产业集群合作创新网络最优关系强度演化机理分析*

朱兵

(1．东南大学 经济管理学院，南京 211189；2．安徽师范大学 经济管理学院，安徽 芜湖 241003)



【经济学研究】

产业集群合作创新网络最优关系强度演化机理分析*

朱兵1，2

(1．东南大学 经济管理学院，南京 211189；2．安徽师范大学 经济管理学院，安徽 芜湖 241003)

关键词：价值创造；关系强度；探索式创新；利用式创新

摘要：本文研究了企业合作创新网络关系强度对集群企业价值创造的作用机理。不同强度的关系在信息传递与合作交流中起着不完全一样的作用，对集群企业价值创造的影响具有显著差异。本文首先构建了一个数理模型，分析在集群企业之间进行合作创新时，单个企业为获取最大价值，最优关系强度该如何选择；并对哪些因素会影响企业合作时关系强度的强弱进行了分析。通过建立博弈支付矩阵，运用演化博弈方法来分析企业合作创新网络合作双方关系强度的演化；对影响关系强度演化的因素进行了分析，并给出相应的对策和建议。

1引言

当前中国各种要素成本上升，劳动力短缺逐渐显现，人口红利逐渐丧失，专注于价值链底端的发展模式面临着资源环境的严重约束。产业集群中大量中小企业需要改变原有增长方式，实现更优的增长。产业集群升级是集群企业价值创造增加的过程，也是集群企业获得价值方式的升级，从依靠劳动力、资本和资源的要素驱动方式向依靠创新驱动方式的转变。产业集群中的企业合作创新网络是集群中小企业获取知识和信息，进行整合创新，推动集群升级的重要途径。

产业集群企业合作创新网络中行为主体之间呈现出的网络结构形态，与集群竞争力有密切的联系。集群合作创新网络的成熟有利于加强集群企业彼此之间的交流与合作，打破各行为主体之间的联系障碍，从而使各主体之间形成良性互动，为创新活动提供了可靠和良好的环境，集群内的经济、社会要素能够得到有效的整合,使集群具有持续创新的活力及其资源能够产生1+1>2的效果。[1]在促进产业集群升级的因素中，集群企业合作创新网络是核心要素,起到统领全局的作用。但是集群企业合作网络结构的差异会对集群竞争力产生不同的结果。对于关系强度而言，不同程度强弱的关系在知识转移与合作交流中起到不一样的作用，对技术创新和组织学习的影响具有显著差异。集群企业为了获取最大价值收益，最优的关系强度是怎样的？以及哪些因素影响关系强度的强弱？企业合作创新网络关系强度是如何演化的？这些问题的研究为分析企业合作创新网络对产业集群升级作用机理提供了理论支持。

2企业合作创新网络关系强度的作用

2.1 关系强度的概念及测度

Granovetter(1973)[2]在《美国社会学杂志》 上发表《弱关系的力量》一文中，首次提出了“关系力量”的概念。此后,网络关系强度一直是社会科学研究领域中的一个焦点概念。随后Hakansson (1987)[3]将网络分析模型拓展到企业组织。随着相关研究的不断深入，网络关系强度理论的研究被应用在组织间合作、组织创新、资源交换和工作绩效等层面。创新网络中关系强度的界定在目前学术界尚无统一定论。[4]Granovetter(1973) 将关系划分为强关系和弱关系,并提出通过互动频率、感性力量、亲密程度以及互惠交换等4个维度来界定强关系与弱关系。[2]由Granovetter关于强、弱关系的划分标准出发，Uzzi(1997)[5]在研究产业集群时，把集群内部的交易关系划分为市场性关系与嵌入性关系两类。而用来度量关系强度最常用的指标是关系的紧密程度，关系比较紧密的朋友之间为强关系，熟人或者朋友的朋友则是弱关系。[6]Nooteboome和Gilsing(2004)[7]用范围、互惠理解的特殊性投资、互动频率、持续性、个人信任以及正式控制6个指标来对创新网络(Innovation Networks)中关系的强弱程度作出了定义。潘松挺，蔡宁[4]利用访谈和预备性研究，提供了一个包括接触时间、投入资源、合作交流范围和互惠性4个维度、13个题项的企业创新网络关系强度测量量表。还有一些学者则将接触的频率(frequency)作为主要指标,频率比较高的被认为是强关系。[8]

2.2 关系强度对集群企业创新绩效的影响

集群企业之间的关系强度对合作创新影响的研究主要有如下不同观点：

一种观点认为集群企业之间的关系强度与集群的技术创新正相关。Larson等学者(1992)[9]认为强关系能够帮助信息的搜寻者更好地去理解和利用新学的知识，并能更有效地促进企业的技术创新。Powell[10]通过对美国一些制药企业的研究，发现持续时期较长的网络关系，有利于企业实现产品的创新；McEvily[11]等认为强联系个体间会形成共享态度、主张以及信念，提高个体间知识的深度沟通、有价值的准确的信息交换；吴晓波和韦影[12]通过对中国浙江医药企业的调研，发现企业与网络成员之间较强的关系嵌入性为企业搭建了高质量的信息渠道,推动了复杂知识的转移，在很大程度上促进企业技术创新能力的提高。

另一种观点认为集群企业之间的关系强度与集群合作创新负相关。自从Granovetter(1973)提出“弱关系的力量”以来，很多学者认为弱关系在信息传递的过程中具有更高的效率。企业的弱关系能够更易于吸收新的观念、视角和方法，提高企业的创新能力。企业间保持较弱的关系可以传递新鲜的知识和信息，能够避免知识和信息的冗余。弱关系使集群企业社会开放度大，不仅容易吸收新成员的加入，而且还延伸到网络外部，实现跨边界组织的交流与联系。如Uzzi[13]在对Manhattan地区服装制造业的研究中，提出嵌入性悖论概念，较为全面地概括了网络嵌入性给集群可能带来的各种锁定效应；王婉珍[14]认为过度嵌入性会带来信息的闭塞和排斥外来人，滋生创新的隋性，容易造成集群交易低效等负面效应；蔡秀玲[15]也指出过强的本地化创新网络可能将本地产业集群变为封闭僵化的生产系统。

但是越来越多学者认为集群企业之间的关系强度与集群的合作创新存在着辩证关系，过强和过弱的嵌入性关系都不利于技术创新。Hansen[16]指出强关系对传递现有的知识最有效，而弱关系对搜寻全新的知识最有效；杨皎平等[17]基于沟通交流和关系锁定的视角，认为集群企业之间的嵌入性关系对群内企业的合作创新具有正负两个方面的影响；Rowley(2000)[18]考察了钢铁行业和半导体行业，发现采用弱关系链接更适合对于技术创新要求比较高的产业，能够使得企业充分获得新的信息，易于企业的创新开发。它也适合不确定性很高的产业，使它们通过弱关系与不同的伙伴结成同盟来降低环境不确定性所带来的风险。

3集群企业合作创新价值最大时的最优关系强度

3.1 理论框架

本文认为集群企业之间的强弱关系并不必然存在对立关系。在同一时期的产业集群，一个企业与部分企业建立弱关系，而与另一部分企业建立强关系会更有利于创新。这种强弱关系的决定在于如何能够使得企业价值创造达到最大化。本文拟进一步对企业创新的不同类型进行划分，分析网络关系强度对不同类型创新产生的作用，探究网络关系强度对企业价值创造产生的机理。

3.1.1 创新的类型

Benner等[19]学者根据技术创新与企业现有知识技术轨迹关系的不同将技术创新分为利用式创新和探索式创新两种模式。利用式创新充分利用已有的资源对于当前的生存和发展来说是必须的，而探索式创新则对长远发展和建立竞争优势至关重要。利用式创新的特点强调精炼、执行、效率、和选择，是组织在当前已有知识的基础上进行学习，旨在全面充分利用组织已有的知识；而探索式创新的特点是发现、试验、冒险和创新，倾向于脱离组织当前已有的知识，旨在开创全新的知识领域。[20]

越来越多的学者指出探索式创新与利用式创新是相互补充的，企业必须同时进行这两种学习过程。两种创新之间存在着回归和共同演化的关系，企业可以接受同时掌控这两个创新的过程。利用式创新增加了企业知识的积淀，为探索式创新奠定了平台基础，探索式创新吸收了异质性元素，增加了知识宽度，更利于组织内部的利用式创新，并同时启动了新一轮的利用式创新。集群创新是探索式创新和利用式创新共同作用的结果，两种创新模式在产业集群中互相促进，共同演化。[21]

3.1.2 网络关系强度对不同创新类型的促进作用

对于企业创新所需要的知识，可从知识宽度和知识深度这二个维度来考察(如图1)，每根柱条表示企业的一类知识域，纵轴表示企业的每类知识域的利用程度，横轴表示知识域的多少。探索式创新的本质就是对各类新知识的搜寻和发现，因此，探索式创新所需获取的知识与合作企业的知识宽度密切相关。利用式创新的本质就是把当前的知识精炼、标准化和常规化，因此，利用式创新所需获取的知识与合作企业的知识深度密切相关。此外，企业自身知识宽度存量越广，进行合作创新时所获得的新知识与已有知识重合率就高，就越能促进利用式创新，把新知识转化成自身的知识，被企业所利用。[22]

图1　企业知识的二维性：深度和宽度Fig.1 Two-dimension of Enterprise knowledge: the depth and width

弱关系促进探索式创新知识的学习，而强关系促进利用式创新知识的学习。Podolny和Page[23]对社会网络通过促进知识的迅速传递，和提供性质完全不同的全新知识来促进组织的创新。Hansen[24]指出，弱关系对搜寻全新的知识最有效，因此，弱关系能为企业进行探索式创新获得大量新的、不重复的信息和资源。而强关系则对传递现有的知识最有效，因此，强关系能促进知识在企业内部的迅速传递，从而有利于企业进行利用式创新。

越来越多的学者指出探索式创新与利用式创新是相互补充的，企业必须同时进行这两种创新过程。利用式创新充分利用已有的资源对于当前的生存和发展来说是必须的，是在组织当前已有知识的基础上进行创新；而探索式创新则对长远发展和建立竞争优势至关重要，旨在开创全新的知识领域，倾向于脱离组织当前已有的知识。

3.2 各类变量定义

符号定义rij企业i与企业j的关系强度xi表示企业i的知识宽度yi表示企业i的知识深度uij表示企业i与企业j通过社会网络建立合作关系时所获得的价值δij知识宽度差异率,即企业j对于企业i在知识宽度上不相同知识所占总体知识存量的比例ηij知识深度差异率,即企业j对于企业i在知识深度上不相同知识所占总体知识存量的比例α,β表示弹性系数

3.3 集群企业合作创新的价值创造模型

令uij表示企业i与其他企业j建立合作关系时，通过知识交流所获得的价值收益，采用柯布—道格拉斯形式表达其函数形式：

uij=A[xi+(1-rij)δijxj]α[yi+rij(1-δij)ηijyj]β

(1)

其中xi，xj,yi,yj>0,0≤rij,δij,ηij,α,β≤1,A>0；

上面的表达式中，A是两类创新知识创造价值的系数，为方便起见，这里假设为1；δijxj表示集群企业i与企业j在知识宽度上的差异，由于关系强度rij越弱，就越能为企业带来探索式创新知识，所以集群企业i在知识宽度上从企业j获得的探索式创新所带来的新知识为(1-rij)δijxj；同理，δijxj表示集群企业i与企业j在知识宽度上相同的部分，(1-δij)ηijyj则为与企业j在知识宽度相同部分上的知识深度的差异，用rij(1-δij)ηijyj表示建立集群企业i所获得的利用式创新知识。

(2)

若α+β=1，则最优关系强度

(3)

假设rij∈(θl，θ)表示企业与企业建立弱关系；rij∈(θ，θh)表示集群企业i与企业j建立强关系。其中θl为建立弱关系的下限，θh为关系强度达到的上限。

对最优关系强度表达式进行分析，可得到如下结论：

4集群企业最优关系强度的演化分析

上述分析的内容是单个企业在与其他企业合作时为了获取最大价值创造所选择的最优关系强度。然而，企业的合作创新是双方，乃至更多合作方相互进行博弈而进行决策的，最终价值的获取还要依赖于双方的知识传递意愿和效率，同时在合作过程中还会伴随着创新带来的价值收益。因此需要对合作双方进行分析，考察关系强度的演化。

4.1集群企业合作创新网络关系强度演化博弈

作为不同类型的关系资本，不同强度的企业间关系对合作企业而言均具有极为重要的价值。[25]同时对于企业合作创新网络，企业之间的关系强度不是受某一方影响，而是双方之间为争取更大价值收益而进行的博弈。为了简化分析，对关系强度只进行强弱类型的划分。应用演化博弈理论的思想和方法，把产业集群当作一个学习的渐进演化系统，注重研究影响系统的演化过程及演化稳定的重要因素，对集群企业为获取价值收益而进行强弱关系策略的博弈进行研究。通过运用演化博弈理论，可以分析集群企业在长期反复的博弈过程中策略的调整过程、趋势及其局部稳定性。

表1　企业合作双方的博弈矩阵

假设集群企业合作创新网络中企业i选择强关系策略的概率为q,那么选择弱关系策略的概率为1-q；并假设集群中合作企业j中选择强关系的概率为p,那么选择弱关系策略的概率为1-p。

企业i选择强关系策略时的收益为：

企业i选择弱关系策略时的收益为

于是，产业集群中企业间关系强度的演化可以用两个微分方程组成的系统进行描述。

由此，合作创新网络中基于关系更新的企业合作演化模式可由式(4)、式(5)构成的微分方程系统来描述。通过对该系统的雅可比矩阵的局部稳定性分析，可得到演化系统均衡点的稳定性。上述系统的雅可比矩阵为：

图2描述了集群企业博弈的动态过程。由两个不稳定的均衡点A和B及鞍点D连成的折线为系统收敛于不同状态的临界线。由ADBC形成的区域，演化博弈收敛于C(1，1)，即知识网络中所有企业均采取强关系的策略；由ADBO形成的区域，演化博弈收敛于O(0,0)，即企业均采取弱关系的策略。因此，在合作创新网络模式下，基于个体价值最优化的企业合作模式的演化趋势将随着鞍点D的变化而向不同均衡点收敛，企业合作双方既可以采取强关系的策略，也可以采取弱关系的策略。

Table2TheLocalstabilityanalysisresults

图2 系统演化相位图图2(Δu+csij-cwij)<(aI+Δu),(Δu+csji-cwji)<((1-a)I+Δu)时系统的动态演化图Fig.2:Thedynamicevolutionofthesystem图3(Δu+csij-cwij)>(aI+Δu),(Δu+csji-cwji)>((1-a)I+Δu)时系统的动态演化图Fig.3:Thedynamicevolutionofthesystem

图4(Δu+csij-cwij)>(aI+Δu),(Δu+csji-cwji)<((1-a)I+Δu)时系统的动态演化图Fig.4Thedynamicevolutionofthesystem图5(Δu+csij-cwij)<(aI+Δu),(Δu+csji-cwji)>((1-a)I+Δu),时系统的动态演化图Fig.5Thedynamicevolutionofthesystem

4.2 其他几种情况分析

强关系合作中联合价值及其分配系数的变化可能导致企业采取强关系合作时所获得的收益小于投入成本,具体情况有三种：

表3　其他三种情况下的局部稳定点分析结果

4.3集群企业合作创新网络关系强度演化模型解的分析

从以上四种不同条件下关系类型更新策略的动态演化轨迹可以看到，系统的演化路径和合作实现的联合价值收益、强弱关系成本系数、分配系数有关，下面分别讨论这几个参数的变化对企业合作创新网络中网络关系强度演化的影响，并提出相应的合作激励策略。

(1)联合价值收益I。当企业合作不仅能够带来相互知识的互补，还能产生更大的联合价值收益时，每个企业采取强关系策略的意愿较强，容易寻找到愿意合作创新的企业伙伴。因此在良好的集群文化环境中，企业之间相互信任,合作双方投入较多专用性投资，则能够为合作双方带来更大的联合价值收益。由相图可知，当联合价值收益越大时,折线上方的ADBC部分面积就越大，集群企业就越趋于选择强关系策略，演化系统收敛于C点的概率也越大。

(2)分配系数a。从相图可知，当企业i和企业j的分配系数比例差距越大，就越可能会导致双方最终都采取弱关系的策略。由于强关系的建设可能会导致更多的关系专用性投资。因此，关系专用性投资方由于承担更多的风险，而要求得到更多价值收益的可能性增加。但是合作创新毕竟是一个知识整合和重新创造的过程，创新的收益通常也很难非常精确地根据合作成员的投入、贡献和风险等划分。当合作成员对自身从合作创新项目中分得的收益不满的时候，应以合作组织的整体利益为重，本着协商、让利的原则，充分与合作对象进行沟通和协调，保证合作关系的长期持续与稳定。[27]

(3)强关系投入成本。当集群企业维持强关系所耗费的成本越小，集群企业折线上方的ADBC部分的面积就越大，系统收敛于均衡点C的概率增加，即集群企业就越趋于选择强关系策略。因此，通过减少企业间的交易成本，提高知识流动的速度，可以促进企业合作创新时关系强度的投入。如长期在集群内协助建立起能够相互交流，推进集群内的文化协同，形成互通有无、共同进步的氛围；构建知识等资源的共享和协同工作的系统创新平台，使集群合作企业之间可以及时地进行交流和信息共享，方便产业集群内部企业之间数据的获取和商业流程的整合。[28]

从以上分析可知，集群企业进行合作创新时，有着最优的关系强度分布。但是考虑到合作创新的联合价值、分配系数、关系强度的投入成本，集群企业之间会进行合作博弈，最终的网络关系强度会演化成弱弱链接、强强链接。一般来说在产业集群中，一些中小企业与核心企业进行产业配套，成为核心企业的外包企业、配套企业，为核心企业提供原材料半成品或者从事商品销售活动。核心企业与配套企业之间的竞合关系往往表现为合作，因而呈现一种强关系型的网络联系。但是核心企业之间是以竞争为主体的竞合形态，企业之间网络关系呈现出一种弱关系型的网络联系。[21]这正如前面的模型结果所描述的，当集群企业之间的合作处于不同的价值链范围时，企业之间链接会呈现出强关系组合或弱关系组合的形态。

5结论

5.1 集群企业价值收益最大时最优的关系强度

不考虑成本约束、知识传递意愿和效率等因素条件下，最优关系强度与合作企业的知识宽度差异率、自身对知识利用的效率、探索式创新获取知识的弹性系数是呈反向的关系。而与企业自身知识量宽度、与合作企业知识深度差异率、利用式创新获取知识的弹性系数呈正向的关系。

5.2 集群企业价值收益最大时合作关系强度的演化

运用演化博弈思想，对企业主体间合作的关系类型动态博弈过程及其影响因素进行了分析。研究结果表明，企业间的合作行为基于关系类型更新的演化博弈过程存在2个局部演化稳定策略: 均采取强关系策略和均采取弱关系策略。而这2个稳定策略与联合价值收益、维护关系的成本、联合价值收益的分配系数有关。预期合作可实现的联合价值收益越高，以及维护相互间的关系成本越低，也越倾向于采取强关系类型合作的策略；反之，集群企业越倾向于采取弱关系类型的策略。联合价值收益的分配系数不对等都易于使企业倾向于采取弱关系类型的合作策略。

值得注意的是，对于企业合作方出现弱关系与强关系的组合，若能演化成强关系组合，可以使得集群企业获取更多的联合价值收益。所以应该促进企业间建立和维护长期稳定的合作关系，加强企业间合作过程的沟通以及合作环境的稳定性，提高相互之间的信任水平，降低关系维持成本。而对合作企业间的强关系组合，应加强企业内部、外部的正式和非正式的交流，注重对其他企业的共享知识的吸收和转化，从而保证企业间知识共享关系的建立和维护，并积极构建信用评价体系、风险监督机制及专利制度，保证合作创新关系的长期持续与稳定，降低企业的合作风险。

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责任编辑：马陵合

Mechanism of Evolution of Optimal Ties Strength in Cooperative Innovation Network of Industrial Cluster

ZHU Bing

(EconomicsandManagementSchool,SoutheastUniversity,Nanjing211189;EconomicsandManagementSchool,AnHuiNormalUniversity,WuHuAnhui241003,China)

Key words:value creation;the optimal strength of ties;explorative innovation;exploitative innovation

Abstract:Study the mechanism of the tie strength of enterprises cluster innovation network on the enterprises' value creation.The different intensities of relationship play a completely different role in the transmission of information exchange and cooperation,and have different impact on value creation of the cluster.Therefore,build a mathematical model.It is about a single enterprise how to select the optimal relationship strength to obtain the maximum value.And analyze the factors which will affect the cooperation during business cooperation between clusters innovation.Finally,consider the Game of cooperation between enterprises;analyze the evolution of the optimum relationship between them.By establishing Game payoff matrix,and considering the innovative benefits between the enterprises,using the evolutionary game theory to analyze the evolution of the optimum relationship between enterprises.Also analyze factors affecting the evolution of the relationship between the intensity of enterprises,and give the corresponding countermeasures and suggestions.

DOI：10.14182/j.cnki.j.anu.2016.04.014

* 收稿日期：2015-11-02；修回日期： 2016-03-06

基金项目：安徽省哲学社会科学规划项目(AHSKQ2014D51)；安徽师范大学哲社发展繁荣计划重大项目(FRZD201302)

作者简介：朱兵(1980-)，男，安徽庐江人，副教授，博士生，主要研究方向为产业集群升级。

中图分类号：F263

文献标志码：A

文章编号：1001-2435(2016)04-0481-09