Моделирование и анализ эффективности сотрудничества компаний в области инновационных разработок тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
Автореферат
| Ученая степень | кандидат экономических наук |
| Автор | Брыкалова, Анна Александровна |
| Место защиты | Ставрополь |
| Год | 2010 |
| Шифр ВАК РФ | 08.00.13 |
Диссертация
Автореферат диссертации по теме "Моделирование и анализ эффективности сотрудничества компаний в области инновационных разработок"
004600579
На правах рукописи
БРЫКАЛОВА Анна Александровна
МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОТРУДНИЧЕСТВА КОМПАНИЙ В ОБЛАСТИ ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТОК
08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук
Кисловодск - 2010 , 8 ДПР 201С
004600579
Работа выпонена в Научный руководитель:
НОУ ВПО Институт Дружбы народов Кавказа доктор экономических наук, профессор Кардаш Виктор Алексеевич
Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор
Хубаев Георгий Николаевич
кандидат экономических наук, доцент Наталуха Инна Геннадиевна
Ведущая организация: Филиал ГОУ ВПО Северо-Кавказский
государственный технический университет в г. Пятигорске
Защита состоится 17 апреля 2010 года в 10 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 521.002.01 по экономическим наукам при НОУ ВПО Кисловодский институт экономики и права (357700, г. Кисловодск, ул. Р. Люксембург, 42).
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке НОУ ВПО Кисловодский институт экономики и права
Автореферат разослан 16 марта 2010 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
Бостанова А.И.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Хорошо известно, что рынок научно-исследовательских разработок характеризуется рядом проявлений неэффективности рыночного механизма, которые обусловлены природой инновационной деятельности. Во-первых, имеет место неопределенность относительно результатов научно-исследовательских разработок. Фирмы, инвестирующие в разработку инновационных продуктов или инвестиционных технологий, априори не знают, будут ли разработки успешными, и сколько времени они будут продожаться. Во-вторых, в силу наличия экстернальных эффектов, фирмы, успешно разработавшие инновационные продукты или инновационные технологии, могут оказаться неспособными присвоить всю ренту от результатов научно-исследовательских разработок. В то же время неспособность присвоить все выгоды от успешной инновационной деятельности может ослабить стимулы фирм к инвестированию в научно-исследовательские разработки.
Одним из путей устранения или ослабления отрицательного воздействия отмеченных неэффективностей рынка является сотрудничество фирм в научно-исследовательских разработках. Можно отметить три важнейших выгоды от кооперации фирм в инновационной деятельности. Во-первых, соглашение о всестороннем сотрудничестве (включающем сотрудничество на товарном рынке) исключает (или существенно снижает) неопределенности относительно того, какая из фирм станет лидером инновационных разработок. Во-вторых, сотрудничество в разработке инноваций может повысить эффективность инвестиций в научно-исследовательские разработки благодаря исключению дублирования усилий фирм и использованию синергических эффектов. В-третьих, технологические экстерналии интернализуются в процессе сотрудничества. Каждый из этих эффектов сотрудничества приводит к росту стимулов инвестирования фирм в научно-исследовательские разработки.
Многие виды продукции производятся с использованием отдельных компонентов, которые сами по себе не представляют ценности для конечных потребителей. Как правило, отдельные компоненты конечного продукта могут быть использованы при производстве различных разновидностей продукции, при условии, что соответствующие интерфейсы в различных видах продукции стандартизованы. По этой причине многие компании (являющиеся и не являющиеся конкурентами) договариваются о совместной разработке некоторых компонентов конечного продукта. Одной из причин того, что фирмы часто сотрудничают только частично, наряду с высокими трансакционными издержками, является воздействие кооперации фирм на конкуренцию на товарном рынке. Решения фирм, сотрудничающих в научно-исследовательских разработках, но конкурирующих на товарных рынках, о степени кооперации, включают неявное решение о степени конкуренции. Это объясняется тем, что даже если сначала фирмы могут предпочитать более высокую степень дифференциации (более слабую конкуренцию на товарном рынке), они будут обладать ограниченной возможностью дифференцировать их продукцию, если оказываются вовлеченными в совместную разработку инновационного продукта для слишком большого числа компо-
нентов конечного продукта. Это, в свою очередь, может означать, что совместная разработка инновационного продукта, наряду с выгодами, может включать и издержки в виде интенсификации конкуренции на товарном рынке, которая может быть существенной, особенно на рынках, на которых дифференциация продукции имеет значение для потребителей. При моделировании кооперации фирм следует также учитывать, что во многих отраслях потенциальные конкуренты сотрудничают как в разработке инновационных продуктов, так и в разработке инновационных технологий. Большинство научно-исследовательских совместных предприятий, созданных, например, в автомобилестроении, сотрудничают не только в разработке определенных компонентов инновационного продукта, то также в разработке наиболее эффективных (снижающих производственные затраты) технологий производства этих компонентов. Однако, маловероятно, что фирмы будут сотрудничать в разработке инновационных технологий по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны ими независимо друг от друга. Вместо этого каждая фирма проводит собственные разработки инновационных технологий по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны самостоятельно. Тем самым имеет место прямая связь между решениями фирм относительно разработки инновационных продуктов и разработки инновационных технологий; эта связь не рассматривалась ранее в литературе.
Достоверные количественные результаты, касающиеся исследования эффективности различных форм сотрудничества конкурирующих фирм в области научно-исследовательских разработок с учетом неопределенности и экстерналий различной природы, могут быть получены в рамках строгих экономико-математических моделей конкуренции и сотрудничества компаний в инновационно-инвестиционной деятельности. Этим и определяется актуальность диссертационного исследования.
Степень разработанности проблемы. Широкий круг теоретических и практических проблем повышения эффективности производства в результате осуществления инновационной деятельности исследован в трудах отечественных ученых А.И.Абакина, А.И.Анчишкина, Л.С.Бляхмана, И.А.Баева, Т.Г.Бунича, Л.М.Гатовского, С.Ю.Глазьева, Н.Д.Кондратьева, В.И.Кушлина, Д.СЛьвова, В.И.Маевского, Е.С.МайминасаДО.М.Осипова, А.И.Пригожина, С.Г.Струмилина, К.И.Таксира, В.К.Фальцмана, А.Г.Фонотова, А.Ю.Юданова, Ю.Вковца, Е.Г.Ясина, и др., а также зарубежных ученых Р.Акоффа, В.Беренса, С.Брю, Ф.Визера, П.Дасгупты, П.Друкера, Ф.Котлера, Э.Кларка, Г. Менша, У.Нордхауса, РЛортера, У. Ростоу, Дж.Стиглица, Р.Фостера, Дж. Форрестера, К.Фримена, Й.Шумпетера, К.Эрроу и др.
Экономическому содержанию продукта инновационной деятельности и проблемам реализации отношений собственности в инновационной сфере посвящены исследования отечественных и зарубежных ученых Богданова А.И., О.Водачковой, А.Вольского, С.Ю.Глазьева, Г.М.Гроссмана, В.В.Зубчанинова, Р.И.Капелюшникова, Д.И.Кокурина, Н.В.Чайковской, М.Мэлоуна, Т.Сакайя, Б.Санто, Б.Твисса, Э. Хэпмена, Л.Эдвинсона и др.
Проблемы государственного регулирования инновационной деятельности, обновления и развития механизма финансирования инновационной деятельности
в России, стимулирования инновационного процесса и вопросы совершенствования патентной системы исследуются в работах А.И.Абакина, А.Я.Бутыркина, С.Ю.Глазьева, С.В.Жака, В.А.Кардаша, Г.Б.Клейнера, Д.С.Львова,
B.И.Маевского,А.Г.Милейковского,О.С.Причины, А.П.Сергеева, Л.П.Фатькиной, Л.Каплоу, П.Клемперера, М.Кремера, В.Л.Макарова, К.Р.Макконнела, Т.О'Донохью, В.Ойши, Е.Л.Петухова, О.С.Причины, Б.Райта, Е.Е.Румянцевой,
C.Скотчмер, Дж.Тисса, Р.А.Фатхутдинова, Э.Хэпмена, Х.Чанга, Ц.Чоу, К.Эрроу и др.
Анализу проблем финансирования инновационной деятельности, инвестициям в инновации посвящены исследования отечественных и зарубежных ученых К.В.Бадина, В.В.Иванова, ВЛ.Лихтенштейна, НЛ.Лебедевой, В.А Морыженко-ва, Д.С. Мезовникова, Т.С.Новиковой, И.И.Передеряева. Л.Э.Миндели, О.Б.Стрекалова, М.В. Егоровой, В.И. Кушпина, О.В. Моисеева, М.В.Николаева, А.З.Селезнева, Е.К.Смирницкого, Т.В.Тепловой, А.Н.Фоломьева, А.ИДинкевича, А.Г.Фонотова, Дж. Бейли, Д. Бишопа, Дж. Гэбрейта, П. Друкера, Г. Саймона, Д. Стоунхауса, М. Томаса, O.E. Уильямсона, Дж.М. Ходжсона, Э. Харгадона, Дж. Харрингтона, Ч. Эванса, Ф. Янсен и др.
Вместе с тем, недостаточно изучены проблемы эффективности сотрудничества хозяйствующих субъектов в области научно-исследовательских разработок в условиях конкуренции с учетом неопределенности успеха в разработке инновации и экстернальных эффектов, связанных с инновационной деятельностью. Не выяснено, как природа экстернальных эффектов воздействует на инновационную деятельность фирм и на стимулы фирм к сотрудничеству, включая сотрудничество на рынках взаимодопоняющих и взаимозаменяемых продуктов, а также стимулы фирм к сотрудничеству в рамках одной и разных отраслей. Практически не изучено взаимодействие между разработкой инновационных продуктов и разработкой инновационных технологий, в допонение к взаимодействию компаний на стадии конкуренции на товарном рынке. Решение этих проблем требует разработки адекватных моделей сотрудничества компаний в инновационно-инвестиционной деятельности в условиях конкуренции, что и определило тему и постановку задач диссертационного исследования.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются предприятия научно-исследовательского сектора. Предметом диссертационного исследования являются конкуренция и сотрудничество компаний в инновационно-инвестиционной деятельности.
Цель и задачи исследования. Цель диссертационного исследования заключается в разработке методологии оценки эффективности различных форм сотрудничества хозяйствующих субъектов в инновационно-инвестиционной деятельности в условиях неопределенности и конкуренции. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
- оценка эффективности различных форм сотрудничества компаний в инновационной деятельности при сохранении фирмами права единоличной собственности на их результаты и при условии свободного доступа обеих фирм к их результатам;
- построение и анализ экономико-математической модели сотрудничества хозяйствующих субъектов в форме создания совместного научно-исследовательского предприятия и соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки;
- сравнение уровня инвестиций в научно-исследовательские разработки в зависимости от интенсивности и типа экстерналий, связанных с распространением инновационных технологий, при кооперации компаний в форме соглашения фирм о разделении затрат на инновационные разработки и в форме создания совместного научно-исследовательского предприятия;
- моделирование и анализ взаимодействия между сотрудничеством компаний в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий;
- сравнительный анализ равновесных уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при различных формах организации сотрудничества фирм в разработке инновационных продуктов.
Теоретическая и эмпирическая база исследования. Диссертационное исследование основано на фундаментальных разработках отечественных и зарубежных ученых-экономистов по теории инновационной деятельности, реализации отношений собственности в инновационной сфере, проблемам инвестирования и инвестиционного процесса, теории фирмы, экономике благосостояния, методам динамической оптимизации. Информационно-документальной базой исследования являются статистические материалы Федеральной службы государственной статистики, законодательные акты РФ, решения и нормативные акты Правительства Российской Федерации, Министерства экономического развития и торговли РФ и Государственного патентного ведомства РФ, регулирующие нормативно-правовое обеспечение инвестиционной и инновационной деятельности и проведение государственной инвестиционной и инновационной политики на микро- и макроуровне, а также государственной антимонопольной политики.
Представленное диссертационное исследование выпонено в рамках п. 1.4 Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений паспорта специальности 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики.
Методы исследования. В диссертации использовались различные методы и приемы экономических исследований: экономико-математического моделирования, теории динамической оптимизации, теории игр, теории полезности, анализа обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений в частных производных, сравнительной статики равновесия, расчетно-конструктивный.
Научная новизна работы заключается в развитии методологии математического моделирования сотрудничества и конкуренции в инновационной сфере в условиях неопределенности успеха разработки инноваций. В диссертации получены следующие результаты:
- разработана экономико-математическая модель сотрудничества и конкуренции хозяйствующих субъектов на рынке научно-исследовательских разработок с учетом экстернальных эффектов и неопределенности успеха в разработке инновации, позволяющая анализировать эффективность различных форм сотрудничества компаний в инновационной деятельности: сотрудничества в форме соглашения фирм о разделении затрат на инновационные разработки при сохранении фирмами права единоличной собственности на их результаты и сотрудничества в форме соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки при условии свободного доступа обеих фирм к их результатам;
- доказано, методами оптимизации, что если рост интенсивности экстер-налий, сопровождающих разработку инноваций, приводит к снижению совокупной отраслевой прибыли, конкуренция фирм с разделением затрат на научно-исследовательские разработки более предпочтительна, чем сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами и в форме совместного доступа к результатам научно-исследовательских разработок с разделением затрат на инновационные разработки; при этом, если рост интенсивности экстерналий приводит к росту совокупной отраслевой прибыли, более предпочтительно сотрудничество фирм в обеих указанных формах;
- установлено, методами теории игр, что относительный уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки для различных форм организации сотрудничества фирм в разработке инноваций определяется интенсивностью и знаком экстерналий (связанных с распространением инноваций), а разделение затрат на научно-исследовательские разработки между фирмами приводит к росту инвестиций в инновационные разработки и прибыли, что позволяет ранжировать сотрудничество фирм в различных формах относительно уровней инвестиций в научно-исследовательские разработки и совокупной отраслевой прибыли;
- разработана экономико-математическая модель сотрудничества фирм, конкурирующих в рамках дуополии, в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий, учитывающая предельные затраты на разработку отдельных компонентов конечного продукта и долю компонентов конечного продукта, которые разрабатываются фирмами совместно, а также затраты на осуществление разработки инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта и компонентов конечного продукта, разрабатываемых фирмами индивидуально; построенная модель позволяет анализировать связь между решениями компаний относительно степени сотрудничества в области разработки инновационных продуктов и инновационных технологий, в допонение к взаимодействию компаний на стадии конкуренции на товарном рынке;
- проведен сравнительный анализ равновесных уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при различных формах организации сотрудничества фирм в разработке инновационных продуктов, в зависимости от предельных затрат на разработку компонентов конечного продукта, степени дифференциации продукции и предельных затрат на осуществление разработки инновационных технологий, что позволяет выявлять оптимальные формы орга-
низации сотрудничества фирм с учетом комплементарноеЩ между степенью кооперации в разработке инновационных продуктов и интенсивностью кооперации в разработке инновационных технологий.
Практическая значимость исследования. Практическая значимость исследования определяется тем, что разработанные в диссертации модели, методы и агоритмы ориентированы на решение тактических и стратегических задач при осуществлении хозяйствующими субъектами инновационно-инвестиционной деятельности в условиях конкуренции и неопределенности. Построенная модель сотрудничества и конкуренции хозяйствующих субъектов на рынке научно-исследовательских разработок с учетом экстернальных эффектов различной природы позволяет проанализировать эффективность различных форм сотрудничества фирм в разработке инноваций и выяснить, как экстернальные эффекты различной природы воздействует на инновационную деятельность фирм и на стимулы фирм к сотрудничеству. Разработанная экономико-математическая модель взаимодействия между сотрудничеством компаний в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий позволяет провести сравнительный анализ равновесных уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при различных формах организации сотрудничества фирм в разработке инновационных продуктов.
Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором на VII Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Йошкар-Ола, 2006, зимняя сессия), Всероссийском симпозиуме Математические модели и информационные технологии в экономике (г. Кисловодск, 2007), IX Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Кисловодск, 2008, весенняя сессия), VII Всероссийской научно-практической конференции Развитие инновационного потенциала предприятий, отраслей и формирование направлений его стратегического развития (г. Пенза, 2009), Всероссийской научно-практической конференции Российский регион: проблемы развития и управления (г. Вогоград, 2009), Международной научно-практической конференции Конкуренция и конкурентоспособность. Организация производства конкурентоспособной продукции (г. Новочеркасск, 2009).
Результаты диссертационного исследования используются Институтом Дружбы народов Кавказа в учебном процессе и включены в структуру учебных дисциплин Экономико-математическое моделирование, Инновационный менеджмент и Микроэкономика.
Публикации. Основные результаты исследования отражены в опубликованных автором 7 печатных работах общим объемом 2,9 пл.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 137 страницах, включает 3 таблицы, 3 рисунка. Список использованной литературы содержит 148 источников.
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследования, дана характеристика степени изученности проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.
В первой главе Экономические аспекты содержания инновационной деятельности и оценка ее эффективности сделан обзор работ, посвященных исследованию экономических аспектов содержания инновационной деятельности, характера и содержания труда в инновационном процессе, научно-технического потенциала как ресурсного фактора инновационной деятельности. Особое внимание уделено вопросам реализации отношений собственности в инновационной сфере (экономическому содержанию продукта инновационной деятельности, методологическим основам отношений собственности на инновационный продукт, специфике отношений собственности в инновационной сфере в российской экономике). Дается характеристика патента как объекта интелектуальной собственности. Рассматривается становление и развитие рыночных отношений в инновационной сфере (типология инновационных организаций в условиях рыночной экономики, проблемы формирования и функционирования инфраструктуры инновационной деятельности, рынок инноваций и особенности его становления в России). Кратко обсуждаются проблемы совершенствования государственного регулирования инновационной деятельности. Дается характеристика методов оценки эффективности реальных инновационно-инвестиционных проектов. Обсуждаются соотношения относительных измерителей финансовой эффективности инвестиций в инновации, проводится сравнение результатов оценки эффективности.
Во второй главе диссертации Моделирование сотрудничества и конкуренции компаний на рынке инноваций с учетом экстернальных эффектов построена модель инновационной деятельности фирм на дуополистическом рынке с учетом неопределенности успеха в разработке инновации и экстернальных эффектов, на основе которой исследуется эффективность различных форм сотрудничества фирм в разработке инноваций. Анализ эмпирических данных свидетельствует о том, что интенсивность сотрудничества крупнейших мировых компаний в научно-исследовательских разработках в последнее десятилетие значительно выросла (см. табл. 1 и рис. 1). В предлагаемой модели рассматриваются два типа экстернальных эффектов: (1) повышающие отраслевую прибыль экстер-налии, при наличии которых с ростом интенсивности экстерналий отраслевая прибыль на рынке дуополии растет, (2) снижающие отраслевую прибыль экстер-налии, при наличии которых с ростом интенсивности экстерналий отраслевая прибыль на рынке дуополии снижается. Выясняется, как природа экстернальных эффектов воздействует на инновационную деятельность фирм и на стимулы фирм к сотрудничеству. Введение в рассмотрение экстернальных эффектов указанных типов позволяет исследовать стимулы фирм к сотрудничеству в различных контекстах, включая сотрудничество на рынках взаимодопоняющих и взаимозаменяемых продуктов, а также стимулы фирм к сотрудничеству в рамках одной и разных отраслей.
Таблица 1
Доля инновационной продукции, произведенной ведущими мировыми компаниями в наукоемких отраслях в сотрудничестве
Наименование отраслей 2000 год 2008 год
Доля инновационной продукции, произведенной ведущими мировыми компаниями в сотрудничестве Доля инновационных технологий, разработанных ведущими мировыми компаниями в сотрудничестве Доля инновационной продукции, произведенной ведущими мировыми компаниями в сотрудничестве Доля инновационных технологий, разработанных ведущими мировыми компаниями в сотрудничестве
производство электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры 0.25 0.14 0.36 0.15
авиационная промышленность 0.18 0.06 0.31 0.08
ракетно-космические отрасли промышленности 0.22 0.05 0.28 0.07
приборостроение 0.26 0.15 0.28 0.17
химическая и нефтехимическая промышленность 0.16 0.09 0.25 0.11
машиностроение и металообработка 0.18 0.11 0.28 0.13
роботостроение 0.08 0.02 0.15 0.10
фармацевтическая промышленность 0,22 0.10 0,25 0.14
медицинская промышленность 0.27 0.11 0.31 0.18
индустрия информатики 0.13 ' 0.08 0.29 0.15
микробиологическая промышленность 0.18 0.09 0.22 0.16
Источник: Ссыка на домен более не работаетportale/strutture/dipartimenti/ecostat/
Рассматриваем две компании, предпринимающие инвестиции в научно-исследовательские разработки, которые дожны принять решение относительно сотрудничества в разработке инноваций и расходов на научно-исследовательские разработки. Целью научно-исследовательских разработок является создание инновационного продукта или инновационной технологии. Предполагаем, что сотрудничество компаний может иметь место только на рынке инновационных разработок (а не товарных рынках, поскольку это, как правило, запрещено антимонопольным законодательством). При отсутствии сотрудничества компаний и при отсутствии экстернальных эффектов успех одной из компаний в разработке инновации (инновационного продукта или инновационной технологии) приводит к ее монопольному положению на товарном рынке (компания-инноватор получает патент). В случае если обе компании достигают успеха в разработке инновации, между компаниями возникает конкуренция. Поскольку, однако, патентная система не гарантирует поного присвоения компанией-инноватором выигрыша от разработки инновации, результаты научно-исследовательских разработок компа-нии-инноватора могут быть имитированы компанией-соперником, которая может присвоить часть выгод от инновации.
Обозначим интенсивность экстерналий в инновационной сфере через а, а е [0,1], причем а - 0 соответствует отсутствию экстерналий, а а = 1 - идеальному распространению информации о разработанной инновации. Определим функцию Л, (а) как ожидаемую прибыль компании, успешно разработавшей инновацию, К2 (а) как ожидаемую прибыль компании, не достигшей успеха в разработке инновации, а й3 - ожидаемую прибыль фирмы-дуополиста в случае, если обе компании достигли успеха в научно-исследовательских разработках, как независимо, так и в условиях сотрудничества. Будем предполагать, что имеют место неравенства
^<0, ^>0. (1) да да
Согласно условиям (1), с ростом интенсивности экстерналий прибыль на товарном рынке снижается для компании-инноватора и возрастает для компании-соперника.
Будем учитывать также возможность того, что рост экстерналий может приводить к повышению и снижению совокупной отраслевой прибыли. Экстер-налии будем называть повышающими отраслевую прибыль, если с ростом их ин-
ад(а) + Д2(а)] Д 0
тенсивности совокупная отраслевая прибыль растет: -1---> 0. Экс-
терналии будем называть понижающими отраслевую прибыль, если с ростом их
интенсивности совокупная отраслевая прибыль снижается-!---< и.
Рост интенсивности экстерналий может приводить к росту совокупной отраслевой прибыли, например, с расширением масштаба использования инновационной разработки. Рост интенсивности экстерналий может приводить к снижению совокупной отраслевой прибыли, например, в силу повышения конкуренции на товарном рынке. Приведем простой пример, демонстрирующий существование обоих типов экстерналий в случае технологической инновации. Пусть спрос определяется соотношением # = 1 Ч р, удельные производственные затраты для каждой компании составляют до разработки инновации с = 0,5, и снижаются для компании-инноватора до с - 0,25 после разработки инновации. Удельные производственные затраты для компании-соперника после разработки инновации составляют с = ас + с (1 Ч а). В этом случае отраслевая прибыль является убывающей функцией интенсивности экстерналий при а < 0,4 и возрастающей функцией интенсивности экстерналий при а > 0,4.
Результаты инновационной деятельности неопределенны. Обозначим через Р(х) вероятность успешной разраббтки инновации при условии, что компания инвестирует в проект средства в объеме х. Компании дожны принять решение относительно сотрудничества в разработке инноваций. Будем предполагать, что сотрудничество компаний в осуществлении научно-исследовательских разработок может принимать следующие формы.
Источник: авторские расчеты по данным Индикаторы инновационной деятельности. - М.: ФСГС, 2009
Рис. 1. Технологическое партнерство при выпонении исследований и разработок в отраслях, осуществляющих технологические инновации (в процентах от общего объема исследований и разработок): 1- производство электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры; 2- авиационная промышленность; 3- приборостроение; 4 - химическая и нефтехимическая промышленность; 5 - машиностроение и металообработка; 6 -фармацевтическая промышленность; 7 - медицинская промышленность; 8 - микробиологическая промышленность
Кооперация в рамках отдельных проектов
Неформальная, разовая кооперация, не связанная с конкретными проектами Постоянная кооперация
Х Фирмы договариваются об объеме инвестиций в научно-исследовательские разработки, однако каждая из компаний сохраняет право единоличной собственности на результаты научно-исследовательских разработок.
Х Фирмы договариваются об объеме инвестиций в научно-исследовательские разработки, и, кроме того, договариваются относительно свободного доступа обеих фирм к результатам научно-исследовательских разработок, т.е. любая из фирм, достигшая успеха в инновационных разработках, обязана предоставить результаты исследований другой компании (так называемое априорное кросс-лицензионное соглашение).
Х Фирмы совместно утверждают объем инвестиций в научно-исследовательские разработки, и, кроме того, договариваются относительно соз-
дания совместной научно-исследовательской лаборатории, что позволяет компаниям получить выгоду за счет возникающих синергических эффектов путем исключения дублирования затрат и научно-исследовательских разработок.
Рассмотрим сначала ситуацию, когда компании не сотрудничают в разработке инноваций. Ожидаемая чистая прибыль компании г определяется соотношением
П< = Р(х,)(1 - + (1 - Р(х,))Р(х])Я2{а) + Р(х,)Р(х^ -х,. (2)
Первый член в правой части уравнения (2) представляет собой вероятность того, что компания! единственная достигает успеха в разработке инновации, умноженную на получаемую этой компанией прибыль при условии, что инновация разработана только одной компанией, и поэтому компания / получает монопольную прибыль (при данном уровне экстерналий). Второй член в правой части уравнения (2) представляет собой вероятность того, что компания] единственная достигает успеха в разработке инновации, умноженную на получаемую этой компанией прибыль при условии, что инновация разработана только одной компанией. Третий член в правой части уравнения (2) представляет собой вероятность того, что обе компании достигают успеха в разработке инновации, умноженную на получаемую в этом случае прибыль. Если ни одна из компаний не достигает успеха в разработке инновации, их прибыль равна нулю.
Компания / выбирает оптимальный уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки из условия максимизации выражения (2) относительно х1 при данном значении х}. Условие первого порядка максимизации прибыли имеет вид
где х- = х- (х^,К^а),Р2{а),Ръ) есть решение уравнения (3).
Доказано, что рост интенсивности экстерналий сокращает уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки на конкурентном рынке инноваций независимо от природы экстерналий.
Теперь введем в построенную модель возможность сотрудничества между компаниями. Предположим, что компании совместно утверждают совокупный бюджет научно-исследовательских работ и делят между собой эти затраты поровну. Естественно полагать, что компании, разделяющие между собой затраты на осуществление научно-исследовательских разработок, могут рассчитывать на использование их результатов. Тем не менее, ниже проведен полный анализ модели и отдельно рассмотрены ситуации, когда обе компании имеют доступ к полученным результатам, и когда фирма, успешно разработавшая инновацию, имеет единоличное право ее использования.
При условии разделения компаниями затрат на научно-исследовательские разработки (индекс сс) и сохранении компаниями права единоличной собственности на результаты научно-исследовательских разработок ожидаемые прибыли компаний определяются соотношением
ЕПСС = Р(х)(1 - Р{х)Щ(а) + (1 - Р(х))Р(х)Я2(а) + Р(х)Р(х)Я3 - х. (4) Оптимальный уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки определяется следующим условием первого порядка максимизации прибыли (4): 8ЕПСС
ЧЧ = Р'(х'(а) + я2(а)-2Р(ХСС)(Ъ(а) + Я2(а)-Л,)]-1 = 0. (5)
Сравнивая уровни инвестиций в научно-исследовательские разработки, определяемые уравнением (5), и уровни инвестиций в научно-исследовательские разработки, соответствующие конкуренции компаний без разделения затрат на разработку инноваций, получаем следующий результат: существует значение интенсивности экстерналий а, обозначаемое а, 0 < а < 1, такое, что если а <а,
м с С ^ аг СС ^ С А /V*
то х > х , если а = а, то х =х ,а если а > а, то х <х .
Сравнивая уровни прибылей в случаях, когда компании разделяют и не разделяют затраты на осуществление научно-исследовательских разработок, получаем следующий результат: ГГС > Т1С, причем равенство имеет место при а = а.
Далее рассмотрено сотрудничество в форме соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки, и о свободном доступе обеих фирм к их результатам. В этом случае фирмы совместно утверждают бюджет научно-исследовательских работ и договариваются о совместном использовании результатов инновационных разработок, полученных хотя бы одной из фирм. Такая форма организации сотрудничества фирм позволяет проанализировать соотношение между стимулами фирм к сотрудничеству и неидеальной способностью фирм-инноваторов присваивать результаты научно-исследовательских разработок независимо от исключения эффекта дублирования затрат (изучаемого далее).
Все переменные, соответствующие этой форме сотрудничества фирм, будем обозначать индексом 5с. Ожидаемая прибыль компаний определяется выражением
ГГ =[2Р{х)-Р(х)2Щ -х. (6)
В симметричном равновесии Нэша имеем
2Р'{Гс){\-Р(х5С))Я3^1. (7)
Сравнивая уровни инвестиций в научно-исследовательские разработки, определяемые уравнением (7), и уровни инвестиций в научно-исследовательские разработки, соответствующие конкуренции компаний с разделением затрат на
разработку инноваций, получаем следующий результат: если а = 1, то х'к =хсс. Если а < 1, экстерналии повышают отраслевую прибыль и вероятность успешной разработки инновации ниже 1/2, или экстерналии понижают отраслевую
прибыль и вероятность успешной разработки инновации выше 1/2, то х5С >хсс.
Доказано, что при условии разделения затрат на научно-исследовательские разработки прибыли компаний в режимах конкуренции и совместного использования результатов инновационных разработок, полученных хотя бы одной из фирм, прибыли одинаковы (при а = 1). При интенсивности экстерналий а < 1
прибыль в режиме совместного использования результатов инновационных разработок, полученных хотя бы одной из фирм, выше, если экстернапии повышают отраслевую прибыль. Если экстернапии понижают отраслевую прибыль, прибыль при сотрудничестве компаний в форме разделения затрат на разработку инноваций выше. Этот результат допускает простую интуитивную интерпретацию. Напомним, что затраты на осуществление научно-исследовательских разработок разделяются компаниями в каждом из рассматриваемых случаев, и компании имеют априори одинаковую вероятность разработки инновации. Поэтому, если экстернапии понижают отраслевую прибыль, компании априори предпочитают возможно более слабые экстернапии, и тем самым предпочитают режим конкуренции. Напротив, если экстернапии повышают отраслевую прибыль, компании априори предпочитают возможно более сильные экстернапии, и тем самым предпочитают режим сотрудничества в разработке и использовании результатов научно-исследовательских разработок.
Еще одной формой сотрудничества компаний в области научно-исследовательских разработок является создание совместных научно-исследовательских предприятий, т.е. проведение научных исследований в рамках одной лаборатории или координация научно-исследовательских стратегий компаний наряду с разделением результатов научно-исследовательских разработок. В таких условиях вероятность успешной разработки инновации одной из компаний нельзя считать не зависящей от действий другой компании. Эта форма сотрудничества позволяет фирмам экономить на затратах благодаря использованию совместных (взаимодопоняющих) активов и исключению дублирования затрат и изысканий.
Доказано, что оптимальные уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки и прибыль, соответствующие совместному научно-исследовательскому предприятию, выше уровня инвестиций в научно-исследовательские разработки и прибыли, соответствующих сотрудничеству фирм в форме совместного доступа к результатам научно-исследовательских разработок с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами, т.е.
хс>х$с,н ЕПГС>ЕП5С.
Проведено сравнение эффективности сотрудничества фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки и в форме разделения затрат на инновационные разработки между фирмами.
Доказано, что если: (1) экстерналии повышают совокупную отраслевую прибыль и вероятность успешной разработки инновации ниже 1/2, или (2) экстерналии понижают совокупную отраслевую прибыль и вероятность успешной разработки инновации ниже 1/2, или а = 1, то оптимальный уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки, соответствующий совместному научно-исследовательскому предприятию, выше уровня инвестиций в научно-исследовательские разработки, соответствующего сотрудничеству фирм в форме
разделения затрат на инновационные разработки между фирмами, т.е. х"с > хсс.
Следующий результат заключается в сравнении прибылей в условиях сотрудничества фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами и конкуренции фирм с разделением затрат на инновационные разработки.
Установлено, что если экстерналии повышают совокупную отраслевую прибыль, сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами предпочтительнее конкуренции фирм с разделением затрат на инновационные разработки. Сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами предпочтительнее конкуренции фирм с разделением затрат на инновационные разработки также для экстерналии, понижающих совокупную отраслевую прибыль, если интенсивность экстерналий в инновационной сфере а велика.
Итак, в этой главе исследована эффективность различных форм сотрудничества фирм в области научно-исследовательских разработок с учетом неопределенности и экстерналий различного типа. Анализ показывает, что, если рост интенсивности экстерналий приводит к снижению совокупной отраслевой прибыли, конкуренция фирм с разделением затрат на инновационные разработки более предпочтительна, чем сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами и в форме совместного доступа к результатам научно-исследовательских разработок с разделением затрат на инновационные разработки; однако если рост интенсивности экстерналий приводит к росту совокупной отраслевой прибыли, более предпочтительно сотрудничество фирм в обеих указанных формах. Установлено, что на уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки принципиальное влияние оказывает интенсивность экстерналий, а не тип экстернальных эффектов.
Доказано, что разделение затрат на научно-исследовательские разработки между фирмами приводит к росту инвестиций в инновационные разработки и прибыли по сравнению с поностью конкурентным рынком научно-исследовательских разработок. Однако разделение затрат на научно-исследовательские разработки между фирмами не является наиболее выгодной формой организации сотрудничества фирм. В большинстве реальных ситуаций более предпочтительны сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами и в форме совместного доступа к результатам научно-исследовательских разработок с разделением затрат на инновационные разработки, причем, как правило, сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия оказывается выгоднее сотрудничества в форме совместного доступа к результатам научно-исследовательских разработок с разделением затрат на инновационные разработки.
В третьей главе Моделирование и анализ эффективности сотрудничества компаний в области разработки инновационных продуктов и инновационных технологий построена и проанализирована экономико-
математическая модель сотрудничества конкурирующих фирм в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий. Рассматриваются две фирмы, которые осуществляют разработку инновационных продуктов и далее конкурируют на товарном рынке дифференцированной продукции. После того, как конечные продукты разработаны, компании могут производить продукцию при постоянных предельных производственных затратах с. Прибыль компании /, до вычета затрат на разработку конечного продукта, обозначаем через л", (л')>
где s обозначает степень дифференциации продукции, причем Ч'->0,i= 1,2.
Конечный продукт состоит из континуума компонентов, который нормирован к единице. Предельные затраты на разработку т - ого компонента конечного продукта обозначаем через Т](т). Тогда поные затраты на разработку т компонентов конечного продукта d{m) определяются следующем образом
d(m)= \r]{x)dx. Компании совместно принимают решение относительно комо
понентов конечного продукта, которые будут разрабатываться совместно, то есть относительно степени общности видов конечной продукции, а, причем а е [0,1]. Степень общности конечных продуктов а определяет степень сотрудничества компаний в разработке конечного продукта; значение а ~ 0 соответствует ситуации, когда кооперация поностью отсутствует, а а = 1 - случаю, когда компании разрабатывают совместно конечный продукт целиком. Степень сотрудничества компаний в разработке конечного продукта определяет и затраты на разработку конечного продукта, и степень дифференциации видов продукции, производимых на рынке дуополии.
Будем предполагать, что фирмы поровну разделяют между собой затраты d(a) на разработку общих компонентов конечных продуктов. Кроме того, каждая из компаний также осуществляет собственные (независимые от конкурирующей компании) научно-исследовательские разработки остальных компонентов конечного продукта, и несет при этом затраты в поном объеме. Поэтому при данном уровне кооперации компаний в разработке инновационного продукта а затраты каждой из фирм на разработку нового вида продукции составляют
D(a) = d(l)-^p-. (8)
Первое слагаемое в правой части уравнения (8) представляет поные затраты на разработку инновационного продукта, а второе слагаемое представляет экономию, полученную благодаря совместной разработке компаниями компонентов конечного продукта.
Степень дифференциации видов продукции, производимых компаниями на рынке дуополии, s, определяется степенью общности видов конечной продукции
а. Предполагаем, что дд(о0 < 0, то есть степень дифференциации продукции да
фирм снижается с ростом степени общности конечных продуктов фирм.
Расписание событий следующее. Сначала компании совместно принимают решение относительно степени общности конечных продуктов фирм а, определяя тем самым (а) и О(а). Далее компании конкурируют в ценах и получают валовую прибыль
Найдены характеристики возникающего равновесия. На второй стадии для данного уровня кооперации а каждая компания получает валовую прибыль . На первой стадии фирмы совместно устанавливают степень кооперации в разработке инновационных продуктов в целях максимизации совокупной прибыли, что эквивалентно максимизации индивидуальных прибылей фирм:
шах[л-(>(л))-Да)]- (9)
аЕ[0,1]
Решение этой задачи характеризует равновесный уровень кооперации фирм а . Равновесный уровень кооперации компаний в разработке инновационных продуктов характеризуется следующим условием
= о. (10)
д$ да 2 да
Первый член в уравнении (10) отрицателен, тогда как второй положителен. Более высокий уровень кооперации компаний в разработке общих компонентов конечных инновационных продуктов предполагает большую экономию затрат на разработку (эффект затрат на разработку), однако в то же время более высокая степень общности продукции компаний означает более низкую степень дифференциации продукции, что наносит ущерб компаниям на стадии конкуренции (эффект конкуренции).
Соотношение (10) показывает, что в оптимуме фирмы выбирают более высокий уровень сотрудничества в разработке инновационных продуктов, если эффект конкуренции мал по сравнению с эффектом затрат на разработку инновационных продуктов. Эффект конкуренции незначителен, если предельное воздействие дифференциации продукции на прибыли фирм невелико и/или степень общности продуктов компаний оказывает незначительное предельное воздействие на степень дифференциации продукции. Следовательно, можно ожидать высокий уровень кооперации на рынках, на которых дифференциация продукции не является важным детерминантом конкуренции и/или на рынках, на которых затраты на разработку инновационных продуктов относительно велики.
Теперь допоним построенную экономико-математическую модель сотрудничества компаний в области разработки инновационных продуктов рассмотрением стадии, соответствующую разработке инновационных технологий, и исследуем взаимодействие между разработкой инновационных продуктов и разработкой инновационных технологий, определив функции спроса и затрат. Будем рассматривать три сценария кйоперации компаний в области разработки инновационных технологий: отсутствие сотрудничества (ЫС), поная кооперация (/''С) и частичное сотрудничество (РС).
Для всех трех сценариев сотрудничества компаний в области разработки инновационных технологий будем предполагать, что компании сотрудничают в области разработки инновационных продуктов и принимают решение относи-
тельно совместно разрабатываемых компонентов конечного продукта. Три сценария различаются степенью кооперации компаний в области разработки инновационных технологий. При отсутствии сотрудничества компании принимают решения относительно своих инвестиций в разработку инновационных технологий независимо. При поной кооперации фирмы сотрудничают в разработке инновационных технологий для всех разрабатываемых компонентов конечного продукта, и разделяют между собой затраты на разработку инновационных технологий. В обоих сценариях нет непосредственной связи между решениями относительно разработки инновационных продуктов и разработки инновационных технологий, и они взаимодействуют только на стадии конкуренции. Наконец, при частичной кооперации фирмы сотрудничают в разработке инновационных технологий только частично. В этом случае предполагаем, что фирмы вовлекаются в совместный процесс разработки инновационных технологий только по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны компаниями совместно.
Для каждого из трех описанных выше сценариев рассматриваем конкуренцию Бертрана. В диссертации обсуждается, как полученные результаты меняются для конкуренции типа Курно. Обратная функция спроса на продукцию фирмы / определяется следующим образом р1 =а-д, -(1 -, где д, и р: обозначают объем производства продукции и цену фирмы /, /, у = 1,2, / Ф ].
Инновационная технология сокращает постоянные предельные производственные затраты. Компании принимают решения относительно объема инвестиций в разработку инновационных технологий для каждого компонента конечного продукта. Предполагаем, что компания / устанавливает одинаковый уровень инвестиций в разработку инновационных технологий, хап для всех компонентов конечного продукта, которые разрабатываются совместно с компанией } (т.е. для а компонентов), и устанавливает одинаковый уровень инвестиций в разработку инновационных технологий, х_ы, для всех компонентов конечного продукта, которые разрабатываются компанией / индивидуально в рамках собственной программы разработки инновационных технологий (т.е. для 1 - а компонентов). Постоянные предельные производственные издержки компании г после разработки инновационных технологий определяются следующим образом С) = с- ах а - (1 - а)х_ш, где с обозначает постоянные предельные производственные издержки компании до инвестиций в разработку инновационных технологий.
Затраты на осуществление разработки инновационных технологий для фирмы / обозначаются через Я, и состоят из двух частей: гш{а,хш) и г_а (а, х_а1) представляют соответственно затраты на осуществление разработки инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта и компонентов конечного продукта, разрабатываемых фирмами индивидуально. Имеем
Я,(а,гш.,х_а) = га(а,ха1) + г_ш(а,х_ш) = рау/а~^- +р_ац/(\-а)-^-, (11)
где ра = р_а = 1 при сценарии отсутствия сотрудничества фирм (т.е. каждая из фирм несет поностью несет затраты на осуществление разработки инновационных технологий для всех компонентов), ра = р_а = 1/2 при сценарии поной кооперации фирм (т.е. фирмы поровну разделяют между собой затраты на осуществление разработки инновационных технологий для всех компонентов), и ра =1/2 =1 при сценарии частичной кооперации фирм (т.е. фирмы разделяют между собой затраты на осуществление разработки инновационных технологий только для тех компонентов конечного продукта, которые разрабатываются фирмами совместно). Параметр у/ характеризует затраты на осуществление инвестиций в разработку инновационных технологий.
Анализ сценария отсутствия сотрудничества в разработке инновационных технологий, когда фирмы сотрудничают только на стадии разработки инновационных продуктов.
Стадии II и III - разработка инновационных технологий и конкуренция. Определены равновесные уровни инвестиций ха и х_а для каждой фирмы:
2(a-c){\+2s-s2)
ха=х-а=х =-r-i---г-. (12)
y/(\ + s)2(3-s)(2-s) + 2s2-4s-2
На основе анализа (12) доказано, что при отсутствии кооперации компаний в области разработки инновационных технологий равновесные инвестиции компаний в разработку инновационных технологий растут с ростом 5. Для данной степени дифференциации продукции инвестиции в разработку инновационных технологий оказывают положительный прямой эффект и отрицательный стратегический эффект на прибыли компаний. Воздействие степени дифференциации продукции на величину этих эффектов следующее. Более высокая степень дифференциации продукции приводит к росту величины положительного прямого эффекта, поскольку сдвигает кривую спроса. В то же время более высокая степень дифференциации продукции снижает величину стратегического эффекта, поскольку эффект преимущества в затратах на равновесные цены ниже при менее интенсивной конкуренции. Следовательно, более высокая степень дифференциации продукции определяет более высокие инвестиции в разработку инновационных технологий посредством более сильного положительного эффекта и более низкого отрицательного стратегического эффекта.
Поскольку более высокая степень кооперации компаний в разработке инновационных продуктов (т.е. более высокая степень общности конечных продуктов) приводит к снижению степени дифференциации продукции, она приводит к более низким инвестициям в разработку инновационных технологий по сравнению с ситуацией, когда фирмы не сотрудничают в разработке инновационных продуктов (степень сотрудничества компаний в разработке инновационных продуктов а = 0).
Стадия I- разработка инновационных продуктов. Фирмы устанавливают степень сотрудничества компаний в разработке инновационных продуктов а с целью максимизации совокупной прибыли. Обозначим через П, равновесную прибыль фирмы i на этой стадии. Фирмы решают следующую задачу
шах Ща) = л" (s(a)) - R(x) - D(a), (13)
ae[0,l]
где тг" - равновесная валовая прибыль на стадии II, а х определен в (12). Обозначим через л равновесную прибыль за вычетом затрат на разработку инновационных технологий на стадии II: л = л" (s{a)) - R(x). Условие максимизации
прибыли имеет вид = + Ч^ = 0. Заметим, что поскольку нет прямой
da 8s да 2
связи между решениями компаний относительно разработки инновационных технологий и разработки инновационных продуктов, степень сотрудничества компаний в разработке инновационных продуктов а оказывает только неявное воздействие на л, которое действует посредством степени дифференциации продукции.
В диссертации доказано, что при отсутствии сотрудничества компаний в области разработки инновационных технологий равновесная степень сотрудничества в разработке инновационных продуктов выше, если предельные затраты на разработку компонент продукта г) и затраты на осуществление инвестиций в разработку инновационных технологий у/, больше. Воздействие затрат на разработку инновационных продуктов на степень кооперации компаний в разработке инновационных продуктов очевидно: при прочих равных условиях более высокие значения означают большую экономию от кооперации компаний в разработке инновационных продуктов. Увеличение параметра у/ приводит к снижению положительного предельного воздействия дифференциации продукции на валовую
прибыль, Ч, что приводит к более высокой степени кооперации (низкой степе-ds
ни дифференциации продукции) на стадии разработки инновационных продуктов. Это объясняется тем, что при увеличении параметра у/ фирмы менее агрессивны на стадии разработки инновационных технологий, что в свою очередь делает прибыль менее чувствительной к степени дифференциации продукции.
Анализ сценария поной кооперации фирм в разработке инновационных технологий. В отличие от сценария отсутствия кооперации фирм в разработке инновационных технологий, предполагается, что фирмы сотрудничают в разработке инновационных технологий для всех (общих и независимо создаваемых фирмами) компонентов конечного продукта. Все переменные обозначаются тильдой сверху, чтобы отличать изучаемый сценарий от других сценариев.
Решение рассматриваемой игры найдено методом обратного хода, начиная со стадии конкуренции.
Стадия II - разработка инновационных технологий. На стадии разработки инновационных технологий фирмы совместно принимают решение относительно инвестиций в разработку инновационных технологий для общих ха и независимо разрабатываемых фирмами х_а компонентов конечного продукта с целью максимизации совместной прибыли П, + П2 Х Равновесные объемы инвестиций в разработку инновационных технологий ха и х_а составляют
-. (14)
(1 + s)2 {2-s)y/-As
Доказано, что при сценарии поной кооперации фирм в разработке инновационных технологий равновесный объем инвестиций в разработку инновационных технологий возрастает по s. Этот результат аналогичен соответствующему результату для некооперативного сценария. Однако, как показано ниже, для любого заданного уровня s равновесные уровни инвестиций в разработку инновационных технологий различаются для рассматриваемых двух сценариев.
Стадия I - разработка инновационных продуктов. На стадии разработки инновационных продуктов фирмы устанавливают степень кооперации компаний в разработке инновационных продуктов а с целью максимизации совокупной прибыли П, + П2. Фирмы решают следующую задачу оптимизации
шах П, {а) = л" (s(a)) - R(x) - D(a), (15)
a[0,IJ
где 7г" - равновесная валовая прибыль на стадии II, ах - равновесный объем инвестиций в разработку инновационных технологий, определяемый (14). Обозначим через п равновесную прибыль за вычетом затрат на разработку инновационных технологий на стадии II: ж = тс]! (s(a)) - R(x). Условие максимизации
<т Дг> дя ds 1 . 4
прибыли (15) имеет вид-- =--+ Ч т] - 0. Аналогично сценарию, при ко-
da ds da 2
тором сотрудничество отсутствует, степень кооперации компаний в разработке инновационных продуктов а оказывает только неявное воздействие на я, которое действует посредством степени дифференциации продукции. Это объясняется тем, что хотя фирмы сотрудничают и в разработке инновационных продуктов, и в разработке инновационных технологий, нет прямого взаимодействия между этими двумя решениями о кооперации (т.е. фирмы сотрудничают в разработке инновационных технологий по всем компонентам конечного продукта, независимо от степени кооперации компаний в разработке инновационных продуктов а).
Доказано, что при поной кооперации компаний в области разработки инновационных технологий равновесная степень кооперации в разработке инновационных продуктов выше, если предельные затраты на разработку компонент продукта 7] и затраты на осуществление инвестиций в разработку инновационных технологий у/, больше. Итак, результаты анализа сравнительной статики равновесия для сценариев отсутствия кооперации и поной кооперации фирм в разработке инновационных технологий аналогичны. В последнем случае (поной кооперации фирм в разработке инновационных технологий) воздействие затрат на разработку инновационных продуктов на степень кооперации компаний в разработке инновационных продуктов очевидно: при прочих равных условиях более высокие значения т] означают большую экономию от кооперации компаний в разработке инновационных продуктов. Однако, в отличие от сценария отсутствия кооперации фирм в разработке инновационных технологий, в случае поной кооперации конкуренция фирм в разработке инновационных технологий интер-
нализуется. Поэтому в случае поной кооперации параметр ц/ воздействует только посредством изменения прибыли.
Анализ сценария частичного сотрудничества фирм в разработке инновационных технологий. Предполагается, что способность фирм сотрудничать в разработке инновационных технологий зависит от степени их кооперации в разработке инновационных продуктов. А именно, считаем, что фирмы могут вовлекаться в совместную разработку инновационных технологий только для тех компонентов конечного продукта, которые разработаны фирмами совместно. Для тех компонентов конечного продукта, которые разрабатываются фирмами индивидуально, фирмы могут осуществлять свою собственную независимую разработку инновационных технологий. Все переменные будем обозначать крышкой сверху для того, чтобы отличать изучаемый сценарий от других сценариев.
Будем искать решение рассматриваемой игры методом обратного хода, начиная со стадии конкуренции.
Стадия II - разработка инновационных технологий. Фирмы совместно устанавливают покомпонентные инвестиции в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта ха с целью максимизации совместной прибыли П[ +П2. Одновременно каждая фирма г устанавливает свои покомпонентные инвестиции в разработку инновационных технологий для самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта 5с_от с целью максимизации своей прибыли.
Анализ показывает, что инвестиции в разработку инновационных технологий для общих и самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта для каждой фирмы представляют собой стратегические комплементы: более высокие инвестиции в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта соответствуют более высоким инвестициям в разработку инновационных технологий для самостоятельно разрабатываемых компонентов. Найдены равновесные объемы инвестиций в разработку инновационных технологий для общих и самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта и в виде
*в=4$(3-я)у, =2(1 + 2 (16)
___а-с_
Г_(2-5)(1 + 5)>(3-5) + 252-45-2 + 2а(52-45 + 1)'
Выяснено, как степень кооперации фирм в разработке инновационных продуктов воздействует на равновесный объем инвестиций в разработку инновационных технологий. Воздействие степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов воздействует на равновесный объем инвестиций в разработку инновационных технологий может быть представлено в следующем виде
йЕс дх йх &
Ч = Ч +--. (17)
а да дя да
Здесь взаимодействуют различные эффекты. Первый член в правой части уравнения (17) представляет собой прямой эффект, т.е. он описывает, как изменение
степени общности компонентов конечного продукта воздействует на решения относительно инвестиций в разработку инновационных технологий посредством разделения затрат между фирмами и координации инвестиций для заданной степени дифференциации продукции л. Второй член представляет собой неявное воздействие степени общности компонентов конечного продукта на инвестиции в разработку инновационных технологий, которое осуществляется посредством степени дифференциации продукции. Более высокая степень общности компонентов конечного продукта означает более низкую степень дифференциации продукции, которая в свою очередь воздействует на решения относительно разработки инновационных технологий. Это объясняется тем, что степень дифференциации продукции воздействует на величины прямого и стратегического эффектов разработки инновационных технологий на прибыли (которые были обсуждены для сценария отсутствия кооперации фирм в разработке инновационных технологий). В табл. 2 и 3 представлены знаки каждого из эффектов.
Неявный эффект всегда отрицателен. Прямой эффект положителен, только если степень дифференциации продукции достаточно велика. Это объясняется тем, что два источника прямого эффекта, разделение затрат между фирмами и
Таблица 2.
Предельное воздействие степени общности компонентов конечного продукта а на инвестиции в разработку инновационных технологий
Предельное воздействие а на инвестиции в разработку инновационных технологий
Прямой эффект дх да Неявный эффект дх & Зз да
(+) при 5 > 5 (-) при 5 < (")
координация инвестиций, действуют в противоположных направлениях. Более высокая степень общности компонентов конечного продукта позволяет фирмам вовлечься в совместный процесс разработки инновационных технологий по большему числу компонентов конечного продукта. С одной стороны, это приводит к увеличению инвестиций в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта благодаря положительному эффекту разделения затрат между фирмами. С другой стороны, это означает, что конкуренция в инвестициях в разработку инновационных технологий интернализуется для большего числа компонентов конечного продукта, что в свою очередь стремится снизить уровень инвестиций в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта. Поскольку инвестиции в разработку инновационных технологий для общих и самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта для каждой фирмы представляют собой стратегические
комплементы, знак предельного воздействия степени общности компонентов конечного продукта а на инвестиции в разработку инновационных технологий для самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта следует за знаком предельного воздействия степени общности компонентов конечного продукта а на инвестиции в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта.
Предельное воздействие степени кооперации фирм на инвестиции в разработку инновационных технологий, таким образом, неоднозначно, за исключением достаточно низких степеней дифференциации продукции. Для достаточно низких степеней дифференциации продукции и прямой, и неявный эффекты отрицательны, и инвестиции в разработку инновационных технологий для общих и самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта снижаются с ростом степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов.
Таблица 3.
Предельное воздействие степени общности компонентов конечного продукта а на инвестиции в разработку инновационных технологий в условиях конкуренции Курно
Предельное воздействие а на инвестиции в разработку инновационных технологий
Прямой эффект дх да Неявный эффект Ш ЙУ & да
совместно разрабатываемые компоненты конечного продукта (+) (-)
самостоятельно разрабатываемые компоненты конечного продукта (+) (+) или (-)
При более высоких степенях дифференциации продукции, однако, знак
предельного эффекта зависит от величин параметра у/ и производной Ч, и мода
жет быть либо отрицательным, либо положительным. Хотя воздействие степени общности компонентов конечного продукта а на инвестиции в разработку инновационных технологий неоднозначно для высоких степеней дифференциации продукции, а оказывает однозначное воздействие на интенсивность сотрудничества в разработке инновационных технологий, которую охарактеризуем отношением инвестиций в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта ха и инвестиций в разработку инновационных технологий для самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта 5с_ы:
Доказано, что при частичной кооперации фирм в разработке инновацион-
ных технологий интенсивность кооперации в разработке инновационных технологий снижается с ростом степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов.
Более высокая степень кооперации фирм в разработке инновационных продуктов снижает степень дифференциации продукции, что в свою очередь приводит к более интенсивным инвестициям в разработку инновационных технологий. Поскольку инвестиции в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта интернализуют этот эффект конкуренции, а инвестиции в разработку инновационных технологий для самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта не интернализуют эффект конкуренции, отношение инвестиций в разработку инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта и инвестиций в разработку инновационных технологий для самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта ниже при более высокой степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов.
Следующий результат, для данной степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов, сравнивает уровни инвестиций в разработку инновационных технологий для общих и самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта для всех трех сценариев: для данной степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов а имеем х >ха > х_а >х, если 5 > а при 5 < ? знаки неравенства меняются на противоположные.
Во-первых, заметим, что ранжирование уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при сценариях отсутствия кооперации и поной кооперации фирм зависит от степени дифференциации продукции 5. Это объясняется тем, что при малых значениях (соответствующих интенсивной конкуренции на товарном рынке) фирмы стремятся агрессивно конкурировать в инвестициях в разработку инновационных технологий, что приводит к более высоким объемам инвестиций при сценарии отсутствия кооперации фирм (когда они не интернализуют этот эффект конкуренции). При более высоких значениях степени дифференциации продукции 5 (соответствующих слабой конкуренции на товарном рынке) инвестиции в разработку инновационных технологий дают более высокий предельный доход. Поскольку при сценарии поной кооперации фирмы разделяют затраты на осуществление инвестиции в разработку инновационных технологий, это приводит к более высокому уровню инвестиций, чем при некооперативном сценарии.
Публикации по теме диссертации Публикации в ведущих рецензируемых журналах и изданиях, определенных ВАК
1. Брыкалова A.A. Моделирование сотрудничества фирм в разработке инноваций в условиях дуополистической конкуренции // Экономический вестник Ростовского государственного университета. - 2009. - Т. 7, № 4. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ. - 0,4 п.л.
Публикации в других изданиях
2. Брыкалова A.A. Моделирование сотрудничества и конкуренции компаний на рынке инноваций с учетом экстернальных эффектов // Сборник научных трудов Всероссийского симпозиума Математические модели и информационные технологии в экономике. - Кисловодск: Издат. Центр КИЭП, 2007. - 0,3 п.л.
3. Брыкалова A.A. Анализ эффективности сотрудничества компаний в форме соглашения о разделении затрат на инновационные разработки при сохранении фирмами права единоличной собственности на их результаты // Сборник докладов Международного симпозиума Актуальные теоретические и прикладные проблемы экономической психологии. Кисловодск: Издат. Центр КИЭП, 2005. - 0,3 пл.
4. Брыкалова A.A. Моделирование кооперации фирм в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий // Проблемы экономики. - М: Изд-во Спутник+, 2009, № 6. - 0,3 пл.
5. Брыкалова A.A. Моделирование и анализ кооперации компаний в области разработки инноваций // Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции Развитие инновационного потенциала предприятий, отраслей и формирование направлений его стратегического развития. -Пенза, 2009. - 0,2 пл.
6. Брыкалова A.A. Модели кооперации и конкуренции фирм в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий на рынке дуополии // Материалы Международной научно-практической конференции Конкуренция и конкурентоспособность. Организация производства конкурентоспособной продукции. - Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ (ЮТИ), 2009. - 0,2 пл.
7. Брыкалова A.A. Ранжирование равновесных объемов инвестиций в разработку инновационных технологий при различных сценариях сотрудничества компаний// Материалы Международной научно-практической конференции Модернизация России в посткризисный период: экономика, общество, политика. - Ставрополь: РИО ИДНК, 2010. - 0,2 пл.
Подписано в печать 12 марта2010 г. Формат 60 х 84 1/16. Бумага типографская № 1 Усл. печ. листов 1,0. Тираж 110 экз. Заказ № 47 Типография Новая полиграфия, г. Кисловодск, ул. Тельмана, 8
Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Брыкалова, Анна Александровна
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОДЕРЖАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОЦЕНКА ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
1.1. Экономические аспекты содержания инновационной деятельности
1.2. Становление и развитие рыночных отношений в инновационной сфере
1.3. Оценка финансовой эффективности инновационно-инвестиционных проектов
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ СОТРУДНИЧЕСТВА И КОНКУРЕНЦИИ КОМПАНИЙ НА РЫНКЕ ИННОВАЦИЙ С УЧЕТОМ ЭКСТЕРНАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ
2.1. Экономико-математическая модель конкурентного научно-исследовательского сектора с учетом с учетом неопределенности успеха в разработке инновации и экстернальных эффектов
2.2. Анализ эффективности различных форм сотрудничества компаний в осуществлении научно-исследовательских разработок
2.2.1. Сотрудничество в форме соглашения фирм о разделении затрат на инновационные разработки при сохранении фирмами права единоличной собственности на их результаты
2.2.2. Сотрудничество в форме соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки, и о свободном доступе обеих фирм к их результатам
2.2.3. Сотрудничество в форме соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки и о создании совместного научно-исследовательского предприятия
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОТРУДНИЧЕСТВА КОМПАНИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ИННОВАЦИОННЫХ
ПРОДУКТОВ И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
3.1. Экономико-математическая модель сотрудничества компаний в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий
3.2. Анализ взаимодействия между сотрудничеством компаний в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий
3.2.1. Сценарий отсутствия сотрудничества фирм в разработке инновационных технологий
3.2.2. Сценарий поной кооперации фирм в разработке инновационных технологий
3.2.3. Сценарий частичного сотрудничества фирм в разработке инновационных технологий
3.3. Анализ особенностей сотрудничества компаний в отраслях с высокими затратами на осуществление инвестиций в разработку инновационных технологий
Диссертация: введение по экономике, на тему "Моделирование и анализ эффективности сотрудничества компаний в области инновационных разработок"
Актуальность темы исследования. Хорошо известно, что рынок научно-исследовательских разработок характеризуется рядом проявлений неэффективности рыночного механизма, которые обусловлены природой инновационной деятельности. Во-первых, имеет место неопределенность относительно результатов научно-исследовательских разработок. Фирмы, инвестирующие в разработку инновационных продуктов или инвестиционных технологий, априори не знают, будут ли разработки успешными, и сколько времени они будут продожаться. Во-вторых, в силу наличия экстернальных эффектов, фирмы, успешно разработавшие инновационные продукты или инновационные технологии, могут оказаться неспособными присвоить всю ренту от результатов научно-исследовательских разработок. В то же время неспособность присвоить все выгоды от успешной инновационной деятельности может ослабить стимулы фирм к инвестированию в научно-исследовательские разработки.
Одним из путей устранения или ослабления отрицательного воздействия отмеченных неэффективностей рынка является сотрудничество фирм в научно-исследовательских разработках. Можно отметить три важнейших выгоды от кооперации фирм в инновационной деятельности. Во-первых, соглашение о всестороннем сотрудничестве (включающем сотрудничество на товарном рынке) исключает (или существенно снижает) неопределенности относительно того, какая из фирм станет лидером инновационных разработок. Во-вторых, сотрудничество в разработке инноваций может повысить эффективность инвестиций в научно-исследовательские разработки благодаря исключению дублирования усилий фирм и использованию синергических эффектов. В-третьих, технологические экстерналии интернализуются в процессе сотрудничества. Каждый из этих эффектов сотрудничества приводит к росту стимулов инвестирования фирм в научно-исследовательские разработки.
Многие виды продукции производятся с использованием отдельных компонентов, которые сами по себе не представляют ценности для конечных потребителей. Как правило, отдельные компоненты конечного продукта могут быть использованы при производстве различных разновидностей продукции, при условии, что соответствующие интерфейсы в различных видах продукции стандартизованы. По этой причине многие компании (являющиеся и не являющиеся конкурентами) договариваются о совместной разработке некоторых компонентов конечного продукта. Одной из причин того, что фирмы часто сотрудничают только частично, наряду с высокими трансакционными издержками, является воздействие кооперации фирм на конкуренцию на товарном рынке. Решения фирм, сотрудничающих в научно-исследовательских разработках, но конкурирующих на товарных рынках, о степени кооперации, включают неявное решение о степени конкуренции. Это объясняется тем, что даже если сначала фирмы могут предпочитать более высокую степень дифференциации (более слабую конкуренцию на товарном рынке), они будут обладать ограниченной возможностью дифференцировать их продукцию, если оказываются вовлеченными в совместную разработку инновационного продукта для слишком большого числа компонентов конечного продукта. Это, в свою очередь, может означать, что совместная разработка инновационного продукта, наряду с выгодами, может включать и издержки в виде интенсификации конкуренции на товарном рынке, которая может быть существенной, особенно на рынках, на которых дифференциация продукции имеет значение для потребителей. При моделировании кооперации фирм следует также учитывать, что во многих отраслях потенциальные конкуренты сотрудничают как в разработке инновационных продуктов, так и в разработке инновационных технологий. Большинство научно-исследовательских совместных предприятий, созданных, например, в автомобилестроении, сотрудничают не только в разработке определенных компонентов инновационного продукта, то также в разработке наиболее эффективных (снижающих производственные затраты) технологий производства этих компонентов. Однако, маловероятно, что фирмы будут сотрудничать в разработке инновационных технологий по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны ими независимо друг от друга. Вместо этого каждая фирма проводит собственные разработки инновационных технологий по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны самостоятельно. Тем самым имеет место прямая связь между решениями фирм относительно разработки инновационных продуктов и разработки инновационных технологий; эта связь не рассматривалась ранее в литературе.
Достоверные количественные результаты, касающиеся исследования эффективности различных форм сотрудничества конкурирующих фирм в области научно-исследовательских разработок с учетом неопределенности и экстерналий различной природы, могут быть получены в рамках строгих экономико-математических моделей конкуренции и сотрудничества компаний в инновационно-инвестиционной деятельности. Этим и определяется актуальность диссертационного исследования.
Степень разработанности проблемы. Широкий круг теоретических и практических проблем повышения эффективности производства в результате осуществления инновационной деятельности исследован в трудах отечественных ученых А.И.Абакина, А.И.Анчишкина, Л.С.Бляхмана, И.А.Баева, Т.Г.Бунича, Л.М.Гатовского, С.Ю.Глазьева, Н.Д.Кондратьева, В.И.Кушлина, Д.С.Львова, В.И.Маевского, Е.С.МайминасаДО.М.Осипова, А.И.Пригожина, С.Г.Струмилина, К.И.Таксира, В.К.Фальцмана, А.Г.Фонотова,
А.Ю.Юданова, Ю.В.Яковца, Е.Г.Ясина, и др., а также зарубежных ученых Р.Акоффа, В.Беренса, С.Брю, Ф.Визера, П.Дасгупты, П.Друкера, Ф.Котлера, Э.Кларка, Г. Менша, У.Нордхауса, Р.Портера, У. Ростоу, Дж.Стиглица, Р.Фостера, Дж. Форрестера, К.Фримена, Й.Шумпетера, К.Эрроу и др.
Экономическому содержанию продукта инновационной деятельности и проблемам реализации отношений собственности в инновационной сфере посвящены исследования отечественных и зарубежных ученых Богданова А.И., О.Водачковой, А.Вольского, С.Ю.Глазьева, Г.М.Гроссмана,
В.В.Зубчанинова, Р.И.Капелюшникова, Д.И.Кокурина, Н.В.Чайковской, М.Мэлоуна, Т.Сакайя, Б.Санто, Б.Твисса, Э. Хэпмена, Л.Эдвинсона и др.
Проблемы государственного регулирования инновационной деятельности, обновления и развития механизма финансирования инновационной деятельности в России, стимулирования инновационного процесса и вопросы совершенствования патентной системы исследуются в работах А.И.Абакина, А.Я.Бутыркина, С.Ю.Глазьева, С.В.Жака, В.А.Кардаша, Г.Б.Клейнера, Д.С.Львова, В.И.Маевского,А.Г.Милейковского,О.С.Причины,
A.П.Сергеева, Л.П.Фатькиной, Л.Каплоу, П.Клемперера, М.Кремера,
B.Л.Макарова, К.Р.Макконнела, Т.О'Донохью, В.Ойши, Е.Л.Петухова, О.С.Причины, Б.Райта, Е.Е.Румянцевой, С.Скотчмер, Дж.Тисса, Р.А.Фатхутдинова, Э.Хэпмена, Х.Чанга, Ц.Чоу, К.Эрроу и др.
Анализу проблем финансирования инновационной деятельности, инвестициям в инновации посвящены исследования отечественных и зарубежных ученых К.В.Бадина, В.В.Иванова, В.Л.Лихтенштейна, Н.П.Лебедевой, В.А Морыженкова, Д.С. Мезовникова, Т.С.Новиковой, И.И.Передеряева. Л.Э.Миндели, О.Б.Стрекалова, М.В. Егоровой, В.И. Кушлина, О.В. Моисеева, М.В.Николаева, А.З.Селезнева, Е.К.Смирницкого, Т.В.Тепловой, А.Н.Фоломьева, А.И.Шинкевича, А.Г.Фонотова, Дж. Бейли, Д. Бишопа, Дж. Гэбрейта, П. Друкера, Г. Саймона, Д. Стоунхауса, М. Томаса, О.Е. Уиль-ямсона, Дж.М. Ходжсона, Э. Харгадона, Дж. Харрингтона, Ч. Эванса, Ф. Янсен и др.
Вместе с тем, недостаточно изучены проблемы эффективности сотрудничества хозяйствующих субъектов в области научно-исследовательских разработок в условиях конкуренции с учетом неопределенности успеха в разработке инновации и экстернальных эффектов, связанных с инновационной деятельностью. Не выяснено, как природа экстернальных эффектов воздействует на инновационную деятельность фирм и на стимулы фирм к сотрудничеству, включая сотрудничество на рынках взаимодопоняющих и взаимозаменяемых продуктов, а также стимулы фирм к сотрудничеству в рамках одной и разных отраслей. Практически не изучено взаимодействие между разработкой инновационных продуктов и разработкой инновационных технологий, в допонение к взаимодействию компаний на стадии конкуренции на товарном рынке. Решение этих проблем требует разработки адекватных моделей сотрудничества компаний в инновационно-инвестиционной деятельности в условиях конкуренции, что и определило тему и постановку задач диссертационного исследования.
Предмет и объект исследования. Предметом диссертационного исследования являются конкуренция и сотрудничество компаний в инновационно-инвестиционной деятельности. Объектом исследования являются предприятия научно-исследовательского сектора.
Цель и задачи исследования. Цель диссертационного исследования заключается в разработке и анализе экономико-математических моделей сотрудничества хозяйствующих субъектов в инновационно-инвестиционной деятельности в условиях неопределенности и конкуренции. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
- разработка экономико-математических моделей сотрудничества и конкуренции хозяйствующих субъектов на рынке научно-исследовательских разработок с учетом экстернальных эффектов различной природы;
- анализ эффективности различных форм сотрудничества компаний в инновационной деятельности: сотрудничества в форме соглашения фирм о разделении затрат на инновационные разработки при сохранении фирмами права единоличной собственности на их результаты и сотрудничества в форме соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки при условии свободного доступа обеих фирм к их результатам;
- построение и анализ экономико-математической модели сотрудничества хозяйствующих субъектов в форме создания совместного научно-исследовательского предприятия и соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки;
- моделирование и анализ взаимодействия между сотрудничеством компаний в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий;
- сравнительный анализ равновесных уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при различных формах организации сотрудничества фирм в разработке инновационных продуктов.
Теоретическая и эмпирическая база исследования. Диссертационное исследование основано на фундаментальных разработках отечественных и зарубежных ученых-экономистов по теории инновационной деятельности, реализации отношений собственности в инновационной сфере, проблемам инвестирования и инвестиционного процесса, теории фирмы, экономике благосостояния, методам динамической оптимизации. Информационно-документальной базой исследования являются статистические материалы Федеральной службы государственной статистики, законодательные акты РФ, решения и нормативные акты Правительства Российской Федерации, Министерства экономического развития и торговли РФ и Государственного патентного ведомства РФ, регулирующие нормативно-правовое обеспечение инвестиционной и инновационной деятельности и проведение государственной инвестиционной и инновационной политики на микро- и макроуровне, а также государственной антимонопольной политики.
Представленное диссертационное исследование выпонено в рамках п. 1.4 Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений паспорта специальности 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики.
Методы исследования. В диссертации использовались различные методы и приемы экономических исследований: экономико-математического моделирования, теории динамической оптимизации, теории игр, теории полезности, анализа обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений в частных производных, сравнительной статики равновесия, расчетно-конструктивный.
Научная новизна работы заключается в развитии методологии математического моделирования сотрудничества и конкуренции в инновационной сфере в условиях неопределенности успеха разработки инноваций. В диссертации получены следующие результаты:
- разработана экономико-математическая модель сотрудничества и конкуренции хозяйствующих субъектов на рынке научно-исследовательских разработок с учетом экстернальных эффектов различной природы и неопределенности, позволяющая анализировать эффективность различных форм сотрудничества компаний в инновационной деятельности: сотрудничества в форме соглашения фирм о разделении затрат на инновационные разработки при сохранении фирмами права единоличной собственности на их результаты и сотрудничества в форме соглашения фирм об объеме инвестиций в инновационные разработки при условии свободного доступа обеих фирм к их результатам;
- доказано, что если рост интенсивности экстерналий, сопровождающих разработку инноваций, приводит к снижению совокупной отраслевой прибыли, конкуренция фирм с разделением затрат на научно-исследовательские разработки более предпочтительна, чем сотрудничество фирм в форме совместного научно-исследовательского предприятия с разделением затрат на инновационные разработки между фирмами и в форме совместного доступа к результатам научно-исследовательских разработок с разделением затрат на инновационные разработки; однако если рост интенсивности экстерналий приводит к росту совокупной отраслевой прибыли, более предпочтительно сотрудничество фирм в обеих указанных формах;
- установлено, методами теории игр, что относительный уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки для различных форм организации сотрудничества фирм в разработке инноваций в основном определя ется интенсивностью (но не знаком) экстерналий, а разделение затрат на научно-исследовательские разработки между фирмами приводит к росту инвестиций в инновационные разработки и прибыли, что позволяет ранжировать сотрудничество фирм в различных формах относительно уровней инвестиций в научно-исследовательские разработки и совокупной отраслевой прибыли;
- разработана экономико-математическая модель сотрудничества фирм, конкурирующих в рамках дуополий Бертрана и Курно, в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий, учитывающая предельные затраты на разработку отдельных компонентов конечного продукта и долю компонентов конечного продукта, которые разрабатываются фирмами совместно, а также затраты на осуществление разработки инновационных технологий для общих компонентов конечного продукта и компонентов конечного продукта, разрабатываемых фирмами индивидуально; построенная модель позволяет анализировать связь между решениями компаний относительно степени сотрудничества в области разработки инновационных продуктов и инновационных технологий, в допонение к взаимодействию компаний на стадии конкуренции на товарном рынке;
- проведен, на основе построенной модели, сравнительный анализ равновесных уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при различных формах организации сотрудничества фирм в разработке инновационных продуктов, в зависимости от предельных затрат на разработку компонентов конечного продукта, степени дифференциации продукции и предельных затрат на осуществление разработки инновационных технологий, что позволяет выявлять оптимальные формы организации сотрудничества фирм с учетом комплементарности между степенью кооперации в разработке инновационных продуктов и интенсивностью кооперации в разработке инновационных технологий.
Практическая значимость исследования. Практическая значимость исследования определяется тем, что разработанные в диссертации модели, методы и агоритмы ориентированы на решение тактических и стратегических задач при осуществлении хозяйствующими субъектами инновационно-инвестиционной деятельности в условиях конкуренции и неопределенности. Построенная модель сотрудничества и конкуренции хозяйствующих субъектов на рынке научно-исследовательских разработок с учетом экстернальных эффектов различной природы позволяет проанализировать эффективность различных форм сотрудничества фирм в разработке инноваций и выяснить, как экстернальные эффекты различной природы воздействует на инновационную деятельность фирм и на стимулы фирм к сотрудничеству. Разработанная экономико-математическая модель взаимодействия между сотрудничеством компаний в разработке инновационных продуктов и инновационных технологий позволяет провести сравнительный анализ равновесных уровней инвестиций в разработку инновационных технологий при различных формах организации сотрудничества фирм в разработке инновационных продуктов.
Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором на VII Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Йошкар-Ола, 2006, зимняя сессия), Всероссийском симпозиуме Математические модели и информационные технологии в экономике (г. Кисловодск, 2007), Всероссийском симпозиуме Математические модели и информационные технологии в экономике (г. Кисловодск, 2007), IX Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Кисловодск, 2008, весенняя сессия), VII Всероссийской научно-практической конференции Развитие инновационного потенциала предприятий, отраслей и формирование направлений его стратегического развития (г. Пенза, 2009), Всероссийской научно-практической конференции Российский регион: проблемы развития и управления (г. Вогоград, 2009), Международной научно-практической конференции Конкуренция и конкурентоспособность. Организация производства конкурентоспособной продукции (г. Новочеркасск, 2009). развития и управления (г. Вогоград, 2009), Международной научно-практической конференции Конкуренция и конкурентоспособность. Организация производства конкурентоспособной продукции (г. Новочеркасск, 2009).
Результаты диссертационного исследования используются Институтом Дружбы народов Кавказа в учебном процессе и включены в структуру учебных дисциплин Экономико-математическое моделирование, Инновационный менеджмент и Микроэкономика.
Публикации. Основные результаты исследования отражены в опубликованных автором 7 печатных работах общим объемом 2,9 п.л.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 136 страницах, включает 2 таблицы, 3 рисунка. Список использованной литературы содержит 148 источников.
Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Брыкалова, Анна Александровна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В условиях разрастающегося мирового финансового кризиса перед отечественной экономикой на качественно новом уровне возникла проблема повышения конкурентоспособности экономики. Перспективы достижения стратегических целей формирования экономики, обладающей догосрочным потенциалом экономического роста, во многом определяются привлечением инвестиций в эффективные высокотехнологичные отраслевые промышленные комплексы, способные обеспечить создание собственного инвестиционного потенциала. К отраслям, где существуют крупные наукоемкие проекты и сохраняются потенциальные преимущества, относятся энергетика, нефтедобыча и нефтепереработка, машиностроение, металургия и другие. В настоящее время все российские промышленные предприятия испытывают острую необходимость в инвестициях на обновление основных фондов и расширение производства, внедрение новых технологий и в другие капиталоемкие проекты. Для ускорения модернизации предприятий на качественно новой технико-технологической основе необходимо обеспечить эффективное использование ограниченных инвестиционных ресурсов. При этом высокий уровень физического износа требует привлечения значительных инвестиционных средств, фактически вырывая их из фонда технико-технологического переоснащения и освоения высоких технологий. Как следствие, технологическое отставание отечественных промышленных предприятий от мирового уровня в последние годы практически не сокращается. Такое положение представляет серьезную угрозу экономической безопасности страны. Поэтому создание отечественной системы инвестиционного обеспечения инновационных процессов стоит в ряду важнейших стратегических проблем.
Инновации в значительной степени определяют экономический рост субъектов рыночной экономики и страны в целом, занятость населения и рост производительности труда, являются существенным фактором экономического развития. Поэтому решение вопросов, связанных с созданием эффективных механизмов реализации продуктовых, технологических и организационных инноваций, координация и сосредоточение их на формировании догосрочных предпосылок устойчивого развития требуют серьезного внимания и важны в перспективе деятельности. Развитие методологии управления инвестированием инновационных процессов на предприятиях является важной проблемой, связанной с повышением инвестиционной привлекательности субъектов различных видов экономической деятельности. Активизация на этой основе инновационных процессов позволит повысить эффективность развития промышленности и экономики страны в целом.
Рынок научно-исследовательских разработок характеризуется рядом проявлений неэффективности рыночного механизма, которые обусловлены природой инновационной деятельности. Во-первых, имеет место неопределенность относительно результатов научно-исследовательских разработок. Фирмы, инвестирующие в разработку инновационных продуктов или инвестиционных технологий, априори не знают, будут ли разработки успешными, и сколько времени они будут продожаться. Во-вторых, в силу наличия экстернальных эффектов, фирмы, успешно разработавшие инновационные продукты или инновационные технологии, могут оказаться неспособными присвоить всю ренту от результатов научно-исследовательских разработок. В то же время неспособность присвоить все выгоды от успешной инновационной деятельности может ослабить стимулы фирм к инвестированию в научно-исследовательские разработки. Одним из путей устранения или ослабления отрицательного воздействия отмеченных неэффективностей рынка является сотрудничество фирм в научно-исследовательских разработках. Можно отметить три важнейших выгоды от кооперации фирм в инновационной деятельности. Во-первых, соглашение о всестороннем сотрудничестве (включающем сотрудничество на товарном рынке) исключает (или существенно снижает) неопределенности относительно того, какая из фирм станет лидером инновационных разработок. Во-вторых, сотрудничество в разработке инноваций может повысить эффективность инвестиций в научно-исследовательские разработки благодаря исключению дублирования усилий фирм и использованию синергических эффектов. В-третьих, технологические экстерналии интернализуются в процессе сотрудничества. Каждый из этих эффектов кооперации приводит к росту стимулов инвестирования фирм в научно-исследовательские разработки.
Во второй главе диссертации построена модель инновационной деятельности фирм на дуополистическом рынке с учетом неопределенности успеха в разработке инновации и экстернальных эффектов, на основе которой исследуется эффективность различных форм сотрудничества фирм в разработке инноваций. Рассматриваются два типа экстернальных эффектов:
1. повышающие отраслевую прибыль экстерналии, при наличии которых с ростом интенсивности экстерналий отраслевая прибыль на рынке дуополии растет,
2. снижающие отраслевую прибыль экстерналии, при наличии которых с ростом интенсивности экстерналий отраслевая прибыль на рынке дуополии снижается.
Выясняется, как природа экстернальных эффектов воздействует на инновационную деятельность фирм и на стимулы фирм к сотрудничеству. Введение в рассмотрение экстернальных эффектов указанных типов позволяет исследовать стимулы фирм к сотрудничеству в различных контекстах, включая сотрудничество на рынках взаимодопоняющих и взаимозаменяемых продуктов, а также стимулы фирм к сотрудничеству в рамках одной и разных отраслей.
Рассматриваются следующие формы организации сотрудничества фирм в осуществлении научно-исследовательских разработок.
1. Компании договариваются об объеме инвестиций в научно-исследовательские разработки, однако каждая из компаний сохраняет право единоличной собственности на результаты научно-исследовательских разработок.
2. Компании договариваются об объеме инвестиций в научно-исследовательские разработки, и, кроме того, договариваются относительно обоюдного доступа к результатам научно-исследовательских разработок, т.е. любая из фирм, достигшая успеха в инновационных разработках, обязана предоставить результаты исследований другой компании (так называемое априорное кросс-лицензионное соглашение).
3. Компании договариваются об объеме инвестиций в научно-исследовательские разработки, и, кроме того, договариваются относительно создания совместного научно-исследовательского предприятия (совместной научно-исследовательской лаборатории), что позволяет компаниям получить выгоду за счет возникающих синергических эффектов (путем исключения дублирования затрат и/или научно-исследовательских разработок).
При всех вышеперечисленных формах организации сотрудничества фирм в осуществлении научно-исследовательских разработок не допускается возможность соглашений между фирмами на товарном рынке, поскольку при таком сотрудничестве часто возникают нарушения антимонопольного законодательства.
Во второй главе получены следующие основные результаты. Установлено, что на относительную эффективность указанных форм сотрудничества компаний существенное влияние оказывают как тип экстернальных эффектов, так и интенсивность экстерналий. В частности, при наличии снижающих отраслевую прибыль экстерналий конкуренция в научно-исследовательских разработках оказывается более прибыльной для фирм, чем сотрудничество в инновационных разработках (заключающемся в соглашении фирм относительно обоюдного доступа к результатам научно-исследовательских разработок или в создании совместного научно-исследовательского предприятия), однако в случае повышающих отраслевую прибыль экстерналий сотрудничество во многих случаях оказывается более предпочтительным. Это объясняется тем, что некоторые формы сотрудничества приводят к максимальным экстерналиям (поскольку успешные инновационные разработки одной из фирм используются другой фирмой), так что если экстерналии повышают отраслевую прибыль, сотрудничество выгодно фирмам, тогда как в случае понижающих отраслевую прибыль экстерналий конкуренция более предпочтительна. Относительный уровень инвестиций в научно-исследовательские разработки для различных форм организации сотрудничества фирм в разработке инноваций в основном определяется, однако, интенсивностью экстерналий, а не типом экстерналий. Кроме того, проведенный анализ показывает, что разделение затрат на научно-исследовательские разработки между фирмами приводит к росту инвестиций в инновационные разработки и прибылей, а сотрудничество в форме совместного научно-исследовательского предприятия приводит к более высоким инвестициям и прибылям по сравнению с соглашением фирм относительно обоюдного доступа к результатам научно-исследовательских разработок.
Многие виды продукции производятся с использованием отдельных компонентов, которые сами по себе не представляют ценности для конечных потребителей. В автомобилестроении, например, несколько компонентов (например, двигатель, тормозная система, система подвески) используются при производстве конечного продукта - автомобиля. Как правило, отдельные компоненты конечного продукта могут быть использованы при производстве различных разновидностей продукции, при условии, что соответствующие интерфейсы в различных видах продукции стандартизованы. По этой причине многие компании (являющиеся и не являющиеся конкурентами) договариваются о совместной разработке некоторых компонентов конечного продукта. Например, компании BMW Group, DaimlerChrysler AG и General Motors Corporation заключили соглашение о совместной разработке гибридной системы запуска двигателей. Эта система будет использоваться в различных моделях автомобилей трех компаний-участниц. Наряду с совместной разработкой компаниями отдельных компонентов конечного продукта, каждая компания осуществляет свою независимую разработку других компонентов, необходимых для создания конечного продукта.
Этот реальный пример илюстрирует первую проблему, которая ставится в третьей главе диссертации. Фирмы часто сотрудничают только частично, и одной из причин этого, наряду с высокими трансакционными издержками, является воздействие кооперации фирм на конкуренцию на товарном рынке. Решения фирм, сотрудничающих в научно-исследовательских разработках, но конкурирующих на товарных рынках, о степени кооперации, включают неявное решение о степени конкуренции. Это объясняется тем, что даже если сначала фирмы могут предпочитать более высокую степень дифференциации (более слабую конкуренцию на товарном рынке), они будут обладать ограниченной возможностью дифференцировать их продукцию, если оказываются вовлеченными в совместную разработку инновационного продукта для слишком большого числа компонентов конечного продукта. Это, в свою очередь, может означать, что совместная разработка инновационного продукта, наряду с выгодами, может включать и издержки в виде интенсификации конкуренции на товарном рынке, которая может быть существенной^ особенно на рынках, на которых дифференциация продукции имеет значение для потребителей. За очень редким исключением, в литературе не рассматриваются экономические издержки кооперации фирм в научно-исследовательских разработках.
При моделировании кооперации фирм следует также учитывать, что во многих отраслях потенциальные конкуренты сотрудничают как в разработке инновационных продуктов, так и в разработке инновационных технологий. Большинство научно-исследовательских совместных предприятий, созданных, например, в автомобилестроении, сотрудничают не только в разработке определенных компонентов инновационного продукта, то также в разработке наиболее эффективных (снижающих производственные затраты) технологий производства этих компонентов. Например, компании BMW Group, DaimlerChrysler AG и General Motors Corporation могут сотрудничать в разработке инновационных снижающих затраты технологий для производства совместно разрабатываемой ими гибридной системы запуска. Однако, маловероятно, что фирмы будут сотрудничать в разработке инновационных технологий по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны ими независимо друг от друга. Вместо этого каждая фирма проводит собственные разработки инновационных технологий по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны самостоятельно. Тем самым имеет место прямая связь между решениями фирм относительно разработки инновационных продуктов и разработки инновационных технологий; эта связь не рассматривалась ранее в литературе и является центральной в настоящем исследовании.
В третьей главе сначала построена экономико-математическая модель дуополии, в которой фирмы осуществляют только разработку инновационных продуктов. Фирмы сотрудничают в производстве отдельных компонентов конечного продукта. Степень кооперации фирм определяет степень общности (и, следовательно, степень дифференциации) двух конечных продуктов. Наряду с тем, что фирмы разделяют затраты разработки общих компонентов продукта, они осуществляют независимые разработки остальных компонентов конечного продукта. Поэтому более высокая степень кооперации (т.е. более высокая степень общности продуктов) приводит к экономии затрат на разработку, однако интенсифицирует постинновационную конкуренцию, снижая степень дифференциации между конкурирующими конечными продуктами.
Далее в модель вводится процесс разработки инновационных технологий и исследуется взаимодействие между разработкой инновационных продуктов и разработкой инновационных технологий. По окончании разработки инновационных продуктов фирмы инвестируют в разработку инновационных технологий, которые сокращают затраты производства компонентов продукта. Рассматриваются три сценария кооперации фирм в разработке инновационных технологий: (1) отсутствие кооперации, (2) поная кооперация, (3) частичная кооперация. При всех трех сценариях предполагается, что фирмы принимают решение относительно степени кооперации в разработке инновационных продуктов. Сценарии различаются относительно процесса разработки инновационных технологий. При отсутствии кооперации компании принимают решения относительно своих инвестиций в разработку инновационных технологий независимо. При поной кооперации фирмы сотрудничают в разработке инновационных технологий для всех разрабатываемых компонентов конечного продукта, и разделяют между собой затраты на разработку инновационных технологий. В обоих сценариях нет непосредственной связи между решениями относительно разработки инновационных продуктов и разработки инновационных технологий, и они взаимодействуют только на стадии конкуренции. Наконец, при частичной кооперации фирмы сотрудничают в разработке инновационных технологий только частично: фирмы вовлекаются в совместный процесс разработки инновационных технологий только по тем компонентам конечного продукта, которые разработаны компаниями совместно. Это предположение вводит прямую связь между решениями относительно степени кооперации компаний в области разработки инновационных продуктов и инновационных технологий, в допонение к взаимодействию компаний на стадии конкуренции на товарном рынке.
Установлено, что в сценариях отсутствия кооперации и поной кооперации равновесные уровни инвестиций в разработку инновационных технологий снижаются с ростом степени кооперации в разработке инновационных продуктов. Кроме того, равновесная степень кооперации фирм в разработке инновационных продуктов выше, если предельные затраты на разработку компонентов конечного продукта и предельные затраты на осуществление разработки инновационных технологий выше. Напротив, установлено, что при сценарии частичной кооперации равновесная степень кооперации фирм в разработке инновационных продуктов могут и повышаться, и понижаться с ростом предельных затрат на осуществление разработки инновационных технологий. Основной результат анализа этого сценария состоит в том, что интенсивность кооперации в разработке инновационных продуктов, определяемая как отношение объемов инвестиций в разработку инновационных технологий для общих и самостоятельно разрабатываемых компонентов конечного продукта, снижается с ростом степени кооперации фирм в разработке инновационных продуктов.
Показано, что для данной степени в разработке инновационных продуктов ранжирование равновесных объемов инвестиций в разработку инновационных технологий при различных сценариях кооперации зависит от степени дифференциации продукции. Для высоких степеней дифференциации продукции (низкой конкуренции на товарном рынке) инвестиции в разработку инновационных технологий наиболее высоки при сценарии поной кооперации, и минимальны при сценарии отсутствия кооперации. Объемы инвестиций в разработку инновационных технологий при сценарии частичной кооперации фирм находятся между соответствующими объемами при сценариях поной кооперации и отсутствия кооперации, причем объемы инвестиций в разработку инновационных технологий для общих компонентов выше объемов инвестиций в разработку инновациоиных технологий для самостоятельно разрабатываемых фирмами компонентов. Причина состоит в том, что когда интенсивность конкуренции невелика, предельная доходность инвестиций в разработку инновационных технологий высока, и разделение фирмами затрат при кооперации приводит к более высоким инвестициям в разработку компонентов конечного продукта, по которым фирмы сотрудничают. При низких степенях дифференциации продукции ранжирование равновесных объемов инвестиций в разработку инновационных технологий меняется на противоположное. Причина состоит в том, что когда интенсивность конкуренции высока, фирмы стремятся инвестировать агрессивно в разработку инновационных технологий для тех компонентов конечного продукта, которые разрабатываются фирмами самостоятельно, и фирмы интернализуют этот эффект конкуренции для совместно разрабатываемых компонентов конечного продукта.
Диссертация: библиография по экономике, кандидат экономических наук , Брыкалова, Анна Александровна, Ставрополь
Похожие диссертации
- Управление организационной эффективностью строительной компании
- Разработка эффективного механизма взаимодействия предприятий в инновационной сфере деятельности
- Разработка эффективной инвестиционной политики с учетом инновационного подхода
- Развитие эффективных способов и механизмов управления инновационно-инвестиционной деятельностью на промышленных предприятиях
- Развитие малых инновационных предприятий путем формирования эффективных внешних связей с элементами инновационной инфраструктуры