Review on Technological Innovation Investment Decision
陈长彬 CHEN Chang-bin；刘霞辉 LIU Xia-hui；张博 ZHANG Bo
（桂林航天工业学院管理学院，桂林 541004）
（School of Management，Guilin University of Aerospace Technology，Guilin 541004，China）
摘要：技术创新是企业根据市场需求，研制新技术，开发新产品，最终实现商业化获利的一系列活动，它是企业提升核心竞争力的来源，但是技术和市场不确定性使得企业难以有效地做出技术创新投资决策。通过整理有关技术创新投资决策的国内外文献，从技术创新的涵义、技术创新投资决策的特点、方法以及基于期权博弈的技术创新投资决策几个方面，对目前的研究进行归纳和评述，并提出发展展望。
Abstract: Technological innovation is a series of activities for enterprises to develop new technologies and new products according to market demand, and finally realize the business profit. Technological innovation is the source of promoting the core competitiveness, but uncertainty in technology and market make it difficult for enterprise to make effective investment decisions on technological innovation. In accordance with the domestic and foreign literatures on technological innovation investment decision, the research status is summarized and reviewed from the connotation of technological innovation, the characteristics and methods of technological innovation investment decision, and the investment decision based on Option Game. Finally, the future prospect is proposed.
关键词：技术创新；投资决策；实物期权；博弈
Key words: technological innovation；investment decision；real option；game theory
中图分类号：F283 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）36-0289-05
1 技术创新的涵义
美籍奥地利经济学家熊彼特（1912）在《经济发展理论》一书中提出创新这一概念[1]，即通过重新组合生产要素，建立一个新的生产函数并引入到生产体系的活动中。创新可以分为五种类型：生产新产品；引入新的生产方法；开辟新市场；获得新原材料或半制成品的供给来源；采用新的组织方式。他将创新定义为企业家职能，创新是由追求剩余价值的具有企业家精神的企业完成，其创新目的在于获取企业潜在的超额利润，这赋予了创新的经济学含义。
尽管熊彼得首次提出创新理论，列出创新的一些具体表现形式，但却没有直接对技术创新给出严格定义。国外学者多年来虽对此定义有不同的见解，但都强调技术创新的最终目的是技术的商业应用和新产品的市场成功。例如，C. Freeman（1982）认为技术创新是新产品或新服务、新过程或新系统等内在技术的首次商业性转化[2]；P. Stoneman（1989）定义技术创新是开发技术，将之输入到生产系统中，最后通过销售创造利润的完整过程[3]；美国国家科学基金会把技术创新定义为将新的或改进的产品或服务引入市场，同时将技术模仿和技术改进也包含在技术创新范围内。而目前最受国内外学者广泛认可的是美国国会图书馆研究部给出的定义，技术创新是一个从产生新产品或新工艺的设想到市场应用的完整过程，即新概念产生、研究、开发、商业化生产到扩散这样一系列过程。在国内，林毅夫（2003）和傅家骥（1998）分别从经济学角度和企业角度定义技术创新[4-5]。国务院将技术创新定义为企业应用创新的知识和新技术、新工艺，采用新的生产方式和经营管理模式，提高产品质量，并开发生产新的产品，提供新的服务，占据市场并实现市场价值。综上所述，技术创新是企业生产经营的综合过程，其本质在于企业家将技术开发成果转化为生产力，在市场中实现这一成果的商品化，从而获得市场利润。
对于技术创新的分类，根据技术创新的内容，可以分为产品或服务创新、过程创新和组织创新；根据技术的来源主体，可以分为三种：自主创新、模仿创新和合作创新，其技术分别来自企业内部，外部企业和共同体；根据创新的程度，可以分为渐进型创新和激进型创新，前者指对现有技术进行渐进性的、连续的非质变改变和提升，后者指具有重大突破的技术对现有技术带来冲击，引起产业结构或市场竞争格局的变化[6]（Koberg和Detienne，2003）。
2 技术创新投资决策的特点
2.1 技术创新和投资决策的基本特点
技术创新主要有高风险和高收益并存、外部性两个特点。在整个技术创新过程中存在财务风险、技术风险及市场风险等诸多风险，但一旦技术创新成功，会使企业获得竞争优势和在市场竞争中占据主导位置，从而带来更大收益。由于技术创新存在一定的扩散性，市场中的其他企业会竞相模仿技术创新成果或者自主开发技术，大大削弱企业竞争优势。
大多数投资决策具有以下三点特性。第一，成本不可逆性。投资的初始成本至少部分是沉没的，当投资失败时不能完全收回初始资本。企业技术创新投资成本包括研发过程中的人力成本和设备成本，研发成功后的市场商业化成本等。第二，投资回报不确定性。投资者当前不能确切知道也不能完全控制未来的投资收益，投资收益由外部经济环境变量决定。技术创新投资回报的不确定性主要表现在技术不确定性和市场不确定性。前者指技术创新研发过程的成功或失败。后者指技术商业化过程中的未来市场需求状况。第三，投资时机的选择性。投资者可以推迟行动来获得未来更多的信息，从而减少投资决策的不确定性，增加盈利可能性。技术创新可以让企业通过比较等待的价值和等待过程中利润的流失来决定立刻投资或者等待观望，以此选择更好的市场条件执行创新。
2.2 技术创新投资决策的期权博弈性
2.2.1 技术创新投资决策的期权性
基于技术创新和投资决策的以上特性，尤其是投资回报的不确定性和投资者可以依据环境变化在投资时机、规模、策略等方面进行调整，趋利避害，增加价值，技术创新投资行为与金融期权投资行为有着相似之处，具有期权特征，是一种实物期权。期权是一种特殊的合约协议，它赋予持有人在未来某一特定日期或一段时间内，以固定价格购进或售出一种资产的权利，而非义务。而实物期权，作为金融期权的衍生物，最早由Myers（1977）提出，他将企业的投资机会看作公司增长期权，认为可以运用金融期权定价方法来评估投资项目价值[7]。实物期权的基本含义是以实物投资为标的资产，以预定的成本（即执行价格）在预定的时间（即期权有效期）内采取诸如延迟、扩张、收缩和放弃等行动的一种权利，而非义务[8]（Copeland等人，2001）。
实物期权在技术创新项目中表现为，它将技术创新投资给企业带来的机会看成是一种权利，投资者有权利在现在或将来支付一定的投资成本，得到一个投资项目，投资者不仅在当前可以决定是否投资技术，而且在技术完成后，仍有权根据实际情况做出决策，即未来决策权。未来不确定性越大，投资价值向上增长的潜能越大，投资者既可以获得增长潜能，又可以通过潜在的实物期权减少不确定性，避免损失，从而使该期权越有价值。技术创新投资的实物期权来源如表1所示。
2.2.2 技术创新投资决策的博弈性
一方面，实物期权具有非独占性和先占性，即它可能被多个竞争者共享，抢先执行实物期权可获得先发制人效应；另一方面，技术创新具有扩散性，扩散效应会削弱技术创新领导者的垄断地位。因此企业进行技术创新投资决策时必须考虑竞争对手的反应，面临等待获得期权价值还是抢先进入获得先行者优势的矛盾。例如，市场中存在多家具备自主创新能力的企业，他们之间会在研发或市场化阶段展开竞争，抢先创新企业会得到战略主动权，结果投资等待期权价值消失。模仿创新也是如此，领导企业和跟随企业都必须考虑双方行为。
综上所述，企业在进行技术创新项目的投资决策时既要考虑期权价值又要考虑竞争对手策略行为，要全面分析技术创新决策的不确定性、不可逆性和竞争性，从而选择合适的投资时机，所以将实物期权理论与博弈论相结合,运用实物期权博弈方法分析竞争环境下企业技术创新投资决策已经成为研究前沿。
3 技术创新投资决策的方法
结合国内外文献，可以大致将企业投资决策方法分为三个阶段，第一阶段是传统的投资决策分析方法，包括现金流折现、决策树和蒙特卡洛模拟法；第二阶段是一般实物期权方法，以布莱克-斯科尔斯的期权定价理论和米勒提出实物期权为基础形成；第三阶段是战略实物期权方法，将博弈论运用到实物期权中。
3.1 传统投资决策方法
传统投资决策方法建立在两个假设上：第一，不考虑投资沉没成本；第二，投资不能延迟，所有投资都按照确定的时刻必然发生，不存在中间时刻因为内外部环境变化而做出投资改变；第三，投资决策者可以预测未来现金流。传统投资方法总结如表2所示。
Hayes和Garvin[10]认为传统投资决策技术会使管理者目光短浅，低估不确定性价值和减少投资具有潜力的长期项目。当出现不确定性时，通过CAPM或者APT模型调整风险，提高折现率，使项目价值变低，而技术创新投资的特性之一就是包含大量不确定性，包括技术、市场、财务和管理等，难以准确评估这些不确定的未来现金流。另一方面，投资传统投资方法认为企业只能根据当前信息决定是否投资，不能在未来根据有价值的信息临时再做选择，只承认有形的项目成本和利润，即不具备灵活性，而技术创新往往在短期内现金流量净现值为负，长期可能给公司带来增长，且管理者在技术创新各个阶段具有能动作用。因此将传统投资方法运用于技术创新投资决策时，会出现上述缺陷，造成低估技术创新投资项目价值和投资不足现象。
3.2 一般实物期权方法
一般实物期权方法建立在投资不可逆、投资不确定和企业具备灵活决策的能力的前提下，来评估项目投资价值。不确定性越大，期权价值就越大，项目投资价值越大，这种价值取决于企业的决策柔性。De Toni和Tonchia（2005）提出两种柔性，运营柔性和战略柔性，运营柔性包括设计、采购、配送、营销、服务等整个过程中的操作层面柔性，如产量柔性、扩张柔性；战略柔性指公司层面上的重点或有竞争力的业务变化[11]。从而产生运营实物期权和战略实物期权[12]（Noe和Parker，2005）。前者指管理层在应对市场机会或威胁时可在运营管理方面做出积极应对的灵活权利，后者指投资的潜在机会，一旦执行，会增加获得竞争优势的可能性。
实物期权理论经常被用于研发和技术投资领域进行探讨[13-16]（Lint和Pennings, 2000； Weeds, 2002； Gunther McGrath and Nerkar, 2004；Wu和Yen, 2007；Blazenko和Pavlov, 2010）。技术创新项目的总价值一般公式：
TV= NPV+OPV （1）
TV表示技术创新项目的总价值；NPV表示技术创新项目的净现值，可通过传统净现值法求得；OPV表示技术创新项目的实物期权价值，可通过实物期权定价方法求得。实物期权方法来源于金融期权定价理论，金融期权的价值取决于执行价格、市场价格、期限、利率、波动率等变量，所以在计算技术创新项目实物期权价值时需要找出对应的变量，对应变量如表3所示。
Dixit和Pindyck（1994）在《不确定条件下的投资》著作中详细论述了等待期权对投资决策的影响，投资准则是在不存在竞争的条件下，若立即投资收益大于资本支出与等待的机会成本之和，企业执行投资，等待期权具有延缓企业投资的作用[17]。此外，投资项目包含其他形式的实物期权，这些实物期权的价值都会影响企业投资决策。
3.3 战略实物期权方法
一般实物期权方法为评估投资项目的不确定性价值提供了工具，弥补了传统投资方法的缺陷。但是它未将竞争因素考虑在内，仅仅从单个企业角度出发追求在不确定条件下项目总价值最大化。实物期权较金融期权而言最大区别在于实物期权的非独占性和先占性，应用期权定价理论在实物投资领域存在投资的非排他性问题，也即竞争问题。对于技术创新项目，竞争体现在企业在相似的技术创新投资项目中的领导者和追随者的角色竞争与新替代技术对原技术的影响。竞争会降低创新投资等待期权的价值，新替代技术的出现会缩短技术创新生命周期，从而对项目决策和总价值产生影响，而实物期权理论没有考虑到这点。因此将一般实物期权理论和博弈论相结合形成的期权博弈方法恰能解决上述问题。
期权博弈理论源于Smets（1991），他提出不确定条件下的对称双头模型[18]，而后Dixit 和 Pindyck（1994）对其归纳[17]，考虑了完全竞争条件下两个企业对投资决策战略时机选择，结果是作为领导者和追随者角色的序列均衡。Huisman和Kort（1999）再次总结不确定条件下的对称双头模型，引入最优投资时间，提供分析投资决策阈值的框架[19]。应用实物期权博弈方法，将技术创新项目总价值表示为：
TV=NPV+OPV-G （2）
TV表示技术创新项目的总价值；NPV表示技术创新项目未来净现值；OPV表示不确定性因素产生的技术创新项目实物期权价值；G表示博弈竞争对项目价值的影响，竞争降低项目总价值，例如在不完全竞争市场中，两个技术创新企业同时执行实物期权使得经济租金由一个企业独享变为两企业共享；领先者执行实物期权使得追随者等待投资实物期权价值减少，而领先者的经济租金也因追随者的存在而相应减少。期权博弈方法一般流程包括设定投资决策假设与变量、数量描述项目投资不确定因素、估价项目净现值与实物期权、分析市场结构、博弈与科学决策。
综上所述，期权博弈方法从动态角度出发，描述实际投资的真实情况，既考虑经营决策柔性，又考虑市场、竞争对手等外部因素的影响，使投资决策者在未来根据变化趋利避害。
4 基于期权博弈的技术创新投资决策的研究现状
近十年来，国内外学者们主要就技术创新不确定性、技术创新成本、技术创新多阶段等方面运用期权博弈模型对技术创新投资决策进行研究。
在技术创新不确定方面，Alvarez和Stenbacka（2001）运用实物期权方法寻找多阶段的技术创新项目最优临界值，现有或将来技术的实物期权价值会随着市场不确定性的增加而增加[20]。Dias和Teixeira（2004）使用期权博弈方法，考虑研发产品价格不确定性，列出技术战略联盟的合作区间、联盟可能性和联盟价值的表达式[21]。Smit和Trigeorgis（2006）考察市场、技术、信息、竞争等因素对企业技术投资战略的影响，分析技术创新企业在不确定性下使用期权博弈方法来选择单个竞争或者战略联盟的两种方式[22]。李强等（2009）在考虑技术和市场不确定性基础上研究实物期权的技术创新非效率投资行为[23]。曹国华和彭仲达（2009）分别研究了成本不确定和技术不确定条件下技术创新投资时点问题[24-25]。Antonio等人（2012）通过对来自欧盟的多个国家的科技企业实证研究后，运用实物期权理论提出技术创新理论的一个模型，他们认为实物期权定价方法会提高产品或过程的技术创新水平，且会随着不确定性水平的提高而提高[26]。李岱和岳意定（2013），黄生权和周游（2013）都基于期权博弈理论，引入风险函数，企业在信息不对称条件下，选择最佳技术创新战略投资时机介于传统的马歇尔临界点和完全垄断条件下的期权临界点之间[27-28]。
在技术创新成本方面，Pawlina和Kort（2001）分析企业投资成本差异对投资决策的影响和投资成本差异与企业价值的关系[29]。夏晖和曾勇（2005）指出在不完全竞争下，技术创新成功所需时间和投资成本差异是影响企业间均衡条件的主要因素[30]。杨勇和达庆利（2005）认为当先动优势不大时，两家成本不对称程度较小的企业会同时投资；当先动优势较大时，低成本企业将先投资成为领先者；当企业成本不对称程度较大时，企业将序列执行投资期权[31]。谭英双等人（2011）在不对称双头垄断期权博弈模型基础上，扩展利润流现值和沉没投资成本为梯形模糊数的情形，构建了模糊环境下领导者和追随者的投资价值和临界值的模糊表达式[32]。Blazenko等人（2012）运用实物期权定价方法评估新兴企业技术创新，由于影子期权和研发成本的存在，技术研发对高增长企业吸引力较低增长企业大[33]。
在技术创新的多阶段方面，何佳和曾勇（2003）考察两代未来创新，以假定技术进步状态服从几何布朗运动为基础，得出现有创新和未来创新均出现情况下企业投资时机的概率模型[34]。Smit和Trigeorgis（2006）运用期权博弈理论构建技术创新战略决策模型，就单阶段和多阶段企业运用不同策略所得到的收益进行探讨[22]。Pendharkar（2009）应用期权方法对相互依存的多阶段IT投资进行估价[35]。Koussis等人（2013）用一个实物期权框架来分析产品创新过程，考虑了产品研发行为和产品附加值以及抢占和创新选择，同时提出一个多阶段的解决方案，即与高价值项目相比，接近零净现值的项目早期开发行动更重要，后续行动可以提高项目的预期值[36]。
在其他方面，Grenadier和Weiss（1997）运用期权理论研究在完全垄断条件下企业技术创新投资问题[37]，Weeds（2002），Nielsen（2002）等研究竞争条件下两个企业的技术创新抢占均衡和同时投资[14，38]。陈连杰（2012）研究了有限寿命条件下技术创新项目的期权博弈，一方面项目时间越短，投资阈值越高，项目价值越小；另一方面成本和需求不确定性越高，等待越有价值，项目价值就越大，因此企业需要权衡[39]。刘卫柏等人（2013）引入泊松分布分析企业突破性技术创新的变化过程，构建企业突破性技术创新的实物期权模型[40]。
5 技术创新投资决策发展展望
目前运用期权博弈方法分析企业技术创新投资决策已经逐渐被投资者所接受，也日益成为研究前沿，研究内容大致分为两类。第一从企业所处的外部环境出发，分析市场、竞争等不确定性对技术创新投资决策的影响，第二从企业自身的内部条件出发，分析成本、创新阶段等对技术创新投资决策的影响。这两类研究都集中在企业技术创新项目的投资与否和投资时机问题，但对投资项目的中止或退出问题尚未研究。其次，由于技术创新投资决策的不确定因素多，项目中可能存在不同的期权特征，不同期权种类应有不同的运用范围和定价方法。最后，从外部环境看，政府的政策会对企业技术创新投资决策产生重大影响，而企业技术创新投资以及技术创新扩散会对社会福利水平产生影响，那么政府应如何干预企业的技术创新投资行为，政府政策、企业技术创新投资决策、社会福利这三者关系的理论与实证分析相结合都是进一步值得研究的内容。
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