新产品研发中企业产学研合作形式选择及其影响因素研究
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文章编号:1674-9146(2013)02-0009-07
新产品研发中企业产学研合作
*形式选择及其影响因素研究
李常洪,林峰,范建平,宋志红
(山西大学管理学院,山西太原030006)
摘要:结合新产品研发风险,分析了新产品研发的难易程度和研发项目对企业的重要性如何影响企业合作形式选择
问题。基于Netlogo软件的仿真分析发现,如果新产品研发的难度较大和研发项目对企业重要性较强,应选择成本共
担式合作;反之,则应选择固定支付式合作。
关键词:产学研合作;固定支付式合作;成本共担式合作
中图分类号:F207文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2013.02.009
随着市场环境竞争越来越激烈,企业开展新产品研发的频率会越来越高。同时,新产品研发过程中对技术研发的要求也不断提高,随之而来的研发风险逐渐增加。面对这种情况,越来越多的企业将研发工作外包给高校或者科研机构。通过利用外部创新资源,企业可以达到利用优势研发资源,缩短研发周期,分担研发费用和分散研发风险的目的[1]。与独立研发相比,企业将研发外包给高校和科研机构会涉及许多问题,如外包合作形式的选择,招标机制的设计、评标工作的组织以及对研发机构的控制制度等[2]。由于企业与高校或者科研机构间价值观念与利益的冲突,加之两者间的合作形式一直不完善,企业与高校或者科研机构的合作效率较低[3]。因此,外包合作形式的选择是一个非常重要的问题。
研发外包(R&DOutsourcing)是指一方提供资金,通过契约的方式委托另外一方提供研发成果,包括新产品、新工艺或新思想[4]。研发外包中的合作形式是最关键的环节之一。国内外众多学者都对企业与研发机构的外包研发合作形式进行了研究。Atlan认为产学研合作共有一般性资助研究、合作研发、研发中心、产学研联盟、大学中的业界协调单位、创业孵化中心与科学园区等6种形式[5]。而国内的王文岩、孙福全等学者将产学研合作模式分为委托研究、技术转让、联合攻关、内部一体化、共建科研基地、组建研发实体、人才联合培养与人才交流、产业技术联盟等多种模式[6]。从这些学者的研究中可以看出在产学研合作中研发外包(委托关系)是一种主要的合作方式。Monjon等学者的研究表明,在各种企业与研发机构的合作技术创新模式当中委托开发处于非常重要的位置[7]。对于企业委托高校或研发机构进行研发的外包模式中,
熟悉或不熟悉)、市场(新或旧)和创新(渐进或突破)Balachandra等运用多维度划分,从技术(3个维度将研
发外包划分为9种模式[8]。詹美求和潘杰义提出了针对研发外包的3种具体的合作形式:固定支付方式、产出分享方式和混合方式[9]。而黄波又对其中的混合方式进行了改进,得出更有效率的改进混合方式,不管是固定支付方式、产出分享方式、混合方式,还是改进混合方式都是双边激励式的合作方式[10]。尽管激励式的合作方式显得很有吸引力,但是,在实践中大多数采用两种合作形式:固定支付契约和成本附加契约。[基金项目]教育部人文社会科学研究青年基金(11YJC630090);山西大学青年英才计划项目
收稿日期:2012-12-20;修回日期:2013-01-20
作者简介:李常洪(1973-),男,山西洪洞人,教授,主要从事现代管理理论与方法,知识管理,管理信息系统与决策支持系统,电子商务与物流管理等研究,E-mail:linfeng1129@。
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2013年2月总第229期-009-
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成本附加契约中企业在向研发机构支付全部研发项目成本的基础上再加一笔费用;固定支付契约中企业只向研发机构支付一笔固定费用。可见,成本附加契约使企业承担了研发项目的全部风险,相反,固定支付契约则使研发机构承担了研发项目的全部风险[2]。本文结合激励式合作的观点,对最常被采用的固定支付契约和成本附加契约进行了改进,将原来固定支付契约中向研发机构支付一笔固定费用改为根据研发机构所研发的新产品水平企业一次性支付买断费用,将成本附加契约中企业向研发机构支付全部研发项目成本改为由双方共担成本共享收益,从而提出了固定支付式合作和成本共担式合作两种研发外包的合作形式。
尽管有多种多样的模式可以提供给企业进行选择,可是在面对不同的市场环境下,什么样的因素会影响企业对合作形式的选择,许多学者在这方面也做了一些研究。李玲、陶锋从企业资源与能力的角度出发,考察了产品替代、技术溢出、信息共享和技术研发难度对企业合作创新的影响[11]。杨治、张俊分析了存在信息泄露的情况下,研发项目对委托企业的重要性程度及其项目本身的复杂性程度对研发外包支付合同选择的影响[12]。本文将着重研究新产品研发难易程度和研发项目对企业的重要性这两个因素对合作模式的选择有着怎样的影响。当然研发必然会涉及到风险,不管研发项目的难易程度和对企业的重要程度都会有研发风险的存在。因此,本文将结合研发风险分析两种因素将怎样影响合作形式的选择。
基于此,本文研究在企业决定将某新产品研发项目的研发工作外包给高校或者科研机构的前提条件下,根据新产品研发的难易程度,以及该项目对企业的重要程度这两个影响因素,结合项目的研发风险,探讨企业如何在固定支付式合作和成本共担式合作两种合作形式中选择适合企业自身的合作形式。
新产品研发企业产学研合作基本假设及模型建立!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!某企业打算研发一种新产品,并且计划与高校
或者研发机构进行合作,通过契约的形式将研发工
作外包给高校或者科研机构。企业决定合作的形式,
具体分为固定支付式合作和成本共担式合作两种形
式,若选择固定支付式合作,则需要企业决定为研
发项目一次性支付的费用大小,若选择成本共担式
合作,则以双方的成本投入比例作为分配比例。接
着科研机构根据项目的实际情况进行研发工作,最
后双方获得各自对应的收益。全部决策顺序见图1。
企业在合作研发中处于领导地位,由它决定最企业一次性支付项目费用然后独自享有研发收益取得研发收益后根据双方投入比例分享收益企业选择合作伙伴并决定合作形式根据所确定的合作形式,分别确定一次性支付费用或资源投入比例研发机构独自或者双方共同投入资源开展研发工作图1合作研发决策顺序
终的合作形式,其可以从固定支付式合作和成本共担式合作两种形式中,选择一种与高校或者科研机构进行合作。在固定支付式合作中,企业先向研发机构支付一定的研发启动经费,研发机构应当按照约定投入资源进行研发,企业根据研发难易程度的不同向研发机构一次性支付不同的技术开发或者成果转让费用,研发收益归企业独自占有。在成本共担式合作中,双方签订契约规定各自的研发投入比例,然后由双方投入资源进行研发,最终在获得研发收益后根据双方的研发投入比例作为收益分配比例分享收益。另外在成本共担式合作中,企业为了激励研发机构,最大限度地保证研发工作顺利进行,先向研发机构预支一部分研发成本,最后根据研发的实际情况和契约的规定进行最终结算。
但对于研发机构而言,因为采用固定支付式合作,研发机构的收益为企业一次性支付的研发项目费用,与研发项目最终在市场中所获得的研发收益无关,加之企业预支了启动经费,其有动机采取降低投入的机会主义行为。笔者假设研发机构是抱着尽可能研发成功的心态参与合作的,不考虑研发机构的机会主义行为,那么固定支付式合作可以促使研发机构节约研发成本,达到企业控制成本的目的。这是因为在固定支付式合作中,除了企业预付的启动经费外,其他的研发成本都由研发机构承担,研发机构为了自己的利益,必然会以最小的成本获取最大的收益。但是,由于研发成本由研发机构独立承担,所以研发成功率会相对SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY
-010-No.2Feb.2013,TotalNo.229
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较低,研发风险较高。与之相反的是成本
共担式合作,研发成本由双方按照一定的
比例共同承担,尽管这样并不会促使研发
机构降低研发成本,并且可能导致较低的
资源使用效率,但是,却可以保证有充足
的研发投入,从而调高研发成功率,降低
研发风险。本文使用多主体仿真方法将采用不同
合作形式的企业以及研发机构映射为
agent
,将企业和研发机构的个体特征映射
为agent的属性,将企业和研发机构的个体行为映射为agent的方法,由此,agent便与市场环境中的企业与科研机构建立了内在的对应关系。
为了便于研究,明确研究的问题,笔者提出如下假设。假设一,研发风险与研发难易程度成正比关系,也就是新产品研发难度越高,其研发风险也越高,反之,新产品研发难度越低,其研发风险也越低。假设二,研发成果按一定的收益系数直接转化为研发收益。假设三,企业在没有研发成功之前的每个相等的时间段内,日常维护等支出是均等的。假设四,研发机构的最终目的也是尽可能地保证研发成功,忽略研发机构的机会主义行为。假设五,研发的成功率与研发投入成正比,即研发投入越多,研发成功率也相应的越高;反之,研发投入越少,研发成功率也相应的越低。
基本变量。一是新产品研发的难易程度。笔者首先分析新产品的研发难易程度对企业选择合作形式的影响。这里研究的是新产品的研发,因此笔者用最终研发产品的质量水平的高低表示研发难度的大小,
创新质量维度(”[13]。研发产品的质量越高,研发的Abbott称这种水平为“innovationalqualitydimensions)
难度也越大;而研发产品的质量越低,研发难度也越小。二是研发项目对企业的重要性。分析研发项目对企业的重要性是怎样影响企业选择合作形式的。笔者用研发项目所能获取的研发收益占企业总收益的比例来表示该研发项目对企业的重要程度。如果研发项目所能获取的收益占企业总收益的比例较大,是企业的主要收益来源,就认为该项目对企业的重要程度较高。反之,如果研发项目所能获取的收益占企业总收益的比例较小,企业的收益来源比较均衡,就认为该项目对企业的重要程度较小。通常企业的总收益可以表示企业的规模,从这个角度出发,也可以理解为企业规模对合作形式选择的影响。
基础模型的建立。假设某企业计划研发一种新产品,通过契约的形式将研发工作外包给高校或者科研机构,并且由企业决定采用固定支付式合作和成本共担式合作两种形式中的一种。如前文所述,两种形式下企业都会先预支一部分研发费用,并且假设其为相等的值B。然后,研发机构开展研发工作,在研发过程中要消耗资源,也就是研发成本,根据SreekumarR.Bhaskaran和VishV.Krishnan对研发成本以及研发收益的建模方法,得出研发成本TC与研发时间t成正相关关系,也与研发产品质量水平θ成正相关关系,具体表示为
(TC=ctθ,1)
其中c是资源成本系数。同时,研发收益与研发产品质量水平也成正比,当研发完成得到研发成果时,其带来的研发收益笔者表示为rθ,r是研发收益系数。而在研发机构研发的同时,两种合作形式下的企业在单位时间内的平均日常支出都为f[14]。
固定支付式合作。在这种合作形式下,当研发机构完成研发后,企业根据研发难度的不同向研发机构一次性支付不同的技术开发或者成果转让费用bθ,b表示一次性支付费用系数,为了保证企业能够从研发成果中获得利益,这里要求b<r。同时,用准表示项目的研发收入占企业总收入的比例。由此可得,企业
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的收入TV1与研发机构的收入TV2分别表示如下
TV1=rθ/准-B-(bθ-B)-ft,
TV2=B+(bθ-B)-ctθ.(2)(3)
成本共担式合作。在这种合作形式下,双方签订契约规定各自的研发投入比例,企业的研发投入比例为a,而研发机构的为1-a,当研发机构完成研发后,双方根据各自的研发投入比例分享收益。由此可得,企业的收入TV1与研发机构的收入TV2分别表示如下
TV1=arθ/准-B-(actθ-B)-ft,
(TV2=(1-a)rθ/准+B-(1-a)ctθ+B).(4)(5)
运用Netlogo软件进行仿真分析!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本文运用Netlogo软件进行仿真分析。仿真运行的世界为30×30的网格,每个网格上可以至少容纳一个agent,并且agent每次移动的最小单位也是一个网格。整个世界采用回绕边界条件,即世界在水平方向上和垂直方向上都循环。
根据上文建立的模型,编辑仿真程序。程序编写主要分为两个部分,初始化各项参数和定义各类agent的动作。首先初始化参数,笔者将企业和研发机构分为四类agent,第一类为采用固定支付式合作的企业,第二类为采用成本共担式合作的企业,第三类为采用固定支付式合作的研发机构,第四类为采用成本共担式合作的研发机构,并分别在初始化中定义这四类agent。然后将固定支付式合作和成本共担式合作企业的初始数量都设为10,与之对应的两种研发机构的数量也都设为10,设置相同数量的两种企业和研发机构是为了保证在仿真中两种合作形式的初始状态一致,确保正确显示所要研究的两个影响因素对两种合作形式的影响。然后将这四类agent随机分布于网格之上。由于笔者要通过观察企业采用不同合作形式所能获得的不同收入来判别两种形式的优劣,所以将收入(revenue)定义为各agent的特征属性。不管哪种合作形式,先期企业都会支付一部分研发启动经费给科研机构,因此笔者将两种企业的初始状态都在总收入的基础上减去1000,而相应的在科研机构的总收入上增加1000。研发产品的质量水平θ,研发项目收入占总收入的比例准,均由滑动条人为调控。为使建立的模型及仿真程序能够顺利应用,其他参数的设定参考SreekumarR.以及VishV.和黄波等对参数的取值,并且
在模型系统进行多次试验性的仿真运行,对程序反复
修改和调试后,又以过往的实地调研经验等为依据,
最终得到了相关参数的较为满意的合理取值,见表1。表1模型仿真运行参数及取值a0.6r6.7f20参数取值b4c2
初始化完毕后,笔者定义各类agent的动作。首先,设定agent以一定的规律在网格上移动,采用固定支付式合作的企业与研发机构类agent移动规则如下:个体先右转,右转角度在0~50°之间随机选择;然后前进,前进步数在0~3之间随机选一数值,最后左转,左转角度在0~50°之间随机选择,企业类agent每移动一次收入减去f,科研机构类agent收入减去ctθ,这分别表示企业在单位时间内的日常维护开支和研发机构所付出的研发成本。采用成本共担式合作的企业与研发机构类agent移动规则如下:个体先右转,右转角度在0~80°之间随机选择,然后前进,前进步数在0~3之间随机选一数值,最后左转,左转角度在0~80°之间随机选择,企业类agent每移动一次收入减去(,科研机构类agent收入减去(f+actθ)1-a)ctθ,这也分别表示企业在单位时间内的日常维护开支和双方各自所承担的研发成本。在一次移动之后,每一种合作形式的企业类agent都有可能在某个网格中遇到(meet)与之对应的研发机构类agent,如果相遇表示双方的合作完成,研发获得成功,各agent根据收入函数对收入进行计算;如果在一个网格中企业类agent没有遇到科研机构类agent,表示合作没有完成,不做改变进入下一次移动中。依次循环。两种形式的转动角度的设定值不同使得两种形式下相遇的概率不同,表示了两种形式的研发成功率的不同。为了仿真运行顺利,笔者编辑了分裂(reproduce)的程序,3种agent都以同样的规则分裂,分裂后新agent与原agent的所有运行规则保持一致,只有收入(revenue)变为原来的1/2,这不影响笔者的结果,因为最终观察的是所有各SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY
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类agent的总收入。
笔者分别对θ和准这两个参数的两组取值进行仿真,每次仿真运行100个时间单位,每组参数的仿真运行30次,统计数据并取其平均值为这组参数的最终结果。分析各组参数的结果,从而得出以下结论。
笔者在其他参数不变的情况下,对研发产
总收入/万元品的质量水平θ选择不同的参数值,分别取θ=10和θ=20。然后观察在两种不同的取值下,两种合作形式随时间的延长总收入的变化,见图2和图3。
从两图对比中笔者可以看到,两次仿真的
前期阶段采用两种合作形式的企业的收入基本
相同,随着时间的延长,当研发产品质量水平
较小的时候(,采用固定支付式合作的企θ=10)
业的收入明显比成本共担式合作企业收入多,
而且两者的差值越来越大。然而,当研发产品
质量水平较大的时候(,采用成本共担式θ=20)
合作的企业收入明显比固定支付式合作企业的
收入多,而且两者的差值越来越大。对于较小
的研发产品质量水平,笔者可以选择固定支付
式合作,对于较大的研发产品质量水平,笔者
可以选择成本共担式合作。350300250200150100500固定支付式合作成本共担式合作时间/月图2θ=10时两种合作形式的总收入对比图3002502001501005001总收入/万元固定支付式合作成本共担式合作12233456时间/月78100图3θ=20时两种合作形式的总收入对比图由于研发活动本身具有风险性,企业为了追求较高的研发收益,伴随着新产品研发的难度也越大,必然会面临着较高的研发风险,所以,合作双方都会选择适合自身的合作形式来力图降低所承担的风险。单从两种合作形式来说,成本共担式合作能够降低研发机构所承担的风险,为最终获得研发成功提供充足的资金保证。但是,对于企业而言,这样不利于促使研发机构降低研发成本,从而导致较低的资源使用效率;固定支付式合作正好相反,它有利于促使研发机构节约研发成本,从而满足对研发成本的约束。但是,当项目研发风险较高时,合作双方都希望项目研发能够成功,以确保获得市场收益。这样会导致成本控制和确保研发成功之间的矛盾,因此要想获得不同的研发产品质量水平,并且提前预估了研发项目的风险时,合作双方都希望采取能够确保研发成功的合作形式。但是,在实际的市场环境中,企业既想把项目的研发风险全部转移给研发机构,又希望能够确保最终研发成功获得收益,所以,在同一类型的研发项目中,为了追求较高的研发收益,伴随着研发难度也越大,其对应的研发风险也较高时,合作双方都会意识到应该通过提高研发投入来提高研发成功的概率,从而双方都能从较高的研发产品质量水平中获得较高的研发收益,这样双方都比较愿意采用成本共担式合作以共担风险。然而,对于较小的研发难度,相对应的研发风险较低的情况,双方采用固定支付式合作的意愿较高,从而获取较为稳定的研发收益。如果从研发项目所涉及的行业角度考虑,Shenhar和Dvir根据研发项目所需技术的特征,将研发项目分为4种类型[15]。不同的研发项目类型拥有不同的研发难易程度,继而对应着不同级别的研发风险,同样可以用上文分析的结果来解释。总之,这与笔者仿真得出的结果相符合,当研发难度较大(时,相应的研发风险也较高,应该θ=20)
时,相应的研发风险也较低,应该选择固定支付式合作。选择成本共担式合作,而当研发难度较小(θ=10)
笔者在其他参数不变的情况下,对准选择不同的参数值,分别取准=0.5和准=0.9。然后观察在两种不同的取值下,两种合作形式随时间的延长总收入的变化,见第14页图4和图5。
从第14页图4和图5的对比中笔者可以看到,两次仿真的前期阶段采用两种合作形式的企业收入基本
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相同,随着时间的延长,当研发项目对企业的
合作的企业收入明显比成本共担式合作的企业
收入多。然而,当研发项目对企业的重要性较
大的时候(,采用成本共担式合作的企准=0.9)
业收入明显比固定支付式合作的收入多,而且
相差越来越大。总之,如果研发项目对企业总
收入影响较小的时候,笔者可以选择固定支付
式合作形式,而研发项目对企业总收入影响较
大的时候,笔者可以选择成本共担式合作形式。
合作形式的选择。如果一个研发项目对企业至
关重要,对企业的总营业收入有着重大的影响,
或者企业只有单一业务,涉及较少的行业,这
样的企业对于研发的成功非常看重。但研发活
动必然具有风险性,所以这些企业会尽可能地
提高研发成功率,降低研发风险。成本共担式总收入/万元总收入/万元重要性较小的时候(,采用固定支付式准=0.5)300250200150100500固定支付式合作成本共担式合作图4时间/月准=0.5时两种合作形式的总收入对比图企业对研发项目的依赖程度不同也会影响300250200150100500固定支付式合作成本共担式合作图5时间/月准=0.9时两种合作形式的总收入对比图合作不利于企业促使研发机构降低研发成本,从而导致较低的资源使用效率,使企业对研发项目的过大投入。由于研发成功对这类企业的重要性,企业意识到必须通过提高研发投入来提高研发成功的概率,成本共担式合作就成了双方都满意的选择,进而双方都能从研发成功中获得较高的收益。如果一个研发项目所获得的收入只占企业总收入的一小部分,不会主导企业的总营业收入,或者企业在多个行业都有涉及,经营业务较为均衡,某一个研发项目的成功率对于这类企业不如上一类企业那么重要,企业就会既希望把项目的研发风险全部转移给研发机构,又想促使研发机构节约研发成本,固定支付式合作正好符合这类企业的意愿。从总资产可以代表企业规模的角度考虑,上面的结果也可以理解为企业规模大小对合作形式选择的影响。总之,这也与笔者仿真后得出的结果相一致,当研发收入占总收入的比例较小(准=0.5)时,应该选择成本共担式合作,而当研发收入占总收入比例较大(准=0.9)时,应该选择固定支付式合作。
综上所述,本文主要研究产学研合作中企业与研发机构进行研发外包时合作形式的选择问题。根据新产品研发难易程度的不同以及研发项目对企业重要程度的不同,并将这些因素与研发风险相结合,企业在面对固定支付式合作和成本共担式合作时应该有不同的选择。研究发现:一是在同一种类型的研发项目中,如果企业追求较高的研发收益,伴随着研发难度也较大,相应的研发风险比较高,企业可以选择成本共担式合作以确保较高的研发成功率,尽可能降低研发风险,使双方都能从研发成果中获取较高的研发收益。而如果企业追求较为稳定的收入,伴随着研发难度也相对较小,相应的研发风险也比较低,这时企业可以选择固定支付式合作,这样既可以控制研发成本,也可以从研发成果中获取较为稳定的收入。二是在不同类型的研发项目中,如果研发项目的类型
对技术研发的要求较高,对应的风险级别
也较高,企业可以选择成本共担式合作。
如果研发项目的类型所要求的创新大多依
赖现有的基础技术,对技术研发的要求不
高,对应的风险级别也较低,企业可以选
择固定支付式合作。三是如果研发项目对
企业至关重要,该项目的研发收入主导着
企业的总收入,企业可以选择成本共担式
合作。因为这时确保研发的成功是企业的首要目的,而成本共担式合作可以通过提
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高研发投入从而提高研发的成功率,降低研发风
险。如果在研发项目对企业的影响程度一般,企业
的收入来源较为均衡,企业可以选择固定支付式合
作,企业既可以把项目的研发风险尽可能的转移给
研发机构,又可以起到节约成本的目的。另外,如
果用企业的总收入表示企业的规模,那么上面的结
果也可以为不同的企业规模做选择时提供参考。
当然,影响企业对合作形式选择的因素还有很
多,比如信息的不对称性,项目的投资规模,科研
机构的合作创新能力,企业的开放程度,以及政府
激励或控制等。值得注意的是,没有任何一种合作
形式适用于所有的情况,而且现实的市场环境是非
常复杂的,不可能只有单一的因素影响着企业的决策。企业决策者应当根据项目特点,自身实力规模以及复杂的外部环境选择合适的合作形式,尽力降低自己的研发风险并提高研发收益。
参考文献:
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(责任编辑李洋)
ResearchonSelectionsandInfluencingFactorsofIndustry-university-research
CooperationModelsinDevelopingNewProducts
LiChang-hong,LinFeng,FanJian-ping,SongZhi-hong
(SchoolofManagement,ShanxiUniversity,Taiyuan030006China)
Abstract:Combiningresearchanddevelopmentriskofnewproducts,thepaperwasanalyzeddifficultylevelandimportanceofR&Dprojectstoenterprises.BasedonsimulationanalysisofNetlogosoftware,thepaperwasputforwardthatifthenewproductdevelopmentdifficult,shouldchooseacost-sharingcooperation.Onthecontrary,shouldchoosefixedpaymentcoop-eration.
Keywords:industry-university-researchcooperation;fixedpaymentscooperation;costsharingcooperation
科技创新与生产力
2013年2月总第229
期-015-
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