復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

羅宜芳

摘 要：集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)是由集聚區(qū)域內(nèi)參與創(chuàng)新活動(dòng)并具有相互競(jìng)爭(zhēng)合作關(guān)系的企業(yè)的集合。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為研究復(fù)雜性系統(tǒng)的理論工具，在描述復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)和聯(lián)系時(shí)，有顯著的優(yōu)勢(shì)，為研究創(chuàng)新合作活動(dòng)提供了新的視角。集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中存在極少數(shù)大度的中樞節(jié)點(diǎn)，其聚類系數(shù)較高，網(wǎng)絡(luò)平均路徑較短，即具有小世界特征和無標(biāo)度特性。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的指導(dǎo)下研究集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)特性，有助于提高網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò);產(chǎn)業(yè)集群;創(chuàng)新合作

中圖分類號(hào)：F260 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1673-291X（2019）13-0144-03

引言

產(chǎn)業(yè)集群具有科技、經(jīng)濟(jì)雙重屬性，其高創(chuàng)新性、高成長(zhǎng)性等特質(zhì)促進(jìn)我國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，在推動(dòng)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的過程中發(fā)揮著重要的作用[1]。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的發(fā)展，學(xué)者們以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為工具深入研究產(chǎn)業(yè)集群現(xiàn)象。本文利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，基于網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等視角綜述產(chǎn)業(yè)集群的創(chuàng)新活動(dòng)，有助于集群企業(yè)構(gòu)建科學(xué)高效的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)企業(yè)間的資源共享，提高市場(chǎng)資源配置和運(yùn)營(yíng)效率。

一、產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)概述

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系構(gòu)成的，具有自組織、自相似、吸引子、小世界、無標(biāo)度中部分或全部性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[2]。隨機(jī)圖模型和小世界模型等的重要發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了國(guó)內(nèi)外復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究熱潮，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為國(guó)際學(xué)術(shù)界一個(gè)新興的研究熱點(diǎn)。創(chuàng)新資源在集群區(qū)內(nèi)流動(dòng)共享，以參與合作創(chuàng)新的企業(yè)為節(jié)點(diǎn)，他們之間的關(guān)系連線就形成了產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可表示為G=（V，E），V代表網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的集合，本文定義為集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中企業(yè)個(gè)體的集合;E是為邊集，代表節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系，本文定義為聯(lián)合申請(qǐng)專利中企業(yè)個(gè)體關(guān)系的集合，由此構(gòu)建企業(yè)基于專利合作關(guān)系產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)[3]。

（一）集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的小世界特征

產(chǎn)業(yè)集群形成了一個(gè)由一群人或者集體因合作關(guān)系而產(chǎn)生交互作用所構(gòu)成的社會(huì)系統(tǒng)。小世界效應(yīng)源于Stanley Milgram通過社會(huì)調(diào)查后得出的六度分離論斷，即世界上任意兩個(gè)個(gè)體都可以平均通過一條由六個(gè)聯(lián)系人組成的鏈條與對(duì)方建立聯(lián)系。近年來，越來越多的學(xué)者將小世界理論應(yīng)用到創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的研究中，開始關(guān)注創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的“小世界性”[4]。集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)具有小世界網(wǎng)絡(luò)的高聚類系數(shù)和短平均距離特征，普遍存在于社會(huì)生產(chǎn)中，在推動(dòng)企業(yè)、行業(yè)乃至國(guó)家的技術(shù)進(jìn)步過程中發(fā)揮著重要作用。對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，一般利用特征路徑長(zhǎng)度和聚類系數(shù)這兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量來刻畫其性質(zhì)。

（二）集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度性

集群創(chuàng)新過程中的企業(yè)間存在大量的合作創(chuàng)新活動(dòng)，集群背景下的大部分主體擁有較小的節(jié)點(diǎn)度，即少數(shù)企業(yè)存在直接合作伙伴，少量個(gè)體通常有主導(dǎo)整個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈的核心企業(yè)與其他企業(yè)密切關(guān)聯(lián)。少數(shù)的主導(dǎo)核心企業(yè)和多數(shù)普通企業(yè)反映了無標(biāo)度的特征，集群創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)存在優(yōu)先連接機(jī)制。在集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中，度較大的核心節(jié)點(diǎn)相比于度較小的節(jié)點(diǎn)，在維系已有的合作關(guān)系及拓展新的合作關(guān)系方面更具優(yōu)勢(shì)，更易獲取創(chuàng)新活動(dòng)所需資源。具有無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)有助于集群區(qū)域內(nèi)的企業(yè)提高創(chuàng)新績(jī)效，重點(diǎn)培育網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)能夠促進(jìn)合作主體間技術(shù)或者信息的流動(dòng)。

二、集群創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)整體的研究

（一）對(duì)魯棒性的分析

創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的魯棒性是指創(chuàng)新系統(tǒng)在異常和危險(xiǎn)情況擾動(dòng)下，某些關(guān)鍵指標(biāo)保持較高的響應(yīng)性和敏捷性的特性[5]。如果移走少量節(jié)點(diǎn)后，網(wǎng)絡(luò)中絕大部分節(jié)點(diǎn)仍連通則稱該網(wǎng)絡(luò)的連通性對(duì)節(jié)點(diǎn)故障具有魯棒性。集群創(chuàng)新活動(dòng)受到擾動(dòng)，節(jié)點(diǎn)企業(yè)行動(dòng)滯后甚至停業(yè)，中斷了與網(wǎng)絡(luò)中其他企業(yè)的聯(lián)系而成為網(wǎng)絡(luò)的去點(diǎn)。度較小的非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)在面對(duì)異常情況時(shí)選擇加入或退出對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)行影響較小，反映了創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)在多數(shù)創(chuàng)新能力弱的企業(yè)對(duì)核心技術(shù)等創(chuàng)新資源的控制力較低，它們的參與或退出對(duì)整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)影響較小。

集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)受到突發(fā)情況的影響，最大連通子圖R產(chǎn)生的變化能反映該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)G受到干擾，節(jié)點(diǎn)V1，V2，…，Vm（1≤m≤n）因與其他節(jié)點(diǎn)斷開連接而使網(wǎng)絡(luò)G被分割為若干獨(dú)立的連通子網(wǎng)絡(luò)G1，G2，…，Gt（1≤t≤n），Ki為網(wǎng)絡(luò)Gi的節(jié)點(diǎn)數(shù)，即網(wǎng)絡(luò)大小，R=max{Ki|i=1，2，…，t}為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)變化后的最大連通子圖大小。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與最大連通子圖的大小成正比。對(duì)魯棒性進(jìn)行分析可以度量創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的健壯性和敏捷性，從而對(duì)創(chuàng)新合作過程進(jìn)行優(yōu)化，推動(dòng)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化發(fā)展，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的成長(zhǎng)和強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)功能。

（二）對(duì)不確定性擴(kuò)散問題的分析

集群創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中存在很多不確定性，市場(chǎng)需求的變化、資金鏈的斷裂、信息傳遞的滯后等都會(huì)阻礙創(chuàng)新活動(dòng)的順利運(yùn)行。節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的密切聯(lián)系使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的不確定性問題沿著創(chuàng)新鏈擴(kuò)散。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)傳播行為的影響引發(fā)學(xué)者的研究，SIR模型和SIS模型是典型的可用于分析不確定性的傳染病模型[6]。

四、結(jié)論與展望

本文基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，探討了企業(yè)集群背景下創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)。創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)具有小世界性，較高的聚集系數(shù)意味著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)度較大，而較短的平均路徑長(zhǎng)度則標(biāo)志著節(jié)點(diǎn)之間能以較低的成本完成信息傳遞。同時(shí)，創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度性，網(wǎng)絡(luò)中存在的大度節(jié)點(diǎn)，對(duì)于提升企業(yè)集群整體競(jìng)爭(zhēng)力起著極其重要的作用。今后將建立基于企業(yè)合作專利關(guān)系的技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散模型，實(shí)證集群企業(yè)間技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散機(jī)制和內(nèi)在機(jī)理，結(jié)合企業(yè)自身因素以及外部經(jīng)濟(jì)、法律等環(huán)境因素，預(yù)測(cè)技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散路徑，提高創(chuàng)新質(zhì)量和效率，優(yōu)化創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

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