蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新擴(kuò)散模型及仿真研究

程珂 倪紫越 戴陽(yáng)晨

摘 要：當(dāng)前紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著巨大的困難和挑戰(zhàn)，我們研究創(chuàng)新擴(kuò)散可以推動(dòng)傳統(tǒng)紡織產(chǎn)業(yè)集群轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)發(fā)展。本文基于傳染病模型，加入回環(huán)期，構(gòu)建閉環(huán)創(chuàng)新擴(kuò)散模型。通過(guò)仿真分析探討不同參數(shù)對(duì)創(chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程的影響，揭示創(chuàng)新擴(kuò)散的規(guī)律。利用蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)集群電子商務(wù)技術(shù)的擴(kuò)散情況進(jìn)行實(shí)證分析，驗(yàn)證模型的正確性，最后提出對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：紡織產(chǎn)業(yè)集群 創(chuàng)新擴(kuò)散 傳染病模型 仿真

中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-0298（2017）03（b）-140-03

1 引言

新常態(tài)社會(huì)經(jīng)濟(jì)下，紡織產(chǎn)業(yè)作為實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的傳統(tǒng)制造業(yè)受到了巨大的沖擊。我國(guó)紡織業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的困難和挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)為外需疲軟、產(chǎn)能過(guò)剩、勞動(dòng)力成本和原料成本上升，以及環(huán)境污染問(wèn)題等一系列問(wèn)題都需要?jiǎng)?chuàng)新性的改革甚至產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)來(lái)解決。

“全國(guó)紡織看江蘇”，紡織產(chǎn)業(yè)是江蘇重要的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，蘇州、無(wú)錫、常州地區(qū)更是江蘇省紡織業(yè)龍頭的聚集地。蘇錫常紡織業(yè)各有自己的優(yōu)勢(shì)，但各自為政、相互競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)在小范圍內(nèi)形成了大大小小的不同的產(chǎn)業(yè)集群，但這些集群“形聚而神散”，尚未形成相互支持的大的集群網(wǎng)絡(luò)，在發(fā)展中也面臨著一系列的問(wèn)題：集群內(nèi)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、企業(yè)創(chuàng)新能力弱。為了應(yīng)對(duì)一系列的挑戰(zhàn)，在新一輪的產(chǎn)業(yè)沖擊下幸存下來(lái)，整合三地的資源優(yōu)勢(shì)，增加產(chǎn)品的附加值和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)必須推動(dòng)傳統(tǒng)的紡織產(chǎn)業(yè)集群轉(zhuǎn)型升級(jí)，為集群注入創(chuàng)新的血液，形成新型的產(chǎn)業(yè)集群。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代，新型產(chǎn)業(yè)集群的跨地域性和虛擬性使成員間的關(guān)系更加復(fù)雜，空間擴(kuò)散也有別于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群，創(chuàng)新是如何在蘇錫常紡織業(yè)集群進(jìn)行擴(kuò)散的有待深入探究。

本文在SIR的基礎(chǔ)上，構(gòu)建蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新擴(kuò)散模型，采用仿真方法，探討不同成員間轉(zhuǎn)換系數(shù)對(duì)創(chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程的影響。并對(duì)蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)集群電子商務(wù)技術(shù)的創(chuàng)新擴(kuò)散情況進(jìn)行實(shí)證研究，考慮空間因素和時(shí)間因素，以驗(yàn)證模型的正確性，這對(duì)紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定推動(dòng)作用。

2 模型建立

2.1 模型假設(shè)

對(duì)于本文構(gòu)建的創(chuàng)新擴(kuò)散模型，作了如下假設(shè)。

H1：擴(kuò)散過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，由中心擴(kuò)散點(diǎn)向周圍地區(qū)輻射，層層傳遞。

H2：本文所定義的創(chuàng)新擴(kuò)散是指隨著時(shí)間的發(fā)展，同一類別下的創(chuàng)新進(jìn)行n次擴(kuò)散后，整個(gè)擴(kuò)散系統(tǒng)趨于穩(wěn)定的過(guò)程。

H3：創(chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程中，本文研究不考慮多個(gè)創(chuàng)新同時(shí)影響一個(gè)單位擴(kuò)散過(guò)程的情況。因?yàn)槎鄠€(gè)創(chuàng)新并行存在可能會(huì)導(dǎo)致互相影響、互相干擾。

H4：三層創(chuàng)新擴(kuò)散除了層級(jí)間的距離不同外，并無(wú)其他影響因素，即擴(kuò)散空間的介質(zhì)均勻分布。

H5：在無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間中，有源源不斷的創(chuàng)新產(chǎn)生。

2.2 模型構(gòu)建

由于創(chuàng)新擴(kuò)散的過(guò)程和傳染病傳播相似，因此可以借鑒自然科學(xué)領(lǐng)域的傳染病模型來(lái)反映創(chuàng)新擴(kuò)散的演化規(guī)律。經(jīng)典的傳染病模型，SIR模型將人群分為三類，即易感態(tài)S、感染態(tài)I和免疫態(tài)R。S類人群接觸到病毒后，即被感染轉(zhuǎn)化為攜帶病毒并具有傳染性的I類人群，R類人群對(duì)病毒免疫，不會(huì)被傳染，也不傳染其他成員。相對(duì)應(yīng)的，產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)新擴(kuò)散的成員可以分為三類，分別為：（1）潛在創(chuàng)新采納的成員，即易于接受創(chuàng)新的成員（S）；（2）采用創(chuàng)新并且可將創(chuàng)新擴(kuò)散給其他企業(yè)的成員（I）；（3）成熟期成員（R），即采納創(chuàng)新后由于多方面原因不再具備擴(kuò)散能力。同時(shí)，考慮當(dāng)產(chǎn)生同類別的多個(gè)創(chuàng)新時(shí)，創(chuàng)新退出成員希望吸收新的創(chuàng)新信息，又轉(zhuǎn)化為潛在創(chuàng)新采納成員，因此在經(jīng)典模型上增加恢復(fù)期，形成閉環(huán)創(chuàng)新擴(kuò)散模型，如圖1所示。

在每一時(shí)間點(diǎn)，成員間都會(huì)以一定概率進(jìn)行轉(zhuǎn)化，為了研究創(chuàng)新擴(kuò)散隨時(shí)間演化的規(guī)律，設(shè)定以下參數(shù)。WS→I為擴(kuò)散系數(shù)，即潛在創(chuàng)新采納成員接受創(chuàng)新并進(jìn)行擴(kuò)散的概率，WI→R為退出系數(shù)，即成員采納創(chuàng)新后由具備擴(kuò)散能力轉(zhuǎn)向不具備擴(kuò)散能力的概率，WR→S為進(jìn)入系數(shù)，即成員認(rèn)為有必要接受新的創(chuàng)新信息的概率。

構(gòu)建以下方程組描述創(chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程受成員間轉(zhuǎn)換系數(shù)影響的規(guī)律。

其中，PX表示某一時(shí)刻成員所處狀態(tài)X改變的概率，X=S，I，R。

3 仿真分析

為了研究成員間轉(zhuǎn)換系數(shù)對(duì)創(chuàng)新擴(kuò)散的影響，假設(shè)集群內(nèi)成員數(shù)量N=2500，初始時(shí)間擁有該創(chuàng)新的企業(yè)數(shù)N0=150，其他成員均為潛在創(chuàng)新采納者。令WS→I=0.5， WI→R=0.1， WR→S=0.01，仿真結(jié)果如圖2所示。

橫坐標(biāo)為時(shí)間t，縱坐標(biāo)為S、I、R，在整個(gè)創(chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程中的比例變動(dòng)。由圖可知，初始狀態(tài)下，S和I的比例和為1。在t0～t10的時(shí)間段內(nèi)，S的數(shù)量急劇下降，伴隨著I的數(shù)量快速上升，R以較小的增長(zhǎng)速度緩慢上升。隨后，S在t10～t20內(nèi)增長(zhǎng)速度逐漸減小，并在t20后略有上升。I在t10后一段時(shí)間達(dá)到峰值，然后緩慢下降。R呈不斷上升趨勢(shì)，在t25左右超過(guò)I。最終S、I、R在t60趨于穩(wěn)定，R的比例最大，系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這是因?yàn)樵趧?chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程中，進(jìn)行創(chuàng)新擴(kuò)散的成員將創(chuàng)新信息擴(kuò)散給其他成員后，由于多方面原因，自身不具備擴(kuò)散能力，成為創(chuàng)新退出者。當(dāng)出現(xiàn)同類別的另一項(xiàng)創(chuàng)新時(shí)，創(chuàng)新退出成員需要吸收新的創(chuàng)新信息，因此又轉(zhuǎn)變?yōu)闈撛趧?chuàng)新采納成員，進(jìn)入循環(huán)，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的平衡。

3.1 擴(kuò)散系數(shù)的影響

為了研究擴(kuò)散系數(shù)對(duì)創(chuàng)新擴(kuò)散的影響，設(shè)定系數(shù)N=2500，N0=150，WS→I=0.1， WI→R=0.1， WR→S=0.01，仿真結(jié)果如圖3所示。

對(duì)比圖2與圖3，WS→I的取值越高，S曲線下降的速度就越快，I曲線與R曲線上升的也越快，并且I曲線的峰值增大。隨著擴(kuò)散系數(shù)的增大，穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)的時(shí)間越早，S的穩(wěn)定值減小，R的穩(wěn)定值增大，I的穩(wěn)定值基本不變。這說(shuō)明，當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)較大時(shí)，創(chuàng)新擴(kuò)散的信息價(jià)值較大，因此易感成員更易接受創(chuàng)新信息，并轉(zhuǎn)化為感染成員。感染狀態(tài)成員達(dá)到峰值后，對(duì)創(chuàng)新信息的關(guān)注度減少，于是I曲線逐漸下降，最終趨于穩(wěn)定值，符合常理。

3.2 退出系數(shù)的影響

為了研究退出系數(shù)對(duì)創(chuàng)新擴(kuò)散的影響，設(shè)定系數(shù)N=2500，N0=150，WS→I=0.5，WI→R=0.001， WR→S=0.01，仿真結(jié)果如圖4所示。

對(duì)比圖2與圖4，WI→R減小時(shí)，S曲線的最低值明顯減小，I曲線的峰值明顯增大，R曲線的增長(zhǎng)速度減小。隨著時(shí)間的發(fā)展，創(chuàng)新信息的價(jià)值不再那么明顯，或是其他因素的影響，創(chuàng)新擴(kuò)散成員不再進(jìn)行擴(kuò)散。因此，I的數(shù)量減少，R的數(shù)量增多。

3.3 進(jìn)入系數(shù)的影響

為了研究進(jìn)入系數(shù)對(duì)創(chuàng)新擴(kuò)散的影響，設(shè)定系數(shù)N=2500，N0=150，WS→I=0.5，WI→R=0.1，WR→S=0.001，仿真結(jié)果如圖5所示。

對(duì)比圖2與圖5，隨著WR→S的升高，系統(tǒng)越快達(dá)到穩(wěn)定點(diǎn)，并且S曲線與I曲線的穩(wěn)定值逐漸提高，R曲線的穩(wěn)定值逐漸下降。由此分析，退出系數(shù)大小影響創(chuàng)新擴(kuò)散的過(guò)程，當(dāng)退出系數(shù)增大時(shí)，集群內(nèi)成員接受創(chuàng)新信息的愿望強(qiáng)烈，因此免疫成員轉(zhuǎn)化為易感成員的概率增大，越多成員加入到創(chuàng)新擴(kuò)散中，因而促進(jìn)創(chuàng)新在成員間擴(kuò)散。

4 實(shí)證

選取蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)集群為研究對(duì)象，主要是因?yàn)樵?016年全國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)集群試點(diǎn)地區(qū)中，蘇州、無(wú)錫、常州的多個(gè)地區(qū)作為紡織產(chǎn)業(yè)基地市（縣）或紡織產(chǎn)業(yè)特色鎮(zhèn)。尤其是蘇州的盛澤鎮(zhèn)以東方絲綢市場(chǎng)為依托成為全國(guó)最大的紡織品交易市場(chǎng)，在形成了紡織產(chǎn)業(yè)集群的基礎(chǔ)上還進(jìn)行了創(chuàng)新擴(kuò)散，不僅注重技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)面料的功能、制作有了新的顛覆，還注重發(fā)展電子商務(wù)，形成了“中國(guó)綢都網(wǎng)”、“宜布網(wǎng)”等網(wǎng)上交易平臺(tái)。

為了驗(yàn)證集群內(nèi)部創(chuàng)新擴(kuò)散的規(guī)律，以互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新平臺(tái)在蘇州紡織產(chǎn)業(yè)集群的擴(kuò)散為例。我們選取中國(guó)綢都網(wǎng)，利用“八爪魚”軟件爬取該網(wǎng)站2004年～2016年期間蘇州紡織企業(yè)注冊(cè)的數(shù)量，借此間接表明蘇州紡織企業(yè)對(duì)于傳統(tǒng)紡織業(yè)與電商結(jié)合的這種創(chuàng)新采納的程度。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的篩選和清洗，將有缺失值的數(shù)據(jù)刪去后，得到最終結(jié)果。以時(shí)間為自變量，累計(jì)注冊(cè)企業(yè)數(shù)為因變量繪制趨勢(shì)圖，實(shí)證研究的結(jié)果如圖6所示。

以注冊(cè)中國(guó)綢都網(wǎng)的企業(yè)數(shù)作為集群內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)新擴(kuò)散的成員數(shù)，由圖6可知，初期知曉該項(xiàng)創(chuàng)新的成員較少，即集群內(nèi)易感狀態(tài)成員較多，感染狀態(tài)成員較少，因此曲線較平緩，創(chuàng)新擴(kuò)散速度較慢。隨著感染狀態(tài)成員的增多，創(chuàng)新擴(kuò)散速度也逐漸加快。2007年，中國(guó)綢都網(wǎng)更加完善平臺(tái)建設(shè)，并獲得“中國(guó)十大電子商務(wù)影響力品牌”等多個(gè)榮譽(yù)稱號(hào)，推動(dòng)了網(wǎng)站在蘇州紡織產(chǎn)業(yè)集群的擴(kuò)散，因此曲線在2007年到達(dá)一個(gè)折點(diǎn)，增速達(dá)到最大。2013年以后，曲線的增長(zhǎng)速度有所減小，一部分原因是越來(lái)越多的易感態(tài)成員轉(zhuǎn)化為感染態(tài)后，成員對(duì)該項(xiàng)創(chuàng)新的關(guān)注度減小，因此創(chuàng)新擴(kuò)散的速度減小。一部分是因?yàn)橥愋蛣?chuàng)新的產(chǎn)生，如其他電子商務(wù)平臺(tái)網(wǎng)站逐漸發(fā)展起來(lái)，抑制了綢都網(wǎng)電商平臺(tái)的的擴(kuò)散。目前，該項(xiàng)創(chuàng)新在蘇州紡織產(chǎn)業(yè)集群的擴(kuò)散仍處于增長(zhǎng)期，但由于新型平臺(tái)的出現(xiàn)使得競(jìng)爭(zhēng)加劇。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)的實(shí)證研究，驗(yàn)證了本研究構(gòu)造的紡織產(chǎn)業(yè)三層創(chuàng)新擴(kuò)散模型的正確性。根據(jù)蘇錫常紡織產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新擴(kuò)散模型的研究，集群內(nèi)企業(yè)在創(chuàng)新擴(kuò)散過(guò)程中可以注意到以下方面，可以加速創(chuàng)新擴(kuò)散、提高整體的競(jìng)爭(zhēng)力。（1）舉行交流會(huì)。比如紡織協(xié)會(huì)使得內(nèi)部成員共享有創(chuàng)新信息，紡博會(huì)促進(jìn)集群內(nèi)外的企業(yè)建立協(xié)作關(guān)系，降低創(chuàng)新吸收和潛伏時(shí)間，加速實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新成果的擴(kuò)散。（2）加快紡織業(yè)智能制造，提升附加值。把握《中國(guó)制造2025》的先機(jī)，紡織工業(yè)智能制造包括智能化裝備、智能化運(yùn)營(yíng)和智能化產(chǎn)品，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，發(fā)揮企業(yè)的主體作用，加強(qiáng)與高校和科研機(jī)構(gòu)的合作，加快產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。（3）相互支持，面對(duì)共同的挑戰(zhàn)，打造區(qū)域品牌，對(duì)待產(chǎn)能過(guò)剩、廢水處理、企業(yè)管理等共同的問(wèn)題，龍頭企業(yè)要發(fā)揮出模范帶頭作用，積極地幫助其他企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新，提升區(qū)域總體實(shí)力。（4）優(yōu)化集群布局，形成專業(yè)化分工。集群內(nèi)企業(yè)要找準(zhǔn)自己在集群內(nèi)部的定位，不能盲目地吸收一切創(chuàng)新行為，要從企業(yè)自身實(shí)際出發(fā)，吸收創(chuàng)新后能夠加入自己的特色，走出差異化的路線，避免與集群內(nèi)同類企業(yè)形成激烈競(jìng)爭(zhēng)。（5）充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，建立共同的市場(chǎng)。各家企業(yè)在共有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上發(fā)布最新產(chǎn)品和行業(yè)信息，促進(jìn)行業(yè)交流，實(shí)現(xiàn)信息對(duì)稱。吳江盛澤的東方絲綢市場(chǎng)就是一個(gè)很好的示范，在此基礎(chǔ)上發(fā)展的中國(guó)綢都網(wǎng)也發(fā)揮出了越來(lái)越重要的作用。

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