, 李凯2 1. 辽宁大学 经济学院, 辽宁 沈阳 110136;
2. 东北大学 工商管理学院, 辽宁 沈阳 110169
收稿日期：2021-01-27
基金项目：国家社会科学青年基金资助项目(21CJY043)。
作者简介：郭晓玲(1989-)，女，辽宁大连人，辽宁大学讲师，博士;
李凯(1957-)，男，辽宁昌图人，东北大学教授，博士生导师。
摘要：基于不同市场结构下的博弈模型, 探讨了横向与纵向维度下的不同竞争模式对上游制造商创新投入决策的影响.研究表明, 横向市场竞争强度对上游制造商的创新投资意愿具有负面抑制作用, 而纵向市场势力对上游制造商的创新投资愿意具有正面促进作用, 但与无竞争压力的基准情形相比, 无论是横向竞争还是纵向竞争, 均会降低制造商进行创新研发投资的动机性, 且来自于横、纵维度的双重竞争压力会加剧这种抑制作用.最后通过数值分析, 验证了所得结果的正确性.
关键词：市场结构竞争模式横向竞争纵向竞争创新投入
Research on Impacts of Manufacturers' Innovation Investment Decision-Making Under Different Competition Modes
GUO Xiao-ling1
, LI Kai2 1. School of Economics, Liaoning University, Shenyang 110136, China;
2. School of Business Administration, Northeastern University, Shenyang 110169, China
Corresponding author: GUO Xiao-ling, E-mail: gxlgxl2008@126.com.
Abstract: Based on the game models under different market structures, the impacts of different competition modes on upstream manufacturers' innovation investment decision-making in horizontal and vertical dimensions were discussed. The results showed that the horizontal market competition intensity has a negative effect on upstream manufacturers' innovation investment willingness, while the vertical market power has a positive effect on upstream manufacturers' innovation investment willingness. However, compared with the benchmark situation without competition pressure, both horizontal and vertical competition will reduce manufacturers' motivation to invest in research and development innovation, and the double competition pressure from the horizontal and vertical dimensions will aggravate this inhibition. Finally, through numerical analysis, the correctness of the obtained results is verified.
Key words: market structurecompetition modehorizontal competitionvertical competitioninnovation investment
市场竞争是商品经济发展的必然产物, 而技术创新作为企业发展的内在动力能够有效提升企业的竞争优势.随着市场不确定性和技术复杂性趋势的日益增加, 创新已成为企业保持核心竞争优势并实现持续发展的力量源泉, 而在这一过程中, 企业技术创新战略的选择是关系到企业生存与发展的关键问题之一.Porter[1]指出, 供应商与客户的议价能力、现有竞争者的竞争能力以及潜在竞争者的进入能力和替代品的替代能力共同决定了企业的竞争战略决策以及市场盈利能力, 而企业作为技术创新的主体, 其经济发展与运营决策越来越依赖于市场竞争环境, 根据企业与外界产生的交易联系, 可将市场竞争环境分为横向竞争与纵向竞争, 且不同维度下的竞争关系对企业的创新决策产生的影响效应各不相同.以国产手机巨头华为公司为例, 其在发展过程中既面临同行业竞争对手对于市场与客户资源的抢夺, 又面临来自于产业链上游芯片断供的威胁.面对该发展困境, 华为通过不断地创新研发, 以客户为中心实施产品差异化战略, 提升品牌价值, 同时通过产业链整合与技术融合创新, 实现芯片自给, 最终在战略、技术和管理、市场等方面形成显著的竞争优势.
本文基于不同市场结构与市场竞争模式, 即横向竞争、纵向竞争以及横向与纵向双重竞争共存的情形, 探讨不同博弈互动关系下竞争模式对制造商最优创新投入决策的影响.
1 相关文献综述自Schumpeter[2]“创新理论”提出以来, 市场竞争与企业技术创新问题一直备受****关注.早期的研究大多基于企业规模、产品生命周期、市场定价以及进入者威胁等因素考察行业内横向竞争对企业创新研发的影响效应.已有文献主要形成三种观点: ①认为垄断性市场条件更有利于激发企业的创新动力, 由垄断产生的市场势力能够激励企业通过技术创新来降低竞争对手的模仿程度, 从而实现自身利润最大化[3-4]; ②认为激烈的市场竞争迫使企业不能再单纯地依靠价格竞争和成本竞争取胜, 必须转向以提高生产效率为目的的技术创新, 从而获得战略效应和先动优势[5-7]；③还有****发现二者之间呈现出U型或倒U型的非线性关系[8-9].
随着经济全球化的深入, 产业链垂直整合趋势日益明显, 越来越多的研究开始关注纵向市场竞争对企业行为策略的影响.Chambolley等[10]通过构建纵向市场结构博弈模型, 探讨了来自于买方的纵向势力与上游产品差异化的关系.研究认为, 买方势力不利于上游供应商的产品质量创新.Shen等[11]从实证角度研究了上下游交易过程中产生的纵向市场势力对企业技术创新行为的影响.研究表明, 二者之间呈现出U型非线性关系.王昀等[12]研究了纵向竞争中的加价问题对创新投入的影响.研究认为, 来自于上下游之间的加价能力越强, 企业的创新投入越低.程新生等[13]以企业-客户关系为切入点, 从前向关联视角出发研究了客户集中度对企业创新的影响.研究表明, 二者之间存在倒U型关系.
在实际运作环境中, 横向竞争与纵向竞争已成为市场交易过程中普遍存在的两种现象, 而零售商作为横向竞争与纵向竞争的连接点, 必将同时面对潜在进入者与上、下游交易主体共同竞争的局面.现有研究大多将不同维度下的竞争模式割裂开来, 而鲜有文献将横向竞争与纵向竞争纳入到同一个研究框架中, 考虑二者对上游制造商创新决策的影响.基于此, 本文从横向与纵向两个维度视角出发, 重点探讨不同竞争模式下(横向竞争、纵向竞争以及横向和纵向两种竞争共存时)的上游制造商创新决策, 并通过对比得出各自均衡时的最优策略以及研究结论, 以期为企业创新战略的制定与实施提供决策依据与理论参考.
2 问题描述与模型构建考虑市场是由单一制造商M与单一零售商R1所构成的二级供应链市场结构, 市场中的消费者效应均匀分布于[0, 1]区间内.当下游市场中存在潜在进入者时, 下游市场存在两家相互竞争的零售商, 假设潜在进入零售商R2的产品质量低于在位零售商R1的产品质量.从上游制造商角度来看, 其面临是否进行以产品升级为目的的创新研发决策, 即制造商要么选择产品升级策略, 要么选择保持原有策略; 从消费者角度来看, 消费者对价格和质量的感知敏感程度较高, 且消费者只从事一次购买决策, 即如果消费者购买了在位零售商R1的产品, 就不会再选择购买潜在进入零售商R2的产品.
依据Yin等[14]的研究, 假设制造商进行产品升级的创新投资成本函数为
2.1 潜在零售商未进入下游市场时的消费者购买决策行为当潜在零售商未进入市场时, 下游仅存在一家在位零售商R1, 此时市场只有一种产品可供消费者选择, 依据Mussa等[15]根据质量差异提出的纵向差异化模型定义消费者效用函数为U=θδ1-p1, θ表示消费者对单位质量的支付意愿, 即消费者对该产品质量的偏好程度, 假设θ服从[0, 1]的均匀分布, 其密度函数为f(θ), 分布函数为F(θ), 用F(v)表示期望单位质量价格小于v的消费者比例,
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图 1(Fig. 1)
 | 图 1 不同竞争模式下的博弈矩阵Fig.1 Game matrix under different competition modes |
3.1 无市场竞争模式下的制造商研发投入决策首先考虑上游和下游均为垄断的市场结构, 即不存在行业内与产业间的市场竞争, 并把该种情形作为后文比较分析的基准情形.一般情况下, 产品创新升级决策作为企业的一项长期策略行为通常要先期进行, 因此本文采用制造商主导的三阶段Stackelberg博弈模型进行分析, 博弈顺序为: 第一阶段, 上游制造商M决定是否选择进行产品升级的创新投入; 第二阶段, 制造商制定下游在位零售商R1的批发价格ω1; 第三阶段, 下游在位零售商R1制定产品零售价格p1.该种情境下, 上游垄断制造商M和下游在位零售商R1的利润函数分别为
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通过进一步分析可得,
推论1??无竞争压力的市场竞争模式下, 上游制造商选择产品升级的创新投资意愿随着产品升级幅度的增加而有所降低.
3.2 横向市场竞争模式下的制造商创新投入决策在本情境中, 仅考虑下游横向市场竞争强度对上游制造商创新投入决策的影响, 此时的市场结构为上游存在一家垄断制造商M, 下游存在一家在位零售商R1和一家潜在进入零售商R2.该种情形下的博弈顺序为: 第一阶段, 制造商M决定是否选择进行以产品升级为目的的创新投入; 第二阶段, 上游制造商制定在位零售商R1和潜在进入零售商R2的批发价格ω1和ω2; 第三阶段, 下游两家零售商在各自给定的批发价格下分别制定零售价格p1和p2.
上游制造商M和下游零售商R1, R2的利润函数分别为
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通过进一步分析可得
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推论2说明, 下游市场中潜在进入零售商出售的产品对在位零售商出售的产品的替代程度越高, 上游制造商进行产品升级研发投资的动机性越小; 同时, 下游潜在零售商的进入降低了制造商进行产品升级创新的可能性, 且制造商进行创新投入的阈值与无竞争压力的基准情形相比有所降低, 即制造商通过实施升级产品的创新投入策略的动机性有所降低; 此外, 随着产品升级幅度的增加, 横向市场竞争与无市场竞争这两种情境下的创新投入阈值的差额将进一步扩大, 即横向市场竞争程度的增强会降低上游制造商进行产品升级的投资意愿.
3.3 纵向市场竞争模式下的制造商创新投入决策在本情境中, 仅考虑在位零售商R1面临来自于垄断制造商M的纵向市场压榨时, 上游制造商的创新决策选择.假设上游制造商M具有纵向市场势力, 且能够通过谈判优势攫取一定比例的利润分成进而实现自身利润最大化, 本文参见Friedman[16]与Abad等[17]的研究, 将产业链上、下游纳什讨价还价过程的目标利润函数定义为
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该种情形下的博弈顺序为: 第一阶段, 上游制造商M决定是否选择进行产品升级的创新投入; 第二阶段, 上游制造商M和下游在位零售商R1通过纳什讨价还价博弈确定产品的批发价格ω1; 第三阶段, 在位零售商R1根据批发价格制定最终产品零售价格p1.
上游垄断制造商M和下游在位零售商R1的利润函数分别为
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命题3??在纵向市场竞争模式下, 若创新成本系数较小(k3 < k3), 则制造商能够从产品升级的创新投资中获取更多利润, 此时制造商会选择创新投入策略; 若创新成本系数较大(k3>k3), 产品的创新研发策略会使得上游制造商的利润有所降低, 因此制造商会选择保持原有策略.
通过进一步分析可得
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推论3说明, 随着产品升级幅度的增大, 企业选择进行创新投入的动机性在逐渐降低; 但纵向竞争压力的增大会激励在位零售商选择进行产品升级的创新投入.此外, 相比于无竞争压力的基准情形, 制造商在纵向竞争市场模式下选择产品升级的动机性有所降低; 且随着产品升级幅度的增加, 纵向市场竞争和无市场竞争这两种情境下的创新投入阈值的差额将进一步扩大, 即纵向市场压榨程度的增强会降低上游制造商进行产品升级的投资意愿.
3.4 横向和纵向竞争共存市场模式下的制造商创新投入决策在本情境中, 考虑横向竞争与纵向竞争共存的市场竞争模式, 即考虑在位零售商R1同时面临来自于潜在进入者与上游垄断制造商双重竞争压力的情况.与仅存在纵向竞争的情形类似, 该种情形同样采用纳什讨价还价博弈模型进行讨论分析, 博弈顺序如下: 第一阶段, 上游垄断制造商M与下游在位零售商R1通过合作谈判方式确定批发价格ω1; 第二阶段, 上游垄断供应商M通过自身利润最大化条件确定下游潜在进入零售商R2的批发价格ω2; 第三阶段, 下游两家零售商分别根据给定的批发价格确定最优零售价格p1和p2.
上游垄断制造商M与下游两家零售商R1, R2的利润函数分别为
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命题4??在横向竞争与纵向竞争共存的市场模式下, 若创新成本系数较小(k4 < k4), 制造商能够从产品升级的创新投资中获取更多利润, 此时制造商会选择创新投入策略; 当创新成本系数较大时(k4>k4), 产品升级的创新研发策略会使得上游制造商的利润有所降低, 因此制造商会保持原有策略.
通过求阈值k4对横向市场竞争强度δ2、上游垄断制造商纵向市场势力γ以及创新升级幅度α的一阶偏导, 可以看出:
 | (45) |
4 不同竞争模式下的均衡比较分析首先, 比较不同情境下制造商创新投资意愿变化情况, 可得
 | (46) |
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命题5表明, 在无市场竞争压力的情形下, 制造商的创新投资意愿最大, 当下游在位零售商面临来自于潜在进入零售商的横向竞争压力或上游制造商的纵向市场势力时, 上游制造商的创新投资意愿有所降低, 而当下游零售商面临来自于横向与纵向双重竞争压力时, 上游制造商的创新投资意愿最小.由此说明, 无论是企业的横向竞争压力还是纵向竞争压力, 均不利于上游制造商的创新研发投入, 而当在位零售商面临两种竞争压力共存的局面时, 上游制造商的创新投入动机降至最低, 不利于企业的产品升级与研发投入.
其次, 比较不同情境下, 上游制造商不进行创新投入时的利润变化情况, 即上游制造商保持原有策略情形下的利润变化情况, 可得
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5 数值分析为了更加直观地比较分析不同竞争模式下的竞争压力对上游制造商创新决策的影响, 采用数值仿真分析法来描绘不同情境下的创新决策和利润变化情况.
首先, 比较分析不同竞争模式下创新阈值的变化情况.假设参数α, γ, δ2外生给定, 在各参数给定范围分别设定α=0.5, γ=0.7, 并令δ2在(0.1, 1)区间上变化来模拟不同情形下的制造商创新投资意愿大小的变化情况.
由图 2可以看出, 从横向竞争角度来看, 与无竞争压力的基准情形相比, 来自于潜在进入者的横向竞争压力会降低企业的创新投入动机性, 而横向和纵向双重竞争模式会在横向竞争的基础上进一步降低企业的创新投入意愿; 由图 3可以看出, 从纵向竞争角度来看, 与无竞争压力的基准情形相比, 纵向市场竞争模式会降低企业的投资意愿, 而双重竞争模式对上游制造商实施创新投入起到进一步抑制作用.图 2和图 3说明, 无论横向竞争还是纵向竞争, 均会降低制造商进行创新研发投入的动机性, 且来自于横、纵维度的双重竞争压力会加剧这种抑制作用.
图 2(Fig. 2)
 | 图 2 无竞争、横向竞争与双重竞争模式下的制造商创新阈值比较Fig.2 Comparison of innovation threshold for manufacturers under no competition, horizontal competition and double competition modes |
图 3(Fig. 3)
 | 图 3 无竞争、纵向竞争与双重竞争模式下的制造商创新阈值比较Fig.3 Comparison of innovation threshold for manufacturers under no competition, vertical competition and double competition modes |
图 4和图 5分别从横向竞争与纵向竞争角度比较分析了制造商不进行产品升级创新投入情况下的利润情况.从图 4可以看出, 横向竞争情况下的制造商利润最大, 无竞争压力情况下的制造商利润最小.从图 5可以看出, 横向与纵向双重竞争情况下制造商利润最大, 仅有纵向竞争压力情况下的利润最小.
图 4(Fig. 4)
 | 图 4 无创新投入时πM1*, πM2*, πM4*利润比较Fig.4 Comparison of πM1*, πM2*, πM4* without innovation investment |
图 5(Fig. 5)
 | 图 5 无创新投入时πM1*, πM3*, πM4*利润比较Fig.5 Comparison of πM1*, πM3*, πM4* without innovation investment |
6 结语1) 横向市场竞争压力对制造商创新投入具有负面作用, 即横向潜在进入者的产品替代性越高, 上游制造商通过创新投资实现产品升级的意愿越低.
2) 纵向市场竞争压力对上游制造商的创新投入具有正面促进作用, 即纵向市场势力越大, 上游制造商通过创新投资实现产品升级的意愿越高.
3) 横向与纵向市场竞争共存的情境下, 横向市场竞争程度对上游制造商的创新投入意愿具有负向作用, 纵向市场势力对制造商的创新投资意愿具有正向促进作用.
4) 无论是横向竞争还是纵向竞争, 均会降低制造商进行创新研发投资意愿, 且来自于横、纵维度的双重竞争压力会加剧这种抑制作用.
根据以上研究结论, 本文给出了一些管理启示与见解: 首先, 增强企业在同行业内的横向市场竞争优势, 以更好地应对潜在竞争对手的进入威胁, 提高市场绩效的同时增加企业的创新研发激励; 其次, 增强产业间的纵向合作创新, 通过上、下游联动与强强联合之势来更好地防范技术创新过程中产生的复杂性与风险性; 第三, 在市场竞争过程中, 企业与政府应更加注重由不同市场竞争模式产生的不同维度压力对企业创新研发决策产生的差异性影响, 从而提出有针对性的企业运营发展策略.
本文的不足之处主要体现在以下两个方面: 首先, 为了简化模型分析, 本文假设纵向竞争压力是通过合作博弈模式下的利润分成实现的, 而在现实情况中, 还存在价格折扣、市场圈定、转售价格维持等其他纵向控制手段; 其次, 数值模拟部分是基于前文模型理论框架和特定假设条件实现的, 存在一定的局限性.因此, 模型构建和数值模拟也是未来研究中有待于进一步拓展的方向.
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