企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的动态演化及影响因素：基于演化博弈视角

张光宇，张安俊，曹阳春

(1.广东工业大学管理学院，广东广州 510520；2.广东工业大学创新理论与创新管理研究中心，广东广州 510520；3.广东海洋大学管理学院，广东湛江 520488)

1 理论与文献回顾

颠覆性技术被视作下一轮科技革命的重要动力来源，愈发成为政府、企业及高校关注的焦点。习近平总书记在党的十九大报告及在科学家座谈会上的讲话中多次强调颠覆性技术的重要性，明确指出颠覆性技术创新是关键核心技术的突破口，应引导更多企业参与颠覆性技术创新，加速孕育颠覆性技术创新［1］。“颠覆性技术”的概念最早由哈佛商学院教授克里斯坦森等［2］提出，认为颠覆性技术给市场带来了与以往截然不同的价值主张，颠覆性技术立足于低端市场或新市场，拥有颠覆性技术的产品通常价格更低、更便于客户使用，随着技术的持续进步，逐渐被主流用户接受并颠覆现存主流技术，占领主流市场。Nagy 等［3］认为，颠覆性技术是指能为市场提供新的标准并且改变消费者对产品预期的技术。Tabbah 等［4］为克里斯坦森的理论增添了 “自上而下的颠覆”部分的内容，提出“自上而下的颠覆”是指新产品与市场主流产品价格相近，但性能远好于当前市场主流产品这种方式引起的颠覆。邵云飞等［5］认为颠覆性技术是源于新兴技术和科学研究的碰撞融合，会为相关行业及产业技术带来巨大变革，并最终引领产业的发展方向，同时也是企业在商业竞争中抢占市场先机的关键。通过梳理相关研究中对颠覆性技术的概念定义可以发现，颠覆性技术的战略价值不断得到共识，能够在改变现有技术范式的基础上重新定义竞争格局；并且，颠覆性技术的范畴也逐步拓展，不仅包括“自下而上”的低端侵蚀，也包括“自上而下”的高端颠覆。

颠覆性技术具有重塑竞争格局的重要价值［6］，因此如何更早地识别并采纳颠覆性技术是后发企业实现赶超的重要方式［7］，更是新兴经济体实现“变轨超车”的重要手段［8］；但与此同时，颠覆性技术的高风险性和不确定性也将对采纳颠覆性技术的企业提出新的挑战［9］。国内学者对颠覆性技术采纳问题展开了许多研究，主要包括以下方面：一是企业对颠覆性技术的选择问题，主要涉及企业颠覆性技术的识别方法与颠覆性技术产业化的实现路径等方面，通过选取后发优势、创新追赶、产业升级等视角阐明了颠覆性技术对企业发展具有重要作用，对国家创新能力提高具有重要意义，如周江华等［10］、程如烟等［11］的研究表明，颠覆性技术对后发企业赶超领先企业，提升我国科技创新能力、产业竞争能力以及建成科技强国等均有重要意义；二是消费者对颠覆性技术产品的认可问题，主要围绕颠覆性技术产品是如何获得消费者青睐并最终获得大部分消费者认可的这一系列过程，关注重点主要为个性化需求、价值优势、价值创造、价值认同等方面，揭示了消费者在颠覆性技术颠覆过程中扮演的重要角色，如杨蕙馨等［12］、李东红等［13］的研究表明，应用颠覆性技术的企业能以消费者需求为中心，为消费者创造价值优势。

已有相关研究理论成果为颠覆性技术采纳的研究提供了有力的支撑，但仍存在不足之处：一是较少关注企业与消费者之间对颠覆性技术采纳行在颠覆性技术实现颠覆过程中发挥的作用；二是多从静态视角展开，较少呈现颠覆性技术实现颠覆过程中各参与方的动态演化规律。因此，鉴于目前的相关研究不足，为推动相关理论完善，本研究尝试借鉴曹霞等的思路［14］，基于参与方有限理性和信息不完全的前提，构建企业和消费者对颠覆性技术采纳行为的演化博弈模型，探讨企业与消费者对颠覆性技术采纳策略选择的动态演化过程，并根据数值仿真分析系统初始状态与各相关因素对演化结果的影响，以期了解企业与消费者对颠覆性技术采纳过程中的影响因素，从而为企业应对颠覆性技术时的决策提供参考。

2 演化博弈模型构建

2.1 主体分析

企业与消费者对颠覆性技术采纳行为主要涉及企业与消费者，它们都会根据现有资源实现自身利益最大化，因此选取企业与消费者作为博弈主体。企业指的是除拥有生产当前主流市场产品能力，同时具有生产颠覆性技术产品能力的群体，但考虑到颠覆性技术产品为企业带来收益的不确定性，企业会根据消费者对于颠覆性技术产品的采纳情况选择是否采纳颠覆性技术产品，即企业可以选择生产或不生产颠覆性技术产品。消费者指的是面对市场上对于颠覆性技术产品可以选择采纳或等待策略的群体。

2.2 模型基本假设

H1：颠覆性技术的采纳行为与其成果产业化进程需要企业与消费者双方主体共同参与，在博弈过程中，双方会根据环境要素变化不断调整策略，直至实现稳定。在双方博弈过程中，假设企业选择采纳颠覆性技术策略的概率为即企业选择生产颠覆性技术产品，则企业选择等待策略的概率为1-x，即企业选择不生产颠覆性技术产品；消费者选择采纳策略的概率为即消费者选择购买颠覆性技术产品，选择等待策略的概率为1-y，即消费者选择不购买颠覆性技术产品。

H2：企业与消费者对颠覆性技术产品的采纳策略选择均基于有限理性，并且博弈双方均处于博弈环节的初始阶段，对博弈方的信息掌握具有不完全对称性，同时博弈过程中忽略其他可能对博弈结果有影响的主体。

H3：在博弈过程中，企业为减少颠覆性技术采纳行为带来的风险，选择采纳策略时仍可同时生产主流技术产品，假设企业所生产颠覆性技术产品占全部产品的比例为若企业和消费者同时选择采纳策略，企业分别从颠覆性技术产品获得收益从主流技术产品获得收益（1-a）R2以及支付企业采纳颠覆性技术所需投入的成本I1；若企业选择采纳策略同时消费者选择等待策略，企业仅能从主流技术产品中获得收益（1-a）R2，但仍需支付企业采纳颠覆性技术所需投入的成本I1且无法获得颠覆性技术产品的收益若企业选择等待策略，则可从主流技术产品中获得收益R2，但需额外支付企业选择等待策略所需支付的机会成本I2。

H4：在博弈过程中，若消费者和企业同时选择采纳策略，消费者可获得使用颠覆性技术产品的收益R4以及支付使用颠覆性技术产品的成本C1；若消费者选择采纳策略同时企业选择等待策略，消费者需支付使用颠覆性技术产品的成本C1但无法获得颠覆性技术产品收益，故只能获得从主流技术产品中获得的收益R3；若消费者选择等待策略，消费者将从主流技术产品中获得的收益R3。

3 博弈分析

根据假设H1～H4，可得企业与消费者对颠覆性技术采纳或等待行为博弈的收益情况如表1 所示。

表1 企业与消费者对颠覆性技术决策博弈收益矩阵

根据博弈的收益矩阵，以及参考Smith［15］的研究中复制动态机制的分析方法，可得企业选择采纳策略的期望收益为：

企业选择等待策略的期望收益为：

企业选择采纳和等待的混合策略期望收益为：

企业选择采纳策略的复制动态方程为：

消费者选择采纳策略的期望收益为：

消费者选择等待策略的期望收益为：

消费者选择采纳策略和等待策略的混合策略期望收益为：

消费者选择采纳策略的复制动态方程为：

此外，借鉴徐雯等［16］运用均衡理论的思路，为使企业与消费者双方博弈有演化稳定策略，必须满足：

故式（4）（8）的雅可比矩阵可表示为：

分别将5 个局部平衡点代入式（10），可得所对应的雅可比矩阵的det（J）和tr（J）的值，如表2 所示。

表2 企业与消费者对颠覆性技术决策博弈的雅可比矩阵值

表3 企业与消费者对颠覆性技术决策博弈系统局部稳定性分析结果

根据博弈系统局部稳定性分析结果，可进一步得到博弈系统演化动态相位图（如图1 所示）。

图1 企业与消费者对颠覆性技术决策博弈系统演化动态相位

如图1 所示，随着博弈演化过程的进行，不稳定点A、C、D会逐渐向稳定点O、B逼近，D点位置将区域ABCO面积分为区域AOCD面积S1和ABCD面积S2两部分（S1+S2=1），S1与S2的大小将决定博弈系统结果趋向于点O还是点B，因此可以根据S1的影响因素从而分析影响博弈系统稳定性的因素。S1的计算方法如下：

根据式（13）可知，R1、R2、R3、R4、C1、I1、I2、a是S1的影响因素，分别基于S1对R1、R2、R3、R4、C1、I1、I2、a求偏导数可以得到各影响因素的影响效果，如表4 所示，其 中“↑”表示正相关，“↓”表示负相关。

表4 企业与消费者对颠覆性技术决策博弈系统影响因素的影响效果

根据表4 的分析结果，可以得到如下结论。

结论1：企业与消费者对颠覆性技术采 纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着颠覆性技术产品为企业带来的收益增大而增大。

结论2：企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着主流技术产品为企业带来的收益增大而减小。

结论3：企业 与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着消费者从主流技术产品获得的收益增大而减小。

结论4：企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着消费者从颠覆性技术产品获得的收益增大而增大。

结论5：企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着消费者采纳颠覆性技术产品所需付出的成本增大而减小。

结论6：企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着企业选择采纳颠覆性技术所需投入的成本增大而减小。

结论7：企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着企业选择等待策略所需支付的成本增大而增大。

结论8：企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程中，博弈双方同时选择采纳策略的概率随着企业所生产颠覆性技术产品占全部产品的比例增大而减小。

综上，针对企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的博弈过程，企业从颠覆性技术与主流技术产品中获得的收益、企业采纳颠覆性技术所需投入的成本与选择等待策略所需支付的成本、消费者从颠覆性技术与主流技术产品中获得的收益、消费者采纳颠覆性技术产品所需支付的成本等因素均会对博弈双方最终策略选择产生影响。

4 数值仿真与分析

4.1 参数设置

参考曹阳春等［17］、周华蓉等［18］的研究做法，借助MATLAB 软件对上述结论进行数值仿真，模拟企业与消费者对颠覆性技术采纳行为动态演化的过程和结果，进一步验证与分析各相关影响因素对博弈双方最终策略选择的影响情况。为保证参数设置的合理性以及提高研究结论的可靠性，根据颠覆性技术相关领域研究专家学者意见，并结合该模型的具体情境进行仿真模拟参数的设置。

4.2 仿真分析

（1）系统初始状态对博弈双方决策选择的影响。为满足约束条件参数设置为故鞍点令横轴表示x、纵轴表示y，时间段为［0,10］，在（0，1）×（0，1）范围内对x、y分别选取初始值（0.1，0.5）（0.2，0.2）（0.3，0.4）（0.4，0.6）（0.5，0.5）（0.9，0.4）作为初始点，通过不同条件下初始点向均衡点的演化过程进行比较。由图 2可知，坐标的初始值若位于区域ABCD内，演化结果收敛于B点，即博弈双方均倾向于对颠覆性技术选择采纳策略；坐标的初始值若位于区域ABCD内，演化结果收敛于O点，即博弈双方均倾向于对颠覆性技术选择等待策略。这表明初始值的设定对演化结果具有影响效果，即博弈双方最初对采纳颠覆性技术的态度对企业与消费者的最终选择有影响作用。

图2 不同初始状态下企业与消费者对颠覆性技术决策博弈的演化路径

图3 R1 变化对企业与消费者对颠覆性技术决策博弈演化结果的影响

（3）消费者从颠覆性技术产品获得的收益R4对博弈双方决策演化的影响。参 数设置为R1=90，R2=60，R3=2，C1=0.4，I1=40，I2=35，a=0.6，演 化初始状态(x，y)=(0.5，0.5)，根据约束条件可得R4≥2.4，，令R4分别为 3、4、5、6，可得R4的大小变化对系统演化结果的影响。根据图4 可 知，消费者从颠覆性技术产品获得收益会促进企业对颠覆性技术采取采纳策略，并且随着获得收益的增加，企业与消费者双方决策达到均衡所需时间越来越短。

图4 R4 变化对企业与消费者对颠覆性技术决策博弈演化结果的影响

（3）消费者采纳颠覆性技术产品所需付出的成本C1对博弈双方决策演化的影响。参 数设置为R1=90，R2=60，R3=2，R4=3，I1=40，I2=35，a=0.6，演化初始状态(x，y)=(0.5，0.5)，根据约束条件可得0 ≤C1≤1，令C1分别为0.1、0.3、0.5、0.7，可得C1的大小变化对系统演化结果的影响。根据图5 可 知，消费者采纳颠覆性技术产品所需付出的成本会抑制企业对颠覆性技术采取采纳策略，并且随着成本的增加，企业与消费者双方决策达到均衡所需时间越来越长。

图5 C1 变化对企业与消费者对颠覆性技术决策博弈演化结果的影响

（5）企业选择采纳颠覆性技术所需投入的成本I1对博弈双方决策演化的影响。参 数设置为R1=90，R2=60，R3=2，R4=3，C1=0.4，I2=35，a=0.6，演 化初始状态(x，y)=(0.5，0.5)，根据约束条件可得令I1分别为10、20、30、40，可得I1的大小变化对系统演化结果的影响。根据图6 可 知，企业选择采纳颠覆性技术所需投入的成本会抑制企业对颠覆性技术采取采纳策略，并且随着成本的增加，企业与消费者双方决策达到均衡所需时间越来越长。

图6 I1 变化对企业与消费者对颠覆性技术决策博弈演化结果的影响

（6）企业选择等待策略所需支付的机会成本I2对博弈双方决策演化的影响。参 数设置为R1=90，R2=60，R3=2，R4=3，C1=0.4，I1=40，a=0.6，演 化初始状态(x，y)=(0.5，0.5)，根据约束条件可得6 ≤I2≤60，令I2分别为35、40、45、50，可得I2的大小变化对系统演化结果的影响。根据图7 可 知，企业选择等待策略所需支付的机会成本可以促进企业对颠覆性技术采取采纳策略，并且随着成本的增加，企业与消费者双方决策达到均衡所需时间越来越短；消费者从颠覆性技术产品获得的收益会促进企业和消费者对颠覆性技术采取采纳行为。

图7 I2 变化对企业与消费者对颠覆性技术决策博弈演化结果的影响

（7）企业所生产颠覆性技术产品占全部产品的比例a对博弈双方决策演化的影响。参 数设置为R1=90，R2=60，R3=2，R4=3，C1=0.4，I2=35，a=0.6，演化初始状态(x，y)=(0.5，0.5)，根据约束条件可得0.35 ≤a≤1，令a分别为0.40、0.45、0.50、0.55，可得a的大小变化对系统演化结果的影响。根据图8 可知，在a分别为0.40、0.45、0.50、0.55时，随着企业所生产颠覆性技术产品占全部产品的比例a的增大，演化曲线的斜率越小、博弈双方倾向于选择采纳策略所需的时间越长，即抑制企业和消费者对颠覆性技术采取采纳行为。

图8 a 变化对企业与消费者对颠覆性技术决策博弈演化结果的影响

5 研究结论与对策建议

5.1 研究结论

本研究构建了企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的演化博弈模型，在此基础上建立了企业与消费者采纳颠覆性技术的演化博弈支付矩阵，通过分析演化博弈的局部稳定性结果，分析了初始状态和各相关因素对企业和消费者对颠覆性技术采纳行为最终决策的影响。通过上述研究，得到以下结论：

（1）在企业与消费者对颠覆性技术采纳行为的演化博弈系统存在两个稳定点的情况下，系统的初始状态对博弈系统的最终稳定结果选择存在显著影响，即企业与消费者对颠覆性技术的初始态度会对企业与消费者采纳颠覆性技术的行为产生影响。

（2）颠覆性技术产品为企业带来的收益、消费者从颠覆性技术产品获得的收益、企业选择等待策略所需支付的机会成本的增大，均会缩短博弈双方趋于稳定所需的时间，对博弈双方最终选择采纳颠覆性技术存在促进作用；消费者采纳颠覆性技术产品所需付出的成本、企业选择采纳颠覆性技术所需投入的成本、企业所生产颠覆性技术产品占全部产品的比例的增大，均会延长博弈双方趋向于稳定所需的时间，对博弈双方最终选择采纳颠覆性技术存在抑制作用。

5.2 对策建议

基于研究结论，对企业提出以下建议：

（1）建立健全颠覆性技术常态化管理机制与跟踪机制。企业应把握颠覆性技术的产生与演进规律，深入开展颠覆性技术战略研究。企业在颠覆性技术的种子阶段，应积极营造共享协作、鼓励创新、包容失败的创新企业文化；在颠覆性技术的萌芽阶段，应对新技术的市场前景进行预测，将新技术所呈现的特征与颠覆性技术的特征进行对比分析，科学遴选与识别出颠覆性技术；在颠覆性技术的成长阶段，应努力探索搭建更大的应用场景，适时地选择场景开放机会，更快地促进颠覆性技术成熟和发展。

（2）优化企业在颠覆性技术采纳行为过程中的成本投入和成果转化水平。为降低消费者采纳颠覆性技术产品所需成本，企业应致力于提高自身在颠覆性技术采纳过程中的资源整合效率，搭建技术攻关与市场应用相结合的协作平台，如利用相关协作平台内的企业间或产学研机构间的合作关系，围绕颠覆性技术产品的应用性和推广性等方面集中发力，共同推进产业融合与科技创新。