系统动力学在云南省公共图书馆战略管理中的建模探讨

●陈芊里，朱光菊，金家华

（1．云南财经大学图书馆，昆明650221；2．云南师范大学图书馆，昆明650092）

系统动力学在云南省公共图书馆战略管理中的建模探讨

●陈芊里1，朱光菊2，金家华2

（1．云南财经大学图书馆，昆明650221；2．云南师范大学图书馆，昆明650092）

公共图书馆；系统动力学；战略管理；Ⅴensim建模；反馈环

对公共图书馆复杂的内外部环境进行分析，以系统动力学方法为基础，通过Ⅴensim建模软件，初步建立以因果关系图为基础的云南省公共图书馆系统SD模型，以完善公共文化服务体系下云南省公共图书馆战略管理模式的研究，并做出战略管理评价，为云南省公共图书馆战略管理发展提供相应的理论和现实依据。

1 公共图书馆战略管理及系统动力学相关内涵

1.1 公共图书馆战略管理

早在20世纪60年代，欧美一些公共图书馆已开始学习大型企业和政府组织的计划制定方法，20世纪80年代开始，美国公共图书馆协会（Public Library Association，PLA）在全美推广公共图书馆战略规划设计，战略规划对公共图书馆产生的最显著价值就是引导图书馆应对变化，把握未来。

20世纪90年代，我国公共图书馆开始进行公共图书馆的战略规划研究。21世纪后，战略规划不再仅仅是预测和观察未来的手段，而逐步转变为公共图书馆在社会宏观发展中的一直管理模式和管理工具，公共图书馆的战略管理由此成为公共图书馆对未来可控性的一种管理工具。

柯平（2010）教授认为：图书馆战略管理是为保障图书馆的生存与发展，规划和指导图书馆的全部活动，进行战略制定、实施、评价，并进行有效控制的一个动态过程。根据柯平教授的观点，图书馆战略管理主要有五项任务：第一，提出使命和战略远景；第二，建立目标体系；第三，制定战略；第四，实施战略；第五，评价战略。图书馆战略规划研究可分为两大类：图书馆个体战略规划和图书馆事业战略规划。前者的研究重点在于建立模型与战略文本规范，解决我国各个图书馆战略决策的指导问题。后者的研究重点在于国家和地区的图书馆重大战略决策，从科学发展观和可持续发展视角解决全国图书馆事业的不平衡发展问题、与社会整体发展不适应不协同的问题、发展数量与质量的矛盾问题、发展速度与效益的关系问题等。［1］

1.2 系统动力学

系统动力学方法（System Dynamics，以下简称SD）是一种以社会系统为主要研究对象，借助因果关系和因果关系环来表征系统的内部结构，应用现代数学手段建立系统内部定量关系，通过计算机仿真研究社会系统动态行为的方法。［2］

2 云南省公共图书馆战略管理与系统动力学的维度契合分析

2.1 图书馆战略文本分析

进入21世纪以来，全球许多图书馆都制定了符合本馆未来发展和远景利益的战略设计，并通过本馆的网站进行全方位的宣传和展示，这些战略设计文本为中国现有图书馆战略发展提供了丰富的可行性借鉴。Pacios通过网络调查，对34个公共图书馆和31个高校图书馆的战略规划文本进行了内容分析，认为：“对规划文本的元素进行分析，能够帮助管理者构建一个基于最佳细节、元素、标题和段落的文本模板。”［3］

南开大学图书馆学博士赵益民研究馆员带领其研究团队针对各国图书馆进行网络抽样调查，涉及国外图书馆210个，国内图书馆348个，国外图书馆网站中公布有战略规划文本的占58.1%，而国内图书馆网站仅为10.3%。经统计，国外的战略规划文本中出现词语5000余个，高频词分别是：图书馆、服务、信息、馆员、规划等；我国的高频词则分别是：服务、图书、图书馆、信息、文献等。［4］

结合国内外图书馆战略规划文本的关键词和本文研究的云南省公共图书馆的实际情况，笔者选取公共图书馆中的“服务”、“图书”、“馆员”、“用户”四大核心因素来进行战略管理的研究，并将其认同为在云南省公共图书馆未来发展战略中起决定作用的关键指标。

2.2 系统动力学的因果关系理论

SD求解系统动态特性的主要方法是回路分析方法，即因果关系分析和反馈思想。因果关系分析是在系统的边界内，描述和分析与所研究问题的目标有关的因素，分析因素之间的相互影响和相互作用，用因果关系图来反映系统边界内的正相关和负相关因果关系，正关系表示某变量增加会引起相关联的另一变量增加，负关系则相反，分别用带“+”、“-”符号表示。［5］

因果关系图是SD描述系统结构的基本模型，目的在于帮助决策者分析公共图书馆战略管理模型中的关键变量以及模型中各个变量之间的动态的相互作用关系，它以一系列原因和结果的闭合路径构成反馈回路。

2.3 公共图书馆战略管理关键指标与系统动力学因果关系图的逻辑契合

“服务”、“图书”、“馆员”、“用户”四大关键指标，将构成云南省公共图书馆战略管理的因果关系图，是在云南省公共图书馆内部环境下自有的因果关系。通过对其动态演变发展的观察和定量曲线绘制，引入至SD的因果关系图，利用Ⅴensim软件的因果关系可视化信息图形演示，可进一步深入分析彼此之间逻辑构成。

对四大关键指标进行解释和指标分解说明，将更进一步获得云南省公共图书馆战略管理的因果关系和逻辑框架。本文的关键指标解释和指标分解说明依据中国统计出版社出版的1979～2008年的《中国统计年鉴》中公共图书馆部分和《中国图书馆年鉴》，并考虑到分解指标后能量化这些指标，以完成Ⅴensim软件的数据导入和未来数据模型的动态预测。

服务，指云南省公共图书馆开展的一系列满足用户信息需求的活动。包括：为用户提供借阅的场所和相关设施，即“图书馆建筑面积”、“阅览室座席数”、“电脑总数”；为用户更好的享受阅读开展的活动，即“为读者举办活动场次”。

图书，指云南省公共图书馆为用户提供的纸质文献，是图书馆开展服务的基础。图书包括：“藏书总量”、“新购图书量”、“人均拥有藏书册数”、“流通册次”、“图书损耗率”、“书架总长度”。

馆员，指云南省公共图书馆为用户提供服务的员工。即“工作人员总数”。

用户，指云南省公共图书馆的服务对象。包括：“用户数量”、“流通人次”。

除此之外，还有云南省公共图书馆赖以维系和生存的资金，即“投入经费”、“购书费”。

分解后的指标即为以下15项变量指标：“图书馆建筑面积”、“阅览室座席数”、“电脑总数”、“为读者举办活动场次”、“藏书总量”、“新购图书量”、“人均拥有藏书册数”、“流通册次”、“图书损耗率”、“书架总长度”、“工作人员总数”、“用户数量”、“流通人次”、“投入经费”、“购书费”。

3 云南省公共图书馆战略管理的系统动力学建模

3.1 明确系统仿真目的

本模型的目的是利用SD的建模仿真试验来认识公共图书馆战略管理中的各种因素，对变量指标间的因果关系进行分析，构建结构方程式，设计系统模型结构和参数，预测未来图书馆相关变量指标的数据，为制定符合图书馆战略管理的规划提供决策依据。

3.2 确定系统边界

本模型的系统边界是云南省公共图书馆，包括省级、州市级、县区级公共图书馆。考虑到国家有关部门联合建设的农家书屋具有较多的不可控因素，本模型的系统不包括农家书屋。

3.3 因果关系及反馈环分析

3.3.1 因果关系图

根据前文所述的15项变量指标，将其应用于Ⅴensim软件，形成了15项指标的因果关系图7种，现选取其中具有典型性的“为读者举办活动场次”指标的因果关系图展示如下。

图1 为读者举办活动场次因果关系

3.3.2 因果反馈环

反馈及反馈环是SD中的基本概念之一。一个运作良好的图书馆系统会形成用户与服务之间的良性反馈。例如，读者对图书的需求增加，图书馆则会增加相应的图书作为对读者的反馈，读者需求越多，图书馆的服务反馈越多。用数学或哲学的方式可以更普遍的表述为：“若……，则……。”或“……越，……越”。

用图形表述如下：

图2不同因果反馈关系［6］

图2 中，（a）表示最一般的因（A）果（B）反馈关系。（b）表示正的因果反馈，如物理现象中，对弹簧所施加的拉力（A）越大，则弹簧被拉开的距离（B）越大，这称为正反馈。（c）表示负的因果反馈，如信息检索过程中，关键词（A）越多，检全率（B）越低，这称为负反馈。

如果把开放的因果反馈关系首尾连接起来即构成因果反馈环（Causal Feedback Loop）。封闭的因果关系反馈环能够解释事物发展的内因，这正是系统思考的最有力工具。如果反馈环路中有一个或奇数个负反馈节，那么整个反馈环称为负反馈环；如果反馈环路中的负反馈节是偶数个或均为正反馈节，则整个反馈环称为正反馈环。正反馈环是一种无止境的发散过程，具有“滚雪球”的效应，负反馈则是一个动态的收敛过程，即系统状态朝着某种边界或某个目标不断前进，并不断地缩小差距。

根据因果反馈环原理，图1为读者举办活动场次因果关系的封闭正反馈环即为：

（1）为读者举办活动场次+→工作人员总数+→为读者举办活动场次；

（2）建筑面积+→工作人员总数+→为读者举办活动场次+→用户数量+→建筑面积；

3.3.3 因果反馈环分析

以上三组因果关系正反馈环即表述如下。

（1）在公共图书馆内部系统中，当图书馆为读者举办活动场次增加时，图书馆所需工作人员总数增加，工作人员总数增加时，为读者举办活动场次得到相应的增加。

（2）在公共图书馆内部系统中，当图书馆的建筑面积增加时，需要工作人员总数增加才能更好的管理面积变大的图书馆，工作人员总数增加时，为读者举办活动场次得到相应的增加，为读者举办活动场次得到增加后，用户体验和满足度增加，必然使更多的用户来使用图书馆，用户的数量增加后，必然使图书馆建筑面积显得拥挤，此时，必然需要增加面积。

（3）在公共图书馆内部系统中，用户的数量增加后，图书馆为用户服务的工作人员总数必然需要增加，工作人员总数增加时，为读者举办活动场次得到相应的增加，为读者举办活动场次得到增加后，用户体验和满足度增加，必然使更多的用户来使用图书馆。

以上3组正反馈环充分展示了在公共图书馆内部系统中，相关变量指标所形成的封闭式的相互影响的因果关系。

3.4 建立系统动力学模型

根据以上因果关系分析及反馈环分析，建立云南省公共图书馆SD模型如下：

图3 云南省公共图书馆SD模型

该SD模型的建立，使15项变量指标之间相互制衡的因果关系进行了多维度立体的表现。

云南省公共图书馆现有服务模式依然以图书文献资源的借阅为主，读者来到公共图书馆大多数以借阅浏览图书文献资源为主。

根据借阅服务是公共图书馆的主要核心服务内容的现状，本文以藏书总量作为SD模型的逻辑运行核心和起始点，在藏书总量这一核心变量指标的变化推演过程中，对其他14项变量指标产生直接或者间接的因果反馈。

在本SD模型构建中，主体思路的正反馈环即为：藏书总量+→用户数量+→投入经费+→藏书总量。

正反馈环的指标数据变化对其他12项指标产生的直接或间接因果关系变化，即为云南省公共图书馆内部系统动力驱动的变化和影响。将长期以来云南省公共图书馆15项指标的数量输入至该SD模型，即产生了各个变量指标的变化曲线，根据15项指标逐年变化曲线的推演和再现，即为云南省公共图书馆现有战略管理发展对云南省公共图书馆系统15项指标的影响。

通过对某一项指标变化曲线的研究或者多项指标的对比，即可知现有云南省公共图书馆战略管理模式对该指标的影响，分析这一项或多项指标的因果反馈环，即可得现有云南省公共图书馆战略管理模式的有利或不足之处，并以此为依据，有针对性的调整和改革战略模式，将更有利于云南省公共图书馆在公共文化服务系统中所发挥的作用和意义。

3.5 计算机仿真试验

利用现有SD模型和定性方程式框架，导入15项变量指标的每个阶段的数据，旨在验证本文所设计的云南省公共图书馆SD模型的正确性和可行性，为未来定量方程式的研究和定量预测云南省公共图书馆战略管理研究和实践做出基本理论依据。

仿真试验数据来源：1979年至2008年的《中国统计年鉴》中云南省公共图书馆部分和《中国图书馆年鉴》中云南省公共图书馆部分。数据选择项目为以上15项变量指标。

仿真试验部分结果如下：

图4 1979～2008年云南省公共图书馆宏观数据对比

由于各类统计年鉴中公共图书馆实际投入经费的缺失或某些年份指标的空白，且投入经费与购书费呈正反馈关系，本文暂选取购书费这一变量指标代替投入经费指标。

根据图4可知，购书费呈正增长曲线的原因关系，产生的结果关系为藏书总量的正增长曲线，由藏书总量的正增长，产生流通册数和流通人次的正增长曲线，其因果反馈为正反馈，即：购书费+→藏书总量+→流通册数+→流通人次。

仿真试验的模拟，可验证本文提出的云南省公共图书馆SD模型的合理性。

而新进图书总量呈总体负增长曲线，即云南省公共图书馆在进行图书的购入方面有了较大的数量调整与控制。逻辑推理为，自20世纪90年代末期开始，Web时代的深入发展，云南省公共图书馆顺应时代潮流，适当减少了纸质图书的购买，购书费适当偏向于数字资源的购买、引进，信息服务工作的经费投入增加，在保障纸质图书的适当购买比例的同时，为云南省人民群众开始提供数字化资源和较为深入的信息服务、信息咨询的投入。通过该SD模型验证可知，新购书总量的减少，并未使流通人次呈负增长，反而持续在相应的20世纪90年代末期开始了较快的增长。云南省公共图书馆这些有益的战略管理的重大调整取得了巨大的成功，使云南省公共图书馆的公共文化服务在云南人民群众中取得了巨大的社会效益，提高了云南省公共图书馆的社会影响力。

3.6 结果分析

根据Ⅴensim软件仿真试验结果可视化分析，云南省公共图书馆在1979～2008年藏书总量、人均拥有藏书册数、流通册次、流通人次、投入经费、购书费、新购书量这7项变量指标的统计形成可视化图表曲线，通过对比，云南省公共图书馆在29年间的变量指标是较为稳定的，通过7项变量指标的仿真实验，可知本文所设计的云南省公共图书馆SD模型具有可行性，在定性模型方面具有一定的逻辑操作性。

该SD模型的建立，以及对购书费+→藏书总量+→流通册数+→流通人次这一正反馈的试验分析，从理论角度与实际数据处理分析角度揭示了云南省公共图书馆战略管理的发展趋向和战略管理效益评估，揭示了云南省公共图书馆现有战略管理模式的演进情况，在为吸引更多用户使用图书馆这一核心目标上，其战略管理在对传统战略管理的继承与延续的同时做出了及时的调整和响应，这充分说明云南省公共图书馆战略管理具有成功的一面。

但是，针对该模型进行未来战略管理的15项变量指标的预测推演时，暂无法取得预测指标变化模型曲线。原因在于本文选取的云南省公共图书馆战略管理四大核心因素“服务”、“图书”、“馆员”、“用户”以及由其分解出来的15项变量指标在可控定量的同时，具有较强的定性因素，将其放在SD模型的预测功能中，暂时无法进行精确的定量推演。由于选取的四大核心因素本身来源于精确的国内外图书馆战略管理规划文本统计，而进行的指标分解皆符合中国相关统计年鉴的变量指标，因此排除了变量指标的选取误差因素。

［1］柯平．图书馆战略研究［J］．情报资料工作，2010（3）：5－9.

［2］王其藩．系统动力学［M］．上海：上海财经大学出版社，2009.

［3］Mott Linn.Planning strategically and strategic planning［J］.The Bottom Line:Managing Library Finances，2008，21（1）：20－23.

［4］赵益民，等．关于公共图书馆战略规划模型的思考［J］．图书情报工作，2010（8）：16－21.

［5］贾仁安，丁荣华．系统动力学——反馈动态性复杂分析［M］．北京：高等教育出版社，2002.

［6］李明玉.能源供给与能源消费的系统动力学模型［D］．沈阳：东北大学，2008.

G258.2；G251

A

1005－8214（2014）07－0055－04

陈芊里（1983－），男，硕士，云南财经大学图书馆馆员，研究方向：信息服务、数字图书馆、竞争情报；朱光菊（1979－），女，硕士，云南师范大学图书馆馆员，研究方向：数字图书馆；金家华（1984－），男，云南师范大学图书馆馆员，研究方向：信息服务。

2013－06－17

［责任编辑］邵晋蓉

本文系国家社科基金西部项目“我国面向西南开放的图书馆联盟战略研究”（编号：12XTQ001）及云南省哲学社会科学基金规划课题“公共文化服务体系中的云南图书馆事业战略管理模式研究”（项目编号:YB201150）研究成果之一。