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知識產權保護范圍影響創新投資的一般均衡分析

(1)相關文獻分析
國內外文獻大都圍繞擴大知識產權保護范圍的利弊展開分析。Matutes、Regibear、Rockett(1996)認為:擴大保護范圍，雖然可以增加創新激勵，但是可能妨礙技術推廣，因此保護范圍并非越寬越好，需要在權衡利弊的基礎上加以設定;Green and Scotchmer(1995)認為:在漸進型創新的情形下，擴大知識產權的保護范圍，將減少技術的后續應用，降低對技術研發的激勵;畠中薰里(2005)探討了選擇賠償或禁令等不同侵權救濟措施下保護范圍對研發投資的影響，提出即使在傳統創新情形下，擴大知識產權保護范圍，也并非必然增加創新投資;長岡貞男(2011)認為:不同產業適宜的知識產權保護范圍不同例如與生物技術專利相比，汽車裝配產業的專利主要涉及成本節約型技術，這類專利的逆向工程成本較低，更容易被模仿。對于這類專利，保護范圍過寬將排除替代品對專利產品的潛在威脅，容易導致專利產品定價過高，帶來福利損失;保護范圍過窄，無法保證專利產品的壟斷定價超過補償成本，創新激勵作用下降。因此，有效的保護范圍應當在強化研發激勵與緩解市場非效率之間尋找一種平衡，以實現社會收益最大化。
諾德豪斯(Nordhaus 1969)首先建模研究專利保護期限對企業研發支出的影響，認為設定最優保護期限時，不僅要使企業從事研發活動的邊際收益等于邊際成本，還應當使專利保護延長帶來的邊際社會成本等于邊際社會收益。由此，諾德豪斯以企業利潤最大化為約束條件，以社會福利(消費者剩余與生產者剩余之和減去成本)最大化為目標函數，構建激勵企業研發的最優專利期限模型，為研究這一類問題提供基本的理論分析框架。本章將在這一框架下，建立信息非對稱模型分析知識產權保護范圍產生正向激勵的作用前提。
Merges和Nelson(1990)等學者結合專利保護范圍來研究專利保護期限。其中Gilbert和Shapiro(1990)將專利的保護范圍量化為企業的年利潤流量，認為窄范圍和長期限搭配的專利政策為最優;而Klemperer(1990)和Gallini(2001)的研究則表明:寬范圍與短期限的組合也可以是最優的;Denicolo(2000)認為:保護范圍與保護期限之間的最佳搭配策略取決于產品市場的競爭程度，是一個混合策略;Hopenhayn和Mitchell(2001)加入信息非對稱假設，得出無限專利保護期限為最優的結論，這一結論成為Goh and Oliver(2002)研究保護范圍問題的前提假設;Takalo(2001)認為:保護期限和保護范圍在一定條件下是可以相互替代的政策工具，與Maurer和Scotchmer(2004)從模仿成本角度的探討結果一致;潘士遠(2005)結合我國國情，構建動態一般均衡模型的分析結果表明，最優的專利期限和保護范圍應該都是有限的。鑒于現代產品的生命周期隨著消費者需求的多樣化、個性化發展而大幅縮短，本章假設企業按照博弈結果開展研發投資決策期間，知識產權尚在有效保護期限內。
現有文獻中，對司法制度和執法能力影響知識產權保護范圍變動效果的研究較少。Meurer(1989)在前提假設中，規定對于知識產權是否有效的信息，在知識產權所有人具有完全信息，而侵權人只知道其概率的情形下，建立模型，分析雙方達成和解，簽訂許可協議的可能性。在訴訟費用由敗訴方承擔(英國法律)的規則下和由當事人承擔(美國法律)的規則下，兩種情形加以比較，得出結論:在敗訴方承擔的規則下，達成和解的概率較低，需要最終判決的概率較高;在當事人承擔規則下，雙方的聯合利潤較高。Aoki和Hu(1999)討論了在賠償情形下，訴訟費用對模仿侵權和訴訟行為的影響。對侵權方而言，訴訟費用很高時，知識產權所有人可以將威脅訴諸法律，從而防止侵權行為的發生。在訴訟費用較低的情況下，侵權和訴訟行為都可能出現。Schankerman和Scotchmer(2001、2004)針對禁令、許可費損失賠償和非法所得賠償這三種情形加以比較，分析不同情形下，知識產權所有人的收益情況。非法所得相當于侵權人通過使用侵權技術獲得的利潤。許可費損失相當于原本應該獲得的許可費收益。在實施禁令的情形下，禁令實施費用由雙方聯合利潤為威懾點的納什均衡解決定。在基礎技術研發的情況下，知識產權所有人只有在創新成果獲得轉化應用后，獲得的收益有所提高，只要非法所得不妨礙技術成果應用，那么賠償非法所得的方式，將給知識產權所有人帶來最高的收益。吳漢東(2000)從法學角度界定知識產權保護范圍，探討侵權行為的民事、刑事、行政等各種救濟措施。

知識產權執行力度不同，可能導致擴大知識產權保護范圍的效果或者最佳的保護范圍有所差異。在分析擴大知識產權保護范圍對知識產權投資影響可能產生的作用和影響時，訴訟是影響知識產權盈利能力的重要因素之一，而且它因公司類型和技術種類的不同而有差異，可以針對能夠有效開展賠償和開展禁令的不同產業或地區加以比較。法院判決侵權補救的措施主要有兩種:禁令和賠償。禁令指法院責令侵權方停止使用或者銷售侵權產品。禁令生效后，繼續銷售侵權產品將構成犯罪行為，而不只是單純支付賠償金。侵權賠償就是補償被侵權方所蒙受的損失。禁令措施和賠償措施之間有諸多不同，主要表現為:第一，侵權賠償只賠付侵權部分，而禁令措施要求即便是只使用了專有技術的一部分，也不能繼續進行生產和銷售;第二，禁令措施著眼于阻止未來的侵權損失，而賠償措施側重于對過去由于侵權行為所蒙受的損失進行補償。實施保護需要花費成本，因此是否選擇執行禁令取決于實施成本和未來利潤的即期貼現值之間的比較，而賠償情形下，取決于預期的賠償金額與賠償要求的實施成本之間的比較。對于有的產業或地區，較之實施禁令，實施賠償措施的成功概率高，而在另一些產業或地區則相反，較之賠償，實施禁令的成功概率高。針對不同的情況，提高訴訟費用對知識產權投資可能產生不同的影響。在賠償措施成功實施概率高的情形下，提高知識產權所有者的訴訟費用，能夠增加投資。比較直觀的理由是，增加投資將增加創新技術的價值，而訴訟費用不變。因此，增加投資，可以增加事后索取損失賠償的激勵。也就是說，知識產權所有人為提高損失賠償的激勵而在事前增加投資，或者說，損失賠償與投資是互補的關系。提高訴訟費用意味著提高實施賠償措施的成本，這就需要提高損失賠償的激勵，從而知識產權所有人將增加投資。帛中熏里從理論上分析專利權保護范圍的擴大對投資激勵的影響與司法環境的關系。結論如下:第一，裁判費用高，不要求賠償損失和中止協議時，保護范圍的擴大沒有引起投資的上升;第二，能夠有效地進行損失賠償的情況下，保護范圍的擴大將引起投資的增加，而只有中止協議的情況下，投資不增加。只對產品的一部分構成侵權時，賠償損失只對侵害專利部分支付對價，中止方式可以中止侵權者的生產銷售。目前，在特定司法環境下，考察知識產權保護范圍對研發投資水平影響的文獻還不充分。本章將引入研發企業起訴侵權行為的概率、執法水平等司法環境因素，建模分析知識產權維權的難易程度對知識產權保護范圍邊際變動作用效果的影響。
不同國家、不同產業要求知識產權的保護力度和保護范圍不同。例如與生物技術專利相比，在汽車裝配產業中，對降低生產成本的創新技術申請專利，這類專利更容易實施技術的逆向工程、被模仿侵權。即使法院判定禁止使用侵權技術，也很難完全阻止其應用。即使獲得侵權賠償的承諾，也往往由于出現侵權方拒絕賠付或者沒有能力支付的情況而得不到實質的賠償。
(2)建立模型
市場經濟條件下，企業從事研發活動獲得的創新成果可以通過知識產權定價自動獲得報酬，企業提高研發投資將增加創新成果的價值，而知識產權價值增加又將激勵企業增加研發支出，因此知識產權保護范圍通過影響知識產權盈利能力作用于企業研發投資水平。
①構建一個兩企業能力非對稱的多階段研發模型。假設兩家企業處于同一行業、生產同類產品。企業甲(技術研發企業)投資研發創新技術，其研發投資是外生變量;企業乙(技術引進企業)只有引進該技術生產同類產品，才能與企業甲競爭。企業乙的優勢在于可以應用引進技術，生產其他產品。
第一階段，甲企業投資A，研發創新技術。如果甲企業獨家使用該技術生產，可以賺取超額壟斷利潤S(A)，S(A)相當于甲企業單獨使用技術獲得的壟斷收益減去與企業乙分享技術的收益。假設S(A)= lnA，即隨著研發投資A的增加，創新收益增加，而邊際報酬符合遞減規律。
在第二階段，乙企業支付沉沒成本T，引進技術。假設乙企業根據具體技術需求只引進企業甲技術的α部分，且α服從區間分布為［0，1］的均勻分布，概率密度函數為f(α)，α取值越高，代表企業乙引進技術越復雜。由于信息非對稱性，企業乙引進技術比例α的信息只有企業乙掌握，而企業甲只了解企業乙所屬類型α的分布函數f(α)。
企業乙引進技術生產后，競爭導致企業甲的壟斷收益下降為(1 －α)S(A) ，減少的收益與企業乙引進技術比例α有關。企業乙應用技術獲得利潤為αR(A)，由于企業乙可以同時應用技術生產其他產品，因此R(A)=nS(A)(n＞ 1)。企業乙引進技術前，雙方的社會收益總和為S(A) ，技術引進后，雙方社會收益和為(1 －α)S(A)+αR(A)＞S(A)，因此企業乙引進技術是社會期望得到的結果。
②假設創新技術獲得知識產權保護，保護范圍為r(0 ＜r＜ 1) ，即企業甲研發的技術中，只有比例r部分受到知識產權保護。企業乙引進技術比例α，與r不相關。如圖3 － 3所示，α均勻分布在［0，1］區間，區間［0，α］代表企業乙引進技術比例，α距離原點越近，代表引進技術越簡單。保護范圍由與1之間的距離r代表。保護范圍擴大，r值增加，距離1越遠，意味著簡單的技術也將得到保護。圖中，企業甲的技術范圍［0，1］中，［0，(1－r)］的部分，不受知識產權保護。因此，當企業乙引進技術比例α＜ 1 －r時，企業乙不構成侵權。如果α≥1 －r時，企業乙將被認定侵權。圖中的陰影部分，表示企業乙未經授權，引進企業甲技術生產時的侵權部分。

第三階段，企業乙引進技術后，決定是否與企業甲締結知識產權許可協議。如果協商成功，雙方簽訂許可協議，乙企業支付許可費T，獲得該項技術的合法使用權，許可費T的數額應當滿足兩個條件:甲企業收益超過未達成技術交易時的收益，乙企業獲得正利潤，α為:0 ＜αPS(A)－PF＜T＜αPnS(A)+PF。取T為臨界值的加權平均數，即T= 1/2［αPS(A)+αPnS(A)］，構建博弈樹，如圖3 － 4所示。

假設企業甲在第一階段———投資階段，只知道企業乙的類型分布，在第三階段，簽訂許可協議時，才知道企業乙的確切類型。企業甲、乙對于諸如知識產權保護范圍、競爭對手企業采取的行動具有完全信息，可以得到子博弈完美納什均衡。
(3)知識產權保護范圍與兩企業之間的博弈均衡
引進技術后，是否構成侵權，既取決于知識產權保護范圍r，也與甲企業是否提起訴訟有關。當α≥1 －r時，企業乙引進技術比例α超過非知識產權保護區域1 －r，構成侵權。r越大(擴張保護范圍，相當于增加參數r的取值)，α的侵權臨界值越小，意味著很少的技術引進也導致企業乙侵權。不過，乙企業的侵權行為只有在企業甲選擇起訴方式解決時，才會產生實質性影響。因此，α的侵權臨界值還應當滿足企業甲起訴的約束條件P［S(A)－F］+(1 －P)(1－α)S(A)≥(1 －α)S(A) ，即甲企業采取混合策略的期望收益值大于放棄訴訟的收益，求解得1≥α≥F/S(A)。因此，乙企業構成侵權的技術引進比例α的取值范圍為1≥α≥Max［1 －r，F/S(A)］。
企業乙引進技術比例α與企業甲的研發投資A之間的關系曲線由圖3 － 5第一象限表示。曲線h－h代表企業甲提起訴訟的激勵約束條件。曲線向右下方彎曲，說明企業甲研發投資增加，將提升創新技術的知識產權價值，此時企業乙引用較少比例(α下降)的技術也構成侵權，即企業乙的侵權概率增加。垂線α=1 －r的右側區域表明乙企業構成侵權。由曲線h－h與垂線α=Max［1 －r，F/S(A)］劃分的四個(α，A)組合區域中，區域1、2不滿足企業甲起訴的約束激勵，區域3中的(α，A)組合雖然滿足起訴激勵，但是不在保護范圍之內，不構成侵權。因此，在位于區域1、2、3時，甲企業放棄起訴，乙企業預見到這一結果，將拒絕簽訂許可協議，此時甲企業利潤為:L11(A，α)=(1 －α)S(A);只有粗線上方的區域4滿足甲企業起訴的激勵約束。企業甲的混合策略產生威懾力，企業乙將簽訂許可協議。此時企業甲的預期利潤為:L12(A，α)=(1 －α)S(A)+T=S(A)1 －α1 －P/2 －nP/()[]2。
圖3－ 5拐點處的研發投資支出水平A1=eF/(1 －r)(由1 －r=F/S(A)計算而來)，A1是知識產權保護范圍指標r和訴訟費用F的增函數。當A≥A1時，知識產權保護范圍r成為乙企業是否構成侵權的主要約束，區域α≥1 －r的部分構成侵權;當A＜A1時，構成侵權的乙企業類型由α≥F/S(A)決定。當1 －r≤α≤F/S(A)時，不滿足企業甲起訴的激勵約束，企業甲將放棄侵權訴訟，乙企業只構成形式上的侵權，不會受到任何實質影響。

①分析知識產權保護范圍參數r的邊際增加對企業甲研發投資支出的影響
保護范圍擴大后，圖3 － 5中的曲線h－h的位置不變，垂線a= 1 －r左移，A1值增加。拐點上移，區域3面積減少，區域4面積增加，可以分為兩種情形加以討論:
當投資水平高于A1(A≥A1)時，保護范圍擴大意味著企業乙將為更簡單的技術引進支付技術許可費用。因為原先滿足企業甲起訴的激勵約束、卻不在保護范圍之內的技術引進將被界定為侵權行為。乙企業引進技術比例的侵權臨界值下降，侵權概率增加，企業甲可以獲得更多的技術轉讓收入，這將增加企業甲研發的邊際預期收益，從而提高甲企業的研發投資支出。這種激勵效果隨著知識產權保護范圍的不斷擴大而更加明顯，證明如下:在投資水平較高情形下，即1 －r≥F/S(A) ，A1≥eF/(1 －r)時，企業乙引進技術比例α的侵權臨界值為1 －r，與投資水平無關。企業乙拒絕締結技術許可協議時，企業甲的研發投資收益與α的關系為L11(A，α)，否則為L12(A，α)，如圖3－ 5第四象限所示。既定研發投資下，對應不同的α類型，企業甲的收益由圖中粗線與橫軸間的距離表示。由于α服從均勻分布，粗線下的面積代表企業甲的預期總收益:EL1=∫1－r0L11(A，α)+∫11－rL12(A，α)
均衡研發投資A*滿足一階條件:EL1/A*= 1
即S'(A*)/2?［1 +P(1 +n)(2r－r2)］= 1計算曲線(A，r)在區間(0＜r＜ 1)的部分，可知A*11/r＞ 0，2A*11/r2＞ 0，說明知識產權保護范圍的擴大將增加企業甲的均衡研發投資水平。
當投資水平低于A1(A＜A1)時，區域1、2的(α，A)組合，依然不滿足企業甲的起訴約束條件，因而企業甲的預期收益與知識產權保護范圍的邊際增加無關。企業甲的研發投資支出不受知識產權保護范圍邊際變動的影響。
此外，訴訟成本高，起訴成功概率低等原因也會造成甲企業放棄侵權起訴，此時擴大保護范圍，也不能增加企業甲的研發投資水平。
命題1:a.對于研發投資達到一定規模的大中型研發企業，擴大知識產權保護范圍，將提高企業研發投資水平，促進創新;對于研發投資處于較低水平的小微企業，知識產權保護范圍的投資激勵效果不復存在。b.如果技術研發企業難以針對侵權行為開展知識產權維權，因而放棄侵權起訴時，擴大知識產權保護范圍不能增加企業的研發投資支出。訴訟成本越高、起訴成功的概率越低，企業提起訴訟的激勵越弱，知識產權保護范圍對制止侵權的約束力也越弱。
②知識產權保護范圍的邊際變動對企業預期收益的影響
甲企業預期收益受到乙企業引進技術比例的影響。增加α，對企業甲的預期收益將產生兩種效果:第一種效果減少企業甲的利潤。因為作為競爭對手，乙企業使用企業甲研發的創新技術，會降低企業甲產品的競爭優勢;第二種效應增加企業甲的利潤，因為α增加帶來乙企業利潤增加，從而提高甲企業獲得的知識產權直接收益———許可費收入。α的侵權臨界值與知識產權保護范圍和投資規模有關。當投資水平較高時，一方面通過增加α侵權臨界值來增加甲企業預期收益，另一方面通過增加研發投資產生間接影響來增加。
首先，分析在既定研發投資支出水平下知識產權保護范圍變化的影響。求解企業預期利潤對保護范圍的一階導數表示擴大保護范圍對企業利潤的影響，二階導數表示利潤增速的變化。
企業甲的預期利潤EL1=∫1－r0(1－α)S(A*)f(α)dα+∫11－rS(A*)［1－α(1－ P/2－ nP/2)］f(α)dα
計算得EL1=S(A*)/2 －S(A*)/4?P(1 +n)r2+S(A*)P(1 +n)r/2
可知:EL1/r＞ 0，2EL1/r2＜ 0
企業乙的預期利潤EL2=∫1－r0αnS(A*)f(α)dα+∫11－r［αnS(A*)－ T］f(α)dα
即EL2=S(A*)/4?P(1 +n)r2－S(A*)P(1 +n)r/2 +S(A*)n/2
計算可知:EL2/r＜ 0，2EL2/r2＞ 0。
其次，求解知識產權保護范圍產生研發投資擴張效果后，增加的研發投資對企業甲預期收益的影響，一階條件為:
EL1/A =∫1－r0(1－α)S'(A*)f(α)dα+∫11－rS'(A*)［1－α(1－ P/2－ nP/2)］f(α)dα
該式大于零，說明甲企業增加研發投資支出將提高企業預期收益。投資的邊際增加存在兩種效應影響企業甲的預期收益。第一種效應是預期收益函數增加引致企業利潤增加。即利潤最大化投資額A*大于A1時，投資的邊際增加，引致直線L11(A，α)和L12(A，α)的斜率變陡。直線L11(A，α)的截距增加，企業預期利潤上升。第二種效應來自于技術轉讓收入的增加，是加大知識產權保護產生的研發投資擴張效果帶來的。第二種效應表明投資行為與技術交易行為成互補關系。投資增加，將加強企業實施技術交易的意愿。
命題2:a.企業甲和企業乙分別代表知識產權技術供應商和技術受讓方，在研發支出既定條件下知識產權保護范圍擴大將提高知識產權技術供應商收益，降低技術受讓方收益，保護范圍變化對雙方企業的影響是非對稱的，隨著保護范圍進一步擴大，供應商的利潤增速趨緩，而技術受讓方的利潤空間快速縮減。b.從長期看，擴大知識產權保護范圍將增加企業甲研發投資，進而增加技術受讓方企業預期收益。因此，增加研發投資應當成為衡量是否強化知識產權保護的主要指標。

③知識產權保護范圍對社會收益增量的影響
社會收益增量由兩部分組成:一是企業乙引進技術后加以推廣帶來的社會收益增加;二是兩家企業達成技術交易，避免司法訴訟節約的社會收益。表達式為:
EW =∫1－r0［αnS(A*)－αS(A*)］f(α)dα+∫11－r［PαS(A*)－ PαS(A*)+2PF］f(α)dα
整理為:EW= 1/2?(n－ 1)S(A*)(1－P)r2－［(n－ 1)S(A*)(1－P)－ 2PF］r+ 1/2?(n－ 1)S(A*)
計算該曲線在(0＜r＜ 1)的部分，可知W(I*)/r＜ 0，2W(A*)/r2＞ 0，說明在既定研發投資水平下，擴大知識產權保護范圍將對社會收益產生負面影響。EW/A＞ 0，2EW/A2＜ 0，意味著研發支出增加將增加社會收益。EW＞ 0表明實現技術普及有助于提高社會收益。
上述分析表明，兩家企業達成技術交易是社會期待的結果。而決定能否締結技術許可協議的關鍵是正確評估知識產權技術價值、確定許可費的適宜水平。因此，完善知識產權價值評估體系是促進技術交易的重要前提。
命題3:在既定研發投資下，擴大知識產權保護范圍將對社會收益產生負面影響。不過，從長期動態角度看，擴大知識產權保護范圍有助于提高研發企業的投資支出水平，通過技術交易相應增加技術供應商和技術引進方企業的預期利潤，抵消負面影響，提高整個社會收益。因此，營造良好的技術交易環境，可以擴大社會收益增量，提升社會福利水平。
綜上所述:知識產權保護范圍是控制知識產權盈利能力的主要政策工具，也是影響技術創新效率與技術普及速度的重要因素。通過構建一個兩企業能力非對稱的多階段研發模型可知，對于知識產權技術研發企業，只有當其研發投資達到一定規模后，擴大知識產權保護范圍，才能夠提升企業預期收益，增加該企業用于技術創新的研發支出。在既定研發投資下，保護范圍擴大雖然提高技術供應商利潤，卻降低技術受讓方利潤，對社會收益產生負面影響。而開展技術交易則有利于創新技術普及，并增加技術引進方企業的預期收益，是社會期待的結果。從長期動態角度看，營造良好的技術交易環境、打擊知識產權侵權行為可以抵消保護范圍擴大帶來的負面影響，提高整個社會的創新收益。

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