基于BDI Agent模型的对中小企业创新系统诊断框架及对策

张橙 朱良天

摘 要：我国中小企业在整个企业群体中数量最多、活力最强，是我国实体经济的重要基础。将人工智能领域中的BDI Agent模型引入，分别从单主体自主创新、多主体协同和创新生态系统三个角度解构中小企业创新系统，分析中小企业创新过程。对中小企业在自主创新、协同创新以及创新环境中遇到的问题进行诊断，在此基础上提出相应的解决方案，以期提升中小企业的创新能力，发挥中小企业在中国经济发展中的新一代引擎作用。

关键词：BDI Agent;中小企业;创新主体;创新生态系统

中图分类号：F27      文献标志码：A      文章编号：1673-291X（2019）02-0001-03

引言

2015年5月，《中国制造2025》经国务院印发，部署全面推进实施制造强国战略，其中任务的重点之一就是提高国家制造业创新能力。我国现在拥有6000多万企业和个体工商户，其中中小企业数量最多，活跃度最高，是推动创新的主要力量。有关统计显示近年来，中小企业贡献了65%的发明专利和新产品开发的75%。目前在大众创业和万众创新理念的推动下，中小企业作为创新的生力军，发挥中小企业在创新中的主体作用，努力形成中小企业勇于创新、勇于突破、勇于担当的精神;协调好中小企业与其他机构协同创新的機制，消除相关壁垒与鸿沟，这些是目前需要解决的问题。

一、基于BDI Agent模型对中小企业创新系统的构建

1985年“创新系统”这一概念被首次提出。1940年开始兴起的系统科学的相关研究为企业创新系统方面的发展提供了方法论基础。以系统论、控制论、信息论为基础，包括之后发展的如耗散结构理论、协同学等为代表的系统科学理论，这些理论不仅可以应用于自然系统，对社会系统的研究同样适用，可以描绘系统演化的规律。Achilladeli等（2001）提出将动力因素应用于企业的创新系统，并对创新系统的动力机制进行了设计与研究。近年来，人工智能领域中Agent 理论与技术飞速发展，而有了相应的理论基础和框架，基于Agent 理论对社会经济系统等复杂系统的研究也越来越多。周琦萍（2014）基于Agent模型进行创新扩散机理研究。蔺楠（2005）基于Agent进行知识生态系统动力学机制的研究。单汨源等（2014）基于Multi_Agent模型对创新型组织隐性知识传播模型进行研究。但从人工智能的角度，利于BDI Agent模型，构建中小企业创新系统，学术界还未有尝试。因此要将中小企业打造成充满不竭动力的创新系统，为了使系统的动力学机制能够实现，我们引入人工智能领域的BDI Agent模型，对中小企业创新系统进行分析。

我们可以把每一个中小企业的创新系统看做一个创新Agent。Agent是人工智能领域里发展起来的新型计算模型，具有功能的连续性及自主性，即Agent能够连续不断地感知外界发生的以及自身状态的变化，并自主产生相应的动作[1]。广义的Agent包括人类、物理世界的机器人和信息世界的软件机器人，狭义的Agent专指信息世界中的软件机器人或称软件Agent。

而BDI Agent模型具有信念、愿望和意图这三个重要组成部分。信念即Agent具有的关于环境信息、其他Agent信息和自身信息的集合;愿望即Agent希望达到的状态或者希望保持的状态;意图即承诺的愿望。最明显的性质是它将导致行为。在中小企业创新系统中，信念相当于企业的资源库，反映了创新Agent对环境与自身情况的认知情况;企业战略库主要是在企业发展的一个阶段中希望实现的企业发展态势，是一个宏观长期目标，相当于BDI模型中的愿望。而企业创新目标库，是企业当前所要完成的创新目标的集合，是为实现特定创新目标所要执行的创新计划，也就是意愿，将直接导致创新的行为。

而在整个创新生态系统中，每个企业都有其自身的创新Agent，与其他环境因素一起构成了中小企业创新生态系统。杨荣在《创新生态系统的界定、特征及其构建》中提出，创新生态系统是一个由创新个体、创新组织和创新环境等要素组成的动态性开放系统。在系统中，各要素为了创新的总体目标而相互依赖，相互交流，协同演化和互动适应。布鲁姆和迪斯（Bloom&Dees，2008）认为，创新生态系统主要包括参与者和环境条件两方面。其中，参与者包括个体和组织两个要素，而环境条件包括规范、法规和市场三个要素。

创新生态系统如同生物系统一样，从要素的随机选择不断演变到结构化的社群。从系统的角度，企业不再是单个产业的成员，而是横跨多个产业的生态系统的一部分，在一个生态系统之中，企业在创新中不断发展提升能力：他们依赖合作与竞争进行产品生产，满足客户需求并最终不断创新“生态系统”概念的提出体现了研究范式的转变：由关注系统中要素的构成向关注要素之间、系统与环境间的动态过程转变。

二、单主体的中小企业创新Agent实现

基于BDI Agent理论，创新Agent的功能主要是沿着数据、信息和知识传播及流动的防线，通过结合企业自身情况、外界环境情况和企业战略，同时对现象、数据、信息等分类、整理、聚类、融合、计算、比较、精炼并通过选择完成最终创新的行为，而创新的行为导致的环境的变化将再次触发创新Agent的运行，形成新的创新动力源。

在单个企业创新系统中，企业资源库、企业计划库、企业战略库和企业创新目标库与解释器紧密相连。企业资源库接受来自监视器所传递的变化信息的输入，生成与信念操作相关的动作。根据信念的更新和外部环境的变化对企业战略库进行慎思与筛选，决定当前系统要实现的目标。根据创新系统目标变化，将开始执行计划相关动作，这就需要调用企业计划库。企业计划库是预先提供给整个创新Agent的过程知识，主要是根据数据库中的计划应对环境和自身资源库变化来实现特定的创新目标。解释器是企业资源库和企业战略库，是整个创新agent的运行核心。监视器负责监控环境与企业自身创新系统的变化，一旦出现变化，就会触发整个系统的运行，通过调整或者改变企业资源库和企业战略库，最终实现创新行为的产生。

三、多主体的中小企业创新Agent实现

在BDI Agent模型中，局部问题的求解结果或者环境的变化将引起事件发生。而根据创新动力论，中小企业创新的主要动力有两个，一个是推力即市场需求，另一个则是拉力即技术革新，正好对应了模型中导致事件发生的两种情况。“创新事件监控器”负责监控外界和自身变化的发生。新的目标输入到“创新手段-目的分析器”中。“创新手段-目的分析器”查阅“创新方法库”发现合适的计划以完成该目标。在多主体的中小企业创新Agent中，这些计划表明该目标是否能局部完成、协作完成或从二者之间做出选择。局部完成一个目标时，通过“相容性检测器”检测企业创新目标和满足创新目标的创新手段与已存在的企业战略是否一致。当检测到发现不一致性时，由“不一致消除器”修改已存在的企业战略，或改变创新目标以消除冲突。协同创新，则主体之间必须进行合作。第一阶段：通过创新主体识别器识别能够完成该目标的创新主体集合，形成协作小组，产生协同创新的概要意图。第二阶段：在达成协同创新的意图基础上，产生社会创新计划，完善之前的概要意图，在计划中，将需要的相关工作分配到各个创新主体，由各个创新主体完成创新任务。创新计划的选择、产生和职责分配的相关结果产生后，都会传送给每个协同创新的主体，并要求各个主体最终完成自身局部的创新手段-目的的推理，实现自己的创新任务，使得各主体的创新行为满足于之前达成的承诺并且与相关行为之间产生的联系匹配。当有一个新的个体或者一个协同创新的行为被提出时，“一致性检查器”就需要进行检查，检查每个个体的创新意图与协同创新的意图是否匹配。

多主体中小企业创新agent的实现结构最顶层为通信层，通讯管理负责协同创新的主体间联系实现主体协同。第二层为应用层，主要负责创新的协作和控制，分为两大模块和两个数据库。其中，协作模块主要是识别可能的参与者;控制模块主要功能为监控变化，判断是否有事件产生，创新手段—创新目的分析，相容性检查，不一致消除器和一致性检测。自身数据库主要包含企业战略、企业创新目标、联合目标和企业计划等信息。而协作主体数据库则可以体现其他主体的能力。第三层即为任务执行层，任务的产生，行动的执行都在此层进行。

四、对我国中小企业创新问题诊断

（一）我国中小企业单主体创新Agent的问题

1.企业计划库达不到系统运行标准

在上文分析中，企业计划库是根据环境和自身变化需要调出相应计划，实现创新的目标和行动。但我国的中小企业受困于资金与人才等条件的限制，在自身的计划库中很难有充足的计划去应变因环境和自身带来的调整，在平日的过程知识积累中就明显不足，从而导致变化来临时不能使创新Agent有效按计划运行，也就错失了创新的机会。

2.创新目标到执行创新存在难以逾越的鸿沟

有的中小企业创新目标明确，创新Agent也能正常运行，但在执行时却很难落实[2]。这主要由于一些中小企业，只注重技术创新的形式，虽然在企业内部设立了研究开发部门或基地，但研究开发能力不高，名为研究开发部门，实无研究开发活动。或者大多数技术是从国外引进的，然后通过简单模仿改造或合作开发方式来获取新产品和新工艺，对引进技术的依赖程度较高，引进技术在一段时间内有效，不久又趋于落后，整体技术水平并没有实质性的提高，结果陷入了“引进—落后—再引进—再落后”的恶性被动局面。

（二）我国中小企业多主体创新Agent的问题

1.创新主体识别器功能受限

协同创新，则主体之间必须进行合作。在多主体创新Agent协同创新的第一阶段，需要通过创新主体识别器识别能够完成该目标的创新主体集合，形成协作小组，产生协同创新概要联合意图。但我国中小企业可利用资源有限，创新主体识别器在选择可以协同完成创新目标的主体时，可选范围小之又小，难以寻找到合适的创新合作伙伴，加上合作主体的能力也参差不齐，导致协同创新举步维艰。

2.联合意图很难达成

合作主体数目太少加上我国中介服务体系还不完善。导致创新主体识别器运作难上加难。各种社会化服务如人才、信息交流和技术咨询等的缺失，使中小企业很难达成合适的合作意图。只有政府和相关中介提供相应的社会化服务，这样才能在需要协同创新的企业间构建起一座桥梁。但我国知识产权的纠纷及相关法律法规的不健全，更加挫伤了企业间协同创新的积极性，也导致联合创新的意图很难沟通，更难达成。

3.通讯层信息匮乏

技术信息对创新极其重要[3]。我国很多大城市，一方面存在很多在基础性和前沿性领域取得显著成果的先进技术，另一方面又存在着大量科技创新能力不足的中小型科技企业、由于没有一个可以交流的平台，两者之间成破裂关系，中小企业只能缓慢地依靠摸索向前推进，这也制约了中小企业的创新步伐。

（三）我国中小企业创新Agent所处生态系统的问题

1.环境层创新文化缺失

创新文化的缺失从根本上影响了整个环境的创新氛围，对于中小企业长期生长在这样的环境中，会失去创新的动力，并逐渐失去创新的能力。而且我国一些法律制度的不健全，不仅不能鼓励创新，反而打击了创新者的积极性。

2.中心层创新组织混乱

我国幅员辽阔，中小企业数目众多。创新组织名目繁多，但很多却没有具体措施，仅仅停留在理论设想。各省之间政策差异，区域之间标准不同，导致中小企业相互间协同创新的难度加大。缺乏统一的合作制度，缺少规范的合作标准，使创新生态系统无法为中小企业提供很好的网络与平台。

3.核心层创新能力不足

中小企业融资难融资贵一直是有待于解决的问题，没有了资金的保障，核心层中小企业进行创新活动就很困难，而创新成果的转化更是难上加难。我国资本市场体系不够多层化，普惠金融还不能大范围普及也是制约核心层创新能力的重要原因之一。税收政策扶持力度不够强大，还是存在一些不合理的收费情况。中小企业担保体系缺失，使得很多中小企业无法获得相应的资金。支持者支持不足，研究者不能转化成果，应用开发者无法活学活用，导致了核心层创新能力不足。

五、对策

本文利用BDI Agent模型解析了中小企业创新系统的运行结构与实现结构，并分析了整个环境形成的创新生态系统。针对我国中小企业创新情况进行问题诊断，提出以下建议：

第一，完善创新计划库。中小企业要从观念上明确创新的重要性，注重过程性知识的积累，能够对外界和自身的变化做出及时有效的反应，从而触发创新行为。增加创新动力，发挥中小企业创新体制灵活，组织机构灵活特点。丰富创新计划库的同时，也要提升行动效率。

第二，发挥创新主体识别。而在今年的政府报告中，双引擎之一就是公共服务。为中小企业提供“找的着、用得起、有保证”的公共服务，形成众创空间，大力发展全国各地的中小企业创新创业基地建设，同时完善中小企业相关网络平台的建设，形成信息共享，互惠互助的良好氛围。创新主体识别中，要完善我国的企业创新中介体系，对诸如创业企业孵化器、技术交易平台、知识科技咨询机构等的扶持，同时将其进行规范化、标准化和专业化。只有这样，相应的中介服务才能发挥其市场灵活性和公共服务性的特点，在创新过程中能更好地使企业有效利用创新资源，形成联合意图使企业能更快更好地创新。同时还要扩大创新主体的识别范围，不能将创新主体匹配仅仅停留在某一地区或者国内，应该放眼世界，寻觅更多创新主体资源，更好地进行协同创新。

第三，优化创新生态系统。首先要培育创新文化，只有在创新文化滋润的沃土才能产出创新的成果。其次要完善通信设施，加强信息技术平台的搭建，特别是与欧美发达国家的信息沟通与交流。最后要完善我国的法规政策，在涉及协同创新主体利益、技术转移等事情时，提供明确的标准和规范，保护创新成果，形成鼓励创新的良好驱动力。

参考文献：

[1]  姚莉，張维明.智能协作信息技术[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2]  汪慧玲，王富贵.区域中小企业创新体系的构建[J].科技与经济，2009，（5）：25-28.

[3]  张敬一，张晓丽.科技型中小企业创新不足的原因与对策探讨[J].生产力研究，2005，（12）：196-198.