创新网络的知识转移计量模型分析_基于NetLogo仿真的研究视角

创新网络的知识转移计量模型分析_基于NetLogo仿真的研究视角 创新网络的知识转移计量模型分析 ———基于 NetLogo仿真的研究视角 聂艳晖 ()中南大学商学院 , 湖南长沙 410083 摘 要 :将主体的知识列表用矩阵表示 ,采用 N e tlogo进行仿真 ,这些数值仿真图证明了本研究构建模型的适 合性 、拟合性和可靠性 。从而加深对企业创新网络知识转移复杂性的理解 ,得到了企业创新网络知识转移计 量模型 ,并得出系统规划和引导 ,有利于增加知识存量和流量的结论 。 关键词 :企业创新网络 ;知识转移 ; N e tLogo仿真 ;计量模型 中图分类号 : F820 文献标识码 : A 知识经济时代的到来 ,随着科技革命的不断推,提高网络合作的成功率 , 具有一定的借鉴和效率 意义。进 ,企业成为推动世界经济发展的一支重要力量 ,在 世界经济舞台上扮演了重要的角色 。在共同的产业 1 相关概念的界定和研究综述 在文献研究的基础文化背景下以人与人之间信用为基础的经济与创新 网络关系 ,是维系顾客、供应 、协作和创新资源的互 上 ,本研究认为企业创新网 补利用的简单纽带 ,这种纽带无需增加额外的组织 [ 1 ] 成本和管理费用 。 络可以看成是各种行为主体之间为了实现创新的目 标 ,在交换资源、传递信息的活动过程中建立的各种 研究发现大量企业在创新网络中集聚 ,不仅能 关系的总和 。知识转移是某一系统在特定时段的知 降低企业的创新成本和管理摩擦 ,还能产生技术创 新的追赶和启发等效应 ,在企业的发展历程中 ,创新 识转移总量 ,反映系统知识扩散的速度和水平 。知 网络增加了创新的引导和启发作用 ,促进了企业创 识转移可以用来描述知识的分配和扩散的基本状 ,有效地检测经济系统中知识密集度和应用知识 况新活动的开展 ,为切入市场提供轨迹模仿和榜样学 习。知识转移问题是新近创新理论研究与政策制定 的 能 力 和 潜 力 , 反 映 知 识 对 经 济 增 长 的 作 用[ 3 - 5 ] [ 2 ] 程度 。者们尤为关注的焦点 。企业创新网络中的知识 N e tlogo的建模与仿真近来成为国内外学者研 是通过网络中各组成要素之间的相互作用而实 转移究的热点之一 ,在经济系统、自然现象 、人工生命等 现的 ,随着现代信息与通讯技术的发展和市场竞争领域研究较为广泛 。Ro sanna Ga rc ia认为基于 N e tl2 的日益积累 ,企业创新网络中的知识转移更将成为 ogo建模仿真已经在社会学和管理学的研究中发挥 企业创新的重要推动力量 ,如何加快与优化网络中 了重要作用 。美国 Sand ia 国家实验室的研究人员 () 运用 MA S M u lti - N e tlogo System 开发了一种美国 的知识转移是亟待解决的一个重大课题。 经济的仿真模型 ,已完成了简单市场经济的原型模 本研究将主体的知识列表用矩阵表示 , 采用 型和过渡经济的仿真模型 ,并致力于一个更为详细 N e tlogo进行仿真 ,这些数值仿真图证明了本研究构 [ 2 ] [ 6 - 7 ] 的模型 。建模型的适合性、拟合性和可靠性。从而加深对企 L e ttau构造了一个较为简单的多主体人工金融 业创新网络知识转移复杂性的理解 , 对完善企业的 市场 ,以研究金融市场的交易规律。 Gu ido、F io re tti 知识管理 ,提高企业的竞争地位有理论意义和实用 价值 ,并且对于改善企业创新网络知识转移的效果 收稿日期 : 2011 - 01 - 18; 修回日期 : 2011 - 05 - 12 从聚集优势、竞争 、协作和合作、发展动力、创新活,再通过对仿真结果的分析型并得到仿真结果 动、政策制定等几个方面回顾和总结了近几年国外 出真实系统的本质规律 ,从而对真实系统进行有效 研究产业集群的基于 N e tlogo模型 ,他认为这种仿真 解释和预测 。运用仿真方法来研究真实系统的基本 模型非常适合研究由竞争和互补企业组成的集群所 过程如图 1所示。 出现的各种现象。 Gilbe rt, V ito A lb ino 等根据复杂 适应理论 ,运用多主体仿真方法开始了集群创新的 [ 7 - 9 ] 建模研究 。 在该领域的国内研究方面 ,方美琪认为它是一 种自顶向下分析、自底向上综合的有效建模方式 ,为 复杂系统的建模提供了一个崭新的途径。魏奇运用 多主体模型模拟了集群演进的各种情况 ,得出了影 响集群演进的几个关键因素 ,以及在这些关键因素 的不同状态下产生不同的宏观现象 。目前中国人民 大学经济科学实验室已经将多主体建模运用到经济 系统中 , 在 深入研 究 Swa rm 平台 的基础 上 , 利 用 Swa rm 和其他软件建立了一批基于我国实际的经济 [ 10 - 14 ] 模型 ,分析和研究我国宏观经济决策问题 。 上述研究在研究范围和研究方法上 , 实质是 N e tlogo仿真和知识转移研究在企业领域的拓展 ,不 能将 N e tlogo仿真理论进行简单移植 ,显然创新网络 中的知识转移与企业内部的知识转移最大的区别在 于企业的组织边界发生了变化 ,在知识转移的模型 图 1 仿真模型的建立和运行 首先对系统中的个体进行选择 ,分析个体属性 计量上将发生较大改变 ,这对于知识转移实施产生 及其与其他个体的交互规则 ,并根据领域知识和仿 重大影响 ,造成仿真方法上全方面的改变。本研究 真技术建立其真实系统的仿真模型 ,同时在真实系 根据企业创新网络的动态性、随机性、自适应性等复 统运行的过程中 ,对采集到的数据进行分析和整理 , 杂系统特征 ,采用 N e tlogo 进行仿真 , 对企业创新网 并作为仿真模型中的参数 。不同类型的仿真模型可 络知识转移复杂性进行解析 ,并得到相关的结论。 以用不同的方法表示 ,比较常见的方法是用一些图、 表来描述真实系统中实体的结构、行为、行为发生的 时间、条件以及与系统输出性能的关系等 。 2 N e tLogo仿真应用于知识转移计量模型的 最后这些模型经过编程后便可转换成一个计算 理论机制 机程序 ,这个过程称为仿真模型的实现 。在计算机 上运行仿真程序即实现了对真实系统的再现或模 在知识转移计量模型研究中需要 N e tLogo 的建 拟 。此阶段也可以进行仿真实验 ,改变各种输入、各 ( 模 与 仿 真 A gen t - B a sed Mode l and Sim u la tion, 种参数使模型在设定的环境下运行 ,运行的结果经 ) ABM S,它是一种自底而上的建模仿真方法 , 它能 过数据分析 ,便可得到真实系统在各种环境条件下 够将复杂系统中个体的微观行为与系统的宏观整体 的运行特点和性能。 属性有机地结合起来 , N e tLogo建模是通过研究大量 个体或 A gen t之间的交互作用来反映它们的交互所 涌现的宏观现象 ,将复杂系统中各个仿真实体用 A 2 3 企业创新网络知识转移计量模型的构建 在企业gen t的方式 /思想来建模 ,试图通过对 A gen t的行为 及其之间的交互关系 、社会性的刻画 ,来描述复杂系 创新网络知识转移计量模型研究中 ,需 统的行为 。 要进行基本假设和技术准备方面的探讨 ,本研究进 仿真是研究真实系统最有力的工具之一 ,首先 行了以下设定 : 根据相似原理来构建真实系统的仿真模型 ,运行模 ( ) 1 模型的基本假设 假设 H:时间使知识发送方向外转移的知识达1 t t 到极限。本研究设定随着时间的推移知识发送方向( = x ) 均建立了联x= 1 ,故 A与 A、A和 A41 424123 ttt外转移的知识将达到一个极限 r即 :( ) 系 a, a, a? 1 , A和 A 可以 用下述 图 2 41 42 43 p t ( ) lim x t= r 所示。t?? 根据知识位势的理论分析 ,该极限为知识发送 方与知识接收方之间的知识势 r ,这是本研究知识 转移计量模型的基石 。 假设 H:最短路径 。网络中的任意两个节点间 2 存在多条可能知识转移路径 ,不同的转移路径上知 识转移特征不同 ,把所经节点数目最少的一条路径 图 2 A 和 A 的网络表示法 p t 称为最短路径。上图中边值的大小通过线条的粗细来反映。 假设 H:知识损失 。知识接收方根据自身的吸 3 收能力吸收了知识发送方所转移的知识 ,把没有被 ( ( A、A和 A均是 A的邻居 A, A, A? N G, 1 2 3 4 1 2 3 接受的那一部分叫做知识损失 ,并且用计量的数值 ) ) A, 构造邻接矩阵。矩阵中的元素值即不同节点 4 表示出来 。知识转移在流动进程中由于受到阻力作 ()之间关于不同专利 或技术 知识的边值 。 用 ,在知识转移的交接作用和影响中 ,在流动的每一 - 0 2 2 环节都有可能存在损失 ,当节点数增加时知识接收 0 - 0 1 方所接收的信息量会趋于零 ,按照知识转移过程的 A= xx′= p p p 分析表明 ,存在一个节点使得知识在这条路径上的 2 0 - 3 转移终止 。 2 1 3 - 假设 H:主体的知识矩阵。将主体的知识用矩 4 - 0 1 1 阵来表示 。在网络的一次知识转移过程中涉及 5 个 0 - 1 1 A = xx′= t t t ( ) 知 识 发 送 方 I— I和 4 个 知 识 接 收 方 1 5 1 1 - 2 ( ) A—A,其中知识发送方拥有 6 项专利知识 1 4 1 1 2 - ( ) P— P,知识接收方拥有的是 2 项技术知识 ,1 6 企业创新网络企业通过知识转移过程由三个部 知识发送方拥有专利知识 ,应用主体通过采用专利 分组成 :企业内部知识的协同进化、网络企业之间的 相互作用和网络外部环境的影响作用 。本研究设置 改进自己的技术。假设主体与知识之间的联系为表 [ 11 ] 了知识系统演化规则如下所示 : 用 G表示企业创新 1 所示 。 网络中网络企业总数 , F 表示网络企业 i, N 表示企i i i的知识数量 , w 表示知识 a和知识 b的相互作 业 a b 表 1 主体与知识之间的联系 Ι用大小 , 表示网络企业知识系统作用规则的影响 专利知识 知识发送方 知识接收方 技术知识 大小。PI、IA 、A 11 1 4 1 3 假设网络中有 N 个主体 , 主体不局限于企业 , PIA 22 2 2 每个主体用网络中的节点表示 ,按照第二章中对于 PI、IA 23 3 4 3 网络知识转移的分析 。用 N = { i, i = 1, 2, . . . , n } PI、IA 14 1 4 4 表示企业创新网络 G上节点的集合。对于节点 i ? PI、IA 25 2 3 4 N有 k条边将它和其他节点相连 ,大量的节点构成 i 了网络中的关联关系 ,这 k个节点就称为节点 i的 PIA 2i 6 5 4 [ 15 ] 邻居 。 ( )2 模型的基本结构 考量知识发送方 I的情况 ,节点 I既为 A提供 2 2 2 p ) ( ?外部作用力= 1 ,在网络中进行知识转移时 ,又 专利知识 x 22 p外部环境对企业 i的影响与企业 i在企业创新 ( ) 为 A服务 x= 1 ,通过 I两者建立了知识转移 4 42 2 ξ网络中的角色有关 ,本研究用 表示企业 i在企业 i 关系 ,所以 A和 A由此建立了联系 ,在关系网络 A2 4 pp: 创新网络的角色 中用 a = 1表示。而接收节点 A采用了两项技术 424 kiΨ Ω =w +w = ‖‖w + ij a b abij ij ? ? ξ( )= 1 i G( ) ( ) ΩΩa, b?a, b| ijij kj) Ω (( )?N N6 - ‖‖w= w N Ni j ij ij ij i j j = 1 此外 ,企业 F和企业 F之间知识的相互作用还 i j k表示与企业 F直接合作的企业数 ,分母求和i i k、企业 F的最近邻居 受到企业 F的合作企业数 j j i 表示企业创新网络所有企业的合作企业数 ,则外部 的合作企业总数 k的影响 , 将这些因素考虑进 l ?环境对企业 F的作用大小为 : i 〈i, l〉 k3 i ΙΜ ξΜ ( )= N= N2 去 ,得到企业 F 对企业 F 知识系统总的影响大小i i iG j i kj k k ?j j ΨΠ为 : = wN N ,令 = ,因此得到整 j = 1ij ij i j j ? k?内部作用力 lk l〈i, l〉 ?〈i, l〉 ( ) 对企业 F中的每一对知识 a, b? F而言 ,他 i i F作用大小为 :个网络伙伴对企业 i 们相互作用的结果有四情况 : 知识 a优于知识 b,此2 ( )ΙΠ = w N N7 j ij i j ?j?i 时知识 a淘汰知识 b;知识 b优于知识 a,此时知识 b 将上述三种作用力求和 ,得到企业创新网络企淘汰知识 a;知识 a和知识 b 相互补充 ,产生新的知 业知识转移计量模型方程 :识 ;知识 a和知识 b 之间没有影响。从上述四种情 1 2 3 γ(ξΜ α ΙΙΙN = + + = N ?况可知 ,无论孰优孰劣 ,结果都是以 的概率淘汰过i i- N +i i 2 β时知识 ,以 的概率产生新知识 。从数学期望的角 Π) ( )w N 8 jijj α 度来看 , 前者将造成知识数量减小 , 后者将造成 ?j?i βθ知识数量增加 ,知识数量总的变化大小为 : = ab α β - + ,也即企业内部知识系统通过协同竞争使4 仿真工具的选择 θα β 得知识数量发生了 = - + 的变化。由于企ab 2业 F中共有 N对知识 ,可以得出规则 1 的影响大 i i 确定动态仿真研究方法和计算机仿真工具是该 小为 :领域研究的核心问题 ,目前常见的研究复杂系统的 2 ( α β) - + N i 1 仿真工具有 SF I的 Swa rm、M IT的 Sta rlogo、美国西北 Ιθ ( )= ?= 3 ab a, b?F 2i 大学的 N e tlogo、芝加哥大学的 R ep a st等。R ep a st 、 α β( α β) γ 即 >,令 = - - +> 0 ,则内部竞争 Swa rm 面向的都是传统的组织和系统 ,在建模时间 规则的影响最终可以表示为 :和维护性方面成本相对较高 ,同时不能完全反映企 2 γN i1 业创新网络中主体的动态性和协作性 。并且主要是Ι( )4 = - 2 静态建模的基本形式 ,缺乏对知识主体本身动态特 内部竞争规则对于知识数量的影响永远是负性的关注和对知识在现代复杂组织中快速流通和协 的 ,并且随着知识数量的增大其影响呈平方级增加 , 作方面的研究。N e tlogo 仿真的建模时间和维护性 [ 16 ] 保证了知识数量不会无限制地增大下去 。方面成本相对较低 ,针对企业创新网络的特征 ,本研 ?相互作用力 究借鉴复杂系统建模的思想 , 借助 N e tlogo 仿真平 计算知识 a和知识 b在相互交流中对彼此造成 台 ,对企业创新网络中的知识转移的形成过程进行 的影响 ,用 w 表示知识 b对知识 a 的作用大小 ,相 ab 建模与仿真 , 本研究的 N e tLogo 仿真的 应地 w 表示知识 a对知识 b的作用大小。如果 w ba ab如下。 > 0 ,表示知识 b对知识 a产生了正效应 ,如果 w