弈理论方法的改进，演化博弈方法源于生物进化论，以个体有限理性为分析基础，在非完全信息及参与人有限理性假设条件下对博弈群体成员的策略、策略调整和稳定性进行研究的一种方法（刘友金，2012）。从本质上讲，产业集群式转移就是有限理性的企业在产业转移过程中的竞合行为，这种竞争和合作行为与生物种群的竞争合作是相通的。面临转移后境况的不确定性，企业直觉引导的行为方式（对成功企业的模仿和对失败企业的惧惮）和动物迁徙行为类似，因此借鉴生态行为学规律分析产业转移具有可行性。J.M.Smith and G.R.Price（1973）最早引入演化博弈的核心概念“进化稳定策略”（evolutionarily stable strategy，简记为ESS），ESS用于分析模型化进化动力下的动物行为，核心思想是具有较高收益的策略的复制速度快。生物进化中生物性状和行为特征动态变化过程中的“复制动态”，在有限理性分析中正是模拟有限理性博弈方学习博弈和调整策略过程最主要的动态机制之一，而生物进化理论所涉及的、在受到少量干扰后仍能“恢复”的稳健性均衡概念“进化稳定策略”，正是有限理性博弈分析最核心的均衡概念，或者说动态策略稳定性概念（谢识予，2001）。考虑到现实产业集群式转移过程中企业理性特征的多样性、企业转移前后收益成本变动的复杂性，有必要结合问题研究需要进行如下假设：

（1）集群中企业具有有限理性特征，参与者不可避免地出现逻辑推理偏差和预期偏误导致决策失误，但参与者有主观的能动性去创造某种机制，以弥补自身理性不足，对成功企业的模仿和对失败企业的惧惮引导其行为方式改变。

（2）上游企业、下游企业独立作出转移或者不转移的决策，这里将产业集群式转移描述成双方反复决策、复制动态的博弈过程。产业转移过程中往往伴随着产业升级，假设上游企业利用产业转移契机对下游企业使用的投入品进行技术创新，集群内的稳定契约关系使下游企业至少在短期内是新产品的垄断买方。

（3）因为上下游企业同时转移可以在承接地维持已形成的共生关系，并且可以享用承接地低要素成本和可能的政府补贴，同时转移对双方都有利，故将转移策略视为合作策略，将不转移视为不合作策略。同时承接地相对不成熟的经营硬软件条件，因相关企业的不协作带来搜寻新交易伙伴的交易成本以及投入品产业市场竞争的不完善带来具有市场势力的大企业可能存在的“敲竹杠”行为的存在，使率先转移的企业（无论是上游企业还是下游企业）单方面实施转移存在风险和不确定性。对转移企业而言，风险和机遇并存，从这一意义上讲，也可以将转移企业归类为“进取”型企业，而将不转移企业归类为“保守”型企业，对应合作和不合作两种策略。

图1 集群上下游企业各种策略组合下博弈收付

三、上游企业复制动态的演化博弈分析

假定最初集群中率先选择合作策略进行产业转移并研发使用新产品，占全部企业比重为x（0≤x≤1）；相应的保守型的选择不转移的不合作企业比重为1-x。在这里，x的经济学含义有两种理解：既表示转移的企业所占比重，也表示单个企业选择转移策略的可能性是x，相应地，1-x表示某个具体企业选择不转移的概率。在普通博弈模型中，混合策略组合（x，1-x）在实际生活中对一个具体企业并没有很好的现实意义也难以理解，因为具体到某个企业，要么选择转移，要么选择不转移。而在演化博弈中，可以理解成选择转移和不转移的企业比重分别是x和1-x，这也是演化博弈模型相比传统博弈模型用于研究群体决策规律的优势。下面给出上游企业复制动态演化模型的推导过程。

进取型上游企业期望收益：

保守型上游企业期望收益：

上游企业收益的数学期望：

依照生物进化复制动态思想，选择博弈收益较低的企业会改变策略，模仿收益较高企业的策略，企业群内采用某种特定策略的成员比例就会发生变化，这个达到演化稳定状态的过程就是企业间动态复制过程。研究发现，群内企业采用某种特定策略比例的相对变化率（变化速度与其比重）和其收益超过期望收益的幅度成正比。以采取转移策略的上游企业为例，上述问题中上游企业采取转移策略的比例x的变化速度可用以下微分方程刻画：

该动态方程的经济学含义是：上游企业中进取型企业比例的瞬时变化率与某时点上该类型企业绝对数成正比，也与该类型企业的利益期望超过平均收益的差距成正比。

图2 进取型上游企业复制动态方程相位图

四、下游企业复制动态的演化博弈分析

类似地，根据图1所示数据，采用与上游企业类似方法给出下游企业复制动态演化模型推导过程。

进取型下游企业期望收益：

保守型下游企业期望收益：v2=0

下游企业收益的数学期望：

同样，群内企业采用某种特定策略比例的相对变化率（变化速度与其比重）和其收益超过期望收益的幅度成正比，于是下游企业采取转移策略的比例x的变化速度可用以下微分方程刻画：

该动态方程的经济学含义是：下游企业中进取型企业比例的瞬时变化率与该时点上该类型企业绝对数成正比，也与该类型企业的利益期望超过平均收益的差距成正比。

带入v1和E（v）的表达式，化简整理得：

在有限理性的重复博弈中，最优的均衡策略能够经受住有限理性所引起的错误与偏离的干扰，在受到少量干扰后仍能恢复，该均衡才能被视作ESS（王长峰，2011）。为检验上述复制动态方程三个稳定点是否具有对微小偏离的抗干扰性，需要考察F2（x）的函数性态。

图3 进取型下游企业复制动态方程相位图

因此，下游企业复制动态变化的结果是集群内所有下游企业最终会演变成进取型企业，选择产业转移并使用上游企业研发生产的投入品。不管上游企业采取什么样的策略选择，只要进取型的下游企业出现，无论初始时数量多么少，其行为极易被其他企业示范和效仿，最终集群内下游产业全部实现转移。因此，在产业集群式转移过程中，上游、下游企业因其自身博弈地位差异导致其实现产业整体转移的条件不对等。对于上游产业，存在一个门槛效应，初始进取型的上游产业必须达到某一临界值，上游企业复制动态变化的结果才趋向全部转移，而在该水平以下，结果正好相反，全部企业选择不转移。而对于下游产业并不存在这一门槛，只要这种具有“合作精神”的下游企业出现，不管起始数量多寡，进取型下游企业的出现就会呈现出“星星之火，可以燎原”之势，其动态复制就会最终收敛于所有下游企业选择转移策略x=1处。简言之，产业实现集群式转移的关键在于上游企业，只要上游企业产业转移的比重达到某一标准就能实现产业集群式转移，下游企业通常不会成为产业集群式转移的阻力。

结论2：在产业集群式转移过程中，下游企业复制动态演化博弈存在唯一的ESS，x*=1。博弈初始时进取型下游企业所占比重与稳定均衡的走向无关，不管起始数量多少，进取型下游企业只要出现，其动态复制就会最终收敛于所有下游企业选择转移策略x=1处。产业实现集群式转移的关键在于上游企业，只要上游企业产业转移的比重达到某一标准，就能实现产业集群式转移。

五、引入政府第三方力量对产业集群式转移的影响

以上用数量生态学的复制动态模型对上游、下游企业产业转移的讨论完全是基于企业经济理性的思考，没有触及到产业转移过程中政府作为第三方力量其行为对企业策略选择的影响。事实上，政府主导下的产业转移成为目前我国产业转移的主要形式（吴国萍等，2009）。以下引入政府，分别考虑承接地政府对转移企业的补贴和转出地政府对不转移企业的惩罚两个因素下，集群式产业转移形成条件的变化情况。

首先考虑承接地政府对转移企业的补贴，这些因素是承接地对转移企业的拉力条件，形式有承接地为率先转入的先行企业提供土地、融资和税收的政策优惠。假设承接地政府对集群率先转移并研发出新投入品的企业给予强度为s的补贴，集群上、下游企业博弈收付矩阵也随之改变，见图4。

图4 承接地政府补贴情形下集群上下游企业各种策略组合下博弈收付

由结论2知道，产业实现集群式转移的关键在于上游企业，为此以下分析仅需考虑引入政府干预后，进取型上游企业动态复制过程变化和均衡稳定性特征。引入政府补贴机制前后对上游企业的动态演化行为分析高度相似，为节约篇幅，略去进取型上游企业的复制动态模型推导过程。进取型上游企业复制动态微分方程：

令F3（x）=d x/d t=0，解出三个稳定点

图5 政府补贴激励下进取型上游企业复制动态方程相位图（c-s≤0）

图6 政府补贴前后进取型上游企业复制动态方程相位图变化比较（c-s＞0）

结论3：政府补贴激励了上游企业产业转移的积极性。若政府补贴超过上游企业转移成本，进取型上游企业复制动态方程最终会收敛于x=1处，全部企业选择转移，与初始转移企业比重无关。更为一般的情形下，政府补贴低于转移成本，补贴的存在降低了初始进取型上游企业的临界值，加大了上游企业向进取型企业“种群”的转化概率。

再来考虑转出地政府对不转移企业的“惩罚”对产业集群式转移条件的影响。对不转移企业的惩罚可表现出多种形式，比如对不转移企业实施更为苛刻的环保要求增加这些企业的经营成本，也可表现为知识产权保护力度，加大对不转移企业模仿转移企业创新成果的惩罚力度⑤。假设政府对保守型的上游企业各类惩罚成本为p，有政府惩罚约束的集群上、下游企业博弈收付矩阵见图7。

图7 转出地政府惩罚情形下集群上下游企业各种策略组合下博弈收付

相应地，进取型上游企业复制动态微分方程如下：

令F4（x）=d x/d t=0，解出三个稳定点

图8 政府惩罚约束下进取型上游企业动态复制相位图比较

结论4：就引入政府因素后对进取型上游企业动态演化机制影响而言，转出地政府对保守型企业的惩罚约束与承接地政府对进取型企业的补贴作用类似。在强保护下，进取型上游企业“种群”复制动态方程最终会收敛于x=1处，与初始比重无关；在弱保护下，初始进取型上游企业比例仍是模型演化方向的决定因素，但政府对创新产品弱保护的存在降低了上游企业向进取型企业“种群”的转化的临界值。

六、结论及政策启示

集群式产业转移可看成有限理性的企业在产业转移过程中的协作，是群体决策、调整及决策稳定的过程。基于演化博弈模型，对自由市场和引入政府干预两种情形下，集群式产业转移的条件分别进行研究，主要结论有：

第一，产业集群式转移是产业链上具有稳定共生关系的上下游企业的抱团迁徙，但上游和下游企业在集群式转移中的作用和重要性并不对等。研究表明，在产业集群式转移过程中，下游企业复制动态演化博弈唯一的ESS总能实现，不管起始数量多少，进取型下游企业只要出现，其动态复制就会最终收敛于所有下游企业选择转移策略。而上游企业复制动态演化博弈存在两个ESS，既有可能收敛于全部转移，也有可能收敛于全部不转移，博弈初始时进取型上游企业所占比重直接决定了稳定均衡的走向。因此，上游企业率先成功转移并形成一定规模成为实现产业集群式转移的关键。联系实际，上游企业通常是产业链上规模、市场地位和研发能力具有优势的企业，也是产业链的核心企业，下游企业通常是配套企业。在我国产业转移实践中，有产业链带动产业集群整体转移和核心企业带动配套企业集群式转移模式，研究表明，后者更具有可行性。比较产业链整体转移模式，核心企业带动配套企业转移模式可避免大量企业短时间蜂拥而入对承接地吸纳能力形成压力，增强产业转移过程中的柔性。承接地利用自身优势承接产业链较长的核心企业，其巨大辐射力不断对原有集群中的配套企业产生强大的吸附力。同时，承接地相关企业也可嵌入集群，增强产业集群的本地根植性。

第二，引入政府第三方力量后，无论是承接地政府对转移企业的各种政策优惠还是转出地政府对保守企业的惩罚，都能对转移企业复制动态演化过程产生重要影响。政府自身预算约束使其对转移企业的补贴不可能无限高于转移成本，因此在大多数情况下，政府这些干预并不能完全保证产业集群式转移的成功。研究表明，与自由市场相比，由补贴形成的激励效应和惩罚形成的鞭策效应的存在的确加大了产业集群式转移成功的概率，充分说明由政府主导的产业转移模式现阶段在我国的必要性和可行性。当前，我国产业转移实践中普遍存在重视承接地政府对转移企业的激励效应、忽视转出地政府的鞭策效应现象。重视利用土地、税收等各种优惠政策吸引企业落户承接地，忽视使用法律手段，如知识产权法、环境法等法律手段，增加企业在转出地的经营成本。前文研究充分表明，就影响转移企业复制动态演化机理来看，激励效应和鞭策效应具有同等功用。这就要求在产业转移过程中，激励和鞭策两种政策双管齐下，不仅可以减轻政府的预算压力，也会增强政策的互补效能。

第三，正确把握承接地政府补贴和转出地政府惩罚“度”的问题。尽管理论上本文已经证明政府补贴或者惩罚超过转移成本时，模型都会收敛到全部企业产业转移。但在实践中很少有政府能将补贴或惩罚提升到这一程度，原因是政府本身有预算压力。本质上讲，产业转移仍是企业对外部经营环境变化的理性反应，过多、过深的政府干预会扭曲市场在资源配置中的主导作用。但实现产业集群式转移的确存在一个临界水平，政府工作重心应在于努力实现转移初期上游企业达到这一规模。政府干预太多太强固然不好，但干预强度太弱初始转移企业低于临界值，动态复制的正反馈效应就难以起作用，同样不能实现产业集群式转移的目的。因此，需要政府在市场机制和实现政府主导下的产业集群式转移之间找到平衡点，正确把握承接地政府补贴和转出地政府惩罚“度”的问题。

注释