上海交通大学硕士学位论文 第 I 页 上海交通大学硕士学位论文 基于多主体的复杂产业知识网络动态演化研究 摘上海交通大学硕士学位论文 基于多主体的复杂产业知识网络动态演化研究 摘 要 要 知识网络是企业间进行知识管理的重要方法，将企业网络限定在同一产业内，由于知识的共通性，有利于知识的学习和传播。目前很多研究关注于产业知识网络拓扑结构特征对于知识流动的影响，但是网络上的知识流动动力学如何影响网络拓扑的形成也具有重要的意义，因而本文的目的是考察这两者如何相互影响。 本文主要建立了两个基于多主体的复杂产业知识网络演化模型。在第一个模型中设计了五类异质主体，会根据不同的策略选择合作主体，通过建立合适的演化机制进行模拟仿真演化，发现知识网络涌现出复杂社会网络的一些典型结构特征；在混合主体构成的知识网络上，与高知识主体进行合作和追逐潮流的主体可以获得快速的知识增长；最后发现位于网络中心地位的主体在知识竞赛中获得领先地位。第二个模型是一个同质主体模型，具有初始的网络结构，引入了演化博弈的思想，在演化过程中主体可以根据资本存量的大小学习邻居的博弈策略，网络拓扑会随着时间而变化。通过仿真我们发现网络中会出现合作的涌现，坚持合作的策略可以获得最大的知识水平增长。 最后本文通过引入两个案例的讨论进行重新分析，具体验证了网络的发展演化过程以及知识的传播增长过程，对两个模型进行了解释和补充。 上海交通大学硕士学位论文 第 II 页 关键词：关键词：知识网络，基于多主体，演化，博弈 上海交通大学硕士学位论文 第 III 页 MULTI-AGENT-BASED DYNAMICAL EVOLUTION OF COMPLEX INDUSTRIAL KNOWLEDGE NETWORKS ABSTRACT Knowledge network is an important way in knowledge managing among firms. If we restrict the firm network in an certain industry, it is helpful in knowledge learning and knowledge spread because of the affiliation in the knowledge. Now it attracts attention how the structural characteristics of complex industrial knowledge network will affect the knowledge flowing. But it is also important how the dynamic process of knowledge will affect the formation of network structure. So the paper focuses on the interrelation between them. The paper founds two multi-agent-based models of complex industrial knowledge network. In the first model, the agents select some other agents to build knowledge connections according to their own requirements and we divide these agents into five categories. Then we find that some basic structural characteristics of typical complex social networks emergent. We also find that in a mixed knowledge network, the knowledge of the agents which seek connections with agents of high knowledge level and which go after tide increase most quickly. We also draw an inclusion that those agents locating at the center of the knowledge network lead the knowledge competition. The second model is an model with the same agents and it has the initial structure. We import the idea of evolutionary games. Agents can learn the strategy of neighbor and the structure of the network will change with time. According to the simulation, we find that cooperation emerges in the network and the knowledge of agents which insist in cooperation increase the most quickly. At last, we introduce two discussed cases to analyze and prove the 上海交通大学硕士学位论文 第 IV 页 development of the real network and the process of knowledge spread. We also explain and complementary the models. KEYWORDS: knowledge networks, multi-agent-based, evolution, evolution game 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 周浩元 日期： 年 月 日 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 周浩元 指导教师签名： 陈晓荣 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学硕士学位论文 第 1 页 1 绪论绪论 1.1 研究的背景和目的研究的背景和目的 在一个只有不确定性才是唯一可以确定的经济体内， 知识是唯一能够保证产生可持续竞争力的源泉。当市场的变化日新月异，各类技术层出不穷，竞争对手与日俱增，产品的翻新速度以日计数时，只有能够坚持不懈地创造新知识，并迅速将新知识体现在新技术和产品上面地企业才能获得成功。因此，知识管理时当今企业管理层必须处理地首要任务，一家企业要想在竞争地环境中求生存、求发展，就必须不断地创造新知识。但是，在现实世界中，每一个企业都不是单独地存在， 伴随它是成千上万的其它企业。 因此， 并不能孤立地看待企业的知识创造，而必须把它放在一个外部的环境中对待， 也就是一个由众多企业组成的复杂网络中研究。 目前，企业组织的模式正在酝酿着根本的变革，这就是网络化的趋势1。以美国为首的发达国家都在迅速地朝着网络社会发展， 企业组织的网络化也在快速发展。自 20 世纪 90 年代以后，企业间的合作以每年 25%的增长率递增2。随着竞争的日益加剧，以及知识的分散化，企业越来越倾向于从外部来进行整合知识资源。网络组织也被称为 21 世纪最有效的组织模式1。复杂性科学是上世纪末期发展起来的新兴交叉学科，着重于复杂系统的结构、动力学及功能，主要研究复杂系统在局部规则下如何产生宏观、有序的组织和行为。客观世界的许多复杂系统可以用复杂网络来进行描述，如社会网络，组织网络，论文之间相互引述而形成的网络等。对于一个系统，如果我们将系统内部的各个元素作为节点，元素之间的关系和相互作用作为边或者连接，那么这个系统就构成了一个网络。复杂网络的研究正是从结构的角度来看待一个系统构成的网络。 产业知识网络属与复杂网络的一个重要学科分支社会网络。 社会网络是以人或人的群体为节点构成的集合，这些节点之间具有某种接触或相互作用模式。随着机算机和通讯网络的出现，在研究社会网络过程中，人们开始可以对含大量节点的网络的统计属性进行研究，分析远大于以前的规模的数据。 另一方面，经济全球化是当前世界经济发展的总趋势，而网络化的相互依赖关系则是这个趋势下的主要特征。众所周知，人类之间的合作在历史发展的不同上海交通大学硕士学位论文 第 2 页 阶段均具有重要作用，对人类社会的发展具有直接影响，因此研究人类合作研究具有重大的理论意义和实践意义。人类合作研究的应用范围很广，几乎涉及所有的社会科学，目前正扩展到生物学、物理学等自然科学。网络中的企业之间也存在这样的情况，主要不是体现在个人与个人的合作，而是作为整体的企业与企业之间的合作，而合作的过程也是一个博弈的过程，网络中的企业为了自己长远的最大利益而做出的博弈反应的过程。而在博弈过程中，强调完全理性的传统博弈论越来越与现实情况不符， 以演化理论和博弈论作为两大来源的演化博弈论则不仅能够成功的解释生物进化过程中的某些现象， 同时它比博弈论能更好的解释和分析现实中的经济和管理问题。 基于以上原因，本文着重研究在知识网络中企业之间的互相合作和博弈，以知识作为载体，复杂网络作为外部环境，合作选择策略和演化博弈策略作为发展策略， 发现企业在知识合作博弈中的行为和选择以及不同策略下的企业的未来发展方向。将此结果与现实作为对比，可以有助于当代中国企业更加合理和理性地面对全球化的知识竞争以及在网络中的发展与共存， 进一步加强中小企业的生存方向和区域企业网络的生存可能性。而对于管理层，则有助于发现如何引导网络中企业的合作策略的选择， 协调企业之间的合作和博弈发展以及如何建立正确的企业网络，设定合理的外部环境和激励措施，有助于网络向更好的方向发展。 1.2 本文研究的内容和方法本文研究的内容和方法 本文研究的内容主要分为两个部分， 一是关于复杂产业知识网络上的知识演化动力学，在异质主体的网络上，我们研究知识演化动力学如何影响网络拓扑结构的生成以及拓扑结构和知识流动传播的双螺旋演化； 二是关于在复杂产业知识网络上网络结构如何影响知识水平的增长， 在结点增长学习过程中是否有利于合作或者开放的出现， 同时关注网络拓扑本身受到知识演化动力学的影响而发生怎么样的改变。 本文所使用的是基于多主体的复杂知识网络演化仿真建模的方法， 将仿真作为整个网络发展的工具， 在仿真中发现企业在知识合作博弈中的行为和选择以及不同策略下的企业的未来发展方向。将企业看作是网络中的点，合作联系为网络中的边， 利用