公共圖書館智慧化改造決策主體利益關系分析

吳耀楣

(廣東省科技圖書館(廣東省科學院信息研究所)， 廣東 廣州 510070)

伴隨智能科技的迅猛發(fā)展，“智慧城市”“智慧校園”“智慧醫(yī)院”等“智慧”概念興起，并逐漸成為當今社會的一大熱點。眾多工程項目亦開始圍繞“智慧”概念進行對應的設計與建設，以期達到與“智慧”發(fā)展相匹配的硬件條件。在此情境下，具有極大“智慧”改造潛力的圖書館領域也開始逐漸聚焦智慧圖書館的發(fā)展[1]。何為智慧圖書館？圖書館領域普遍認為建立在新一代智能科技如互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息科技基礎之上的新型態(tài)圖書館便是智慧圖書館[2]。并且，智慧圖書館需要具備感知服務的能力，能夠感知讀者位置，能使讀者在分布式的圖書館中快速獲取其所需的一切材料與服務，從而使讀者獲得視覺、聽覺、觸覺等體驗，繼而全面提升讀者的體驗感[3]。同時，智慧圖書館也是圖書館建筑結(jié)構(gòu)、智慧化感知設備、大數(shù)據(jù)分析的組合[4]，能夠有效整合讀者、圖書館工作人員、圖書館服務、智能技術、圖書館資源等五要素，以智能技術為基礎，向讀者提供感知化的綜合服務[5]。

一些學者認為，未來的智慧圖書館需要具有智能化、系統(tǒng)化、先進性、開放性等幾項特征[6]，并要突出深度感知和全面感知的能力，因為感知能力將是智慧圖書館開展全面智慧服務的基礎[7]。同樣，曾子明認為智慧圖書館與普通圖書館的區(qū)別主要在于便利與互聯(lián)，而便利是智慧圖書館的宗旨，互聯(lián)是智慧圖書館的基礎，高效則將是智慧圖書館的核心追求[8]。尹克勤等[9]也強調(diào)，智慧圖書館應該是個性共享化、高效集群化以及互聯(lián)互通化最終能夠?qū)崿F(xiàn)泛在便利化。

當前，圖書館領域已經(jīng)對圖書館智慧化改造有了一定的嘗試與積累，沈奎林等[10]探討了圖書館智慧改造中超高頻RFID(Radio Frequency Identification)標簽在實踐中的經(jīng)驗與不足。秦格輝研究了RFID技術與Zigbee技術的融合[11]。劉喜球等[12]則立足于交互體驗，論述了智慧圖書館與可穿戴式技術的聯(lián)系。

截止2017年底，我國目前已有3166個公共圖書館[13]，而其中大多數(shù)公共圖書館尚不具備成為智慧圖書館的條件，因此需要對各圖書館進行大規(guī)模的智慧化改造達到與智慧化配套的硬件條件，以實現(xiàn)建成智慧圖書館的目標，為國家建立智慧城市奉獻一份力量。雖然，當前對于智慧圖書館的定義、特征已有一定的研究，為智慧圖書館的改造打下了良好的基礎，但是當前研究并未對公共圖書館智慧化改造實現(xiàn)中的主體利益進行分析。而對公共圖書館智慧化改造實現(xiàn)中的主體利益進行分析，將有利于各參與方對此過程的認知，提高參與方尤其是政府部門的決策能力。因此，本文將利用演化博弈論，深度探討公共圖書館智慧化改造實現(xiàn)中的主體利益演化過程，以期為公共圖書館智慧化改造決策服務。

1 三方演化博弈模型構(gòu)建

演化博弈理論是博弈論的一大分支，常常被用于分析決策者的策略選擇以及利益相關者的收益演化過程[14]。目前被國內(nèi)學者廣泛運用于裝配式建筑發(fā)展中的三方博弈、養(yǎng)老PPP(Public-Private Partnership)項目監(jiān)管及機會主義行為研究、綠色基礎設施政企博弈、公共文化設施參建方博弈[15～18]等相關研究中，而在國外相關研究中，Khallaf等[19]研究了PPP項目治理的三方互動風險，Eid等[20]分析了災后保險中利益主體的演化博弈策略。Jeong等[21]探討了濱海設施改造中利益相關者的博弈。豐富的國內(nèi)外研究為利用演化博弈理論分析決策過程中利益主體的互動關系打下了良好的基礎。

在公共圖書館智慧化改造過程中，政府是推進公共圖書館智慧化改造實現(xiàn)的推手與主體，公共圖書館則是由政府出資建立的具有社會公益性的教育平臺，是社會中不可替代的組成部分；而讀者群體既是公共圖書館智慧化改造的受益主體，也是監(jiān)督主體[22]。基于此，本文選取政府、公共圖書館、讀者作為主要利益相關者進行分析。

1.1 基本假設與參數(shù)設定

根據(jù)公共圖書館智慧化改造過程中的主體利益關系，我們在構(gòu)建演化博弈模型前做出假設，并將參數(shù)設定如下：

假設1：在不考慮其他外部條件的情形下，假設該演化博弈系統(tǒng)中存在政府、公共圖書館、讀者三個主體，基本收益分別為UG，UL，UR，且均為正值。各參與主體為有限理性，掌握的信息具有不對稱性。

假設2：政府在公共圖書館智慧化改造中的策略有兩種，第一種是政府支持(比例為x，0≤x≤1)，第二種是政府不支持(比例為1-x)。政府積極支持的含義代表政府相關職能部門積極履行其職責，給予公共圖書館相當?shù)呢斦Y助及其他政策扶持；政府不支持則意味著政府在公共圖書館智慧化改造過程中不作為。

假設3：公共圖書館在智慧化改造過程的策略上也有兩種選擇，分別為實施改造(比例為y，0≤y≤1)和不實施改造(比例為1-y)。公共圖書館實施智慧化改造是為了更好地利用當前快速發(fā)展的智能科技為廣大的讀者提供更加智能的、優(yōu)質(zhì)的、多樣的服務與體驗。

假設4：讀者在公共圖書館智慧化改造行為上同樣有兩種策略，一種為積極接受圖書館智慧化改造(比例為z，0≤z≤1)，另一種是不愿接受圖書館智慧化改造(比例為1-z)。積極接受圖書館智慧化改造代表讀者能夠積極主動地接受公共圖書館的智慧化改造并樂意體驗未來的智慧化服務，同時能夠協(xié)助政府對公共圖書館的智慧化改造過程及未來的智慧化效果進行監(jiān)督與獻策；若讀者不愿接受圖書館智慧化改造，含義則剛好相反。

假設5：在智慧化改造時，政府和圖書館同時采取積極行動，會產(chǎn)生一定的社會價值。此時，如果讀者樂意接受改造，社會價值為V1，如果讀者不愿意接受，則社會價值為V2，且V1>V2>0。反之，如果一方或雙方未能積極行動，則會產(chǎn)生一定的社會損失L(L>0)。這是由政府和公共圖書館承擔的社會責任決定的。最終產(chǎn)生的社會價值或社會損失將由政府和公共圖書館共同分擔，社會損失的分擔系數(shù)為α(0≤α≤1)，社會價值的分擔系數(shù)為β(0≤β≤1)。

假設6：圖書館的智慧化改造需要投入一定成本。當讀者積極接受改造時，圖書館投入的成本為CL1；當讀者不愿意接受時，改造成本會增加，設為CL2(CL2>CL1>0)。因為此時公共圖書館需要付出額外的成本向讀者推廣，改變讀者的使用習慣，幫助讀者接收改造成果，從而最終實現(xiàn)智慧化改造的意義。

假設7：政府支持改造公共圖書館時，會產(chǎn)生一定的費用。政府除了給予公共圖書館相應的政策優(yōu)惠外，還需要撥出部分費用來向大眾宣傳智慧圖書館。因此，讀者的態(tài)度十分重要。當讀者積極接受改造時，政府投入的成本為CG1；當讀者不愿意接受時，政府支持改造成本會增加，設為CG2(CG2>CG1>0)。

假設8：讀者積極接受圖書館智慧化改造時，也會產(chǎn)生一定的成本CR(CR>0)。這主要是由于讀者要花費時間和精力主動學習新的圖書使用規(guī)則。

假設9：讀者的策略會影響自身收益。讀者樂于接受改造時的收益高于不樂意接受時的收益。在政府與公共圖書館積極行動的情況下，讀者樂于接受改造時的收益為UR+ΔB3，讀者不愿接受時的收益為UR+ΔB2。在政府與公共圖書館都不積極行動或者其中一方不積極行動的情況下，讀者樂于接受改造時的收益為UR+ΔB1，讀者不愿接受時只有基本收益UR，且ΔB3>ΔB2>ΔB1>0。

在假設基礎上，演化博弈模型中的三方主體策略集合如圖1所示。

圖1 演化博弈主體策略集合

1.2 支付矩陣構(gòu)建

在假設基礎上，構(gòu)建政府、公共圖書館與讀者的三方演化博弈支付矩陣，博弈主體策略及其收益如表1所示。

表1 政府、公共圖書館、讀者三方演化博弈支付矩陣

2 公共圖書館智慧化改造過程中三方演化博弈穩(wěn)定性分析

2.1 博弈主體的期望收益及復制動態(tài)方程求解

2.1.1 政府的期望收益及復制動態(tài)方程

根據(jù)支付矩陣，政府支持公共圖書館智慧化改造與不支持改造的期望收益E11，E12分別為：

E11=yz[UG+(1-β)V1-CG1]+y(1-z)·
[UG+(1-β)V2-CG2]+z(1-y)[UG-CG1-

(1-α)L]+(1-y)(1-z)(UG-CG2)

(1)

E12=yz[UG-(1-α)L]+y(1-z)UG+z(1-y)[UG-(1-α)L]+(1-y)(1-z)UG

(2)

(3)

政府行動策略的復制動態(tài)方程為：

(4)

對x求導可得：

(5)

2.1.2 公共圖書館的期望收益及復制動態(tài)方程

根據(jù)支付矩陣，公共圖書館進行智慧化改造與不進行改造的期望收益E21，E22分別為：

E21=xz(UL+βV1-CL1)+z(1-x)(UL-CL1-
αL)+x(1-z)(UL+βV2-CL2)+(1-x)·

(1-z)(UL-CL2)

(6)

E22=xz(UL-αL)+z(1-x)(UL-αL)+
x(1-z)UL+(1-z)(1-y)UL

(7)

(8)

公共圖書館行動策略的復制動態(tài)方程為：

(9)

對y求導可得：

F′2(y)=(1-2y){xz[β(V1-V2)+αL]+
z(CL2-CL1)+xβV2-CL2}

(10)

2.1.3 公共圖書館的期望收益及復制動態(tài)方程

根據(jù)支付矩陣，讀者積極接受公共圖書館智慧化改造與不愿接受智慧化改造的期望收益E31，E32分別為：

E31=xy(UR+ΔB3-CR)+y(1-x)·

(UR+ΔB2-CR)+x(1-y)(UR+ΔB2-CR)+

(1-x)(1-y)(UR+ΔB2-CR)

(11)

E32=xy(UR+ΔB1)+y(1-x)UR+
x(1-y)UR+(1-x)(1-y)UR

(12)

(13)

讀者行動策略的復制動態(tài)方程為：

=z(1-z)[xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+(ΔB2-CR)]

(14)

對z求導可得：

F′3(z)=(1-2z)[xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+(ΔB2-CR)]

(15)

2.2 均衡策略求解

為求得三方演化博弈模型的均衡點，令

(16)

則在R={(x,y,z)|0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤z≤1}中存在9個可能的均衡點，分別為：A1(0,0,0)，A2(1,0,0)，A3(0,1,0)，A4(0,0,1)，A5(1,1,0)，A6(1,0,1)，A7(0,1,1)，A8(1,1,1)，A9(x*,y*,z*)。其中，A9點的情況較為特殊，x*，y*，z*的值應分別滿足式(17)～(19)，且在R的范圍內(nèi)。

yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+
y(1-β)V2+z(CG2-CG1)-CG2=0

(17)

xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+
xβV2-CL2=0

(18)

xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+(ΔB2-CR)=0

(19)

2.2.1 政府均衡策略求解

(1)當yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)V2+z(CG2-CG1)-CG2>0時，F(xiàn)′1(0)>0，F(xiàn)′1(1)<0，即在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于x=1處，政府最終會選擇推廣智慧圖書館，相位圖如圖2a所示。當yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)·V2+z(CG2-CG1)-CG2<0時，F(xiàn)′1(0)<0，F(xiàn)′1(1)>0。即在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于x=0處，政府最終將不會推廣智慧圖書館，相位圖如圖2b所示。當yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)·V2+z(CG2-CG1)-CG2=0時，A9(x*,y*,z*)為可能的均衡點，需對其進行后續(xù)驗證。

圖2 三方演化博弈相位圖

2.2.2 公共圖書館均衡策略求解

當xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2>0時，F(xiàn)′2(0)>0，F(xiàn)′2(1)<0。即在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于y=1處，公共圖書館最終會選擇進行智慧化改造，相位圖如圖2c所示。當xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2<0時，F(xiàn)′2(0)<0，F(xiàn)′2(1)>0。即在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于y=0處，公共圖書館將保持原樣，不會進行智慧化改造，相位圖如圖2d所示。當xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2=0時，A9(x*,y*,z*)為可能的均衡點，需對其進行后續(xù)驗證。

2.2.3 讀者均衡策略求解

當xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+ΔB2-CR>0時，F(xiàn)′3(0)>0，F(xiàn)′3(1)<0。即在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于z=1處，讀者會積極接受公共圖書館的智慧化改造，相位圖如圖2e所示。當xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+(ΔB2-CR)<0時，F(xiàn)′3(0)<0，F(xiàn)′3(1)>0。即在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于z=0處，讀者則不愿接受公共圖書館的智慧化改造，相位圖如圖2f所示。當xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+ΔB2-CR=0時，A9(x*,y*,z*)為可能的均衡點，需對其進行后續(xù)驗證。

2.3 均衡策略分析

由以上結(jié)果可知，表達式y(tǒng)z[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)V2+z(CG2-CG1)-CG2，xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2與xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+ΔB2-CR的符號是決定系統(tǒng)最終均衡策略的關鍵。這說明在演化過程中，三個參與方相互影響，演化博弈系統(tǒng)均衡點同時受制于三方策略。系統(tǒng)中參數(shù)敏感性高，均衡狀態(tài)欠缺穩(wěn)健性。在9個可能的均衡點中，A9(x*,y*,z*)為混合均衡點，三方群體中部分采取積極行動，部分未采取行動，且群體中采取行動的比例分別為x*，y*，z*。該種情況并非系統(tǒng)的最優(yōu)點。對公共圖書館和讀者而言，A8(1,1,1)是最理想的均衡點。此時公共圖書館可以享受政府提供的優(yōu)惠政策，還能得到讀者的理解和支持，此時應滿足：

(20)

但是，對政府而言，A7(0,1,1)是最理想的，因為此時政府不用行動，公共圖書館自發(fā)進行智慧化改造，讀者對改造的接受度高，此時應滿足：

(21)

2.4 算例分析

以廣東省某圖書館為例，通過對圖書館工作人員進行訪談，將模型中的參數(shù)賦值，形成兩組算例(詳見表2)，并以算例1為例，根據(jù)公共圖書館智慧化改造三方?jīng)Q策的理論分析進行計算。

表2 公共圖書館智慧化改造三方博弈算例分析

將算例1的參數(shù)取值分別帶入式(4)(5)(9)(10)(14)(15)中，結(jié)果如下所示：

F1(x)=x(1-x)(10yz+7.5V2+10z-30)

(22)

F′1(x)=(1-2x)(10yz+7.5V2+10z-30)

(23)

F2(y)=y(1-y)(10xz+5z+7.5x-8)

(24)

F′2(y)=(1-2y)(10xz+5z+7.5x-8)

(25)

F3(z)=z(1-z)(5xy-1)

(26)

F′3(z)=(1-2z)(5xy-1)

(27)

在點A7(0,1,1)處，F(xiàn)1(x)，F(xiàn)2(y)，F(xiàn)3(z)均為0，則A7為可能的均衡點，需根據(jù)F′1(0)，F(xiàn)′2(1)，F(xiàn)′3(1)的正負做進一步判斷。因F′1(0)=-2.5<0，則在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于x=0處；F′2(1)=14.5>0，則在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于y=1處；F′3(1)=4>0，則在演化過程中，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定于z=0處。因此，在算例1情形下，A7(0,1,1)為演化均衡點，此時，政府達到了系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)。按照同樣的流程，計算算例2后發(fā)現(xiàn)，A8(1,1,1)為演化均衡點，此時，公共圖書館和讀者都達到了系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)。算例分析不但驗證了公共圖書館智慧化改造的理論推演過程，還驗證了三方參與主體的系統(tǒng)最優(yōu)點的存在。

3 結(jié)論與對策

根據(jù)演化博弈理論，本文對我國公共圖書館智慧化改造過程中三個主要利益相關者，政府、公共圖書館和讀者三者的利益關系進行了實證分析，探討了不同情境下，政府、公共圖書館以及讀者的策略選擇。研究結(jié)果表明，在公共圖書館的智慧化改造決策過程中，三方主體利益關系聯(lián)系緊密。政府和讀者的積極支持對公共圖書館的智慧化改造決策十分重要，同時，減少積極行動的成本是三方主體實現(xiàn)理想系統(tǒng)均衡點的重要途徑。

為了促進公共圖書館順利實施智慧化改造，本文從利益主體角度提出如下三條對策建議：

(1)降低公共圖書館智慧化改造的實現(xiàn)成本。圖書館的智慧化改造牽涉到館內(nèi)基礎設施、設備的優(yōu)化與升級，包括物聯(lián)網(wǎng)技術與智能感知設備的大量應用。在降低成本方面，政府應發(fā)揮支持與引導作用，通過財政撥款、政策優(yōu)惠、技術指導等直接措施緩解公共圖書館的財政壓力。同時，政府還可加大宣傳力度，一方面激發(fā)公共圖書館的積極性，發(fā)揮主觀能動性，另一方面從需求段著手，增加讀者利用智能化技術享受優(yōu)質(zhì)服務的期待。

(2)降低政府的支持成本。政府可積極組織公共圖書館與學校圖書館的各項交流活動，鼓勵圖書館總結(jié)與分享智慧化改造的成功經(jīng)驗，在技術上、管理上、流程上推廣成熟的改造經(jīng)驗，幫助公共圖書館減少不必要的成本支出。政府還可以幫助公共圖書館吸納民間資本，為讀者提供優(yōu)質(zhì)的商業(yè)服務，減少政府的財政壓力。

(3)降低讀者的接受成本。在公共圖書館智慧化改造過程中要以人為本，不僅要提高圖書館的智能化程度和使用便捷性，更要關注改造后的使用者的身心感受，提高整體環(huán)境舒適度。同時，還要積極轉(zhuǎn)變思維，將為數(shù)眾多的讀者群體從被動接受服務的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榭山ㄑ垣I策的參與者，建立協(xié)同合作關系，提高讀者的參與感，共同推進公共圖書館的智慧化改造。