劉寧，靳潤(rùn)成

（1.華東師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，上海200062；2.天津師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津300387）

大學(xué)集群知識(shí)共享機(jī)制的進(jìn)化博弈分析

劉寧1，2，靳潤(rùn)成1

（1.華東師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，上海200062；2.天津師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津300387）

針對(duì)大學(xué)集群知識(shí)共享機(jī)制創(chuàng)建了進(jìn)化博弈模型，并以進(jìn)化博弈論的觀點(diǎn)對(duì)此分析，得出如下結(jié)論：影響大學(xué)集群知識(shí)共享機(jī)制的主要因素有高校之間知識(shí)水平差異、知識(shí)轉(zhuǎn)化率和知識(shí)可共享度.

進(jìn)化博弈；知識(shí)共享機(jī)制；大學(xué)集群

大學(xué)集群是指高等學(xué)校的集聚地，是一種典型的知識(shí)密集組織.大學(xué)集群的基本特征有：運(yùn)行集群所需的主要資源是知識(shí)；知識(shí)作為集群的核心資本可創(chuàng)造價(jià)值.大學(xué)集群知識(shí)共享是指：知識(shí)資源通過(guò)各種交流方式為集群中的教師或?qū)W生所共同分享，從而轉(zhuǎn)變?yōu)檎麄€(gè)大學(xué)集群的知識(shí)財(cái)富，并促進(jìn)大學(xué)集群知識(shí)的連續(xù)傳遞和不斷創(chuàng)新.為適應(yīng)高等教育市場(chǎng)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)，急需開(kāi)展大學(xué)集群內(nèi)多學(xué)科的交叉和融合，以提高集群的綜合實(shí)力.為推動(dòng)地區(qū)高等教育大眾化的需求，建設(shè)大學(xué)集群是實(shí)現(xiàn)高等教育體制創(chuàng)新、提高高等教育綜合實(shí)力的有效途徑.目前，大學(xué)集群在發(fā)展戰(zhàn)略等方面存在資源共享不足和開(kāi)放性不夠、院校之間合作欠缺、資源未達(dá)到充分利用等問(wèn)題.同時(shí)在降低教育科研成本的潛力中還有許多尚未挖掘的問(wèn)題[1].目前對(duì)集群內(nèi)一所大學(xué)內(nèi)部的知識(shí)共享研究文獻(xiàn)較多，而針對(duì)集群內(nèi)不同大學(xué)之間的知識(shí)共享研究資料較少.本文的研究重點(diǎn)是討論集群內(nèi)部大學(xué)間跨院校的知識(shí)共享.進(jìn)化博弈分析可用于不同組織間的知識(shí)共享研究，在這方面，知識(shí)聯(lián)盟共享知識(shí)的博弈[2]、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟知識(shí)共享的演化博弈[3]和兩個(gè)大學(xué)之間知識(shí)共享的進(jìn)化博弈[4]已有相應(yīng)的研究.但是針對(duì)大學(xué)集群的知識(shí)共享機(jī)制尚缺乏深入的研究.由于集群內(nèi)各大學(xué)是有限理性的群體，所以非對(duì)稱(chēng)性是大學(xué)集群的特征，本文采用的動(dòng)態(tài)博弈模型也具有非對(duì)稱(chēng)性.

1 進(jìn)化博弈模型

將動(dòng)態(tài)演化過(guò)程與博弈分析結(jié)合起來(lái)稱(chēng)為進(jìn)化博弈分析（evolutional game analysis），簡(jiǎn)稱(chēng)為EGA.生命進(jìn)化中的許多現(xiàn)象可用EGA解釋.雖然EGA起源于進(jìn)化論，但它在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域也取得了廣泛的應(yīng)用，并可以用來(lái)研究社會(huì)體制、規(guī)范的自發(fā)形成及分析形成社會(huì)規(guī)范的影響因素.

EGA的思路可以概括為：在一個(gè)群體中，決策主體進(jìn)行反復(fù)的博弈.決策主體的有限理性使得每一次博弈中的策略未必是最優(yōu)的均衡點(diǎn).博弈方通過(guò)模仿對(duì)方的最佳策略或改進(jìn)自己的戰(zhàn)略來(lái)作為其最佳策略.不斷重復(fù)上述過(guò)程，所有決策主體會(huì)傾向于一個(gè)進(jìn)化穩(wěn)定策略.進(jìn)化穩(wěn)定策略簡(jiǎn)稱(chēng)為ESS.

為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本文將集群中的大學(xué)劃分為2類(lèi)：一類(lèi)為高校1（重點(diǎn)高校，如211、985院校）；另一類(lèi)為高校2（普通高校，非211、985院校）.這2類(lèi)大學(xué)進(jìn)行知識(shí)共享的博弈.集群內(nèi)的每所大學(xué)可以選擇共享知識(shí)，也可以選擇不共享知識(shí).建立一個(gè)相空間來(lái)表示它們的知識(shí)共享過(guò)程，相空間中的x軸代表高校1中選擇共享策略的學(xué)校的數(shù)目與重點(diǎn)院校總數(shù)的比例；相空間中y軸代表高校2中選擇知識(shí)共享的學(xué)校數(shù)目在所有普通院校中所占的比例.可見(jiàn)該相空間中x和y的取值范圍都在[0，1]區(qū)間內(nèi).高校1和高校2選擇的策略經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)整，它們的進(jìn)化博弈過(guò)程可表示成相空間的一條方向曲線，曲線的終點(diǎn)為ESS.

下面為博弈各方建立支付矩陣.當(dāng)且僅當(dāng)2類(lèi)高校都不分享知識(shí)時(shí)，它們的收益為π1和π2.對(duì)于高校2，其知識(shí)水平α1和知識(shí)可共享度β1對(duì)高校1的收益有影響.此外，高校2仍需吸收消化重點(diǎn)高校提供的知識(shí)并利用其創(chuàng)造價(jià)值.高校1吸收轉(zhuǎn)化知識(shí)的能力可用收益系數(shù)γ1表示，高校1將知識(shí)提供給對(duì)方也會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)l1與高校1的自身知識(shí)水平α1的乘積l1α1是高校1分享知識(shí)帶來(lái)的損失.綜上所述，當(dāng)2類(lèi)大學(xué)都分享知識(shí)時(shí)，高校1的收益為π1+ γ1β2α2-l1α1，而高校2的收益為π2+γ2β1α1-l2α2.在表1的支付矩陣中還給出了其他情況各類(lèi)高校的收益.

表1 博弈各方針對(duì)知識(shí)共享的支付矩陣Tab.1 Pay matrix of sharing knowledge

如前文所述，x和y分別代表高校1和高校2中采用共享策略的學(xué)校比例，可以給出在所有高校都選擇共享策略時(shí)，高校1的收益：

分別構(gòu)造2類(lèi)高校的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

對(duì)大學(xué)集群來(lái)說(shuō)，方程（1）和方程（2）可描述知識(shí)共享的演化.方程（1）中，當(dāng)且僅當(dāng)x=0，1或y=y*= l1α1/γ1β2α2時(shí)，高校1的x對(duì)時(shí)間導(dǎo)數(shù)為0，即重點(diǎn)高校中選擇共享知識(shí)的大學(xué)比例不隨時(shí)間變化.同樣，對(duì)于方程（2），當(dāng)且僅當(dāng)y=0，1或x=x*=l2α2/γ2β1α1時(shí)，高校2中共享知識(shí)的大學(xué)數(shù)目不隨時(shí)間變化.

系統(tǒng)由前面2個(gè)微分方程描述，對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣為：

利用文獻(xiàn)[5]的分析方法，結(jié)合雅可比矩陣可找到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)均衡點(diǎn).

2 模型分析

使用雅可比矩陣的局部穩(wěn)定分析方法研究系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)，參數(shù)αi，βi，γi，li對(duì)穩(wěn)定點(diǎn)的分析影響較大.下面針對(duì)4種情況分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性.

（1）當(dāng)γ1β2α2＜l1α1，γ2β1α1＜l2α2時(shí)，即所有集群知識(shí)共享的超額收益都小于其初始成本.由對(duì)方程（1）和方程（2）的穩(wěn)定點(diǎn)的分析可知，系統(tǒng)有4個(gè)局部平衡點(diǎn)，即O（0，0），A（1，0），B（0，1），C（1，1），圖1給出系統(tǒng)的進(jìn)化動(dòng)態(tài).

圖1 γ1β2α2＜l1α1，γ2β1α1＜l2α2系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化圖Fig.1 Dynamic evolution graph at condition ofγ1β2α2＜l1α1and γ2β1α1＜l2α2

由圖1得知，只有O是進(jìn)化穩(wěn)定點(diǎn)，而A，B是鞍點(diǎn)，C是不穩(wěn)定平衡點(diǎn).從任何初始狀態(tài)出發(fā)，系統(tǒng)都將收斂到O點(diǎn).此時(shí)我們得到結(jié)論是各個(gè)高校知識(shí)都不共享是進(jìn)化穩(wěn)定策略.

（2）當(dāng)γ1β2α2＜l1α1，γ2β1α1＞l2α2時(shí)，即高校1的風(fēng)險(xiǎn)損失大于其因分享帶來(lái)的收益，高校2的風(fēng)險(xiǎn)損失小于其超額收益.可以找到系統(tǒng)的局部平衡點(diǎn)O（0，0），A（1，0），B（0，1），C（1，1），圖2給出該系統(tǒng)的進(jìn)化動(dòng)態(tài).

圖2 γ1β2α2＜l1α1，γ2β1α1＞l2α2系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化圖Fig.2 Dynamic evolution graph at condition of γ1β2α2＜l1α1and γ2β1α1＞l2α2

由圖2可知，只有O點(diǎn)是進(jìn)化穩(wěn)定點(diǎn)，而B(niǎo)，C是鞍點(diǎn)，A是不穩(wěn)定的平衡點(diǎn).從軌跡示意圖看出，由任何初始狀態(tài)出發(fā)，系統(tǒng)都將收斂到O點(diǎn).因此，只有各高校都知識(shí)不共享才是進(jìn)化穩(wěn)定策略.

（3）當(dāng)γ1β2α2＞l1α1，γ2β1α1＜l2α2時(shí)，高校1的風(fēng)險(xiǎn)損失小于其超額收益，高校2的風(fēng)險(xiǎn)損失大于其超額收益.得到系統(tǒng)的局部平衡點(diǎn)O（0，0），A（1，0），B（0，1），C（1，1），圖3給出系統(tǒng)的進(jìn)化動(dòng)態(tài).

圖3 γ1β2α2＞l1α1，γ2β1α1＜l2α2系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化圖Fig.3 Dynamic evolution graph at condition of γ1β2α2＞l1α1and γ2β1α1＜l2α2

由圖3可知，只有O是進(jìn)化平衡穩(wěn)定點(diǎn)，而A，C是鞍點(diǎn)，B是不穩(wěn)定平衡點(diǎn).因此，從任何初始狀態(tài)出發(fā)，系統(tǒng)都將收斂到O點(diǎn).所以只有所有高校都知識(shí)不共享才是進(jìn)化穩(wěn)定策略.

（4）當(dāng)γ1β2α2＞l1α1，γ2β1α1＞l2α2時(shí)，即高校1和高校2均共享知識(shí)，所付出的風(fēng)險(xiǎn)損失都小于其超額收益.我們可以找到系統(tǒng)的局部平衡點(diǎn)O（0，0），A（1，0），B（0，1），C（1，1），D（x*，y*）.結(jié)合局部穩(wěn)定分析法，根據(jù)雅可比矩陣，可對(duì)5個(gè)均衡點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 γ1β2α2＞l1α1，γ2β1α1＞l2α2時(shí)局部穩(wěn)定分析Tab.2 Partial stable analyses at condition of γ1β2α2＞l1α1and γ2β1α1＞l2α2

由表2得知，該系統(tǒng)的2個(gè)局部平衡穩(wěn)定點(diǎn)為O（0，0）和C（1，1），它們分別對(duì)應(yīng)著高校1和高校2都知識(shí)共享C（1，1）或都知識(shí)不共享O（0，0）.系統(tǒng)中A，B兩點(diǎn)為不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，D點(diǎn)為鞍點(diǎn).

在系統(tǒng)的相軌跡示意圖4中，描述了2類(lèi)高校的動(dòng)態(tài)過(guò)程.圖中，由A，B兩個(gè)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)和D連成的直線兩側(cè)的初始狀態(tài)會(huì)收斂于不同的結(jié)果.當(dāng)初始狀態(tài)處于ADBO內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)將收斂到O點(diǎn)，即集群將不共享知識(shí).系統(tǒng)初始狀態(tài)在該折線右上方的ADBC區(qū)域內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)收斂到C點(diǎn)，即集群內(nèi)的所有高校共享知識(shí).由此可見(jiàn)，γ1β2α2＞l1α1，γ2β1α1＞l2α2，是大學(xué)集群知識(shí)共享的必要條件，但不是充分條件.如果初始狀態(tài)處于ADBO內(nèi)，即使所有高校采取知識(shí)共享策略時(shí)所獲得的超額收益大于其初始成本，也會(huì)導(dǎo)致所有高校采取不共享知識(shí)策略.

圖4 γ1β2α2＞l1α1，γ2β1α1＞l2α2系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化圖Fig.4 Dynamic evolution graph at condition of γ1β2α2＞l1α1and γ2β1α1＞l2α2

3 參數(shù)分析

初始條件處于4個(gè)不同區(qū)域時(shí)的進(jìn)化結(jié)果會(huì)截然不同.一種是社會(huì)所期待的高校集群共享知識(shí)的局面，另一種是人們所不想看到的各高校間都不共享知識(shí)的情況.由于其中的參與者采取的都是進(jìn)化穩(wěn)定策略，所以這2種狀態(tài)都是所謂的進(jìn)化穩(wěn)定狀態(tài).要使各高校向著共享知識(shí)的良性循環(huán)方向發(fā)展并不是一件容易的事情，根據(jù)本文對(duì)上述模型的參數(shù)分析，來(lái)討論能夠?qū)Υ髮W(xué)集群知識(shí)共享進(jìn)行一定的控制或影響.

（1）收益系數(shù)γi.當(dāng)γi增大時(shí)，x*與y*的值趨于0，D點(diǎn)更靠近（0，0）點(diǎn).此時(shí)，系統(tǒng)收斂于（1，1）的可能性更大，這就意味著增加收益系數(shù)有利于促進(jìn)大學(xué)集群的高校采取共享知識(shí)策略.

高校要持續(xù)發(fā)展，就必須與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)相結(jié)合，將成熟的知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，以促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展，以及創(chuàng)造更多的社會(huì)財(cái)富.目前政府部門(mén)在大學(xué)城周?chē)O(shè)立高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，其目的就是為了能夠提高大學(xué)知識(shí)共享的收益系數(shù)，實(shí)現(xiàn)大學(xué)城與周邊經(jīng)濟(jì)共同和諧繁榮的新局面.

（2）知識(shí)可共享度βi.知識(shí)的復(fù)雜性以及易表達(dá)性與βi值有關(guān).復(fù)雜的知識(shí)難于被人們所接受，從而不利于人們共享，βi值相對(duì)較低，易表達(dá)的知識(shí)更容易被人們傳遞，也更容易被共享，相應(yīng)的βi值較大.在大學(xué)集群中增設(shè)學(xué)術(shù)交流中心、定期舉行學(xué)術(shù)報(bào)告等均有利于提高知識(shí)的可共享度.這些也可以歸納成集群集聚優(yōu)勢(shì)的影響.如大學(xué)城中的高校文化相容性較高、集聚的知識(shí)資源較豐富以及各大學(xué)地理位置近等，都對(duì)集群中各高校的知識(shí)可共享度有著促進(jìn)的作用.

（3）知識(shí)水平αi.高校1和高校2擁有的知識(shí)水平有差別，一般重點(diǎn)高校的知識(shí)水平較高，α1/α2＞＞1，令m=α1/α2，由圖4可知，四邊形ACBD的面積為：

因?yàn)?，m＞＞1，則ds/dm＜0，意味著m越大，四邊形ACBD的面積SACBD越小.而系統(tǒng)初始狀態(tài)處于ACBD內(nèi)才能進(jìn)化為采取知識(shí)共享策略，所以大學(xué)集群內(nèi)高校學(xué)術(shù)水平差距太大（m=α1/α2＞＞1）不利于采取知識(shí)共享策略.因此，在建立大學(xué)城時(shí)需要盡量縮小集群內(nèi)各高校的差異，盡量避免將學(xué)術(shù)水平和科研水平差距過(guò)大的院校設(shè)置在同一大學(xué)城內(nèi).

4 結(jié)束語(yǔ)

由以上分析可知，只有當(dāng)大學(xué)集群中的高校在共享知識(shí)時(shí)都受益，才能促使它們之間采取知識(shí)共享策略，任何一方在共享知識(shí)后收益減少都會(huì)進(jìn)化成所有學(xué)校均不共享的局面.此外，即使集群內(nèi)所有高校達(dá)到了知識(shí)共享的必要條件，那么如果各高校知識(shí)可共享度、收益系數(shù)和知識(shí)水平過(guò)低以及知識(shí)水平差異過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致所有高校采取不共享知識(shí)策略.可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)大學(xué)集群知識(shí)共享的機(jī)制在于，提高各高校的知識(shí)可共享度和收益系數(shù)，縮小大學(xué)城中各高校間的知識(shí)水平和科研能力的差距.

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Evolutionary game analysis of knowledge-sharing mechanism in university town

LIU Ning1，2，JIN Run-cheng1
（1.College of Resources and Environmental Science，East China Normal University，Shanghai 200062，China；2.College of Urban and Environmental Science，Tianjin Normal University，Tianjin 300387，China）

An evlolutionary game model of knowledge-sharing mechanism in university town is established，and its evolutionary procedure is analyzed on the view of evolutionary game theroy.Morever，the key factors such as cultural absorption ablility and its profit，the differences of konwledge between universities are researched.

evolutionary game；knowledge-sharing mechanism；university town

F062.9

A

1671－024X（2013）05－0085－04

2013-07-08基金項(xiàng)目：教育部人文社會(huì)科學(xué)規(guī)劃一般項(xiàng)目（10YJA770022）

劉寧（1980—），男，博士研究生.

靳潤(rùn)成（1953—），男，教授，博士生導(dǎo)師.E-mail：lnblau@126.com