基于自組織理論的商業(yè)集群動(dòng)態(tài)演化分析

■ 唐紅濤 副教授 朱艷春 博士生（1、湖南商學(xué)院 長(zhǎng)沙 41005 、中南大學(xué)商學(xué)院 長(zhǎng)沙 410083）

文獻(xiàn)回顧

商業(yè)集群作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中最為引人注目的現(xiàn)象，日益引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。但現(xiàn)有文獻(xiàn)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(dòng)態(tài)視角研究商業(yè)集群的演化無論是從國(guó)外還是國(guó)內(nèi)都還不多見，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要從兩方面展開：

一是從復(fù)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(rèn)為，產(chǎn)業(yè)集群的靜態(tài)層面主要是通過傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)行分析，體現(xiàn)為創(chuàng)新能力、區(qū)域效應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，動(dòng)態(tài)層面則表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)集群中復(fù)雜動(dòng)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(fù)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(nèi)部結(jié)構(gòu)的共生作用這兩個(gè)主要機(jī)制。Cooper（2004）等運(yùn)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(huì)結(jié)構(gòu)而造成的，而文化又與創(chuàng)新環(huán)境息息相關(guān)，從而深刻影響了產(chǎn)業(yè)集群的演化進(jìn)程。Albino（2006）則利用自組織理論解釋了集群之所以有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的原因。他們認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)集群的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不是由已知的集群特征造成的，而是集群為了適應(yīng)外部環(huán)境和外部環(huán)境協(xié)同演化的結(jié)果，其本質(zhì)也是一種自組織的結(jié)構(gòu)。

二是從經(jīng)濟(jì)學(xué)、一般均衡理論以及地理學(xué)視角對(duì)商業(yè)集群進(jìn)行了深入探討。從經(jīng)濟(jì)學(xué)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(diǎn)，商業(yè)集群降低了消費(fèi)者搜尋商品的不確定性，從而降低了消費(fèi)者在多中心購物過程中的成本，對(duì)消費(fèi)者吸引力越大，商業(yè)集群程度越高，競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng)，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(jì)學(xué)家研究商業(yè)集群最為重要的理論就是空間競(jìng)爭(zhēng)理論，通過將商業(yè)企業(yè)區(qū)位、市場(chǎng)價(jià)格以及企業(yè)進(jìn)入策略作為戰(zhàn)略變量考慮，解出各個(gè)商業(yè)企業(yè)間的納什均衡。

Fujita和Ogawa（1982）通過構(gòu)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(gè)城市中企業(yè)和消費(fèi)者的區(qū)位均衡。在模型中，每個(gè)企業(yè)在考慮價(jià)格、地租、消費(fèi)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(bào)酬不變，因此對(duì)單個(gè)企業(yè)而言，集聚規(guī)模經(jīng)濟(jì)來自于集聚外部性。當(dāng)所有企業(yè)和消費(fèi)者都實(shí)行均衡時(shí)，達(dá)到模型的一般均衡，可能會(huì)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(jì)學(xué)分析視角不同，地理學(xué)界通過很獨(dú)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(kuò)張現(xiàn)象，并特別考察了商圈人口、競(jìng)爭(zhēng)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(jī)效的關(guān)聯(lián)，他指出商圈規(guī)模存在著臨界值，其績(jī)效將在臨界值前后發(fā)生變化。唐紅濤（2011）利用Logistic增長(zhǎng)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(guó)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證探討。

圖1 商業(yè)集群自組織框架圖

從上述國(guó)內(nèi)外學(xué)者觀點(diǎn)看，更多的是將商業(yè)集群與一般產(chǎn)業(yè)集群視為本質(zhì)相對(duì)。但是商業(yè)與工業(yè)相比，空間相關(guān)性（即某一商業(yè)企業(yè)或者商業(yè)集聚對(duì)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(nèi)在動(dòng)因，同時(shí)商業(yè)集群表現(xiàn)為商業(yè)生產(chǎn)方和商業(yè)消費(fèi)方共同的集聚。因此商業(yè)空間集聚相對(duì)于一般產(chǎn)業(yè)集聚而言，它的演化規(guī)律更為復(fù)雜。商業(yè)集群作為復(fù)雜系統(tǒng)，其演化具有自組織特性，特別是從兩種途徑進(jìn)行：第一種途徑是系統(tǒng)的自組織，這是復(fù)雜系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵特征。自組織使商業(yè)集群能夠改變內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以更好地適應(yīng)環(huán)境，使系統(tǒng)在學(xué)習(xí)過程中逐漸地改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。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(gè)或多個(gè)組織相互作用的時(shí)候，通過內(nèi)部擾動(dòng)和外部力量，使得系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)更高層次的組織狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)就其與環(huán)境的關(guān)系發(fā)生大的轉(zhuǎn)換來說，它是耗散結(jié)構(gòu)的。本文試圖從自組織理論角度深入分析商業(yè)集群動(dòng)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(jì)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(dòng)發(fā)生復(fù)雜自我演化過程，并且這一進(jìn)程是從低級(jí)到高級(jí)，從無序到有序。自組織的一般定義為：自組織是復(fù)雜系統(tǒng)的一種能力，為了更好地適應(yīng)外部環(huán)境，自組織使得系統(tǒng)必須改變和演化自身結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。商業(yè)集群作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)自發(fā)形成的復(fù)雜系統(tǒng)，必然會(huì)產(chǎn)生不斷的升級(jí)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(diào)整變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jí)，從而達(dá)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(nèi)企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式趨同、集體學(xué)習(xí)和理性選擇、商業(yè)集群對(duì)外整體品牌效應(yīng)、商業(yè)集群內(nèi)部的關(guān)系契約和道德契約、商業(yè)集群外部性效應(yīng)、商業(yè)集群基礎(chǔ)設(shè)施共享以及商業(yè)集群內(nèi)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(chǔ)，可以利用普利高津提出的耗散結(jié)構(gòu)理論來證實(shí)，耗散結(jié)構(gòu)理論是相對(duì)于平衡結(jié)構(gòu)（均勻無序的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）而言的，在各種非平衡的開放狀態(tài)中，系統(tǒng)會(huì)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(shí)，整個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)演化成新的時(shí)空有序的結(jié)構(gòu)或者狀態(tài)，這種狀態(tài)就是耗散結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)具有系統(tǒng)開放性、非平衡性、非線性及漲落等四個(gè)重要特征，商業(yè)集群作為復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，其耗散結(jié)構(gòu)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(nèi)部動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)或減弱了商業(yè)集群演化的動(dòng)力，而作為自組織演化中最為重要的內(nèi)部動(dòng)力，則是商業(yè)集群演化的最終動(dòng)力源泉，它們主要由商業(yè)集群內(nèi)部各企業(yè)間由于業(yè)態(tài)、規(guī)模、商品品種、價(jià)格、空間等多重因素導(dǎo)致的相互間復(fù)雜非線性關(guān)系和商業(yè)集群與消費(fèi)者行為間的復(fù)雜交互關(guān)系共同組成，它們共同影響推動(dòng)商業(yè)集群演化不斷遠(yuǎn)離舊有平衡狀態(tài)，實(shí)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(fèi)者的互動(dòng)，因此本文建立了一個(gè)演化的一般化動(dòng)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(gè)一般化的商業(yè)集群空間競(jìng)爭(zhēng)模型如下：

其中，Uij表示消費(fèi)者i在店鋪j進(jìn)行消費(fèi)時(shí)的效用，fk(Ajk)表示店鋪j的k個(gè)吸引要素的函數(shù)，αk表示隨著店鋪吸引要素的增加消費(fèi)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(guān)聯(lián)價(jià)格、消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量的感知。與之相反的是，消費(fèi)者效用也會(huì)受到Dijl的影響，即消費(fèi)者i到達(dá)店鋪j的通勤函數(shù)，通常可以表示為距離或時(shí)間的函數(shù)，βl是刻畫這種負(fù)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(dá)式中，商業(yè)集群的總需求是沒有彈性的（此處為了簡(jiǎn)化模型做了此假設(shè)），如果考慮到商業(yè)集群中消費(fèi)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(gè)一般化均衡模型中，最為關(guān)鍵的參數(shù)是α和β（這兩個(gè)參數(shù)也代表了演化的不同方向及強(qiáng)度），如果β>α，那么模型就會(huì)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(huì)轉(zhuǎn)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(xué)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(shè)定問題，他利用美國(guó)洛杉磯的商業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)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(xué)者分別根據(jù)不同的實(shí)證樣本數(shù)據(jù)進(jìn)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(fèi)者在實(shí)際購物，特別是一些日用消費(fèi)品時(shí)往往傾向于在臨近的店鋪完成，也就意味著每個(gè)店鋪在其固有的范圍內(nèi)是具有影響力的，也可以認(rèn)為每個(gè)店鋪都有其固有商圈，因此可以將模型進(jìn)行局部修正，分別考慮當(dāng)消費(fèi)者進(jìn)行購物的距離大于或小于其固有商圈范圍時(shí)的情況，見式（4）：

同時(shí)，考慮到整個(gè)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(gè)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(rùn)）隨著時(shí)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(dāng)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(jìn)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(shí)考察時(shí)間對(duì)于商業(yè)集群中消費(fèi)者選擇以及店鋪總利潤(rùn)的影響，利用Matlab軟件進(jìn)行了仿真模擬研究，假定所有商業(yè)店鋪都存在一個(gè)23×23的柵格化的平面上，同時(shí)假定初始店鋪數(shù)量為30個(gè)，商業(yè)集群外部沖擊Kj取值為1，另外為簡(jiǎn)化結(jié)果，α和β取值分別為1和-1，記錄當(dāng)時(shí)間不斷流逝，在各個(gè)時(shí)點(diǎn)商業(yè)集群的利潤(rùn)。可以發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間t的變化，商業(yè)集群的總利潤(rùn)傾向于增加，并穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)固定的峰值，如圖2所示。

從圖2中可以看出，當(dāng)時(shí)間t（即迭代次數(shù)）在0-400次時(shí)，商業(yè)集群總利潤(rùn)在外部沖擊以及消費(fèi)者選擇影響下不斷增加，逐步形成商業(yè)集群的態(tài)勢(shì)，當(dāng)t到達(dá)500次后，總利潤(rùn)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(gè)新的穩(wěn)態(tài)。從對(duì)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(nèi)部動(dòng)力影響下將不斷演化直至形成一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，而這種輸出結(jié)果在某個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)是比較穩(wěn)定的。

當(dāng)然，這一穩(wěn)定過程也不是唯一的，事實(shí)上，商業(yè)集群自組織的一個(gè)重要特點(diǎn)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(xué)把這種整體才具有，孤立部分及其總合不具有的性質(zhì)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(jié)構(gòu)方式相互作用、相互補(bǔ)充、相互制約而激發(fā)出來的，是一種組分之間的相干效應(yīng)，即結(jié)構(gòu)效應(yīng)）的狀態(tài)，而商業(yè)集群演化的一個(gè)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(shí)系統(tǒng)的普遍特性，正是由于非線性的存在，各種復(fù)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(duì)各種非線性的簡(jiǎn)單模擬。商業(yè)集群是一個(gè)聚集在特定空間的、特殊的復(fù)雜系統(tǒng)，各種組織通過復(fù)雜的非線性關(guān)系構(gòu)建了空間網(wǎng)絡(luò)，商業(yè)集群內(nèi)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(yuǎn)遠(yuǎn)比將各個(gè)子系統(tǒng)簡(jiǎn)單加總要復(fù)雜得多。

因此筆者認(rèn)為，商業(yè)集群是典型的非線性復(fù)雜系統(tǒng)，其非線性不僅表現(xiàn)在商業(yè)集群內(nèi)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(nèi)的百貨商場(chǎng)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(nèi)部的外部性，城市不同商業(yè)區(qū)域內(nèi)租金的差異其實(shí)就是這種外部性的內(nèi)化表現(xiàn)）上，也表現(xiàn)在消費(fèi)者行為與商業(yè)集群間復(fù)雜的非線性交互關(guān)系（消費(fèi)者與商業(yè)企業(yè)間的作用就非常復(fù)雜，即存在著相互影響的正循環(huán)效應(yīng)，也存在彼此排斥的負(fù)循環(huán)效應(yīng)）上，兩類作用都是以非線性函數(shù)關(guān)系的形態(tài)存在的。因此，商業(yè)集群的這種非線性機(jī)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(jiǎn)單的、被動(dòng)的、單向的因果關(guān)系，而是需要各個(gè)子系統(tǒng)都主動(dòng)地適應(yīng)、協(xié)調(diào)、互為因果的關(guān)系。商業(yè)集群各子系統(tǒng)以及各個(gè)商業(yè)企業(yè)間充斥著相互激勵(lì)、相互制約、相互影響的復(fù)雜關(guān)系，導(dǎo)致各種正反饋和負(fù)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(dǎo)致演化的路徑變得更加路徑依賴；另一方面則會(huì)使商業(yè)集群的演進(jìn)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(fèi)者與商業(yè)集群間的近似線性作用，這種線性作用隨著時(shí)間推移傾向于穩(wěn)定在一個(gè)峰值，這也能夠解釋現(xiàn)實(shí)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?。r(shí)就傾向于穩(wěn)定發(fā)展。但現(xiàn)實(shí)的商業(yè)集群往往更加復(fù)雜，商業(yè)集群內(nèi)部企業(yè)相互作用、企業(yè)與消費(fèi)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(jī)理和結(jié)果更加復(fù)雜，而這也是商業(yè)集群進(jìn)一步研究中重要的領(lǐng)域和方向。

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