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1、基于协同创新的低碳新兴服务产业集群演化分析王中亮(东南大学经济管理学院,江苏南京211189)［摘要］在分析新兴服务业产业集群协同创新机制和模式的基础上,构建以企业、院校、政府为主体的三方演化博弈模型,探讨三者通过协同创新方式培育低碳新兴服务产业集群的策略选择与影响因素。通过对模型的演化分析和模型参数分析,研究不同因素对演化稳定策略的影响,并在此基础上提出协同创新培育低碳新兴服务业产业集群的对策建议。［..关键词］新兴服务业；协同创新；低碳；演化博弈［DOI］10?13939/j?ki?zgsc?2015?09?139协同创新作为提高创新效率和成功率的重要手段已被广泛应用于各行各业
2、的创新活动中,如何通过新兴服务业产业集群中各创新主体的协同作用实现新兴服务业集群低碳化发展对减少碳排放、保护环境、实现低碳经济发展目标具有重要意义。本文试图将低碳新兴服务业产业集群与协同创新相结合,建立以新兴服务企业、高校与科研院所、政府为参与主体的三方演化博弈模型,探索在培育与发展低碳化的新兴服务业产业集群过程中三方的策略选择及其影响因素,并提出相关建议。1基本假设(1)由于认识能力有限,博弈参与方均是有限理性的。企业和院校在协同创新培育低碳新兴服务业产业集群博弈中分别可以采取合作策略和不合作策略：企业采取合作策略的概率为p1,则不合作概率为1-p1,院校采取合作策略的概率为p2
3、,不合作概率为1-p2；政府则可以选择重视低碳和不重视低碳两种行为,设重视低碳的概率为p3,不重视概率则为1-p3。(2)企业单独创新无法实现低碳化发展,企业与院校均选择不合作策略时,二者所得正常收益分别为r1和r2。如果政府重视低碳,则将对企业经营服务过程进行严格监管,若发现企业经营服务活动碳排放不满足低碳发展要求,则责令其进行处理,企业处理碳排放污染的成本为c,而政府监管成本为c3,实现低碳新兴服务业产业集群培育发展使得政府得到的社会效益为r3。若政府不重视低碳,则企业不需要进行低碳化处理,而政府也不需付出监管成本。(3)院校合作、企业不合作时,认为企业违约,协同创新未实现,企
4、业需支付院校违约金d,院校则需付出成本c2,同时获得政府奖励g2。企业合作、院校不合作时,院校需支付企业违约金d,企业付出成本c1,同时获得政府奖励g1。(4)企业与院校均采取合作策略时,协同创新实现低碳化,合作双方分别获得额外收益e1和e2,同时双方各获得政府奖励g1和g2,合作成本分别为c1和c2。基于以上假设可得,博弈模型的收益矩阵如表1所示。2模型求解根据博弈模型的收益矩阵可得,企业采取合作策略的期望收益为：U11=r1+g1-c1+(1-p2)d+p2e1-(1-p2)p3c(1)采取不合作策略的期望收益为：U12=r1-p2d-p3c(2)则企业的平均期望收益为：U1=
5、p1U11+(1-p1)U12(3)企业所选策略的平均收益(适应度)比种群平均收益(平均适应度)高,该策略就会在种群中发展。企业的复制动态方程为：由演化博弈论及雅克比矩阵原理可知,协同创新培育低碳新兴服务业产业集群的博弈系统的两个演化稳定策略为以下两点：(0,0,0)点,对应企业与院校均采取不合作策略、政府不重视低碳化发展；(1,1,1)点,对应企业与院校都采取合作策略、政府重视低碳化发展。通过以上分析,得出三个曲面的方程分别为：g1-c1+d+p2e1+p2p3c=0,g2-c2+d+p1e2=0,(1-p1p2)r3-c3=0。这三个曲面相交构成了该博弈系统演化的临界面,处于临
6、界面内侧(即临界面与点(0,0,0)之间的部分)演化稳定策略收敛于(0,0,0),处于临界面外侧(即临界面与点(1,1,1)之间的部分)演化稳定策略收敛于(1,1,1)。对上述三个曲面方程进行变换可得：三曲面在以p1、p2、p3为坐标轴的坐标系中的图像如图1所示。3参数分析由以上过程可知,对协同创新培育低碳新兴服务业产业集群博弈系统演化产生影响的因素为式(7)、式(8)、式(9)中各参数。由0≤p1≤1、0≤p2≤1、0≤p3≤1和式(7)、式(8)、式(9)可得式中各参数需满足以下条件：分别对相关参数进行以下讨论：①企业、院校合作成本c1、c2。当c1增大时,曲面(9)的移动将导
7、致临界面内侧的体积变大,博弈系统演化策略收敛于点(0,0,0)的概率变大；当c2增大时,面(7)的移动将导致临界面内侧的体积变大,博弈系统演化策略收敛于点(0,0,0)的概率变大。可见,当协同创新合作成本较高时,企业和院校将会因为过高的合作成本而采取不合作策略；反之若成本低,二者更倾向于采取合作策略进行协同创新。②企业、院校采取合作策略的额外收益e1、e2。当e1增大时,由曲面(9)移动将导致临界面外侧体积变大,博弈系统演化策略收敛于点(1,1,1)的概率变大；当e2
