第十一講研究與開發

技術因素在經濟發展中越來越成為關鍵要素，因而，在現代各種經濟增長模型中，它是一個關鍵變量之一；不僅如此，在微觀經濟領域，在現代市場競爭中，技術創新能力不僅是企業競爭勢力的重要標志，而且是企業降低成本，擴大市場份額，提高贏利能力的主要手段。因而，推動技術創新不僅是微觀企業提高生存和發展能力的工具，而且成為國與國之間經濟、軍事、政治斗爭的主要工具。企業的研發與技術創新行為之所以成為產業組織理論研究的內容之一，是因為：第一，企業投入研發費用（ResearchandDevelopment，即“R&D”）是企業提高市場競爭力的手段之一。在什么樣的企業規模和市場結構條件下企業有動力從事研發和技術創新，涉及到產業組織的內容。第二，企業研發和技術創新的競爭必將導致市場結構的變化，這種變化對經濟績效會發生什么樣的影響，也是屬于產業經濟學要考察的內容。

第三，對于企業的研發與技術創新行為，政府應該抱什么樣的態度，需要建立什么樣的相關制度安排，政府的行為將對研發和技術創新產生什么樣的影響，這也是產業組織理論不能回避的研究主題。研究和開發一般分為三個階段，第一階段，基礎理論研究階段，例如防治sars的藥物和治療技術的研究，事先從病理學等基礎理論研究為開端。首先要找出sars病毒的基因組合原理及其基因變異程序。這屬于病理學、病毒學基本理論研究，也就是要找出基本原理性的東西。第二階段為應用研究。就是在基本理論搞清楚后，將理論轉化成可操作性的技術；例如當完成了sars病毒的基本理論研究任務后，就要研究阻止sars病毒產生、破壞sars病毒基因組合程序的技術和方法，這就是對防治sars的藥物和防治手段的研究。第三階段是商業化開發，通過試制出的產品，通過工藝創新，批量生產，使它成為商業化的產品。創新包括產品創新和工藝創新產品創新是指創造新的產品和服務；工藝創新是指用以提高產品或服務的質量、降低成本的生產流程的創新。技術變動包括產品創新和工藝創新，從成本節約的角度可分為三種類型：第一種為中性的技術變動。所謂中性技術變動，就是指技術創新不會引起邊際技術替代率的變動，但可以引起勞動和資本兩種生產要素等比例地減少。第二種為勞動節約型技術變動。也就是技術創新引起了勞動投入的節約，但是一方面可能引起了資本的相應節約，但與勞動相比，資本節約的程度低，另一方面是只引起了勞動節約，而沒有引起資本的節約。由于技術進步，每單位產量耗用的勞動比技術變動前減少了。第三種是資本節約型技術變動。這種情況與第二種類型相反，技術變動引起了資本的節約。創新收益對創新的私人收益率和社會收益率的衡量存在許多實際困難。例如：在衡量創新收益率時，不僅要考察成功項目的成本，而且要考察失敗項目的成本；在衡量創新產品的私人收益時應該扣除同一企業生產的被替代產品的任何利潤損失。

R&D投資所致創新的社會收益要考察由此導致的消費者剩余的變化。

曼斯菲爾德等（Mansfieldetal,1977)對4個創新過程和13個產品創性案例的研究，得出的結果是：私人收益率分布于負值到214％的區間，中位數為25％，社會收益率的分布是從負值到307％，中位數為56％。社會收益率大于私人收益率。

格里利切斯（Griliches,1986)使用企業層面的數據對柯布——道格拉斯生產函數作了估計，R&D投資收益率分布于33％~62%之間，他還發現基礎研究對企業生產率具有差別化的正影響，并且公司籌措的R&D資金投入比美國聯邦政府籌措的R&D資金投入對生產率具有更大影響。伯恩斯坦（Bernstein,1989)在對加拿大9個產業旨在降低成本的R&D收益率估計中得出，私人收益率在24％~47％之間，社會收益率在29％~94％之間。瓊斯和威廉姆斯（JonesandWilliams,1997)對相關文獻進行了綜述，其結論是：一項R&D的收益率大約為30％，如果考慮到相關產業的收益率，所得到的收益率可達100％。創新激勵與市場結構創新動力與市場結構存在什么樣的相關關系？什么樣的行業結構更具有創新動力?是相對分散的行業結構(行業中企業規模較小,且市場競爭激烈)還是相對集中的行業結構(行業中少數企業規模大且具有一定程度的市場勢力)更具有創新動力?這是一個富有爭論的論題.熊彼特提出(1950,”資本主義、社會主義與民主主義“），對于創新而言，完全競爭市場結構不一定是最優的。只有一定規模的企業才有創新能力。熊彼特的觀點在現實中可以找到佐證。例如，AT&T

一直到20世紀80年代還是屬于一家具有足夠市場勢力的企業，而它的研發機構——貝兒實驗室——完成了一些20世紀最為重要的發明，包括晶體管和激光器。著名大公司R&D投入(20世紀90年代)企業占銷售額的%Microsoft16.9Roche15.5Intel9.4IBM5.5GeneralMotors4.9Motorola9.2NEC7.0汽車工業研發費用投入:但有的研究成果顯示出,只有在競爭性產業組織中才有創新動力。阿羅（Arrow,1962）以過程創新為例，分析比較了完全競爭廠商、壟斷廠商和社會計劃者之間的創新動力差異。

假定過程創新的作用是將邊際成本從降低到，市場的需求函數為：

Q＝D(p)

(1)社會計劃者社會計劃者的目標是極大化社會總福利，即廠商的利潤和消費者剩余之和。當創新完成后，在社會計劃者定價條件下，產品價格p等于邊際成本。那么，該創新增加的社會凈剩余為(創新動力）：（1）

(2)壟斷者當創新主體為壟斷者的創新收益：（2)因為：根據最優化原則：由包絡定理得(2)壟斷者為創新主體：壟斷者的利潤：

根據最優化原則：由包絡定理得（代入下頁方程）當創新主體為壟斷者時創新帶來的利潤增加：（2)對于任何C有，因而，(3)競爭性行業創新者為競爭性廠商區分創新為兩種不同類型：劇烈創新非劇烈創新P1mP2mP=P1m=pm(c1)>pP2m=pm(c2)<pC1C2

在完全競爭性市場中，在創新之前，令所有企業的邊際成本為，市場價格等于邊際成本,所有企業獲取零利潤。令為創新企業的壟斷價格，那么，存在的可能情況是：

劇烈創新為最優壟斷價格低于原來的市場價格即。相反，如果，則為小幅創新。劇烈創新：對于劇烈創新，創新企業在市場上實行壟斷價格，并能獲得全部的市場份額（）。因創新前經濟利潤為零，通過創新，增加的利潤即為壟斷利潤：

（3）非劇烈創新：對于小幅創新：由于，創新廠商無法制定最優壟斷價格，否則消費者將從其他廠商處購買。在此情況下，創新廠商與其他廠商進行成本不對稱下的伯特蘭競爭，最終創新廠商制定價格并獲得整個市場。只有創新廠商提供產品并獲得利潤（近似壟斷利潤）：（4）大家比較比較三種情況:

對于小幅創新：對于劇烈創新：

比較創新動力強弱：（1）劇烈創新：所以：（2）非劇烈創新：壟斷者創新利潤（據方程（2））：競爭者創新利潤（據方程（4））：因為：所以：得到：所以：理論含義：不管是劇烈創新還是小幅創新，競爭性市場總比壟斷性市場的創新激勵大。而與計劃者激勵相比，市場激勵相對薄弱。

專利

專利是賦予發明者的一種排他性的獨占權利，以激勵創新發明。考慮到社會福利水平，專利有期限，問題的關鍵是，最優專利期限是多長？有許多模型在探討專利期限問題。我國專利有三種形式，外觀設計專利、實用新型專利，以及發明專利，各類專利的保護期限、申請費用、獲批的嚴格程度不同，原因在于不同類型的專利具有的經濟價值不同，三種形式的專利價值依次提高。同時，專利也有屬地性質，通常只有申請東道國的專利，才能得到相應的保護，這在跨國經濟活動中，尤為重要。最優專利期限（1）發明者的均衡：假設發明者的一項發明導致了成本的下降，B是節約的成本；假定發明者的研發總成本為TC，其中TC是節約成本B的函數：

B是節約的成本，a是正常數，TC是B的二次函數，意味著研發達到一定規模后邊際收益遞減。

π(T=20)π(T=10)TCB10B20B圖中π和TC為B的函數，兩個權利期限假定為T=10年和T=20年。發明者將選擇π和TC之間最大的直線距離，來確定B的價值。如果T=10年，那么發明者選擇的節約成本的數量為，如果期限T=20年，那么將選擇更大的發明（2）最優專利期限的決定

DC1P1P0ⅠⅡ發明的規模與專利期限T正相關，在專利期限內，發明的收益為矩形的面積Ⅰ。矩形的面積Ⅰ代表資源的節約，是通過發明及其專利保護取得的。而在專利終止后，價格跌至,產量增加到，收益為兩塊的面積Ⅰ和Ⅱ（社會福利凈損失的部分轉化成消費者剩余）。當T增加，成本下降，將增加Ⅰ的面積，但面積Ⅱ也會擴大（當期社會凈損失）。關鍵是確定T,使得社會福利最大化。

當然,各國的專利期限并不是通過模型求解出來的。例如，美國賦予發明專利17年的保護期。那么這個17年期限是怎樣確定的呢？美國第一部專利法是由托馬斯.杰斐遜編撰并于1790年國會通過的除憲法外的第一部法律。美國第一個專利在專利法頒布的當年授予了薩繆爾.霍普金斯的發明——用碳酸鉀生產肥料、肥皂等產品的發明。在美國獲得專利最多的是托馬斯.愛迪生，共獲1093項

美國將發明專利的保護期確定為17年。

17年是怎樣確定的？一般一個學徒期大致為7年，據此有的國會議院提出發明專利期限應為2個學徒期，即14年。而有的議院提出應在2個學徒期再加7年（即21年）。針對這2種議案，美國國會折衷為17年。這就是17年期限的由來。

美國自1995年6月8日及之后提出申請的發明專利和植物專利，專利保護期為自實際申請日起算20年；外觀設計的專利保護期為專利授權日起算14年。

中華人民共和國專利法（2008修正）第二條本法所稱的發明創造是指發明、實用新型和外觀設計。發明，是指對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案。實用新型，是指對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適于實用的新的技術方案。外觀設計，是指對產品的形狀、圖案或者其結合以及色彩與形狀、圖案的結合所作出的富有美感并適于工業應用的新設計。中華人民共和國專利法（2008修正）第四十二條發明專利權的期限為二十年，實用新型專利權和外觀設計專利權的期限為十年，均自申請日起計算。模仿與外溢

專利是賦予發明者專享發明創造的一種壟斷權，但在現實經濟中，專利的保護程度并不是充分有效的，其它廠商的模仿很難避免。根據曼斯費爾德等人的研究（Mansfield，1981），樣本中60%的發明專利在4年之內被其它企業模仿。模仿的成本只有開發成本的65%。

根據1993年1月18日《商業周刊》的一篇文章，印度所有軟件中80%以上是通過非法復制獲得的。專利提升模仿成本：

專利可提高模仿成本，在最低限度上，專利可以延遲模仿產品進入市場的時間。在Mansfield的1982年論文中披露，在被調查的48家企業中，由于專利而引起的模仿成本為：總體上升11%，其中，處方藥上升30%，化學品上升10%，電子產品和機器上升7%。

新技術擴散的S型曲線

Mansfield在1961年的一項研究成果中，通過對美國煤炭、鋼鐵、釀酒和鐵路四個行業中12項技術的研究，描述了技術擴散的S型曲線。如下圖：采用新技術企業的比重%時間100%

S型曲線的含義:

在新發明應用初期，其它廠商不能斷定它的價值，因而，是否模仿采取觀望態度；隨著新發明在應用中的成功，擴散速度加快；到后期，隨著應用該發明的企業數目的增多，未使用該技術企業數目的減少，擴散速度將處于停滯狀態。關于經濟增長與增長方式

改革開放30年來年均經濟增長接近10%其中：1992—1996連續5年超過10%

2003—2007連續5年超過10%按主流經濟增長模型難以解釋。經濟增長模型中的長期增長因素哈羅德-多馬經濟增長模型:資本積累索洛新古典增長模型:勞動力增加(包括勞動力素質);技術進步盧卡斯的內生增長模型:人力資本積累;技術進步前期改革開放過程中的高速經濟增長被認為是要素擴張型經濟增長。中國正致力于發展方式的轉變投資擴張型——技術進步型中國是否能夠實現增長方式的轉變？增長方式轉變后的增長是否長期可持續？英國200年經濟增長的要素貢獻（1761—1960）時期增長率資本貢獻率勞動貢獻率技術貢獻率1761-17800.9344.2735.8119.931781-18001.6579.9620.040.001801-18301.8560.2935.034.681831-18401.8782.2617.740.001841-18501.9726.841.4971.661851-18602.1674.1014.5711.341861-18701.7815.0319.1065.871871-18801.3246.9130.3022.791881-18901.8915.3716.8767.761891-19002.0941.6118.3540.041901-19101.1470.9929.010.001913-1920-0.01---1921-19302.4627.977.3064.731931-19382.9027.945.9066.171947-19501.5575.628.8515.531951-19602.3775.627.7216.66法國145年經濟增長的要素貢獻（1855—2000）時期經濟增長率人口增長率人口效應貢獻率技術效應貢獻率時期經濟增長率人口增長率人口效應貢獻率技術效應貢獻率1855-18603.350.7323.4676.541930-1935-1.89-1.2164.2235.781860-18650.720.74102.61-2.611935-1940-0.670.21-28.60128.601865-1870-0.290.42-125.51225.511940-1945-9.220.30-1.55101.551870-18753.300.4515.2184.791945-195016.63-0.91-12.33112.331875-1880-0.480.49-87.07187.071950-19554.45-0.63-19.70119.701880-18851.160.5245.3954.611955-19604.680.297.6292.381885-18901.631.1972.4427.561960-19655.780.235.1894.821890-18951.621.3985.1814.821965-19705.350.378.5791.431895-19002.530.9839.4460.561970-19753.371.0933.8466.161900-19050.270.81347.44-247.441975-19803.080.4616.2783.731905-19100.650.78121.10-21.101980-19851.52-0.88-76.19176.191910-19151.47-0.02-1.49101.491985-19903.19-0.75-31.86131.861915-1920-0.870.15-15.71115.711990-19951.311.46112.28-12.281920-19256.10-0.42-9.77109.771995-20002.891.5353.0546.951925-19302.190.209.7690.241855-2000————34.0565.95美國160年經濟增長的要素貢獻（1840—2000）年份經濟產出增長率勞動貢獻%土地貢獻%資本貢獻%全要素生產率貢獻%1840-18505.43%53.74%8.11%23.83%14.32%1850-18605.15%43.92%12.42%28.92%14.74%1860-18702.79%41.35%7.48%27.87%23.30%1870-18805.40%45.15%6.68%17.12%31.05%1880-18904.38%48.11%10.10%34.34%7.45%1890-19003.44%49.22%13.27%25.59%11.93%1900-19104.74%32.55%9.17%25.02%33.26%1910-19202.70%40.22%2.57%28.24%28.97%1920-19304.42%26.35%3.84%16.77%53.04%1930-19400.60%84.00%-8.71%37.33%-12.62%1940-19504.34%26.51%0.00%14.88%58.61%1950-19603.07%45.12%3.34%21.14%30.40%1960-19704.65%28.78%0.00%19.91%51.31%1970-19803.56%58.93%0.00%25.46%15.61%1980-19903.55%37.28%0.00%19.99%42.74%1990-20003.56%25.67%0.00%44.63%29.70%日本120年經濟增長的要素貢獻（1888—2007）GYEK（%）EL（%