公立医院买方垄断对制药产业研发投入的影响
——基于博弈模型的理论分析和实证检验

刘旭宁 臧旭恒 林 平



公立医院买方垄断对制药产业研发投入的影响
——基于博弈模型的理论分析和实证检验

刘旭宁 臧旭恒 林 平

通过理论模型和计量检验，分析了医院在药品市场买方垄断地位对制药产业研发投入的影响作用。构建三阶段博弈模型，通过求解子博弈精炼纳什均衡证明了无论对于品牌药生产还是仿制药生产，打破医院买方垄断地位均有利于制药企业增强研发投入激励；并且当下游市场结构相同时，品牌药厂商比仿制药厂商更有激励从事工艺创新。面板数据计量检验证实了医院买方垄断格局与制药产业研发投入呈负相关关系。

研究开发； 买方垄断； 制药产业

一、引言

从国内外学者的理论研究来看，目前产业组织理论关于买方垄断对上游供应商创新活动的影响主要存在两种不同的观点。一种观点认为买方垄断对上游供应商的创新活动具有阻碍作用。Chen(2004)研究了零售商买方抗衡势力如何影响垄断供应商的产品多样性决策，发现买方势力虽然降低了消费者的购买价格，但也降低了产品的多样性程度，从而在减缓垄断供应商价格扭曲的同时，也加剧了产品多样化降低的程度。Pitofsky(1997)从定性分析的层面论述了医疗保健行业买方垄断抑制了上游供应商创新投资动机的观点。另一种观点认为买方垄断对上游供应商的创新活动具有促进作用。代表性的研究如Inderst & Wey(2007)认为之前文献对买方势力降低上游厂商创新投资激励的分析是建立在如下假设基础上的，即认为具有买方势力的下游买方通过获取总利润的较高份额，也可以获取上游厂商创新投资所产生的渐进利润(incremental profits)的较高份额，从而降低上游厂商研发激励。他们通过构建一家垄断供应商和多个下游买方的谈判模型，分析了买方势力对上游厂商创新投资激励的影响以及福利效应，认为上游厂商的产品创新能够带来边际生产成本的降低，使得上游厂商在与大型买方交易谈判中的地位上升，并且认为买方势力的增强能够进一步推动供应商进行降低成本的创新活动。

以上关于买方垄断对上游企业创新动机的影响研究，无论是认为买方垄断对上游企业的创新动机具有阻碍作用还是促进作用，所得结论均依赖于论文所建模型对上游企业和下游买方所处市场结构及博弈规则的构建。买方垄断对于上游企业创新究竟能产生阻碍还是促进作用，应针对不同的情形加以区别。

虽然对买方垄断的研究数量较多，但已有文献大多基于理论研究，实证检验相对较少。专门针对制药产业买方垄断的研究更是薄弱，且缺乏实证研究。从对现有国内外文献的梳理来看，均没有找到专门研究制药行业下游买方垄断对上游企业创新影响的论文。为弥补这一不足，本文就这一论题做一个初步尝试，构建理论模型并进行实证检验。我国制药产业研发能力低下是制约产业竞争力提高的重要因素，本文希冀在填补理论空白的同时能够得到启发性政策建议。

二、理论模型分析

本文构建博弈模型，以工艺创新为例，针对上游是制药企业、下游是医院的上下游市场结构，运用逆向归纳法，求解在下游医院买方垄断及打破买方垄断时，上游制药企业研发投入激励的子博弈精炼纳什均衡。本文分别探讨仿制药市场和品牌药市场两类不同情形。对于绝大多数仿制药而言，由于进入门槛较低，生产该药品的制药企业数量较多，因此对仿制药生产厂商采用古诺竞争模型，构建卖方竞争、买方垄断的市场结构予以分析；而对于品牌药，由于其处在专利期保护，因而市场状态可视为垄断，对品牌药构建卖方垄断、买方垄断的市场结构加以分析。

(一)仿制药市场

1.基本假定

假设上下游市场结构，上游是两家独立的供应商药厂(M1和M2)，生产销售同一种仿制药品，可以视为古诺模式竞争。下游市场分两种情形进行考察，一种是下游市场存在两家独立的医院(H1和H2)购买上游厂商的药品，这两家医院也视为古诺模式竞争；另一种是下游市场只存在一家医院(H)，此时是买方垄断的模式。

医院从药厂所采购的药品可视为医院的中间品，医院再通过提供相应的医疗服务等将其转化为销售给病人的最终产品。假设医院提供给病人的最终产品采用固定系数生产技术(一单位最终产品恰好需要一单位投入品)进行生产。设两家医院把中间品转化为最终产品的边际成本都相等，设为Ch,中间品的价格为Pm。博弈模型的时序是：第一，上游企业确定通过研发投入所能实现的成本降低程度；第二，上游企业通过古诺模式竞争实现利润最大化并确定价格；第三，下游医院根据中间品的价格实现利润最大化。运用逆向归纳法来推导上游厂商进行节约成本方面的研发激励的子博弈精炼纳什均衡。

2.下游市场古诺模式竞争

第三阶段：对最终产品的需求设为线性需求函数P=a-Q, a>0,下游两家医院进行古诺竞争。

此时医院Hj的利润函数为πj=Pqj-(Pm+Ch)qjj=1,2

根据医院Hj的利润最大化的一阶条件，可得到对中间品的引致需求函数:

(1)

第二阶段：两家药厂Mi(i=1,2)进行古诺竞争，每家药厂的产量为qmi(i=1,2), 医院对中间品的引致需求函数即是药厂面临的药品需求函数，(1)式可以写成：

设没有研发活动时两家药厂生产的边际成本都相等，都为C，药厂进行研发投入所带来的成本降低为xi(i=1,2)。则药厂Mi的利润函数为πi=Pmqmi-(C-xi)qmii=1,2

根据利润最大化的一阶条件以及方程式(1)，可以分别计算出药厂M1和M2的利润函数。

药厂选择xi，以最大化ui=πi-βxi2i=1,2

(2)

3.下游市场买方垄断

第三阶段：对最终产品的需求设为线性需求函数P=a-Q, a>0,下游只有一家医院H，形成买方垄断。

医院H的利润函数为π=PQ-(Pm+Ch)Q

根据医院H利润最大化的一阶条件，可得到对中间品的引致需求函数:

Pm=a-Ch-2Q

(3)

第二阶段：两家药厂Mi(i=1,2)进行古诺竞争，每家药厂的产量为qmi(i=1,2), 医院对中间品的引致需求函数即是药厂面临的药品需求函数，(3)式可以写成：

Pm=a-Ch-2Q=a-Ch-2(qm1+qm2)

药厂Mi的利润函数为πi=Pmqmi-(C-xi)qmii=1,2

根据利润最大化的一阶条件，以及方程式(3)，可以分别计算出药厂M1和M2的利润函数。

第一阶段：在研发阶段， 药厂选择xi，以最大化ui=πi-βxi2i=1,2

(4)

4.结论

比较(2)式和(4)式，可知上游厂商卖方竞争时，下游市场古诺模式竞争比买方垄断更能增强上游厂商增加研发投入的激励。可见在仿制药市场上，如果打破医院在药品销售市场上的买方垄断地位，有利于增加制药企业的研发投入。

(二)品牌药市场

1.基本假定

假设上下游市场结构，上游是一家垄断药厂(M)生产销售一种品牌药。下游市场分两种情形进行考察，一种是存在两家独立的医院(H1和H2)购买上游厂商的药品，这两家医院视为古诺模式竞争；另一种是只存在一家医院(H)，此时是买方垄断的模式。

2.下游市场古诺模式竞争

第三阶段：对最终产品的需求设为线性需求函数P=a-Q, a>0,下游两家医院进行古诺竞争。

医院Hj的利润函数为πj=Pqj-(Pm+Ch)qjj=1,2

根据医院Hj的利润最大化的一阶条件，可得到对中间品的引致需求函数:

(5)

第二阶段：设药厂M进行研发活动所带来的成本降低为x，则

药厂M的利润函数为π=PmQ-(C-x)Q

根据药厂利润最大化的一阶条件以及方程式(5)，可以计算出药厂M的利润函数为:

(6)

3.下游市场买方垄断

第三阶段：对最终产品的需求设为线性需求函数P=a-Q, a>0,下游只有一家医院H，形成买方垄断。

医院H的利润函数为π=PQ-(Pm+Ch)Q

根据医院H的利润最大化条件，可得到对中间品的引致需求函数:

Pm=a-Ch-2Q

(7)

第二阶段：设药厂M增加研发投入所带来的成本降低为x，则

药厂M的利润函数为π=PmQ-(C-x)Q

根据药厂M利润最大化的一阶条件以及方程式(7)，可以计算出药厂M的利润函数为:

(8)

4.结论

比较(6)式和(8)式，可知在卖方垄断、买方垄断的市场结构下，下游市场古诺模式竞争比买方垄断更能激励上游厂商增加研发投入。消除下游买方垄断局面有利于增强上游企业降低成本的研发激励。可见对于品牌药这样具有垄断性质的药品而言，医院的买方垄断依然阻碍制药企业的创新激励。

此外，分别比较(2)式和(6)式，以及(4)式和(8)式，可以发现在下游市场结构相同的情形下，上游市场如果是垄断的市场结构，则企业比在古诺竞争模式下更有激励从事旨在降低成本的研发活动。因此在面临相同的下游市场结构时，品牌药厂商比仿制药厂商更有激励致力于工艺创新。这一结论的经济学含义表明，品牌药厂商尽管已经处于该药品生产的垄断地位，但是从事工艺创新可以使其从成本降低中获取的利润增量增加，从而更加有激励从事工艺创新。

(三)理论模型分析总结

以上博弈模型论证了无论是从仿制药生产还是品牌药生产来看，现有医院买方垄断的局面都对制药企业在降低成本方面的研发投入起到抑制作用。根据模型逆向归纳法的分析思路，可知在买方垄断的局面下，制药企业得不到现期研发活动的收益回报，因而没有动力投资于降低成本的研发活动，从而阻碍了制药企业的工艺创新活动。

三、实证分析

(一) 变量选择及数据说明

1.核心变量

核心解释变量包括医院买方垄断程度和企业规模。其中医院买方垄断程度衡量医院在药品市场上的卖方垄断地位，严格的讲应该以医院购买的药品份额占整个药品市场的比重来表示，但这方面的详细数据不可得。限于数据的可获得性，用政府办医疗机构诊疗人次/医疗机构诊疗人次来衡量医院买方垄断程度。

企业规模变量分别用企业平均产值和企业平均销售收入来表示，企业平均产值即企业总产值/企业数；企业平均销售收入用主营业务收入/企业数来测度。Scherer(1980)、Kamien(1982)等的研究都认为企业规模与R&D投入之间存在倒U型函数关系。实证分析会对这种关系一并加以验证。

2.控制变量

根据数据的可获得性以及经济意义，主要考虑人均GDP、销售利润率以及产品差异性等几个变量。其中销售利润率用利润/主营业务收入来衡量，产品差异性用新产品销售收入/主营业务收入衡量。

3.模型设定

综合以上因素，设定如下形式的面板数据计量模型：

lnRDit=αit+β1lnMONOit+β2lnMit+β3(lnMit)2+β4lnYit+β5lnPSit+β6lnCCit+εit

其中，RDit表示研发投入，MONOit表示医院买方垄断程度，Mit表示企业规模，Yit表示人均GDP,PSit表示销售利润率。CCit表示产品差异性，αit为常数项，εit为随机误差项。下标i代表地区，t代表年份。为消除异方差的影响，对所有变量均进行自然对数处理。

(二) 变量统计描述

表1 变量统计描述

(三) 数据分析

根据检验结果，本文所有的回归模型最终均建立变截距固定效应模型。模型报告结果见表2。

表2 R&D投入面板模型估计结果

1.如果以R&D强度作为制药产业研发投入的衡量指标，模型回归结果如表2中的(1)、(2)、(3)、(4)所示。其中以企业平均产值代表企业规模的模型结果见(1)和(2)。以企业平均销售收入代表企业规模的模型结果见(3)和(4)。这四个方程均显示医院买方垄断程度对制药产业R&D投入有负影响，且均在1%水平上统计显著。说明医院在药品市场上的垄断地位确实对制药企业的研发活动有显著的阻碍作用。

回归结果(1)和(3)显示，分别以企业平均产值和平均销售收入代表的企业规模与R&D投入之间存在正相关关系，但统计上不显著。为了验证企业规模与研发投入之间是否存在倒U型函数关系，将企业规模变量的平方项加入模型中，回归结果如(2)、(4)所示。如果企业规模项的系数为正，企业规模平方项的系数为负，则可以认定制药企业的规模与R&D投入之间存在倒U型关系。(2)和(4)显示，无论以企业平均产值还是企业平均销售收入代表企业规模，企业规模与研发投入之间并不存在倒U型函数关系。

2.如果以R&D人员全时当量作为制药产业研发投入的衡量指标，模型回归结果如表2中的(5)、(6)、(7)、(8)所示。其中以企业平均产值代表企业规模的模型结果见(5)和(6)。以企业平均销售收入代表企业规模的模型结果见(7)和(8)。这四个方程均显示医院买方垄断程度与制药企业研发投入之间存在反向变动关系，且均在1%水平统计显著。表明医院在药品市场的买方垄断地位确实显著抑制了制药企业的研发活动。

回归结果(6)和(8)显示企业规模与研发投入之间并不存在倒U型函数关系。(7)显示企业平均销售收入与R&D人员全时当量之间存在正向关系，在10%的水平上显著。表明企业销售收入提高有助于提高R&D人员全时当量，企业规模与研发投入之间有一定的促进关系。

3.其他控制变量对制药业的研发投入均有积极影响。代表省份发展水平的省份人均GDP对制药企业的研发投入具有正向作用，在以R&D人员全时当量衡量企业的研发投入时表现出在1%的水平上统计显著。这说明在经济发展水平较高的地区，制药企业往往更加重视研发活动的价值，会增加对研发的投入。计量分析结果还表明，制药产业的研发投入与销售利润率正相关，但是统计上不显著，两者关系有待进一步验证。产品差异性在以R&D人员全时当量来衡量研发投入时表现出在10%的水平上统计显著，说明制药企业体会到新产品带来的收益，从而在一定程度上激励了企业加大研发投入。

总之，回归结果表明，医院买方垄断与制药产业的研发激励之间确实存在反向关系。医院买方垄断局面越严重，对制药产业研发活动的抑制作用越强。这与前述理论分析的结论是一致的。计量分析结果还表明，目前我国制药企业的规模与研发投入之间主要是一种单调正向关系，企业规模扩大在一定程度上有利于研发投入的增加，这与熊彼特假说比较一致。按照我国的现实情况，有能力开发品牌药的制药企业往往是生产规模较大、产品市场份额较高、实力雄厚的大企业，而中小企业受资金、规模等各种因素的限制主要生产仿制药品，这也在一定程度上支持了前述关于品牌药厂商比仿制药厂商更有工艺创新激励的理论分析。实证分析还表明经济发展水平、产品差异性等也均对制药产业的研发投入具有正向促进作用，这与经济常识分析也是一致的。

四、结论及政策含义

本文通过理论建模与计量检验，初步探讨了医院买方垄断格局对制药产业研发投入的影响，主要发现有：(1)在仿制药市场上，如果打破医院在药品市场上的买方垄断地位，有利于增强制药企业增加研发投入激励。(2)对于品牌药这样具有垄断性质的药品而言，医院的买方垄断仍然阻碍制药企业的创新激励。打破医院在药品市场上的买方垄断地位，同样能够增强品牌药制药企业的研发激励。(3)在下游市场结构相同的情形下，品牌药厂商比仿制药厂商更有激励致力于工艺创新。

计量分析结果显示医院买方垄断格局与制药产业研发投入呈负相关关系，从而支持了结论(1)和结论(2)。回归分析虽然也部分支持了结论(3)，但更精确的验证需要企业层面的微观数据。由于我国相关数据统计工作和数据公布方面的原因，本文难以获得所需统计数据，因而无法对结论(3)进行精确检验，这是本研究的一大遗憾。如有相关数据，则可进一步完善下游市场结构影响上游制药企业研发投入的研究。

立足现实，本文研究结论的政策含义主要体现在以下两方面：

(一)打破我国医院在药品销售市场买方垄断的现状，将有助于提高我国制药企业的研发激励。我国制药产业整体研发能力较低是公认的事实，我国是制药大国但远非制药强国，要提高我国制药产业的国际竞争力必须要提升我国制药产业的研发实力。我国的新医改正在实施当中，公立医院改革是新医改的内容之一。如果公立医院改革付诸实践并产生预期效果，那么目前公立医院在药品市场的买方垄断力量必将大大削弱。根据本文前述理论分析这将有力促进制药企业的研发活动。在进行工艺创新方面，规模相对较大的制药企业具有资金、技术、人才等方面的优势，相比小企业会更有激励加大研发投入。这些都将有效提高我国制药产业整体技术创新能力。

(二)从我国制药产业的发展现状来看，从事工艺创新是目前大多数制药企业比较现实的选择。我国制药企业以小企业数目居多，缺乏进行产品创新的能力。我国目前有97%的药品生产是仿制药生产，但大部分仿制药的生产缺乏深加工和技术改进。当下全球市场来看，新药的研发数量呈现缓慢增长的态势，许多专利药专利在陆续到期，新药研发的速度远远比不上专利药品的过期速度。这使得仿制药生产和研发获得空前广阔的发展空间。仿制药的研发不涉及产品创新，只和工艺创新相关。我国的制药企业要想抓住当下仿制药发展的良机，必须大力加强技术创新。通过有效的工艺创新来降低产品成本，提高产品竞争力。通过工艺创新增强产品的竞争力，在此基础上再发展产品创新，这也是比较符合我国制药产业发展现状的创新路径。

[责任编辑：贾乐耀]

TheImpactofPublicHospitals’MonopsonyPoweronChina’sR&DInputtoPharmaceuticalIndustry

LIU Xu-ning ZANG Xu-heng LIN Ping
(School of Economics, Shandong University of Finance and Economics, Jinan 250014, P.R.China;Institute of Industrial Economics, Shandong University, Jinan 250100, P.R.China；Department of Economics, Lingnan University of Hong Kong School of Economics, Shandong University)

R&D; Monopsony; Pharmaceutical Industry

国家社会科学基金项目“经济全球化条件下产业组织与发展新趋势及我国对策研究”(项目编号09BJY047)；山东省自然科学基金项目“促进山东省中小高技术服务业企业成长的对策研究”(项目编号ZR2009HZ007)的阶段性成果。

刘旭宁，山东财经大学经济学院讲师(济南 250014)；臧旭恒，山东大学消费与发展研究所所长，教授(济南 250100)；林平，香港岭南大学经济系教授，山东大学经济学讲座教授(济南 250100)。