行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
策略性外溢技術對合作研發的影響
計畫類別： 個別型計畫
計畫編號： NSC91-2415-H-006-002-
執行期間： 91 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 執行單位： 國立成功大學經濟學系
計畫主持人： 范光中
計畫參與人員： 吳宗欽
報告類型： 精簡報告
處理方式： 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 92 年 10 月 30 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
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※ 策略性外溢技術對合作研發的影響 ※
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計畫類別：5個別型計畫 □整合型計畫
計畫編號：NSC 91－2415－H－006－002－
執行期間：2002 年 8 月 1 日至 2003 年 7 月 31 日
計畫主持人：范光中
共同主持人：
計畫參與人員：吳宗欽（專任助理）
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
執行單位：國立成功大學經濟學系
中 華 民 國 92 年 10 月 30 日
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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
策略性外溢技術對合作研發的影響
The Influences of Strategic Spillovers on Cooperative Innovation
計畫編號：NSC 90-2415-H-006-02
執行期限：2002 年 8 月 1 日至 2003 年 7 月 31 日
主持人：范光中 國立成功大學經濟學系
Email: [email protected]
計畫參與人員：吳宗欽（專任助理） 國立成功大學經濟學系
一、中文摘要
本計畫的主要目的在於探討策略性技 術外溢所衍生的研發對高科技產業成長的 影響。計劃的基本精神在於討論廠商如何 以外溢效果的程度的控制作為合作研發策 略。模型的設定以偶佔競爭市場作為分析 的基礎討論廠商合作研發策略。在第一部 分中，首先建構一研發投入、策略性技術 外溢、產品市場 Cournot 競爭之三階段靜 態模型。在納入技術外溢效果對市場需求 的影響後，發現廠商將在適當的條件下進 行無償技術外溢。計畫的第二部分則以一 動態超賽局 (supergame) 分析在考量研發 的不確定性下，廠商的技術外溢策略。這 個部分的主要發現是廠商會以策略性研發 外溢提升發現新技術的機率。外溢率與廠 商生產技術的對稱性呈負相關，同時穩態 均衡與非穩態均衡都可能存在。
關鍵詞：技術外溢；合作研發；市場結構；
超賽局
Abstract
The goal of this project is to explore how firms strategically employ spillovers to enhance its profitability. The discussion is confined in the structure of duopoly. In the first part of the project, the firms are assumed to choose the extent of R&D efforts first, then the spillover rate, and followed by Cournot competition in the output market.
The main finding is that when spillovers are positively related with market demand, the firms tend to partially share the result of R&D with rivals. The social welfare could
reach the maximum level by this kind of cooperative R&D. In the second part, the competition is modeled via a supergame. As the probability of successful R&D is positively related with the efforts of R&D, the firms would partially reveal its efforts with its rivals. Moreover, the rate of spillover reaches the lowest level as the firms are perfectly symmetric. In this model, both stationary and nonstationary equilibrium exist.
Keywords: Strategically spillovers;
Cooperative R&D; Market Structure; Supergame 二、緣由與目的
近年來，廠商研發的努力突破了 傳統的競爭模式而改以合作研發尋 求新的商機。這個趨勢隨著經濟體系 開發程度的提升更趨明顯。例如，在 1970 年代期間，美國這類的開發案 約有 750 件，但在 1987 至 1992 的五 年 間 ， 這 個 數 字 已 大 幅 地 成 長 到 20,000 件 （ 詳 見 The Economist, September 2nd, 1995）。企業間的合 作關係除了合併或併購外，更常見的 合作模式是產品與服務的聯合開發 與行銷合作。
企業合作的另一個重要因素是 近年來科技整合帶動的產品升級為 企業經營所開創的商機。例如，手機 大 廠 諾 基 亞 （ Nokia）、摩托羅拉
（ Motorola ） 宣 布 各 自 在 Nokia Mediaterminal 家庭數位娛樂平台及 Motorola EVr-8401 等資訊家電產品
上，採用 Macromedia 公司軟體，加 強聯網與互動電視功能（詳見中央 社，2002，1 月 18 日，台北）。這 類的合作計畫的目的在於整合兩企 業各自的專業領域，創造出更符合消 費者需求的商品。
在合作研發的過程中最困難的 部分是合作契約的訂定與執行。共同 研 發 特 色 在 於 合 作 夥 伴 間 各 有 所 長。然而互補式的合作往往無法對彼 此專長作出雙方都能接受的評價。在 合作的過程中，夥伴間的對於各自投 入的努力程度也是一項難以適切評 估與監督的問題。也正因為合作夥伴 間在要素投入的部分不易找到彼此 都能接受的評價，對於產出利益的分 配也就很難找到共識。因此，合作的 雙方對彼此都需要承受一定程度的 容忍以便達成共識（詳見 Jacquemin (1988)與 Geroski (1993)）。即便如 此，這樣的限制並不會完全阻絕企業 間的合作。合作賽局中均衡解的概念 即建立於參與者之間的互動與各自 的最適決策上。對於不完全訊息的合 作而言，在均衡狀態下，參與者的最 適決策已將其他對手的決策模式考 量在內。因此即便沒有訴諸文字的剛 性契約，個別參與者也不會單獨偏離 均衡下的最適決策模式。換言之，當 合作研發對個別的參與廠商能產生 正的預期淨利，那麼廠商間就有合作 空間。
企業合作研發的趨勢引導近十 餘 年 來 學 界 對 此 一 現 象 的 廣 泛 研 究 。 例 如 ， Bernheim & Whinston (1990) 指出廠商在市場上的互動將 導致勾結行為的產生。而這樣的概念 與 Martin (1994) 的模型相呼應。
Martin (1994) 從社會福利的觀點指 出合作研發所引發的廠商勾結將使 社 會 福 利 水 準 下 降 。 進 一 步 地 ， Martin (1995) 將 Bernheim &
Whinston (1990) 的概念拓展至企業 的研發合作上，在合作研發可契約化 的假設下發現合作將使企業得以擴 展產品市場的多角化合作經營。而研
發的合作的破裂即成為確保廠商在 產品市場合作最重要的手段。放寬合 作研發“可契約化”的假設，Cabral (2000) 發現均衡狀態下廠商將在短 期內產品市場設定較低的商品價格 使廠商間產生合作研發的動機。
在 Cabral (2000) 的模型中假設 合作的廠商彼此無法監督對方的投 入與努力，也因此，合作的內容難以 契約化。模型中放寬共同研發可契約 化的假設使其論述結果更近乎實際 情況。但在其模型的設定上卻假設合 作 研 發 的 成 果 具 有 完 全 的 外 溢 性
（complete spillover）。換言之，研 發成果是參與合作廠商共享的公共 財。外溢性是智慧財產最重要的特色 之一，而研究發展的精神則在於擷取 智慧財產商品化的成果。這是任何廠 商 在 投 入 研 發 前 所 不 能 忽 略 的 因 素。尤其在近年來蓬勃發展的高科技 產業中，研究發展的外溢性的存在與 否實為產業持續成長的核心。但在合 作的過程中，將研發成果「公共財化」
則非合作形成必要的先決條件抑或 合作研發的必然結果。
廠商間研發成果的外溢效果對 個別廠商的影響需視廠商間的互動 關係與產業特性而定。例如，以上、
下游廠商間生產技術的關係而言，當 上游廠商釋出的技術會使下游廠商 以較低的生產成本（研發成本）生產 出品質較高的產品時，這些有利的外 溢效果將使上游廠商策略性地釋出 技術（詳見 Harhoff，2000）。從廠 商研究發展與產品市場競爭合作關 係討論，D’Aspremont & Jacquemin (1988) 則指出合作研發所產生的外 溢效果對社會福利有正面的影響。
這個計劃的基本精神就是在討 論不同程度的外溢效果對廠商合作 研 發 策 略 的 影 響 。 相 對 於 D’Aspremont & Jacquemin (1988) 對 跨期合作研發的研究，本計畫將討論 廠商長期合作研發策略。將合作研發 的概念推展至長期經營策略最重要 的意義是廠商間的合作成為競爭過
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程中爭取時效的工具之一。在不考慮 合作研發的情況下，個別廠商研發所 產生的技術進步的來源是過去的生 產技術與累積的經驗，也就是文獻中 所討論的 learning by doing 模型的基 礎。而合作的目的則在於擷取合作夥 伴的經驗與技術以提升生產技術。但 從另一方面來說，合作的過程也需要 提供對方相對的資訊與技術。長期而 言，釋出的訊息對企業未來的競爭力 將產生一定的影響。傳統關於外溢效 果的探討多將外溢性視為外生變數 以討論在不同程度外溢效果下廠商 行為以及社會福利效果。本計畫擬將 外溢效果設定為廠商在合作研發時 的一項選擇變數。這樣的設定最重要 的特點是掌握了廠商在選擇合作過 程所必須考慮的外溢效果對企業的 長期影響。同時，此一設定使的廠商 得以策略性的選擇技術的釋出（外 溢）的幅度。
三、結果與討論
本計畫旨在討論廠商如何以策略性外 溢行為提升獲利能力。在模型設定上，以 D’Aspremont & Jacquemin (1988)之靜態模 型為基礎架構，討論廠商最適外溢行為。
首先，建構三階段靜態外溢模型。在偶佔 市場中，考慮廠商在第一（研發）階段各 自獨立決定研發投入水準；第二階段則決 定最適當的外溢水準；最後在產品市場中 廠商進行 Cournot 競爭。這樣的設定與 Poyago-Theotoky (1999) 類似。不同的是，
在本模型中假設廠商先決定研發投入水 準，在觀察到所有廠商的研發投入後再決 定外溢程度應較切合廠商運作模式。最 後，廠商根據這些決策所決定出的生產技 術在產品市場中進行競爭。此外，與這些 模型最大的差異是本模型除了考慮研發對 成本降低的影響外，也納入了研發對需求 面的影響：當廠商藉由外溢形成非契約式 合作時，將提升消費者對產品需求。此一 設定提供廠商另一項技術外溢的動機。
在這些設定下，主要結果包括：
1. 當 研 發 只 能 降 低 成 本 而 不 影 響 需 求
時，廠商將無意將技術外溢。惟當研發 對需求強度增加有助益時，廠商會選擇 釋出部份技術。
2. 當研發對市場需求增加影響夠大時，廠 商會自發性選擇無償研發成果共享。
3. 在此偶佔架構下，透過前述策略性完全 外溢，經濟體可以在競爭性研發行為下 獲致最高的社會福利。
第一個結果與 Poyago-Theotoky (1999) 類似。主要的原因是，當技術外溢指造成 競爭對手成本降低時，以此作為決策變數 將只會導致相對競爭力的下降，因此廠商 技術外溢最合理的解釋是合作研發。本計 畫將需求面因素納入，得到第二項結果不 僅在設定上較過去的文獻更貼近現實狀 況，其結果更能用來解釋部份高科技產業
（例如應用軟體開發）提供無償技術外 溢。更重要的是，最後，社會福利的說明 了當研發對產品需求影響夠大時，智慧財 產的保護可能導致社會福利的下降。
本計畫的第二部分則將上述模型稍加 調整，考慮研發不確定性對策略性外溢行 為的影響。利用 Cabral (2000)的設定，假 設研發成功機率取決於有效的研發投入
（亦即個別廠商的研發投入加上由其他廠 商外溢出的研發投入）。此外，假設新技 術開發成功後將為廠商共享，外溢的潛在 收益即在於提升技術開發成功的機率。但 當新技術成功地被發展出來後，個別廠商 對新技術使用的效率將決定於其研發投入 水準。因此，廠商將以此決定外溢水準。
在這個設定下，外溢技術並非如同前一部 分的無償策略。設定共享開發技術可以視 為技術外溢約定的報償。
這個部分的主要結果如下：
1. 若廠商規模（生產成本結構）完全對 稱，則外溢比率最低；在不對稱結構 下，大廠外溢比例將隨著不對稱性深度 同向提升。
2. 穩態均衡 (stationary equilibrium) 與非 穩態均衡都可能存在。
四、成果自評
技術外溢在現代產業的發展中是一項
無法忽略的必然現象。雖然，在各項研究 中已提出諸如保護智慧財產權的概念，但 外溢效果對廠商可能產生的正面效果卻不 容忽視。本計畫第一部份重要意義是將技 術外溢視為廠商的選擇變數。考慮廠商以 外溢程度作為合作研發的深度。這樣的結 論不僅可以將 Poyago-Theotoky (1999)進 一步的合理化，更可以由福利分析說明對 技術外溢、智慧財產保護等政策的效果。
第二部分將以動態賽局呈現技術外溢 的效果。主要的結果說明產業集中程度（廠 商生產技術的對稱性）對外溢決策的影 響。與 Cabral (2000) 的設定相較，由於在 此放寬了不同廠商運用研發成果效率，使 本計畫的結果更為一般化。
五、參考文獻
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