文章地址:
https://doi.org/10.1287/msom.2016.0598
研究背景
许多新兴产业展现出巨大的潜力,但却受到关键零部件成本高的阻碍,替代能源汽车行业就是一个例子,例如,据估计,特斯拉Model S轿车仅电池一项就要花费约2万美元。如果电池供应商进行投资以降低电池成本,那么电动汽车的销量可能会大幅增长,从而使供应商受益。然而,新兴产业也经常面临着竞争技术带来的不确定性,这阻碍了供应商进行降低成本的投资。在替代能源汽车行业,与电动汽车竞争的技术是氢燃料电池汽车,并且二者各有利弊,很难预测将来哪种电池技术将主导替代能源汽车行业。
当供应商对竞争技术的投资犹豫不决时,一些公司采用开放技术战略。例如,2014年6月,特斯拉宣布开放其电池汽车技术,仅仅几个月后,丰田也宣布开放其燃料电池技术。直觉上,开放技术可能会更好地吸引供应商的投资,因为该技术可能会被竞争企业采用,这转化为对供应商产品的更多需求。然而,在竞争对手也选择开放其技术的竞争环境中,供应商如何进行投资尚不清楚。此外,虽然开放技术可以吸引供应商投资,但也可能导致未来竞争加剧,例如,如果市场后来表现出对电动汽车的强烈偏好,特斯拉的开放技术战略将使丰田更容易转向大规模生产电动汽车。
研究问题
上述背景概述了供应商投资和开放技术引发的未来竞争之间的复杂互动关系。
在本文中,我们旨在研究竞争企业是否会考虑这种相互作用而开放其技术。
基本模型
考虑两个制造商M1和M2分别拥有专有、不兼容和部分可替代的技术T1和T2,这两种技术都需要一家供应商S提供关键部件,供应商目前的生产成本比较高,但是它可以进行固定投资K以将某个部件的生产成本降低到可接受的水平(将其标准化为零),供应商还可以投资2K将两种部件的生产成本都降低。
假设有一个规模为1的市场,其在这两种技术之间的偏好最初是不确定的,用随机变量A ~ U[0,1]表示偏好技术1的市场份额,则偏好技术2的市场份额为。
博弈顺序如图:
第1阶段(事前制造商技术战略)。M1和M2同时宣布是否会开放他们的技术。一旦一项技术被公开,竞争对手就可以免费采用它;否则,竞争对手无法采用。
第2阶段(事前供应商投资)。供应商决定是否对两种技术进行投资。
第3阶段(事后制造商的技术选择)。市场偏好A实现,然后M1和M2为他们的产品选择技术。如果它们采用不同的技术,那么它们各自采用的技术的市场份额就成为其各自的市场规模,这时候每个制造商都可以垄断自己的市场;如果它们采用相同的技术,那么没有被采用的技术的市场份额的一部分将溢出到被采用的技术的市场份额中,将这个比例设置为γ。例如,如果两家制造商都采用T2,则T2的市场规模变为:
两个制造商在这个市场中进行古诺竞争,参数γ衡量了两种技术之间的可替代性。
第4阶段(事后采购博弈)。在制造商选择了他们的技术之后,首先,供应商为已经投资的每项技术对应的零部件设定批发价格wi,然后制造商同时决定他们所选技术对应零部件的订购数量qi。
上述模型是一个多阶段博弈,我们的目标是找到子博弈完美纳什均衡。为了求解该模型,我们首先找到第2阶段到第4阶段(供应商投资、制造商技术选择和采购博弈)的子博弈均衡,然后基于这些子博弈均衡来求解第1阶段(制造商技术战略)的均衡。
阶段2到4:供应商投资、制造商技术选择和采购博弈
第一阶段有三种可能的结果:两个制造商都开放技术;一个制造商开放技术,另一个不开放;两个制造商都封闭技术,下面分析每个结果。用上标CC、OC、CO和OO来表示M1和M2已经开放(O)或封闭(C)了各自的技术,并使用下标i、j来表示阶段j中的参与者i,其中i可以是s、m1或m2(分别代表供应商、M1和M2),j可以等于1、2、3、4。
场景CC:两个制造商都封闭技术
根据对称性,供应商将同时投资这两种技术或者都不投资。
Csae1:供应商两种技术都不投资:
Case2:供应商同时投资这两种技术
M1在第4阶段的利润为:
最优的订货量为:
M2同理,由此得出供应商S在第4阶段的利润为:
从而得到最优的批发价格为:
代入到前面的表达式中,即可得到:
由于M1和M2的利润均为正,且供应商在第2阶段同时投资这两种技术,所以M1和M2在第3阶段都将采用其各自的技术,则在第2阶段,供应商同时投资这两种技术的期望利润为:
因此,当K<1/24时,供应商将同时投资这两种技术;否则供应商对这两种技术都不投资。
阶段1:制造商技术战略
通过对第2阶段到第4阶段子博弈的分析,我们可以最终确定第1阶段的制造商技术战略均衡以及随后第2阶段的供应商最优技术投资决策。
结论
(1)虽然开放技术存在加剧未来竞争的风险,但是当投资成本较高时,制造商开放技术可以促使供应商进行降低成本的投资(图1的上部区域)。
(2)当投资成本不高而溢出效应较高时,开放技术可能会产生技术风险共担的好处,也就是说,通过开放技术,相互竞争的制造商可以吸引供应商对这两种技术进行投资,然后采用市场偏好的技术(图1的右下区域)。
(3)在投资成本不高且溢出效应也不高的情况下,制造商可能面临囚徒困境,即尽管当两种技术都开放时有风险共担的好处,但制造商为了避免竞争选择封闭他们的技术(图1的左下区域)。
(4)当投资成本和两种技术之间的可替代性都处于中间范围时,制造商可能会关闭他们的技术以迫使供应商投资这两种技术(图1的中下区域)。
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文章推荐人 | 杨瑞瑞
笔记审核人 | 沈昀函
校对 | 罗陈斌
排版 | 邹维海