基于自組織理論的商業(yè)集群動態(tài)演化分析

■ 唐紅濤 副教授 朱艷春 博士生（1、湖南商學院 長沙 41005 、中南大學商學院 長沙 410083）

文獻回顧

商業(yè)集群作為現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展中最為引人注目的現(xiàn)象，日益引起了國內外學者的廣泛關注。但現(xiàn)有文獻多從靜態(tài)視角探討了商業(yè)集群的集聚成因、影響因素等，從動態(tài)視角研究商業(yè)集群的演化無論是從國外還是國內都還不多見，現(xiàn)有文獻主要從兩方面展開：

一是從復雜性理論特別是自組織理論研究產(chǎn)業(yè)集群的演化問題。Chiles（2001）等認為，產(chǎn)業(yè)集群的靜態(tài)層面主要是通過傳統(tǒng)經(jīng)濟學進行分析，體現(xiàn)為創(chuàng)新能力、區(qū)域效應和競爭優(yōu)勢，動態(tài)層面則表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)集群中復雜動態(tài)的“涌現(xiàn)”現(xiàn)象。Brenner（2001）特別研究系統(tǒng)的自組織特性，從復雜性理論角度給出了產(chǎn)業(yè)集群臨界規(guī)模的超越和產(chǎn)業(yè)集群內部結構的共生作用這兩個主要機制。Cooper（2004）等運用自組織理論解釋了產(chǎn)業(yè)集群的巨大潛力形成和發(fā)展的原因，是由不同歷史和文化氛圍所產(chǎn)生的各異社會結構而造成的，而文化又與創(chuàng)新環(huán)境息息相關，從而深刻影響了產(chǎn)業(yè)集群的演化進程。Albino（2006）則利用自組織理論解釋了集群之所以有競爭優(yōu)勢的原因。他們認為，產(chǎn)業(yè)集群的競爭優(yōu)勢不是由已知的集群特征造成的，而是集群為了適應外部環(huán)境和外部環(huán)境協(xié)同演化的結果，其本質也是一種自組織的結構。

二是從經(jīng)濟學、一般均衡理論以及地理學視角對商業(yè)集群進行了深入探討。從經(jīng)濟學的角度出發(fā)，商業(yè)企業(yè)間外部性被視為商業(yè)集群的重要成因。Pashigian和Gould（1998）均將外部性視為商業(yè)集群的收益。根據(jù)這種觀點，商業(yè)集群降低了消費者搜尋商品的不確定性，從而降低了消費者在多中心購物過程中的成本，對消費者吸引力越大，商業(yè)集群程度越高，競爭力越強，因此也提高了商業(yè)集群的整體收益。除了外部性理論，經(jīng)濟學家研究商業(yè)集群最為重要的理論就是空間競爭理論，通過將商業(yè)企業(yè)區(qū)位、市場價格以及企業(yè)進入策略作為戰(zhàn)略變量考慮，解出各個商業(yè)企業(yè)間的納什均衡。

Fujita和Ogawa（1982）通過構建一般均衡模型分析企業(yè)集聚現(xiàn)象。他們通過系統(tǒng)仿真闡述了一個城市中企業(yè)和消費者的區(qū)位均衡。在模型中，每個企業(yè)在考慮價格、地租、消費者區(qū)位以及其他企業(yè)區(qū)位情況下選擇區(qū)位，企業(yè)生產(chǎn)被假定為規(guī)模報酬不變，因此對單個企業(yè)而言，集聚規(guī)模經(jīng)濟來自于集聚外部性。當所有企業(yè)和消費者都實行均衡時，達到模型的一般均衡，可能會存在中心地理式、混合區(qū)位以及三中心均衡等多種均衡模式。與經(jīng)濟學分析視角不同，地理學界通過很獨特的視角和方法來研究商業(yè)集群現(xiàn)象。張圣泉等（2004）分析了城市商圈的擴張現(xiàn)象，并特別考察了商圈人口、競爭者、便利性多種角度。羅建勤等（2007）探討了商圈的臨界規(guī)模以及與商圈績效的關聯(lián)，他指出商圈規(guī)模存在著臨界值，其績效將在臨界值前后發(fā)生變化。唐紅濤（2011）利用Logistic增長模型模擬商業(yè)空間集聚演化模型，并初步建立起多業(yè)態(tài)的商業(yè)集聚演化模型，并嘗試采用中國數(shù)據(jù)進行實證探討。

圖1 商業(yè)集群自組織框架圖

從上述國內外學者觀點看，更多的是將商業(yè)集群與一般產(chǎn)業(yè)集群視為本質相對。但是商業(yè)與工業(yè)相比，空間相關性（即某一商業(yè)企業(yè)或者商業(yè)集聚對于臨近空間的商業(yè)企業(yè)或者商業(yè)集聚的相互作用）是商業(yè)集群的重要內在動因，同時商業(yè)集群表現(xiàn)為商業(yè)生產(chǎn)方和商業(yè)消費方共同的集聚。因此商業(yè)空間集聚相對于一般產(chǎn)業(yè)集聚而言，它的演化規(guī)律更為復雜。商業(yè)集群作為復雜系統(tǒng)，其演化具有自組織特性，特別是從兩種途徑進行：第一種途徑是系統(tǒng)的自組織，這是復雜系統(tǒng)的一個關鍵特征。自組織使商業(yè)集群能夠改變內部的結構以更好地適應環(huán)境，使系統(tǒng)在學習過程中逐漸地改變其內部結構。第二種途徑是系統(tǒng)的耗散性，即商業(yè)集群在與其他一個或多個組織相互作用的時候，通過內部擾動和外部力量，使得系統(tǒng)進入一個更高層次的組織狀態(tài)。經(jīng)濟系統(tǒng)就其與環(huán)境的關系發(fā)生大的轉換來說，它是耗散結構的。本文試圖從自組織理論角度深入分析商業(yè)集群動態(tài)演化的一般化規(guī)律。

商業(yè)集群的自組織理論概述

自組織理論是20世紀60年代末期開始建立并發(fā)展起來的一種系統(tǒng)理論，主要是L.Von Bertalanfy提出的系統(tǒng)論的新發(fā)展，主要探討系統(tǒng)如何自動發(fā)生復雜自我演化過程，并且這一進程是從低級到高級，從無序到有序。自組織的一般定義為：自組織是復雜系統(tǒng)的一種能力，為了更好地適應外部環(huán)境，自組織使得系統(tǒng)必須改變和演化自身結構和系統(tǒng)。商業(yè)集群作為經(jīng)濟社會自發(fā)形成的復雜系統(tǒng)，必然會產(chǎn)生不斷的升級演化，也就是自組織行為。本文將商業(yè)集群的自組織定義為，商業(yè)集群面臨著不斷調整變化的社會經(jīng)濟環(huán)境，因此需要在各種外在約束下不斷改變自身的發(fā)展，不斷演化升級，從而達到新的、有序狀態(tài)。商業(yè)集群自組織行為主要包括集群內企業(yè)經(jīng)營模式趨同、集體學習和理性選擇、商業(yè)集群對外整體品牌效應、商業(yè)集群內部的關系契約和道德契約、商業(yè)集群外部性效應、商業(yè)集群基礎設施共享以及商業(yè)集群內部治理等。

圖2 商業(yè)集群自組織演化模擬

要判斷商業(yè)集群是否具有自組織行為發(fā)生的基礎，可以利用普利高津提出的耗散結構理論來證實，耗散結構理論是相對于平衡結構（均勻無序的系統(tǒng)結構）而言的，在各種非平衡的開放狀態(tài)中，系統(tǒng)會隨著外力作用或熵的流失而不斷向非平衡定態(tài)演化。在某種臨界值或闕值時，整個系統(tǒng)可能會演化成新的時空有序的結構或者狀態(tài)，這種狀態(tài)就是耗散結構。耗散結構具有系統(tǒng)開放性、非平衡性、非線性及漲落等四個重要特征，商業(yè)集群作為復雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)，其耗散結構也具有這些特征。

商業(yè)集群的自組織特性可以用如圖1所示的框架圖解釋。如圖1所示，商業(yè)集群的自組織演化過程受到了外部環(huán)境、內部動力及初始狀態(tài)的共同影響。商業(yè)集群初始狀態(tài)決定了商業(yè)集群演化的方向及其強度大小，商業(yè)集群面臨的各種外部環(huán)境則通過系統(tǒng)漲落的影響加強或減弱了商業(yè)集群演化的動力，而作為自組織演化中最為重要的內部動力，則是商業(yè)集群演化的最終動力源泉，它們主要由商業(yè)集群內部各企業(yè)間由于業(yè)態(tài)、規(guī)模、商品品種、價格、空間等多重因素導致的相互間復雜非線性關系和商業(yè)集群與消費者行為間的復雜交互關系共同組成，它們共同影響推動商業(yè)集群演化不斷遠離舊有平衡狀態(tài)，實現(xiàn)新的商業(yè)集群平衡狀態(tài)。在商業(yè)集群中最為重要的自組織過程來自于商業(yè)企業(yè)與消費者的互動，因此本文建立了一個演化的一般化動態(tài)模型。

商業(yè)集群演化的一般化模型

根據(jù)商業(yè)集群演化的自組織特性，可以建立一個一般化的商業(yè)集群空間競爭模型如下：

其中，Uij表示消費者i在店鋪j進行消費時的效用，fk(Ajk)表示店鋪j的k個吸引要素的函數(shù)，αk表示隨著店鋪吸引要素的增加消費者效用增加的程度，通常為正數(shù)，其中店鋪的吸引要素可以理解為銷售商品的深度和廣度、關聯(lián)價格、消費者對產(chǎn)品和服務質量的感知。與之相反的是，消費者效用也會受到Dijl的影響，即消費者i到達店鋪j的通勤函數(shù)，通?？梢员硎緸榫嚯x或時間的函數(shù)，βl是刻畫這種負面影響程度的指數(shù)?？紤]到商業(yè)集群的影響，則有：

在上述表達式中，商業(yè)集群的總需求是沒有彈性的（此處為了簡化模型做了此假設），如果考慮到商業(yè)集群中消費者的購買行為具有彈性，即有通用選擇或者無購買的選擇，可以引入反映彈性的函數(shù)Kj，則式（2）可以變?yōu)椋?/p>

在式（1）乃至整個一般化均衡模型中，最為關鍵的參數(shù)是α和β（這兩個參數(shù)也代表了演化的不同方向及強度），如果β>α，那么模型就會接近Christaller（1933）提出的中心地理論，商業(yè)集群呈現(xiàn)出六邊形的均衡狀態(tài)；如果β取值為-2，α取值為1，模型則會轉化為Reilly（1931）提出的雷利引力法則，商業(yè)集群以一種近似于物理學中牛頓定律的形式而存在；Huff（1962）則巧妙地避開了模型初始設定問題，他利用美國洛杉磯的商業(yè)數(shù)據(jù)實證得出，如果假定α取值為1，則β取值在-2.1~-3.7之間，隨著不同店鋪形式以及店鋪組合方式不同而不同。后來的許多學者分別根據(jù)不同的實證樣本數(shù)據(jù)進行分析后均發(fā)現(xiàn)α和β一般在1和2之間。

但值得注意的是，消費者在實際購物，特別是一些日用消費品時往往傾向于在臨近的店鋪完成，也就意味著每個店鋪在其固有的范圍內是具有影響力的，也可以認為每個店鋪都有其固有商圈，因此可以將模型進行局部修正，分別考慮當消費者進行購物的距離大于或小于其固有商圈范圍時的情況，見式（4）：

同時，考慮到整個商業(yè)集群的收益是所有店鋪收益的加總，因此商業(yè)集群的收益可以定義為：

在這個最終建立的模型中，只要考察商業(yè)集群的收益（成本在模型中被省略了，因此收益即可視為利潤）隨著時間變化而如何變化，就可以初步探索商業(yè)集群自組織演化的軌跡，當然模型的直接求解非常困難，可以采用數(shù)據(jù)模擬的方式進行。

商業(yè)集群自組織演化的模擬

根據(jù)上述建立的自組織一般化模型，同時考察時間對于商業(yè)集群中消費者選擇以及店鋪總利潤的影響，利用Matlab軟件進行了仿真模擬研究，假定所有商業(yè)店鋪都存在一個23×23的柵格化的平面上，同時假定初始店鋪數(shù)量為30個，商業(yè)集群外部沖擊Kj取值為1，另外為簡化結果，α和β取值分別為1和-1，記錄當時間不斷流逝，在各個時點商業(yè)集群的利潤?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著時間t的變化，商業(yè)集群的總利潤傾向于增加，并穩(wěn)定在一個相對固定的峰值，如圖2所示。

從圖2中可以看出，當時間t（即迭代次數(shù)）在0-400次時，商業(yè)集群總利潤在外部沖擊以及消費者選擇影響下不斷增加，逐步形成商業(yè)集群的態(tài)勢，當t到達500次后，總利潤基本趨于穩(wěn)定，數(shù)值為563左右，表示商業(yè)集群在不斷自組織的過程中形成了一個新的穩(wěn)態(tài)。從對商業(yè)集群自組織的模擬過程可以發(fā)現(xiàn)，商業(yè)集群在外部沖擊以及內部動力影響下將不斷演化直至形成一個穩(wěn)定狀態(tài)，而這種輸出結果在某個區(qū)間范圍內是比較穩(wěn)定的。

當然，這一穩(wěn)定過程也不是唯一的，事實上，商業(yè)集群自組織的一個重要特點就是非線性，因此整體系統(tǒng)往往呈現(xiàn)出“涌現(xiàn)”（系統(tǒng)科學把這種整體才具有，孤立部分及其總合不具有的性質稱為整體涌現(xiàn)性（whole Emergence），涌現(xiàn)性就是組成成分按照系統(tǒng)結構方式相互作用、相互補充、相互制約而激發(fā)出來的，是一種組分之間的相干效應，即結構效應）的狀態(tài)，而商業(yè)集群演化的一個核心特征就是“整體涌現(xiàn)性”，這也有力地證明了商業(yè)集群存在非線性的相互作用。非線性是現(xiàn)實系統(tǒng)的普遍特性，正是由于非線性的存在，各種復雜系統(tǒng)的演化才呈現(xiàn)出多樣性、曲折性以及突變性和演化性，各種理論上常見的線性系統(tǒng)只是對各種非線性的簡單模擬。商業(yè)集群是一個聚集在特定空間的、特殊的復雜系統(tǒng)，各種組織通過復雜的非線性關系構建了空間網(wǎng)絡，商業(yè)集群內部各種不同組織形成了商業(yè)集群的子系統(tǒng)，并且相互間存在多種多樣的非線性作用，這種作用要遠遠比將各個子系統(tǒng)簡單加總要復雜得多。

因此筆者認為，商業(yè)集群是典型的非線性復雜系統(tǒng)，其非線性不僅表現(xiàn)在商業(yè)集群內部各種業(yè)態(tài)、各種規(guī)模的商業(yè)企業(yè)間的相互作用（通常表現(xiàn)為各種外部性。例如，城市商圈內的百貨商場往往能給邊上的便利店帶來超過其他區(qū)域便利店的人流量，這種就是商業(yè)集群內部的外部性，城市不同商業(yè)區(qū)域內租金的差異其實就是這種外部性的內化表現(xiàn)）上，也表現(xiàn)在消費者行為與商業(yè)集群間復雜的非線性交互關系（消費者與商業(yè)企業(yè)間的作用就非常復雜，即存在著相互影響的正循環(huán)效應，也存在彼此排斥的負循環(huán)效應）上，兩類作用都是以非線性函數(shù)關系的形態(tài)存在的。因此，商業(yè)集群的這種非線性機制使得集群系統(tǒng)中子系統(tǒng)之間的相互作用、相互影響不是線性的、簡單的、被動的、單向的因果關系，而是需要各個子系統(tǒng)都主動地適應、協(xié)調、互為因果的關系。商業(yè)集群各子系統(tǒng)以及各個商業(yè)企業(yè)間充斥著相互激勵、相互制約、相互影響的復雜關系，導致各種正反饋和負反饋的形成。這種特征也為商業(yè)集群的演化過程增添了不確定性，一方面導致演化的路徑變得更加路徑依賴；另一方面則會使商業(yè)集群的演進出現(xiàn)整體突變的特征。

本文在模型中模擬的只是商業(yè)集群中消費者與商業(yè)集群間的近似線性作用，這種線性作用隨著時間推移傾向于穩(wěn)定在一個峰值，這也能夠解釋現(xiàn)實中許多商圈發(fā)展到一定規(guī)模（包含商家數(shù)量和商業(yè)區(qū)域大小）時就傾向于穩(wěn)定發(fā)展。但現(xiàn)實的商業(yè)集群往往更加復雜，商業(yè)集群內部企業(yè)相互作用、企業(yè)與消費者相互作用乃至于商業(yè)集群間的相互作用，往往使得商業(yè)集群的演化機理和結果更加復雜，而這也是商業(yè)集群進一步研究中重要的領域和方向。

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