科技进步与对策·5月号·2006
同时,由于市场竞争面的扩大,使产业群的
发展面临更大的挑战。这就意味着产业群要
具有更高的起点,因为只有那些立足于全球
竞争并具有优势地位的产业群才会获得更
多发展的机遇和空间。这就要求产业群必须
实现从原先区域性竞争优势向全球性竞争
优势的提升,即要将竞争实力的增强建立在
更为有效的创新机制、区域支持系统和更大
范围的网络体系协同的基础之上。
3 结语
以上分析表明,信息化进程从根本上改
变着产业群的生存环境乃至生存方式,它既
为产业群的发展创造了更多的机遇,同时也
构成了产业群未来发展新的挑战。由于产业
集群化具有特殊的功能优势,它对于增强中
小企业参与国际竞争的能力,对于推动创新
系统的形成进而提升区域和国家的核心竞
争力,都具有非常重要的战略意义。因此,要
积极创造有利于促进产业集群进一步发展
的必要条件,以应对这种机遇和挑战。一是
要推进产业群信息技术和信息网络平台的
建设,通过信息化把产业群推向更高的起
点;二是要积极推进产业群系统创新平台的
建设,通过以产业群为核心的区域创新体系
的构建,实现产业群从地方生产系统向区域
创新系统的提升;三是要积极推进产业群中
介服务平台的建设,通过中介服务机构体系
的建立和完善,进一步增强产业群系统的自
我协调能力,提高协同水平,从而在更大程
度上发挥系统竞争优势。总之,信息时代使
我们必须面对许多新的问题和变化,只有不
断探索和尝试,才能够应对各种挑战。
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(责任编辑:来 扬)
收稿日期:2006-01-18
作者简介:郇志坚(1972-),男,甘肃酒泉人,西安交通大学管理学院博士生,研究方向为产业组织,技术经济;井辉(1975-),男,河南信阳人,西安交通大学管理
学院博士生,研究方向为组织与管理理论。
摘 要:研究移动通信芯片产业链的纵向拆分特征。构建了上游为双寡头结构、下游为多家企业的产业链模型,并
对纵向一体化和纵向拆分两种模式的利润和价格进行了分析和比较,同时对纵向拆分的技术和市场背景及内外条件作
了进一步的探讨。
关键词:R&D;纵向一体化;研发管理
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1001-7348(2006)05-0072-03
郇志坚,井 辉
(西安交通大学 管理学院,陕西 西安 710049)
高技术产业纵向一体化与拆分
———以诺基亚和高通为例
0 前言
高技术产业具有明显的金字塔结构,即
上游产品由少数几家公司垄断,下游有多家
公司利用上游产品解决实际问题。金字塔结
构是由高新技术的特点和市场规律所决定
的。上游企业通过 R&D进行核心产品创新,
下游企业依赖上游产品通过配套附属产品
生产最终整合产品,因此上游进行 R&D的
企业处于后向一体化的绝对优势。上游产业
技术水平要求、研究开发费用和生产设备投
资额和风险都非常高,进入壁垒较高,企业
专注于持续的研发能力。下游产业利用上游
产业中间产品解决实际问题,其核心竞争力
在于快速响应消费需求、规模经济、供应链
高新技术产业化
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2006·5月号·科技进步与对策
协调和物流,相对于上游企业起点较低,技
术难度小,资金要求不大。
在移动通信设备市场中,诺基亚(Nokia)
是第二代移动通信标准 GSM的联盟成员,
在2004年拥有1284项GSM专利,约占全
部专利的 35%,同时也是全球最大的手机终
端、基站及系统供应商。高通(Qualcomm)是
CDMA通信技术研发者和标准制定者,拥有
1400项CDMA技术专利。第三代移动通信
标准,欧洲 WCDMA、北美 CDMA2000和中
国 TD-SCDMA均建立在 CDMA基础之上。
同时,高通还是CDMA2000标准的制订者和
推动者。高通作为专业的技术研发公司,剥
离了已有的制造和销售业务,以专利等知识
产权授权为纯盈利模式,将专利技术封装在
核心芯片中或特许给下游的三星、爱立信、
中兴等电信设备制造商和美国纵横(veri-
zon)、中国联通、韩国移动等电信运营商。而
诺基亚则同时兼顾 GSM和 CDMA业务,在
CDMA业务方面,采取纵向一体化策略,包
揽从芯片、手机到手机软件整条产业链,与
高通的策略几乎完全相反。本文由此提出问
题,基于产业组织理论纵向一体化原理和移
动通信产业的特点,分析高通和诺基亚的不
同战略及其原因。
Spengler(1950)分析上下游企业纵向一
体化可增加利润并降低最终产品价格,并可
消除双重边际效应[2]。Vernon&Graham(1971)
证明下游产业为竞争结构,上游垄断企业兼
并下游企业并不增加其利润,故无动机兼并
下游企业[3]。Greenhut&Ohta(1976)运用古诺
模型分析上游垄断情形下,中间产品价格与
下游市场结构无关,最终产品价格与下游市
场结构相关,下游完全竞争与下游企业被上
游垄断企业一体化等效[4]。Greenhut&Ohta
(1979)扩展到上下游产业均为寡头结构,并
提出部份上下游企业一体化降低最终产品
价格,增加总产出[5]。Salinger(1988)简化需求
为线性,一体化企业数量对最终产品价格的
影响依赖上游企业的数量。
本文在纵向一体化理论基础上,研究上
游 R&D企业对下游企业纵向一体化的激
励,并分析纵向拆分(纵向一体化逆命题)对
产品产出以及企业利润、消费者剩余和社会
总福利的影响。
1 纵向一体化模型
假定有 n家上游手机芯片研发和制造
企业,m家下游基站通信设备、手机制造企
业或电信运营商,m>n>0。上游企业研发费
用为 Fr,固定生产成本为 Fu,边际生产成本
为c。上游企业供应已封装技术的中间产品,
或把技术特许给下游企业。下游企业产品的
逆需求函数为 p=a-bQ,a>0,b>0,其中 p和
Q分别为下游产品的价格和需求。下游企业
总成本为 Fd+T+(r+k)q,其中 Fd为固定生产
成本,T为一次性授权费,k为其它配套组件
单位生产成本,r为上游产品价格,如果按最
终产品价格收取的专利比例 α,则 r=p*α。
为说明问题,假设 n家上游厂商均相
同,m家下游厂商也均相同。假设l家上游企
业可能会和下游企业一体化,则市场存在 l
家一体化企业、m-l家非一体化上游企业和
n-l家非一体化上游企业,m>n>l≥0。一体化
企业产出为 qv,总产出为 Qv=l·qv;非一体化
下游企业产出为qd,总产出Qd=(m-l)qd,非一
体化上游企业产出为 qu,总产出为 Qu=(n-l)
qu,假设中间市场和最终市场出清,则有 Qd=
Qu,Q=Qv+Qu。此处及下文中,上标 u,d和 v
分别表示上游企业(upstreamfirm),下游企业
(downstreamfirm)和纵向一体化企业(vertical
integrationfirm)。
下游最终产品的需求为:
p=a-bQ=a-b(Qv+Qu) (1)
一体化企业和非一体化下游企业以产
量为决策变量进行古诺竞争,分别给出一体
化企业和非一体化下游企业利润函数:
"v=[a-b(Qv+Qu)-k-c]qv-Fr-Fu-Fd (2a)
"d=[a-b(Qv+Qu)-k-r]qd-Fd-T (2b)
分别对式(2a),(2b)求利润最大化关于产
量的一阶条件:
""v
"qv=(a-c-k)-b(l+1)q
v+(m-l)qd=0 (3a)
""d
"qd=(a-r-k)-blq
v-b(m-l+1)qd=0 (3b)
联立式(3a),(3b),把 r看作已知,则企业
产量Q、利润 π为r的函数:
qv=Q
v
l=
1
b(m+1)(a-c-k)+
m-l
b(m+1)(r-c)
(4a)
qd=Q
d
m-l=
1
b(m+1)(a-c-k)-
l+1
b(m+1)(r-c)
(4b)
因为 m>n>0和 m≥l>0,故式(4a)严格大
于式(4b),所以 qv>qd即单个一体化企业的产
出要大于未一体化的下游企业的产出。将
Qu=Qd代入式(4b),解得 r为中间产品的需
求。
r= 1l+1[(a-k+l
·c)-b(n-l)(m+1)m-l q
u] (5)
非一体化上游企业利润函数为:
"u=(pu-c)qu-Fu+T
= 1l+1[(a-c-k)-b
m+1
m-lQ
u]qu-Fu+A(6)
分别对式(6)求利润最大化关于产量的
一阶条件:
""v
"qv=
1
l+1[(a-c-r)-b
(n-l+1)(m+1)
m-l q
u]
(7)
解得单个非一体化上游企业产出,联立
Qd=Qu,式(2),解得非一体化单个下游企业
产出:
qu= (m-l)(n-l+1)(m+1)b(a-c-k)
(8a)
qd= (n-l)(n-l+1)(m+1)b(a-c-k)
(8b)
将式(8a)代入式(5),可解得中间产品
的价格r:
r=c+ 1(l+1)(n-l+1)(a-c-k)
(9)
由式(9)可知,中间产品的价格仅与上
游企业数量n,及上游企业结构相关,即一体
化与非一体化比例相关,而与下游企业数
m,及其市场结构无关。
将式(9)代入式(4a),解得一体化上游
企业产出:
qv= 1b(m+1)[1+
m-l
(l+1)(n-l+1)](a-c-k)
(10)
联立式(8b)和式(10)及式(2),可解得
最终产品的总产出和价格:
Q=Qv+Qu=l·qv+(m-l)qu
= 1b(m+1)[m-
m-l
(l+1)(n-l+1)](a-c-k)
(11)
p=a-bQ=c+k+ 1m+1[1+
m-l
(l+1)(n-l+1)](a-k-c)
(12)
相应可解得3类企业的利润,分别为:
"v=(p-c-k)qv-Fu+Fd
= 1b(m+1)2[1+
m-l
(l+1)(n-l+1)]
2(a-c-k)2-
Fd+Fd (13a)
"d=(p-r-k)qd-Fd+T
=1b[
n-l
(m+1)(n-l+1)]
2(a-c-k)2-Fd+T
(13b)
"u=(r-c)qu-Fu+T
= m-lb(l+1)(n-l+1)2(m+1)(a-c-k)
2-Fu+T
高新技术产业化
73
科技进步与对策·5月号·2006
(13c)
其中下游企业向上游企业支付专利授
权费 T。一体化企业内部化专利授权费。
2 一体化博弈均衡
假设纵向一体化的条件为:非一体化上
下游一体化的条件为一体化后的利润大于
非一体化上下游企业的联合利润。由于假设
下游企业依赖于上游企业,则其博弈过程简
化为:上游企业决定是否一体化下游企业,
而下游企业决定是否接受一体化。
!"="v-("d+"u)
=-l
2+(2n-m-1)l+2n+1
b(m+1)(l+1)(n-l+1)2 (a-c-k)
2 (14)
根据假设式(14)的符号可简化为:
Z=-l2+(2n-m-1)l+2n+1 (15)
Z的符号不定,这意味着纵向一体化可
增加利润或降低利润,其依赖于上下游外生
企业数量。由于移动通信市场结构为倒金字
塔结构,即 n!m,则式(15)为一元二次方程。
从式(15)可以看出,当 m充分大于 n时,Z为
负值,即联合利润大于一体化利润。当 Z<0
时,纵向拆分的利润要大于纵向一体化的利
润。
从式(13a)、(13c)可以看出,"u、"v均为 n
的减函数。假定 m不变,而 n由 m开始递
减,"u增加的速度要大于 "v,其原因在于一
体化后非一体化下游企业与非一体化上游
企业比例增加,单个上游企业的产量增加。
同时从式(10)也可看出,中间产品价格 r是 n
的减函数,r增加,则相应的上游企业利润也
增加。因此存在博弈均衡结果,形成一体化
企业和非一体化企业共存,不会发生市场封
闭(marketforeclosure)的现象。
假设至少有一个上游企业未一体化,即
l≤min(m,n-1),将 l=n-1代入式(15),则得到
Z=(n-1)(n-m)+2n+1。当m=n+1时,Z为正,上
下游仍然一体化,一家上游企业被封闭。当
m≥n+1时,Z为负,即联合利润大于一体化
利润,非一体化企业至少有 3家非一体化下
游企业需求,其产出相对较大,弥补了利润
边际相对低的劣势。3家非一体化下游企业
因有供应,也未退出市场。
3 上游为双寡头市场结构
移动通信市场 GSM和 CDMA两大基础
标准,现投入商用的3G标准也仅为 WCD-
MA和CDMA2000两家标准。在CDMA手机
芯片市场,高通作为 CDMA的始作俑者,占
据着世界市场中 90%的份额。而 2003年 5
月,诺基亚和芯片巨头德州仪器、意法半导
体结成了产业同盟,正式宣布进军 CDMA芯
片产业。从此形成两个对立的竞争对手。因
此考虑双寡头市场结构,即n=2,则存在有限
解集,l=0,1,2,即两家均不一体化下游企
业、一家一体化下游企业、两家均一体化下
游企业3种情况。n=2时,式(15)可简化为:
Z=-l2+(3-m)l+5 (16)
显然,当 n=2时,市场结构依赖于上游
企业m的数值,m的临界值为 8。假设 m由
小向大变化,考察市场结构和价格变化。
当m=2时,有 Z>0,则可解得 l=2。一体
化的利润驱使上游企业兼并下游企业。形成
寡头产业链,其利润为 "v=(p-c-k)qv=1/9b·
(a-c-k)2,市场价格 p=c+k+1/3(a-k-c)。此结
果,与上游企业对下游企业制定排它性契约
(exclusivedealingcontract)或其它纵向控制
(verticalcontrol)均分下游市场结果相类似。
当 2<m<8,有 Z>0。当上游企业数目适
度增大时,上游企业面临多家下游企业选
择。由于上游企业只须一体化两家下游企
业,因此下游企业存在激烈的一体化竞争,
其结果其他企业退出市场或与重组合并为
两家上游企业,从而形成市场封闭(market
forecolsure)。其企业利润、市场产出和价格与
m=2相同。
当 m=8时,Z=0,则可解得 l=1,即一家
上游企业一体化,而一家选择供应其他独立
下游企业。由于独立下游企业的产出较小,
独立上游企业的利润依赖与独立上游企业
的总产出,当 7家剩余非一体化的下游企业
的总产出增大时,非一体化的上游企业面临
无差异选择,即一体化某一家下游企业使得
另 6家退出市场,或者供应 7家上游企业利
润相同。市场价格p=a-bQ=c+k+11/36·(a-k-
c)。
当 m>8时,Z<0,则可解得 l=0,两家上
游企业均不一体化。假设一家上游企业一体
化,非一体化下游企业的总产出较大,因此
非一体化上游企业的利润增大。因此,在假
设一体化企业不能供应其他非一体化下游
企业的情况下,一体化企业被一体化绑定,
其利润受损。因此其采取纵向拆分的策略,
整个市场形成纵向拆分,两家上游企业在上
游市场竞争,m家下游企业在下游市场竞
争。当m充分大于n时,单个非一体化上游
企业供应非一体化下游企业数量激增,其利
润大于一体化企业的利润。例如:当n=2,m=
9,l=1时,一体化企业的利润为 "v=9/100b·
(a-c-k)2,而单个上游企业供应剩余8个下游
企业,其利润为 "u=(r-c)qu=1/10b·(a-c-k)2,
因此在此情形下无纵向一体化。
当 m∝∞时,Z<0。下游市场为完全竞
争。上游企业的需求可直接用下游市场的需
求表达,即 p=a-bQ-k。上游企业的利润式
(13a)退化为 "u=1/9b·(a-c-k)2,p=c+k+1/2(a-
k-c)。市场竞争退化为简单的单一市场下的
古诺竞争。
4 结论与讨论
在下游企业数较大时,上游纯 R&D企
业一般并不采取纵向一体化策略,而实施纵
向拆分的专业化模式。上游纯 R&D企业通
过芯片封装、加密、快速升级、不兼容等技术
策略防止技术扩散,并通过广泛专利保护等
法律策略来保持其 R&D收益。高通公司则
剥离了其下游业务,其策略有市场和技术发
展的内部因素和外部条件的双重制约。
从本文的分析来解释,内部激励因素包
括如下几个:首先,专用集成芯片市场是产
品生命周期较短的高度动态市场,中小型下
游企业更能适应市场需求变化。其次,尽管
下游企业数在一定的范围内变化,但其最小
值仍大于一体化的临界值,所以企业的拆分
策略为优势策略。第三,上游企业的核心业
务是手机芯片的研发和制造,当其一体化
时,整机制造的业务核心是客户需求响应、
供应链和物流,业务相差较远,其管理成本
较高、学习曲线较低,并降低其高技术专业
化形象;第四,上游产业利润率要远高于下
游产业,即使一体化后总利润会增加,但其
利润率、资产回报率都会下降。最后,下游产
业的扩展间接促进了上游产业的规模经济
和“学习效应”。随着工艺技术的改进,每当
半导体公司累计产量翻一番,其产品的单位
成本将下降20%~30%[8]。
其外部因素包括:企业一体化下游企业
时,非一体化的企业支付的中间产品公开市
场价格要高于一体化内部相应分部的关联
交易价格(r>c),从而使得非一体化下游企
业的利润边际下降,甚至退出市场,从而引
起中间产品的需求降低,进而影响整个产业
的需求和供给。因此上游企业自我约束不进
高新技术产业化
74
2006·5月号·科技进步与对策
入下游市场,维持下游市场的公平竞争性。
另一个潜在的原因是,上游企业的后向一体
化违反产业竞争规制的限制。后向一体化降
低了企业自身的成本,增强其竞争能力,但
同时使得非一体化的上游和下游企业处于
竞争劣势,势必引起进一步的纵向整合。为
防止损害产业公平竞争,1956年美国颁布了
反垄断的“共同条例”(consentdecree),对反
竞争市场行为实施法律制裁。
在移动通信手机市场,高通公司作为
CDMA标准的发起人和专利拥有者,实施的
是纯技术盈利模式,即完全以研发和出售知
识产权盈利的商业模式。其在早期,由于没
有下游企业合作,而被迫进入下游手机、基
站制造、测试和销售等业务。在 CDMA技术
和市场成熟后,高通公司不仅剥离了 CDMA
手机、基站的制造和销售业务,而且把芯片
的制造也外包。高通公司拥有CDMA技术全
套的知识产权,在知识产权授权和出售芯片
业务方面处于绝对的技术垄断地位,其保留
了高技术含量、高利润和低风险的 1C设计
部分,而将芯片制造外包给了专业芯片制造
商台积电(TSMC)和台联电(UMC)公司。此
外,高通还将手机制造出售给日本京瓷公
司,基站部出售给爱立信公司。
目前高通在CDMA芯片市场上占据90%
的市场份额,成为事实上的垄断者,其通过
提高授权费T、专利提成 α、或芯片价格 r,来
转移下游厂商利润。高通对进入CDMA领域
的下游厂商收取知识产权转让授权费近 1
亿元人民币,升级芯片的软件授权费几十万
美元,并且 CDMA芯片价格比 GSM芯片高
出30%左右。凭借CDMA的专利,通过所谓
的“三重剥削”来转移下游厂商的利润,要远
大于通过纵向一体化获得的利润,因此高通
剥离了低利润的下游业务。对于高通的
CDMA高价芯片策略,2005年 10月,爱立
信、德仪、松下、NEC和 Broadcom等 6家公
司向欧盟委员会反垄断部门提出了投诉,指
控美国高通公司故意遏制 3G手机芯片的市
场竞争并滥用专利权,收取过高的 WCDMA
专利费。
诺基亚是最大的移动通信设备制造商,
占据着40%的GSM市场份额和10%的 CD-
MA市场份额,涵盖了手机芯片、手机制造和
基站、软件等业务,一体化特征明显。
GSM是开放的标准,芯片专利由爱力
信、诺基亚、西门子及阿尔卡特等多家企业
组成的 GSM联盟共享。GSM专利联盟签订
交叉授权,允许成员彼此相互分享专利权
利,因此 GSM芯片的价格所含的专利和技
术利润较低。尽管诺基亚拥有最高的专利数
量,仍无法通过专利授权来获取高额利润。
诺基亚在技术创新、快速准确响应客户需求
和精密制造方面均具有明显优势,故可以利
用纵向一体化降低成本。诺基亚以低成本低
价格为名,其最终产品的竞争优势是建立在
其客户需求以及供应链上,而不是凭借对芯
片的垄断。但近期迫于成本压力,诺基亚也
考虑在台湾寻求代工合作,以实施纵向有效
拆分。
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