基于CAS理論的智慧物流企業發展創新行為模式研究

　　摘要：基于復雜適應系統(CAS)理論，將智慧物流企業發展創新系統看作一個開放的、動態演化的復雜適應性系統。從個體微觀視角出發，構建了個體行為的刺激-反應模型，指出影響智慧物流企業發展創新因素和創新規則，揭示了智慧物流企業個體的創新行為;從整體宏觀視角出發，建立了系統整體行為的回聲模型，揭示了智慧物流企業發展創新系統內多主體之間的交互合作機制，并創新性地提出了四種企業個體創新行為模式和四種系統整體創新行為模式。希望通過研究為智慧物流企業發展創新行為模式選擇以及先進智慧物流體系構建提供一定的理論和實踐指導。

　　關鍵詞：智慧物流;CAS理論;刺激-反應模型;回聲模型;創新行為

　　引言

　　智慧物流概念符合現代物流業發展的新趨勢和新要求，提出后迅速在世界各地推廣與應用并得到拓展與創新。中國智慧物流大數據發展報告指出智慧物流是將物聯網技術、大數據挖掘技術及分析技術、感知識別技術、遠程監控技術及人工智能技術等有效的集成應用于物流活動的各個環節和主體，它是具有思維、感知、學習、推理判斷和自行解決問題能力的高效物流系統[1]。

　　物流論文范例：物流服務供應鏈熱點主題可視化分析

　　其中LYAPINSetal[2]從智能交通方面給予智慧物流業發展創新支持。YANYN[3]將5G與物聯網技術融合構建智能化物流可追溯系統，加速智慧物流企業創新發展。CHENJetal[4]以提升物流自動化、降低物流管理成本為目的，創新性地開發了基于物聯網的物流自動化管理軟件原型系統。隨著系統科學的發展，研究者不再局限于研究企業創新的某個過程或片段，而是將企業的創新發展看作一個復雜適應系統，對企業創新發展的整個過程及相關主體創新行為展開研究。秦敏等[5]基于CAS理論對企業開放式創新社區在線用戶貢獻行為展開研究。

　　在物流企業系統研究方面，牛建濤等[6]借助復雜適應系統理論構建了物流企業科技創新系統，研究了系統內各主體的創新行為，得出個體與系統的科技創新行為模式。丁明磊等[7]借助復雜適應系統理論等方法對區域物流系統協同創新與演化展開研究，指出區域物流協同進化的創新路徑與方向。綜上，智慧物流企業創新研究主要基于物聯網視角和技術層面，但在物流企業方面局限于對傳統物流企業創新行為及路徑的研究。本文基于CAS理論，從一個新的視角對智慧物流企業的發展創新行為進行研究，具有一定的理論創新意義和實用價值。

　　1復雜適應系統(CAS)理論的概念涵義

　　復雜適應系統(ComplexAdaptiveSystem，CAS)理論是美國圣菲研究所約翰·霍蘭教授于1994年正式提出的。CAS理論的重要思想是個體的適應性(ActiveAgent)，即系統中的個體，為了更好的生存，能夠根據自己的目標，主動與環境中的其他個體及其環境進行交互作用，在交互作用的過程中“學習”或“積累經驗”，改變自身的行為方式，并促進新的現象、行為和結構的出現[8]。霍蘭的CAS理論，不僅揭示了系統與外部環境的關系、系統內各個主體與外部環境的關系，還揭示了系統與系統內各個主體的關系，系統內各個主體之間的關系，可以把復雜系統的整體結構由外而內、由表及里地呈現出來。

　　2智慧物流企業發展創新系統的復雜適應系統特征

　　智慧物流企業發展創新系統是一個動態的、不斷演變和進化的復雜適應系統，用CAS理論來分析智慧物流企業發展創新系統的特性，主要有以下幾個方面。

　　(1)“聚集”性。“聚集”是個體的屬性，不同個體在一定條件下，會形成“聚集體”，這個“聚集體”可以看作是一個新的“個體”。在智慧物流企業發展創新系統中，主體可以是政府、高校、企業、外部物流企業、智慧物流產業聯盟和科技服務企業等多個主體聚集產生的新的“主體”，系統內呈現出多主體共存的局面。

　　(2)“非線性”。“非線性”是指個體在演化過程中并非線性變化，尤其在與系統的交互作用過程中，會打破線性關系。智慧物流企業發展創新過程中會受到政策引導、物流智慧技術融合應用度、智慧物流專業人才質量等狀況的約束，這些復雜關系在與智慧物流企業發展創新系統的交互作用下，使其呈現出動態的、主動適應的甚至循環往復的非線性關系。

　　(3)“流”性。“流”是指個體與環境進行交互作用渠道中的資源流、能力流和信息流，“流”的重要性在于流的渠道暢通、流的周轉速度對系統演化的影響。智慧物流企業發展創新主體在與外界環境進行交互作用過程中會產生資金流、物流、信息流、商流和能力流等多種“流”，保證“流”在各主體和環境間的渠道暢通和周轉速度，可以有效促進智慧物流企業發展創新系統的良性演化。

　　(4)“多樣性”。“多樣性”指系統中不同個體的演變會造成個體之間差別的擴大和分化，形成更加多樣性的個體。智慧物流企業發展創新系統中各主體之間以及主體與環境之間，通過不同的“流”產生聯系，在“特點標識”機制作用下“流”的游走方向產生分化，不同的“流”流向不同的主體，激勵各主體差異性發展，進而演變進化為新的個體，促使主體多樣性的呈現。

　　3基于CAS理論的智慧物流企業發展創新系統框架

　　智慧物流企業發展創新系統由智慧物流企業、政府、高校、不同類型的智慧物流聯盟、外部物流企業以及科技服務企業六個主體構成。智慧物流企業主體是系統發展的源動力，會根據外部環境的刺激不斷地主動協調和自我更新來提高自身的適應性[9]，并通過與其他主體之間相互作用發生關系促進系統創新發展，從而達到促進整個智慧物流企業發展創新系統更新完善的目的。

　　本文借助CAS理論，將研究分為智慧物流企業創新個體和系統整體的創新研究，從微觀角度基于刺激-反應模型構建了智慧物流企業發展創新個體行為模型，從宏觀角度基于回聲模型構建了智慧物流企業發展創新系統多主體交互合作回聲模型，并在此基礎上提出了智慧物流企業發展創新行為模式。

　　4基于刺激-反應模型的智慧物流企業創新個體行為模型

　　4.1刺激-反應模型基本原理CAS理論中的刺激-反應模型表達了系統中各主體最基本的行為模式。刺激-反應模型包含各個主體，其執行系統都由一個探測器、一個效應器和一組IF/THEN規則三部分組成。刺激-反應模型基本原理：探測器接收外部環境刺激，轉換為主體可識別的信息流，信息流經IF/THEN規則進行逐條匹配處理，匹配處理后形成信號傳遞給效應器，效應器接收到信號做出反應，從而使主體的基本行為模式發生改變并最終作用于環境。這一過程是一個循環的鏈式反應過程，以使得創新系統循環往復。

　　4.2智慧物流企業個體行為刺激-反應模型智慧物流企業創新行為產生的實質是智慧物流企業應對環境及系統內其他主體構成的環境主體的 刺激做出反應的過程。為更好揭示這一過程，借助CAS理論中的刺激-反應模型。

　　(1)探測器消息集合。

　　智慧物流企業作為智慧物流企業發展創新系統的核心主體，通過自身探測器接收內外部刺激，主要有智慧物流政策引導、智慧物流技術融合、物流云服務強化保障、物流活動數據應用、物流需求迭代升級、電商發展驅動、企業內部問題推動、規模經濟增長轉型、市場整合紅利吸引。

　　具體說明如下。智慧物流政策引導：《“互聯網+高效物流”實施意見》《關于推動物流服務質量提升工作的指導意見》中提出要“創新物流服務模式”等政策為智慧物流企業的發展創新營造優良的政策環境。智慧物流技術支撐：大數據、云計算、物聯網、人工智能等技術與運輸、倉儲、分揀、配送、加工等物流過程各個環節的融合，送貨機器人、無人機、自動導引運輸車[10]、智能快遞柜等智能配送設備的使用，物流系統及云平臺的構建，促使智慧物流企業向自動化、智能化、數字化、模塊化等方向發展，為智慧物流企業創新發展插上了騰飛的翅膀。

　　物流云服務保障：物流云是先進技術綜合運用的產物，為參與方提供信息系統與算法應用服務。智慧物流企業倉庫租賃、車輛調度、人員安排等最優化分析;運輸線路優化、材料耗損等算法服務;訂單、運輸、倉庫等管理信息系統的構建都來自于物流云服務應用。物流活動數據應用：物流活動數據應用有助于 智慧物流企業科學有效決策[11]，數據應用的典型場景包括：數據共享、銷售預測、網絡規劃、庫存部署和行業洞察[12]，以推動企業創新。

　　物流需求迭代升級：個性化、數字化、體驗式的客戶需求已成為主流，智慧物流企業需要以更低的價格和更透明的流程為客戶提供更高效和更便捷的物流服務。電子商務發展驅動：網購時代推動電商發展，新零售模式的興起帶動消費型物流增加，需要智慧物流企業擁有更加先進智能的物流系統為電商發展保駕護航。智能化進程內部推動：智慧物流企業智能化基礎設施建設不足。

　　市場分散呈零散化、碎片化的態勢，物流資源利用率低，例如物流運輸車輛實載率不足60%，整合紅利未能被釋放;智慧物流人員入職門檻低;配送過程產品及客戶信息安全性不夠;產品運輸過程違背“綠色化”原則等智慧物流企業發展初級階段內部問題推動智慧物流企業創新轉型。規模經濟增長轉型：物流智能設施和設備的投入產生大量沉沒成本，使得智慧物流企業具有規模經濟效應，處理不當會導致大量的資源浪費。物流App等智慧化網絡控制平臺使規�；�智慧物流經濟中嵌入更多的資源或服務。

　　(2)規則集消息集合。探測器探測到刺激源，轉化為信息流的形式進入規則集，在以下規則的指導下進行匹配處理：降低成本增加效益、協同創新信息共享、競合共贏技術引領、資源整合市場集中。降本增效規則表明智慧物流企業發展創新要減少資源與資金消耗、提升運作效率。協同創新資源共享規則表明智慧物流企業應協作創新、資源共享，獲得企業創新發展的動力支持。競合共贏技術引領規則表明智慧物流企業要競爭中求合作實現共贏，合作中求創新引領行業。整合資源集中市場規則表明智慧物流企業要合理調配社會閑置資源，整合企業分散資源，在分散經營的格局下施行市場集中化管理，同時刺激智慧物流企業創新的積極性。

　　(3)發展創新效應器。信息流經規則集IF/THEN規則處理后通過效應器對外輸出，輸出結果體現了智慧物流企業主體作用于環境的創新行為。主要有加強政企物流數據共享，構建智能化政府。挖掘應用物流活動數據，搭建智能化物流場景模式，實現消費體驗服務升級。建立智慧物流產業聯盟，降低履約風險和交易成本。智慧物流企業及外部培訓組織加強合作，培養智慧物流高素質人才，確保物流服務水平和貨物運輸安全。攻堅融合智能物流技術，構建物流云平臺，研發配送機器人、綠色化包裝等智能物流設備與設施。搭建由數據庫層、應用層、用戶展示層、基礎設施層構成的智慧物流信息平臺。規范智慧物流信息標準化，優化完善互聯互通標準體系。

　　5基于回聲模型的智慧物流企業發展創新系統整體行為模型

　　5.1回聲模型基本原理

　　回聲模型(EchoModel)是CAS理論中的宏觀模型，由分布在二維空間位置上的各種主體、資源以及一系列不同類型的主體間或者主體與環境間的交互作用集合而成，在宏觀層面上表達系統的整體行為模型。主體由進攻標識、防御標識和資源庫三部分組成�；籼m在基本回聲模型的基礎上增加了匹配能力、匹配速度和匹配時間等因素以及選擇性交換條件、條件復制機制、資源變換機制、交叉復制機制和學習創造能力等機制[8]。

　　5.2智慧物流企業發展創新系統多主體交互合作回聲模型

　　智慧物流企業單靠自身資源難以實現創新發展，需要系統內創新主體的共同參與。主體攜帶各自資源庫以信息、理念、技術和利益等無形資產連接[5]，在回聲模型中各機制影響和主體進攻防御標識匹配下進行復雜的交互作用構成復雜的創新網絡。基于此構建了智慧物流企業發展創新系統內多主體交互合作的回聲模型。

　　(1)匹配因素。

　　1)匹配能力。是指系統內各主體以被賦予特定數值的行為規則為指導進行交互作用，數值大小決定強度高低和資源被選用的概率。在發展創新系統中的表現為：平臺與系統智能預測與智能服務能力，智慧物流企業先進物流技術應用和物流數據挖掘分析能力，智慧物流聯盟合作協調能力等。2)匹配速度。是指主體快速加工并整合匹配所獲資源，降低時間成本，實現資源價值升值。在系統中具體表現為：政府迅速了解行業發展動態，快速做出政策調整;智慧物流企業迅速獲取市場數據，分析處理有效數據;平臺與系統面對隨機事件，快速做出響應等。3)匹配時間。是反映系統適應能力和創新能力的關鍵因素，系統的動態性和穩定性也會受到時間因素的影響。

　　(2)標識區。標識區由進攻標識、防御標識和粘著標識三部分構成。系統內主體間的進攻標識與防御標識匹配發生交互作用，進行異質性互補，其中資源的互補性決定主體間的匹配程度和合作效率，匹配程度決定資源獲取數量。標識區內的粘著標識表示主體間粘著程度，粘著程度由主體間的匹配程度決定，粘著是主體選擇性的。整個系統也在各主體的匹配交互、資源流動的過程中不斷發展創新。

　　(3)控制區。交叉復制是指主體會總結工作中的失誤與教訓分析優劣勢，不斷增強自身適應性和競爭力，促進自身與系統的進化與升華。創新能力是系統主體必備屬性，它決定系統發展創新的下限。資源變換機制要求主體進行異質性互補獲得自身發展創新所需資源后，須具備將獲取資源與自身資源轉化為缺乏資源的能力。選擇性交互機制是指主體間的交互是以選擇性交換條件為判定標準的選擇性交互。在發展創新系統中，科技服務企業輸出的先進技術和專利可被智慧物流企業復制并使用，同樣智慧物流企業運營過程中產生的數據和信息被科技服務企業復制并使用，這一系列的復制過程就是條件復制機制的范疇。

　　6基于CAS理論的智慧物流企業發展創新行為模式

　　系統中主體資源庫不同、作用不同。在刺激反應模型中，智慧物流企業主體作為核心主體應對環境主體的刺激產生創新行為;多主體交互回聲模型中，智慧物流企業主體與其他主體以及其他主體間發生復雜的交互作用，實現資源的流轉，使系統在創新發展后達到均衡態。企業個體創新行為的產生和多主體交互作用的發生需要遵循以下企業個體創新行為模式和系統整體創新行為模式。

　　6.1企業個體創新行為模式

　　(1)專業人才培養創新模式。解決智慧物流專業人才培養與行業需求脫節問題，高校、物流協會、物流企業以及社會培訓機構應加強產學研合作，跨行業合作培養復合型人才，專注對物流人員在大數據技術、物聯網技術和人工智能技術等方面的創新性培養，保障智慧物流專業人才供應，發揮先進技術效用，促進智慧物流企業可持續發展。

　　(2)基礎設施建設創新模式。硬件基礎設施建設應加大智慧物流設備和智能交通建設投入，打破區域保護主義，覆蓋范圍遍及社區與農村，做到全國均衡發展;加強軟件方面基礎建設投入，借助大數據等技術構建全國信息化共享合作平臺，優化完善智能化的貨物倉庫管理系統、訂單管理系統、車輛調配系統、貨物追蹤系統和智能分揀系統等，提升智慧物流運作效率，實現互聯互通。

　　(3)信息標準化創新模式。標準化有助于推動智慧物流企業發展進程。政府相關部門與智慧物流企業需加快行業標準制定，規范智慧物流各企業之間、各部門之間及企業與其他行業之間的業務合作標準，制定貨品條形碼、RFID等統一采集標準，使智慧物流各環節都能按照統一標準進行，打破商業壁壘提升運營效率，從而解決不同企業各自為政現象。

　　(4)末端智能服務體系創新模式。智慧物流末端服務應以“用戶體驗”和“降本增效”為著力點。“最后一公里”是智慧物流末端亟需解決的問題，例如當研發可供消費者自打單據寄件物流App，實現貨物寄送客戶化;末端配送服務標配智能快遞柜需覆蓋社區農村，并科學合理分配避免快遞柜閑置，解決農村取件難問題等。末端服務應以智能化(智能機器人)、綠色化(節能環保)、多元化(共同配送)、安全化(隱私面單)和臉譜化(用戶體驗)為發展創新的目的，完善末端智能服務體系。

　　結語

　　借助CAS理論將智慧物流企業發展創新過程看作一個動態的復雜適應系統，分析智慧物流企業發展創新系統特性，分別從企業個體微觀與系統整體宏觀的視角出發構建了企業個體行為刺激反應模型和系統內多主體交互合作回聲模型，模型研究結合實際創新性地提出了智慧物流專業人才培養創新、智慧物流基礎設施建設創新、智慧物流信息標準化創新以及智慧物流末端智能服務體系創新四種企業個體創新行為模式和降本增效競合共贏、人才技術協同創新、物流聯盟合作創新、資源共享系統創新四種系統整體創新行為模式。本文從一個新的角度對智慧物流企業的發展創新做了研究，期望在智慧物流企業發展創新的理論與實踐方面提供借鑒意義。

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　　[7]丁明磊，劉秉鐮.基于復雜系統觀的區域物流協同創新與演化[J].科技管理研究，2010，30(4)：176��178.

　　作者：慕靜1，�常瑒⒚蟿P1，2，郝麗君1

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