基于多目標最優(yōu)決策的集群超網(wǎng)絡模型

基于多目標最優(yōu)決策的集群超網(wǎng)絡模型

知識是組織競爭優(yōu)勢的根源。每個組織都有自己的知識，組織的知識積累和知識結構決定了組織建立和改進競爭優(yōu)勢的能力。此外，所有行為者都生活在復雜的社會網(wǎng)絡中。社會網(wǎng)絡可以促進個體之間的知識傳播。將知識活動納入社會網(wǎng)絡的主要重要依據(jù)是，經(jīng)濟主體的行為嵌入了一個特定的、實時的社會聯(lián)系系統(tǒng)，知識也被納入網(wǎng)絡和社區(qū)。根據(jù)pelz等人的研究，當遇到困難時，他們會向社會網(wǎng)絡的其他群體尋求幫助，而不是文字信息。這樣，社會網(wǎng)絡就成為行動者搜索知識的主要路徑和平臺。知識需要順利轉移。只有通過狹窄、可靠、可持續(xù)的交流才能實現(xiàn)。根據(jù)文獻，公司之間的知識轉移取決于他們之間互動的質量和數(shù)量。目前對社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡的研究主要從以下2個角度出發(fā):①從社會網(wǎng)絡中的信任維度出發(fā)研究知識傳播.廣泛的社會聯(lián)系給企業(yè)提供了獲得大量外部知識的潛在機會.通過企業(yè)間長期交往培育起來的關系資產,如信任、熟悉和共識,使交往的各方都愿意向對方提供有價值的知識.Lane等發(fā)現(xiàn)企業(yè)之間的信任度越高,知識的獲取量就越大.研究者和實踐者們一直認為信任是分享隱性知識的先決條件,Olivier認為信任是知識交換最為重要的先決條件之一.這些研究揭示了社會網(wǎng)絡對知識傳播網(wǎng)絡有積極的作用,并且社會網(wǎng)絡中的信任關系在知識傳播中扮演著非常重要的角色.②從社會網(wǎng)絡中社會資本的角度出發(fā)研究知識的傳播及由此引起的創(chuàng)新.Tsai等的實證研究發(fā)現(xiàn),企業(yè)的社會資本對企業(yè)獲取市場和技術信息、推動員工間的交流和溝通起著重要的推動作用,并進而提高了企業(yè)產品創(chuàng)新的速度和企業(yè)產品創(chuàng)新的效益;Maskell通過社會資本對技術創(chuàng)新作用的研究后指出,企業(yè)社會資本對技術創(chuàng)新的貢獻是通過減少企業(yè)內部、企業(yè)與外部企業(yè)之間的交易成本而獲得的.而張方華考察了企業(yè)社會資本與知識獲取之間的關系,為企業(yè)如何通過知識獲取來不斷提高企業(yè)的技術創(chuàng)新能力提供了理論基礎.可見,現(xiàn)有研究是從社會網(wǎng)絡的單一維度(信任或社會資本)出發(fā),研究其對知識傳播的影響規(guī)律,但沒有考慮社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡互動所構成的超網(wǎng)絡對個體決策的影響,本文將從這一新視角研究知識傳播問題.1所有邊的集合定義1超網(wǎng)絡是指以企業(yè)、企業(yè)內部員工、智能化單元間及企業(yè)外部顧客、合作伙伴、競爭對手、公共組織及中介機構等為主體,彼此間相互作用形成的經(jīng)濟交易關系、知識傳播關系和社會關系所連接而成的網(wǎng)絡,這一網(wǎng)絡的不同主體、不同關系在某些環(huán)節(jié)、機制上相互交織,整體上相輔相成協(xié)同作用,具有多層次、多功能的特征;用S表示超網(wǎng)絡,Nk表示超網(wǎng)絡S所包含的網(wǎng)絡(k=1,2,…,t),則S=(N1,N2,…,Nt),t表示該超網(wǎng)絡中包含的網(wǎng)絡個數(shù).如圖1所示,t=6,N1為社會網(wǎng)絡,N2為交通網(wǎng)絡,N3為通信網(wǎng)絡,N4為物流網(wǎng)絡,N5為金融網(wǎng)絡,N6為經(jīng)濟網(wǎng)絡.定義2超網(wǎng)絡S中的每個網(wǎng)絡Nk(k=1,2,…,t)可以用Gk=(V,Ek,Lk)來表示,其中V為網(wǎng)絡中所有節(jié)點構成的點集;Ek=(ekijijk)為Nk中所有邊的集合;Lk=(lkijijk)(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n)為Nk中所有邊eij上的權重,即這個網(wǎng)絡中的流.此處流(flow)的概念與圖論中流的概念一致,在具體網(wǎng)絡中可以根據(jù)網(wǎng)絡的性質做不同的量化處理,比如社會網(wǎng)絡中的流可量化為相互之間的信任度,物流網(wǎng)絡中的流是2點之間運輸貨物的數(shù)量,經(jīng)濟網(wǎng)絡中的流可定義為點與點之間資金往來的數(shù)目等.超網(wǎng)絡可以用來刻畫不同網(wǎng)絡中的流如何在2個甚至多個聯(lián)系的網(wǎng)絡中相互作用、影響以及不同網(wǎng)絡中的流的變化如何影響另一個網(wǎng)絡中的流.比如在供應鏈網(wǎng)絡中,超網(wǎng)絡是多層的(生產者、零售商、消費者),各層之間產品流會影響價格流.每個個體在經(jīng)濟活動中總是追求自己的利益最大,同時在決策中,需要考慮的目標不止一個,他們會根據(jù)自己的偏好為不同的目標設定權重,然后建立自己的最優(yōu)目標函數(shù).定義3若Lk(k=1,2,…,t)滿足所有個體最優(yōu)目標的約束條件,則稱網(wǎng)絡流Lk(k=1,2,…,t)是洽合的.定義4若超網(wǎng)絡S=(N1,N2,…,Nt)中的所有流Lk(k=1,2,…,t)是洽合的,則稱這個超網(wǎng)絡S是均衡的.相對成熟的如社會網(wǎng)絡和供應鏈網(wǎng)絡構成的超網(wǎng)絡將網(wǎng)絡中的點分成3個層次:生產商、零售商和目標市場中的消費者.各層次之間可以用傳統(tǒng)方式或電子商務交易.對他們的行為進行分析的結果表明,隨著時間和交易次數(shù)的增加,產品交易流、關系水平流和價格流達到洽合后,超網(wǎng)絡處于均衡狀態(tài).通過對均衡狀態(tài)的計算,可以得到這個超網(wǎng)絡的最優(yōu)設計.Nagurney等利用相同的超網(wǎng)絡模型研究社會網(wǎng)絡和金融網(wǎng)絡構成的超網(wǎng)絡.在社會網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡流是個體之間的關系水平,這里關系水平是指影響企業(yè)的商業(yè)行為的、綜合考慮個體間交往的頻率、時間、次數(shù)等因素的指標.知識傳播網(wǎng)絡中的流是個體之間知識傳播的水平,包括知識的種類、數(shù)量及知識的完整程度等多個因素的集中反映(本文僅考慮知識的數(shù)目).社會關系水平會影響知識傳播的水平,一般來說關系水平高的會交換比較多的知識.而由于知識的傳播會有一定的成本和風險,比如某個體把知識傳播給另一個個體以后,對方知識會增加,自身知識優(yōu)勢會喪失,就對個體的收益有相應的影響,個體收益的變化會促使個體調整相互之間的社會關系.可見,社會網(wǎng)絡和知識網(wǎng)絡的相互作用影響個體的收益.因此,本文擬從行為主體嵌入的社會網(wǎng)絡出發(fā),研究社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡之間的關系,構建社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡相互作用的超網(wǎng)絡模型,探討該網(wǎng)絡如何影響網(wǎng)絡中個體的收益(見圖2).2企業(yè)相關研究考察一個由m個個體組成的集群網(wǎng)絡.在這些個體組成的社會網(wǎng)絡Ns中,定義如下變量(i=1,2,…,m;j=1,2,…,m):①關系水平hij表示i和j之間的關系水平;②每個已有關系水平hij都會產生一定的價值vij(vij=vij(hij));③建立水平為hij的關系,需要付出相應的代價bij,即建立關系所付出的成本(bij=bij(hij)).研究該網(wǎng)絡個體間由于知識傳播而形成的知識傳播網(wǎng)絡Ntv時,假設以下變量:qij為i從j處獲得知識數(shù)目;qi為每個個體所擁有的知識數(shù)目(qi=qi(qij));fi為個體消化吸收知識付出的成本(fi=fi(qij));cij為i從j處獲得知識的成本(cij=cij(hij,qij));rij為i從j處獲得知識的風險(rij=rij(hij,qij));pi為個體運用知識的收益(pi=pi(qij)).每個企業(yè)面臨涉及以下5個原則的多目標決策:①知識種類最多原則maxqi=max∑jqi(qij)maxqi=max∑jqi(qij);②關系價值最大原則max∑jvij=max∑jvij(hij)max∑jvij=max∑jvij(hij);③運用知識收益最大原則maxpi=maxpi(qij);④風險最小原則min∑jrij=min∑jrij(hij,qij)min∑jrij=min∑jrij(hij,qij);⑤成本最小原則min∑jbij(hij)+∑jcij(hij,qij)+∑jfi(qij)∑jbij(hij)+∑jcij(hij,qij)+∑jfi(qij).不同企業(yè)根據(jù)自己的偏好為以上5個不同的原則設定不同的權重α1,α2,α3,α4,α5,且滿足α1+α2+α3+α4+α5=1.對于網(wǎng)絡中的某個個體,它的目標函數(shù)為式中,ρ為知識網(wǎng)絡中所有的不同種類知識的數(shù)目.3q化、中化的q.n化假定個體是在非合作博弈的環(huán)境里,通過確定自己的社會關系水平和知識交換的數(shù)目進行決策.在非合作行為下遵循的規(guī)則是:在給定他人策略的條件下選擇自己的最優(yōu)決策.由變分不等式理論,網(wǎng)絡中所有個體需要滿足的最優(yōu)條件可同時由下列變分不等式(variationalinequalities)表述:確定h*=(hij*)∈Rm+,q*=(qij*)∈Rm+,滿足易得不等式的可行集K={hij,qij0≤hij≤1,0≤qij≤ρ}是閉凸集.設F1(X)=α5∑i=1m∑j=1m[?bij(h?ij)?hij+?cij(h?ij,q?ij)?hij]+α4∑i=1m∑j=1m?rij(h?ij,qij?)?hij?α2∑i=1m∑j=1m?vij(h?ij)?hij(4)F2(X)=α5∑i=1m∑j=1m[?cij(h?ij,q?ij)?qij+?fi(q?ij)?qij]+α4∑i=1m∑j=1m?rij(h?ij,q?ij)?qij?α1∑i=1m∑j=1m?qi(q?ij)?qij?α3∑i=1m∑j=1m?pi(q?ij)?qij(5)F1(X)=α5∑i=1m∑j=1m[?bij(hij*)?hij+?cij(hij*,qij*)?hij]+α4∑i=1m∑j=1m?rij(hij*,qij*)?hij-α2∑i=1m∑j=1m?vij(hij*)?hij(4)F2(X)=α5∑i=1m∑j=1m[?cij(hij*,qij*)?qij+?fi(qij*)?qij]+α4∑i=1m∑j=1m?rij(hij*,qij*)?qij-α1∑i=1m∑j=1m?qi(qij*)?qij-α3∑i=1m∑j=1m?pi(qij*)?qij(5)則上述變分不等式(3)可表達為〈F(X*),X-X*〉≥0X*=(h*,q*),F(X)=(F1(X),F2(X))式中,〈,〉表示同維向量上的內積.4超網(wǎng)絡的均衡通過建立超網(wǎng)絡模型,運用變分不等式理論發(fā)現(xiàn),上述變分不等式存在惟一解.在由社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡構成的超網(wǎng)絡中,當社會網(wǎng)絡Ns中的流(關系水平)Ls=h*,且知識傳播網(wǎng)絡Nw中的流(知識傳播的數(shù)目)Lw=q*時,Ls和Lw滿足每個個體利益達到最優(yōu)時的約束條件,由Ns和Nw構成的超網(wǎng)絡S=(Ns,Nw)處于均衡狀態(tài).變分不等式(3)左邊第1部分表明:對于社會網(wǎng)絡Ns中的某個正的關系水平(流)Ls,加權后建立這個關系的邊際成本α5?bij(h*ij)/?hij、加權獲得知識的邊際成本α5?cij(h*ij,q*ij)/?hij以及加權的風險邊際成本α4?rij(h*ij,q*ij)/?hij之和一定要等于加權關系邊際價值α2?vij(h*ij)/?hij,否則將不會有這個流Ls的建立.不等式左邊第2部分表明:對于知識傳播網(wǎng)絡Nw中的某一知識傳播,只有當加權的獲得知識的邊際成本α5?cij(h*ij,q*ij)/?qij、加權的消化知識的邊際成本α5?fi(q*ij)/?qij與加權的風險邊際成本α4?rij(h*ij,q*ij)/?qij之和等于加權的知識數(shù)目的邊際增加α1?qi(q*ij)/?qij加上加權的運用知識的邊際收益α3?pi(qij*)/?qij,否則這一知識傳播不會進行.5超網(wǎng)絡流的求解知識資源的互補是企業(yè)及相關機構采取合作戰(zhàn)略的一個非常重要的動因.人類各種知識之間的關系主要是“互補性”的而非“互替性”的,就是說,個體在將知識運用于經(jīng)濟活動時,各自所獲得的收益總和必定小于將單個個體的知識進行綜合再運用于經(jīng)濟活動時的收益.因此將社會網(wǎng)絡和知識網(wǎng)絡的關系綜合到一個超網(wǎng)絡的模型中.一方面,企業(yè)需計算成本.企業(yè)從其他企業(yè)中獲得知識首先需要付出成本,這個成本是關于它們之間關系水平的函數(shù),其次消化吸收知識需要付出一定的人力與財力,企業(yè)在與其他企業(yè)進行知識交換時還有一定的機會成本.另一方面,企業(yè)也要計算收益.每個企業(yè)首先都會愿意和熟悉企業(yè)交流合作,使彼此之間的關系水平實現(xiàn)最大的價值;其次,企業(yè)傾向于運用已獲得的知識追求收益;并且每個企業(yè)都希望通過與他人的交流合作,實現(xiàn)知識的共享,使自己的知識水平達到最大以提高自己的創(chuàng)新能力.所以企業(yè)的目標由多個方面組成,它們希望堅持知識種類最多原則、關系價值最大原則、運用知識收益最大原則、風險最小原則、成本最小原則等.這樣就構成了一個多目標最優(yōu)化問題,如果超網(wǎng)絡中不同的網(wǎng)絡流均滿足其約束條件,則這個超網(wǎng)絡便處于一種均衡狀態(tài).上述問題可進一步轉化為變分不等式問題,通過求解該變分不等式,可以得到相應滿足條件的超網(wǎng)絡的流.在本文中,當集群的社會網(wǎng)絡Ns的關系水平流Ls=h*,知識傳播網(wǎng)絡Nw中個體的知識數(shù)目流Lw=q*=(q*ij)∈Rm+,集群中m個體的多目標最優(yōu)化問題的約束條件均得到滿足,由社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡構成的超網(wǎng)絡則處于均衡狀態(tài).同時,由解的形式可以看出,關系水平和知識傳播對各種成本、風險和收益的影響決定了社會網(wǎng)絡和知識傳播網(wǎng)絡流的分布.對于關系水平來說,建立關系的邊際成本、獲得知識的邊際成本、降低風險的邊際成本和關系的邊際價值等因素決定著社會網(wǎng)絡流的分布.同樣,對于知識傳播網(wǎng)絡中的流來說,獲得知識的邊際成本、消化吸收知識的邊際成本、降低風險邊際成本和吸收知識的邊際收益等決定著知識傳播流的分布.下面以浙江省產業(yè)集群為例說明各種因素對超網(wǎng)絡的影響及超網(wǎng)絡對集群的影響.浙江省依靠當?shù)氐纳虡I(yè)傳統(tǒng)和沿海開放地區(qū)的有利區(qū)位,形成了以小商品生產和零配件加工為主的中小企業(yè)集群,可以說,基于中小企業(yè)集群的區(qū)域特色經(jīng)濟是浙江工業(yè)的主體.可以認為這些中小企業(yè)集群能發(fā)展得如此迅速,是集群中的社會網(wǎng)絡(主要指由人際關系聯(lián)系起來的非正式網(wǎng)絡)與集群中的知識網(wǎng)絡的互動和匹配.浙江的中小企業(yè)基本都是靠個人資本發(fā)展起來的,具有規(guī)模小、家庭作坊式的特點,隨著集群的發(fā)展,個體之間連接以血緣為核心,并擴展到親緣、地緣,倫理本位,形成了一個具有差序特征的社會關系水平分布.同時,知識網(wǎng)絡也是一個具有類似差序結構特征的分布,社會距離較近的個體之間知識的同質性較高,距離較遠的個體之間的知識異質性較高.由于企業(yè)與其鄰近企業(yè)之間聯(lián)系較為緊密,知識傳播的成本較低但知識趨于同質化,而與關系較遠的企業(yè)進行的知識傳播成本較高但知識更具多樣性.差序結構的存在使得這2種網(wǎng)絡有可能進行相互匹配,達到最優(yōu)效果.在這種社會關系分布和知識特性條件下,每個企業(yè)就有可能通過平衡和協(xié)調自身的社會關系和知識構成使得自身的收益達到最優(yōu),這就帶來了浙江企業(yè)和集群的發(fā)展.因此,浙江的產業(yè)集群中的關系水平和知識傳播網(wǎng)絡較為接近上文求得的均衡解,集群網(wǎng)絡處于一種均衡狀態(tài),具有創(chuàng)新優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢.作者進一步對浙江南潯鎮(zhèn)及周邊形成的麻業(yè)集群中的企業(yè)進行了實地訪談,重點了解企業(yè)之間的社會關系水平及相互之間的信息知識傳遞情況,并對獲得的信息進行提取、分析、處理.比如集群中的新申集團對集群中其他5個企業(yè)的關系水平的分布為(0.45,0.57,0.30,0.62,0.75),它傳播到這5個企業(yè)的信息知識種類為(2,6,3,4,5),集群中的蘇龍麻業(yè)對其他企業(yè)的關系水平分布為(0.28,0.69,0.43,0.78,0.55),而它傳播到這5個企業(yè)的信息種類有(2,5,1,3,4).可見,該麻業(yè)集群中企業(yè)之間的社會關系水平與知識傳播網(wǎng)絡之間形成了一種基于各自差序格局的匹配.浙江產業(yè)集群的案例可以證明,由社會關系水平表征的個體之間的社會網(wǎng)絡影響知識傳播網(wǎng)絡的形成,合理的社會網(wǎng)絡結構能引導出健康活潑的知識網(wǎng)絡,而健康活潑的知識網(wǎng)絡有利于集群的創(chuàng)新與發(fā)展,此時整個集群網(wǎng)絡達到均衡狀態(tài).基于親緣、地緣等的倫理本位的社會網(wǎng)絡是浙江“塊狀經(jīng)濟”的動力源,支撐著集群中由傳統(tǒng)知識和經(jīng)驗構成的知識網(wǎng)絡,