基于价值网的高技术虚拟产业集群合作与竞争协同演化研究

摘要：从高技术虚拟产业集群价值创造环节出发，分析其合作与竞争产生的动因，建立HTVIC合作与竞争协同演化价值网运作模型。在考虑HTVIC价值单元间合作、竞争及自组织协同效应基础上，构建HTVIC合作与竞争协同演化动力学模型，并对其演化的稳定性与过程进行仿真模拟。仿真结果表明HTVIC合作与竞争协同演化平衡状态受价值创造最大规模、合作与竞争强度及自组织协同效应的共同影响。最后，为引导HTVIC平稳有序发展与价值创造能力提升制定合作与竞争协同演化的平衡策略。

关键词：高技术虚拟产业集群；价值网；合作与竞争；协同演化

中图分类号：F276.44文献标识码：A文章编号：1001-8409（2013）09-0013-06

随着经济全球化步伐的加快和信息技术的迅猛发展，企业间合作更加倾向于网络化的虚拟运作方式，原有地理集中式产业集群的竞争优势逐渐减弱，基于网络环境形成产业集群渐成趋势，高技术虚拟产业集群（High-tech virtual industrial cluster，HTVIC）由此产生。HTVIC是一种在高技术产业领域内以组织接近、关系接近相关联的企业与相关组织机构依托现代信息和通信方式，按照彼此间各种经济活动关系在虚拟空间上集聚成网，形成的上、中、下游结构配套完整，充满创新活力的知识密集型及技术密集型的网状有机体系。

在HTVIC内，产业集群的竞争优势已从地理集聚向网络环境下较低交易成本和高技术领域内智力、知识与技术等资源有机整合与持续发展而转变。一方面，集群成员依据资源依赖与能力互补原则，以共同关注的高技术产品为导向，在集群成员池内寻找合作伙伴，并建立起基于信任、契约、协调的合作关系，实现高度的专业化分工协作；另一方面，由于高技术领域相关知识与技术的稀缺性与独占性，集群成员为了谋取高收益，在高技术产品的研发、技术创新、市场营销等方面存在着激烈的竞争活动。这种合作与竞争关系相互交织，在企业内部驱动及外部市场环境的共同影响下协同演化，并在产业链各环节搭建起高技术产品价值创造与协同增值的价值体系，形成以顾客价值为核心，以成员间合作与竞争关系为联结纽带，以提升集群整体竞争实力为发展战略的HTVIC价值网。

目前，针对合作与竞争的复杂经济关系，国内外学者已从价值创造、虚拟整合、创新扩散及收益分配等多个角度进行了研究。陈耀[1]认为高技术产业竞争战略应从激烈的对立竞争转向大规模合作竞争；周煊[2]认为价值网络是以客户价值为目标，运用并购及联盟等手段建立的价值创造与管理体系；颜安、周思伟[3]对企业间在网络环境下虚拟整合过程中的协同价值创造活动展开研究；李振华、赵黎明[4]建立了基于价值网模式的制造商与供应商供需关系的合作竞争动态博弈模型；张林刚、[5]描述了创新扩散过程中竞争、互利共存及合作三种作用模式；徐爱东、龙勇[6]模拟了中国移动和联通产品竞争情况，得出竞争的动态稳定性和演变轨迹。在国外，Kahkonen[7]对基于价值网的集群网络结构对集群运行的推动作用进行研究；Platt与Bever[8]给出影响合作与竞争的生态因子，分析了竞争环境下合作对收益的影响程度；Tidstrom[9]对经济活动中合作与竞争演化关系的影响因素展开研究。上述研究大多偏重于合作或竞争对经济活动的影响，缺乏统一性分析，特别是在虚拟产业集群内，高技术虚拟产业集群内以合作带动竞争、以竞争促进合作的竞合协同演化关系尚未建立。

本文将价值创造与增值视为合作与竞争的根本目标，构建HTVIC价值网为成员合作与竞争活动提供环境基础，分析成员间合作与竞争关系，建立合作与竞争协同演化的动力学模型，给出相应的演化平衡策略，对解决HTVIC虚拟化的跨地域协同运作方式、协调成员间合作与竞争关系、提升价值创造能力等问题具有极为重要的理论价值与现实意义。

1HTVIC合作与竞争协同演化价值网的构建

通过知识及资源的优势互补加快研发速度，实现集群溢出效应，是HTVIC内高技术产品与相关服务价值创造与持续增值的主要途径。其中，合作主要源于HTVIC成员间在价值创造环节上的相互关联，一是处于不同价值创造环节上的各成员进行分工合作而产生的纵向关联；二是处于高技术产品研发、生产及销售等相同价值创造环节的众多同质成员为共同完成某一高技术产品的制造进行协同合作而产生的横向关联。上述基于价值创造环节的成员间合作模式成为HTVIC在虚拟空间集聚并有序运行的基础。同时，在资金实力、销售渠道、市场营销、售后服务等方面同样存在着多种竞争活动。其中，其竞争主要源于成员能力的差异性，一是高技术产品的高投入与高收益使知识资源与技术资源含量高的成员以联合或并购的形式建立事实技术标准以限制其他成员与其竞争，形成技术标准垄断，影响集群的技术创新；二是研发、生产能力较弱的高技术企业，为获取更多的市场信息及经营活动空间而加入HTVIC，但往往持谨慎合作态度及传统对抗竞争策略，使虚拟集群陷入恶性竞争状态，阻碍HTVIC的发展。

集群成员间既合作又竞争、既分工又整合的协同演化过程是一种以互补性、差异性为基础，通过需求驱动进行资源优化配置的动态价值创造过程。HTVIC在虚拟空间聚集，在合作与竞争活动共同协作的推动下产生协同效应并实现其共同目标，促进HTVIC在时间与空间维度的自组织演化和协同发展。因此，为把握HTVIC的运行动因，探究其价值创造本质，揭示合作与竞争规律，本文基于价值网理论构建了HTVIC合作与竞争协同演化价值网运作模型，如图1所示。

价值网的构建、协同运作及价值增值是HTVIC价值创造、价值传递、价值实现的核心环节，各环节紧密相关、逐层深入，成为HTVIC合作与竞争协同演化的支撑体系。价值网中各主体在不同网络层次间由无序向协同有序不断演化，并最终成为开放式的复杂网络系统，增强了HTVIC网络整体竞争优势和个体竞争实力。

（1）HTVIC价值网底层结构设计。在图1中，众多成员分散于高技术产业链的上、中、下游，并在各环节形成价值网的价值单元。价值单元内高技术企业（HTEi）作为价值网的基础价值节点存在多种双赢合作模式。在HTVIC内，纵向与横向相关联的价值单元分别形成价值网的纵向价值链与横向价值链。不同类型的高技术产业纵向与横向价值链相互交错，价值单元及价值连接点在虚拟空间密布，构成HTVIC的价值星系[10]，在价值单元合作与竞争活动的相互作用下最终形成促进集群各成员价值增值与整体价值提升的HTVIC价值网。其中，HTVIC合作与竞争活动可转化为价值单元间的合作与竞争关系。纵向价值链上中游价值单元在高新技术、知识资源的转移过程中，双方围绕高新技术的使用权限、转移成本等内容展开合作性博弈竞争；下游在为中游价值单元提供市场信息及销售渠道过程中，期望与更多中游价值单元进行合作，扩大市场占有率，从而建立起合作性供需竞争关系。同时，横向价值链上同质价值单元间存在激烈的竞争，但由于高技术产品更新速度快、研发生产投入大，市场不确定因素多，为此亟需建立一种竞争性合作关系，在新技术研发、知识创新、生产制造等多个领域展开合作，弥补自身不足，以竞争促进合作，淡化价值单元间的差异与界限，有效避免垄断与恶性竞争的产生。

（2）HTVIC价值网协同运作。HTVIC价值网协同运作是在广泛信息共享基础上实现的一种新价值创造过程，各价值单元基于信息协同效应在集群内实现角色与关系的重塑与跨组织业务流程再造，并提供巨大的价值创造与价值增值空间。价值网的建立打破了传统价值链线性运作模式，使跨地域虚拟集群成员在合作与竞争基础上，依据整体价值最优原则相互关联融合，冲破价值创造环节壁垒，促进价值单元间虚拟化协同运作及价值创造。HTVIC价值网以虚拟集群信息服务平台为支撑体系，实现价值单元间信息共享与流程整合，即在高技术产品的市场分析、合作研发、生产制造、售后跟踪及服务、信息反馈等阶段灵活快速地构建起价值网的价值创造链条。各价值单元依据自身需要选择最具价值增值能力的价值节点或价值单元作为合作伙伴，在高技术产品生命周期内形成“动态联盟”或“敏捷虚拟企业”，使HTVIC价值网协同有序发展。

（3）HTVIC价值网协同增值。HTVIC价值网的构建与虚拟化协同运作，实现了各成员企业价值创造活动在实体与虚拟空间的延伸及转换。其所创造的价值不仅包含实体空间各价值单元围绕高技术产品进行的基于物质资源所创造的价值，还包含在虚拟空间信息服务平台广泛应用而形成的开放型创新商业服务模式所产生的价值。在上述价值创造过程中，各虚拟集群成员以合作为手段、竞争为目标，依据自身核心能力与异质资源在价值网内最终形成合作与竞争的价值增值体系。此外，HTVIC内高新知识与技术等虚拟资源在价值网内得以共享、整合及创新，最终成为价值增值新核心，并实现HTVIC价值创造体系的升级。在此基础上，其市场影响力、声誉、品牌优势等社会属性将逐渐形成并迅速扩大，以提高集群产品的知名度及市场竞争力。

2HTVIC合作与竞争协同演化动力学模型

依据协同学原理，HTVIC价值网内纵向与横向价值链条上各价值单元针对共同价值取向展开多种形式的合作，使HTVIC的结构、规模、特性与功能在某一时间范围内整体趋于稳定；同时，各价值单元在关键资源、技术、利润与市场份额等领域进行的激烈竞争，将打破原有短暂的稳定，使其经过失稳达到新的稳定状态。合作与竞争共同作用将成为HTVIC自组织随机涨落的直接诱因，同时价值网协同增值效应将激发自组织随机涨落的质变，使HTVIC自组织演化为新的有序结构。上述HTVIC合作与竞争协同演化关系与生态学中资源与生存空间既定条件下种群数量的演化行为具有极大相似性，因此本文引入Lotka-Volterra种间合作竞争模型[11]，充分考虑HTVIC物质资源与虚拟资源对价值增值的贡献程度以及由于资源独占性、市场不确定性所引发的价值单元间竞争活动对价值增值的影响程度，加入体现HTVIC跨地域虚拟化协同运作推动价值增值的协同效应因子，对原有LV模型进行扩展与改进，以构建HTVIC合作与竞争协同演化动力学模型。

2.1模型的构建

将HTVIC价值网内价值单元i在高技术产品研发、生产、销售等环节所创造的价值设为xi，ri表示价值单元i依据自身核心能力所实现的价值增长率，ki表示价值单元i在一定时间范围t内所能创造的最大价值，且ki受价值单元i拥有资源数量的限制；在合作环境下，αij表示价值单元j对i共享物质资源所产生的价值增长率（0

dxidt=rixi（1-xiki+1kij，j≠iαijxj+1kij，j≠iβijxj-1kij，j≠iγijxj-1kij，j≠iφijxj+j，j≠iδij）（1）

当在HTVIC价值网纵向或横向价值链条上选取两个价值单元时，方程（1）可化简为：

将αij与βij共同对价值单元价值增值的推动作用以LV合作系数mij加以表示，mij=（αij+βij）ki（0

其中，x1与x2分别是HTVIC内价值单元1、2所创造的价值总量，模型（3）代表了HTVIC价值网内价值单元1与价值单元2价值增值速率受到自身资源、双方合作竞争作用以及合作竞争协同效应共同影响下的动力演化系统。

2.2合作与竞争协同演化的稳定性分析

根据微分方程稳定性分析理论，HTVIC合作与竞争动力演化系统的稳定状态可由公式（3）零解稳定性分析得出。通过对该动力学系统稳定性的研究可对其自组织演化的非线性影响因素、发展方向、演化特点及系统最终状态加以深入理解，可为HTVIC合作与竞争关系的研究提供新的途径。下面将讨论公式（3）零解的稳定性，进而研究合作与竞争环境下HTVIC网络组织的协同演化问题。

令dx1dt=dx2dt=0，得到4个平衡点：P1（0，0），P2（k1+k1δ12，0），P3（0，k2+δ21k2），P4（k1（1+δ12）+k1k2（m12-n12）（1+δ21）1-k1k2（m12-n12）（m21-n21），k2（1+δ21）+k1k2（m21-n21）（1+δ12）1-k1k2（m21-n21）（m12-n12））。

根据弗里德曼提出的方法[12]，HTVIC合作与竞争协同演化系统平衡点的稳定性可由公式（3）的雅克比矩阵的局部稳定性分析得出，其雅克比矩阵J为：

（1）当平衡点为P1（0，0）时，J的特征值λ分别为r1>0，r2>0可知P1（0，0）平衡点是不稳定的结点，即HTVIC价值网内价值单元在价值创造为0时，HTVIC价值网是不可能存在的。

（2）当平衡点为P2（k1+k1δ12，0）时，J的特征值分别为λ1=-r1（1+δ12）与λ2=r2[1+k1（1+δ12）（m21-n21）+δ21]。由于r1>0，δ12>0，特征值λ10，即1+k1（1+δ12）（m21-n21）+δ21>0时，平衡点P2为不稳定的鞍点，若λ2

（3）当平衡点为P3（0，k2+δ21k2）时，J特征值分别为λ1=r1[1+k2（1+δ21）（m12-n12）+δ12]与λ2=-r2（1+δ21）。由于r2>0，δ21>0，则特征值λ2

（4）当平衡点为P4时，令J=AB

根据常微分方程平面自治系统稳定性理论可知：若q0，q>0，p2-4q>0该平衡点为稳定的结点；若p0，p2-4q>0时，该平衡点为不稳定的结点；若p>0，q>0，p2-4q

演化状态1：当1+k1（1+δ12）（m21-n21）+δ210时，系统向平衡点P2演化。其中，P1为不稳定的结点，P2是系统演化的稳定点，P3为鞍点，由-1

演化状态2：当1+k2（1+δ21）（m12-n12）+δ120时，系统向平衡点P3演化。P1为不稳定结点，P2与P4为鞍点，P3为系统演化稳定点。与演化状态2相反，此时HTVIC价值网内价值单元2将获得最终竞争优势，并达到价值创造的最大规模。

演化状态3：当1+k2（1+δ21）（m12-n12）+δ12

演化状态4：当1+k1（1+δ12）（m21-n21）+δ21>0，1+k2（1+δ21）（m12-n12）+δ12>0时，系统向平衡点P4演化。P1为不稳定的结点；P2与P3点均为鞍点；由状态1的条件可知，k1（m21-n21）>-（1+δ21）（1+δ12），k2（m12-n12）>-（1+δ12）（1+δ21），则可分为两种情况判断P4的稳定性：当-（1+δ21）（1+δ12）

该演化状态表明，HTVIC价值网内价值单元1对价值单元2的合作互惠效应强于竞争抑制效应，价值单元2对价值单元1的合作互惠效应同样强于竞争抑制效应，互惠合作使得双方在价值创造环节中资源优势互补，实现了协同发展。同时，价值单元间协同合作扩展了价值创造的空间范围，适度竞争激发了持续创新活力。这将使HTVIC价值单元间建立起一种均衡的合作与竞争关系，在外界环境作用下，最终实现HTVIC合作与竞争协同演化系统的生态平衡。

3HTVIC合作与竞争协同演化仿真与结果分析

3.1合作与竞争协同演化的仿真模拟

为验证HTVIC合作与竞争协同演化动力学模型及其稳定性，本文利用Maple 15对上述四种演化状态进行模拟，并描述系统演化状态的相图与轨线，进一步揭示HTVIC合作与竞争的本质规律。如图2所示，横坐标表示价值单元1所创造的价值x1，纵坐标表示价值单元2所创造的价值x2，归一化处理使0

图2是对HTVIC价值单元1与价值单元2在不同演化条件下合作与竞争协同演化渐进过程直观与形象的刻画，图中轨线描绘出价值单元间合作与竞争随时间t变化的演化规律。通过对合作与竞争协同演化模型的演化模拟可知，演化系统的演化规律及稳定性与分析结果一致，进一步验证了HTVIC合作与竞争协同演化动力学模型的正确性。

3.2合作与竞争协同演化仿真结果分析

通过HTVIC合作与竞争协同演化动力学稳定性分析及其演化模拟，可知演化状态4为合作与竞争协同演化的有效平衡状态，当演化时间t∞时系统最终趋向于平衡点P4，为促进价值单元间的有效合作与适度竞争关系的建立，就该点合作与竞争协同演化结果展开以下讨论：

（1）由价值单元1与价值单元2在平衡点P4的坐标x1与x2可知，提高各价值单元价值创造的最大值ki，可提升价值创造规模，但由于在实体空间内各价值单元所拥有的高新技术、知识、人力资源及资金投入有限，仅凭自身能力难以提高其价值创造规模ki。因此，在HTVIC价值网中，各价值单元依托信息服务平台在虚拟空间内与其他价值单元互助合作，合理、高效地利用实体资源与虚拟资源，充分发挥群体集聚优势，在HTVIC虚拟化运作过程中产生并扩大协同效应，使价值网整体价值优于各价值单元价值创造之和。

（2）平衡点P4中x1与x2的坐标均包含体现合作与竞争程度的影响因子，即含有m12-n12与m21-n21的表达式，由于LV合作系数mij=（αij+βij）kij，LV竞争系数nij=（γij+φij）kij，因此提高价值单元合作过程中实体物质资源与虚拟资源的利用效率，以高技术产品合作研发与生产为共同的价值创造目标，降低因资源稀缺与独占对价值创造的负面影响，避免恶性竞争的产生，提升价值单元x1与x2的价值创造规模。通过分析可知，加强价值网中各价值单元间的有效合作与降低不利竞争是共存双赢的。同时，平衡点P4及其演化平衡条件均不包含价值增长率ri，表明合作与竞争协同演化平衡状态不受价值单元依据自身核心能力所实现的价值增长率影响。

（3）在平衡点P4稳定性判定过程中，已知价值创造最大规模ki>0，将第一种稳定性判定情况化为0

4HTVIC合作与竞争协同演化的平衡策略

由上述合作与竞争协同演化的结果可知，若要实现HTVIC合作与竞争的生态平衡，则必须在价值单元间构建起相应的合作与竞争协同演化平衡策略，以此引导HTVIC平稳有序的发展，并提升集群成员及整体的竞争实力：

（1）建立HTVIC激励与惩罚机制，引导成员合作与竞争策略的制定，避免恶性竞争与垄断的产生。在HTVIC内既有因合作产生的相互协调、互补和促进，又有因竞争形成的相互干扰、抵消与排斥，成员间完全合作状态将使集群缺少创新动力，而完全竞争状态将使集群混乱无序。因此，为平衡两者关系引导HTVIC的正向演化，在信息服务平台内发挥各地行业协会及中介服务机构的积极作用，构建HTVIC激励与惩罚的联盟组织机构，建立竞合奖惩基金与动态信任评价体系，动态各成员合作进展情况及信誉等级，以促进成员间高新技术与知识资源的有效溢出、转移与吸收。

（2）在HTVIC价值网内进一步加强虚拟化协同运作体系的构建，使成员在“竞合”环境下实现“协同演化”并产生推动价值创造的协同效应。对于传统企业价值创造过程而言，仅有企业两端的价值创造环节是开放的，而HTVIC各高技术企业成员在价值网内依据价值单元间紧密的关联融合关系，可实现价值创造环节的全开放，形成基于价值网的HTVIC协同运作体系，使各价值单元围绕价值创造环节产生形成多种“竞合”模式，且彼此间进行物质、信息、知识与技术等多方面的交流。在此过程中产生基于价值网的价值创造自组织协同效应，并推动HTVIC在连续时间与空间内形成协同有序的演化发展状态，最终将协同效应及平衡有序发展状态转化为提升虚拟集群成员与HTVIC整体的核心竞争能力。

（3）依托HTVIC信息服务平台，实现虚拟集群内部成员间及与外部环境间的实时交流，形成动态、开放、稳定及有序的HTVIC生态平衡系统。依据以价值网为基础的HTVIC创新型虚拟化商业运作模式，从集群整体协调管理与集群成员参与运作两个维度，建立功能完善的运行管理信息服务平台，使各成员实现实时交流，为HTVIC的构建与运行提供支持与保障。同时，信息服务平台为集群成员的加入提供了便捷的途径，在引入大量物质流、人才流、资金流与信息流的基础上，促进产学研合作关系的建立，推动HTVIC在虚拟空间内高效、平稳持续地发展。

5结论

价值网作为适应全球信息化、网络化、集成化、敏捷化发展趋势下产生的一种新型组织商业运作模式，为HTVIC的管理与运营发展提供了一条崭新的途径。本文从价值网视角出发，分析HTVIC合作与竞争协同演化过程，构建了HTVIC合作与竞争协同演化的价值网模型及动力学模型，对动力学模型的稳定性与模拟演化过程加以分析与仿真，并提出促进HTVIC合作与竞争协同演化的平衡策略。通过研究可以得出以下结论：首先，HTVIC的合作与竞争来源于集群各成员资源禀赋及核心竞争实力的不同。其次，围绕共同价值目标，建立合作与竞争协同演化价值网，打破原有线性价值链结构，实现了HTVIC虚拟化协同运作；最后，HTVIC合作与竞争协同演化仅取决于价值单元间合作与竞争关系（mij-nij，i≠j），而与自身价值增长率ri无关，当竞合程度在协同效应δij与价值创造最大规模ki所确定的某一阈值范围内时，合作与竞争可达到有效平衡状态。

本文的研究仍有一些不足：一是如何依据HTVIC多种合作方式构建多主体的合作与竞争协同演化模型，分析其竞合平衡关系；二是在HTVIC的实际运行过程中，如何量化合作与竞争对HTVIC成员个体及集群整体的确切价值贡献程度。这将成为下一阶段HTVIC合作与竞争协同演化的重要研究内容。

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