基于复杂适应系统理论的企业合作创新系统风险源形成机理

2017-09-01马冰

宿州学院学报 2017年6期

关键词：积木机理主体

马冰

合肥财经职业学院商务系，合肥，230601

基于复杂适应系统理论的企业合作创新系统风险源形成机理

马冰

合肥财经职业学院商务系，合肥，230601

基于“隐喻”的研究模式，根据SCP(结构—行为—绩效)分析框架以及“风险”“危险源”的概念，首先构建了合作创新风险识别研究中提出的关系风险、绩效风险因素作用于合作创新系统主体层次上风险源形成机理的“刺激—反应”模型。然后,基于自下而上的研究视角，依据复杂适应系统的涌现理论，构建了风险源不同层次间的“具有可变结构的受限生成过程”的“当前状态表”。为合作创新风险的研究提供基于复杂适应系统的非线性动态模型分析的理论基础。

企业合作创新系统；复杂适应系统(CAS)；层次；风险源；可变结构；受限生成过程

1 相关研究和提出问题

企业合作创新是企业谋求可持续发展的重要路途，为指导企业合作创新发展，学术界进行了一些理论，就目前而言，主要集中于以下三个方面。

(1)关于企业创新网络研究：张靓等分析了创新网络的演化特性和因素[1]；Freeman实证分析了各种创新网络的主体、模式等特点[2]；DeBresson等对创新网络的研究作了回顾和综述[3]；高霞对国内外合作创新网络研究进行了述评，提出了对合作创新网络的形成和演化机理仍有待深入研究[4]。目前，学界对企业合作创新网络的研究主要集中于网络结构模式、网络机制、网络主体伙伴选择、网络演进、网络主体行为模式等方面。另外，还有基于复杂网络理论的定量研究等。总之，在企业创新网络研究中，关于合作创新风险的研究尤其是风险来源的研究偏少。

(2)关于合作创新系统的复杂适应系统研究：任锦鸾等学者经过实证，认为创新系统是一个复杂适应系统[5-8]。国外学者大多基于CAS分析合作创新网络，如Modeling基于CAS分析了产品创新的过程[9]；Sterman分析了企业组织的复杂性行为[10]；Chiva基于CAS分析了产品设计管理[11]。

(3)关于合作创新系统风险研究：王玲构建了产学研利益相关者风险源模型[12]；邱钊研究了纵向研发联盟形成风险的原因和作用过程[13]。对风险源本身的研究，桂萍阐释了研发联盟的O—RSP模型[14]。

综上所述，学术界对于风险源的形成机理缺乏详细的分析与研究。关于风险源形成机理的研究，一般都采用自上而下的视角分析，由于子系统本身具有非线性和自适应特征[15]，自上而下的研究视角无法有效分析复杂适应系统风险系统的形成机理。因此，本研究反其道而行之，基于自下而上的视角，对风险源形成机理的动态过程进行研究，因为通过自下而上的视角、复杂适应系统理论能够更真实准确地分析企业合作创新系统风险源的形成机理。在研究中，借用基于复杂适应系统的“刺激-反应”模型与“具有可变结构的受限生成过程”建立企业合作创新系统风险源形成机理模型。

2 合作创新系统风险源“刺激—反应”模型

根据霍兰的理论模型——“源—目标模型”所提出的隐喻[15]分析范式，危险源系统是复杂适应系统，系统中元素属性与交互规则清晰。目标系统定义为企业合作创新的风险源系统中的有限集合。将危险源系统的机制映射到合作创新风险源系统的机制，建立企业合作创新风险源系统机制组合的内部模型。

基于隐喻的研究模式，根据“危险源”[16]的定义，对企业合作创新系统风险源概念进行界定；根据“SCP分析模型”分析企业合作创新风险源结构；根据刘荣提出的企业合作创新识别出的风险，构建关系与绩效风险施加于合作创新系统主体层次上的六类风险构成的风险源的形成机理的“刺激—反应”模型，并进一步研究风险源的“具有可变结构的受限生成过程”[17]。

2.1 基于复杂适应系统理论的企业合作创新系统风险主体与机制

(1)风险主体：企业、水平型合作企业、垂直型合作企业、高校、科研机构、金融机构。

(2)风险控制主体：政府、中介机构。

(3)风险介主体：企业合作创新系统。

(4)风险介主体模式：股份和非股份(委托、联盟)。

(5)风险介介主体：企业合作创新网络。

(6)机制：①风险积木(机制)。表1表明了这些机制的名称，机制对输入状态和本身当前状态基于转换函数处理得到下一时刻的机制状态(输出状态)。②风险内部模型(机制)。主体或介主体层面上风险机制(积木)的复合，集合论表示为机制的笛卡尔积组合。

表1 企业合作创新风险机制的“标识”

(7)规则：主体的“执行系统”基于“信用分派”自行赋以规则信用，基于“规则发现”产生新规则[18]。以适应主体或介主体外部环境刺激的变化输出相应的行为，产生规则所属机制的输出状态。当主体通过组合已检验的规则描述新的情况(规则多，积木少)，规则就成为积木，下层的积木嵌套组合成上层的积木，主体的内部模型具有“预知”功能[18]。

2.2 危险源和风险源区别

赵宏展提出危险源可分为“基本型危险源”和“控制型危险源”两大类，并进行了定义[16]。本文根据隐喻的研究范式，基于复杂适应系统理论，依据危险源的定义，提出企业合作创新系统风险源的定义，并认为企业合作创新系统风险源具有两个层次。

定义1 合作创新系统风险机制(Hc)定义：企业合作创新系统风险机制组成的内部模型包括风险处理机制和风险控制机制，分别命名为基本型风险源和控制型风险源。

(1)基本型(一般)风险源：合作创新系统介主体本身具有的风险机制，在风险触发状态输入下会产生风险输出状态，包括运作流程、知识产权、组织管理、合作关系、技术和市场风险机制组成的复合机制(积木)。

(2)控制型风险源：对基本型风险源输入状态进行控制，导入基本型风险源输入状态，通过机制处理产生输出状态连接基本型风险源的输入，将基本型风险源的风险触发状态集合内的风险状态控制的机制包括风险回避、损失控制、风险转移和风险承担组成的复合机制(积木)。

定义2 单个机制(H1～H6)定义：单个层次的机制通过子机制的笛卡尔积组合在该机制层面上形成内部模型。

2.3 基于刺激—反应模型的SCP分析框架

以下提出合作创新网络结构的四个概念，这四个概念是SCP分析框架的重要概念。

(1)外部冲击：指合作创新网络的外部环境状态变化对合作创新网络主体内部模型输入的变化。

(2)行业结构：指合作创新网络的介介主体和合作创新系统的介主体的内部模型包括对应的风险处理和风险控制机制。风险执行系统在外部冲击状态的输入下，主体风险机制的规则根据“信用分派”和“规则发现”自行调整做出行为反应，产生输出状态。

(3)企业行为：指企业的风险机制(风险执行系统)应对外部冲击的输入状态和行业结构风险机制(风险执行系统)受到外部冲击状态输入的刺激进行相应的行为反应并产生输出状态，两者一起作为企业的风险执行系统的输入状态；企业自己的风险处理和风险控制机制组成的内部模型根据“信用分派”和“规则发现”自行调整做出行为反应，产生输出状态。

(4)经营绩效：指企业在风险处理和风险控制机制组成的内部模型作用下的输出状态。

2.4 风险源形成机理

基于复杂适应系统理论，本文对风险源的形成提出三个概念。

(1)内部模型、积木(机制)：风险源是积木(机制)组合形成内部模型[18]，风险源形成机理是风险机制的形成机理。风险源机制由规则组成，规则响应外部刺激做出反应，即机制接受输入状态产生输出状态，规则根据“信用分派”和“规则发现”自行调整做出行为反应，适应外在环境的变化导致的输入变化产生适应的机制输出状态。在这个过程中，输入状态分为风险触发状态和风险非触发状态，通过机制处理得到的输出状态分为风险状态和无风险状态。全部动态过程的作用机理就是风险源的形成机理。

(2)受限生成过程(积木：机制复合)：同层次的风险积木(机制)相互作用，每个机制都有受限输入，包括来源于其他机制的输出状态作为自己的输入状态和自由输入两种类型，并且将通过转换函数得到的机制自己的输出状态作为其他同层次机制的输入状态，通过这种网状连接形成更高层次的积木(机制)受限生成过程。全部动态过程为低层次机制复合形成高层次机制作用机理，也是不同层次间的风险源的形成机理。

(3)具有可变结构的受限生成过程(描述)：当前状态表包含了任意时刻可变结构受限生成过程模型的整个描述，不论是结构还是状态。描述(D)由标识(H)、转换函数索引(G)和输入条件(Cn)组成，当表中的条目被作为机制时，它利用自己的输入条件(风险机制标识集的幂集)在表中选择风险机制标识对应的描述串(D=H×G×Cn；Cn=C1×C2×…×Cn)。

作为输入，通过转换函数修改标识，以对应描述串，从而给当前状态表产生新的描述串，这些描述串将作为新的风险机制仍旧在当前状态表中。转换函数计算所得描述串(当前状态表中新条目)的输入条件或标识改变，则可变结构的受限生成过程中风险机制相互作用的几何结构将改变。受限生成过程中的风险机制通过输入条件的变化改变网络相互作用的路径，通过风险机制标识的变化改变作为网络节点的风险机制，包括原有风险机制的选择和产生新的风险机制(作为自由输入引入受限生成过程外部的新标识对应的风险机制)。在受限生成过程的基础上，对网络节点和路径的改变的动态过程为风险源结构变化的形成机理。

2.5 风险源形成机理的刺激—反应模型

根据所给的概念定义，并结合以上分析，本文构建了风险源形成机理的刺激—反应模型，如图1所示。

图1 企业合作创新系统风险源形成机理的“刺激—反应”模型

刺激—反应模型中风险源包括企业主体和合作单位主体两类。

(1)一般(基本型)风险源(表1)：当系统外部风险触发状态被刺激时，机制内部规则将会产生相应的风险行为，机制输出风险(损失)状态。

(2)控制型风险源(风险控制机制有风险回避、损失控制、风险转移和风险承担)：当风险控制机制出现问题，不能有效应对外部风险时，企业合作创新系统将会发生风险，因此，称为控制型风险源。一般风险源的状态输入由控制型风险源输出决定，成为受限机制。它和风险识别机制、风险评估机制和风险控制反馈机制作为积木复合组成了企业合作创新系统“风险管理内部模型”，对系统风险具有“预知”作用。风险识别机制、风险评估机制、风险控制机制和风险控制反馈机制按顺序传导，反馈作用于风险评估机制而形成一个反馈回路。

在企业合作创新系统中，主体间的合作方式包括委托、联盟和股份，是风险控制机制的有效表现形式(行为)，其中风险损失控制机制包含资金、团队、知识、产权和信息五个子机制。系统通过风险管理内部模型对输入状态的处理输出了企业经营绩效状态，包括风险状态(内部模型对风险触发条件输入的输出状态)和无风险状态。输出状态传导至输入状态，形成风险触发状态和风险非触发状态。风险管理内部模型将部分风险触发状态转化、输出为无风险状态，本文中提出的风险触发状态定义为机制输出为风险状态对应的输入状态。风险管理内部模型用于识别、评估、控制风险状态的程度和频率，并通过反馈进行规则的“信用分派”和“规则发现”。

在SCP分析中，外部环境作用于市场介主体、改变市场结构，就是市场介主体的机制输出状态。本文中将市场介主体隐喻为合作创新网络。外部环境和市场共同作用于介主体，作为合作创新系统的组成部分，包括企业和合作单位主体。对于两类外部输入的变化，执行系统的规则基于“信用分派”和“规则发现”自行调整做出行为反应，得到更能适应环境变化的机制内部规则，对变化输入进行处理，产生符合要求的机制输出状态，也就是企业绩效(多变量组合状态，函数关系式近似为估价函数)。

本文基于隐喻的研究模式将危险源理论映射到风险源理论，将SCP分析映射到企业合作创新系统结构。基于复杂适应系统理论的主体、积木、内部模型、标识和机制的概念，定义了企业合作创新系统风险源的相关概念，基于刺激—反应模型构建了风险源形成机理模型。

3 “具有可变结构的受限生成过程”的合作创新系统风险源形成机理的模型

图2 企业合作创新风险机制传导图

在构建的风险源形成机理的刺激—反应模型的基础上，本文改变以往的研究思路，基于自下而上的研究视角，依据复杂适应系统的涌现理论，进一步构建风险源不同层次间的“具有可变结构的受限生成过程”的“当前状态表”。

3.1 受限生成过程(机制)

霍兰认为，受限生成过程本身就是机制[18]，受限生成过程可以作为积木块去组合成为更为复杂的受限生成过程。层次的精确概念也由此定义[18]。

刘荣通过理论分析和实证，检验了企业合作创新风险，如表1所示。图2为企业合作创新风险传输路线图。

3.1.1 机制

依据风险因素，表1中文字代码的标识符对应机制。

根据可变结构的受限生成过程，构建了6种风险机制，他们均为复合机制，由输入状态、输出状态、机制当前状态和转换函数四个要素构成。

3.1．2 机制的输入和输出状态

公式(1)表明机制输出状态和标识是两个等势的集合，公式2表明风险状态和风险触发状态与6种机制复合而成的总机制的输入状态是等势的。

Sc⊇{S1,S2,S3,S4,S5,S6}≈Hc⊇{H1,H2,H3,H4,H5,H6}

(1)

A⊇{A1∪A2}≈B⊇{B1∪B2}≈L⊇{Lc∪Sc}≈{0,1}

(2)

(1)机制输入状态。给出公式(3)：

(3)

式中，Lc为全局自由输入，Ln,free为n个自由输入笛卡尔积，B1为触发风险状态，B2为不触发风险状态，Lx,free为第x个自由输入，L为机制总输入，P(幂集符号)为集合内元素的任意子集，Lc模糊随机变量(输入是否触发风险为模糊，但不随机，无概率分布)。

触发风险状态：产生风险机制(积木、内部模型、受限生成过程)的输出状态为风险状态的输入状态。不触发风险状态：产生风险机制(积木、内部模型、受限生成过程)的输出状态为无风险状态的输入状态。

公式组(3)表示风险机制的自由输入状态。

同时给出公式(4)：

(4)

式中，Lx,conn为第n个机制的受限输入状态，公式组(4)表示风险机制受限机制输入状态。

给出公式(5)：

(5)

式中，B为输入状态，Bn为第n个机制输入状态，Bnn为第n个机制的第n个子机制输入状态，B1c为全局触发风险状态，B2c为全局不触发风险状态，B1n为第n个机制触发风险状态，B2n为第n个机制不触发风险状态，B1nn为第n个机制的第n个子机制触发风险状态，B2nn为第n个机制的第n个子机制不触发风险状态。

(2)机制输出状态。给出公式(6)：

(6)

式中，Sn为机制当前状态，Sc为全局机制状态，S1为运作流程机制当前状态，S1n为运作流程机制子机制当前状态，S2为知识产权机制当前状态，S2n为知识产权机制子机制当前状态，S3为组织管理机制当前状态，S3n为组织管理机制子机制当前状态，S4为合作关系机制当前状态，S4n为合作关系机制子机制当前状态，S5为技术机制当前状态，S5n为技术机制子机制当前状态，S6为市场机制当前状态，S6n为市场机制子机制当前状态。公式组(6)表示机制状态和复合机制状态关系。

同时给出公式(7)：

(7)

式中，A1c为全局风险状态，A2c为全局无风险状态，A1n为第n个机制风险状态，A2n为第n个机制无风险状态，A1nn为第n个机制的第n个子机制风险状态，A2nn为第n个机制的第n个子机制无风险状态。

风险状态包含两层含义：风险行为状态和风险损失状态。风险状态：风险机制(积木、内部模型、受限生成过程)的输出状态为风险状态的状态。无风险状态：风险机制(积木、内部模型、受限生成过程)的输出状态为无风险状态的状态。公式组(7)表示机制和复合机制的风险和无风险状态关系。

又给出公式组(8)：

(8)

式中，#[22]表示该二进制位可以任意取0或者1，S表示任意机制输出状态，Sc表示全局机制输出状态，≈表示等势于集合对应元素的取值相等。公式组(8)表示机制输出状态的二进制编码表示。

3.1.3 转换函数

下面给出公式(9)和(10)，根据图2，公式(9)建立了6种风险机制的转换函数，公式(10)建立了风险触发状态到风险状态的转换函数。

(1)界面转换函数。

(9)

(2)风险转换函数。

(10)

3.1．4 受限生成过程

本文讨论的六种风险形成机制按照作用流程属于复合机制，由机制输入状态、机制输出状态、机制当前状态和转换函数四个要素构成。每个风险机制都有对应标识(表1所示)的子机制复合形成，每种风险机制均受到同层次风险机制的作用即输入，复合风险机制接受外界自由输入和其他风险机制的共同输入，根据自己的当前状态，通过自己的转换函数得到机制下一时刻的状态，即机制的输出状态[18]。六种风险机制作为子机制构成更高层次的受限生成过程，是合作创新系统基本型风险源。通过子机制复合形成六类风险机制到通过转换函数作用输出机制状态，都是作为基本型风险源的子机制复合形成基本型风险源。

复合机制的要素构成如下，符号表示及其相互关系见上述各公式组。

(1)输入状态：分为三个层次和两种类别，三个层次分别为风险机制子机制输入状态、风险机制输入状态和风险源内部模型输入状态。两种类别是触发风险状态或不触发风险状态，机制输入或自由输入状态。符号表示及其相互关系见公式组(3)(4)(5)。机制输入状态符号等势于机制标识，是一一对应关系。子机制标识见表1，风险机制相互作用关系见图1。

(2)输出状态：分为三个层次和两种类别，三个层次分别为风险机制的子机制输出状态、风险机制输出状态和风险源内部模型输出状态。两种类别是风险状态或无风险状态，机制当前输出状态或机制下一时刻输出状态。符号表示及其相互关系见公式组(6)(7)(8)。机制输出状态符号等势于机制标识，是一一对应关系，用S表示。子机制标识见表1，风险机制相互作用关系见图1。

(3)受限输入状态：受限生成过程和具有可变结构的受限生成过程将当前机制的输出作为其他机制的输入，因此在连接点输出状态和输入状态为同一集合，输出状态的风险或无风险状态也就是输入状态的风险触发状态和不触发风险状态。

(4)转换函数：表明在同一层次上的机制之间输入和输出的相互作用关系。将机制的自由输入和受限其他机制的输入以及机制本身的状态进行处理产生机制下一时刻的状态(输出状态)。分为两种类别，一种是风险机制相互作用中，每个风险机制受到其他风险机制作用的转换函数；另一种是受限生成过程(机制)在自由输入和其他受限生成过程或机制的输入状态为风险触发或不触发状态，此时的输出状态为风险或无风险状态的转换函数。符号表示及其相互关系见公式组(9)。

(5)风险转换函数：风险机制的自由输入和受限输入的集合以及风险触发状态集合的交集作为输入状态，基于转换函数Pn，输出状态为风险机制的风险状态。符号表示及其相互关系见公式组(10)。

2.2 具有可变结构的受限生成过程的“当前状态表”

本研究建立“当前状态表”如公式(11)所示。

(11)

式中，H表示标识，C表示输入条件，I表示输入选中的描述，D表示描述的集合，P表示幂集，S′表示机制的状态集，当前状态表为D×S′。

至此，基于集合理论构建了公式(1)～(11),将合作创新系统风险源的输入状态、输出状态进行定量分析，用集合映射表达的转换函数描述了合作创新系统风险源的形成机理。构建了形成机理的受限生成过程模型。在此基础上，以描述集合作为输入和输出状态，又构建新的转换函数，建立了表述风险源形成机理的可变结构的受限生成过程的当前状态表。

4 结论

基于复杂适应系统的刺激—反应模型和涌现理论，研究了企业合作创新系统风险源形成机理的动态过程，并建立了相应的动态模型。基于刺激—反应模型构建了风险源形成机理模型。基于集合理论，用集合映射表达的转换函数描述了合作创新系统风险源的形成机理，分别建立了企业合作创新系统风险源的刺激—反应模型和当前状态表。本文构建的风险源形成机理的理论模型的具体内容归纳如下。

(1)风险源形成机理的刺激—反应模型：包括基本型风险源和控制型风险源，它们分别是六类风险积木组合的内部模型和四类风险控制积木组合的内部模型，外部风险触发或风险非触发行为作为刺激，形成控制型风险源内部模型的输入状态。内部模型处理刺激产生行为反应，输出内部模型(机制)状态，包括风险状态和无风险状态，控制型风险源输出状态作为基本型风险源的输入状态，经过基本型风险源处理，产生输入状态，包括风险状态和无风险状态。通过控制型风险源的处理降低了基本型风险源的触发状态集合。这种连续的动态过程构成的动态模型就是风险源形成机理的刺激—反应模型。

(2)风险源形成机理的当前状态表：六种风险机制均为复合机制，由各风险机制的子机制复合形成，每种风险机制均受到同层次风险机制的作用，复合风险机制接受外界自由输入和其他风险机制的共同输入状态，根据自己的当前状态，通过自己的转换函数得到机制下一时刻的状态，即机制的输出状态[18]。六种风险机制作为子机制构成更高层次的受限生成过程，是合作创新系统基本型风险源。通过子机制复合形成六类风险机制到通过转换函数作用输出机制状态，都是基本型风险源的子机制复合形成基本型风险源，在外界输入变化时，风险机制的描述作为输入，经过转换函数作用，产生新的风险机制描述。机制描述的变化实现风险机制作用路径和节点变化的四类动态过程，它们构成的动态模型即为风险源形成机理的当前状态表。

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