蘇錫常紡織產業集群創新擴散模型及仿真研究

程珂 倪紫越 戴陽晨

摘 要：當前紡織產業發展面臨著巨大的困難和挑戰，我們研究創新擴散可以推動傳統紡織產業集群轉型升級，促進發展。本文基于傳染病模型，加入回環期，構建閉環創新擴散模型。通過仿真分析探討不同參數對創新擴散過程的影響，揭示創新擴散的規律。利用蘇錫常紡織產業集群電子商務技術的擴散情況進行實證分析，驗證模型的正確性，最后提出對策建議。

關鍵詞：紡織產業集群 創新擴散 傳染病模型 仿真

中圖分類號：F270 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2017）03（b）-140-03

1 引言

新常態社會經濟下，紡織產業作為實體經濟中的傳統制造業受到了巨大的沖擊。我國紡織業的發展面臨著巨大的困難和挑戰，主要表現為外需疲軟、產能過剩、勞動力成本和原料成本上升，以及環境污染問題等一系列問題都需要創新性的改革甚至產業轉型升級來解決。

“全國紡織看江蘇”，紡織產業是江蘇重要的傳統優勢產業，蘇州、無錫、常州地區更是江蘇省紡織業龍頭的聚集地。蘇錫常紡織業各有自己的優勢，但各自為政、相互競爭，已經在小范圍內形成了大大小小的不同的產業集群，但這些集群“形聚而神散”，尚未形成相互支持的大的集群網絡，在發展中也面臨著一系列的問題：集群內企業結構不合理、企業創新能力弱。為了應對一系列的挑戰，在新一輪的產業沖擊下幸存下來，整合三地的資源優勢，增加產品的附加值和競爭優勢，蘇錫常紡織產業必須推動傳統的紡織產業集群轉型升級，為集群注入創新的血液，形成新型的產業集群。

在“互聯網+”的時代，新型產業集群的跨地域性和虛擬性使成員間的關系更加復雜，空間擴散也有別于傳統產業集群，創新是如何在蘇錫常紡織業集群進行擴散的有待深入探究。

本文在SIR的基礎上，構建蘇錫常紡織產業集群創新擴散模型，采用仿真方法，探討不同成員間轉換系數對創新擴散過程的影響。并對蘇錫常紡織產業集群電子商務技術的創新擴散情況進行實證研究，考慮空間因素和時間因素，以驗證模型的正確性，這對紡織產業的發展有一定推動作用。

2 模型建立

2.1 模型假設

對于本文構建的創新擴散模型，作了如下假設。

H1：擴散過程是一個連續的過程，由中心擴散點向周圍地區輻射，層層傳遞。

H2：本文所定義的創新擴散是指隨著時間的發展，同一類別下的創新進行n次擴散后，整個擴散系統趨于穩定的過程。

H3：創新擴散過程中，本文研究不考慮多個創新同時影響一個單位擴散過程的情況。因為多個創新并行存在可能會導致互相影響、互相干擾。

H4：三層創新擴散除了層級間的距離不同外，并無其他影響因素，即擴散空間的介質均勻分布。

H5：在無限長時間中，有源源不斷的創新產生。

2.2 模型構建

由于創新擴散的過程和傳染病傳播相似，因此可以借鑒自然科學領域的傳染病模型來反映創新擴散的演化規律。經典的傳染病模型，SIR模型將人群分為三類，即易感態S、感染態I和免疫態R。S類人群接觸到病毒后，即被感染轉化為攜帶病毒并具有傳染性的I類人群，R類人群對病毒免疫，不會被傳染，也不傳染其他成員。相對應的，產業集群內進行創新擴散的成員可以分為三類，分別為：（1）潛在創新采納的成員，即易于接受創新的成員（S）；（2）采用創新并且可將創新擴散給其他企業的成員（I）；（3）成熟期成員（R），即采納創新后由于多方面原因不再具備擴散能力。同時，考慮當產生同類別的多個創新時，創新退出成員希望吸收新的創新信息，又轉化為潛在創新采納成員，因此在經典模型上增加恢復期，形成閉環創新擴散模型，如圖1所示。

在每一時間點，成員間都會以一定概率進行轉化，為了研究創新擴散隨時間演化的規律，設定以下參數。WS→I為擴散系數，即潛在創新采納成員接受創新并進行擴散的概率，WI→R為退出系數，即成員采納創新后由具備擴散能力轉向不具備擴散能力的概率，WR→S為進入系數，即成員認為有必要接受新的創新信息的概率。

構建以下方程組描述創新擴散過程受成員間轉換系數影響的規律。

其中，PX表示某一時刻成員所處狀態X改變的概率，X=S，I，R。

3 仿真分析

為了研究成員間轉換系數對創新擴散的影響，假設集群內成員數量N=2500，初始時間擁有該創新的企業數N0=150，其他成員均為潛在創新采納者。令WS→I=0.5， WI→R=0.1， WR→S=0.01，仿真結果如圖2所示。

橫坐標為時間t，縱坐標為S、I、R，在整個創新擴散過程中的比例變動。由圖可知，初始狀態下，S和I的比例和為1。在t0～t10的時間段內，S的數量急劇下降，伴隨著I的數量快速上升，R以較小的增長速度緩慢上升。隨后，S在t10～t20內增長速度逐漸減小，并在t20后略有上升。I在t10后一段時間達到峰值，然后緩慢下降。R呈不斷上升趨勢，在t25左右超過I。最終S、I、R在t60趨于穩定，R的比例最大，系統達到動態平衡。這是因為在創新擴散過程中，進行創新擴散的成員將創新信息擴散給其他成員后，由于多方面原因，自身不具備擴散能力，成為創新退出者。當出現同類別的另一項創新時，創新退出成員需要吸收新的創新信息，因此又轉變為潛在創新采納成員，進入循環，達到一種動態的平衡。

3.1 擴散系數的影響

為了研究擴散系數對創新擴散的影響，設定系數N=2500，N0=150，WS→I=0.1， WI→R=0.1， WR→S=0.01，仿真結果如圖3所示。

對比圖2與圖3，WS→I的取值越高，S曲線下降的速度就越快，I曲線與R曲線上升的也越快，并且I曲線的峰值增大。隨著擴散系數的增大，穩定狀態出現的時間越早，S的穩定值減小，R的穩定值增大，I的穩定值基本不變。這說明，當擴散系數較大時，創新擴散的信息價值較大，因此易感成員更易接受創新信息，并轉化為感染成員。感染狀態成員達到峰值后，對創新信息的關注度減少，于是I曲線逐漸下降，最終趨于穩定值，符合常理。

3.2 退出系數的影響

為了研究退出系數對創新擴散的影響，設定系數N=2500，N0=150，WS→I=0.5，WI→R=0.001， WR→S=0.01，仿真結果如圖4所示。

對比圖2與圖4，WI→R減小時，S曲線的最低值明顯減小，I曲線的峰值明顯增大，R曲線的增長速度減小。隨著時間的發展，創新信息的價值不再那么明顯，或是其他因素的影響，創新擴散成員不再進行擴散。因此，I的數量減少，R的數量增多。

3.3 進入系數的影響

為了研究進入系數對創新擴散的影響，設定系數N=2500，N0=150，WS→I=0.5，WI→R=0.1，WR→S=0.001，仿真結果如圖5所示。

對比圖2與圖5，隨著WR→S的升高，系統越快達到穩定點，并且S曲線與I曲線的穩定值逐漸提高，R曲線的穩定值逐漸下降。由此分析，退出系數大小影響創新擴散的過程，當退出系數增大時，集群內成員接受創新信息的愿望強烈，因此免疫成員轉化為易感成員的概率增大，越多成員加入到創新擴散中，因而促進創新在成員間擴散。

4 實證

選取蘇錫常紡織產業集群為研究對象，主要是因為在2016年全國紡織產業集群試點地區中，蘇州、無錫、常州的多個地區作為紡織產業基地市（縣）或紡織產業特色鎮。尤其是蘇州的盛澤鎮以東方絲綢市場為依托成為全國最大的紡織品交易市場，在形成了紡織產業集群的基礎上還進行了創新擴散，不僅注重技術創新，對面料的功能、制作有了新的顛覆，還注重發展電子商務，形成了“中國綢都網”、“宜布網”等網上交易平臺。

為了驗證集群內部創新擴散的規律，以互聯網創新平臺在蘇州紡織產業集群的擴散為例。我們選取中國綢都網，利用“八爪魚”軟件爬取該網站2004年～2016年期間蘇州紡織企業注冊的數量，借此間接表明蘇州紡織企業對于傳統紡織業與電商結合的這種創新采納的程度。經過數據的篩選和清洗，將有缺失值的數據刪去后，得到最終結果。以時間為自變量，累計注冊企業數為因變量繪制趨勢圖，實證研究的結果如圖6所示。

以注冊中國綢都網的企業數作為集群內進行創新擴散的成員數，由圖6可知，初期知曉該項創新的成員較少，即集群內易感狀態成員較多，感染狀態成員較少，因此曲線較平緩，創新擴散速度較慢。隨著感染狀態成員的增多，創新擴散速度也逐漸加快。2007年，中國綢都網更加完善平臺建設，并獲得“中國十大電子商務影響力品牌”等多個榮譽稱號，推動了網站在蘇州紡織產業集群的擴散，因此曲線在2007年到達一個折點，增速達到最大。2013年以后，曲線的增長速度有所減小，一部分原因是越來越多的易感態成員轉化為感染態后，成員對該項創新的關注度減小，因此創新擴散的速度減小。一部分是因為同類型創新的產生，如其他電子商務平臺網站逐漸發展起來，抑制了綢都網電商平臺的的擴散。目前，該項創新在蘇州紡織產業集群的擴散仍處于增長期，但由于新型平臺的出現使得競爭加劇。

5 結語

通過對蘇錫常紡織產業的實證研究，驗證了本研究構造的紡織產業三層創新擴散模型的正確性。根據蘇錫常紡織產業集群創新擴散模型的研究，集群內企業在創新擴散過程中可以注意到以下方面，可以加速創新擴散、提高整體的競爭力。（1）舉行交流會。比如紡織協會使得內部成員共享有創新信息，紡博會促進集群內外的企業建立協作關系，降低創新吸收和潛伏時間，加速實現創新成果的擴散。（2）加快紡織業智能制造，提升附加值。把握《中國制造2025》的先機，紡織工業智能制造包括智能化裝備、智能化運營和智能化產品，以市場為導向，發揮企業的主體作用，加強與高校和科研機構的合作，加快產學研相結合。（3）相互支持，面對共同的挑戰，打造區域品牌，對待產能過剩、廢水處理、企業管理等共同的問題，龍頭企業要發揮出模范帶頭作用，積極地幫助其他企業進行創新，提升區域總體實力。（4）優化集群布局，形成專業化分工。集群內企業要找準自己在集群內部的定位，不能盲目地吸收一切創新行為，要從企業自身實際出發，吸收創新后能夠加入自己的特色，走出差異化的路線，避免與集群內同類企業形成激烈競爭。（5）充分利用互聯網平臺，建立共同的市場。各家企業在共有網絡平臺上發布最新產品和行業信息，促進行業交流，實現信息對稱。吳江盛澤的東方絲綢市場就是一個很好的示范，在此基礎上發展的中國綢都網也發揮出了越來越重要的作用。

參考文獻

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