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Never-ending Search for Innovation

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摘要

本报告提出一个多项目动态投资创新模型,展示了在异质研究项目和信息外部性的条件下,创新搜索一旦开始,理性代理将持续搜索直至成功,且有严格正概率导致搜索永无止境,反映了学习与搜索强度动态调整的合理性和政策启示 [page::0][page::1][page::3][page::4][page::5]

速读内容

  • 研究背景与问题定义 [page::1][page::2]:

- 以疟疾传播机制的发现过程为例,说明研究项目存在多样性和信息更新的重要性。
- 研究者按照实验成本和成功概率排序选择项目,信息外溢使得未成功的实验对于后续项目的概率评估具有指导意义。
  • 模型介绍 [page::3][page::4]:

- 设项目区间为[0,1),成本函数严格递增且趋于无穷,创新存在概率$p\in(0,1)$,成功值为$v$,未来折现率为$\delta$。
- 代理在每周期可选择任意区间进行检验,未发现创新时用贝叶斯更新各区间成功概率。
- 提出最优搜索策略非“有限期搜索”或“放弃”,而是持续的、区间递增的搜索过程。
  • 核心结论与证明 [page::4][page::6][page::7][page::8]:

- 命题1:最优策略为“永不停止搜索”或全然不搜索。
- 由于成本函数的极限特性与贝叶斯正反馈,停止搜索不具最优性。
- 证明通过反证法,表明假设有限搜索终止期产生矛盾。
- 优化搜索呈现为不间断的增加区间序列,且搜索强度随时间趋近于零以控制成本。
  • 政策含义与讨论 [page::5]:

- 传统建议临时设置“闹钟”终止研究项目可能短视。
- 学习和调整搜索强度使持续搜索成为理性行为,外部观察者不应过早终止搜索。
- 强调追踪研究强度变化的重要性,拓展对研究持续性的理解。
  • 量化因子与策略分析:

- 本报告未涉及量化因子构建或具体量化策略生成,但模型利用贝叶斯更新机制体现了动态信念修正的量化思想。
  • 模型公式精要:


- 价值函数表达搜索收益减去成本,递归体现搜索动态决策结构 [page::3]

深度阅读

研究报告详尽分析:《Never-ending Search for Innovation》



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一、元数据与概览


  • 标题:Never-ending Search for Innovation

- 作者:Jean-Michel Benkert 和 Igor Letina
  • 机构与时间:报告无具体发布机构,时间标记为2025年2月

- 主题:创新研究项目的动态投资决策模型,重点探讨在多样异质项目中,创新搜索行为的最优策略及其可能永无止境的特征
  • 核心论点

本文提出了一个创新投资搜索模型,模型中包含多种不同项目,且仅有一个项目或没有项目能实现成功。研究者在每期选择投资的项目集。结果显示,若开始搜索,最优策略是持续搜索直到创新被发现,但由于存在创新无法被发现的正概率,因此搜索有可能永远不会结束。
  • 关键词:创新、最优搜索、无限时间视角

- JEL分类:D83(信息经济学:搜索、匹配、不完全信息),O31(创新与技术变革)[page::0]

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二、逐节深度解读



1. 引言(Introduction)


  • 关键论点总结

作者以1880年拉韦兰发现疟疾由疟原虫引起为例,阐述创新项目的异质性和信息更新的动态过程。现实中,科研人员面对多种潜在实验路径(如传播媒介的检测),每项实验成本不同,且失败反馈会调整对未来成功概率的判断。
  • 逻辑与假设

介绍了两大特征:一是失败带来的信息外部性(初步失败能更新对其他项目成功概率的信念),二是项目成本异质(从廉价的土壤检测到昂贵的完整寄主解剖)。作者强调基于已有文献的缺陷,自己模型考虑了这些特征结合的复杂性,并区别于仅将各项目视为均质的已有研究。
  • 意义

文献中经典观点认为尽管搜索策略建议无限搜索,实际搜索最终往往在有限时间终止。本文模型将挑战这一结论,指出在含信息外部性且多项目异质下,搜索可能永无止境。

2. 模型介绍(Model)


  • 模型框架

研究项目的集合为区间\[0,1),每个项目$j$有其对应搜索成本$c(j)$,连续递增且临近1成本趋于无穷。创新成功的可能性$p$在(0,1)之间,成功项目$\hat{j}$均匀分布于区间中。未来价值按折现率$\delta$折算。
  • 搜索策略定义

策略定义为一序列$(L1, L2, \dots)$,其中$Lt$为第t周期搜索的项目区间,属于可测集合。未探索集为$Ut$。通过贝叶斯更新,搜索者会根据已有失败信息调整对剩余项目拥有成功创新的概率$\hat{p}\sigma(t)$。
  • 价值函数

呈递归结构,当前期望收益为成功概率乘以项目价值$v$减去当前搜索成本,加上下期收益折现,权重为未成功概率。
  • 关键命题

最优策略$\sigma^*$中,搜索行为有两类极端:要么所有阶段$L
t$为空(不搜索),要么每期都搜索正测量非空集。这意味着搜索存在“非终止”特性,即不会在某时停下搜索。
  • 理据

一方面,未找到创新带来的信息外溢效应促使搜索持续;另一方面,搜索成本递增(尤以趋向区间末端时成本无穷大)抑制耗费无限資源探索整个项目集合,因此搜索在成本和信息之间取得平衡但不穷尽所有项目。

3. 继续搜索与永无止境的特性(Never-ending Search)


  • 不停止搜索的理性逻辑

假设存在终结期$T$,此时搜遍所有非负期望价值项目,边际项目期望收益为零。在未搜到成功时,对边际项目乐观估计提升,表明应继续搜索邻近区间,即停止搜索不合理。
  • 搜索会永无止境的概率

考虑到创新成功概率$p<1$,有严格正概率$(1-p)$创新根本不可取得,因此搜索可能持续无限期。
  • 起始搜索条件

搜索唯一前提为其预期净收益大于成本,即$p v > c(0)$,即成功回报乘以成功概率高于第一个项目的搜索成本,否则不启动搜索。
  • 总结

搜索策略非零即持续,且永续存在正概率。这挑战传统搜索模型终止于有限时间的认知。

4. 结论与政策启示(Conclusion)


  • 直觉与现实

搜索永无止境看似不合理:有限价值且成本逐期升高,为何持续搜索?作者指出,可通过调整搜索强度(搜索投入规模)来平衡。随成本高涨,搜索强度趋近零,成本总量保持稳定。
  • 实际应用意义

实务中研究项目往往“拖得过久”,有建议设置“警报”停止研究。本文表明这种干预可能忽略信息价值引发的合理延续性,外部决策者应慎重,理解失败中自动蕴含的未来成功可能。
  • 创新研究的持续性评估视角

应关注研究强度演变而非二元判断(是否停止),强调搜寻其实可以逐步减弱但持续存在。

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三、图表深度解读



本报告未提供传统图表、表格或图片,分析内容以数学公式、模型推理和理论论证为主,因此本节重点为模型数学表达式解读及其逻辑阐释:
  • 价值函数公式


\[
V\sigma(St, t) = \hat{p}\sigma(t) \frac{\mu(Lt)}{\mu(Ut)} v - C(Lt) + \delta \left(1 - \hat{p}\sigma(t) \frac{\mu(Lt)}{\mu(Ut)}\right) V\sigma(St \cup Lt, t+1)
\]

- 该函数描述在时间$t$的当前搜索收益,其中:

- $\hat{p}\sigma(t)$:成功创新仍位于未搜索区域$Ut$的后验概率(贝叶斯更新后的信念)。

- $\frac{\mu(Lt)}{\mu(Ut)}$:当前搜索区间$Lt$在仍可搜索总区间$Ut$中的占比,表示被搜索的概率份额。

- $v$:创新成功带来的固定价值。

- $C(Lt)$:当前搜索区间的成本,积分形式体现总成本。

- $\delta$:折现因子,体现未来收益的时间价值递减。

- 该表达结合了搜索成功的即时收益减去成本,以及未成功时期待未来搜索的折现收益,体现动态最优控制的递归结构。
  • 成本函数特性


- $c(j)$是严格递增且连续的函数,靠近1时趋于无穷大,强迫搜索者避免边界项目的无节制搜索。这种成本结构限制了对整个$[0,1)$区间穷尽检索的可行性。
  • 策略性质


- 搜索区间$L
t$为可测集,且最优策略为“区间递增基”(increasing-interval-based),即$Lt$与$L{t+1}$紧密衔接且无空隙。
  • 数学证明概要


- 通过证明不可能存在先跳过低成本区间而后搜高成本区间的策略(从而反驳非递增区间搜索存在性)。

- 显示一旦在某阶段不再搜索,未来阶段继续搜索会带来更高净值,排斥有限终止的策略。

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四、估值分析


  • 报告所述并非对特定公司估值或市场定价的分析,而是理论模型中“创新成功价值$v$”的输入参数。
  • 估值逻辑基于以下内容:


- 采纳静态创新成功价值$v$,视为投资成功一次时得到的固定收益。

- 概率$p$影响成功出现的概率,模型动态估计仍未发现创新的概率$\hat{p}\sigma(t)$。

- 搜索成本$C(L
t)$作为投资费用累积,递增限制搜索范围。

- 折现率$\delta$折算未来期望收益。
  • 该模型不涉及DCF或市场比较法等实际财务估值方法,而是以动态规划方式优化研发投资决策。


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五、风险因素评估


  • 虽未明确指出传统风险因素,模型中内含关键不确定性:


- 创新成功概率$p<1$:存在创新失败可能性,导致搜索可能无休止。

- 搜索成本递增风险:成本趋近无穷大限制搜索,但长时间持续低强度搜索可能导致实际资源拖延。

- 信息更新机制:模型假设贝叶斯理性更新和信息外溢存在,现实中可能存在估计偏差或认知误差。
  • 负面影响:


- 未能发现创新导致持续高成本投入。

- 外部决策者误判投资进度,错误干预或终止项目。
  • 缓解策略暗示:


- 合理调整搜索强度,防止成本飙升。

- 关注搜索强度趋势而非仅终止时间,避免短视干扰。

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六、批判性视角与细微差别


  • 模型假设局限


1. 成本函数$ c(j)$趋无穷,现实中成本可能有上限或非严格递增特性。

2. 均匀分布的成功项目假设较为理想化,真实研发存在集群或热点项目。

3. 信息传播机制仅基于失败数据的贝叶斯更新,未考虑噪声、误检或外部因素影响。
  • 偏向永续搜索立场


报告主张永无止境的搜索可能是理性选择,虽合理,但现实中若资源有限或存在组织层面权衡,或许需要不同观点补充。
  • 模型与经典文献比较


指出与Weitzman (1979)和标准bandit模型的差异,强调信息外溢和项目异质性的重要性。
  • 数学证明趋向理想化


证明依赖几个连续性和单调性假设,现实中可能存在非理想或复杂扰动。

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七、结论性综合


  • 核心发现


1. 作者构建了一个含多异质项目、信息外溢的动态创新搜索模型,发现若启动搜索,最优策略是持久搜索直到创新实现,但创新可能永远找不到,因此搜索也可能永无终止。

2. 搜索成本在区间靠近1时趋无穷大限制了无差别盲目搜索,搜索则通过递增区间方式进行。

3. 贝叶斯信息更新机制使得对未搜索项目局部价值的信念随失败调整而上升,推动了继续搜索的动力。

4. 现实层面,表观上“过久”搜索可能是基于科学合理的学习过程,警示政策制定者应避免过早干预。
  • 理论贡献


- 拓展了已有的均质项目搜索模型,考虑项目异质性和信息外部影响,揭示了创新搜索行为新的战略特征。

- 强调动态调整搜索强度和策略的必要性,解释为何长时间延续性研究可理性存在。
  • 对政策和管理者的启发


- 项目是否该终止不得单以时间长短判断,研究强度和信息反馈动态应纳入评估框架。

- 研究管理者应充分理解信息更新的正反馈机制,设定更科学的“停止标准”。
  • 图表与数据的辅助说明


报告以数学推演和证明取代传统图表,核心递归价值公式和贝叶斯更新表达式构成理解基础。

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结语



本报告展现了在创新研发中的动态优化搜索策略复杂性,论证了持续调节搜索强度下,搜索行为可能永不终止的现象。其理论模型和政策含义为经济学、决策科学中的创新投资研究提供了关键洞察,同时挑战了传统的“搜索终止”理论,强调信息外溢、多样项目及动态信念更新的重要性,是创新过程建模领域的一项创新贡献。[page::0][page::1][page::2][page::3][page::4][page::5][page::6][page::7][page::8]

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