价值共创视角下区块链产业生态系统的共生演化研究：基于Logistic 的实证分析

2022-07-26周泯非

科技管理研究 2022年12期

张慧，刘婷，周泯非

（杭州电子科技大学管理学院，浙江杭州 310018）

1 研究背景

区块链作为信息技术发展和商业模式创新的前沿领域，正在引领新一轮社会发展和产业的变革，区块链技术与产业创新结合所引起的数字化、科技化、场景化是未来经济发展的主旋律。产业生态系统与自然界的生物群落类似，都是一个与外在环境相互作用的有机整体。区块链产业的发展除了需要科学技术和底层架构提供支撑外，也需要良好的企业发展环境和完善的产业配套与支撑体系［1］；同时，也只有运行良好的产业生态系统才能支撑起新兴企业的成长，促进新兴技术研发［2］，以及商业模式的变革［3］，进而推动区块链产业的繁荣。因此考虑推动产业发展的政策不应只考虑单一的技术支持和创新要素，还应当从产业生态系统的视角整体考虑区块链产业的培育和产业化。价值共创突破传统的企业与顾客互动创造价值的思维［4］。强调价值创造环节中更广泛的经济参与者通过资源集成方式［5］，或通过资源重构方式［6］，来共同创造价值。随着经济社会不断发展，创新主体间的边界变得越来越模糊，多主体网络协同互动的生态系统已成为价值创造研究的新范式［7］。价值共创作为产业生态系统的鲜明特征［8］，能够促进实现产业生态系统内部各个参与主体和利益相关者之间资源、能力、信息的充分流动及创新整合［9］，共同推动彼此间的紧密协作，实现各自价值获取目标［10］，进而实现生态系统的整体目标［11］。区块链产业是依靠创新技术和数字化赋能衍生的新产业，而创新技术的应用和场景化布局仅靠单一企业的发展难以有效落实，必须要通过系统内各经济参与者彼此间的资源共享和业务合作加以推动［12］。各价值主体间的价值共创是推动区块链产业生态系统演化发展的核心动力。因而，基于价值共创的区块链产业生态系统演化成为学术研究的重要方向［13］。

产业生态系统的演化过程是系统内各参与主体间竞争合作关系的动态体现［14］。近年来，学者们主要从竞争和协同两个角度对产业生态系统的演化机制、演化路径等方面展开研究。一方面，系统内各个参与主体相互合作［15］，打破彼此间的知识和资源的边界［16］，不断整合和共享内外部创新资源［17］，在实现自身独立发展的同时维持整个产业生态系统健康运行［18］，推动产业生态系统向更深层次演化［19］。另一方面，参与主体间也存在彼此竞争和资源争夺等问题［20］，产业生态系统成员间的关系受到多方面因素的共同影响和制约。产业生态系统内核心企业的主导地位会随着上下游企业创新资源的增加和规模的扩张而受到威胁［21］，从而影响系统的整体演化效应［22］。随着数字经济的发展，组织间的边界越来越模糊，价值共创活动不再聚焦于单一价值链，而是逐渐扩展至多元价值网络［23］。价值主体之间存在更为复杂的、动态耦合的网络交互关系［24］，系统内各个参与主体间的价值获取及竞合关系的协调对生态系统的有序演化至关重要。因此，综合考虑适当的竞争机制及资源集成、共享、创新互动等协同方式对实现价值共创的影响［25］，探讨我国区块链产业生态系统发展动力机制与演化规律成为关键。

目前学者们对区块链相关技术、应用场景的研究对区块链产业的研究起到了不同程度的促进作用，但现有研究仍存在以下不足：（1）相关研究大多集中于支撑区块链产业发展的突破性创新技术及区块链技术在数字货币的应用、“区块链+”的各种商业模式与产业模式概念以及区块链技术对经济发展的定性研究等几方面，没有明晰区块链产业生态系统中的构成要素和演化路径，难以指导相关产业在区块链技术发展迅速的当下进行合理的战略规划与安排；（2）学者们主要从静态的角度，采用探索性案例分析、构建概念模型等方法探讨产业生态系统演化过程和机制，而区块链产业生态系统的演化是一个复杂的动态过程，仅通过案例描述和分析难以厘清其内在机制与演化规律；（3）价值共创作为产业生态系统维系和发展的直接动因，可以阐明生态系统中各价值主体从竞争走向互利共生的动力和机理，而现有研究缺少从价值共创视角探讨区块链产业生态系统的共生演化问题。因此，本研究通过对区块链产业生态系统的内涵和构成进行界定，在明确区块链产业生态系统价值构成的基础上，利用扩展的Logistic 方程建立区块链产业生态系统共生演化模型，并通过计算机仿真模拟区块链产业生态系统各价值主体的发展趋势和演化过程，明确区块链产业生态系统的最终演化方向，以期为助推我国区块链核心支撑技术的提升以及区块链产业系统之间各价值主体之间的融合发展提供理论支撑和政策启示。

2 区块链产业生态系统的构成分析

Frosch 等［26］首次提出“产业生态系统”的概念，将其定义为由多个产业群落与内外部环境相互作用形成的复杂系统。随后，学者们围绕这一理论基础展开了不同视角的研究，如Lambert 等［27］从循环视角提出产业生态系统与自然生态系统运作规律相似，目的是实现物质、能量、资源在系统内的循环和可持续发展；李晓华等［28］从演化的视角提出产业生态系统是由参与者共同协调各方力量，推动系统不断发展演化而成；Chandler 等［29］从协同的视角，通过微观、中观、宏观三大层次研究系统主体间协同发展共同创造价值的过程，指出产业生态系统是通过不同主体间的聚合反应、推动系统共生共荣所形成；基于Lambert 等［7］的研究，Han 等［30］、李恒毅等［31］提出产业生态系统内所有利益相关者都是价值共创进程的潜在主体，通过彼此间的开放协作充分整合并盘活有限的生产要素和创新资源，满足各自价值获取目标和生态系统的整体目标；Damali 等［8］、Adner［32］提出产业生态系统中单个成员无法独立整合资源和创造价值，需要通过企业间协作、产学研合作等多种模式互动耦合形成价值共创的途径。价值共创理论认为随着市场快速变革，价值的创造与获取需要生态系统中更多参与主体的紧密协作［33］，为研究产业生态系奠定了新的理论视角。

结合以往学者的研究和区块链产业的独特性，本研究将区块链产业生态系统界定为以区块链技术为基础，企业、政府、市场为协同主体，由价值中枢层、价值融合层、价值服务层3 类价值主体在一定的共生环境中围绕价值获取和创新互动而协同创造价值的复杂系统。在区块链产业生态系统中，各个价值主体在共同目标和创新环境的作用下，围绕资源共享和知识交互形成共生效应，不断创造利润和价值，使系统向共生演化高阶方向演进［34］。

3 区块链产业生态系统共生演化模型

3.1 区块链产业生态系统概念模型

共生理论认为完整的生态系统由共生单元、共生模式和共生环境3 类要素构成，三者相互作用、缺一不可［35］。其中，共生单元是生态系统存在的基础；共生模式是价值主体间演化发展的形式；共生环境是生态系统良好运行的支撑和保障。根据上述对区块链产业生态系统概念的界定，区块链产业生态系统中3 类价值主体分别处于不同的生态位，通过提供独特和专业化的产品或服务，进而扩展和优化各自的生态位，强化自身存续情况和能力，三者协同共同促进创新资源的整合及价值的增生、再创造，最终驱动区块链产业生态系统运行、演化和发展［14］。

价值共创视角下区块链产业生态系统的共生环境包括政策环境、经济环境以及社会文化环境等，良好的共生环境能够通过合理的内外部治理和监管机制正确引导区块链产业的发展方向，避免参与主体间的机会主义和不正当竞争行为，加快促进区块链应用落地，统筹协调区块链产业生态系统的整体发展，最终实现价值共创。共生演化理论认为，不同物种之间通过创新资源流动和整合形成的合作关系是维系生态系统平衡［16］，实现从独立发展向互利共生演化的关键［36］。产业生态系统隐含了生态学的概念架构，其价值主体的共生模式与生物种群的演化相似［37］，也包括独立共存、竞争、寄生、偏利共生、互利共生5 种模式。独立共存是指价值主体之间互不影响，各自独立发展；竞争模式是指不同价值主体在创新资源有限的环境中，出于自身发展需求而存在的资源争夺和竞争关系；寄生模式是指价值共创主体间一方发展受损，而另一方发展受益的共生关系；偏利模式是指在价值主体交互过程中，一方发展受益而另一方发展不受影响的共生关系；互利模式是指不同价值共创主体间通过彼此合作共享资源所形成的高阶互动关系，在实现自身规模增长的同时促进彼此协同共赢。区块链产业生态系统的演化效果取决于不同主体间协同和共生的模式。如图1 所示。

图1 价值共创视角下的区块链产业生态系统概念模型

3.2 基于Logistic 模型的区块链产业生态系统共生演化模型

3.2.1 研究假设

假设1：区块链产业生态系统是由价值中枢层、价值融合层、价值服务层3 类价值主体构成，与自然界生态系统一样，由于受到一定的环境因素的限制，价值主体从发展到消亡的过程受到多方面因素的制约和影响。

假设2：在资源环境的制约下，价值主体规模最大值为N，当达到最大值时价值主体的规模不再增加。

假设3：3 类价值主体各自质参量独立时的增长符合Logistic 模型增长，在演化过程中某一类价值主体的增长率受到其他类价值主体规模和密度的影响，由于系统资源总量有限，某一类价值主体规模的密度增加会导致对创新资源的争夺加剧，从而使其他类价值主体的增长率下降。

假设4：当价值主体增长规模的边际成本与边际收益相等时模型处于稳定状态，此时价值主体的规模处于最佳状态并不再增长。

假设5：3 类价值主体的共生发展过程是彼此制约和相互促进的过程，当共生系数为正时各价值主体受益，当共生系数为负时各价值主体发展受到阻滞。

3.2.2 模型构建

区块链产业生态系统从产生到成长的演化过程实质上是系统内不同价值主体规模不断增加、创新能力不断提升、各方协同发展共同创造价值的过程，它与自然界的生物群落一样，具有环境适应性、竞争性、协作性等与生物群落相似的特性，研究其内部主体规模、结构和整体演化规律需要借鉴生态学演化方法，因此，首先借助生态学Logistic 模型探讨生态系统内不同参与主体规模的增长规律，构建区块链产业生态系统共生演化模型。假设价值中枢层、价值融合层、价值服务层的规模分别为y1、y2、y3，主体规模的自然增长率分别为r1、r2、r3，在创新资源一定的情况下价值中枢层、价值融合层、价值服务层的最大规模分别为N1、N1、N1，那么，区块链产业生态系统价值主体间的动态演化方程为：

公式（1）中：y10、y20和y30分别表示区块链产业生态系统价值中枢层、价值融合层、价值服务层最初不受任何影响，彼此独立的发展规模；r1y1、r2y2和r3y3分别反映价值中枢层、价值融合层、价值服务层自身发展趋势；分别表示系统内剩余资源占总资源的比例，即价值中枢层、价值融合层、价值服务层3 类价值主体由于创新资源总量的限制导致发展受到阻滞。

在资源环境一定的情况下，区块链产业生态系统中各个价值主体的发展规模和演化模式相互作用、彼此影响，各主体间存在复杂的动态耦合关系，并逐渐形成多边合作协同机制。由于3 类价值主体之间共生关系强弱不同，通过扩展的Logistic 模型得到三者之间的共生动态演化模型如下：

公式（2）中：S12表示价值融合层对价值中枢层的共生作用系数，S13表示价值服务层对价值中枢层的共生作用系数；S21表示价值中枢层对价值融合层的共生作用系数；S23表示价值服务层对价值融合层的共生作用系数；S31表示价值中枢层对价值服务层的共生作用系数，S32表示价值融合层对价值服务层的共生作用系数。

3.2.3 模型分析

根据对共生系数的取值进行组合和分析，可以得到如表1 所示的区块链产业生态系统价值主体的共生模式。

表1 区块链产业生态系统的共生演化模式

为了分析区块链产业生态系统的均衡条件和稳定性，通过雅克比矩阵求得公式（2）的解，即E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8，这 8 个均衡点构成了价值主体共生演化生态系统的边界，以此为基础探讨价值主体之间的动态演化过程，如表2 所示。

表2 区块链产业生态系统演化稳定性分析

表2（续）

4 区块链产业生态系统共生演化模型的仿真分析

根据表1 和表2，生态系统的均衡状态及共生模式的发展轨迹受到价值主体间共生度强弱的影响，通过数值仿真更能清楚地体现出价值主体间在不同共生系数下的模式演变规律和共生演化发展轨迹。假定区块链产业生态系统价值中枢层、价值融合层和价值服务层的自然增长率分别为0.05、0.10、0.03，初始规模均为100，在创新资源总量有限的条件下3类价值主体的发展规模最大值均为1 000，演化周期为800。利用MATLAB 2018 分别对5 种共生模式进行仿真分析。

4.1 独立共生模式

价值主体间共生系数都为0，区块链产业生态系统3 类价值主体独立发展、互不影响，其发展速度和规模只与自身增长率相关，彼此间不存在共生效应；经过一定时间的发展，3 类价值主体的规模分别达到上限。如图2 所示。

图2 区块链产业生态系统价值主体独立共存模式仿真结果

4.2 竞争共生模式

当-1＜S＜0 时，为平等竞争模式，此时S12=-0.2，S13=-0.1，S21=-0.3，S23=-0.2，S31=-0.1，S32=-0.4，区块链产业生态系统价值主体演化的仿真结果如图3 所示。在这一模式中，价值中枢层的发展不仅与自身相关，还受到了来自价值融合层和价值服务层的共同影响，再加上资源环境的限制，价值中枢层的发展过程经历了从上升到下降的波动，最终没有达到最佳规模；价值融合层和价值服务层也分别受到其他价值主体发展的影响，最终发展受到阻滞。价值融合层的资源依赖性较强，受价值中枢层和服务层影响较深，处于价值融合层的企业虽然自身发展速度较快，但随着信息技术的快速发展，未来如果不能更好地将区块链技术与自身应用场景相结合，最终规模数量将最小。

图3 区块链产业生态系统价值主体平等竞争模式仿真结果

当满足其中某一类价值主体对另外两类价值主体的共生度S均小于-1 时，为恶性竞争模式，此时S12=-0.2，S13=-0.1，S21=-1.3，S23=-0.2，S31=-1.2，S32=-0.3，区块链产业生态系统价值主体演化的仿真结果如图4 所示。在这一模式中，价值融合层和价值服务层的共生系数较大，资源消耗严重，只经历了一个短暂的发展过程，最终趋于衰亡；而价值中枢层在竞争过程中不断得到发展壮大，最终突破自身规模上限。

图4 区块链产业生态系统价值主体恶性竞争模式仿真结果

4.3 寄生共生模式

在寄生共生模式中，每类价值主体都希望从其他主体身上获取利益，实现自身规模增长和发展。当S12=-0.1，S13=-0.1，S21=0.3，S23=-0.1，S31=0.2，S32=0.1 时（以下简称“情形1”），价值融合层和价值服务层寄生于价值中枢层，区块链产业生态系统价值主体寄生模式演化的仿真结果如图5 所示。在这一模式下，价值中枢层由于被寄生受到价值融合层和价值服务层的资源消耗，规模演化经过短暂增长后就随着价值融合层和价值服务层的发展增长开始下降，最终主体规模没有达到最大值；而价值融合层和价值服务层则由于寄生而受益，最终规模因受益而有所增加。

图5 区块链产业生态系统价值主体寄生共生模式仿真结果（情形1）

当S12=0.2，S13=0.1，S21=-0.3，S23=-0.2，S31=-0.3，S32=0.1 时（以下简称“情形2”），价值中枢层分别寄生于价值融合层和价值服务层，区块链产业生态系统价值主体演化的仿真结果如图6 所示。在这一模式下，价值中枢层由于寄生而受益，使自身利益得到了最大化；而价值融合层和价值服务层由于受到价值中枢层的影响和资源占用，发展规模受到制约。

图6 区块链产业生态系统价值主体寄生共生模式仿真结果（情形2）

4.4 偏利共生模式

当S12=0.2，S13=0.1，S21=0，S23=0，S31=0，S32=0 时（以下简称“情形3”），区块链产业生态系统价值主体间偏利共生演化的仿真结果如图7 所示。在这一模式下，随着创新资源的增加，技术应用和模式落地，价值中枢层从共生关系中获得了更多的创新资源从而受益，企业发展增长突破上限；而价值融合层和价值服务层各自正常发展，不受到其他因素和环境的影响，增长上限没有变化。

图7 区块链产业生态系统价值主体偏利共生模式仿真结果（情形3）

当S12=0，S13=0，S21=0.3，S23=0，S31=0.2，S32=0 时（以下简称“情形4”），区块链产业生态系统价值主体间偏利共生演化的仿真结果如图8 所示。在这一模式下，价值中枢层的发展规模与自身增长率相关，不受到其他因素的影响；价值融合层和价值服务层在共生关系中受益，发展速度加快，突破自身规模增长上限。

图8 区块链产业生态系统价值主体偏利共生模式仿真结果（情形4）

4.5 互利共生模式

当S12=0.3，S13=0.2，S21=0.2，S23=0.1，S31=0.1，S32=0.1 时，为互惠共生模式，区块链产业生态系统价值主体演化的仿真结果如图9 所示。此时，3 类价值主体之间的共生作用系数均为正数，彼此在交互协同中受益，因此各自的增长上限上升。共生作用系数决定了价值主体增长上限上升的幅度，共生作用系数越大，价值主体增长上限上升的幅度越大。价值主体最终稳定状态均大于其各自独立发展时的最大规模。在互利共生模式下，区块链产业生态系统共生演化状态和效果达到最佳，此时3 类价值主体能够冲破环境资源限制，实现互利共赢和价值最大化。

图9 区块链产业生态系统价值主体互利共生模式仿真结果

5 主要结论及政策建议

5.1 主要结论

本研究以区块链产业生态系统为研究对象，基于价值共创视角构建了区块链产业生态系统共生演化模型，通过对模型的稳定性和均衡状态进行分析和仿真，从理论和实证两个维度深入探讨了区块链产业生态系统演化过程。主要结论如下：

（1）区块链产业生态系统是由价值中枢层、价值融合层、价值服务层3 类价值主体在一定的共生环境中围绕价值获取和创新互动而协同创造价值的复杂系统，不同的价值主体分别处于不同的生态位，通过彼此间资源集成和重构共同驱动区块链产业生态系统运行、演化和发展。其中，价值中枢层掌握着核心技术和创新驱动力，是价值共创的起点和价值网络的节点；价值融合层布局区块链全场景运用，是实现价值转移的载体；价值服务层通过提供技术、资金、人才的支持协同价值中枢层和融合层，进而完成价值共创的完善与升级。三者协同共同驱动区块链产业生态系统运行、演化和发展。

（2）价值主体之间共生系数的大小决定了区块链产业生态系统共生演化的均衡状态。区块链产业生态系统演化是价值主体间协同耦合、交互作用的过程，每一类价值主体的规模增长与共生体系中其他主体的数量和增长率息息相关。共生作用系数均为正时，每一类价值主体都会从相互协同中获益，自身发展的增长上限上升，共生作用系数越大则增长上限上升的幅度越大。3 类价值主体相互作用，通过多边协同合作机制形成互利共生演化发展路径。

（3）区块链产业生态系统价值主体间共生关系呈现出从独立共存、竞争、寄生、偏利共生向互利共生的转化，随着系统内成员间竞合关系和资源利用情况的改变，在不同的共生系数作用下，各类价值主体的最大规模和增长率不断发生变化。在互利共生模式下，区块链产业生态系统发展状态达到最佳，此时3 类价值主体之间的共生作用系数均为正数。3 类价值主体彼此从合作中受益，价值主体的最终稳定状态均大于各自独立发展时的最大规模。因此，系统成员应致力向互利共生模式发展演进。