基于复杂网络的创新集群形成与发展机理研究
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摘要
在知识经济时代，创新成为决定一个国家竞争力的关键因素。随着科技生产力的不断提升，信息化、网络化与全球化背景下，创新活动日益复杂，创新参与主体之间的合作关系也发生深刻变化，从点对点的联系逐步发展为网络式结构，创新过程由线性模式发展到非线性模式。创新的本质属性是不确定性，这种不确定性的根源在于认识论上参与创新活动主体的有限理性，本体论上看客观世界和环境本身具有不确定性。创新的不确定性导致创新活动难以由单一主体独立完成，单一创新主体为了降低创新不确定性，提高创新收益，在其目标指导下选择与其他主体建立合作、联盟的关系，即有向选择的支配下形成了一种多主体协同创新的网络组织平台，即产生了创新集群。创新在由低级向高级的发展过程中，必然走向多种创新主体的协同、互动与集聚，形成创新集群，创新集群是创新由低级向高级发展的必然趋势。
复杂网络理论在刻画复杂系统的结构和联系以及系统的演化过程方面具有显著优势，且其应用范围不断扩展，而运用复杂网络理论对创新集群的研究相对较少，这一领域的基础理论还不够丰富和系统，本文试图构建以复杂网络研究创新集群问题的分析框架。
本文运用复杂网络理论剖析创新集群的本质问题和其内在规律性，建构创新集群的复杂网络分析框架，明确创新集群是一种高级的创新组织方式。在此基础上，运用复杂网络理论深入研究创新集群的复杂网络特性，并挖掘其参与者之间相互作用的内在规律性问题，指出创新集群的形成是在创新主体有向选择机理支配下各种机理协同作用的结果，复杂网络视角下创新集群的的演化过程受到正负反馈机制的作用，能够出现复杂整体涌现。基于有向含权BBV演化模型，对创新集群复杂网络演化过程进行仿真，分析其演化过程的动态性、复杂性，分析外部因素作用对系统演化产生的影响。最后，以中关村创新集群形成与复杂过程为案例，剖析复杂网络视角下中关村创新集群形成过程、网络特性与结构特征，以及中关村创新集群的功能，分析其存在问题和对策。
本文主要内容如下：
第一，创新集群的基本理论。首先从创新集群研究现状、研究重点与机理出发，对现有研究成果进行综述，评价现有研究成果，明确研究起点，对创新集群理论的思想渊源、概念、特征、类型进行归纳总结。
第二，相关理论基础。一方面，对创新、创新集群相关研究进行综述，把握创新模式演进规律。另一方面，对复杂网络理论和演化经济学研究进行梳理，明确研究的逻辑出发点，并对相关理论的适用性、研究对象等基本问题进行阐述。
第三，创新集群的复杂性分析。创新的本质属性是不确定性，单一主体创新的不确定性程度较高，需要多种类型、多个创新参与主体的协同与互动，各参与主体之间形成一种非线性的网络组织。创新集群是创新的高级形式，创新集群具有一系列复杂性特征。创新集群形成是为了降低单体创新的不确定性，通过创新集聚实现多体创新的相对确定性。
第四，创新集群的复杂网络适用性分析。创新集群各主体之间相互联系，形成了复杂网络结构，企业、高校和科研院所、政府、中介机构等主体构成了网络的节点要素，人力资源、物质资源、技术、知识、信息、资金的流动使主体之间形成了错综复杂的关系。创新集群复杂网络的结构具有小世界特征和无标度特征，同时，各主体之间关系强度的不同使创新集群成为一个有向含权网络。
第五，复杂网络视角下的创新集群形成机理。从复杂网络对创新集群的形成原因与条件、形成方式与作用机理进行研究。创新集群的形成是创新主体为了降低创新不确定性、提高创新收益的目标而进行的有向选择、形成有向网络的结果。同时，创新主体的学习与模仿能力、创新能力、与其他主体的互动和协同都会对创新集群的形成产生影响。
第六，复杂网络视角下创新集群的发展演进研究。在有向选择等作用机理的影响下，创新集群的演化过程具有复杂性，各种机理的正负反馈机制决定了创新集群的发展与演进，受初始状态变化影响较大，会出现系统的整体涌现。在有向含权的BBV模型基础上，针对创新网络演化的阶段特性、结网机制和结构演化，对创新集群的演化过程进行数值仿真，并对仿真结果进行分析。
第七，复杂网络视角下中关村创新集群形成与演进分析。以复杂网络下创新集群的结构、形成、运行、演化等理论研究为基础，以复杂网络视角剖析中关村创新集群形成与演进，在分析中关村创新集群形成与发展过程的基础上，探讨中关村创新集群的复杂网络结构特征、复杂网络特性和中网络功能，分析复杂网络视角下中关村创新集群存在的主要问题，提出完善中关村创新集群网络的对策建议。
本文的主要创新点：
第一，以创新的本质属性不确定性为逻辑起点构建研究框架。创新的本质属性是不确定性，这种不确定性的根源在于认识论上参与创新活动主体的有限理性，本体论上看客观世界和环境本身具有不确定性。创新的不确定性导致创新活动难以由单一主体独立完成，单一创新主体为了降低创新不确定性，提高创新收益，在其目标指导下选择与其他主体建立合作、联盟的关系，即有向选择的支配下形成了一种多主体协同创新的网络组织平台，即产生了创新集群。创新在由低级向高级的发展过程中，必然走向多种创新主体的协同、互动与集聚，形成创新集群，创新集群是创新由低级向高级发展的必然趋势。
第二，明确提出创新集群的形成是“有向选择”的结果。“有向选择”是贯穿创新集群形成与发展全过程的最重要机理。由于创新主体具有目的性、主动性和适应性，在其掌握的不完全信息和有限理性约束下，为了追求降低创新不确定性、获取创新收益而进行的策略、行为的选择过程，是在某一目标指引下而进行的有方向的选择，按照一定的标准筛选出要采取的策略和行为。有向选择中向是目标、方向，创新主体为了实现降低创新不确定性、提高创新成功率的目标，而进行的策略、行为的选择。创新者要选择的是在众多不同质的主体、异质性创新产品、不同创新模式中进行选择，受到有限理性和不完全信息约束，而进行的局部优化过程。
第三，提出了复杂网络视角下的创新集群是有向含权网络。创新集群中主体连接的有向性，是网络上各主体在有限理性、信息不完备、认知有限的情况下，进行有向选择的结果，集群内外的主体，具有目的性和适应性，因此，所进行的选择不是无向的、随机的过程，而是在其一定发展目标指引下，有目的地选择技术合作方、合作领域与合作方式，这就使得主体之间形成的网络是有向的，当然，这种方向也可能是双向的。同时，在整个创新集群内的各个主体之间的联系并不是均等的，节点之间的联系强度、联系频率是有差异的，这就导致了节点之间的边的权重的差异，一般具有合作时间长的主体之间的权重会比较高，并且，当网络节点产生合作需求时，会优先考虑曾经合作过的主体，使得彼此之间的联系更加频繁，关系强度更高。因此，创新集群复杂网络是有向含权的网络。
第四，分析论证并提出了基于复杂网络的创新集群形成与发展机理。创新集群形成根本动因在于创新主体有向选择的结果，其目的是为了降低单体创新的不确定性，通过创新集聚实现多体创新的相对确定性。创新集群的形成与发展是在有向选择机理支配下多种机理共同作用的结果。其中，创新主体的有向选择机理支配着创新集群的形成与发展全过程，控制创新集群发展的主要方向；学习和模仿机理影响参与主体的行为方式和策略选择；突变机理是在一定的环境承载能力下能够加速创新集群的演化进程或者导致某一主体的毁灭；扩散机理是主体的某种行为方式或者策略被其他博弈参与者所复制和模仿；协同机理是主体之间通过学习、模仿、突变、选择等机理的作用，彼此之间建立稳定的协作关系的机理。在网络结构下的创新集群的形成机理不同，起支配作用的机制也不同，在集群发展的不同阶段其主要作用的机理不同，各个机理交互作用在一起，共同推动创新集群的升级和发展。
In the time of knowledge economy, innovation has become a key factor indetermining a country's competitiveness. With the continuous improvement of theproductivity of science and technology，on the background of information, networkand globalization，innovation activities are becoming more complex, innovativepartnerships between stakeholders have undergone profound changes, developgradually from the point-to-point relation to the network type structure, the innovationprocess develops the non-linear pattern from the liner model. The essential attribute ofinnovation is an uncertainty，this uncertainty is rooted in bounded rationality involvedin innovation activities. On the epistemological，ontological point view，the objectiveworld and the environment are inherently uncertain. Innovative uncertainty leads tothat innovation activities are difficult to complete independently by a single subject,in order to reduce the innovation uncertainty and improve innovation gains, the singlemain innovation must choose other subjects to establish cooperation and union underthe guidance of its target，a multi-agent network organization collaborative innovationplatform is formed under the directed selection, which produces the innovation cluster.Innovation will inevitably move towards a variety of collaboration, interaction andagglomeration from junior to senior development process, and the innovation clusteris formed, innovation cluster is the inevitable trend of innovative development fromjunior to senior.
The complex network theory has the remarkable superiority on portrayingstructure and relation of complex system and the system evolutionary process aspect,its application scope expands continuously, but the research on the application ofcomplex network theory for innovation clusters is relatively few, basic theories in thisarea are not rich and systematic enough, This article attempts to build analytical framework of complex network analysis on innovation cluster.
This article utilizes the complex network and evolved economic theory, analyzesthe essential issue and its intrinsic regularity of innovation cluster, constructs thecomplex network analytical framework of innovation cluster, clears that innovationcluster is a high-level innovation organization mode. On this foundation, study thecomplex network characteristics of the innovation cluster in-depth using complexnetwork theory, mine out inherent regularity of the interaction between its participants，point out that the formation of clusters of innovation is result of directed selectionunder the control of various mechanism of synergy，evolution that affected by positiveand negative feedback mechanisms can appear complex and whole emergence undercomplex network perspective innovation cluster. Based on BBV evolution model thatincluding directed weight，innovation cluster complex network evolution process issimulated, the evolution of the dynamic and complex nature and the impact ofexternal factors on the system evolution are analyzed. Finally, take the Zhongguancuninnovation clusters with the complex process as the case, dissect the formationprocess，the network characteristic，the structure characteristic and the function ofZhongguancun innovation cluster under the complex network angle view, and analyzeits existence question and the countermeasure.
The main contents of this paper are as follows:
First, the basic theory of innovation clusters. Starting from innovation clusterresearch situation, research key and mechanism，review the existing research results，evaluate the existing research， clear about the starting point of research andsummarize the theory origins, concepts, characteristics, types of innovation cluster.
Second, the foundation of relevant theory. On one hand, review the research ofinnovation and the innovation cluster， grasp the law of innovative models evolution.On the other hand, comb the complex network theory and evolutionary economicsresearch，clear the logical starting point of the research and elaborate basic issue，suchas the applicability of relevant theories and research object.
Third, the complexity of innovation cluster analysis. The innovative nature ofproperty is uncertainty, a single main innovation of the high degree of uncertainty, need synergy and interaction of many types of innovation involved in the main, theparticipating main body is formed between a non-linear network organization.Innovation Cluster is an advanced form of innovation, innovation cluster has a seriesof complex characteristics. Innovation cluster formation in order to reduce uncertaintythrough innovative agglomeration relative uncertainty of innovative multi-bodymonomer innovation.
Fourth, the complex network serviceability of innovation cluster analysis. As aresult of interlinks between the various principal parts of innovation clusters, thecomplex network structure is formed，innovation cluster has a complex networkcharacteristics， enterprises, universities and research institutes, governments,intermediary body constitute elements of network nodes， human resources, materialresources, technology, knowledge, information and the flow of funds between theprincipal parts forms a complex relationship，the complex networks structure ofinnovation cluster possess small-world characteristics and scale-free feature.At thesame time, the different strength of the relationship between the principal parts makesinnovation clusters become one weighted network.
Fifth, innovation cluster formation mechanism under the complex network angleview. Study from innovative cluster formation reasons，conditions, formation typesand action mechanisms affected by complex network. innovation makes directedchoice and forms the directed network in order to reduce the uncertainty of innovationand enhance the innovation income，and the innovation clusters is formatted.At thesame time, the ability of learning，imitation and innovation, the interaction andcollaboration with other innovation principal parts will have an impact on theformation of innovation clusters.
Sixth, the development and evolution of the innovation cluster from the complexnetwork perspective. Under the influence of the directed choice mechanism，theevolution of innovation clusters can be complex. Positive and negative feedback ofvariety of mechanisms determine the development and evolution of innovativeclusters，Influenced by changes in the initial state，there will present systematic whole emergence. Based on BBV model with directed weights， aiming at phasecharacteristics networking mechanisms and structures evolution of the innovationnetwork evolution, the evolution of innovative clusters are simulated numericallyand simulation results are analyzed.
Seventh, the Zhongguancun innovation cluster formation and evolution analysisunder the complex network angle view. Take the innovation cluster structure,formation, run, evolution theory research under complex network as the foundation，analyze the formation and evolution of Zhongguancun innovation cluster from thecomplex network perspective， On the basis of analyzing the Zhongguancuninnovation cluster formation and development process，discuss the Complex networkstructural feature， complex network characteristics and Network functions ofZhongguancun innovation cluster， analyze main problems of Zhongguancuninnovation clusters from the complex network perspective, and make improvingcountermeasures for Zhongguancun innovation cluster network.
The main innovative points of this article:
First, Take the nature property of innovative uncertainty as the logical startingpoint when constructing the research framework. The nature property of innovative isuncertainty, the uncertainty is rooted in limited rational of principal parts involved ininnovation activities On the epistemological， the objective world and environmentthemselves have the uncertainty. As a result of Innovative uncertainty innovationactivities are difficult to be completed independently by a single subject, A singleinnovation principal part must chooses to establish relations of cooperation andalliance with others under the guidance of its objectives in order to reduce innovationuncertainty and improve innovation gains， it is that a multiagent cooperativeinnovation network organization platform is developed under the domination of thedirected select，and Innovation community and innovation cluster emerge.，Innovationwill inevitably move towards coordination, interacts and gathers between innovationprincipal parts from junior to senior development process，so innovation clusters areformated，Innovation cluster is an inevitable trend of innovation developing fromjunior to senior.
Second, clear that the formation of innovation clusters is the results of "directedselection"."directed selection" is the most important mechanism throughout thewhole process of the innovation cluster formation and development. Because theinnovation principal part has the sense of purpose, initiative and compatibility, thestrategy and behavior selection process are carried out in order to reduce theuncertainty of innovation and gain more innovation income under its graspingcomplete information and limited rational restraint，, the choice of direction is madeunder the guidance of a target，the policies and actions are adopted according to astandard filter. The directed in the directed selection is the goal, direction, theinnovation principal part carries on strategy and behavior choice in order to realizereducing the innovation uncertainty and enhancing innovation success rate, Theinnovators must make the choice in many different subjects, non-uniformityinnovation product and different innovation pattern, and carries on partialoptimization under the constraints of bounded rationality and incomplete information.
Third, propose that innovation cluster is a network with directed weight underthe complex network angle view. Directed connection between innovation clustersprincipal parts is a result of directed selection under the circumstances of boundedrationality, inadequate information and cognitive context. The cluster inside andoutside of the main body has the sense of purpose and compatibility，so whenselecting technology partners, areas of cooperation and cooperation，the choice is notundirected and random, but is purposeful under the guidance of its development goals.It makes the network between principal parts is directed. Of course, this kind ofdirection may be also bi-directional. At the same time, the link between the principalparts within the whole innovation cluster is not equal，there is a difference betweenthe node relation intensity, the relation frequency，This leads the weights of the edgesdifference between the nodes，generally speaking the weight between principal partsthat cooperated for a long time will be relatively high，and when the node has thecooperation demands, will first consider the principal parts that have cooperated，thiscauses that the contact is more frequent and the relational intensity is higher betweeneach other. Therefore, innovation clusters complex network is the directed one with the weight.
Fourth, proposed the mechanism of the formation and development of innovationclusters based on complex network. The formation of innovation clusters is the resultsof "directed selection"，in order to reduce the uncertainty of single innovation, throughgathers to realize the innovation relative determinism among polysome innovations.The formation and development of innovation clusters is the result which many kindsof mechanisms affects together under the directed selection s control. The directedselection of innovation main body controls the innovation clusters formation and todevelop the entire process. Study and imitation mechanism influences participationmain body behavior way and strategy choice. The sudden change mechanism is canaccelerate the innovation cluster's evolved advancement under certain environmentbearing capacity or causes some main body the deconstruction. Proliferates themechanism is the main body some behavior way or the strategy is gambled by otherthe participant to duplicate and the imitation. Coordinates mechanism is between themain body through mechanism and so on study, imitation, sudden change, choicefunctions, between each other establishes the stable cooperation relations themechanism. Under the network architecture innovation cluster's formation mechanismis different, plays the control role mechanism to be also different, develops thedifferent stage its main function mechanism in the colony to be different, eachmechanism correlation in together, together impels the innovation colony thepromotion and the development.
复杂网络理论在刻画复杂系统的结构和联系以及系统的演化过程方面具有显著优势，且其应用范围不断扩展，而运用复杂网络理论对创新集群的研究相对较少，这一领域的基础理论还不够丰富和系统，本文试图构建以复杂网络研究创新集群问题的分析框架。
本文运用复杂网络理论剖析创新集群的本质问题和其内在规律性，建构创新集群的复杂网络分析框架，明确创新集群是一种高级的创新组织方式。在此基础上，运用复杂网络理论深入研究创新集群的复杂网络特性，并挖掘其参与者之间相互作用的内在规律性问题，指出创新集群的形成是在创新主体有向选择机理支配下各种机理协同作用的结果，复杂网络视角下创新集群的的演化过程受到正负反馈机制的作用，能够出现复杂整体涌现。基于有向含权BBV演化模型，对创新集群复杂网络演化过程进行仿真，分析其演化过程的动态性、复杂性，分析外部因素作用对系统演化产生的影响。最后，以中关村创新集群形成与复杂过程为案例，剖析复杂网络视角下中关村创新集群形成过程、网络特性与结构特征，以及中关村创新集群的功能，分析其存在问题和对策。
本文主要内容如下：
第一，创新集群的基本理论。首先从创新集群研究现状、研究重点与机理出发，对现有研究成果进行综述，评价现有研究成果，明确研究起点，对创新集群理论的思想渊源、概念、特征、类型进行归纳总结。
第二，相关理论基础。一方面，对创新、创新集群相关研究进行综述，把握创新模式演进规律。另一方面，对复杂网络理论和演化经济学研究进行梳理，明确研究的逻辑出发点，并对相关理论的适用性、研究对象等基本问题进行阐述。
第三，创新集群的复杂性分析。创新的本质属性是不确定性，单一主体创新的不确定性程度较高，需要多种类型、多个创新参与主体的协同与互动，各参与主体之间形成一种非线性的网络组织。创新集群是创新的高级形式，创新集群具有一系列复杂性特征。创新集群形成是为了降低单体创新的不确定性，通过创新集聚实现多体创新的相对确定性。
第四，创新集群的复杂网络适用性分析。创新集群各主体之间相互联系，形成了复杂网络结构，企业、高校和科研院所、政府、中介机构等主体构成了网络的节点要素，人力资源、物质资源、技术、知识、信息、资金的流动使主体之间形成了错综复杂的关系。创新集群复杂网络的结构具有小世界特征和无标度特征，同时，各主体之间关系强度的不同使创新集群成为一个有向含权网络。
第五，复杂网络视角下的创新集群形成机理。从复杂网络对创新集群的形成原因与条件、形成方式与作用机理进行研究。创新集群的形成是创新主体为了降低创新不确定性、提高创新收益的目标而进行的有向选择、形成有向网络的结果。同时，创新主体的学习与模仿能力、创新能力、与其他主体的互动和协同都会对创新集群的形成产生影响。
第六，复杂网络视角下创新集群的发展演进研究。在有向选择等作用机理的影响下，创新集群的演化过程具有复杂性，各种机理的正负反馈机制决定了创新集群的发展与演进，受初始状态变化影响较大，会出现系统的整体涌现。在有向含权的BBV模型基础上，针对创新网络演化的阶段特性、结网机制和结构演化，对创新集群的演化过程进行数值仿真，并对仿真结果进行分析。
第七，复杂网络视角下中关村创新集群形成与演进分析。以复杂网络下创新集群的结构、形成、运行、演化等理论研究为基础，以复杂网络视角剖析中关村创新集群形成与演进，在分析中关村创新集群形成与发展过程的基础上，探讨中关村创新集群的复杂网络结构特征、复杂网络特性和中网络功能，分析复杂网络视角下中关村创新集群存在的主要问题，提出完善中关村创新集群网络的对策建议。
本文的主要创新点：
第一，以创新的本质属性不确定性为逻辑起点构建研究框架。创新的本质属性是不确定性，这种不确定性的根源在于认识论上参与创新活动主体的有限理性，本体论上看客观世界和环境本身具有不确定性。创新的不确定性导致创新活动难以由单一主体独立完成，单一创新主体为了降低创新不确定性，提高创新收益，在其目标指导下选择与其他主体建立合作、联盟的关系，即有向选择的支配下形成了一种多主体协同创新的网络组织平台，即产生了创新集群。创新在由低级向高级的发展过程中，必然走向多种创新主体的协同、互动与集聚，形成创新集群，创新集群是创新由低级向高级发展的必然趋势。
第二，明确提出创新集群的形成是“有向选择”的结果。“有向选择”是贯穿创新集群形成与发展全过程的最重要机理。由于创新主体具有目的性、主动性和适应性，在其掌握的不完全信息和有限理性约束下，为了追求降低创新不确定性、获取创新收益而进行的策略、行为的选择过程，是在某一目标指引下而进行的有方向的选择，按照一定的标准筛选出要采取的策略和行为。有向选择中向是目标、方向，创新主体为了实现降低创新不确定性、提高创新成功率的目标，而进行的策略、行为的选择。创新者要选择的是在众多不同质的主体、异质性创新产品、不同创新模式中进行选择，受到有限理性和不完全信息约束，而进行的局部优化过程。
第三，提出了复杂网络视角下的创新集群是有向含权网络。创新集群中主体连接的有向性，是网络上各主体在有限理性、信息不完备、认知有限的情况下，进行有向选择的结果，集群内外的主体，具有目的性和适应性，因此，所进行的选择不是无向的、随机的过程，而是在其一定发展目标指引下，有目的地选择技术合作方、合作领域与合作方式，这就使得主体之间形成的网络是有向的，当然，这种方向也可能是双向的。同时，在整个创新集群内的各个主体之间的联系并不是均等的，节点之间的联系强度、联系频率是有差异的，这就导致了节点之间的边的权重的差异，一般具有合作时间长的主体之间的权重会比较高，并且，当网络节点产生合作需求时，会优先考虑曾经合作过的主体，使得彼此之间的联系更加频繁，关系强度更高。因此，创新集群复杂网络是有向含权的网络。
第四，分析论证并提出了基于复杂网络的创新集群形成与发展机理。创新集群形成根本动因在于创新主体有向选择的结果，其目的是为了降低单体创新的不确定性，通过创新集聚实现多体创新的相对确定性。创新集群的形成与发展是在有向选择机理支配下多种机理共同作用的结果。其中，创新主体的有向选择机理支配着创新集群的形成与发展全过程，控制创新集群发展的主要方向；学习和模仿机理影响参与主体的行为方式和策略选择；突变机理是在一定的环境承载能力下能够加速创新集群的演化进程或者导致某一主体的毁灭；扩散机理是主体的某种行为方式或者策略被其他博弈参与者所复制和模仿；协同机理是主体之间通过学习、模仿、突变、选择等机理的作用，彼此之间建立稳定的协作关系的机理。在网络结构下的创新集群的形成机理不同，起支配作用的机制也不同，在集群发展的不同阶段其主要作用的机理不同，各个机理交互作用在一起，共同推动创新集群的升级和发展。
In the time of knowledge economy, innovation has become a key factor indetermining a country's competitiveness. With the continuous improvement of theproductivity of science and technology，on the background of information, networkand globalization，innovation activities are becoming more complex, innovativepartnerships between stakeholders have undergone profound changes, developgradually from the point-to-point relation to the network type structure, the innovationprocess develops the non-linear pattern from the liner model. The essential attribute ofinnovation is an uncertainty，this uncertainty is rooted in bounded rationality involvedin innovation activities. On the epistemological，ontological point view，the objectiveworld and the environment are inherently uncertain. Innovative uncertainty leads tothat innovation activities are difficult to complete independently by a single subject,in order to reduce the innovation uncertainty and improve innovation gains, the singlemain innovation must choose other subjects to establish cooperation and union underthe guidance of its target，a multi-agent network organization collaborative innovationplatform is formed under the directed selection, which produces the innovation cluster.Innovation will inevitably move towards a variety of collaboration, interaction andagglomeration from junior to senior development process, and the innovation clusteris formed, innovation cluster is the inevitable trend of innovative development fromjunior to senior.
The complex network theory has the remarkable superiority on portrayingstructure and relation of complex system and the system evolutionary process aspect,its application scope expands continuously, but the research on the application ofcomplex network theory for innovation clusters is relatively few, basic theories in thisarea are not rich and systematic enough, This article attempts to build analytical framework of complex network analysis on innovation cluster.
This article utilizes the complex network and evolved economic theory, analyzesthe essential issue and its intrinsic regularity of innovation cluster, constructs thecomplex network analytical framework of innovation cluster, clears that innovationcluster is a high-level innovation organization mode. On this foundation, study thecomplex network characteristics of the innovation cluster in-depth using complexnetwork theory, mine out inherent regularity of the interaction between its participants，point out that the formation of clusters of innovation is result of directed selectionunder the control of various mechanism of synergy，evolution that affected by positiveand negative feedback mechanisms can appear complex and whole emergence undercomplex network perspective innovation cluster. Based on BBV evolution model thatincluding directed weight，innovation cluster complex network evolution process issimulated, the evolution of the dynamic and complex nature and the impact ofexternal factors on the system evolution are analyzed. Finally, take the Zhongguancuninnovation clusters with the complex process as the case, dissect the formationprocess，the network characteristic，the structure characteristic and the function ofZhongguancun innovation cluster under the complex network angle view, and analyzeits existence question and the countermeasure.
The main contents of this paper are as follows:
First, the basic theory of innovation clusters. Starting from innovation clusterresearch situation, research key and mechanism，review the existing research results，evaluate the existing research， clear about the starting point of research andsummarize the theory origins, concepts, characteristics, types of innovation cluster.
Second, the foundation of relevant theory. On one hand, review the research ofinnovation and the innovation cluster， grasp the law of innovative models evolution.On the other hand, comb the complex network theory and evolutionary economicsresearch，clear the logical starting point of the research and elaborate basic issue，suchas the applicability of relevant theories and research object.
Third, the complexity of innovation cluster analysis. The innovative nature ofproperty is uncertainty, a single main innovation of the high degree of uncertainty, need synergy and interaction of many types of innovation involved in the main, theparticipating main body is formed between a non-linear network organization.Innovation Cluster is an advanced form of innovation, innovation cluster has a seriesof complex characteristics. Innovation cluster formation in order to reduce uncertaintythrough innovative agglomeration relative uncertainty of innovative multi-bodymonomer innovation.
Fourth, the complex network serviceability of innovation cluster analysis. As aresult of interlinks between the various principal parts of innovation clusters, thecomplex network structure is formed，innovation cluster has a complex networkcharacteristics， enterprises, universities and research institutes, governments,intermediary body constitute elements of network nodes， human resources, materialresources, technology, knowledge, information and the flow of funds between theprincipal parts forms a complex relationship，the complex networks structure ofinnovation cluster possess small-world characteristics and scale-free feature.At thesame time, the different strength of the relationship between the principal parts makesinnovation clusters become one weighted network.
Fifth, innovation cluster formation mechanism under the complex network angleview. Study from innovative cluster formation reasons，conditions, formation typesand action mechanisms affected by complex network. innovation makes directedchoice and forms the directed network in order to reduce the uncertainty of innovationand enhance the innovation income，and the innovation clusters is formatted.At thesame time, the ability of learning，imitation and innovation, the interaction andcollaboration with other innovation principal parts will have an impact on theformation of innovation clusters.
Sixth, the development and evolution of the innovation cluster from the complexnetwork perspective. Under the influence of the directed choice mechanism，theevolution of innovation clusters can be complex. Positive and negative feedback ofvariety of mechanisms determine the development and evolution of innovativeclusters，Influenced by changes in the initial state，there will present systematic whole emergence. Based on BBV model with directed weights， aiming at phasecharacteristics networking mechanisms and structures evolution of the innovationnetwork evolution, the evolution of innovative clusters are simulated numericallyand simulation results are analyzed.
Seventh, the Zhongguancun innovation cluster formation and evolution analysisunder the complex network angle view. Take the innovation cluster structure,formation, run, evolution theory research under complex network as the foundation，analyze the formation and evolution of Zhongguancun innovation cluster from thecomplex network perspective， On the basis of analyzing the Zhongguancuninnovation cluster formation and development process，discuss the Complex networkstructural feature， complex network characteristics and Network functions ofZhongguancun innovation cluster， analyze main problems of Zhongguancuninnovation clusters from the complex network perspective, and make improvingcountermeasures for Zhongguancun innovation cluster network.
The main innovative points of this article:
First, Take the nature property of innovative uncertainty as the logical startingpoint when constructing the research framework. The nature property of innovative isuncertainty, the uncertainty is rooted in limited rational of principal parts involved ininnovation activities On the epistemological， the objective world and environmentthemselves have the uncertainty. As a result of Innovative uncertainty innovationactivities are difficult to be completed independently by a single subject, A singleinnovation principal part must chooses to establish relations of cooperation andalliance with others under the guidance of its objectives in order to reduce innovationuncertainty and improve innovation gains， it is that a multiagent cooperativeinnovation network organization platform is developed under the domination of thedirected select，and Innovation community and innovation cluster emerge.，Innovationwill inevitably move towards coordination, interacts and gathers between innovationprincipal parts from junior to senior development process，so innovation clusters areformated，Innovation cluster is an inevitable trend of innovation developing fromjunior to senior.
Second, clear that the formation of innovation clusters is the results of "directedselection"."directed selection" is the most important mechanism throughout thewhole process of the innovation cluster formation and development. Because theinnovation principal part has the sense of purpose, initiative and compatibility, thestrategy and behavior selection process are carried out in order to reduce theuncertainty of innovation and gain more innovation income under its graspingcomplete information and limited rational restraint，, the choice of direction is madeunder the guidance of a target，the policies and actions are adopted according to astandard filter. The directed in the directed selection is the goal, direction, theinnovation principal part carries on strategy and behavior choice in order to realizereducing the innovation uncertainty and enhancing innovation success rate, Theinnovators must make the choice in many different subjects, non-uniformityinnovation product and different innovation pattern, and carries on partialoptimization under the constraints of bounded rationality and incomplete information.
Third, propose that innovation cluster is a network with directed weight underthe complex network angle view. Directed connection between innovation clustersprincipal parts is a result of directed selection under the circumstances of boundedrationality, inadequate information and cognitive context. The cluster inside andoutside of the main body has the sense of purpose and compatibility，so whenselecting technology partners, areas of cooperation and cooperation，the choice is notundirected and random, but is purposeful under the guidance of its development goals.It makes the network between principal parts is directed. Of course, this kind ofdirection may be also bi-directional. At the same time, the link between the principalparts within the whole innovation cluster is not equal，there is a difference betweenthe node relation intensity, the relation frequency，This leads the weights of the edgesdifference between the nodes，generally speaking the weight between principal partsthat cooperated for a long time will be relatively high，and when the node has thecooperation demands, will first consider the principal parts that have cooperated，thiscauses that the contact is more frequent and the relational intensity is higher betweeneach other. Therefore, innovation clusters complex network is the directed one with the weight.
Fourth, proposed the mechanism of the formation and development of innovationclusters based on complex network. The formation of innovation clusters is the resultsof "directed selection"，in order to reduce the uncertainty of single innovation, throughgathers to realize the innovation relative determinism among polysome innovations.The formation and development of innovation clusters is the result which many kindsof mechanisms affects together under the directed selection s control. The directedselection of innovation main body controls the innovation clusters formation and todevelop the entire process. Study and imitation mechanism influences participationmain body behavior way and strategy choice. The sudden change mechanism is canaccelerate the innovation cluster's evolved advancement under certain environmentbearing capacity or causes some main body the deconstruction. Proliferates themechanism is the main body some behavior way or the strategy is gambled by otherthe participant to duplicate and the imitation. Coordinates mechanism is between themain body through mechanism and so on study, imitation, sudden change, choicefunctions, between each other establishes the stable cooperation relations themechanism. Under the network architecture innovation cluster's formation mechanismis different, plays the control role mechanism to be also different, develops thedifferent stage its main function mechanism in the colony to be different, eachmechanism correlation in together, together impels the innovation colony thepromotion and the development.
引文
[1]《创新集群建设的理论与实践》研究组.创新集群建设的理论与实践[M].科学出版社.2012.6.
[1] Schumpeter. The Theory of Economic Development[M]. Harvard University Press.1912.
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