弱信号识别研究综述:寻找微弱的未来信号.pdf
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1、情报学报 2023 年 8 月 第 42 卷 第 8 期Journal of the China Society for Scientific and Technical Information,Aug.2023,42(8):996-1008弱信号识别研究综述:寻找微弱的未来信号韩盟,陈悦,王玉奇,宋凯,王康(大连理工大学科学学与科技管理研究所暨WISE实验室,大连 116000)摘要 作为提早预判未来而减弱不确定性的一种重要方式和手段,弱信号识别对于行为主体规避风险、把握战略主动具有重要的意义,现已受到学术界的广泛关注。对弱信号识别的相关文献进行综述,能够厘清研究现状、发现研究重点、认清研究
2、方向,为相关科研人员提供参考。第一,梳理弱信号及相关概念的界定和发展脉络;第二,总结弱信号识别研究的相关理论;第三,解析弱信号识别的研究目标和数据来源;第四,梳理和讨论弱信号研究方法的适用性;第五,提出弱信号识别研究的发展方向。文献综述的结果表明,目前弱信号的定义尚未统一,识别理论尚未成熟,研究数据多源,研究类型丰富,研究方法较为多样,识别结果的评估和检验尚不充分,这为学界研究弱信号提供了方向。关键词 弱信号识别;行业发展;技术监测;危机预警;产业融合Searching for Weak Future Signals:A Review of Weak Signal Identification
3、Han Meng,Chen Yue,Wang Yuqi,Song Kai and Wang Kang(The Institute of Science of Science and S&T Management&WISE Lab,Dalian University of Technology,Dalian 116000)Abstract:As an important prediction method that reduces uncertainty,weak signals identification is heipful for avoiding risk and grasping o
4、pportinity,and has been of interest to academics.This article aims to clarify the research status,determine the research focus,identify the research direction,and provide reference for relevant scientific researchers by summarizing the relevant research literature of weak signal recognition.First,th
5、e definition and development of weak signals and related concepts are determined.Second,relevant theories are summarized.Third,the research target and data source are analyzed.Additionally,the usability of the methods is clarified.Finally,the perspective direction focused on weak signal identificati
6、on research is proposed.The literature review shows that weak signals and system identification theory lack universally accepted definitions,and although diversified methods have been used to identify weak signals from all types of data sources,the evaluation and test research remains insufficient.K
7、eywords:weak signal identification;industry development;technical monitoring;crisis warning;industrial integration0引 言信息可以用来消除不确定性,但是随着捕获信息的能力快速提升,信息又导致了不确定性的增加,因而不确定性是当今信息时代的特征之一。为了能在变化中把握先机,信息识别、信息分析和信收稿日期:2022-10-30;修回日期:2022-12-04基金项目:国家重点研发计划项目“颠覆性技术识别理论、方法与专家预判系统”(2019YFA0707201);辽宁省科技创新智库研究基地
8、“未来技术与产业协同发展研究基地”项目(ZX20211063);教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“基础研究领域颠覆性科研成果识别与我国基础研究能力提升研究”(22JZD021)。作者简介:韩盟,男,1996年生,博士研究生,研究方向为科学计量、科技管理;陈悦,通信作者,女,1975年生,博士,教授,博士生导师,研究方向为科学计量学、科学学与科技创新管理,E-mail:;王玉奇,男,1994年生,博士研究生,研究方向为科学计量、科技管理;宋凯,女,1993年生,博士研究生,研究方向为科学计量学、机器学习、自然语言处理;王康,男,1992年生,博士研究生,研究方向为科学计量学、技术预见。DO
9、I:10.3772/j.issn.1000-0135.2023.08.010第 8 期韩盟等:弱信号识别研究综述:寻找微弱的未来信号息解释日益受到学界关注。近年来,“黑天鹅”事件频频发生,事后溯源往往发现“苗头”早已存在,因此,通过探测与分析影响未来发展的弱信号识别研究意义重大。安索夫(Igor Ansoff)最早于 20 世纪 70 年代将“弱信号”的概念引入战略管理领域,识别这种“微弱的未来信号”立即引起学界关注,尤其激发了未来学、管理学、竞争情报等领域学者的研究热情1,新的成果不断涌现,相关理论和方法不断更新,研究目标和视角也逐渐丰富。2010 年,赵小康2从企业视角对弱信号的识别、探测
10、和应对的相关研究做了综述。由于数据存储技术和数据分析方法的日益成熟,弱信号理论和定量测度的相关研究有了极大的发展。因此,为更好了解、把握弱信号识别的研究现状,探寻未来研究方向,有必要对国内外弱信号识别的相关理论和方法进行系的梳理和归纳,为后继研究和实践者提供参考。目前,在管理领域的弱信号识别研究主要集中于四个方面,即弱信号定义及相关概念、弱信号识别相关理论、弱信号识别类型和弱信号识别方法,但尚未形成清晰的弱信号识别理论与方法体系。1弱信号定义及相关概念1.1 弱信号的定义和特征关于弱信号(weak signal)的研究已持续近半个世纪,但尚未形成统一的定义,在众多定义和表述 中,安 索 夫、科
11、 夫 曼(Coffman)和 希 尔 图 宁(Hiltunen)的研究影响较大。安索夫强调在优化企业战略管理实践背景下的“弱信号”定义。早在 1975 年他就指出,弱信号是一种来自组织内部或外部的威胁、事件或情况,具有发展过程不完整、影响效果难以估计、应对困难的特点3。面对快速变化的环境,任何公司都必须对战略管理实践中的“弱信号”给予更多的关注。1980 年,安索夫将弱信号明确为“具有重大影响的、不确定的早期征兆”4,其中蕴含着机会与挑战,其形式、过程和来源尚不明确。科夫曼从组织学习进化的视角丰富了弱信号的内涵,明确了弱信号的价值和危害。1997年,科夫曼基于安索夫“弱信号”研究指出,弱信号是
12、影响商业或商业环境的想法和趋势,较难追踪,需要一段时间发展成强信号,而这正是学习成长与进化的机会5。他将弱信号分为两类:一类是可能会威胁体系平衡或提供优化改进的弱信号,该类信号发生时,并不需要对产品、流程、项目或组织等进行彻底的检修或维护;另一类是可能会带来巨大生产力飞跃或导致灾难性产能损失的弱信号,该类信号发生时,组织必须彻底改变原有的生产工艺或规范。希尔图宁在前人的研究基础上,进一步明确和规范了“弱信号”的特征。通过对芬兰未来学研究者们进行“弱信号”特征的德尔菲法式调研,希尔图宁总结出弱信号应具有以下四个显著特征6:变化的早期预警,通常因与其他信号结合而变得更强;其意义取决于接收者的目标,
13、通常需要进行系统搜索才可识别和发现;需要有支撑、群聚效应、扩大影响空间以及一群先行者;通常并不是由公认的专家识别出来的,只能被先驱者或特定的群体识别。综上,弱信号的定义是模糊的,它具有诸多特征(表 1),其本质是一种预示着未来变化的某种现象、事件、机会或威胁,分析和识别弱信号有助于提前了解和增加未来发展的确定性。1.2 相关概念在已有研究中,与“弱信号”的内涵或特征相似的术语还有“百搭牌(wild cards)”“新兴议题(emerging issues)”“变革萌芽(seeds of change)”和“预警信号(early warning signals)”等。百搭表1相关研究的弱信号含义
14、及特征含义特征 有预见性的、定性的、模糊的、零碎的、形式和来源多样的迹象符号。目前难以察觉的变化因素,但在未来将构成一种强大的趋势。通过对组织竞争环境中各种迹象的观察以及业内人员意见的分析,对未来的趋势波动做出的早期判断。是从一堆有联系的数据中创造性地推断出来的,意味着一种潜在的新兴思想。能被感知的弱信号较少,有效的信息难以被捕获,误导或虚假信号与有效信息并存,收集信号的成本和精力有限。与主流的意义建构范式相悖的反常或奇怪问题,是新奇的未来信号;在与未来有关的信息中,不仅罕见,而且与已有范式不相关。弱信号既关联现象,也关联结果;弱信号仅代表正在变化的现象;弱信号只是一个预示未来变化的征兆。具有
15、结果不确定性、信息不完全性、解读复杂性,有前置期、可演化成趋势、可引导变化等特征。文献Blanco等7Uskali8沈固朝9Mendona等10单彬11Kim等12董尹等13发表年份1998200520092012201420172018997第 42 卷情 报 学 报牌,原本是指可以由庄家在发牌前命定的百搭牌,意指在某一趋势演变过程中可能构成转折点的突发的、独特的事件14,具有概率低、影响大的特点,如全球瘟疫。这一概念在提出之始,相较于“弱信号”而言,更强调环境的不确定性和事件的突发性。新兴议题,作为未来学领域的一个专业术语,为新出现的问题或最早的事件15,强调信息的确定性和必然性,更有事件
16、发生的合理性含义。变革萌芽,意味着变化的源头16,包括最初的想法或发明、分水岭事件、表征新价值的社会异常等,是仅被极少数人注意到的趋势。预警信号,意为新出现的问题,或可能显著改变社会、经济和文化环境的事件17,侧重于信号的负面性。上述术语大多出现在弱信号研究的早期文献中,后逐渐统一为“弱信号”这一术语。此外,学术界还存在一类与“弱信号”很相似的学术用语,如“新兴话题(emerging topics)”18、“新兴研究趋势(emerging trend)”19、“新兴研究领域(emerging research field)”20或“新兴研究主题(emerging theme)”21等,这些学术
17、用语更强调“一个热门研究话题在其整个生命周期中(从产生到消亡)涌现阶段”22的称谓,与上述弱信号概念中“微弱、模糊”的属性相比尚有差异。2弱信号识别相关理论2.1 安索夫三层过滤器理论1975 年,安索夫提出弱信号概念的同时,也提出了可用于弱信号识别的理论方法3。他指出,竞争环境中蕴含的弱信号会经历五个演变时期:感知弱信号;锚定信号来源;信号形式具体化;形成战略性应对依据;根据信号和应对措施预见结果。在 1984年,安索夫又进一步提出了信息接受者可以用来识别弱信号的三层过滤器理论23,即“观察器-认知器-决策器”三大层级结构的过滤机制,并按照各层级功能不同,将其更确切地描述为扫描层、分析层和决
18、策层。观察过滤器(observation filter),也被称为扫描过滤器,定义了观察和收集数据的区域,包括信息获取的方法,是弱信号识别的扫描层。认知过滤器(cognitive filter),也被称为分析过滤器,定义了评估从第一阶段传递的与公司相关信息的区域,是弱信号识别的分析层。决策过滤器(power filter),也被称为权力过滤器,当组织的管理者、参与者或决策者聚集在一起,决定和分析前两个阶段传递的信息时,就会使用权力过滤器,是弱信号识别的决策层。安索夫的三层过滤器理论概述了识别弱信号的三大步骤,即确定信息来源、探索弱信号位置以及理解弱信号,适用于弱信号识别分析的全过程。该理论促进
19、了弱信号在战略管理领域的发展,后继研究者们也大多基于这一理论框架开展弱信号的识别研究。但该理论框架中对于弱信号的描述、解释和监测仍是概念阐释,尚缺乏三层过滤器建构的具体步骤、定义和实例等6。2.2 科夫曼传感解码关联理论基于安索夫理论研究,美国学者科夫曼于 1997年进一步提出了弱信号识别的传感解码关联理论5。他指出,弱信号的识别和预测不能仅依靠数值分析,更需要构建具有角色、情节和场景互动的故事。寻找弱信号有两种方法,一是从信号的来源去探索,二是成为弱信号的发出者。科夫曼指出,最好是将这两种方法结合起来,如企业不仅要进行新点子的环境扫描,还要创建新点子,才能有效地寻找到弱信号;而对于识别弱信号
20、,科夫曼提出需要输入传感器、解码器和关联器三者共同作用5。其中,输入传感器是组织的眼睛,不仅包括“看到”环境中信号的技术手段,而且还决定了可以看到什么。解码器则将信号转换为消息,可以通过阅读文字、翻译语言、识别图像、传输声音等形式将输入传感器中的信号正确解码出来。关联器则是组织的模型生成器,对所有消息进行排序,并根据存储在内存中的接受库将它们组合成不同模型,这些模型能够反映出该信号对于组织的价值或意义,并进一步影响组织行为,促进组织蓬勃发展。此外,科夫曼还强调,对于弱信号接收者而言,其几乎从来都不是弱信号的预期目标5。科夫曼在安索夫理论研究的基础上,着重强调了弱信号识别中解码工作的重要性和必要
21、性。2.3 希尔图宁三元符号模型2008 年,芬兰学者希尔图宁在弱信号识别的研究6中引入了皮尔斯的三元符号模型理论。原有三元符号模型指出,符号(sign)是由符号代表项(representament)、符号对象(object)、符号解释项(interpretant)三项元素共同组成的24。其中,符号代表项,是指用来代表事物可被感知、被呈现出来998第 8 期韩盟等:弱信号识别研究综述:寻找微弱的未来信号的媒介对象;在希尔图宁的三元符号模型理论中,符号代表项被称为问题(issue),用来指代事件发生的情况。符号对象,是指被符号所代表的内在含义或事物,在希尔图宁的三元符号模型理论中,其被称为信号(
22、signal),用来指代信号的数量或其他可见性。符号解释项,是反映“符号代表项”与“符号对象”之间的意指关系,对符号进行解释与说明,代表符号传达的价值和意义。从弱信号识别的角度,意指信号接受者对弱信号的理解;从组织的角度来看,这可能是该信号对组织的未来重要性。通过从以上三个方向分析和解码弱信号,希尔图宁在安索夫和科夫曼的基础上进一步明晰了弱信号识别的研究思路,丰富了弱信号识别的理论基础,为弱信号的定量识别和检测打下坚实铺垫。2.4 其他与弱信号识别相关的理论研究2.4.1 环境扫描环境扫描(environmental scanning),又称水平扫描,该概念最早由美国学者弗朗西斯阿吉拉(Fra
23、ncis Aguilar)于 1967 年提出,是指获取和利用外部环境中有关事件信息、趋势信息和关系信息的行为25。环境扫描是组织和组织中的个人了解和分析其环境的方式,既涉及被动观察,也涉及主动收集信息,并在组织的各层级进行,可以协助企业的高级管理层制订其未来行动的计划。环境扫描作为一种传统的预见方法,自弱信号提出之初,就被安索夫视为可以有效识别弱信号的重要理论和方法基础。在随后几十年发展期间,被许多学者应用和实践于弱信号讯息的扫描和获取阶段26-29,现已成为弱信号识别研究的重要理论之一。2.4.2 适应度地形适应度地形(fitness landscape)概念起源于理论生物学,由美国学者赖
24、特(S.Wright)在 1932 年首次提出,其采用适应度地形描述基因型和生物生存能力的关系30。适应度地形的理论指出:生物进化的方向是指向一个局部的高峰,而不是全局的高峰。从局部高峰朝任何方向进化,都必须经过很长一片的低谷,才可能去攀登全局的高峰。原先在适应度地形的低谷处苟活的生物/个人/系统,因为在正确的时间处于正确的位置,有可能迅速攀升到全局高峰。全局高峰的概念不是静态的,由于外部环境的改变、技术参数的改变,会不断有新的全局高峰涌现出来。为防止陷入适应度地形的死胡同,需要不断地自我进化,适应新的环境。韩国学者 Yoo 等31在弱信号识别研究中,最早引入了适应度地形理论,并基于此论证了弱
25、信号识别的重要性和必要性,指出必须不断地向外界探查和分析弱信号,才能更好地在市场竞争中不断进化,以避免进入适应度地形的死胡同,走向绝境。该理论主要应用于弱信号识别的论证和评价阶段,着重强调了弱信号识别的价值,为弱信号的合理评价提供了方向。2.4.3 信息觅食理论信 息 觅 食 理 论(information foraging theory,IFT)是在 20 世纪 90 年代末由彼得皮罗利(Peter Pirolli)和斯图尔特卡德(Stuart Card)类比动物觅食而研究提出的32。信息觅食实质上是研究人们如何在网络上导航以满足信息需求的基本理论。其核心思想是,为了提高信息搜寻的效率,个体
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