吳耀楣

(廣東省科技圖書館(廣東省科學(xué)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(dāng)今社會(huì)的一大熱點(diǎn)。眾多工程項(xiàng)目亦開始圍繞“智慧”概念進(jìn)行對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，以期達(dá)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(lǐng)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(lǐng)域普遍認(rèn)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(chǔ)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(wù)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(wù)，從而使讀者獲得視覺、聽覺、觸覺等體驗(yàn)，繼而全面提升讀者的體驗(yàn)感[3]。同時(shí)，智慧圖書館也是圖書館建筑結(jié)構(gòu)、智慧化感知設(shè)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(wù)、智能技術(shù)、圖書館資源等五要素，以智能技術(shù)為基礎(chǔ)，向讀者提供感知化的綜合服務(wù)[5]。

一些學(xué)者認(rèn)為，未來的智慧圖書館需要具有智能化、系統(tǒng)化、先進(jìn)性、開放性等幾項(xiàng)特征[6]，并要突出深度感知和全面感知的能力，因?yàn)楦兄芰⑹侵腔蹐D書館開展全面智慧服務(wù)的基礎(chǔ)[7]。同樣，曾子明認(rèn)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(chǔ)，高效則將是智慧圖書館的核心追求[8]。尹克勤等[9]也強(qiáng)調(diào)，智慧圖書館應(yīng)該是個(gè)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(dāng)前，圖書館領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)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(biāo)簽在實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)與不足。秦格輝研究了RFID技術(shù)與Zigbee技術(shù)的融合[11]。劉喜球等[12]則立足于交互體驗(yàn)，論述了智慧圖書館與可穿戴式技術(shù)的聯(lián)系。

截止2017年底，我國目前已有3166個(gè)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(duì)各圖書館進(jìn)行大規(guī)模的智慧化改造達(dá)到與智慧化配套的硬件條件，以實(shí)現(xiàn)建成智慧圖書館的目標(biāo)，為國家建立智慧城市奉獻(xiàn)一份力量。雖然，當(dāng)前對(duì)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(chǔ)，但是當(dāng)前研究并未對(duì)公共圖書館智慧化改造實(shí)現(xiàn)中的主體利益進(jìn)行分析。而對(duì)公共圖書館智慧化改造實(shí)現(xiàn)中的主體利益進(jìn)行分析，將有利于各參與方對(duì)此過程的認(rèn)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(shí)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(wù)。

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(guān)者的收益演化過程[14]。目前被國內(nèi)學(xué)者廣泛運(yùn)用于裝配式建筑發(fā)展中的三方博弈、養(yǎng)老PPP(Public-Private Partnership)項(xiàng)目監(jiān)管及機(jī)會(huì)主義行為研究、綠色基礎(chǔ)設(shè)施政企博弈、公共文化設(shè)施參建方博弈[15～18]等相關(guān)研究中，而在國外相關(guān)研究中，Khallaf等[19]研究了PPP項(xiàng)目治理的三方互動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，Eid等[20]分析了災(zāi)后保險(xiǎn)中利益主體的演化博弈策略。Jeong等[21]探討了濱海設(shè)施改造中利益相關(guān)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(dòng)關(guān)系打下了良好的基礎(chǔ)。

在公共圖書館智慧化改造過程中，政府是推進(jìn)公共圖書館智慧化改造實(shí)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(huì)公益性的教育平臺(tái)，是社會(huì)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]?；诖?，本文選取政府、公共圖書館、讀者作為主要利益相關(guān)者進(jìn)行分析。

1.1 基本假設(shè)與參數(shù)設(shè)定

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

假設(shè)1：在不考慮其他外部條件的情形下，假設(shè)該演化博弈系統(tǒng)中存在政府、公共圖書館、讀者三個(gè)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(duì)稱性。

假設(shè)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(guān)職能部門積極履行其職責(zé)，給予公共圖書館相當(dāng)?shù)呢?cái)政資助及其他政策扶持；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(shè)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(shí)施改造(比例為y，0≤y≤1)和不實(shí)施改造(比例為1-y)。公共圖書館實(shí)施智慧化改造是為了更好地利用當(dāng)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(wù)與體驗(yàn)。

假設(shè)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(dòng)地接受公共圖書館的智慧化改造并樂意體驗(yàn)未來的智慧化服務(wù)，同時(shí)能夠協(xié)助政府對(duì)公共圖書館的智慧化改造過程及未來的智慧化效果進(jìn)行監(jiān)督與獻(xiàn)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(shè)5：在智慧化改造時(shí)，政府和圖書館同時(shí)采取積極行動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生一定的社會(huì)價(jià)值。此時(shí)，如果讀者樂意接受改造，社會(huì)價(jià)值為V1，如果讀者不愿意接受，則社會(huì)價(jià)值為V2，且V1>V2>0。反之，如果一方或雙方未能積極行動(dòng)，則會(huì)產(chǎn)生一定的社會(huì)損失L(L>0)。這是由政府和公共圖書館承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任決定的。最終產(chǎn)生的社會(huì)價(jià)值或社會(huì)損失將由政府和公共圖書館共同分擔(dān)，社會(huì)損失的分擔(dān)系數(shù)為α(0≤α≤1)，社會(huì)價(jià)值的分擔(dān)系數(shù)為β(0≤β≤1)。

假設(shè)6：圖書館的智慧化改造需要投入一定成本。當(dāng)讀者積極接受改造時(shí)，圖書館投入的成本為CL1；當(dāng)讀者不愿意接受時(shí)，改造成本會(huì)增加，設(shè)為CL2(CL2>CL1>0)。因?yàn)榇藭r(shí)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(xí)慣，幫助讀者接收改造成果，從而最終實(shí)現(xiàn)智慧化改造的意義。

假設(shè)7：政府支持改造公共圖書館時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的費(fèi)用。政府除了給予公共圖書館相應(yīng)的政策優(yōu)惠外，還需要撥出部分費(fèi)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(dāng)讀者積極接受改造時(shí)，政府投入的成本為CG1；當(dāng)讀者不愿意接受時(shí)，政府支持改造成本會(huì)增加，設(shè)為CG2(CG2>CG1>0)。

假設(shè)8：讀者積極接受圖書館智慧化改造時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一定的成本CR(CR>0)。這主要是由于讀者要花費(fèi)時(shí)間和精力主動(dòng)學(xué)習(xí)新的圖書使用規(guī)則。

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

在假設(shè)基礎(chǔ)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(shè)基礎(chǔ)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(fù)制動(dòng)態(tài)方程求解

2.1.1 政府的期望收益及復(fù)制動(dòng)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(dòng)策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

(4)

對(duì)x求導(dǎo)可得：

(5)

2.1.2 公共圖書館的期望收益及復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

根據(jù)支付矩陣，公共圖書館進(jìn)行智慧化改造與不進(jìn)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(dòng)策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

(9)

對(duì)y求導(dǎo)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(fù)制動(dòng)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(dòng)策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

=z(1-z)[xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+(ΔB2-CR)]

(14)

對(duì)z求導(dǎo)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(diǎn)，令

(16)

則在R={(x,y,z)|0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤z≤1}中存在9個(gè)可能的均衡點(diǎn)，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(diǎn)的情況較為特殊，x*，y*，z*的值應(yīng)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(dāng)yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)V2+z(CG2-CG1)-CG2>0時(shí)，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(huì)選擇推廣智慧圖書館，相位圖如圖2a所示。當(dāng)yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)·V2+z(CG2-CG1)-CG2<0時(shí)，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(huì)推廣智慧圖書館，相位圖如圖2b所示。當(dāng)yz[(1-β)(V1-V2)+(1-α)L]+y(1-β)·V2+z(CG2-CG1)-CG2=0時(shí)，A9(x*,y*,z*)為可能的均衡點(diǎn)，需對(duì)其進(jìn)行后續(xù)驗(yàn)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(dāng)xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2>0時(shí)，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(huì)選擇進(jìn)行智慧化改造，相位圖如圖2c所示。當(dāng)xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2<0時(shí)，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(huì)進(jìn)行智慧化改造，相位圖如圖2d所示。當(dāng)xz[β(V1-V2)+αL]+z(CL2-CL1)+xβV2-CL2=0時(shí)，A9(x*,y*,z*)為可能的均衡點(diǎn)，需對(duì)其進(jìn)行后續(xù)驗(yàn)證。

2.2.3 讀者均衡策略求解

當(dāng)xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+ΔB2-CR>0時(shí)，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(huì)積極接受公共圖書館的智慧化改造，相位圖如圖2e所示。當(dāng)xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+(ΔB2-CR)<0時(shí)，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(dāng)xy(ΔB3-ΔB2-ΔB1)+ΔB2-CR=0時(shí)，A9(x*,y*,z*)為可能的均衡點(diǎn)，需對(duì)其進(jìn)行后續(xù)驗(yàn)證。

2.3 均衡策略分析

由以上結(jié)果可知，表達(dá)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(hào)是決定系統(tǒng)最終均衡策略的關(guān)鍵。這說明在演化過程中，三個(gè)參與方相互影響，演化博弈系統(tǒng)均衡點(diǎn)同時(shí)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(gè)可能的均衡點(diǎn)中，A9(x*,y*,z*)為混合均衡點(diǎn)，三方群體中部分采取積極行動(dòng)，部分未采取行動(dòng)，且群體中采取行動(dòng)的比例分別為x*，y*，z*。該種情況并非系統(tǒng)的最優(yōu)點(diǎn)。對(duì)公共圖書館和讀者而言，A8(1,1,1)是最理想的均衡點(diǎn)。此時(shí)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(shí)應(yīng)滿足：

(20)

但是，對(duì)政府而言，A7(0,1,1)是最理想的，因?yàn)榇藭r(shí)政府不用行動(dòng)，公共圖書館自發(fā)進(jìn)行智慧化改造，讀者對(duì)改造的接受度高，此時(shí)應(yīng)滿足：

(21)

2.4 算例分析

以廣東省某圖書館為例，通過對(duì)圖書館工作人員進(jìn)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(jìn)行計(jì)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(diǎn)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(diǎn)，需根據(jù)F′1(0)，F(xiàn)′2(1)，F(xiàn)′3(1)的正負(fù)做進(jìn)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(diǎn)，此時(shí)，政府達(dá)到了系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)。按照同樣的流程，計(jì)算算例2后發(fā)現(xiàn)，A8(1,1,1)為演化均衡點(diǎn)，此時(shí)，公共圖書館和讀者都達(dá)到了系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)。算例分析不但驗(yàn)證了公共圖書館智慧化改造的理論推演過程，還驗(yàn)證了三方參與主體的系統(tǒng)最優(yōu)點(diǎn)的存在。

3 結(jié)論與對(duì)策

根據(jù)演化博弈理論，本文對(duì)我國公共圖書館智慧化改造過程中三個(gè)主要利益相關(guān)者，政府、公共圖書館和讀者三者的利益關(guān)系進(jìn)行了實(shí)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(guān)系聯(lián)系緊密。政府和讀者的積極支持對(duì)公共圖書館的智慧化改造決策十分重要，同時(shí)，減少積極行動(dòng)的成本是三方主體實(shí)現(xiàn)理想系統(tǒng)均衡點(diǎn)的重要途徑。

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

(1)降低公共圖書館智慧化改造的實(shí)現(xiàn)成本。圖書館的智慧化改造牽涉到館內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備的優(yōu)化與升級(jí)，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能感知設(shè)備的大量應(yīng)用。在降低成本方面，政府應(yīng)發(fā)揮支持與引導(dǎo)作用，通過財(cái)政撥款、政策優(yōu)惠、技術(shù)指導(dǎo)等直接措施緩解公共圖書館的財(cái)政壓力。同時(shí)，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(dòng)性，另一方面從需求段著手，增加讀者利用智能化技術(shù)享受優(yōu)質(zhì)服務(wù)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(xué)校圖書館的各項(xiàng)交流活動(dòng)，鼓勵(lì)圖書館總結(jié)與分享智慧化改造的成功經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)上、管理上、流程上推廣成熟的改造經(jīng)驗(yàn)，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(wù)，減少政府的財(cái)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(guān)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(shí)，還要積極轉(zhuǎn)變思維，將為數(shù)眾多的讀者群體從被動(dòng)接受服務(wù)的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榭山ㄑ垣I(xiàn)策的參與者，建立協(xié)同合作關(guān)系，提高讀者的參與感，共同推進(jìn)公共圖書館的智慧化改造。