智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)知識協(xié)同行為的博弈分析

芮海燕, 高長春, 章 瑞, 湯兵勇

(1.東華大學(xué) 旭日工商管理學(xué)院,上海 200051; 2.華東建筑設(shè)計研究院,上海 200041; 3.上海工程技術(shù)大學(xué) 管理學(xué)院,上海 201620)

0 引言

智能家居的概念于20世紀70年代在美國誕生[1]，通過利用信息技術(shù)和智能化設(shè)備，使家庭范圍內(nèi)的所有設(shè)備，包括家用電器、通信設(shè)備、安保裝置等都集中連接到統(tǒng)一的家庭智能化控制系統(tǒng)上，以實現(xiàn)本地或異地實時監(jiān)控與管理，從而提升家居安全性、便利性、舒適性、協(xié)調(diào)性[2]。隨后歐美和東南亞一些比較發(fā)達的國家和地區(qū)先后推出眾多智能家居方案。1984年，美國康涅狄格州誕生世界上第一棟智能建筑[3]。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展方式、價值創(chuàng)造方式以及城市發(fā)展方式、社會生活方式都將帶來革命性的改變。智能家居作為智慧城市中創(chuàng)意空間以及創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群的理念和技術(shù)在家庭層面的應(yīng)用和體現(xiàn)，以家庭為載體，以家庭成員之間的親情為紐帶，通過綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合大系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和知識協(xié)同理論方法，不僅帶來了深遠的產(chǎn)業(yè)變革，同時推動了新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟增長點的逐漸形成。

作為中國家居產(chǎn)業(yè)新的增長點，智能家居憑借時尚、環(huán)保、高效、實惠、多元化等眾多特點，引領(lǐng)著整體行業(yè)的升級與革命。智能家居產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展離不開對新技術(shù)的融入，打破傳統(tǒng)理念，加強知識協(xié)同創(chuàng)新，才能實現(xiàn)真正意義上的家居智能化。

為此，基于大數(shù)據(jù)的創(chuàng)意空間智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點話題，本文以智能家居系統(tǒng)的實際商業(yè)運營問題為背景，討論這類創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群的知識協(xié)同問題，運用社會網(wǎng)絡(luò)理論及博弈理論，研究智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的形式化描述與構(gòu)成以及知識協(xié)同關(guān)系模型等，探討智能家居創(chuàng)意空間知識協(xié)同行為的協(xié)同競爭博弈分析及演化博弈分析等熱門問題。

1 智能家居創(chuàng)意空間的知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)

智能家居產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展過程中，知識及創(chuàng)意資源發(fā)揮著尤為重要的作用，知識資源的提供者、分享者也扮演著推動行業(yè)發(fā)展的重要角色。知識協(xié)同是一種知識溢出、協(xié)同共享與創(chuàng)新的知識活動，近年來國內(nèi)外學(xué)者對產(chǎn)業(yè)鏈上、各行各業(yè)企業(yè)之間知識協(xié)同活動過程與機理、知識溢出和創(chuàng)造的績效、創(chuàng)新路徑等方面都極為重視，并做了大量研究[4～7]，而關(guān)于知識協(xié)同活動或行為的動態(tài)演化博弈及其影響因素、發(fā)展趨勢也越來越受到學(xué)者們關(guān)注[8,9]。

1.1 知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的形式化描述

智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)依托網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、感知和識別技術(shù)、自動化控制技術(shù)等支持，不僅使家庭內(nèi)部、外部各主體之間或“并行”或“串行”地協(xié)同工作，同時還實現(xiàn)信息和知識“雙向”或“多向”的傳遞以及知識創(chuàng)新。這種家庭內(nèi)部、外部各主體之間的互動過程可以看成是一個知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。由此可見，該網(wǎng)絡(luò)是由多個知識協(xié)同主體和它們之間的相互關(guān)系構(gòu)成，進而可用形式化的語言表述為：

N={E,R}

(1)

E={e1,e2,…,en}

(2)

R=?Reiej」n×n

(3)

其中，E表示智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)中參與知識創(chuàng)意活動的企業(yè)個體，即知識協(xié)同主體的集合；R表示基于智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)創(chuàng)作與設(shè)計過程中協(xié)同主體間建立的各種合作關(guān)系，包括知識的共享、交互、轉(zhuǎn)移與創(chuàng)造等活動。

本文借助社會網(wǎng)絡(luò)分析法描述產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)各企業(yè)間的交互與協(xié)作，若彼此間愿意建立協(xié)作關(guān)系，則表示存在知識協(xié)同關(guān)系，即兩個企業(yè)節(jié)點間用實線連接，若不存在協(xié)同關(guān)系，則節(jié)點間無實線連接。此外，合作企業(yè)之間的知識協(xié)同關(guān)系具有一定的指向性和方向性，表示知識輸出和提供知識能力的方向如圖1[4]。

圖1 協(xié)同主體間知識協(xié)同關(guān)系示意圖

1.2 知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

智能家居系統(tǒng)也稱為智能家庭局域網(wǎng)，其利用各種網(wǎng)絡(luò)通信平臺，采用集中式或分散式的控制方法將家中各類電器和門窗等實現(xiàn)智能控制。運用大系統(tǒng)控制論[10]進行分析，依托智能家居創(chuàng)意空間組建的知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)可被視作一個大系統(tǒng)，由其各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系及影響智能家居發(fā)展的外部環(huán)境構(gòu)成。參與協(xié)同運作的各協(xié)同主體(即各子系統(tǒng))基于任務(wù)和資源導(dǎo)向，逐漸耦合成執(zhí)行不同合作任務(wù)、關(guān)聯(lián)程度不同的知識協(xié)同子群。借助知識協(xié)同子群、協(xié)同任務(wù)/關(guān)聯(lián)和協(xié)同資源三個概念要素可描述出該知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。如圖2所示。

圖2 智能家居創(chuàng)意空間知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

可表示為：

S={G,T,R}

(4)

其中，G={G1,G2,…,Gn}為知識協(xié)同子群的集合，通常一個智能家居創(chuàng)意空間的知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系會聚集一個或多個協(xié)同子群，T={TG1,TG2,…,TGn}是知識協(xié)同子群執(zhí)行協(xié)同任務(wù)的集合；R是知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系中共享的資源集合。

執(zhí)行每個協(xié)同任務(wù)，擁有某種知識關(guān)聯(lián)的知識協(xié)同子群可進一步表示為:

Gi={M,L,TGi,Ri}

(5)

其中，M={M1,M2,…,Mk}表示智能家居創(chuàng)意空間中創(chuàng)意行為主體的集合，智能家居創(chuàng)意空間中參與任一協(xié)同運作的創(chuàng)意主體均是動態(tài)變化的，可動態(tài)地加入和退出創(chuàng)意合作。L為協(xié)同創(chuàng)意單元中的核心引導(dǎo)者和協(xié)調(diào)者，與協(xié)同單元中所有協(xié)同主體都有直接通信路徑相連，擔(dān)負著引導(dǎo)協(xié)同運作，及時調(diào)整協(xié)作策略、保證協(xié)作任務(wù)完成的責(zé)任。TGi={TM1,TM2,…,TMk}為協(xié)同單元中協(xié)同主體執(zhí)行的協(xié)同任務(wù)集合。Ri∈R表示總創(chuàng)意資源中授權(quán)合作企業(yè)自由訪問和應(yīng)用的創(chuàng)意資源集合。

一般情況下，智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的知識協(xié)同總體目標分解成各個子目標，子目標映射到子任務(wù)，將子任務(wù)指派到各個知識協(xié)同子群，由子群通過執(zhí)行各個子任務(wù)以達到相應(yīng)的子目標從而實現(xiàn)知識協(xié)同總目標。智能家居創(chuàng)意空間環(huán)境下各協(xié)同主體之間基于創(chuàng)意思想和創(chuàng)新資源所建立的協(xié)同關(guān)系必須能夠創(chuàng)造出新的市場價值，利于在增強各協(xié)同主體的競爭優(yōu)勢的同時，為整個智能家居創(chuàng)意空間的生存及其持續(xù)發(fā)展帶來新的動力，創(chuàng)造新的貢獻。智能家居創(chuàng)意空間的知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系正是依托該創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群多通道、多層次的知識交互環(huán)境，通過協(xié)同主體間的直接交互及子群集結(jié)、關(guān)聯(lián)運作過程，為知識協(xié)同運作創(chuàng)造了條件。

2 智能家居創(chuàng)意空間知識協(xié)同行為的協(xié)同競爭博弈分析

2.1 知識協(xié)同行為的一般性博弈模型

在智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)中，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和家居設(shè)備的管理依賴于有效的知識協(xié)同。一方面，系統(tǒng)的知識協(xié)同可以為其提供智能控制方案，以實現(xiàn)家電控制、照明控制、環(huán)境監(jiān)測、防盜報警等多種功能，為住戶提供更為便捷、高效、智能的服務(wù)，讓住戶安心入??；另一方面，系統(tǒng)的知識協(xié)同可以實現(xiàn)動態(tài)方案調(diào)整，如加強緊急救護、加入居家養(yǎng)老等模塊，以滿足個性化需求。于此可見，智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的知識協(xié)同運作始終處于動態(tài)穩(wěn)定的發(fā)展變化之中，是一個多維度、多層次、多目標的不斷處于演化遞進的復(fù)雜過程。依托于智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)進行的復(fù)雜性知識協(xié)同行為可以被看作是一個無限次重復(fù)博弈。

智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)中存在以下幾個知識協(xié)同層次：組織個體，知識協(xié)同子群(包括協(xié)同團隊、協(xié)同項目小組)和產(chǎn)業(yè)集群。其中，組織個體是知識協(xié)同的最基本單元，而組織個體之間的協(xié)同行為也是智能家居創(chuàng)意空間知識協(xié)同運作的最基本模式，直接決定和影響著其所在知識協(xié)同子群甚至是整個創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群的知識協(xié)同運作成效。

本文中僅考慮兩個協(xié)同主體之間協(xié)同行為的無限次重復(fù)博弈問題，構(gòu)建協(xié)同競爭博弈模型。這兩個協(xié)同主體在智能家居創(chuàng)意空間知識協(xié)同運作中互為協(xié)同伙伴，分別承擔(dān)知識資源提供者和知識資源接受者兩個角色(下文均稱為協(xié)同主體1、協(xié)同主體2)。

根據(jù)文獻[11,12]，做如下假設(shè)：

(1)參與知識協(xié)同時，各主體需要支付一定的成本。針對協(xié)同主體1而言，可能由于其提供協(xié)同性知識而產(chǎn)生機會成本；針對協(xié)同主體2而言，知識協(xié)同會引發(fā)其學(xué)習(xí)和掌握新知識過程中所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)成本。因此，為了便于討論，本文假設(shè)兩個主體每一次知識協(xié)同的總成本為C(k)，其中協(xié)同主體1和協(xié)同主體2所占的比例分別為a、b，且a+b=1。

(2)參與知識協(xié)同時，各主體將獲得分配收益和附加收益兩種協(xié)同收益。

①分配收益

根據(jù)各協(xié)同主體投入到知識協(xié)同中的份額而獲得的相應(yīng)收入被稱為分配收益。各協(xié)同主體在知識協(xié)同的同時將為智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)提供知識并創(chuàng)造新知識，這類知識資源通過加工利用又為各協(xié)同主體帶來協(xié)同收益。根據(jù)激勵機制，每個主體將分得一定的分配收益。

設(shè)智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)實施知識協(xié)同所獲得的總收益為U，可以表示為一個函數(shù)g，則

U=g(C(k),γ,ω)

(6)

其中，γ是智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)整體的知識增長率。γ·C(k)表示通過知識協(xié)同實踐，基于知識協(xié)同投入所獲得的知識增量;ω是知識增量轉(zhuǎn)化成整體收益的效率。為簡化討論的問題，且不失一般性，則總收益可表示為:

U=γ·ω·C(k)

(7)

因此，根據(jù)上述分析，可以得到：①當(dāng)兩個協(xié)同主體均不參與知識協(xié)同時，因雙方知識協(xié)同成本投入均為0，根據(jù)式(7)可知知識協(xié)同收益也為0；②若協(xié)同主體1參與知識協(xié)同，協(xié)同主體2不參與知識協(xié)同，則協(xié)同主體2將無償獲得協(xié)同主體1的投入，即協(xié)同主體1損失aC(k)，這也將導(dǎo)致兩個主體之間未來將進行知識協(xié)同的可能性幾乎為零。反之亦然。

②附加收益

當(dāng)協(xié)同主體將知識協(xié)同中獲得的新知識應(yīng)用于自身業(yè)務(wù)時，將獲得額外的收益，即附加收益。

與分配收益的分析方法相同。假設(shè)協(xié)同主體1和協(xié)同主體2分別獲得γ1C(k)和γ2C(k)的知識增量，其中γ1、γ2分別表示兩個知識協(xié)同主體的知識增長率；協(xié)同主體1和協(xié)同主體2由這些知識增量所產(chǎn)生的額外收益分別為γ1C(k)P1和γ2C(k)P2，其中P1、P2分別為兩個協(xié)同主體的附加利益率。

(3)γ、γ1、γ2三者正相關(guān)，反映了協(xié)同主體1和協(xié)同主體2在知識協(xié)調(diào)中知識強度與知識關(guān)聯(lián)度的增長。

其中，知識強度表示知識協(xié)同主體提供的參與協(xié)同的知識資源數(shù)量，越大表示參與協(xié)同的知識資源數(shù)量越大。知識的關(guān)聯(lián)度表示在當(dāng)前知識協(xié)同途徑下知識協(xié)同主體1和2之間參與協(xié)同的知識的關(guān)聯(lián)程度。

(4)設(shè)兩個協(xié)同主體的知識協(xié)同運作與激勵強度有關(guān)。激勵強度表示該產(chǎn)業(yè)集群對所有知識協(xié)同主體的激勵程度。激勵具有累積性，與合作的次數(shù)的多少、合作默契的程度有關(guān)。

下面分析兩個知識協(xié)同主體的行為與收益，分為四種情況：

第一種情況，當(dāng)協(xié)同主體1、協(xié)同主體2均合作時，協(xié)同主體1獲得的收益為按投入份額a獲得的分配收益和利用知識協(xié)同運作獲得的附加收益之和：

G11=a「γ×ω×(1+δ)n-1-1?×

C(k)+γ1×C(k)×P1

(8)

同理，協(xié)同主體2獲得的收益為按投入份額b獲得的分配收益和利用知識協(xié)同運作獲得的附加收益之和，可表示為:

G21=b?γ×ω×(1+δ)n-1-1」×

C(k)+γ2×C(k)×P2

(9)

第二種情況，當(dāng)協(xié)同主體1合作、協(xié)同主體2不合作時，協(xié)同主體1的收益為:

G12=0

(10)

協(xié)同主體2獲得的收益是協(xié)同主體1投入的損失，即:

G22=aC(k)

(11)

第三種情況，當(dāng)協(xié)同主體1不合作、協(xié)同主體2合作時，協(xié)同主體1獲得的收益是協(xié)同主體2投入的損失，即:

G13=bC(k)

(12)

協(xié)同主體2獲得的收益為：

G23=0

(13)

第四種情況，當(dāng)協(xié)同主體1、協(xié)同主體2均不合作時，兩者獲得的收益均為0，即:

G14=G24=0

(14)

知識協(xié)同主體1和知識協(xié)同主體2在第n次知識協(xié)同時的收益矩陣如表1所示。

表1 知識協(xié)同的收益矩陣

2.2 基于博弈模型的知識協(xié)同條件分析

由表1可以看出，協(xié)同主體1的策略選擇關(guān)鍵在于選擇合作時收益與選擇背叛時收益之差ΔG1的大小。

顯然，協(xié)同主體1選擇合作的條件是ΔG1≥0，即:

a?γ×ω×(1+δ)n-1-1」×

C(k)+γ2×C(k)×P1≥bC(k)

(15)

可得出：

(16)

同理，協(xié)同主體2選擇合作的條件為ΔG2≥0，即：

b|γ×ω×(1+δ)n-1-1|×

C(k)+γ2×C(k)×P2≥aC(k)

(17)

可得出：

(18)

下面根據(jù)公式(16)，以協(xié)同主體1為例對協(xié)同條件進行詳細分析：

(1)如果δ、n、P1給定，當(dāng)γ、ω較大時，a的取值可以相對較小，反之當(dāng)γ、ω較小時，a的取值可以相對較大。由公式(7)可知，γ、ω直接影響整個智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)實施知識協(xié)同所獲得的總收益。因此，當(dāng)γ、ω較大時，γ1也較大，智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)實施知識協(xié)同所獲得的總收益較大，那么即使協(xié)同主體1每一次知識協(xié)同的投入成本比例較小，仍能從中獲得較多的分配收益和附加收益，故協(xié)同主體1仍愿意進行知識協(xié)同。而當(dāng)γ、ω較小時，γ1也較小，總收益也受到影響，只有協(xié)同主體1投入成本比例較大，獲得的分配收益才會較大，這時協(xié)同主體1才愿意進行知識協(xié)同。

(2)如果γ、ω、n、δ給定，當(dāng)P1較大時，a的取值可以相對較小，反之當(dāng)P1較小時，a的取值可以相對較大。也就是說，即使協(xié)同主體1每一次知識協(xié)同的投入成本比例較小，只要獲得的附加利益較多，其仍愿意進行知識協(xié)同。而如果獲得的附加利益較少，只有投入成本比例較大，獲得的分配收益才會較大，這時協(xié)同主體1才愿意進行知識協(xié)同。

(3)如果γ、ω、n、P1給定，當(dāng)δ較大時，a的取值可以相對較小，反之當(dāng)δ較小時，a的取值可以相對較大。這表明，正的激勵越大，知識協(xié)同效果就會越好，協(xié)同主體1的收益越大，即使其每一次知識協(xié)同的投入成本比例較小，仍會愿意進行知識協(xié)同。但如果正的激勵強度較小，只有投入成本比例較大，協(xié)同主體1才愿意進行知識協(xié)同。

(4)如果γ、ω、δ、P1給定，當(dāng)n較大時，a的取值可以相對較小，反之當(dāng)n較小時，a的取值可以相對較大。n表示合作次數(shù)，次數(shù)越多表明協(xié)同主體間合作關(guān)系越緊密，彼此之間具有一定的信任關(guān)系，即便投入成本比例較小，仍愿意進行知識協(xié)同。而合作次數(shù)越少，協(xié)同主體間信任關(guān)系尚未建立，只有投入成本比例較大，協(xié)同主體1才愿意進行知識協(xié)同。

聯(lián)立公式(16)和(18)，可以得到協(xié)同主體1和協(xié)同主體2同時愿意合作的條件:

(19)

顯然，要實現(xiàn)協(xié)同主體雙方進行長期穩(wěn)定的知識協(xié)同，在滿足公式(19)的同時，一般需要滿足雙方受益對等。即：

a|γ×ω×(1+δ)n-1-1|×C(k)+γ1×C(k)×P1

-b「γ×ω×(1+δ)n-1-1?×C(k)+γ2×C(k)×P2

(20)

且a+b=1。

(21)

此時，則需要γ、P1、P2盡可能較大，從而減小公式(19)中對a、b的限制約束，進而得到公式(21)的最優(yōu)解。

3 智能家居創(chuàng)意空間知識協(xié)同行為的演化博弈分析

考慮到智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)中的知識協(xié)同行為是一類群體行為，準確預(yù)測這類群體行為的變化軌跡，并做出相應(yīng)引導(dǎo)，是研究智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的知識協(xié)同行為的關(guān)鍵。因此，本文利用演化博弈理論，對智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)中的知識協(xié)同行為博弈的演化問題進行分析，探討其演化穩(wěn)定策略(Evolutionarily Stable Strategy，ESS)[13,14]。

在智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的知識協(xié)同行為的重復(fù)動態(tài)博弈中，假定有若干個協(xié)同主體進行知識協(xié)同的策略博弈，策略集合均為{知識協(xié)同，知識不協(xié)同}。在不確定性和有限理性前提下，每個協(xié)同主體所采用的協(xié)同策略之間相互影響，他們均會根據(jù)其他協(xié)同主體的策略選擇，隨時調(diào)整和選擇各自的策略。

由于該系統(tǒng)中不同知識協(xié)同主體在協(xié)同資源、協(xié)同能力等方面實力各不相同，因此分別討論對稱合作博弈與非對稱合作博弈兩種情況。

3.1 對稱合作博弈的ESS分析

假設(shè)采取“協(xié)同”策略的協(xié)同主體比例為p，采取“不協(xié)同”策略的協(xié)同主體比例為1-p。當(dāng)協(xié)同主體采取“不協(xié)同”策略時，將獲得基礎(chǔ)收益W；當(dāng)協(xié)同主體采取“協(xié)同”策略時，除了基礎(chǔ)收益W外，還將獲得協(xié)同收益A；當(dāng)雙方采用的策略不相同時，采取“協(xié)同”策略的協(xié)同主體將要支付協(xié)同成本C。由此可以得到對稱合作博弈的收益矩陣，如表2所示。

表2 對稱合作博弈的收益矩陣

協(xié)同主體選擇“協(xié)同”策略時期望收益為：

EC=(W+A)×p+(W-C)×(1-p)

(22)

協(xié)同主體選擇“不協(xié)同”策略時期望收益為：

EN=W×p+W×(1-p)=W

(23)

協(xié)同主體的平均期望收益為：

(24)

采取“協(xié)同”策略的協(xié)同主體的復(fù)制動態(tài)方程為:

=p(1-p)[Ap-C(1-p)]

(25)

演化博弈策略需要一個穩(wěn)定狀態(tài)具有抗擾動的功能，因此應(yīng)滿足F′(p)<0，即:

p[Ap+Cp-C]+p(1-p)(A+C)<0

(26)

3.2 非對稱合作博弈的ESS分析

在知識協(xié)同行為的非對稱合作博弈的分析中，“知識提供者”和“知識接受者”雙方可能在協(xié)同資源儲備或協(xié)同能力方面存在一定程度的差異，即知識位勢差。

假設(shè)知識提供者群體中采取“協(xié)同”策略與“不協(xié)同”策略的協(xié)同主體比例分別為p和1-p；知識接受群體中的比例分別為q和1-q。當(dāng)博弈雙方采取“不協(xié)同”策略時，將分別獲得基礎(chǔ)收益W1和W2；當(dāng)博弈雙方采取“協(xié)同”策略時，除了獲得基礎(chǔ)收益外，還將分別獲得協(xié)同收益A1和A2；當(dāng)雙方采用的策略不相同時，采取“協(xié)同”策略的協(xié)同主體將要支付協(xié)同成本Ci(i=1,2)。由此可以得到非對稱合作博弈的收益矩陣，如表3所示。

表3 知識協(xié)同的進化博弈模型

演化系統(tǒng)均衡點的穩(wěn)定性可通過雅克比矩陣穩(wěn)定性判定方法得到。雅可比矩陣為:

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由此，可以畫出知識協(xié)同中知識提供者和知識接受者之間的動態(tài)博弈過程，如圖3所示。由圖可見，當(dāng)初始狀態(tài)落在ADBC部分時，知識協(xié)同群體最終將趨向于均采取知識協(xié)同的狀態(tài)；當(dāng)初始狀態(tài)落在ADBO部分，知識協(xié)同群體最終將趨向于均采取知識不協(xié)同的狀態(tài)。

圖3 知識協(xié)同行為的動態(tài)演化圖

基于知識協(xié)同行為的演化博弈模型可知：智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)中多個協(xié)同主體之間知識協(xié)同行為演化軌跡及最終狀態(tài)受到了博弈雙方初始狀態(tài)的影響，與收益矩陣相關(guān)。這個結(jié)果驗證了上節(jié)靜態(tài)博弈中的結(jié)果，即在知識協(xié)同過程中，同時存在合作和非合作兩個不同的納什均衡，而合作均衡帕累托優(yōu)于非合作均衡解，這構(gòu)成了演化博弈的初始狀態(tài)?？梢?，知識協(xié)同所產(chǎn)生的協(xié)同收益A與協(xié)同成本C是影響知識協(xié)同演化的重要參數(shù)。

根據(jù)圖3可知，當(dāng)知識協(xié)同所產(chǎn)生的協(xié)同收益A越大時，ADBC部分面積將越大，知識協(xié)同群體最終將趨向于均采取知識協(xié)同的概率也將越大。因此，在知識協(xié)同實際運作中，為了推進知識協(xié)同主體之間建立長期穩(wěn)定的協(xié)同關(guān)系，重點關(guān)注影響協(xié)同收益的各類因素，如資源互補性、協(xié)同意愿及合作能力等。如果協(xié)同主體之間協(xié)作的因素不確定或不對稱，則演化博弈均衡會逐漸收斂到非合狀態(tài)，而非處于ADBO中任何其他的區(qū)域，即博弈人通過進化學(xué)習(xí)的機制在遭遇機會主義行為后，會趨向于保守的納什均衡?？梢?，在知識合作過程中保持對等和開放的態(tài)度對達成合作演化均衡有著至關(guān)重要的作用。

當(dāng)協(xié)同成本C越小時，ADBC部分面積將越大，知識協(xié)同群體最終將趨向于均采取知識協(xié)同的概率也將越大。一般協(xié)同成本包含了決策成本、人力資本和物力資本，其中決策成本常產(chǎn)生于對協(xié)同主體進行選擇、評估的過程中。協(xié)同成本越低，表示雙方合作意愿越強烈，省去了大量進行評估、決策的時間與精力，且雙方的協(xié)同資源及協(xié)同能力越來越能有效實現(xiàn)互補、融合。

4 結(jié)論

本文以智能家居系統(tǒng)的實際商業(yè)運營問題為背景，討論這類創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群的知識協(xié)同問題，運用社會網(wǎng)絡(luò)理論，研究了智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的知識協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的形式化描述與構(gòu)成及知識協(xié)同關(guān)系模型等，使得各協(xié)同主體之間基于知識資源所建立的協(xié)同關(guān)系能夠創(chuàng)造出新的市場價值，利于在增強各協(xié)同主體的競爭優(yōu)勢的同時，為整個智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)的生存及持續(xù)發(fā)展帶來新的動力，創(chuàng)造新的貢獻。

為明確智能家居創(chuàng)意空間系統(tǒng)知識協(xié)同行為實質(zhì)，本文考慮其知識協(xié)同過程所具有的演化遞進的復(fù)雜特征，建立了該創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群知識協(xié)同行為的一般博弈模型，并基于構(gòu)建的博弈模型，探討實施知識協(xié)同行為的幾項條件，給出了激勵知識協(xié)同行為的若干策略。同時利用演化博弈理論，引入知識位勢差，分別建立了對稱與非對稱合作博弈模型，對該產(chǎn)業(yè)集群中知識協(xié)同行為的演化過程作進一步分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，知識協(xié)同行為的演化方向與參與協(xié)同博弈的各協(xié)同主體的收益矩陣相關(guān)，在非對稱合作博弈中，協(xié)同帶來的協(xié)同純收益和協(xié)同主體為支持協(xié)同運作所支付的初始成本是影響知識協(xié)同行為演化的重要參數(shù)。