基于遗传算法的创新型产业集群成员选择方法的研究
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作者: 林秋月
[摘要] 基于遗传算法，将创新型产业集群成员评价指标体系与产业集群竞争力GEM模型结合，从集群整体竞争力提升角度对创新型产业集群新成员选择方法进行研究。
[关键词] 创新型产业集群 遗传算法 成员选择 GEM模型
随着知识经济的发展，很多根植于地方的产业集群开始面临技术能力不足、地方优势丧失等问题。于是升级作为竞争力提升的方式被引入集群的研究中，创新被认为是升级的关键，而如何为集群创新网络选择合适的目标成员成为亟待解决的问题。
一、目标模型确定
创新型产业集群成员引入的最终目标是实现集群整体竞争力的提升。对产业集群竞争力的评价加拿大学者Padmore和Gibson提出了GEM模型。本文以GEM模型为基础构造创新型产业集群成员选择的目标函数。
GEM模型涉及到三对六个决定因素：因素对I－基础，包括资源与设施；因素对II－企业，包括供应商和相关辅助产业以及企业结构、战略和竞争；因素对III－市场，包括当地市场和外部市场。GEM模型的产业集群竞争力总得分表达式为：
(1)
其中i取值为1、2、3，和为因素对中两个可以相互替代或基本上可以相互替代的因素。GEM满分为1000分，分数越高说明集群额竞争力越强。
二、指标体系确定及量化
集群成员选择一般需要考虑的标准兼容性、能力和承诺。W. M, Cohen 和D.A.Levinthal(1990)认为创新还要考虑知识吸收能力这个因素。我国卢燕等提出应将知识产权单独考虑。本文在此基础上将集群成员选择影响因素划分为兼容性、互补性、信任、知识吸收能力和知识创新能力五类变量，在变量之下设立详细指标如下：
1.兼容性：战略目标、集群目标、企业文化、管理团队、经营实力相当、长期合作的可能性
2.互补性：管理水平、管理人员经验技能、技术开发的识和技能、技术人员平均从业时间、产品生产知识和技能、市场营销知识和技能、市场竞争地位财务状况。
3.可信度：合作意愿、集群业务是否属于成员核心业务范围、集群活动是否能够积极参加、集群记录、成员企业声誉、合作双方了解程度、稳定的管理层结构、高层领导之间的互信关系。
4.知识吸收能力：知识基础类似程度、成员知识吸收能力、信息管理系统、主要决策者对知识吸收的态度。
5.知识创新能力：成员拥有知识的质与量、合作技术是否是成员核心技术、成员R&D投入、成员R&D转化为产品的比率。
采用参照对比法得到成员选择详细指标初始值，再通过层次分析法确定各详细指标权重，进行集成可得到各类选择变量的权重：
三、基于遗传算法的创新型产业集群成员选择方法
利用遗传算法进行集群成员选择是以集群整体最优化为成员选择的衡量标准，而不是盲目选择指标值最高的企业作为集群成员对象。
1.目标函数确定
采用GEM公式为目标函数。基于产业集群发展路径和产业集群发展战略及由此产生的具体目标建立成员选择变量和GEM模型因素变量之间的函数关系将候选成员选择变量值映射到GEM模型因素变量，得到值，再由目标函数即GEM公式（1）得到引入新成员后集群将达到的竞争力水平，作为筛选新成员的标准。
2.算法过程
(1)编码方式
选择实数编码方式，每一个候选成员可以用 所示代码串表示。每一字段表示第j类选择变量中第i个详细指标，表示各详细指标的值,即。这样每一个代码串就表示一个候选企业。
(2)适应度函数构造
由于本文通过GEM模型将产业集群成员选择目标转化成单目标函数，所以可以直接采用目标函数作为适应度函数。
(3)选择算子
采用轮盘赌选择法假设每一个个体（代码串）的适应度为，群体总的适应度为，将比例作为第k个个体的选择概率。
(4)重组和变异算子
采用中间重组算子来产生新一代个体，每一个经过重组的个体进行实值变异。一般重组概率Pc取值范围为0.8～1.0之间。
(5)选择策略
从重组变异后产生的新种群和原种群中选取前n个适应度大的个体组成下一代种群。
(6)算法终止条件
利用固定代数作为终止条件，并输出群体中多个较优个体作为最终结果以供选择。
四、结束语
本文基于遗传算法，将创新型产业集群成员的评价指标体系与产业集群竞争力评价的GEM模型结合，从集群整体竞争力提升角度对创新型产业集群新成员选择的方法进行研究，与传统方法相比更符合产业集群整体竞争力提升的要求。
参考文献：
[1]Tim Panore, Hervey Gibson. Modeling Systems of the Innovation: A Framework for Industrial Cluster Analysis in Region [J]. Research Policy, 1998(26):625-641
[2]W. M, Cohen，D.A. Levinthal. Absorptive Capacity: A new Prospective on learning and Innovatio[J]n.Administrative Science Quarterly, 1990:35
[3]卢燕汤建影黄瑞华等:合作研发伙伴选择影响因素的实证研究[J].研究与发展管理,2006(1）：52-58
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