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摘 要：[目的/意义]从降低群体知识协作成本的视角出发提出链网式组织模式，在链网式下探究网络拓扑、网络规模、知识分享博弈对群体知识协作的影响。[方法/过程]从社会网络视角分析现有的创新组织模式，提出链网式组织形式。其次，采用多智能体建模仿真的方法从微观层面对知识型团队的知识协作过程进行模拟。最后，对不同影响因素设置实验，探究影响群体知识协作的机制。[结果/结论]网络类型对群集的知识協作绩效影响显著，最优匹配的不确定性明显降低团队知识协作的绩效。
关键词：链网;知识协作;群集交互;多智能体仿真
DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2019.07.003
〔中图分类号〕G250.2 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821（2019）07-0018-09
Abstract：[Purpose/Significance]In order to reduce the cost of group knowledge collaboration，we proposed a linked network organizational model and explored the impact of network topology，network size and knowledge sharing game on group knowledge collaboration under the new organizational model.[Method/Process]We analyzed the existing mode of innovation organization from the viewpoint of social network and propose a new form of network，linked network.Secondly，the method of multi-agent modeling and simulation was used to simulate the knowledge collaboration process of knowledge-based teams at the micro level.Finally，we set up experiments on different influencing factors to explore the mechanisms that affect the knowledge collaboration among groups.[Result/Conclusion]We found that the type of network had a significant impact on the performance of group knowledge collaboration，and uncertainty of optimal matching significantly reduced the performance of group knowledge collaboration.
Key words：linked network;knowledge collaboration;group interaction;multi-agent simulation
随着时代的发展，创新活动的组织形式也得到相应地发展。创新的升级就是对创新范式的探索和发展。创新1.0就是强调创新主体自主研发，通过需求和科研驱动的封闭式创新范式。创新主体之间的关系是松散的，极少存在合作、联盟关系。由于不存在联系的纽带，创新主体分布呈现无序、无组织的独立状态。纯粹依靠封闭式内部创新显然难以在体量和效率上与其他公司竞争，合作和联盟会取代这种旧有模式。创新2.0范式是在Web2.0环境下的开放创新[1]，是以人为本、以服务为导向、以应用和价值实现为核心的创新[2]，是各创新主体、创新要素交互复杂作用下的一种复杂涌现现象[3]。开放式创新鼓励企业通过在线社交网络、在线文献管理等Web2.0技术，开展用户需求驱动、广泛互动、信息高度开放共享的协同创新。用户既是内容的消费者，也是内容的生产者。企业和用户建立起广泛的联系，让企业更加了解用户的需求，从而更快速进行产品迭代。然而，由于信息壁垒的存在，企业与企业之间的联系停留在原有的联盟和合作关系，他们的联系有限，更多仍旧是依靠半开放、半封闭式的自主研发。将企业看作大的创新主体，消费者看作小的创作主体，创新网络呈现以企业为核心节点，以消费者为基础节点的局部聚集星状网络。创新范式的研究越来越多地借鉴了生态学理论和视角[4]。创新3.0是适应时代发展的更高水平的创新范式，创新主体进行多层次、多维度（知识、技术、人才、资本等）互动，形成复杂的价值网络，在竞争、合作、共生中不断演化，从而实现创新生态的良性发展。
移动互联网环境下产品迭代的周期短，封闭式创新模式这种完全依赖自主创新能力而忽略对外部资源的整合，服务创新成本过高，效率也偏低，不利于创新。开放式创新的企业则更加关注用户的数据，期望和用户的互动，从而更准确把握用户需求。但开放式创新的大范围撒网，创意的收集效率低。本文提出一种新的组织形式——链网式结构，充分调动内部和外部的资源。它是多个相对封闭的网络，网络与网络之间通过一个或者几个不同的人连接起来。链网相对封闭的网络来说全局范围上节点与节点联系不算密切，相对开放式网络而言链网的小圈子中节点与节点又联系十分紧密，因此链网是一种既有联系又松散的混合型网络。
1 文献综述
链网式创新是基于链网组织形式的创新方式。链网式创新不同于封闭式创新和开放式创新，该组织形式下要素更为丰富：1）知识的交叉性：指小圈子里面的知识分布重叠度高;2）知识的多样性：指小圈子之间的知识重叠度低。从组织的全局范围上看，组织的知识具备多样性;3）互动频繁：频繁的互动发生在小圈子内部;4）接口人：小圈子与小圈子是通过接口人联系起来的，信息沟通、资源协调主要通过接口人进行。组织中知识的多样性和交叉性是知识维度的两个方面，两者既对立又统一。多样性表现在组织是由多个小圈子组成，各种元素共同作用的复杂系统。圈子之间知识的重叠程度低，差异化明显。知识的多样性使得创新主体在思考问题的时候，考察的创新元素更加全面，让已自有的元素在不同层面上建立起更广泛的联系，推动创新想法的涌现。交叉性表示小圈子内部知识的交叉度高，创新主体基于相似的知识背景沟通更加顺畅，工作效率更高。另外在更深层次上建立沟通能够提升创新想法的深度。因此协作成为链网式组织结构的主要特征形式。 1.1 博弈论在群集协作的应用
协作是普遍存在的现象，小至细胞、器官，大到国家、社会。博弈论是研究互动行为学的一种分析工具，已成为知识管理领域的主要定量研究法之一[5]。囚徒困境经常用于研究包含利己主义者社群中的协作关系。公共产品的供给也存在囚徒困境。公共产品是指像国防、桥梁等消费起来不会排斥他人的物品和服务。知识是公共产品，自己学习和掌握之后可以分享给他人，并不影响自己。组织面临的许多复杂任务，需要个体贡献智力并相互协作完成，而利己主义导致“搭便车”行为。
公共物品博弈中，组织对“搭便车者”的惩罚非常严厉，虽然惩罚行为对组织来说会有代价。惩罚机制可以大大提高群体的协作水平[6]。Fu F等[7]认为基于信誉迅速地调整合作关系可以提升合作水平。Andreoni J[8]提出了公共物品博弈中选择合作原因分类：热心、利他主义。Szolnoki A等[9]研究不同水平的容忍对公共物品博弈的影响，认为容忍性对公共物品的供给有重要调节作用。Mathew S等[10]认为大规模的群体协作可以通过间接的互惠和直接的惩罚得到维持，直接惩罚会让惩罚者有所消耗，而间接互惠不会。
本论文将考虑创新主体在知识分享上的博弈，我们假设创新个体在选择与其他创新个体或者组织合作的时候会考虑其知识收益，知识分享博弈将促进知识协作水平的提升。
1.2 环境影响协作的研究
网络环境是创新主体在进行创新活动时依赖的网络结构，环境对创新行为的影响研究已有大量研究。组织中个体所在的网络拓扑对工作绩效的决定作用[11]。张古鹏[12]从社会网络视角出发探究个体所在的交互网络环境的周期性动态演化对于个体创新绩效的影响，指出了不同开放程度的创新网络在创新集群创立和解体的动态演化过程中表现的小世界性对创新绩效影响有很大的差异。谢逢洁[13]研究激励机制对人类社会组织的合作影响。比较不同网络结构下激励效用，其中网络结构包括了方格网络、规则小世界网络、异质小世界网络。发现总体上激励机制都会表现为促进，然而在方格网络和规则小世界网络上，会因为同质化效应，激励不能出现更好的合作状态。
吴江等[14]以4种网络环境为基础构建了协同创新视角下的知识协作模型，发现规模大的组织在降低创新成本上比小规模的组织有优势，组织中个体的邻域节点数增加并没有单调地提升组织的创新效率，当平均度超过一定阈值后创新成本开始增加。孙耀吾等[15]从小世界网络视角出发，研究了企业联盟知识扩散模型，通过改变路径长度，网络聚集系数等网络环境参数，发现促进知识扩散，提高创新效率的方法。不同规模网络下的合作对搭便车行为者的惩罚力度不同，会影响团队中其他人的策略，最终影响了整体的行为。Szolnoki A等[9]在不同的网络拓扑下研究公共物品博弈中的合作关系演化，认为增大网络规模会引起交互网络的有效转化。
2 知识供需系统构建
2.1 知识供需系统
计算和数学方法在组织学理论发展过程中扮演了重要的角色[16]。计算和数学模型有助于对组织形式、组织过程、集体决策、一致性协商、资源配置、组织结构等问题进行界定。多智能体仿真是一种自底而上的仿真范式，通过研究个体的特征和行为建模，将带有特征和行为的个体看作是智能体，个体特征映射为智能体属性，个体行为映射为方法[17]。最后建立仿真引擎连接起这些智能体驱动系统运行。利用智能体自治、推理、通讯和协作机制，模拟群体中相互独立又相互作用的现象，从而发现群体的整体结构和功能[18]。
知识供需系统包含4种智能体：创新主体、项目、项目团队、网络环境。各智能体主要属性如表1所示。创新主体是创新活动的最主要参与者，可以表示个人、组织、国家等，在本论文中代表个人。个人有空闲和工作中两种状态。个人具有的技能，参与的项目，是否愿意分享知识，工作的效率等。项目是知识供需系统的另一个重要智能体，项目具有3种状态：未完成、作业中、完成。项目有工作量、技能需求、项目开始时间、结束时间等属性。项目团队是项目的直接作业单位，创新主体通过组建起项目团队，以团队的形式去协作完成一个项目。因此，项目和创新主体是一对多关系。项目团队属性有项目和团队成员列表。创新网络环境的属性包括：网络拓扑类型、网络规模、项目数量。
本文采用吴江等[14]提出的群集协作框架知识供需系统，在这个量化分析框架上进行扩展功能并且实现，如图1所示。其中[0，1，0，0，1]代表假设一个项目完成最多需要5项不同的技能，0为无某项技能，1为有某项技能，即反映一个项目需要的技能或个体具备的技能的有序技能列表。该知识供需系统描述了个体、项目、项目团队、网络环境4类智能体之间的交互。下面从知识维度对知识供需系统进行解读。个体是多种知识的集合，每一类知识对应一项技能。项目是知识需求的集合，每个项目需要多种技术要素有机组合实现，而个体正是技术运用的主体，也是项目实现的承担者。个体技能集合在微观层面上和项目的技能需求产生交互，系统基于规则选定满足条件的个体组建团队，然后以团队形式进行项目工作。知识供需系统中项目实现过程是由项目的技术元素需求出发，以知识需求和知识供给双方的匹配为核心，以团队作业形式为基础的，动态、持续知识流通过程。
2.2 协作规则定义
知识供需系统中项目团队的组建和项目的作业是自组织的过程，个体和项目基于以下規则进行交互：
2.2.1 匹配度
2.2.2 知识分享博弈
从知识需求即技术元素需求出发，项目选择个体的前提是个体的技能满足项目对技术元素的需要。在项目对个体进行初步筛选后，个体也会对项目资料进行考察，分析加入该项目的团队能够获取的收益，本论文只考虑知识收益。
基于理性考虑，个体选择能给自己带来最大收益的团队。首先，个体通过网络结构上的邻居节点找到邻近节点所在的团队;其次，计算这个创新个体和团队成员的分别博弈获取收益总和;再次，得到最大收益;最后，根据最大收益筛选出个体的最佳候选团队。其中创新个体和邻近团队的收益计算伪代码如下： 4 结 论
链网式创新是在总结现有创新组织模式优缺点后提出来的，这种组织形式可以有效结合小团队之间知识多样性和团队内部成员之间知识的交叉度，链网式协作体现的是小圈子内部互动频繁、全局范围知识互补的高水平知识协同模式。
网络类型对群集的知识协作影响显著，小世界网络在高网络平均度的协作环境表现优于其他3种基础网络。无标度网络在整个平均度变化范围内，协作效率都是较差的，但在在网络规模不断扩大变化，无标度网络的协作效率稳步提升。在其他3类网络都趋于资源饱和的情况下，无标度网络仍有进一步提升的可能。知识供需系统中实验调节分享者比例，得到最优匹配不确定性差异化的系统。最优匹配的不确定性明显降低团队知识协作的绩效。
平均度对群集知识协作的鲁棒性集中在随机网络和无标度网络形成的初期，初期随着网络平均度增加，组织的协作表现更加稳定。平均度在网络的中期和后期对鲁棒性无显著影响。网络规模的扩大不仅能够促进团队协作的绩效提升，并且规模越大，团队协作越稳定。
参考文献
[1]Durmusoglu S S.Open Innovation：The New Imperative for Creating and Profiting from Technology[J].Journal of Engineering
关键词：链网;知识协作;群集交互;多智能体仿真
DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2019.07.003
〔中图分类号〕G250.2 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821（2019）07-0018-09
Abstract：[Purpose/Significance]In order to reduce the cost of group knowledge collaboration，we proposed a linked network organizational model and explored the impact of network topology，network size and knowledge sharing game on group knowledge collaboration under the new organizational model.[Method/Process]We analyzed the existing mode of innovation organization from the viewpoint of social network and propose a new form of network，linked network.Secondly，the method of multi-agent modeling and simulation was used to simulate the knowledge collaboration process of knowledge-based teams at the micro level.Finally，we set up experiments on different influencing factors to explore the mechanisms that affect the knowledge collaboration among groups.[Result/Conclusion]We found that the type of network had a significant impact on the performance of group knowledge collaboration，and uncertainty of optimal matching significantly reduced the performance of group knowledge collaboration.
Key words：linked network;knowledge collaboration;group interaction;multi-agent simulation
随着时代的发展，创新活动的组织形式也得到相应地发展。创新的升级就是对创新范式的探索和发展。创新1.0就是强调创新主体自主研发，通过需求和科研驱动的封闭式创新范式。创新主体之间的关系是松散的，极少存在合作、联盟关系。由于不存在联系的纽带，创新主体分布呈现无序、无组织的独立状态。纯粹依靠封闭式内部创新显然难以在体量和效率上与其他公司竞争，合作和联盟会取代这种旧有模式。创新2.0范式是在Web2.0环境下的开放创新[1]，是以人为本、以服务为导向、以应用和价值实现为核心的创新[2]，是各创新主体、创新要素交互复杂作用下的一种复杂涌现现象[3]。开放式创新鼓励企业通过在线社交网络、在线文献管理等Web2.0技术，开展用户需求驱动、广泛互动、信息高度开放共享的协同创新。用户既是内容的消费者，也是内容的生产者。企业和用户建立起广泛的联系，让企业更加了解用户的需求，从而更快速进行产品迭代。然而，由于信息壁垒的存在，企业与企业之间的联系停留在原有的联盟和合作关系，他们的联系有限，更多仍旧是依靠半开放、半封闭式的自主研发。将企业看作大的创新主体，消费者看作小的创作主体，创新网络呈现以企业为核心节点，以消费者为基础节点的局部聚集星状网络。创新范式的研究越来越多地借鉴了生态学理论和视角[4]。创新3.0是适应时代发展的更高水平的创新范式，创新主体进行多层次、多维度（知识、技术、人才、资本等）互动，形成复杂的价值网络，在竞争、合作、共生中不断演化，从而实现创新生态的良性发展。
移动互联网环境下产品迭代的周期短，封闭式创新模式这种完全依赖自主创新能力而忽略对外部资源的整合，服务创新成本过高，效率也偏低，不利于创新。开放式创新的企业则更加关注用户的数据，期望和用户的互动，从而更准确把握用户需求。但开放式创新的大范围撒网，创意的收集效率低。本文提出一种新的组织形式——链网式结构，充分调动内部和外部的资源。它是多个相对封闭的网络，网络与网络之间通过一个或者几个不同的人连接起来。链网相对封闭的网络来说全局范围上节点与节点联系不算密切，相对开放式网络而言链网的小圈子中节点与节点又联系十分紧密，因此链网是一种既有联系又松散的混合型网络。
1 文献综述
链网式创新是基于链网组织形式的创新方式。链网式创新不同于封闭式创新和开放式创新，该组织形式下要素更为丰富：1）知识的交叉性：指小圈子里面的知识分布重叠度高;2）知识的多样性：指小圈子之间的知识重叠度低。从组织的全局范围上看，组织的知识具备多样性;3）互动频繁：频繁的互动发生在小圈子内部;4）接口人：小圈子与小圈子是通过接口人联系起来的，信息沟通、资源协调主要通过接口人进行。组织中知识的多样性和交叉性是知识维度的两个方面，两者既对立又统一。多样性表现在组织是由多个小圈子组成，各种元素共同作用的复杂系统。圈子之间知识的重叠程度低，差异化明显。知识的多样性使得创新主体在思考问题的时候，考察的创新元素更加全面，让已自有的元素在不同层面上建立起更广泛的联系，推动创新想法的涌现。交叉性表示小圈子内部知识的交叉度高，创新主体基于相似的知识背景沟通更加顺畅，工作效率更高。另外在更深层次上建立沟通能够提升创新想法的深度。因此协作成为链网式组织结构的主要特征形式。 1.1 博弈论在群集协作的应用
协作是普遍存在的现象，小至细胞、器官，大到国家、社会。博弈论是研究互动行为学的一种分析工具，已成为知识管理领域的主要定量研究法之一[5]。囚徒困境经常用于研究包含利己主义者社群中的协作关系。公共产品的供给也存在囚徒困境。公共产品是指像国防、桥梁等消费起来不会排斥他人的物品和服务。知识是公共产品，自己学习和掌握之后可以分享给他人，并不影响自己。组织面临的许多复杂任务，需要个体贡献智力并相互协作完成，而利己主义导致“搭便车”行为。
公共物品博弈中，组织对“搭便车者”的惩罚非常严厉，虽然惩罚行为对组织来说会有代价。惩罚机制可以大大提高群体的协作水平[6]。Fu F等[7]认为基于信誉迅速地调整合作关系可以提升合作水平。Andreoni J[8]提出了公共物品博弈中选择合作原因分类：热心、利他主义。Szolnoki A等[9]研究不同水平的容忍对公共物品博弈的影响，认为容忍性对公共物品的供给有重要调节作用。Mathew S等[10]认为大规模的群体协作可以通过间接的互惠和直接的惩罚得到维持，直接惩罚会让惩罚者有所消耗，而间接互惠不会。
本论文将考虑创新主体在知识分享上的博弈，我们假设创新个体在选择与其他创新个体或者组织合作的时候会考虑其知识收益，知识分享博弈将促进知识协作水平的提升。
1.2 环境影响协作的研究
网络环境是创新主体在进行创新活动时依赖的网络结构，环境对创新行为的影响研究已有大量研究。组织中个体所在的网络拓扑对工作绩效的决定作用[11]。张古鹏[12]从社会网络视角出发探究个体所在的交互网络环境的周期性动态演化对于个体创新绩效的影响，指出了不同开放程度的创新网络在创新集群创立和解体的动态演化过程中表现的小世界性对创新绩效影响有很大的差异。谢逢洁[13]研究激励机制对人类社会组织的合作影响。比较不同网络结构下激励效用，其中网络结构包括了方格网络、规则小世界网络、异质小世界网络。发现总体上激励机制都会表现为促进，然而在方格网络和规则小世界网络上，会因为同质化效应，激励不能出现更好的合作状态。
吴江等[14]以4种网络环境为基础构建了协同创新视角下的知识协作模型，发现规模大的组织在降低创新成本上比小规模的组织有优势，组织中个体的邻域节点数增加并没有单调地提升组织的创新效率，当平均度超过一定阈值后创新成本开始增加。孙耀吾等[15]从小世界网络视角出发，研究了企业联盟知识扩散模型，通过改变路径长度，网络聚集系数等网络环境参数，发现促进知识扩散，提高创新效率的方法。不同规模网络下的合作对搭便车行为者的惩罚力度不同，会影响团队中其他人的策略，最终影响了整体的行为。Szolnoki A等[9]在不同的网络拓扑下研究公共物品博弈中的合作关系演化，认为增大网络规模会引起交互网络的有效转化。
2 知识供需系统构建
2.1 知识供需系统
计算和数学方法在组织学理论发展过程中扮演了重要的角色[16]。计算和数学模型有助于对组织形式、组织过程、集体决策、一致性协商、资源配置、组织结构等问题进行界定。多智能体仿真是一种自底而上的仿真范式，通过研究个体的特征和行为建模，将带有特征和行为的个体看作是智能体，个体特征映射为智能体属性，个体行为映射为方法[17]。最后建立仿真引擎连接起这些智能体驱动系统运行。利用智能体自治、推理、通讯和协作机制，模拟群体中相互独立又相互作用的现象，从而发现群体的整体结构和功能[18]。
知识供需系统包含4种智能体：创新主体、项目、项目团队、网络环境。各智能体主要属性如表1所示。创新主体是创新活动的最主要参与者，可以表示个人、组织、国家等，在本论文中代表个人。个人有空闲和工作中两种状态。个人具有的技能，参与的项目，是否愿意分享知识，工作的效率等。项目是知识供需系统的另一个重要智能体，项目具有3种状态：未完成、作业中、完成。项目有工作量、技能需求、项目开始时间、结束时间等属性。项目团队是项目的直接作业单位，创新主体通过组建起项目团队，以团队的形式去协作完成一个项目。因此，项目和创新主体是一对多关系。项目团队属性有项目和团队成员列表。创新网络环境的属性包括：网络拓扑类型、网络规模、项目数量。
本文采用吴江等[14]提出的群集协作框架知识供需系统，在这个量化分析框架上进行扩展功能并且实现，如图1所示。其中[0，1，0，0，1]代表假设一个项目完成最多需要5项不同的技能，0为无某项技能，1为有某项技能，即反映一个项目需要的技能或个体具备的技能的有序技能列表。该知识供需系统描述了个体、项目、项目团队、网络环境4类智能体之间的交互。下面从知识维度对知识供需系统进行解读。个体是多种知识的集合，每一类知识对应一项技能。项目是知识需求的集合，每个项目需要多种技术要素有机组合实现，而个体正是技术运用的主体，也是项目实现的承担者。个体技能集合在微观层面上和项目的技能需求产生交互，系统基于规则选定满足条件的个体组建团队，然后以团队形式进行项目工作。知识供需系统中项目实现过程是由项目的技术元素需求出发，以知识需求和知识供给双方的匹配为核心，以团队作业形式为基础的，动态、持续知识流通过程。
2.2 协作规则定义
知识供需系统中项目团队的组建和项目的作业是自组织的过程，个体和项目基于以下規则进行交互：
2.2.1 匹配度
2.2.2 知识分享博弈
从知识需求即技术元素需求出发，项目选择个体的前提是个体的技能满足项目对技术元素的需要。在项目对个体进行初步筛选后，个体也会对项目资料进行考察，分析加入该项目的团队能够获取的收益，本论文只考虑知识收益。
基于理性考虑，个体选择能给自己带来最大收益的团队。首先，个体通过网络结构上的邻居节点找到邻近节点所在的团队;其次，计算这个创新个体和团队成员的分别博弈获取收益总和;再次，得到最大收益;最后，根据最大收益筛选出个体的最佳候选团队。其中创新个体和邻近团队的收益计算伪代码如下： 4 结 论
链网式创新是在总结现有创新组织模式优缺点后提出来的，这种组织形式可以有效结合小团队之间知识多样性和团队内部成员之间知识的交叉度，链网式协作体现的是小圈子内部互动频繁、全局范围知识互补的高水平知识协同模式。
网络类型对群集的知识协作影响显著，小世界网络在高网络平均度的协作环境表现优于其他3种基础网络。无标度网络在整个平均度变化范围内，协作效率都是较差的，但在在网络规模不断扩大变化，无标度网络的协作效率稳步提升。在其他3类网络都趋于资源饱和的情况下，无标度网络仍有进一步提升的可能。知识供需系统中实验调节分享者比例，得到最优匹配不确定性差异化的系统。最优匹配的不确定性明显降低团队知识协作的绩效。
平均度对群集知识协作的鲁棒性集中在随机网络和无标度网络形成的初期，初期随着网络平均度增加，组织的协作表现更加稳定。平均度在网络的中期和后期对鲁棒性无显著影响。网络规模的扩大不仅能够促进团队协作的绩效提升，并且规模越大，团队协作越稳定。
参考文献
[1]Durmusoglu S S.Open Innovation：The New Imperative for Creating and Profiting from Technology[J].Journal of Engineering