綜合孵化系統(tǒng)自適應(yīng)機(jī)制研究——基于CAS刺激－反應(yīng)模型

趙黎明，張玉潔

(天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津300072)

由于科技企業(yè)孵化器對(duì)于提高中小型科技創(chuàng)業(yè)成功率具有突出作用，其作為知識(shí)創(chuàng)新的源頭已成為我國(guó)提高自主創(chuàng)新能力、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量［1］。然而研究表明，孵化器與創(chuàng)投的合作有效性不高，其中資金不足是影響孵化過(guò)程的關(guān)鍵問(wèn)題之一［2］。為了使這一現(xiàn)象得到改善，孵化器與創(chuàng)投具有融合趨勢(shì)，綜合孵化器就是二者融合的成果［3］。

孵化器與創(chuàng)投的融合在降低信息溝通風(fēng)險(xiǎn)、提高資源利用效率等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)［4］。由于上述原因，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)于二者的融合進(jìn)行了廣泛研究，主要集中在以下幾個(gè)方面:孵化器與創(chuàng)投的融合模式研究［5-6］;孵化器與創(chuàng)投融合的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析［7-9］;孵化器與創(chuàng)投融合的發(fā)展方式及對(duì)環(huán)境模型的構(gòu)建［10-11］;孵化器與創(chuàng)投的融合在人力資源管理方面的定性研究［12］等。上述研究涵蓋了二者融合的基本問(wèn)題并為進(jìn)一步研究提供了借鑒。

然而，在諸多成果中，鮮有文獻(xiàn)對(duì)孵化器與風(fēng)險(xiǎn)投資融合的產(chǎn)物——綜合孵化器以及其復(fù)雜性進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。隨著研究的深入，可以看到綜合孵化器具備復(fù)雜系統(tǒng)的一般屬性，從系統(tǒng)復(fù)雜性角度對(duì)綜合孵化器進(jìn)行研究和探討，在理論和實(shí)踐上都十分必要。本文以綜合孵化器系統(tǒng)為研究對(duì)象、以復(fù)雜適應(yīng)性為研究視角，探討了綜合孵化器的系統(tǒng)內(nèi)涵、CAS運(yùn)行機(jī)制，并借鑒復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論中的刺激－反應(yīng)模型(stimulate-response model)，構(gòu)建了綜合孵化器系統(tǒng)中主體行為的基本模式并對(duì)其自適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了分析闡述，為綜合孵化器系統(tǒng)的運(yùn)行構(gòu)建了理論基礎(chǔ)。

一、基于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)的綜合孵化器系統(tǒng)內(nèi)涵及運(yùn)行機(jī)理

1.綜合孵化器系統(tǒng)的內(nèi)涵

由于信息不對(duì)稱、退出機(jī)制不健全等因素存在，風(fēng)險(xiǎn)投資與孵化器合作的有效性不高，雙方具有融合趨勢(shì)，其融合的產(chǎn)物即為綜合孵化器［13］。綜合孵化器是指在提供傳統(tǒng)孵化器資源和服務(wù)的基礎(chǔ)上，以投融資服務(wù)體系為平臺(tái)，以“孵化+風(fēng)險(xiǎn)投資”為經(jīng)營(yíng)模式具有風(fēng)險(xiǎn)投資功能的孵化器，是由風(fēng)險(xiǎn)投資部門、孵化服務(wù)部門以及孵化對(duì)象構(gòu)成的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。其在一定程度上降低了合作風(fēng)險(xiǎn)，改善了合作效率，具體表現(xiàn)為孵化器直接投資、風(fēng)險(xiǎn)投資控股孵化器投資以及組建孵化器管理公司等形式［14］。

2.綜合孵化器系統(tǒng)的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(complex adaptive system，CAS)理論是由霍蘭(Holland)教授提出的，“適應(yīng)性造就復(fù)雜性”是其基本思想［15］?；籼m認(rèn)為，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)具有聚集(aggregation)、非線性(non-linearity)、流(flows)、多樣性(diversity)四個(gè)特性以及標(biāo)識(shí)(tagging)、內(nèi)部模型(internal Model)、積木(building Block)三個(gè)機(jī)制［16］。

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的核心，陶倩(2008)等認(rèn)為，CAS系統(tǒng)模型的運(yùn)行可以看作是以內(nèi)部模型為積木模塊，通過(guò)標(biāo)識(shí)機(jī)制產(chǎn)生聚集效應(yīng)，并層層涌現(xiàn)、不斷創(chuàng)新的高級(jí)別動(dòng)態(tài)運(yùn)行的系統(tǒng)過(guò)程［17］。根據(jù)CAS理論，綜合孵化器系統(tǒng)是一個(gè)由風(fēng)險(xiǎn)投資部門、孵化服務(wù)部門、在孵企業(yè)等適應(yīng)性主體構(gòu)成的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。系統(tǒng)中各主體agent之間是競(jìng)爭(zhēng)合作、互利共贏的關(guān)系，同時(shí)不斷地與外部環(huán)境之間發(fā)生著物質(zhì)能量交換、信息交流，并在這一過(guò)程中相互影響、相互促進(jìn)，使系統(tǒng)及其成員向更高級(jí)別階段進(jìn)化發(fā)展。經(jīng)過(guò)論證，綜合孵化器系統(tǒng)是一種開放、動(dòng)態(tài)的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)，具有CAS系統(tǒng)中普遍存在的標(biāo)識(shí)機(jī)制、內(nèi)部模型和積木機(jī)制。

(1)標(biāo)識(shí)機(jī)制。CAS理論認(rèn)為，在主體聚集體形成的過(guò)程中，標(biāo)識(shí)機(jī)制始終在起作用，它是為了系統(tǒng)中主體之間的相互識(shí)別與選擇、順利完成信息的搜索與接收而設(shè)立的，對(duì)系統(tǒng)中的選擇性交互行為起到促進(jìn)作用［18］。在綜合孵化器系統(tǒng)中，風(fēng)險(xiǎn)投資部門、在孵企業(yè)、孵化服務(wù)部門都有各自的標(biāo)識(shí)，以表示自身的職能、特點(diǎn)、信譽(yù)等:對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)投資部門主要有投資定位、資產(chǎn)類別、業(yè)務(wù)成分、資金等級(jí)、成功率等;對(duì)于在孵企業(yè)，標(biāo)識(shí)主要有技術(shù)種類、專利類型、資金構(gòu)成、發(fā)展前景等;對(duì)于孵化服務(wù)部門，標(biāo)識(shí)主要有孵化規(guī)模、孵化類型、孵化成功率、性質(zhì)類別(如事業(yè)型、半事業(yè)型)等。這些標(biāo)識(shí)區(qū)分了主體Agent對(duì)資源的供需要求，促進(jìn)了綜合孵化系統(tǒng)中各成員之間結(jié)成具有相同價(jià)值理念和發(fā)展目標(biāo)的聯(lián)盟體系的形成過(guò)程。

(2)內(nèi)部模型。在復(fù)雜適應(yīng)理論體系中，適應(yīng)性主體在大量的信息中進(jìn)行識(shí)別和選擇，排除邊緣信息，將經(jīng)驗(yàn)提煉成各種圖式，這些圖式的集合就是內(nèi)部模型，內(nèi)部模型是為適應(yīng)環(huán)境而改變自身規(guī)則集的機(jī)制。在綜合孵化器與外部環(huán)境組成的系統(tǒng)中，風(fēng)險(xiǎn)投資部門接收政府宏觀調(diào)控政策、金融市場(chǎng)變化等信息，結(jié)合自身戰(zhàn)略目標(biāo)、遠(yuǎn)景目標(biāo)、現(xiàn)有資源等進(jìn)行策略調(diào)整，弱化負(fù)面影響，發(fā)現(xiàn)商機(jī);孵化服務(wù)部門會(huì)結(jié)合國(guó)家政策、市場(chǎng)信息等資料，幫助在孵企業(yè)獲得更多資源，提高孵化成功率;同樣，在孵企業(yè)也會(huì)根據(jù)外部環(huán)境和政策的信息，從自身能力和需求出發(fā)，合理安排融資和負(fù)債結(jié)構(gòu)，達(dá)到收益最大化的目標(biāo)。綜合孵化器系統(tǒng)內(nèi)部三方作為適應(yīng)性主體Agent均能主動(dòng)接受外部刺激(探測(cè)器detector)進(jìn)而做出反應(yīng)(效應(yīng)器effecter)，并在此過(guò)程中通過(guò)調(diào)整其圖式規(guī)則集來(lái)適應(yīng)新環(huán)境的發(fā)展變化要求。

(3)積木機(jī)制。作為完成CAS系統(tǒng)對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的基本模塊，積木排列組合的結(jié)構(gòu)與密度反應(yīng)了系統(tǒng)的復(fù)雜性。CAS理論認(rèn)為，具有適應(yīng)性的主體Agent不具有能夠適應(yīng)每一種突發(fā)情況的圖式集，所以通過(guò)排列創(chuàng)新已驗(yàn)證的圖式來(lái)應(yīng)對(duì)新的情形，積木就是這種能夠用來(lái)排列創(chuàng)新的圖式，運(yùn)用積木機(jī)制完成內(nèi)部模型的生成是CAS系統(tǒng)的特征之一。在綜合孵化器系統(tǒng)中，主體Agent的性質(zhì)類別、投資定位、遠(yuǎn)景規(guī)劃、戰(zhàn)略目標(biāo)、核心競(jìng)爭(zhēng)力等都是系統(tǒng)的積木，這些不同排列組合將形成不同的內(nèi)部模型，產(chǎn)生不同的效應(yīng)結(jié)果。

二、基于刺激－反映模型的綜合孵化器系統(tǒng)中主體行為的基本模式

1.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論中的刺激－反應(yīng)模型

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中的刺激－反應(yīng)模型是用來(lái)描述具有自適應(yīng)性主體Agent行為的方法之一，其主要由探測(cè)器(detector)、圖式集(if…，then…)和效應(yīng)器(effecter)構(gòu)成。探測(cè)器得到外部信息，通過(guò)加工、壓縮、提煉為信息集(a，b，c，…)，而后將其傳給主體的內(nèi)部模型，內(nèi)部模型將信息集與已有的圖式集進(jìn)行匹配與反饋，對(duì)正反饋進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)弱化負(fù)反饋，從而得出適應(yīng)性對(duì)策，并將其傳送給效應(yīng)器，使主體對(duì)外部環(huán)境及其他適應(yīng)性主體采取行動(dòng)，同時(shí)環(huán)境及其他適應(yīng)性主體又選擇性影響該主體信息的獲?。?9］。

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論中的刺激－反應(yīng)模型可表示為圖1。

圖1 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論中的刺激－反應(yīng)模型

2.基于刺激－反應(yīng)模型的綜合孵化系統(tǒng)分析

經(jīng)過(guò)論證，綜合孵化器系統(tǒng)具有復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)的普遍特征，屬于CAS系統(tǒng)，其動(dòng)態(tài)運(yùn)行的過(guò)程就是風(fēng)險(xiǎn)投資部門、在孵企業(yè)、孵化服務(wù)部門對(duì)外部環(huán)境以及三者之間不斷的進(jìn)行刺激－反應(yīng)活動(dòng)的過(guò)程。基于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論中的刺激反應(yīng)模型構(gòu)建的綜合孵化器系統(tǒng)刺激－反應(yīng)運(yùn)行模型見(jiàn)圖2。

圖2 綜合孵化器系統(tǒng)刺激－反應(yīng)運(yùn)行模型

(1)探測(cè)器消息集合。綜合孵化器系統(tǒng)作為整體接受到環(huán)境的刺激主要有國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、國(guó)家宏觀政策、社會(huì)和市場(chǎng)需求動(dòng)力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)投資部門，除接收來(lái)自外部環(huán)境的信息外，還接收孵化服務(wù)部門發(fā)出的遠(yuǎn)景目標(biāo)、投資定位等信息以及來(lái)自在孵企業(yè)專利申請(qǐng)狀況、資金構(gòu)成情況等信息;同樣對(duì)于在孵企業(yè)和孵化服務(wù)部門，除接受外部環(huán)境的信息，還要獲取來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)其他部門的信息情況。

(2)孵化系統(tǒng)圖式集合。綜合孵化器系統(tǒng)內(nèi)的各主體對(duì)外界環(huán)境的認(rèn)識(shí)過(guò)程也是對(duì)探測(cè)器收集來(lái)的信息進(jìn)行處理的過(guò)程，這些主體Agent對(duì)刺激信息按照?qǐng)D式集中的規(guī)則進(jìn)行處理，主要圖式規(guī)則為:綜合評(píng)價(jià)(comprehensive evaluation)規(guī)則、技術(shù)外溢與知識(shí)轉(zhuǎn)移(technology spillover and knowledge transfer)規(guī)則、競(jìng)爭(zhēng)雙贏(competition and double-win)規(guī)則。其中綜合評(píng)價(jià)(comprehensive evaluation)規(guī)則是指對(duì)綜合孵化器的績(jī)效評(píng)價(jià)不僅以所獲得的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)衡量，還應(yīng)包括拉動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高就業(yè)率等社會(huì)效益以及環(huán)境效益的綜合指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。技術(shù)外溢與知識(shí)轉(zhuǎn)移(technology spillover and knowledge transfer)規(guī)則是指綜合孵化器作為動(dòng)態(tài)平衡的創(chuàng)新系統(tǒng)，對(duì)于知識(shí)和技術(shù)信息在科技孵化企業(yè)之間的流動(dòng)、提高創(chuàng)新意識(shí)、加速成果轉(zhuǎn)化等方面的保障機(jī)制。競(jìng)爭(zhēng)雙贏(competition and double-win)規(guī)則是指孵化系統(tǒng)中的創(chuàng)新主體按照“合作——競(jìng)爭(zhēng)——雙贏”的行為模式對(duì)外界信息加以處理，并通過(guò)效應(yīng)器做出反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)雙贏甚至多贏的結(jié)果也即產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而促進(jìn)綜合孵化器系統(tǒng)內(nèi)整體績(jī)效的提高。

(3)孵化系統(tǒng)效應(yīng)器。經(jīng)過(guò)探測(cè)器信息的收集，內(nèi)部模型對(duì)信息的壓縮處理、圖式規(guī)則的調(diào)整，綜合孵化器系統(tǒng)的下一環(huán)節(jié)就是效應(yīng)器的對(duì)外輸出，輸出的結(jié)果體現(xiàn)了綜合孵化器系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)主體的合作競(jìng)爭(zhēng)以及與環(huán)境的相互作用，具體表現(xiàn)為:調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引進(jìn)技術(shù)人才、組織培訓(xùn)、建立信用評(píng)價(jià)體系、完善服務(wù)平臺(tái)等，以提高系統(tǒng)的整體競(jìng)爭(zhēng)能力。

三、基于刺激－反應(yīng)模型的綜合孵化器系統(tǒng)自適應(yīng)機(jī)制分析

綜合孵化器系統(tǒng)是一個(gè)由風(fēng)險(xiǎn)投資部門、在孵企業(yè)、孵化服務(wù)部門三方主體參與的，受經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)環(huán)境影響的開放的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。根據(jù)CAS理論中的刺激－反應(yīng)模型進(jìn)一步探討綜合孵化器系統(tǒng)主體的學(xué)習(xí)機(jī)制、主體之間的協(xié)調(diào)機(jī)制以及系統(tǒng)的進(jìn)化機(jī)制，從而更深刻地描述系統(tǒng)的自適應(yīng)行為?；诖碳ぃ磻?yīng)模型的綜合孵化器系統(tǒng)自適應(yīng)運(yùn)行機(jī)制見(jiàn)圖3。

圖3 基于刺激－反應(yīng)模型的綜合孵化器系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)行機(jī)制

1.綜合孵化系統(tǒng)主體的學(xué)習(xí)機(jī)制

在CAS刺激－反應(yīng)模型中，適應(yīng)性主體Agent能夠與外部環(huán)境及系統(tǒng)中其他主體進(jìn)行信息資源交流、修正圖式規(guī)則集、調(diào)整主體積木結(jié)構(gòu)并做出適當(dāng)反應(yīng)行為，從而提升主體Agent行為的有效性。主體通過(guò)適應(yīng)性地學(xué)習(xí)與積累知識(shí)同環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，一起演化。對(duì)于綜合孵化系統(tǒng)而言，主體可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境和系統(tǒng)外環(huán)境兩個(gè)渠道獲取信息。系統(tǒng)外環(huán)境是使主體進(jìn)行學(xué)習(xí)機(jī)制的外部力量，系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境是使主體進(jìn)行學(xué)習(xí)機(jī)制的內(nèi)部能量，兩者通過(guò)合作競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)結(jié)起來(lái)。系統(tǒng)外的環(huán)境具有不確定性，在信息交流的過(guò)程主體要調(diào)整自身的孵化圖式、投資圖式、競(jìng)爭(zhēng)圖式等，以適應(yīng)系統(tǒng)外環(huán)境的需要。綜合孵化系統(tǒng)內(nèi)部的知識(shí)流動(dòng)通過(guò)三方的知識(shí)信息共享、互動(dòng)合作，使知識(shí)能夠形成從壓縮提煉到創(chuàng)新應(yīng)用的動(dòng)態(tài)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖式信息庫(kù)的不斷充實(shí)，同時(shí)利用系統(tǒng)的漲落現(xiàn)象來(lái)提高整體的學(xué)習(xí)與競(jìng)爭(zhēng)能力［20］。

2.綜合孵化系統(tǒng)主體之間的平衡機(jī)制

通過(guò)刺激－反應(yīng)機(jī)制，綜合孵化系統(tǒng)通過(guò)主體與環(huán)境及系統(tǒng)中主體之間的相互作用，不斷改變著其圖式規(guī)則，使得系統(tǒng)經(jīng)歷從不規(guī)則到規(guī)則最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。綜合孵化器系統(tǒng)作為復(fù)合型復(fù)雜系統(tǒng)其主體的利益具有多樣性，系統(tǒng)的運(yùn)行績(jī)效和綜合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)取決于三方主體的有效合作與相互協(xié)調(diào)。在綜合孵化器系統(tǒng)中，在孵企業(yè)往往追求經(jīng)濟(jì)利益最大化，而孵化器要兼顧社會(huì)效益和環(huán)境效益，因此需要建立一定的平衡機(jī)制。綜合孵化器系統(tǒng)的平衡機(jī)制可分為在孵企業(yè)之間的協(xié)調(diào)、在孵企業(yè)整體與綜合孵化部門的協(xié)調(diào)、綜合孵化器與外部環(huán)境的協(xié)調(diào)三個(gè)方面，同時(shí)合作主體在共贏的觀念下，通過(guò)建立信任機(jī)制，強(qiáng)化激勵(lì)約束機(jī)制，來(lái)提高系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性。

3.綜合孵化系統(tǒng)的演化機(jī)制

在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中，主體通過(guò)調(diào)整自身圖式和運(yùn)行方式，使系統(tǒng)表現(xiàn)出某種新的構(gòu)造、狀態(tài)或特征，并在不斷的進(jìn)化中表現(xiàn)為從初級(jí)到高級(jí)、從單一到多樣的演化過(guò)程，這一過(guò)程通常稱為涌現(xiàn)進(jìn)化。從孵化器的發(fā)展進(jìn)程來(lái)看，初期的事業(yè)型孵化器，到半事業(yè)型和企業(yè)型孵化器，再到品牌孵化器、綜合孵化器、孵化器產(chǎn)業(yè)園，以及新興的網(wǎng)絡(luò)孵化器、虛擬孵化器等，從本質(zhì)上來(lái)講都是不斷涌現(xiàn)、進(jìn)化的結(jié)果。非線性、自組織、遠(yuǎn)離平衡和吸引子的存在是系統(tǒng)發(fā)生涌現(xiàn)的四個(gè)特征，系統(tǒng)進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力就在于試圖消除系統(tǒng)內(nèi)部的各種不平衡［21］。在綜合孵化器系統(tǒng)中，存在著資金資源的不平衡、知識(shí)信息的不平衡、強(qiáng)弱聯(lián)系的不平衡等，在調(diào)整這種可能存在的不平衡的過(guò)程中，形成了綜合孵化器系統(tǒng)從不平衡到平衡再到不平衡的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程［22］。

綜上所述，綜合孵化器系統(tǒng)可以通過(guò)學(xué)習(xí)創(chuàng)新、平衡多主體間資源分配并演化發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。

四、結(jié) 語(yǔ)

綜合孵化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)，本文在概括總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，闡述了綜合孵化系統(tǒng)的概念內(nèi)涵及其復(fù)雜適應(yīng)機(jī)制，以刺激－反應(yīng)模型為依據(jù)構(gòu)建了綜合孵化系統(tǒng)主體行為的基本模式和自適應(yīng)機(jī)制。運(yùn)用復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)中的刺激－反應(yīng)模型(stimulate-response model)理論作為工具研究綜合孵化系統(tǒng)具有一定意義，具體表現(xiàn)為:1)為分析孵化器與創(chuàng)投的合作問(wèn)題及其系統(tǒng)性構(gòu)造提供了新的方向; 2)通過(guò)引用起源于生物系統(tǒng)科學(xué)的CAS理論來(lái)分析孵化器與創(chuàng)投的合作行為，為今后的研究開拓了思路; 3)基于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的Multi-Agent系統(tǒng)建模和仿真軟件模擬為今后定量研究綜合孵化器系統(tǒng)的運(yùn)行提供了分析工具。

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