结构洞理论

结构洞理论（通用7篇）

结构洞理论 篇1

一、前言

基于石化企业的特殊性, 本文提出基于结构洞理论的石化企业监管分离结构模型, 石化企业监管分离结构模型中的“上下级”是企业管理部门领导层与下属层的关系, “平行级”是指监督部门与管理部门相应层级的关系, “自身级”是各个下属层级相互之间的关系。同时在石化企业这一背景下, 这也体现出石化企业管理过程与其它行业的企业的区别。石化企业监管分离结构模型就是石化企业管理结构中各层级组成一个“上下级一平行级一自身级”和谐统一的整体, 在监管分离的管理理念下相互协调, 达到企业安全保障的整体优化。层级之间的协调实际上就是监管分离的理念下使各部门之间相互协调, 因此为了更好的协调各层级之间的关系, 实现整体优化, 有必要对监管分离模型涉及的层级进行基础分析。

二、结构洞理论

1. 结构洞理论定义

结构洞理论就是两个团体间缺少连接, 在网络结构上会形成一个大洞, 若某一个信息能居间作为“桥”, 则它就可以发现两个团体间的信息机会, 并能为两个团体间创造沟通机会。弱连接主要可以传递的资源是信息与知识, 强连接则可以传递影响力和信任感。

2. 结构洞理论的作用

⑴信息利益

信息利益包含三种形式:

(1) 信息通路, 指能够知道一件有价值的信息, 并知道有谁可以使用它。

(2) 时机, 除了确定你会被告知某项信息之外, 私人的接触可使你成为及早知道的人之一。

(3) 介绍, 私人的接触使你的名字在适当的地点、适当的时间被人提及, 获得推荐。

⑵控制利益

控制利益指的是协调两群人冲突时的第三者所能获得的利益, 也就是两群人间的需求是彼此冲突的, 因此他们不断投注更多的信赖以获取第三者的青睐, 第三者变得可以选择于自己有利的方案从事协调工作, 因此从中得利, 第三者可以采用两种策略, 在同一段关系的两个或更多参与者间, 扮演第三者角色;另一个策略是在需求彼此冲突的团体间, 扮演第三者。控制利益也来自第三者在两群冲突者间传达正确或模糊扭曲的消息, 因此他可以挑起纷争, 也可以止息纷争, 完全依他个人的需要而操控冲突变大或变小, 形势尽在其掌握之中。

三、结构洞理论在石化企业监管分离模型中的应用

本文采用独特的视角, 把新经济社会学领域的“结构洞”理论与石化企业安全监管相结合, 结构洞理论存在的前提是系统中具有大的关系网, 然后找寻关系网中没有接点的部门, 即形成一个洞, 我们称为结构洞, 在运用矩阵分析算法确定洞的位置。最终使洞消失, 形成完整的关系网, 石化企业安全保障系统也存在大的关系网, 我们运动结构洞理论, 分析现实环境下石化企业安全保障系统中的结构洞, 辅助企业管理者更有效的应用安全管理资源, 协调各个层级之间的关系, 为企业获得安全保障。

1. 基于结构洞理论的石化企业监管分离关系网的划分

从企业的监管分离模型建立的基础来看, 企业的安全监管分离模型中保障关系要素由三个基本要素组成, 即上下级管理系统 (指两个层次的管理体制) 、平行级管理系统 (指同级各有关职能单位管理体制) 和自身级管理系统 (指本身职能单位管理体制) 。

2. 分析石化企业监管分离关系网络中的结构洞

石化企业监管分离管理层级网由自身级管理、上下级管理以及平行级管理三部门组成, 在这个关系网中, 监督部门与管理部门是平行级的关系, 同时这两个部门作为中间层又有接收指令和传递信息的责任和义务, 即要及时向上级部门报告监管结果, 又要严格监督和检查各个下属部门的工情况, 并且监督部门和管理部门也要相互协调, 避免出现重复工作。

3. 确定石化企业监管分离关系网络中的结构洞的位置

企业监管分离关系网中的结点必须是影响管理成果的因素, 而且在影响管理成果的因素中自然有强有弱, 且影响因素的结点之间的联系可以是单向的也可以是双向的, 但本系统主要研究企业监管分离关系网络中的“结构洞”, 暂不考虑结点间联系强弱和方向。

四、石化企业监管分离模型优化数学模型

通过对石化企业监管分离网络的结构洞分析, 我们看到在企业监管分离网络中监督与管理人员对企业员工的计划优化与调度优化结果存在冲突的问题比较大, 石化企业实时优化与控制系统之间主要是控制指令和信息反馈, 只要约束条件等不存在错误, 他们之间不会有冲突。消除石化企业监管分离网络模型运行过程中计划优化与调度优化的冲突是石化企业智能管理结构模型运行的关键。

因此, 建立石化企业计划和调度优化—调度优化协调数学模型是企业安全监管分离能否实施的关键。本文中以石化企业计划和调度优化—调度优化协调数学模型协调为研究对象, 研究其数学模型与优化策略。

⑴企业监管分离保障目标基本方程:

企业监管分离保障系统是一个多目标规划模型, 我们将规划目标改为相应的目标约束条件, 为了减少计算误差, 采用目标期望值为无因次化系数, 将各目标的值统一到1左右。

根据以上分析, 将规划目标包括安全投入目标、人员能力目标、技术目标、计划于调度冲突目标约束如下:

⑵企业监管分离保障目标约束方程:

根据上面表述的内容可以知道, 企业监管分离模型是一个多目标规划方程和四个约束方程, 共同构成企业监管分离保障多目标优化方程, 最终解决企业监管分离中的问题。

结论

从层级理论和结构洞理论两方面分析了石化企业安全监管分离结构模型, 建立了石化企业监管分离模型, 采用分权与集权相结合的组织结构。

摘要：石化企业安全保障中, 管理层冗余问题造成资源的浪费, 严重影响了石化企业安全管理的效率和效果, 降低了企业整体的安全性。为适应安全生产的需要, 提高安全生产管理的科学性, 笔者提出层级化管理的思路, 运用结构洞理论构建石化企业监管分离结构模型。监管分离管理模式对改造传统管理模式具有倍增作用、润滑作用、催化作用。运用统一的安全策略, 充分发挥监督部门和管理部门的优势, 进行高效的管理和协调。结合企业应用实际, 构建了我国石化企业监管分离保障体系。

关键词：企业监管分离模型,结构洞理论,弱连接优势强连接优势

参考文献

[1]顾基发等.综合集成方法体系与系统学研究[M].北京:科学出版社2007.

[2]胡河宁.组织传播[M].北京:科学出版社2006.

结构洞理论 篇2

网络信息资源配置的目的在于保证网络资源的投资主体能够在资源配置中以等量投入或尽可能少的投入获得最大化的产出, 把各种信息资源有效地分配于各种用途, 使有限的资源生产出更多符合社会需要的服务和产品[1]。同时在互联网环境中, 用户以自己的心理取向和志趣进行特定的网络活动, 形成互动习惯后便具有某种群体交流结构, 就会产生以大多数人的倾向为基础的群体思维, 用户就会聚合形成或发现自己所属的群体[2], 构建形成社会化群体交互网络。由此, 在当今大数据 (BigData) 时代的信息基础环境下, 信息资源在社会化群体中的配置问题也有了新的转变。

因此结合这样的信息环境, 重新探索社会化群体交互网络的信息资源配置是很有必要的, 而社会网络分析方法和结构洞理论提供了一种新的研究视角。

1 结构洞的相关概念和理论

“结构洞 (Structural Holes) 理论”由美国社会学家罗纳德·伯特 (Ronald.Burt) 于1992年在其著作《结构洞:竞争的社会结构》[3]一书中首次提出, 是对社会网络分析的继承和进一步发展。目前, 结构洞理论已经在经济学、社会学和管理学等诸多领域产生了广泛且深远的影响。

Burt指出“非冗余的联系人被结构洞所连接, 一个结构洞是两个行动者之间的非冗余的联系”, 也就是说如果网络中的一个行动者所联结的另外两个行动者之间没有直接联系时, 该行动者所处的位置就是结构洞。判断结构洞的标准有两个:凝聚性和对等性——凝聚性指如果一个行动者的两个联络人之间存在直接的关系, 凝聚力加大, 冗余性也增强;对等性指两个行动者与网络中的同一群人之间共享同样的关系。Burt由此推论, 个体的最佳策略是在群体的结构网络中找寻结构洞, 接着跨越结构洞, 使原来没有关系的群体形成联结, 而个体本身成为信息流动的媒介。

2 社群网络信息资源配置中的结构洞

2.1 社群网络信息资源配置现状

由于网络传输设备的完善、移动互联网的发展、智能移动终端的普及, 整个基于互联网的信息流动呈现出移动化、自主化的特点, 导致了信息用户与信息量的突增, 同时信息本身呈现出碎片化的特点。然而, 这样的改变并不能满足用户的信息需求, 一方面, 虽然有海量的信息, 但信息内容的质量得不到有效控制, 反而陷入了“信息过载”的局面;另一方面, 信息资源的分布结构不合理, 信息挖掘深度不够, 大多为原始性信息或二次信息, 且主要集中在新闻、电子邮件、聊天、信息查询等[4]。虽然, 近年来随着信息增值服务的增加, 即增加科技、网上教育、证券交易等专业数据库服务, 但由于普及程度低、下载访问受限等问题, 并不能满足用户的信息需求。

所有信息资源配置必须以社会信息需求为依据[5]。对于网络信息资源来讲, 网络用户是网络市场的需求方, 网络信息资源的配置应以这些用户的需求为导向。随着信息社会化程度的深入, 网络用户呈直线上升, 并显示出一定的群体性。用户对信息需求的最大目的是用于决策, 而社会化群体聚合使得用户在进行决策时更容易受群体的影响, 同时由于“信息过载”和信息资源分配不均, 用户没法第一时间获得有用的信息, 决策就更加困难, 因此用户期望在决策时总有某领域的“专家”给予帮助。用户期望信息资源来源具有权威性、信息资源真实有效, 这对网络信息资源的配置提出了新的要求。

2.2 社群网络中的结构洞社群网络信息资源配置中的要素分析

信息资源配置由信息主体资源、信息本体资源和信息表体资源三部分组成[6], 其中信息主体资源 (简称主体) 包括信息产品与服务的生产者、中介者和利用者。每一个主体由于信息资源配置活动中所进行的信息行为, 包括信息传播、信息交流、信息服务等, 构成了社群交互网络。无论是广义的信息资源配置还是狭义的信息资源配置, 在配置过程中所形成的社群网络都普遍存在结构洞。

当社群网络中的某一结点占据结构洞时, 该结点便能同时拥有来自结构洞两边的“异质信息”, 利用信息差, 将所获信息进行提炼、再加工, 再通过合适的信息行为使信息进行分配、流动和重组。在网络环境下, 信息资源的配置没有了计划与市场的严格区分, 所以社群网络中结构洞的占据者也更加灵活。例如, 有关政府信息资源中, 政府是该网络的结构洞的占据者, 作为“桥梁”连接公众与真实信息数据;在数字图书馆中, 馆员是该网络的结构洞占据者, 结构洞两边的是图书馆资源和用户;在公司公众咨询平台中, 咨询平台是结构洞的占据者, 成为该网络唯一的中心, 连接着网络中其它信息交互结点。

在社会化群体交互网络中, 每一个结点都是潜在的网络信息资源配置者, 其必要条件是:结点所连的两端或多端存在信息差, 即成为结构洞占据者;结点拥有的信息资源在数量和质量上能满足其他结点的需求。而处于社群交互网络边缘的结点则成为了信息资源配置的接收方。由于网络交互行为的进行, 信息资源随配置活动的进行在网络中流动, 整个社群交互网络的结构也在不断改变, 随之而来信息资源配置主体及结构洞占据者也可能处在不断变化的过程中。

2.3 结构洞对社群网络信息资源配置的影响

根据Burt的观点, 结构洞能为其占据者获取“信息优势”和“控制优势”提供机会, 从而比网络中其他位置上的成员更具有竞争优势[7]。信息优势是指占据结构洞的行动者能比别人更早、更多地获取有价值的信息和更及时地把握信息带来的机会;而控制优势是指结构洞能使其占据者居间协调时由于所处位置的特殊性而具有的优势。在进行信息资源配置时, 占据结构洞的结点有机会接触到两类异质的知识来源, 跨越结构洞所获取的知识冗余度很低, 从而形成信息优势, 也正是这种信息优势才让该结点不断地累积信息资源的数量与质量, 为配置做好相关资源的准备。同时该结点还可以通过配置的不同方式控制有价值的信息在网络中的流动而获利, 即获得控制优势。

结构洞所处的交互网络自身特点也会影响网络中信息资源的配置。对于群体内部交互网络来说, 结构洞占据者进行着信息资源的配置, 但配置效果和用户需求并不能及时、直接的反馈给结构洞占据者, 对其下一次信息配置活动起不到有效促进, 这类网络如企业内部网络、数字图书馆等。对于服务性质的交互网络, 由于结构洞占据者能够及时收到信息资源配置接收者的反馈信息, 从中了解用户的信息需求, 及时改进信息资源配置的内容、方式, 从而形成良性循环, 这类网络如政府服务网络、信息咨询服务企业等。

总的来说, 社会化群体交互网络中嵌入结构洞对信息资源的配置利弊共存。一方面, 在有主导配置结点存在的网络中, 结构洞的存在能提高信息资源的配置效率;另一方面, 在信息资源自动调节的网络中, 结构洞的存在有时会阻碍信息资源的配置。

3 社群网络信息资源配置的流程

信息资源配置是按照一定的原则和模式, 以用户需求为导向、以本体资源为纽带、以表体资源为基础[8], 沿着一定的配置流程进行资源配置。虽然每个社群网络结构和所交互的信息内容特点不同, 但每个有结构洞嵌入的社交群体其信息资源配置流程大体相同, 概括提炼出其大致的流程图如下图1所示。

社群网络中的结构洞占据者由于拥有信息优势和控制优势, 在整个社群交互网络中处于主导地位, 负责信息资源的配置。若网络中的其余结点能在信息资源配置之前提出自己的需求, 结构洞占据者就可以根据其信息需求进行资源的精准配置, 提高配置效率。但并不是社群网络中的所有结点都能在配置前提出需求, 也不能保证所提需求的准确性和全面性, 所以结构洞占据者只能根据其已经表现出来的其他信息行为或者已有的信息资源配置后的反馈进行资源配置。

对于结构洞占据者来讲, 为了更好的进行信息资源配置也为了稳固自身结构洞占据者的地位, 结构洞占据者需要应用到各种信息处理模块, 其功能如下:

3.1 信息资源搜集

结构洞占据者根据信息资源来源的不同进行收集:将网络中海量信息资源进行收集、整合, 同时也从社群成员的信息交流中获取可用于配置的潜在信息资源。这里的信息资源收集同样也包括自身创造出的, 还未在社群网络上、网络上进行传播的未加工的初次信息资源。

3.2 信息资源存储

将所有收集到的信息资源进行加工整理, 通过显性信息的序化, 完成信息资源转化中组合化的过程, 即对外化获得的信息资源进行排序、增减、分类、综合等, 从而产生新的、更加系统化的信息资源[9], 这是结构洞信息资源提供的基础。

3.3 用户反馈

通过对反馈信息自动或人工的整理, 提炼出新的信息, 既可以补充成为信息资源收集中, 也可以从中挖掘出更多的信息资源价值和用户需求, 为下一次的信息资源的准确配置提供依据, 也是信息更新的重要途径。

对于结构洞占据者一直处于动态变动的社群网络来讲, 其信息资源的处理功能模块间并没有明显的界限, 更多的体现为一种隐性信息资源显性化后的信息资源配置;同时由于社群网络信息资源的配置没有法律、道德方面的配置义务约束, 结构洞占据者通常情况优先考虑自身利益, 从利于自身的角度出发进行一定量的资源配置。

4 实例验证

在社群网络信息资源配置的过程中, 很多时候都容易形成结构洞, 本文从当下网络社交平台使用量最多的“微信”平台入手, 选取其中的一种应用平台及其产生的社群网络来对社群网络信息资源配置中的结构洞现象进行近一步阐释。

微信是腾讯公司为手机终端用户打造的一款免费即时网络通讯产品, 于2011年1月推出发展至今, 其用户数量已突破6亿, 在累计经过40余个版本升级后[10], 形成了集多种应用于一体的平台, 其中以服务号、订阅号为代表的公众平台社群网络易形成结构洞。

微信针对企业和拥有一定量粉丝的个人开通了公众平台, 在此平台里有两个侧重点不同应用:服务号与订阅号。服务号针对政府或企业, 如利用航空公司的服务号进行航班查询;订阅号则是针对媒体和个人, 开通此服务后便可以定时向其粉丝推送相关信息。围绕每一个公众平台而聚集起来的用户群体构成了社群网络, 公众平台是这个社群网络的结构洞占据者。信息资源由结构洞占据者发出, 借助RSS技术推送给其余各结点, 以放射状的形式向外传播, 其信息资源配流程如图2所示。

用户根据自身的兴趣与需求选择所需的公众平台进行订阅, 建立交互关系。处于中心位置的结构洞占据者, 是所有信息资源唯一的发布者, 也是其余用户发布信息的唯一接收者, 占据着“信息优势”与“控制优势”, 从而进行信息资源的配置。由于公众平台是政府和企业进行信息资源配置的有效平台, 为了更及时、准确的进行各种信息行为活动达到信息资源配置的目的, 处于中心结点的结构洞占据者还应具备“信息收集、信息存储管理、用户需求管理与反馈信息管理”等功能模块, 并借助RSS信息资源精准推送手段, 确保信息资源配置的精准、高效。

5 结束语

在一定的法律、道德约束下, 结构洞的占据者能在社群网络中借助自身的“信息优势、控制优势”提高信息资源配置的效率, 也是目前社群网络信息资源配置中已经存在的一种现象。但是, 一旦在这种社群网络中结构洞的占据者仅从自身利益出发, 不愿从整个社群网络的资源合理、高效配置出发, 则适得其反, 不能达到良好的信息资源配置成果。

参考文献

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[3] (美) 罗纳德·伯特著.结构洞:竞争的社会结构[M].任敏译.上海:上海人民出版社, 2008.

[4]http://search.cnnic.cn.

[5]桂学文, 娄策群.信息经济学[M].北京:科学出版社, 2006.

[6]裴成发.信息资源配置及其效度研究[J].中国图书馆学报, 2005 (5) :58-61.

[7]姜鑫.基于“结构洞”视角的组织社会网络内隐性知识共享研究[J].情报资料工作, 2012 (1) :32-36.

[8]陆萍.基于要素分析的信息资源配置模式[J].图书馆学刊, 2011 (10) :35-37.

[9]王伟军, 刘艳芬等.基于Web2.0的知识管理系统的设计[J].情报理论与实践, 2009 (6) :97-101.

结构洞理论 篇3

1.1 虚拟学习社区的社群图表达法

社群图法和矩阵代数法是社会网络分析常用的两种形式化表达方法。社群图法(Sociogram)适用于描述小型群体的关系形式,直观地表现网络的结构特征,网络节点之间的关系一目了然,现在已经在社会网络中广泛使用。而矩阵代数法则适用于表征大量行动者之间的关系结构。本研究中,虚拟学习社区中涉及到的成员较少,因此,在这里使用社群图法表征学习者之间的关系。

如图1所示,我们可以清晰地看出虚拟学习社区的整体结构特征与学习者之间的互动关系,虚拟学习社区中除了存在几个“孤立点”之外,还存在几个占据特殊位置的学习者。很显然,编号为25、15的学习者其点入0度很高,是该社区中的“意见领袖”。除此之外,该虚拟学习社区中还有多个学习者扮演了“意见领袖”的角色。另外,编号为7、19、15、9、26、11、22的学习者所占据的“结构洞”位置也很特殊。当然有的学习者不仅是虚拟学习社区中的“意见领袖”,还占据着“结构洞”的位置,例如25号学习者。而9号所占据的“齐美尔连带”位置对虚拟学习社区的信息交流具有重要作用。通过观察可以发现:如果将占据“结构洞”位置的学习者从虚拟学习社区中删除,那么虚拟学习社区就会分裂为多个小集团,同时虚拟学习社区的整体结构特征也会发生很大变化。例如,将编号为7的学习者清除,编号为18、14、24的学习者不仅会失去与社区中其他学习者之间的联系,而且三者之间的沟通也会变得相当困难,基本上无法实现。由此可以认为,18、14、24号学习者在虚拟学习社区中的交流活动在很大程度上依赖于7号学习者。换言之,编号为7的学习者能够在很大程度上控制甚至完全控制18、14、24号学习者在虚拟学习社区中的交流与信息获取能力。因此,“处于中间位置的行动者”对其他行动者具有更大的“人际影响”。在虚拟学习社区中,占据“结构洞”位置的这类学习者往往能够起到“经纪人”、“守门人”或者“中间人”的作用。另外,此类学习者还具有沟通桥梁的作用。

1.2“结构洞”类型

博特在《结构洞:竞争的社会结构》一书中指出,“你”的关系网络中存在三个层次的结构洞如图2所示:(1)关系人A所在的群体中的人与“你”自己的群体中的每个人之间存在的结构洞;(2)关系人B所在的群体中的人与“你”自己的群体中的每个人之间存在的结构洞;(3)关系人A和关系人B之间存在的结构洞。这三种“结构洞”位置的控制能力有所不同,当然这也取决于与周围邻点之间的直接关系以及与网络中所有行动者之间的关系。

观察社群图发现:虚拟学习社区中同时存在着这三种类型的结构洞。例如,24号与5号学习者之间存在的结构洞,3号与9号学习者之间存在的结构洞,6号与1号学习者之间存在的结构洞。这三个结构洞就分别对应了博特所提出的三种结构洞类型。

1.3“结构洞”测量

虽然通过分析虚拟学习社区的社群图可以获知该社区中存在着“结构洞”,同时也发现了网络中存在着三种类型的“结构洞”,但是却无从得知占据“结构洞”位置的学习者能在多大程度上控制其他学习者从虚拟学习社区中获取信息的能力,哪种类型的结构洞控制能力较强。结构洞的计算相对比较复杂,总体而言存在两类测算指标:博特本人给出的结构洞指数以及中间中心度指数。其中前者涉及到4个方面:有效规模(Effective Size)、效率(Efficiency)、约束性(Constraint)、等级度(Hierarchy),其中第三个指标是最重要的。后者指的主要是弗里曼针对整体网络的中间中心度指标及其推广形式,以及艾弗雷特等学者给出的针对个体网络数据的个体中间度指标。在此,利用“结构洞指数”以及“中间中心性”算法测算结构洞位置的控制力。

1.3.1 结构洞指数算法

在结构洞指数指标中,“有效规模”就等于该行动者网络中的非冗余因素,也即是某个行动者的有效规模等于该行动者的个体网络规模减去网络的冗余度。行动者的个体网络规模实际上就是其邻域中所包含的行动者的数量,冗余度就等于该行动者所在的个体网络成员中其他行动者的平均度数(与该行动者相连的线不计算在内)。“效率”就等于该行动者的有效规模与实际规模之比。换句话说,也即是行动者与邻点非冗余关系的比例。个体网络的有效规模可以测算个体的整体影响力,而效率则可以测算该行动者对关系网络中的每个行动者的影响程度。没有效率的行动者可以有有效规模,同样,没有有效规模的行动者也可以是有效率的。“约束性”指的是该行动者在自己的网络中拥有的利用结构洞的能力,以行动者对其他行动者的依赖值为评价标准,数值越大,约束性越强。数值越小,行动者越能跨越结构洞接触非冗余信息源。跨越较多结构洞的行动者较之跨越较少结构洞的行动者能更多地接触到非冗余信息源,易于积累更多的社会资本。如果个体的所有可能的交易对象在邻域内都存在备份,那么个体就很容易受约束。反之,如果个体的交易对象在邻域范围内不存在备份,行动者则不容易受约束。实际上,与其他行动者有很多关系的行动者很容易失去行动自由,受关系限制。博特认为“等级度”指的是约束性在多大程度上集中于某一个行动者身上。如果邻域中对行动者的所有约束性都集中于网络中的某一个行动者,则等级度指数就很大。如果邻域中每个行动者的约束性相当,则等级度指数就很小。

如图3所示,上半部分表示的是任意两点之间的约束性大小,从图中可以看出,行动者之间的约束性或者说是依赖性各不相同,其中,行动者15对6的约束性达到了百分之百,这就意味着在虚拟学习社区中行动者6完全受制于行动者15,行动者6的信息获取、传播等行为必须通过行动者15来完成。同样的情况还存在于行动者22和3以及26和13等行动者之间。图的下半部分给出了每个行动者的有效规模、效率、在整体网络中的总约束性以及等级度。可以看出,不同行动者的四个指数各不相同。行动者15、25的有效规模较大,接近9,这也就从另一方面印证了社群图中所呈现出来的两行动者在虚拟社区中居于核心地位的现象。这两个行动者受到约束性较小,均不足0.3,这是因为其有效规模较大。从等级度来看,行动者3、6和13的等级度最高,均为1,这就说明这三者处于在线学习社区中的最高等级。若根据行动者在网络中扮演的角色将所有行动者分为4类:领袖、居间者、边缘者、孤立者,那么以上三者就是虚拟社区中的领袖级人物,但不是“意见领袖”,他们是信息的发出者。那些等级指数很小的行动者就是虚拟学习社区中的边缘者甚至是孤立者。实际上,等级指数是判别行动者在网络中所处的位置以及由位置而形成的角色的指标之一。

1.3.2 中间中心性算法

在算法的有效性方面,结构约束算法能够判别网络中具有结构洞的程度,但是在结构约束值相同的情况下,无法判断出哪个网络结构位置更为有利。中间中心性则能够较为明确地计算个体的中间中心性指数,发现有优势地位的个体。另外,大量研究指出,结构约束算法与中间中心性算法计算出的数值高度负相关,即中间中心性越大,结构约束系数越小,占据的结构洞越多。综合考虑以上原因以及网络中结构洞位置的多样性,有必要在本研究中补充用“中间中心性”(Betweenness Centrality)这个概念来测量“结构洞”位置的控制能力。

“中间中心性”算法不同于“结构约束性算法”。在博特的“结构约束性算法”中使用网络约束系数(Network Constrain index)对网络的闭合性和结构洞进行测算,这个系数描述的是网络中的某个节点与其他节点直接或间接联系的紧密程度。系数值越大,结构洞就越少。而中间中心性刻画的是一个点控制网络中其他行动者之间的交往的能力,它依赖于行动者与网络中的所有行动者之间的关系,而不仅仅是与邻点之间的直接关系。由直觉可知,如果一个行动者处于很多关系路径上,则可以认为此行动者占据着重要的位置,因为他具有控制其他两个人之间联系的能力。弗里曼认为“处于这种位置的个人可以控制或者曲解信息的传递而影响群体”。实际上,中间中心性表示一个点在多大程度上是图中其他点的“中介”。该值越大,说明该行动者占据的位置越重要,控制信息传播的能力越大。

如表1所示,使用弗里曼中间中心性计算程序测算中的结果,在此列出了中间中心性从高至低的10位学习者。可见,25号、9号学习者的中间中心性很高,在虚拟学习社区中占据了很重要的位置,能够在很大程度上控制社区中的交流。这也就意味着,该虚拟学习社区的学习者之间的交流活动需要依赖于这两者所占据的“结构洞”位置所带来的控制能力。如果将占据“结构洞”位置的学习者从虚拟学习社区中删除,那么社区中的交流活动就会变得很难实现,而且由于社区学习者之间的联系大量减少,互动程度降低,网络密度也会因此大大降低。虚拟学习社区中的信息流通速率、效率就会非常低,虚拟学习社区也就无法发挥其交流思想、共享知识、合作解决问题的功能。

1.3.3 结构等位测量

仅从关系缺失的角度并不能完全说明结构洞,还需要从等位性方面判断结构洞。等位性的含义将“自我”与其网络成员之间的间接关系考虑在内。如果两个行动者拥有一样的关系人,他们在结构上就处于相同位置。他们之间可能没有之间的联系,但是每个人的关系网络可能是一样的。这就意味着在结构上等位的行动者在任何结构属性上都相同,它们拥有相同的度数、相同的中心度等。实际上,所谓“结构等位”是极少完全等位的,行动者只是或多或少地在结构上等位而已,因此通常只是考察结构等位的程度,也即是两个行动者在多大程度上相似,而不是研究完全等位是否存在。本研究中,利用结构等位性指数测算虚拟社区中的行动者在多大程度上可以互相替代,也就是虚拟社区中行动者之间的相似性是多大。行动者之间的相似性越高,说明行动者扮演的角色越相似,他们在信息获取、传播等行为方面越雷同。

我们使用“截面相似性”算法测试了虚拟学习社区的学习者之间的相似性,并将测算结果以树形图的形式形象的表示出来。如图4所示,在树形图中,行动者之间的相似性从左至右呈逐渐降低状态,结构等位的行动者以连线连接。从图中可以清楚看出,各学习者之间的结构等位程度并不相同。有的行动者之间的结构等位性较高,有的几乎不存在结构等位性。最为明显的是,社群图中所显示出来的孤立点23、16、12、28号四位学习者之间的等位程度为1,这也就意味着四者之间是可以互相替代的。类似的情况还在于以下几位学习者之间:1、8号两位学习者以及18、14、24号三位学习者之间。对于本社区中的大部分学习者而言,他们之间并不是可以完全替代的。例如,对在本社区中占据“结构洞”位置、发挥重要作用的15、25号两位学习者而言,其结构等位程度虽然较高,达到了0.743,但是这两者之间仍然不可以互相替代。因此,可以认为本社区中除了那些结构等位程度为1的行动者之间可以互相替代之外,其他行动者都不可以互相替代。所以,虽然本社区中有很多学习者占据了“结构洞”位置,但这不意味着所有的“结构洞”可以互相替代。

2 结束语

通过对虚拟学习社区中信息获取行为的信息以及控制问题的研究,我们可以发现虚拟学习社区中学习者获取信息的途径。学习者除了通过直接联系获取信息之外,还大量通过间接关系获取社区中的信息。其中,通过“结构洞”获取信息是利用间接关系获取信息的主要表现形式。信息获取活动中形成的关系网络使占据“结构洞”位置的学习者获利,他们不仅能够相对容易地获取信息,更能够控制其他学习者的信息以及学习者之间的交流能力。研究发现,并非所有占据“结构洞”位置的控制能力都相同,那些中间中心性指数较高、有效规模较大的网络位置更具备优势。另外,“结构洞”优势的发挥还需具备一定的外部条件,对社区学习者之间的互动频率、密度要求较高。在一个几乎不存在互动活动、网络密度较低的学习者社区中,“结构洞”位置几乎不占据优势。

对于虚拟学习社区的管理者而言,要使虚拟学习社区更好地发挥交流思想、共享知识、合作解决问题的功能,促进社区学习者的学习,需要注意结构洞在网络中的积极与消极作用,在占据“结构洞”位置的学习者发挥消极作用的时候,需要采取必要措施,尽量减少负面影响。结构洞的数量会随着网络规模的扩大而增加,而这些洞是控制信息的要塞,因此优化网络,减少结构洞或者削弱结构洞的控制力应该是最实用、有效的方法。

摘要：结构洞是社会结构的概念所内含的元素,用以研究人际关系网络的结构形态,分析怎样的网络结构能够给网络行动者带来更多的利益或回报,它包含了各种社会科学理论的思想。以虚拟学习社区中学习者的信息获取行为为例,从虚拟学习社区中存在的结构洞类型以及结构洞控制力、结构等位方面探究了结构洞对信息获取的影响,总结出了结构洞位置在控制信息分享方面的优势。

关键词：结构洞,结构洞指数,弱连带,结构等位,信息获取

参考文献

[1]刘军.社会网络分析导论[M].北京:社会科学文献出版社,2004.

[2]林聚仁.社会网络分析:理论、方法与应用[M].北京:北京师范大学出版社,2009.

[3]罗纳德.博特.结构洞:竞争的社会结构[M].任敏,李璐,林虹,译.上海:上海人民出版社&格致出版社,2008.

结构面对洞室稳定性的影响 篇4

1 工程概况

某工程地处喜马拉雅山前缘,岩性主要为第三系上统粉砂岩和泥质粉砂岩,岩性较单一,工程地质条件较好,但四、五级结构面较发育,洞室开挖后进行精细编录,结构面产状分布特征图及走向玫瑰花图见图1。

工程区结构面主要发育有8组,各组结构面的优势产状见表1。统计结果表明,以陡倾角结构面为主,角度多在60°～70°之间;缓倾角结构面发育较少,角度多在20°～30°之间,但对洞室围岩的稳定性起着控制性作用,特别是与洞轴线平行发育的缓倾角结构面。各组结构面和洞室开挖后临空面的空间组合关系,是影响洞室围岩稳定性的决定性因素。

2 洞室围岩块体组合特征

2.1 块体分类

结构面和临空面组成的块体分为多种类型,从整体上说,块体可分为无限和有限2种,有限块体可分为不可动块体和可动块体,而可动块体又分为稳定块体、可能失稳块体和关键块体3种(图2)。无限块体、不可动块体和稳定块体一般不会产生运动,岩体处于较稳定状态;关键块体是在工程作用力和自重作用力下就可以滑动的块体,这类块体必须采取工程措施才能保证其稳定性;可能失稳块体的稳定性取决于结构面的抗剪强度,只有当结构面有足够的抗剪强度下才能保持稳定,给工程造成后果最为严重的就是可能失稳块体和关键块体。

2.2 工程区洞室块体组合特征

该工程洞室类型为城门洞型,该类型洞室开挖后可形成M1～M10共10个临空面(图3)。其中M1,M2和M8位于洞室底板位置,对工程的安全影响较小;M9与M10为洞室的掘进面和开挖面,其安全系数相对较高,一般不会存在较大的安全隐患;M3～M7为洞室应力集中、释放区,既洞室围岩失稳破坏的主要位置,分析岩体结构面与M3～M7的组合关系,成为评价和计算洞室稳定性的关键所在。

将工程区发育的主要8组结构面展布至洞室上,与洞室临空面组合形成4种块体类型,其中可动块体和关键块体主要分布在洞室W4、W5和W6三个区域,块体W3形成于底板位置,为稳定块体。块体的空间分布位置及组合特征参见图4。

3 块体的稳定性计算及失稳特征

运用极限平衡理论对关键块体的稳定性进行计算,分析块体的失稳模式和滑动方向,以双滑面为例(图5),其计算公式为:

沿交棱线j向下作用的下滑力为S:

式中W——块体自重;

V——拉裂缝的抗拉力和拉裂缝中水压力总和;

T——外力(本文中不涉及);

mw,j——向量w和j的点积(其他类推)。

安全系数F的计算公式为下式:

式中N1——滑面A上的有效向反力;

Nr——滑面A上的有效向反力;

c——黏聚力;

φ——摩擦角。

对工程区洞室发育的8组结构面与临空面组合形成的关键块体和可动块体W4、W5和W6进行稳定性分析和计算。块体W3为不可动块体;块体W4为可动块体,双侧滑面,滑面分别为第1组结构面和第2组结构面,块体的滑动方向为SE144°,剪出角为8°,块体质量为296.5 t,安全系数为7.436,处于稳定状态,块体各边界条件参见表2;块体W5沿第3组结构面滑动,滑动方向为NW293°,剪出角为21°,块体的质量为415.1 t,安全系数1.385,为关键块体,块体各边界条件参见表2,洞室开挖后,需加强支护;块体W6沿第2组结构面滑动,滑动方向为SW230°,剪出角为64°,块体质量0.259 t,安全系数为0.024,为失稳块体,块体各边界条件参见表2,块体失稳主要以崩塌模式为主,由于块体较小,建议洞室开挖后,采取剥落或相应的支护措施。

4 结语

岩体结构面是影响地下洞室稳定性的主要因素。实例工程区地层岩性单一,工程地质条件较好,影响洞室稳定性的主要因素为四、五级随机结构面,精细编录统计结果表明,工程区发育多组结构面,以陡倾角结构面为主,结构面与洞室临空面组合形成的可动和关键块体主要在3个位置出露。运用极限平衡理论计算块体的安全系数和分析块体的失稳特征,块体W4为可动块体,安全系数为7.436,处于稳定状态;块体W5为关键块体,安全系数为1.385,在洞室开挖后,需加强相应的支护措施;块体W6为失稳块体,安全系数为0.024,块体失稳主要以崩塌模式为主,由于块体较小,建议洞室开挖后,采取剥落或相应的支护措施。

参考文献

[1]巨能攀,赵建军,黄润秋,等.控制性结构面对地下洞室围岩稳定性的影响[J].成都理工大学学报(自然科学版),2010,37(2):188-194.

[2]冯夏庭,马平波.基于数据挖掘的地下硐室围岩稳定性判别[J].中国科技论文在线.

结构洞理论 篇5

1 结构洞理论及对科技中介机构的分析

社会网研究是当代西方社会学的一个重要分支,而在格兰诺维特关于弱关系讨论的基础上,罗纳德?伯特提出的结构洞理论又是对社会网分析的经典贡献之一。伯特认为,所谓结构洞是指“社会网络中的某个或某些个体与有些个体发生直接联系,但与其他个体不发生直接联系。无直接联系或者关系间断的现象,从网络整体来看似乎网络结构中出现了洞穴,因而称作‘结构洞’”[2]。例如在ABC网络中,如果AB之间有关系,BC之间有关系,而AC之间没关系,则AC是一个结构洞。AC如果要发生联系,必须通过B。这样,在ABC网络中,B作为AC之间的第三方,AC结构洞的存在为B提供了信息优势和控制优势。

在结构洞理论中,伯特认为,结构洞是第三方策略的背景,信息是第三方策略中的关键,成功的第三方策略的应用包括将愿意谈判的人组织起来、用充足的资源来保证彼此的利益都有实现的可能性[3]。而科技中介机构作为创新过程中的第三方、经纪人、信息中介[4],在创新过程中,主要以代理人或经纪人身份连接创新的双方或多方[5]。科技中介在创新网络中的位置与伯特结构洞理论论及的第三方暗含亲和,因此,结构洞理论对第三方的分析也被运用到对科技中介机构的研究中。例如,Hargadon和Sutton通过对美国最大产品研发企业IDEO进行民族志研究,认为:跨行业网络中,技术中介组织通过占据结构洞的有利位置,起到了技术桥梁和资源整合的作用,进而有利于新产品的研发[6]。虽然IDEO与国内现阶段主要从事服务的科技中介机构还有不同,但两者均能起到技术桥梁和资源整合的作用却是相似的。

伯特的研究表明,占据结构洞的第三方具有信息优势和控制优势。Hargadon和Sutton对IDEO的民族志研究也表明,技术中介组织通过占据结构洞的有利位置,起到了技术桥梁和资源整合的作用。诸如此类的研究证明了结构洞理论对科技中介机构研究的解释力,因此,运用结构洞理论来分析我国科技中介机构在创新网络中的作用应该是可行的,并且研究成果对于促进科技中介机构自身的发展、提高国家创新能力都将有着积极的意义。那么,从结构洞理论的视角来看,科技中介机构在创新网络中究竟具有哪些作用呢?

2 结构洞视野下科技中介机构在创新网络中的作用

1999年我国《关于加强技术创新,发展高科技、实现产业化的决定》指出:科技中介服务机构是科技与应用、生产消费不可缺少的服务纽带。它以生产力促进中心、科技企业孵化器、科技咨询与评估机构、技术交易机构、创业投资服务机构等为代表,是国家创新体系的重要组成部分。自2003年被科技部确立为科技中介机构建设年以来,科技中介机构的培育受到各方广泛关注,科技中介机构也得到了较大发展。但在发展过程中,厘清科技中介机构究竟具有什么样的作用无疑是重要的,它不仅直接影响着科技中介机构的定位,同时还影响着国家创新体系的建设与完善。从结构洞理论的视角来看,科技中介机构在创新网络中的作用主要表现在以下几个方面:

2.1 填补创新网络的结构洞,克服创新网络的结构性缺陷

伯特认为,结构洞是指社会网络中的个体无直接联系或者关系间断的现象。在创新过程中,作为创新主体的企业、特别是中小企业大多研发能力不强,与高校、科研院所之间的社会网络也不够健全,各创新主体之间往往会存在无直接联系或关系间断的情况,也就是伯特所说的“结构洞”。结构洞的存在导致了创新网络的结构性缺陷,制约了创新主体之间的良好沟通和良性互动,对于整合创新主体的资源、提高创新能力,无疑都是一大障碍。

然而,根据结构洞理论,占据结构洞的科技中介机构能够获取网络提供的信息利益和控制利益,其中,信息利益的实质是信息通路(access)、先机(timing)和举荐(referrals)[3]。也就是说,占据结构洞的科技中介机构能够搭建创新主体之间的桥梁,使创新主体之间形成信息通路,从而将关系间断的创新主体联结起来。这样,科技中介机构就能以代理人或经纪人身份,在创新过程的各个方面联结创新的双方或多方,为潜在的合作者提供信息,为双方或多方交易担当经纪人,为正在合作的项目充当交流媒介或中间人,为合作创新的结构寻求建议和资金支持[5]。于是,科技中介机构就能填补创新网络的结构洞,完善并优化创新系统的结构,克服创新网络的结构性缺陷,为创新的有序推进奠定结构基础。

2.2 搭建创新主体之间的桥梁,促进创新资源的优化配置

伯特认为,占据结构洞能够获得信息利益和控制利益,而信息利益的实质是信息通路、先机和举荐。据此,在创新网络中,占据结构洞的科技中介机构,可以凭借其信息优势和控制优势,充分挖掘创新资源,为创新主体间的需求和供给提供及时、有效的沟通乃至信息增值服务,从而使创新主体能够更早、更多地获得有价值的信息,也能更及时地把握信息带来的机会。此时,科技中介机构不仅搭建起联结创新主体的桥梁,更为重要的是,借助科技中介机构搭建的信息通路,促进了知识流动和技术转移,实现了创新资源的优化配置和有效整合,达到了推动技术成果转移和扩散、提高创新能力的目标。

比如,德国巴登-符腾堡地区,拥有400个技术转移中心,并且形成网络,将该地区密集的智力资源与中小企业联系起来,实现了高校和科研机构技术产品的市场化推广,使中小企业能够快速获取技术等相关信息,促进了区域创新系统内中小企业之间以及企业与科研院所的往来和交流,大大推动了技术创新和技术扩散与升级的快速发展[7]。再如,1995年欧盟研发信息服务委员会资助建立的欧盟创新驿站网络,其主要功能就是分析科技创新主体所在区域的科技需求,为科技创新主体的研发活动、技术转移和产品开发提供咨询服务,并根据企业的需求提供欧盟和当地驿站有关促进研究成果开发和技术转移的资金支持方面的信息,通过中心网络帮助寻找合作伙伴,提供研究成果开发和技术转移的培训等等[8]。在第六个框架计划(2002年~2006年)的支持下,71个创新驿站紧密合作,至少促成了12500个技术转移协议,帮助了55000个客户获得了他们所需要的技术或者将其研究成果付诸实际[9]。作为创新的推动者,欧盟创新驿站网络已经成为欧洲最领先的推进技术创新合作和技术转移,尤其是技术型中小企业之间技术创新合作和技术转移的网络,在帮助欧洲企业将技术需求与技术供给进行匹配的过程中起到了重要的中介作用[10]。

由此可见,科技中介机构通过搭建创新主体之间的桥梁,沟通了科技链与产业链,成为联结科研院所、高校与企业的纽带,对有效整合创新资源,充分利用创新网络资源,促进科技成果转化起到了积极的推动作用,从而为创新的推进奠定了技术和资源的基础。正因如此,我国科技部在《生产力促进中心管理办法》中明确规定,生产力促进中心的主要功能是在中小企业与政府、科研、教育、金融等机构之间架起桥梁,通过整合社会科技资源,为中小企业提供技术信息、技术咨询、技术转让和人才培训等服务,提高中小企业的技术创新能力和市场竞争力,促进科技与经济的紧密结合[11]。

2.3 发挥信息与控制优势,提高创新效率,降低创新风险

在创新网络中,科技中介机构跨越结构洞将创新主体联结起来,搭建起创新资源需求方和供应方之间的桥梁。这一桥梁可以克服供需双方在创新过程中的信息、管理、文化和认知等方面的障碍[5],较好地解决创新资源供需双方信息不对称等问题,促进创新资源供需方更为高效的结合,从而提高创新资源的利用率和科技成果的转化率,降低创新成本,提高创新效率。正因如此,英国1997年发起的“法拉第合作伙伴”计划明确要求,各产学研共建的“法拉第合作伙伴”组织中,必须有一家科技中介机构参加,由科技中介机构负责协调组织中产学研各方的合作,以提高合作成效[12]。

不仅如此,科技中介机构还能降低创新风险。创新的过程总是充满各种不确定性,比如,技术来源的不确定性、技术匹配的不确定性和产品价值实现的不确定性[13,14],而不确定性往往又会导致创新的高风险性。如何较好地化解高收益与高风险之间的矛盾,一直都是创新不懈努力的目标。在创新网络中,科技中介机构通过联结创新主体、增强协同创新,可以提高创新资源的针对性、有效性,在创新主体的动态互动中及时分析、调整创新行为,从而尽可能降低创新风险、化解创新风险。同时,科技中介机构作为第三方,凭借占据的结构洞可以获得信息优势和控制优势,借助优势也能降低创新风险。一方面,科技中介机构可以根据创新主体的需求,将充分收集的信息提供给创新主体,通过可行性论证、技术预测、市场预测等,为创新主体提供决策依据,从而尽可能避免或减少创新过程中面临的各种不确定性,降低创新风险;另一方面,科技中介机构可以利用控制优势,甄别创新主体,筛选和提取创新成果,选择创新资源的供需方,通过提高创新资源的匹配质量、加快创新成果的转化,降低创新风险。当然,科技中介机构还可以通过建立社会化的创新主体信用评价体系,帮助创新主体判断和控制创新风险,从而起到降低创新风险的作用。

2.4 规范与引导创新行为,推动创新发展

按照结构洞理论的观点,在创新网络中,科技中介机构作为第三方,凭借其占据的结构洞可以获得信息优势和控制优势。而借助这些优势,科技中介机构可以通过参与科技评估、技术规则和标准的制定等活动,起到引导创新行为、推动创新发展的作用。比如,20世纪80年代初,英国政府贸工部以政令的形式,要求所有的科技政策和项目申请报告必须包括理论依据、目标、评审、监测和评估等内容。其中评估一般由独立的咨询机构来完成[12]。在我国,科技部出台的《科技评估管理暂行办法》也指出,科学技术评价是指受托方根据委托方明确的目的,按照规定的程度、原则和标准,运用科学、可行的方法对科学技术活动以及与科学技术活动相关的事项进行的论证、评审、评议、验收等活动[15]。显然,科技中介机构参与科技政策的制定、科研项目的立项评估、科技成果鉴定等活动,可以发现创新进程中存在的问题,推进创新理念,引导创新活动的方向,规范创新主体的行为,加速创新成果的转化。

此外,在创新网络中,虽然科技中介机构为创新主体的合作搭建了桥梁,但由于创新主体都致力于从合作中获得更多的利益,因而其合作往往会面临一些问题,比如合作创新的投入问题、风险承担与利益分配的问题、创新成果的产权问题,等等。此时,科技中介机构的存在可以协助有关部门做好科技创新管理的相关工作,理顺创新网络中创新主体之间的关系,规范创新主体的行为,协调创新主体的利益,通过规范与监管推动创新有序进行。

当然,科技中介机构在创新网络中既发挥着积极的作用,同时也会带来一些消极的影响。根据结构洞理论的观点,结构洞产生了信息利益和控制利益,因而占据结构洞的第三方能获得信息优势和控制优势,成为齐美尔所说的渔翁得利的第三方。成功的第三方策略的应用包括将愿意谈判的人组织起来、用充足的资源来保证彼此的利益都有实现的可能性。但是,第三方往往会为了自己的偏好和利益而谈判[3]。由此可见,科技中介机构在促成创新主体双方或多方合作时也会从自身的偏好和利益出发,而这样的偏好和利益有时会导致不道德行为和垄断策略,给创新带来消极的影响。这些消极影响主要表现在:

首先,科技中介机构凭借信息优势,制造信息壁垒。在创新网络中,占据结构洞的科技中介机构,作为创新主体之间的桥梁,为了保持自身在创新网络中的优势,难免会从自身利益出发,力图通过垄断创新资源获得最大收益,甚至可能人为制造创新主体之间的信息壁垒,进而导致创新资源得不到最优配置,影响创新的推进。

其次,科技中介机构与政府之间的千丝万缕联系,为寻租行为提供了机会和可能,导致创新进程中的不公平竞争。据统计,目前我国大中城市中的6万多个科技中介服务组织就有大部分是各级科技管理部门和政府有关部门开办的[16]。这些有政府背景的科技中介机构,与其他科技中介机构相比,占据着创新网络中联结政府与其他创新主体的结构洞位置,在资源的享有和配置上具有无比的优势。这种优势为寻租行为提供了机会和可能,导致了科技中介机构之间的不平等竞争,在很大程度上挫伤了民间力量进入科技中介领域的信心和积极性,成为制约科技中介机构发展的一大因素,同时也给创新的推进带来消极的影响。

3 结语

自2003年被科技部确立为科技中介机构建设年以来,科技中介机构得到了较大的发展,其在建设国家创新体系、推进创新进程中发挥了积极的作用。从结构洞理论的视角来看,科技中介机构在创新网络中的作用主要表现在填补创新网络的结构洞,克服创新网络的结构性缺陷;搭建创新主体之间的桥梁,促进创新资源的优化配置;发挥信息与控制优势,提高创新效率,降低创新风险;规范和引导创新行为,推动创新发展。当然,正如默顿功能分析的观点,科技中介机构既有其正功能,也有其负功能。在创新进程中,科技中介机构也可能导致信息壁垒、不公平竞争,进而给创新带来消极影响。

结构洞理论 篇6

工程名称:天悦星晨, 位于武汉市汉口胜利街和三阳路交界处, 北侧为武汉市人大办公楼, 东侧为长江及沿江大道, 总共有5层地下室, 其中地下一层包含一层夹层, 地下室底板底标高相对正负零标高为-22.50m, 属于临江超深地下室。

本项目基坑采用顺作法施工, 坑内采用4道混凝土支撑, 竖向支护采用“两墙合一”地下连续墙兼做地下室结构外墙, 墙内外采用三轴搅拌桩止水帷幕止水。施工过程中基坑周边用地条件紧张, 三边为市政道路, 南侧为规划中的地铁线路。所以地连墙设计时需要考虑50年基准期内正常使用和基坑施工过程中的荷载状态, 并采取包络设计。

该工程有以下两个特点:

(1) 地下室有设备夹层及车道引起的地下室楼板大开洞, 造成楼板不连续。

(2) 竖向支护与主体结构共用采用“两墙合一”地下室外墙, 基坑施工支护阶段和平时使用阶段地下室外墙均参与工作。

本工程基坑工程面积为9700m2, 周长377m, 开挖深度为22.50m (大面范围) , 依据本工程的地质条件、开挖深度以及现行基坑支护规范, 经估算, 地下室外墙厚度为1m。包络设计时考虑当临时支撑和四道支撑拆除后, 地下室外墙在永久使用阶段的承载力、变形计算和裂缝计算是否满足规范要求。由于地下室结构楼板中部区域大开洞和局部楼层缺失, 楼板对地下室外墙的水平约束是弹性, 计算时支座约束允许发生水平位移, 支座不应按常规方法简化成铰接模式, 否则计算方法将严重失真。

对于地下结构, 不仅承受常规的自重、覆土、人群及设备等竖向荷载, 还需要同时承受来自水土的侧向水平荷载。结构设计时对连续不开洞楼板可认为板的面内刚度无限大, 从而忽略水平荷载作用下的楼板结构分析, 仅考虑竖向荷载。但对于楼板大开洞情况下, 大开洞楼板在水平及竖向荷载共同作用下的受力特点是不能忽略的问题。

2 地连墙结构的计算

2.1 计算方法

常规的地下外墙在永久阶段计算方法是取单元板带宽度 (1m) , 假定楼板处为铰接支座, 而大开洞楼板应考虑地下室外墙楼板为铰接的弹性支座, 楼板的刚度K是决定简化计算的前提。通过整体建模计算出楼板在水土压力作用下楼板的位移, 反算出该楼板处的支座弹簧刚度K1、K2、K3、K4、K5, 通过2次以上迭代计算, 让结果最后收敛至数值稳定, 通常2次迭代计算后, 得到的弹簧刚度就已经收敛至满足要求的精度了, 然后代入模型对地下室外墙进行下一步结构计算。

2.2 计算建模

利用通用有限元软件Midas-Gen进行整体建模。地下室底板厚2.2m, 可以视底板为地下室外墙的固定约束, 中间楼板层结构因为有局部开洞, 可以视作有一定弹簧系数的支座, 将迭代计算出的支座刚度数值代入。

正常使用阶段的地下室外墙, 需要考虑荷载有:承受垂直于板面的恒载和活载, 水平方向的水土侧压力。水压力根据地勘资料提供的标准按地下最高水位取值, 容重为ρ=10k N/m3。土压力取土层的加权平均容重ρ=20.3k N/m3, 静止土压力系数取为K0=0.5 (根据地勘报告) , 室外地面考虑消防车活荷载, 取为Q=20k N/m2;土压力和水压力均采用“流体压力荷载”对模型进行加载;材料等级分别为, 墙柱混凝土强度等级为C40, 梁板为C35。

整体模型在荷载组合作用下, 夹层、地下一层、地下二层、地下三层、地下四层的楼板位移别为14.0mm、8.3mm、9.7mm、11.2mm、11.5mm;通过迭代计算, K1、K2、K3、K4、K5的对应值分别为127MN/m、203MN/m、195MN/m、201MN/m、187MN/m。采用铰接模型与弹簧模型对某段墙分别进行计算, 墙底弯矩和变形大小如表1所示。对比可知墙身弯矩、最大变形分别相差58%、76%, 因此可以看出对于地下室楼板大开洞的情况下, 地下室外墙的计算不分条件的采用铰接模型计算会导致极大误差。

最后根据包络设计弯矩值, 墙最大配筋为三级钢筋准36@150, 地下室外墙极限弯矩承载力为5748k N·m, 大于按照弹簧模型计算的墙底弯矩;最大裂缝宽度为0.27mm, 小于规范要求的0.3mm, 满足正常使用阶段要求。

3 楼板的计算

3.1 计算方法

楼板的设计计算需要考虑的两种工况:

(1) 支护阶段, 基坑边、中部区域设置临时支撑体系, 基坑施工过程中作为水平支撑体系的结构梁板与临时支撑体系进行有限元分析计算, 验算临时支撑刚度、稳定性是否满足设计要求。

(2) 正常使用阶段, 临时支撑被拆除后, 验算楼板在水土压力和竖向荷载组合作用下是否满足承载力和性能要求。

通过整体建模后计算得到楼板的应力图及临时支撑的内力, 再进行细部构件分析、调整、设计。

3.2 计算分析

支护阶段:地下室楼板及临时支撑需要进行计算分析。经计算, 基坑施工阶段结构板厚及强度可满足压、弯、剪等受力要求。

正常使用阶段:临时支撑拆除后, 楼板在水土压力和竖向荷载组合下是需要验算否能够满足弹性阶段的挠度、裂缝耐久性及抗力要求, 尤其注意避免弹性阶段结构开裂大于规范限值, 影响结构的耐久性甚至安全性。实际工作中按照规程楼板厚度建模, 本工程地下室楼板首层180mm厚, 局部300mm厚, 其余层采用无梁楼盖和柱托形式结构, 板厚250mm。计算后发现楼板在大洞口边板的一定范围内, 平面内出现较大的拉力, 而远离洞口楼板区域范围内, 平面内出现较大的压力, 拉力与压力之间的板带内力均匀变化过度, 在板带的中间跨, 平面内应力较小。楼板在局部大洞口边主应力超过楼板混凝土强度C35抗拉强度, 不满足结构设计的要求。因此, 要依据不同区域的应力水平再次调整楼板厚度, 局部加厚或者增加结构暗梁, 形成三角形稳定结构, 最后洞口拉应力超限处楼板加厚至400mm, 相邻区域楼板内增加斜向暗梁验算, 直至调整到所有楼板验算结果满足上述性能化目标设计为止。

4 结语

对地下室楼板大开洞时永久使用的阶段地下室外墙和楼板的设计方法, 通过计算和对比分析表明:

(1) 地下室楼板大开洞情况下, 地下室外墙永久使用阶段简化计算时应采用弹簧模型, 并需要迭代计算出弹簧支座的刚度。

(2) 利用梁杆件单元、壳单元的整体有限元模型模型, 辅以合理的边界条件模拟永久使用阶段大开洞楼板在水土荷载和竖向荷载共同作用下楼板的应力水平, 依据不同区域的应力水平进行楼板厚度设计, 并验算楼板是否满足性能化目标。

摘要：在对地下室结构外墙、地下室楼板设计计算时, 通常对地下楼板假定为平面无限刚度 (刚性楼板) , 如果楼板有大开洞、不连续时, 假定板与墙的连接支座仍为铰接形式就不符合实际情况了, 因为局部大开洞会切断了原有侧向传力路径, 洞口周边板的承载力降低, 内力会重新分布;实际设计中应根据楼板性质、楼板边界条件、开洞部位、洞口大小及方向差异, 采用相应的加固措施, 结构外墙的边界条件实际为刚度变化的弹簧支座。针对超深地下室结构楼板大开洞这种情况, 本文对相应的外墙及楼板的设计方法做一定的探讨。

关键词：楼板,支座弹簧刚度,洞口

参考文献

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[9]杨秀美.工程技术经济学[M].成都:西南交通大学出版社, 1993.

结构洞理论 篇7

地下洞室施工空间受限、施工环境恶劣、多工序平行作业、工序转换频繁、施工干扰大[1,2],易导致作业人员不安全行为,进而引发施工事故[3]。据统计,80%~90%的施工安全事故是由工人的不安全行为直接或间接导致的[4],作业人员不安全作业行为已逐步成为导致施工安全事故的一个重要原因[5]。因此,开展地下洞室作业人员安全行为评价,对于规范作业行为、降低安全事故率具有重要意义。

安全行为管理能显著改善现场管理[6],国内外众多学者展开了系列研究。为分析不安全行为的产生原因,阴东玲等[7]基于人因分析和分类系统,推理出不安全行为的影响因素;陈红等[8]构建了矿井作业人员行为选择的数学模型,分析了作业人员违章行为的行为特征和原因;李兆雷等[9]定量分析了自身安全素质等四方面因素对作业人员安全行为的影响。为改善作业工人员安全行为水平,郑双忠等[10]运用组织行为学原理知识,建立了安全行为控制两级模型;关燕鹤等[11]提出将安全生产标准化中逐条评分的思想融入作业安全管理中,减少员工不安全行为。为客观的确定安全行为等级,张海卿等[12]结合模糊综合评价的方法建立了人员行为安全评价指标体系;Dagdeviren,Metin等[13]构建了基于模糊层次分析法的行为安全管理模型。

上述研究为开展地下洞室作业人员安全行为评价提供了借鉴和参考,然而对评价过程中不确定的、模糊的因素很难作出较好的处理,且较少考虑各影响因素客观性及其对安全行为的综合影响。因此,本文针对地下洞室施工作业的特点,分析影响安全行为的因素,建立作业人员安全行为评价指标体系,将作业人员安全行为评价看成多属性决策问题,提出基于D-S证据理论的地下洞室作业人员安全行为评价方法,以期不断提高作业人员安全行为等级。

1 作业人员安全行为评价体系

通过对国内外地下洞室作业人因事故统计数据的分析,在参考相关研究文献基础上[7,9,14,15],结合作业人员和管理人员的访谈结果分析,确定影响地下洞室作业人员安全行为的因素,得到作业人员安全行为影响因素评价指标体系(见表1)。该体系由安全素养B1、生理因素B2、心理因素B3、作业技术B4等4个一级指标,16个二级指标组成。

2 评价模型

2.1 评语集及等级划分

为满足对地下洞室作业人员安全行为评价的需要,结合安全行为等级划分相关研究成果,将作业人员行为等级划分为4级,并设置评语集:

式中:z1、z2、z3、z4分别表示安全、一般安全、预警、危险。

2.2 评价指标集对分析联系度

地下洞室作业人员安全行为影响因素复杂,涉及安全素养、生理因素、心理因素、作业技术的方方面面,具有不确定性、难以精确描述的特点。集对分析是一种有效处理不确定性问题的系统方法,该方法考虑事物确定与不确定性之间相互联系、相互影响、相互制约,从同一度、差异度、对立度三个角度研究事物之间的联系与转化[14],可较好判断指标层的安全等级。

假设给定两个集合A和B,组成集对C={A,B},在某个集体问题背景下,集对H共有N个特性:S个特性是A、B共有的,P个特性是A、B对立的,剩余的F=N-S-P个特性是A、B不共有也不对立的,则集对H在该问题背景下的联系度表达式为:

式中:a,b,c为参数,a、c是相对确定的,b是相对不确定的,并可以扩展。结合本文,将三元联系度扩展为四元联系度:

式中:a表示集对的同一度;b表示集对的差异度,包括偏同差异度和偏反差异度;c表示集对的对立程度,称之为对立度;i1为偏同差异度系数,i2为偏反差异度系数;j为对立度系数,且满足以下关系:

假设在某一时刻,对作业人员安全行为等级评价的N项指标中,等级为z1的有S个,等级为z2的有F个,等级为z3的有P个,等级为z4的有Q个,且视z1为联系度中的a,z2为联系度中的b1,z3为联系度中的b2,z4为联系度中的c,各指标的权重为ωk(k=1,2,…,N,),将这些指标按照等级z1、z2、z3、z4顺序排列,则联系度表达为:

式(5)表示作业人员行为安全等级隶属于z1级的程度为a,隶属于z2级的程度为b1,隶属于z3级的程度为b2,隶属于z4级的程度为c。

2.3 信息融合

D-S证据理论是一种处理不确定性问题的系统方法,依靠证据累积,不断缩小假设集,可有效融合安全素养、生理因素、心理因素、作业技术等4个方面的信息,推导出作业人员安全行为等级,不仅考虑了证据的客观性,而且降低了问题的不确定性。

2.3.1 确定识别框架

对于一需要判决的特定问题,所有可能出现的结果称之为识别框架Θ,且Θ中的所有元素都是两两互斥的。本文的识别框架为作业人员安全行为的4个等级z1、z2、z3、z4以及不确定度θ,即:

2.3.2 基本信度分配函数

设Θ为识别框架,基本信度分配函数m是一个集合2θ→[0,1]的映射,X为识别框架的任一子集,即X⊆Θ,且满足

式中:ф为空集。

为综合考虑不同证据的可信度,引入可信度系数λk,表示证据的可信程度,其值根据不同准则层之间的相对重要性来确定,λk越大,表示证据可信度越高。

式中:λ为优先可信度系数,本文取0.95;ωk为准则层指标的权重,ωmax=max{ω1,ω2,ω3,…,ωk,…,ωn,}。

基本信度分配函数通过下式修正:

2.3.3 证据融合

假定识别框架Θ下的两个证据E1和E2,其相应的BPA为m1和m2,焦元分别为Xi和Yj,则D-S证据融合规则为:

式中:,它表示各证据之间的冲突程度,若K>1,则表示m1和m2矛盾,不能进行融合。

2.3.4 确定行为安全等级

利用D-S证据理论确定作业人员安全行为等级,需要一定的判断依据,主要有最大隶属度原则和信度准则。前者在状态等级相差不大时容易导致误判,后者在前一状态等级接近置信水平时容易误判,故将两者结合,确定作业人员行为安全等级。若同时满足式(11)的条件,则作业人员安全行为等级为

准则1表明评价结论应具有最大的BPA;准则2表明评价结论的BPA与其他的BPA之差要大于某一限制条件;准则3表明证据的不确定度m(θ)要小于某一限制条件;在本文中ε,η分别为0.3、0.05。

2.4 评估流程

综上所述,基于D-S证据理论的地下洞室作业安全行为评价步骤如下:

1)筛选表征安全行为的特征量及指标,构建地下洞室作业人员安全行为评价指标体系;

2)利用层次分析法等系统方法综合确定准则层和指标层的权重;

3)采用集对分析按式(5)计算安全素养、生理因素、心理因素、作业技术等四方面的等级状态联系度;

4)按式(8)~式(9)构造基本概率分配函数,然后按式(10)进行证据融合,得到最终作业人员安全行为等级的BPA;

5)综合最大隶属度原则和信度准则,按式(11)得出最终结论。

3 案例分析

3.1 工程资料

某水电站位于金沙江下游河段,是一座以发电为主,兼顾防洪、航运和拦沙等综合效益的巨型水电站。该水电站在洞室开挖、支护等作业过程中,发生过几起由作业人员不安全行为导致的施工安全事故。为客观的确定作业人员安全行为等级,综合利用集对分析和D-S证据理论等理论方法,评价现场作业人员安全行为等级。

3.2 评价过程

采用AHP等方法综合确定指标权重,根据施工现场作业人员安全素养、生理因素、心理因素、作业技术等四方面的现状,对每项指标进行评估,得到各指标的评价结果,详见表2。

根据表2,按照式(5)计算一级指标的联系度,见表3。ωmax={0.424,0.227,0.122,0.227}=0.424,根据式(9)计算得到λk={0.950,0.509,0.273,0.509},根据式(8)~(9)计算得到BPA,见表4。

运用MATLAB软件编程,实现对表4证据的融合,获得最终作业人员安全行为等级隶属度向量X={0.327,0.624,0.030,0.000},不确定度m(θ)=0.020。根据式(11)的判断准则,可确定该工程中作业人员安全行为等级为z2级,即一般安全,需采取措施提高作业人员安全行为等级。

4 结论

1)针对地下洞室作业的特点,系统分析了影响作业人员安全行为的众多不确定性因素,将集对分析和D-S证据理论用于作业人员安全行为等级评价,充分考虑了安全素养、生理因素、心理因素、作业技术的客观性,解决了评价指标模糊性和证据不确定性问题。

2)根据最大隶属度准则和信任度准则,确定作业人员安全行为等级,有效解决了状态等级相差不大时容易导致误判的问题,避免状态等级接近置信水平时出现误判。

3)结合某水电工程引水隧洞开挖、支护工程中作业人员安全行为评价,确定该工程中作业人员安全行为等级为z2级,即一般安全,符合实际,验证了方法科学性和合理性,为现场安全管理提供可依据。

4)地下洞室作业人员安全行为受诸多因素的影响,如何提高员工安全素质和职业素养,减小各因素对行为安全的影响,完善管理是今后进一步研究的内容。

摘要：为系统地评价地下洞室作业人员安全行为水平,综合运用集对分析和D-S证据理论,提出一种基于D-S证据理论的作业人员安全行为评价方法。首先,分析了影响作业人员安全行为的因素,构建包括作业人员安全素养、生理因素、心理因素、作业技术等4个一级指标及16个二级指标的综合评价指标体系,并将安全行为等级划分为4级;其次,采用集对分析处理二级指标的不确定性,产生基本信度分配函数(BPA);然后,利用D-S证据理论,融合一级指标的BPA,产生最终安全等级隶属度;最后,结合最大隶属度原则和信任准则,确定地下洞室作业人员安全行为等级。以某水电站引水隧洞开挖工程为例,确定该工程中作业人员行为安全等级为z2级,即一般安全,符合工程实际。