[论文解读] Redundancy Generation in University-Industry-Government Relations: The Triple Helix Modeled, Measured, and Simulated

Inga Ivanova, Loet Leydesdorff|arXiv (Cornell University)|Aug 18, 2013

University-Industry-Government Innovation Models参考文献 37被引用 20

一句话总结

本文將大學-產業-政府（三重螺旋）生態系統建模為一個動態系統，透過雙邊與三邊關係的自催化作用，以冗餘生成方式降低不確定性。利用日本共同作者資料的Lotka-Volterra方程與傅里葉分析，證明關係強度與頻率為獨立參數，進而實現冗餘的模擬與分解。

ABSTRACT

A Triple Helix (TH) of bi- and trilateral relations among universities, industries, and governments can be considered as an ecosystem in which uncertainty can be reduced auto-catalytically. The correlations among the distributions of relations span a vector space in which two vectors (P and Q) represent "sending" and "receiving," respectively. These vectors can also be understood in terms of the generation versus reduction of uncertainty in the communication field that results from interactions among the three (bi-lateral) communication channels. We specify a set of Lotka-Volterra equations between the vectors that can be solved. Redundancy generation can then be simulated and the results can be decomposed in terms of the TH components. Among other things, we show that the strength and frequency of the relations are independent parameters. Different components in terms of frequencies in triple-helix systems can also be distinguished and interpreted using Fourier analysis of the empirical time-series. The case of co-authorship relations in Japan is analyzed as an empirical example; but "triple contingencies" in an ecosystem of relations can also be considered more generally as a model for redundancy generation by providing meaning to the (Shannon-type) information in inter-human communications.

研究动机与目标

• 將三重螺旋建模為一個自我組織系統，透過自催化冗餘生成降低不確定性。
• 衡量並模擬大學、產業與政府之間雙邊與三邊關係的動態。
• 區分關係的強度與頻率為系統中獨立參數。
• 應用傅里葉分析於實證時間序列資料，解讀三重螺旋互動的時間模式。
• 證明三重螺旋關係生態系統中的「三重偶發性」可透過資訊冗餘產生意義，符合香農型資訊理論。

提出的方法

• 將三重螺旋形式化為向量空間，以『發送』（P）與『接收』（Q）向量表示資訊流動。
• 使用一組Lotka-Volterra方程，模擬P與Q向量在雙邊與三邊通道中的動態互動。
• 透過在不同初始條件與參數設定下求解Lotka-Volterra系統，模擬冗餘生成。
• 應用傅里葉分析，將實證時間序列資料（例如日本的共同作者模式）分解為頻率成分。
• 將共同作者網絡作為組織間關係的代理指標，視為知識交流的指標。
• 將模擬結果分解為三重螺旋各組分（大學-產業、大學-政府、產業-政府）的貢獻。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何將大學-產業-政府關係中的冗餘生成建模為自催化過程？
• RQ2 三重螺旋系統中，關係的強度與頻率之間的關係為何？
• RQ3 如何應用傅里葉分解分析組織間關係的實證時間序列？
• RQ4 在多大程度上可使用動態系統理論模擬三重螺旋生態系統？
• RQ5 冗餘生成如何促進組織間溝通中不確定性的降低？

主要发现

• 三重螺旋系統中，關係的強度與頻率為獨立參數，模型中無相關性。
• 可透過一組捕捉資訊交流動態的Lotka-Volterra方程系統模擬冗餘生成。
• 傅里葉分析成功區分日本共同作者關係時間序列中的不同頻率成分。
• 模擬結果可分解為三重螺旋三組繙雙邊組分的貢獻。
• 模型顯示『三重偶發性』——三者部門同時互動——可透過資訊冗餘產生意義。
• 對日本共同作者資料的實證分析，確認將關係生態系統建模為具可測量冗餘的資訊生成系統是可行的。