智慧圖書館多主體協(xié)同建設(shè)中的演化博弈研究

程 琳，沈玲玲

(南京工業(yè)大學(xué) 圖書館，江蘇 南京 210009)

0 引言

當(dāng)前，全球經(jīng)濟(jì)正加速向數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，數(shù)據(jù)資源所蘊(yùn)藏的巨大能量正不斷地釋放。國(guó)內(nèi)外許多圖書館正依托智慧手段，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化、遠(yuǎn)程化等信息化方式，以期實(shí)現(xiàn)圖書館空間、資源、服務(wù)、管理的全面智慧化升級(jí)[1]。圖書館向智慧化發(fā)展是適應(yīng)文化數(shù)字化建設(shè)的必然要求，智慧社會(huì)的發(fā)展也促使智慧圖書館從一元服務(wù)體向多主體結(jié)構(gòu)變革。面對(duì)當(dāng)下圖書館服務(wù)的復(fù)雜化、泛在化及融合化，職能政府、公共圖書館和高等院校等多主體協(xié)同建設(shè)是圖書館智慧化發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵，也是充分發(fā)揮各主體職能及資源優(yōu)勢(shì)的有效手段。

1 相關(guān)研究

圖書館是一個(gè)持續(xù)升級(jí)的社會(huì)有機(jī)體，智慧圖書館也是未來(lái)圖書館發(fā)展的必然模式[2]，學(xué)者們主要圍繞著智慧圖書館理論與建設(shè)、技術(shù)應(yīng)用和服務(wù)模式3個(gè)方面展開研究：(1)在智慧圖書館理論與建設(shè)方面，學(xué)者們從信息安全、閱讀推廣、增值服務(wù)等角度，形成了技術(shù)與理念、管理與服務(wù)相融合的服務(wù)體系，并構(gòu)建了具有中國(guó)智慧與后現(xiàn)代理念的圖書館學(xué)五定律等理論框架[3]；(2)在智慧圖書館的技術(shù)應(yīng)用方面，學(xué)者們主要將資源、技術(shù)、服務(wù)、館員智慧等主要元素與現(xiàn)代化智能技術(shù)相結(jié)合[4]，進(jìn)而提出了基于智慧圖書館的智慧平臺(tái)設(shè)計(jì)、移動(dòng)AR、人臉識(shí)別、智慧推薦系統(tǒng)等研究[5]；(3)在智慧圖書館的服務(wù)模式方面，學(xué)者們主要以技術(shù)革新、空間再造、用戶需求和服務(wù)場(chǎng)景探索等為切入點(diǎn)，探討如何構(gòu)建智慧圖書館的服務(wù)模式，如共享服務(wù)模式、移動(dòng)服務(wù)模式、自助服務(wù)模式、嵌入式服務(wù)模式、個(gè)性化服務(wù)模式等多種服務(wù)模式[6]。

雖然目前對(duì)智慧圖書館的研究較多，也取得了豐碩的成果，但現(xiàn)有研究還存在著一定的不足。從研究的主體來(lái)看，大多數(shù)學(xué)者僅將圖書館作為獨(dú)立的研究主體進(jìn)行宏觀策略探討，并沒(méi)有充分考慮到智慧圖書館多方協(xié)同；從研究的內(nèi)容來(lái)看，相關(guān)研究主要集中于智慧圖書館的內(nèi)涵、模式和建設(shè)，對(duì)于智慧圖書館的協(xié)同建設(shè)研究較少；從研究的方法來(lái)看，智慧圖書館的研究大多數(shù)采取定性研究，極少通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量分析，或者通過(guò)博弈理論進(jìn)行協(xié)同研究。

2 智慧圖書館多主體協(xié)同建設(shè)的三方演化博弈模型構(gòu)建

2.1 博弈主體分析

智慧圖書館協(xié)同建設(shè)是以職能政府、高等院校和公共圖書館等作為參與方，為解決和達(dá)成智慧圖書館的建設(shè)目標(biāo)、共享效應(yīng)、激勵(lì)效益和合作收益而采取的集體行動(dòng)。由3個(gè)主體參與方之間建立起一種比較正式和穩(wěn)定的協(xié)同關(guān)系，通過(guò)信息、技術(shù)、組織和戰(zhàn)略等合作與互動(dòng)，并在協(xié)同建設(shè)過(guò)程中進(jìn)行資源投入和整合，進(jìn)而獲得相關(guān)收益且承擔(dān)決策和行為責(zé)任。

2.2 模型基本假設(shè)

2.2.1 博弈假設(shè)主體

在智慧圖書館協(xié)同建設(shè)過(guò)程中，有三類參與主體，分別是公共圖書館(F)、職能政府(G)和高等院校(H)。職能政府主要為公共圖書館和高等院校提供不同的激勵(lì)機(jī)制，此外對(duì)智慧圖書館協(xié)同建設(shè)進(jìn)行監(jiān)督考核，從而引導(dǎo)和推動(dòng)公共圖書館和高等院校的協(xié)同建設(shè)；公共圖書館主要負(fù)責(zé)協(xié)同建設(shè)成果的輸出，通過(guò)“智慧技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)空間、資源、服務(wù)、管理的全面智慧化升級(jí)，讓智慧圖書館更好地服務(wù)于國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展和社會(huì)公眾；高等院校主要負(fù)責(zé)智慧圖書館協(xié)同建設(shè)的數(shù)字資源、先進(jìn)技術(shù)和專家資源的輸出。職能政府、公共圖書館和高等院校在博弈過(guò)程中都是有限理性，通過(guò)進(jìn)行多次博弈找到最優(yōu)策略。

2.2.2 博弈策略選擇

在智慧圖書館協(xié)同建設(shè)博弈過(guò)程中，職能政府的選擇策略集合為(引導(dǎo)，不引導(dǎo))；公共圖書館和高等院?？梢园凑兆陨淼闹腔蹐D書館建設(shè)和升級(jí)目標(biāo)去選擇協(xié)同建設(shè)和不協(xié)同建設(shè)，其選擇策略集合為(協(xié)同，不協(xié)同)；其中，職能政府(G)采取引導(dǎo)策略的概率為x，不引導(dǎo)的概率是1-x；公共圖書館(F)采取協(xié)同建設(shè)策略的概率是y，不協(xié)同的概率是1-y；高等院校(H)采取協(xié)同建設(shè)策略的概率是z，采取不協(xié)同建設(shè)策略的概率是1-z，x,y,z∈[0,1]。

2.2.3 支付矩陣構(gòu)建

在上述分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)定智慧圖書館協(xié)同建設(shè)三方演化博弈參數(shù)變量，構(gòu)建協(xié)同建設(shè)支付矩陣。

(1)職能政府(G)。若采取引導(dǎo)策略的概率為x，用R1表示職能政府引導(dǎo)策略時(shí)所獲得的收益。此時(shí)，盡管職能政府不直接參與智慧圖書館協(xié)同建設(shè)過(guò)程，但會(huì)向公共圖書館和高等院校的智慧圖書館協(xié)同建設(shè)制定鼓勵(lì)政策，并且監(jiān)督和考核協(xié)同建設(shè)，對(duì)此產(chǎn)生的成本為C；針對(duì)愿意協(xié)同建設(shè)智慧圖書館的公共圖書館和高等院校，職能政府會(huì)分別向其提供財(cái)政撥款等激勵(lì)支持G2和G3。若采取不引導(dǎo)策略1-x，則用b表示職能政府選擇不引導(dǎo)策略所獲得的收益占職能政府選擇引導(dǎo)策略所獲得的收益比例，則職能政府選擇不引導(dǎo)策略所獲得的收益是bR1，b∈[0,1]。

(2)公共圖書館(F)。R2表示公共圖書館在智慧圖書館建設(shè)之前的初始收益，若公共圖書館采取協(xié)同建設(shè)策略的概率為y，對(duì)此將會(huì)收到來(lái)自職能政府的財(cái)政撥款等激勵(lì)支持G2。若公共圖書館和高等院校協(xié)同建設(shè)智慧圖書館，參與主體會(huì)就人力、物力和財(cái)力等進(jìn)行資源投入，產(chǎn)生的投入總成本是I，則公共圖書館所支付的成本為tI，t表示成本分?jǐn)偙壤禂?shù)，t∈[0,1]；協(xié)同建設(shè)也會(huì)為公共圖書館和高等院校帶來(lái)額外的收益增量R，則公共圖書館所得的協(xié)同建設(shè)收益增量是kR，k表示收益分?jǐn)偙壤禂?shù)，k∈[0,1]。當(dāng)公共圖書館協(xié)同建設(shè)但高等院校不協(xié)同建設(shè)時(shí)，高等院校需要向公共圖書館支付的一定的懲罰P；當(dāng)高等院校協(xié)同建設(shè)但公共圖書館不協(xié)同建設(shè)時(shí)，公共圖書館也需要向高等院校支付同樣的的懲罰P，此時(shí)，用S2表示公共圖書館單獨(dú)建設(shè)智慧圖書館所獲得的收益。

(3)高等院校(H)。R3表示高等院校在智慧圖書館建設(shè)之前的初始收益，若高等院校采取協(xié)同建設(shè)策略的概率為z，對(duì)此，將會(huì)收到來(lái)自職能政府的財(cái)政撥款等激勵(lì)支持G3。若公共圖書館和高等院校協(xié)同建設(shè)智慧圖書館，則高等院校所支付的成本為(1-t)I；高等院校所得的協(xié)同建設(shè)收益增量是(1-k)R。當(dāng)公共圖書館協(xié)同建設(shè)智慧圖書館但高等院校不協(xié)同建設(shè)時(shí)，用S3表示高等院校單獨(dú)建設(shè)智慧圖書館所獲得的收益。

3 智慧圖書館協(xié)同建設(shè)演化穩(wěn)定策略

3.1 職能政府演化穩(wěn)定策略

職能政府的復(fù)制動(dòng)態(tài)方式為：

3.2 公共圖書館演化穩(wěn)定策略

公共圖書館的復(fù)制動(dòng)態(tài)方式為：

3.3 高等院校演化穩(wěn)定策略

高等院校的復(fù)制動(dòng)態(tài)方式為：

P-(1-t)I+xG3+y[R(1-k)+S3]=0，則Fh(z)=0，表示所有z的取值都為穩(wěn)定狀態(tài)；若P-(1-t)I+xG3+y[R(1-k)+S3]≠0，即Fh(z)=0，可得z=0、z=1為穩(wěn)定點(diǎn)。若P-(1-t)I+xG3+y[R(1-k)+S3]<0，表示z=0為穩(wěn)定點(diǎn)，表示高等院校協(xié)同建設(shè)智慧圖書館是不穩(wěn)定狀態(tài)，不協(xié)同建設(shè)智慧圖書館是穩(wěn)定狀態(tài)。反之，F(xiàn)h′(1)<0，F(xiàn)h′(0)>0，表示z=1為穩(wěn)定點(diǎn)，表示高等院校協(xié)同建設(shè)智慧圖書館是穩(wěn)定狀態(tài)，不協(xié)同建設(shè)智慧圖書館是不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.4 均衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析

將公式聯(lián)立，得到職能政府、公共圖書館和高等院校的復(fù)制動(dòng)力系統(tǒng)：

微分方程系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略可由該系統(tǒng)的雅克比矩陣局部穩(wěn)定性分析得到，則由上式得到該系統(tǒng)的雅克比矩陣。令F(x)=F(y)=F(z)=0，可以得到局部均衡點(diǎn)為E1(0,0,0)，E2(0,0,1)，E3(0,1,0)，E4(0,1,1)，E5(1,0,0)，E6(1,0,1)，E7(1,1,0)，E8(1,1,1)。依據(jù)演化博弈理論，滿足雅克比矩陣的所有特征值為非正時(shí)的均衡點(diǎn)系統(tǒng)為演化穩(wěn)定點(diǎn)。首先分析E1(0,0,0)，此時(shí)的雅克比矩陣的特質(zhì)值為λ1=(1-b)R1-C；λ2=P-tI；λ3=P-(1-t)I，依此類推，將8個(gè)均衡點(diǎn)分別代入矩陣中，可以分別得到均衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的雅克比矩陣的特征值，如表1所示。

表1 雅克比矩陣特征值

為便于分析不同均衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)特征值符號(hào)且不失一般性，假設(shè)(1-b)R1-C-G3>0；P-tI+(S2-kR)>0；P-(1-t)I>0時(shí)，即職能政府、公共圖書館和高等院校智慧圖書館協(xié)同建設(shè)所帶來(lái)的凈收益大于不進(jìn)行智慧圖書館協(xié)同建設(shè)的凈收益，由于模型中的參數(shù)較多且復(fù)雜，主要分如下2個(gè)情況對(duì)演化博弈穩(wěn)定策略進(jìn)行討論。

情形一：當(dāng)P>tI時(shí)，即當(dāng)公共圖書館不協(xié)同參與智慧圖書館建設(shè)向高等院校支付的處罰P超過(guò)其協(xié)同建成承擔(dān)的成本tI時(shí)，此時(shí)由表1可以看出均衡點(diǎn)E8(1,1,1)所對(duì)應(yīng)的雅克比矩陣特征值都是非正的，則此情形下系統(tǒng)由一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)(1，1，1)，對(duì)應(yīng)的演化穩(wěn)定策略是(引導(dǎo)，協(xié)同，協(xié)同)。

情形二：當(dāng)(1-t)I

4 結(jié)論與建議

本文以博弈方有限理性為前提，運(yùn)用演化博弈理論建立了職能政府、公共圖書館和高等院校智慧圖書館協(xié)同建設(shè)的博弈支付矩陣，系統(tǒng)分析了職能政府、公共圖書館和高等院校對(duì)智慧圖書館協(xié)同建設(shè)的決策演化過(guò)程，考察了智慧圖書館協(xié)同建設(shè)的策略行為以及其影響因素，并提出如下建議：

(1)完善合作辦法，提高智慧圖書館協(xié)同建設(shè)意識(shí)。建設(shè)智慧圖書館納入職能政府的績(jī)效考核中，明確職能政府的目標(biāo)與責(zé)任，從微觀管理向宏觀管理轉(zhuǎn)變，做好“監(jiān)護(hù)人”與“掌舵者”。對(duì)已達(dá)成協(xié)同建設(shè)意向卻在實(shí)踐執(zhí)行層面中的“投機(jī)取巧”和“偷換概念”等參與主體給予相應(yīng)的懲罰措施，以保障協(xié)同建設(shè)的規(guī)則秩序。

(2)創(chuàng)新合作機(jī)制，強(qiáng)化智慧圖書館協(xié)同建設(shè)激勵(lì)。首先，通過(guò)創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)辦法、補(bǔ)貼措施、資源投入等形式，激發(fā)公共圖書館與高等院校協(xié)同建設(shè)的積極性。其次，突破原有僅政府激勵(lì)的封閉式架構(gòu)，整合和引入個(gè)人、企業(yè)和社會(huì)組織等外部資源，支持有重大特色的智慧圖書館示范工程，使智慧圖書館的協(xié)同建設(shè)進(jìn)一步得到外部更多的資金、能量和信息等資源支持。最后，合作收益增量是高等院校與公共圖書館協(xié)同合作的重要?jiǎng)恿σ蛩兀诓煌氖找嬉?，建立起共惠、共享、共贏的收益合作機(jī)制，從而進(jìn)一步點(diǎn)燃職能政府、高等院校和公共圖書館協(xié)同建設(shè)智慧圖書館的熱情。

(3)搭建合作平臺(tái)，降低智慧圖書館協(xié)同建設(shè)成本。職能政府通過(guò)政策引導(dǎo)，打通公共圖書館和高等院校的溝通通道，積極構(gòu)建高等院校與智慧圖書館協(xié)同建設(shè)平臺(tái)，促成協(xié)同建設(shè)共享合作，使得智慧圖書館場(chǎng)地、現(xiàn)代信息設(shè)備和技術(shù)、專業(yè)人才等投入實(shí)際協(xié)同建設(shè)。通過(guò)高等院校與公共圖書館聯(lián)合培養(yǎng)人才、共建協(xié)同建設(shè)基地、共享智慧圖書館協(xié)同建設(shè)成果的方式，促使雙方增加協(xié)同建設(shè)的合作黏性并降低協(xié)同建設(shè)的成本，從而降低協(xié)同建設(shè)的成本，不斷推動(dòng)智慧圖書館協(xié)同建設(shè)的降本優(yōu)化，形成良性運(yùn)轉(zhuǎn)的協(xié)同建設(shè)平臺(tái)。