大數據環境下的網絡協同創新平臺及其應用研究

〔摘要〕大數據環境下，對網絡信息資源進行深度開發與利用，有利于挖掘信息資源價值，并協同創新主體完成知識、技術創新。本文通過闡述網絡協同創新對信息資源開發利用的需求，結合大數據分析技術，展現網絡信息資源的協同創新作用。最后，結合大數據的背景構建網絡協同創新平臺以及描繪協同創新平臺3種應用路徑，來展現網絡協同創新平臺的作用和應用前景。

〔關鍵詞〕大數據；網絡信息資源；協同創新；平臺

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2013.10.017

〔中圖分類號〕G250.72〔文獻標識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2013）10-0075-05

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》中提出把科技進步作為經濟社會發展的首要推動力量，把提高自主創新能力作為調整經濟結構、轉變增長方式、提高國家競爭力的中心環節，把建設創新型國家作為面向未來的重大戰略選擇。創新的內涵，不僅包括知識創新，還包括技術創新。知識創新具有自發性、自由性，但技術創新是知識創新的支撐，并為知識的發展劃定了邊界，影響著知識的發展方向[1]。要實現知識創新和技術創新，必須結合大數據的背景，把網絡信息資源開發與利用凝聚到創新中去。隨著互聯網上數據的不斷增多，海洋一般浩瀚的網絡數據已成為一種戰略資源。大數據并不簡單是海量的數據，通常是指解決問題的一種方法，即通過收集、整理生活中方方面面的數據，并對其進行分析挖掘，進而從中獲得有價值信息，最終衍化出一種新的商業模式。工信部發布的物聯網“十二五”規劃上，把信息處理技術作為4項關鍵技術創新工程之一被提出來，其中包括了海量數據存儲、數據挖掘、圖像視頻智能分析，這都是大數據技術的重要組成部分。大數據技術的目標，就是從這些數據中挖掘信息、判斷趨勢、提高效益。因此，知識創新和技術創新要求開發利用網絡信息資源，實現網絡協同創新。

1大數據環境下的網絡協同創新

隨著新興信息技術與應用模式的涌現，使全球數據量呈現出爆發式增長態勢。美國國家科學基金會（NSF）將大數據定義為“由科學儀器、傳感設備、互聯網交易、電子郵件、音視頻軟件、網絡點擊流等多種數據源生成的大規模、多元化、復雜、長期的分布式數據集”[2]。在大數據環境下，“知識”的概念已經被泛化，網絡信息資源不再局限于人腦所存儲的知識，網絡上的情緒反饋、網頁之間的鏈接關系、網頁的點擊量等等都可以加以提煉，成為新的知識。目前，大數據的開發與利用已經在醫療服務、零售業、金融業、制造業、電信等行業廣泛展開，呈現了巨大的社會價值和寬廣的產業空間。充分開發利用網絡資源既是客觀要求，也是提高社會資源配置、支撐國家創新體系的有效手段。

1.1網絡協同創新中的信息需求

由于網絡信息資源價值具有來源廣泛、多模態、可增值的特性，因此對其進行開發不僅可以促進網絡協同創新系統的完備，也有利于充分調動參與主體的積極性，對社會也有極大的溢出效應。協同創新對網絡信息資源有“天然”的需求。

隨著信息社會的迅猛發展，知識創新、技術創新的過程變得日益紛繁復雜，而且創新活動所涉及的領域也日漸增多。從創新組織中的單位和個體來講，對網絡信息資源進行開發利用有利于實現資源最優配置。資源配置帕累托最優的一個條件是擁有充分的市場。也就是說，要想獲取理想的資源配置，市場中的所有產品都必須有價格，沒有價格的市場意味著市場不完備，或者同時導致市場喪失[3]。因此，實現信息的最優配置是有代價的，而加入到一定的創新網絡組織既是創新組織個體規避創新競爭風險、增強創新競爭力的有效途徑，也是其充分利用社會資源、提高創新效率的明智選擇。建設創新型國家，需要社會各方創新力量的共同努力來協作實現。而在新的時代背景下，只有網絡協同創新才能更快、更好、更有效率地實現知識、科技創新，支撐國家創新體系，才能更快地實現建設創新型國家的宏偉目標。

1.2網絡協同創新運作機理

協同創新是各個創新要素的整合以及創新資源在系統內的無障礙流動。協同創新是以知識增值為核心，以企業，高?？蒲性核?，政府，教育部門為創新主體的價值創造過程[4]。在大數據環境下，網絡協同創新是指企業、政府、高校及科研機構、中介機構和用戶等創新主體為了實現知識和科技創新而充分利用網絡信息資源而開展的大跨度整合的創新組織模式。網絡協同創新的過程是基于網絡信息資源傳播共享之上的創新主體有目的、有意識的價值創造過程。創新主體之間的知識轉移的最終目的就是為了實現信息資源的價值增值。

傳統的協同創新包括“產學研”創新、區域產業創新等等，雖然同樣著重于知識和技術的開發與利用，但是這個創新的過程中知識的概念是狹隘的，傳統協同創新運行機理已不適應于網絡協同創新。互聯網上網頁存檔、用戶點擊、網頁鏈接、商品信息、用戶關系等數據形成了持續增長的海量數據集，這些多模態信息擴充了知識的范疇。創新主體通過轉移知識，充分開發利用網絡信息資源，以完成創新主體的目的，實現價值增值過程。知識轉移價值增值是一個組織將知識轉移到另一個組織的過程中，通過知識的使用和創新來帶動和提升相關活動，進而實現知識價值的過程[5]。組織之間的網絡信息資源的轉移共享為豐富信息供應鏈提供了基礎。浩瀚的網絡信息資源經過積累、創新、擴散，并經過創新主體的吸收消化，最終以多元價值的形式表現出來。在積累階段，通過組織內部已有知識以及網絡信息資源的積累，搭建網絡協同創新的平臺，為知識轉移營造良好的背景，并為后續的知識創新奠定基礎；在創新階段，通過大數據分析技術，對網絡信息資源的共享和吸收，并與原有的知識加以融合，將新知識應用于市場生產經營中，實現網絡信息資源的價值增值；在擴散階段，網絡信息資源商品化后的產品，通過滿足用戶的需求，并獲得新的網絡信息資源。在價值增值過程中，信息資源開發技術為網絡信息資源的開發、更新提供了保障，而知識的更新同樣為網絡信息資源開發技術提供智力支持。為保證網絡信息資源得到高效、全面的開發利用，創新主體之間需要保持戰略上高度一致、協同發展。

2大數據環境下網絡協同創新平臺構建

構建網絡協同創新平臺有利于充分發揮網絡協同創新的作用，平臺通過利用大數據技術對網絡信息資源開發，服務于創新主體。

2.1網絡協同創新的關鍵技術

網絡信息包含大量非結構化數據，并且數據量擴張迅猛，因此傳統的信息處理方式顯得心有余而力不足。大數據分析技術卻能高效率的處理網絡信息，其主要技術包括Hadoop平臺、HDFS分布式文件系統、Map Reduce并行編程模型以及H-Base數據庫。通過搭建開源的Hadoop平臺，在網絡信息數量尤其巨大的時候，HDFS提供接口讓程序將自己移動到離數據存儲的更近位置。在靠近要被計算的數據所存儲的位置來進行計算，這樣消除了網絡的擁堵，提高了系統的整體吞吐量。Map Reduce的目的是為了大型集群的系統能在大數據集上進行并行工作，Map Reduce簇可以通過替換函數和提供新的數據源來重新使用，而無需每次都對整個應用進行編譯，測試和部署。處理后的數據存入H-base，減少數據冗余。通過以上信息處理手段，信息使用用戶可將網絡信息高可靠、高容錯、高擴展、高效率處理。信息使用主體對信息進行處理，歸根到底是為了發掘信息的價值，將信息進行深度的整合從而實現經濟效益、社會效益等。通過發現數據之間緊密的關系或松散的耦合，為信息的深度聚合乃至輔助決策都是非常重要的。數據挖掘就是從數據庫、數據倉庫或其他信息庫中的大量數據中挖掘有趣知識和信息的過程[6]。通過數據挖掘技術從大量原始數據中發掘出隱含的、有用的信息和知識，幫助決策者尋找數據間潛在的關聯，發現被忽略的因素，從而為各種應用提供服務。信息資源整合不僅需要數據庫內的數據實現聚類，同樣要進行跨數據庫的信息聚合，實現信息價值的最大化。在大數據環境下，要將數據挖掘、整合技術與云平臺進行結合。在分布式計算模型下，使用的是云計算模式，算法的實現采用 Map Reduce的方式，從而實現并行的要求；同時，在這一階段，數據挖掘的數據也是來源于云平臺，使用的是HDFS[7]。

2.2網絡協同創新平臺框架

創新平臺可定義為由政府或某一組織牽頭，通過政策支撐、投入引導，匯集具有科技關聯性的多主體創新要素，形成一定規模的投資額度與條件設施，便于開展關系到科技重大突破、長遠發展、國家經濟穩定需要的創新活動，以支撐行業和區域自主創新與科技進步的集成系統[8]。網絡協同創新平臺的重點在于網絡信息資源的開發和價值增值，而過程中產生的知識創新、技術創新也會帶來極大的溢出效益。

網絡信息資源包含有大量的非結構化信息，包括網絡上的多模態信息，還包括用戶使用網絡生成的各類信息，例如網絡上的情緒反饋、網頁之間的鏈接關系、網頁的點擊量等等。網絡信息資源要經過加工成為新知識，尤其是成為符合協同創新組織的知識，需要利用現有技術，通過協同創新平臺的進一步融匯。網絡信息資源一方面要通過大數據分析技術加以提煉，另一方面通過組織內部知識積累形成。新知識生成后再一次成為可獲取的知識，并對技術創新提供基礎。在此過程中，知識創新和技術創新同步展開，知識創新為技術創新提供基礎，技術創新對知識創新提供支撐，兩者協同發展。要使網絡協同平臺高效運轉，需要保證戰略、協調、溝通、合作4個方面順利進行。創新主體之間必須戰略協同，主體之間的矛盾不可避免，如果戰略不能達到一致，信息資源的積累、開發可能陷入僵局，利用價值將十分有限。通過合作的方式，既能有效減少創新主體之間的矛盾沖突，也能保障網絡信息資源的進一步處理。在創新主體之間發生矛盾沖突時，需要主體之間進行有效的、雙向的溝通，當溝通無效時，有相應機制來協調創新主體。4個方面構成組織協同，促進網絡協同創新平臺健康高效發展。

3網絡協同創新平臺應用路徑

網絡協同創新平臺同樣涉及到應用的問題，基于行業、地域和需求視角下，設計了3種不同應用路徑，結合自身優劣勢，選擇恰當路徑，并采取策略促進網絡協同創新平臺健康發展。

3.1應用路徑分析

使信息資源協同創新平臺化，是開發網絡信息資源的有效有段之一。過去“產學研”形式、企業孵化器等形式為大數據環境下探索提供了經驗。構建平臺的目的是實現創新資源投入產出效益最大化，確定應用路徑應考慮創新平臺的使命，創新主體的關聯類型、關聯程度、合作意愿，還要考慮對網絡信息資源的開發利用的需求是同步還是漸進。基于以上考慮，提出以下3種應用路徑：

（1）基于行業的網絡協同創新平臺的著力點在于將行業的需求、發展與協同創新結合起來。其中，研究與開發創新是創新平臺的核心，需要對創新資源進行整合，尤其是網絡信息資源。通過挖掘網絡信息資源，發現行業的新需求、新動向，預測行業發展前景，從而委托聯合政府或高校、科研院所進行項目開發，滿足行業發展的需求?？萍汲晒a業轉化平臺是該創新平臺最直觀的展現，對照行業需求和現實科技成果，不斷進行調試。行業網絡協同平臺不必受空間的限制，可實現跨區域的協同整合。

（2）基于地域主導的網絡創新平臺網絡化應用路徑是指在政府的引導示范下，充分利用企業的優勢創新資源，面向區域科技創新需求，使網絡信息資源適應于地域特色。創新主體對網絡信息資源的開發要注意其可持續發展性，信息資源的價值挖掘要促使區域經濟發展，對周邊也可進行輻射，帶動當地經濟發展。區域網絡協同創新平臺也需要考慮當地配套設施建設，尤其是信息基礎設備的建設。

（3）基于需求的平臺的應用路徑是指在市場引導下，充分利用高校、科研機構的科研能力，大力發揮大中型企業在平臺建設中的作用，引導中介機構和實力較弱的中小企業參與，利用包括網絡信息資源在內的優勢創新資源，面向需求，大力開展基礎研究，建立聯合開發關系，構建協同創新平臺。需求協同平臺以市場需求對導向，網絡信息資源需在各個環節參與，以實現及時響應市場。

3.2應用路徑設計

網絡協同創新的應用路徑和網絡信息資源挖掘程度、創新主體相互關系以及創新主體內部的資源能力條件有著密不可分的關系。因此要明確網絡協同創新的應用路徑，首先要依據協同組織進程，將網絡協同創新平臺演化過程分成戰略規劃階段、協同發展階段和固化階段3個階段。在戰略規劃階段，確定平臺的使命至關重要。平臺是以實現網絡信息資源最優配置為目標，還是促進區域內經濟發展為目標，在這個階段網絡協同平臺沒有形成具體的應用形式，各個參與主體都希望實現自身效益能達到最大。信息資源開發程度低，還處于積累階段。進入協同發展階段時，創新主體對網絡信息資源的需求起關鍵作用。同樣在平臺協同階段，創新主體的類型和彼此間的關系也會對平臺自組織進程。創新主體類型包括高校、科研機構、信息服務中介機構、企業、政府、金融機構等等。創新主體的類型直接影響到創新主體之間的關系。創新主體之間是否存在強弱對比，當存在強勢的創新主體時，該創新主體對平臺的演化的影響力就提高了。創新主體的合作意愿，共同利益的比重有多少。創新平臺是為了實現知識創新、技術創新，這需要創新主體之間聯合合作，而合作的水平高低往往取決于共同利益，共同利益也同樣的影響創新主體的合作意愿。參與意愿、共同利益也直接影響到創新平臺的質量高低。在這個發展階段，網絡信息資源開始融匯，經濟價值進一步得到開發，信息資源也得到創新，促進知識、科技創新。平臺演化至固化階段時候，網絡信息資源進入擴散階段，即網絡信息資源價值得以實現。平臺存在3種具體的應用路徑，包括基于行業的平臺、基于需求的平臺、基于地域的平臺。如圖2所示：

3.3最優路徑選擇

網絡協同創新主體在創新路徑選擇中發揮著關鍵性的作用。網絡協同創新活動的參與者主要包括政府、企業、高校及科研院所、信息中介服務機構以及相關的社會組織，其中政府、企業是核心利益相關者和創新活動的主要投入者。對于網絡信息資源挖掘活動，采用不同的網絡協同創新路徑模式時，政府、企業的收益是不同的。最終選擇的協同創新路徑模式應該是政府、企業均能得到滿意的收益的路徑模式?？梢酝ㄟ^博棄分析，為創新路徑模式選擇提供決策參考。

政府通常作為平臺構建的引導者，是網絡協同創新活動的主要參與者之一，記作PG。網絡協同創新活動是由多個企業的共同參與而實現的，這里將所有參與協同創新活動的企業看作一個整體，記作PE。設有N種可供選擇的網絡協同創新路徑模式，對第i種網絡協同創新路徑模式（i=1，2，…，n）政府的創新資源投入量為σGi，企業的創新資源投入量為σEi。從而，政府和企業應對不同的網絡協同創新路徑模式的創新資源投入量集分別為：

政府的創新資源投入量集為σG={σG1，σG2，…，σGi，…，σGn}，（i=1，2…，n）；σG作為政府進行網絡協同創新路徑模式選擇的策略空間。企業的創新資源投入量為σE={σE1，σE2，…，σEi，…，σEn}，（i=1，2…，n），σE作為企業進行網絡協同創新路徑模式選擇的策略空間。

對于第i種網絡協同創新路徑模式i（i=1，2，…，n），設政府的預期得益為ΠGi，企業的預期得益為ΠEi，從而：

對應政府的第j（j=1，2，…，n）種自主創新路徑模式所對應的資源投入量，政府的收益為ΓG（i，j），則政府的得益函數記為ΠG=（ΓG（1，1），…，ΓG（i，i），…，ΓG（n，n））。對應企業的第j（j=1，2，…，n）種網絡協同創新路徑模式所對應的資源投入量，企業的收益為ΠEi，則企業的得益函數記為ΠE=（ΓE（1，1），…，ΓE（i，i），…，ΓE（n，n））。

由于網絡協同創新活動要素投入高、投資風險大，因此，要在政府和企業之間形成均衡，必然需要兩者進行博弈。企業和政府所選擇的的策略既有可能相同，也有可能選擇不同的創新路徑。當各自選擇的策略不同的時候，需要參與者溝通協調，進而選擇對雙方對最為有利的網絡協同創新路徑模式，從而高效地集成政府、社會的創新資源，創造最大的經濟效益、社會效益。依據博弈論建路徑策略的最優目標函數為：F（σ，Π）={Min（σG，σE），Max（ΠG（i，j），ΠE（i，j））。

當政府和企業雙方在投入資源量最小，而獲得的收益最大時，此路徑便是最優路徑。

3.4應用策略

在市場環境中，高新技術企業等重點優勢企業將在網絡協同創新平臺發展中起重要作用。為鼓勵和提高重點優勢企業參與創新平臺建設的積極性，政府可以通過設立專項經費、支持重點項目、金融優惠政策等方式鼓勵有條件的重點優勢企業獨立創建平臺，獨立或共同開發網絡信息資源。對于重點優勢企業以外的企業來說，尤其是中小企業，要增強企業參與平臺建設的意愿。政府可以鼓勵中小企業形成企業聯盟，通過項目合作、技術成果參與分配、技術作價入股等方式組建各類創新平臺。在此過程中，需要明確參與企業應有的股權，保證企業的合法權益?？v觀整個市場來說，采用聯盟機制、戰略合作等方式，加強企業間的信息交流，共同開發信息資源，有利于推進企業參與平臺建設，建立運行的良好合作關系和信任機制。要建立網絡協同系統，一是要解決契約、產權歸屬和非法行為約束等問題，建立正式的相關法律法規制度，規范并監督中小企業的參與行為。二是建立有效的進入和退出機制，允許中小企業按相關制度退出平臺建設，保證企業退出但不影響平臺的運行。三是要通過多種方式加強主體間的信息交流合作，推進合作關系良性發展。

4結束語

步入信息社會時代，由于云計算、大數據分析等的概念、技術的涌現，已使得利用網絡信息成為可能。在大數據時代，深度開發、利用網絡信息資源，使網絡信息資源服務于網絡協同創新，促進知識創新和技術創新。智能挖掘、深度整合網絡信息資源正于商業競爭市場上展露其龐大的經濟價值。網絡信息資源的價值不僅僅限于商業用途，其可為社會上各個參與主體所挖掘。構建網絡協同創新平臺的目的不僅是為創新參與主體深度開發利用信息資源，擴大合作方式，而且將網絡信息資源價值凝聚到國家創新發展中來，有效支撐國家創新體系建設。由于對網絡信息資源的認識仍然不夠深刻，對信息資源的開發聚合技術還處于發展階段，相關配套設施和人才培養滯后于現實需求，實現網絡協同創新還需要進一步的嘗試和努力。

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（本文責任編輯：王涓）