网络结构对企业技术创新行为演化的影响研究——基于邻居效应的分析

肖建玲（浙江经贸职业技术学院，浙江 杭州 310018）

［企业经营与行业发展］

网络结构对企业技术创新行为演化的影响研究
——基于邻居效应的分析

肖建玲
（浙江经贸职业技术学院，浙江 杭州 310018）

企业的创新或模仿行为选择是影响产业生态的重要因素之一。产业结构是影响企业选择创新或模仿行为的重要因素，并由此导致产业运行状况呈现出巨大的差异。本研究基于邻居效应构建了互动网络中的个体创新和模仿行为选择模型，使用MATLAB建模仿真分析不同参数下无标度、小世界网络结构内模仿行为发生和演化规律，并根据实验结果，进一步推进创新行为发展的思路。

网络结构；邻居效应；模仿；创新

创新与模仿是企业在经营中采取的两种基本行为，产业运行中企业的创新和模仿行为差异，会导致产业发展呈现完全不同的面貌，有些产业因模仿行为泛滥而走向衰落，有些产业因为企业积极的创新行为而实现了持续繁荣。产业的网络结构差异是影响企业行为选择的重要因素之一，由于互动企业之间的邻居效应影响，在不同互动结构下，行为选择会导致企业收益产生较大差异，进而影响企业行为的选择，并最终导致产业发展向不同的方向演化。本文将重点探讨产业的网络结构对企业行为选择演化的影响，及如何进一步推进创新行为发展的思路。

一、文献回顾

（一）模仿行为对技术创新的影响

技术创新是指企业应用创新的知识和新技术、新工艺，采用新的生产方式和经营管理模式，提高产品质量，开发生产新的产品，提供新的服务，占据市场并实现市场价值。企业的模仿行为，是指后动企业采取与先动企业一样或类似的经营行为。企业的模仿行为是多方面的，包括生产技术、产品设计等生产行为的模仿、管理行为的模仿，以及经营策略的模仿等。先动企业的创新产品一旦研制成功并投入市场，则将获得明显的经济效益，那么，大量后动企业便会随即产生相应模仿。

企业进行技术创新在前期需要投入大量的资金和专业人员，一项重大的技术突破，对于企业整体的战略和发展将产生重要影响，其成功的创新所带来的经济效益是规模经济所无法达到的，这是吸引企业进行自主创新的动力。可是，特别是实力雄厚的大企业仿制小企业的创新产品，不仅使模仿产品能够很快进入市场，而且产品质量毫不逊色于创新产品，这将极大地抑制中小企业的技术创新活动。特别是在高技术领域，由于创新者在前期的高投入，使模仿者的成本优势令率先创新者难以承受。因此，必须研究出在何种情况下企业模仿行为更容易发生，什么条件将有利于自主创新活动的发生发展，并提出相应的策略，引领社会朝着创新的方向前进，更好地保护创新企业的利益。

（二）邻居效应及其对行为选择的影响

邻居效应，最初指居住区的特征对于居民的态度、行为的影响。后来，邻居效应被引申为地方社会环境的特点可以影响人们的思想和行为的方式，用以解释某些地理类型，例如对教育地理类型和选举的地理类型。其产生源于人们普遍存在一种建立和谐的人际关系的期望、人们看待对方时，也倾向于多看积极的方面以及人们在互动过程中，总是不由自主地力图以最小的代价换取最大的报酬。

社会环境中成员的行为方式会对周围的人群产生吸引，人们会不自觉地向成员的优异行为看齐，尤其是在某些社区激励规则的刺激下，人们更加会自发地向良好的行为方式靠拢。开始时，参与者关注的只是能够激起兴趣的行为，在社区激励措施的作用下，参与者会更加关注这种行为，随之而来就愿意融合进入，行为从一个参加者传递到另一个参加者。这种行为在社会环境参与者之间进行传递，将成员的良好社会行为进行资源整合，处于地理位置相邻的人群相互靠模仿行为达到社会环境内部群体成员行为的趋于一致性，产生一些具有社会环境内部特色的行为方式。

一般认为，邻居效应有如下的机制:

（1）社会互动机制。社会互动机制指社会的联系与互动，邻里的内部群体之间以及与外部群体之间通过社会联系和相互关系实现榜样效应。

（2）机构资源。社区内提供不同类型服务的机构的分布数量以及服务的效率效果对于居民在社区中利用机构资源获取生活便利、社会职业发展等具有重要影响，社区内的服务机构在属性上以公共性质为主，尤其是社区内学习机构、医疗机构、文化机构等分布对于居民的影响最大。

（3）社会规范与集体功效。社会规范是处于社区内的成员在共同的生活关系中所建立起来的相互依赖、信任的程度以及由于成员的群聚性所带来的成员团体对于社区生活的共同希冀。在社会规范作用下，社区成员在某种意义上具有集体控制能力。

（4）居民应对非正常状态态度。比如在社区中社区成员对于社会不良行为的默许甚至是赞成，会对其他居民对该类事件的看法也带来相应影响。

（三）复杂网络结构及其特点

人们对复杂网络的理论研究始于18世纪Eular提出并解决的Konigsberg七桥问题，也就是图论研究的开端。随着复杂网络研究的深入，先后提出小世界效应、弱连接的强度、无标度网络模型。在小世界网络、无标度网络被提出之后，学者们在复杂网络结构研究中进一步细化，同时开始着重研究复杂网络的方向。我国学者钱学森对复杂网络的定义是具有自组织、自相似、吸引子、小世界、无标度中部分或全部性质的网络，包含节点、连线、度、平均度、度分布等几个重要统计特性。

复杂网络需要使用数学工具进行统计分析表现节点数量庞大、结构复杂的复杂网络所具有的节点之间联系、节点行为等特征。复杂网络中节点联系多种多样，有着权重、类型的差别。网络结构具有随机性与确定性，单一的确定性或者随机性结构很少在现实网络结构出现，复杂网络结构多为随机性与确定性通过不同方式、程度混合而成。网络在不同领域具有不同的具体应用，具有针对性与独特性。随着时空变化，网络中节点行为的动态演化过程不断调整，节点的状态也不断变化。

二、个体模仿行为策略选择模型的构建

（一）模型的基本假设

在实际生活中，行业集群内企业之间相互的影响存在于一定的网络结构中，在网络的环境中，研究模仿作为一种信号在企业之间传递，探究其传递的博弈演化过程。复杂网络下企业模仿行为策略选择中是进行自主创新还是通过模仿作为一种信号在复杂网络内不同企业之间传递，其模型的建立基本假设如下:

（1）模型中的单个节点代表单个生产相同产品的企业，单个企业依据自身情况和所在市场竞争状况制定是否进行自主创新或模仿创新策略。企业个体在网络中位置相对固定，个体之间的连接为无向连接。

（2）网络内的企业有模仿、创新两种策略选择，即选择进行模仿行为1，或自主进行创新为0，即企业个体i的状态Xi∈｛0，1｝，若单个企业采用的策略为0，则Xi= 0，称企业个体i为创新行为采用者；若单个企业采用的策略为1，则Xi=1，称企业个体i为模仿行为采用者。在邻居效应的影响下，单个企业i总是在自主创新采用者与模仿行为采用者之间进行。

（3）企业节点行为的更新策略仅和存在竞争关系的邻居企业相关，与不相邻的网络内其他企业没有关系。文章采用Aij邻接矩阵来表示节点i与节点j之间的联系，规定Aij=0，表示企业i与企业j之间不存在模仿竞争关系；Aij=1，则表示企业i与企业j之间存在模仿关系。

（4）以t代表企业之间模仿创新策略所进行博弈次数，单轮博弈后合计企业该轮所获收益，依据既定的更新规则做出下一轮更新策略选择。

（5）网络内企业节点i单轮博弈投入成本为Ci，ci=cqi，文章假定单轮博弈单个企业的固定模仿成本为Ci=1。

（6）企业模仿网络中企业节点之间相互影响，每一个节点可以同时有多个邻居，同时自身也是周围邻居节点的邻居，每个企业节点均处于联系紧密的复杂网络系统中，单个企业节点的模仿行为的策略会对周围邻居企业以及邻居企业的邻居企业甚至邻居企业的邻居企业的邻居企业的模仿收益产生影响，为了便于分析，本文假定企业的模仿收益仅受到周围邻居以及周围邻居的邻居的模仿创新策略的影响，不受到周围邻居企业的邻居企业的邻居企业的模仿创新策略的影响。

（二）个体模仿、创新选择的博弈机制

网络结构中的企业在每一次动态博弈的过程中，单个企业i都会在Ki+1个小群体中参与到模仿、创新的博弈中，单轮模仿博弈企业i采用同样模仿、创新策略行为，文章仅考虑企业i和其周围邻居以及企业i的邻居与其周围邻居建立的小型群体，以及其周围邻居的邻居的邻居模仿、创新策略对企业i模仿、创新策略的影响。

（1）企业节点i的模仿收益受到周围邻居模仿、创新策略的影响

图1　企业i及周围邻居模仿、创新竞争网络图

在企业i以及周围邻居企业5、6、7、8、9组成的小群体网络中，企业i的模仿、创新策略收益受到周围邻居企业5、6、7、8、9的共同影响。

那么，网络节点5溢出到节点i的模仿收益为:

其他节点的模仿收益计算类同，故在企业i参加的邻居群体中，企业5、6、7、8、9共同参与到模仿、创新策略构建博弈时，企业节点i所获的模仿总外溢为:

将公式推广到整个模仿竞争网络中，可得:

（2）企业节点i的创新收益受到周围邻居以及邻居的邻居（文中假定邻居的邻居为第三邻居）的模仿、创新策略的影响博弈中，企业i周围的每一个邻居以及第三邻居的模仿、创新策略选择均会对企业i的模仿、创新策略收益产生影响。

由图1、图2可推知有b、c、d、e、f五个模仿竞争小群体，五个不同群体中企业i的模仿收益均会受到周围邻居以及第三邻居的共同影响，基于影响方式相同，选择c小群体作为代表分析周围邻居以及第三邻居对于企业i模仿收益的影响。

图2　企业i的邻居及第三邻居与企业i组成的模仿、创新竞争网络图

图3　模仿网络小群体c

在小群体c中，企业节点i的模仿收益受到与其相邻的企业节点9以及与企业节点9相邻的企业节点11、10的模仿、创新策略的共同影响。即企业节点9、10、11是否愿意进行自主创新以及是否与企业节点i相连，都会对企业节点i的模仿收益产生影响。

故企业节点i在模仿竞争小群体c中，所获得的模仿、创新为:

在每一轮博弈中，单个企业节点有两种策略（即自主创新、进行模仿），企业在进行模仿时，需要投入当次的模仿成本，记为ci，进行创新时，无需模仿成本。当次企业节点i在小群体内可以选择模仿行为时，记为= 1，反之=0。故企业节点i于小群体c中模仿的成本是c＝ci，当第t轮博弈后所得收益为:

同理，企业节点i在小群体b、d、e、f中所获得的收益分别也按照此方式计算。故企业节点i在其邻居及其第三邻居组成的模仿竞争网络中所获得的模仿收益为:

将公式推广到整个模仿竞争网络中，可得:

企业节点i在第t轮模仿竞争中所获得模仿收益为企业节点i受到周围邻居该轮模仿行为选择的影响所得收益与企业节点i受到周围邻居以及第三邻居的共同影响所得收益之和，用公式表示为:

（三）策略行为演化的更新规则

假定网络结构中企业进行模仿、创新策略选择时，仅仅参考周围邻居企业以及第三邻居企业的模仿、创新策略，网络内其他不相邻企业的模仿、创新策略对于企业模仿、创新策略的更新没有影响。

假定企业节点i在整个t轮博弈内，其模仿决策是连续的，也就是说，不会在t轮博弈未完之前发生模仿、创新策略的改变，即企业在第t轮的模仿、创新策略的选择会参考周围邻居的模仿、创新策略收益。下面给出企业i在第t轮的模仿、创新策略选择规则:

以t为观察期来决定在下一个观察期内的模仿、创新策略，在第t轮模仿博弈进行之后，参与者会依据第一轮到第t轮的模仿博弈的平均收益决定第t+1轮的模仿、创新策略，模仿、创新策略的调整取决于第一轮到第t轮的模仿博弈的平均收益以及与周围邻居第一轮到第t轮带的模仿博弈的平均收益差异的大小情况。策略更新以周围相邻企业的平均模仿收益为标准，在第一轮到第t轮的模仿博弈中，企业i的平均模仿收益小于周围邻居企业在第一轮到第t轮博弈中获得的平均模仿收益时:

ki代表企业节点i周围邻居的个数，t代表一个观察期内的博弈的最后一个轮次。左边代表第一轮到第t轮模仿博弈的平均收益，右边表示周围邻居企业在第一轮到第t轮博弈中获得的平均模仿收益。

在面临此情况时，企业i会调整模仿、创新策略，个体i的更新策略为Xt，j=1，即在企业节点i在以t轮为周期的一个观察期内，其获得的模仿平均收益小于等于周围邻居企业在t轮观察期内的模仿收益的平均值，企业节点i会选择更新模仿、创新策略；反之，个体i的更新策略为Xt，j=0。

三、基于邻居效应的企业模仿、创新行为的仿真分析

（一）无标度网络条件下的分析

博弈设定:集群内多个生产相同产品企业组成网络系统，企业之间的网络为无标度网络与小世界网络，企业网络节点企业总数量为N=100，模仿回报强度2.0，初始模仿建立者数量为10，以周围相邻企业的平均模仿收益标准下企业个体模仿、创新策略行为的更新规则，在一个观察期结束后更新一次策略。在200轮博弈后，所得的模仿生成比例演化结果见图4。

（二）小世界网络情况下的行为分析

依据以周围邻居企业在t轮博弈之后所获得的模仿平均收益策略更新标准，在200轮博弈后，在小世界网络结构下，其他因素相同，在无标度以及小世界两种不同网络结构下的模仿生成比例演化图，在无标度网络条件下，企业网络内模仿最终生成比例为0.95；在小世界网络结构条件下，企业网络内模仿最终生成比例为0.5。由此可见，无标度网络内模仿的生成比例远高于小世界网络，说明不同的网络结构类型，企业节点之间不同的连接规则对于企业网络内企业个体的模仿、创新策略选择产生重要影响，无标度网络适合企业模仿的产生与演化发展。

四、结论与展望

（一）结论

现实的企业网络中，个体企业进行模仿行为或者自主创新在收益上存在差别。从邻居效应的角度而言，在相同的销售价格下，处于复杂网络中的企业选择是否进行模仿所获得的最终收益在邻居效应的影响下而存在差异。从市场的角度而言，企业作为理性的经济人，在考虑到技术的独创性和投入的成本的前提下进行模仿、创新行为的选择，但单个企业的研发能力、研发成本、模仿成本等存在个体差异，势必会引致企业模仿决策的收益差异化。企业间模仿、创新的差异化是企业进行模仿、创新策略选择的基础，模仿收益大的企业会吸引周围的企业进行模仿更新，相反，模仿收益小的企业会引起周围企业进行自主研发的思考，形成自己的专利技术。

在由不同选择策略个体组成的企业网络中，从网络结构的角度而言，无标度网络结构下最终企业网络内的进行模仿行为的企业比例要远远高于小世界网络，无标度网络结构更适合模仿行为在企业网络内的开始、发展，最终达到较高的比例。小世界网络结构下模仿行为的生成比例在经过一个阶段博弈后，会较早保持固定的模仿生成比例或者在微小的区间内震荡。

（二）引导自主创新的措施

因此，对于自主创新的企业要给予一定的资金支持，减少企业的前期资金投入，对于自主创新产品给予一定的税收优惠，作为企业前提投入的激励，形成促进创新的氛围；对于自主创新得出的专利等成果，在认证等方面，政府部门应当给予简化审批手续、减免认证服务费等措施，使得企业权益得到保障；对于侵犯知识产权的行为，有关部门要通过加大打击力度，提高惩罚额度等措施来遏制这种行为。

根据研究的结论，在小世界网络中不容易发生模仿行为，因此要以企业周边的可接触到的自主创新企业，而非一些大的、距离企业地理位置很远的企业作为宣传的例子，让这些自主创新的企业通过邻居效应去影响周边的企业，形成榜样的作用，引导他们走自主创新的路子。

（三）不足与展望

邻居效应理论等的研究深化，对于在复杂网络中对企业个体模仿、创新策略研究提供新的研究视角。文章在复杂网络的背景下基于相关假设企业模仿、创新策略选择模型，通过计算机模拟仿真模拟无标度网络下企业网络内模仿行为生成比例，从建模的假设条件到网络结构的选择等方面，文章在以下方面存在不足，需要在今后的研究中改进。

1.模型假设进一步优化。文章主要基于无标度网络对于企业模仿行为策略进行研究，并结合小世界网络与无标度网络进行对比分析，但真实的企业网络内个体的模仿、创新策略更为复杂，通过计算机模拟也仅仅能够达到部分效果，与现实企业网络中的模仿行为的选择具有一定差距，因此需要对模型的基本假设做一步的研究，对个体模仿、创新策略选择模型进行优化改进，以贴近现实效果。

2.策略更新标准的多样化。文章中企业模仿、创新策略更新是以周围邻居的平均收益为标准的，但是现实中企业进行模仿、创新策略更新的标准多种多样。比如以周围邻居的最大收益为标准，如何去探究不同策略更新标准对于企业模仿、创新策略的差异值得深入研究。

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［2］孙丽文，吕静韦.产业集群组织形态对创新行为的影响研究［J］.河北工业大学学报（社会科学版），2015，4（7）.

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图4　r=2.0 N=100无标度网络下参照平均收益标准时的模仿生成比例演化图（200次）

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