基于系統動力學的網絡信息生態系統運行機理模型及優化策略研究

陳為東+王萍+王益成

[摘要]描述了網絡信息生態系統的概念、要素組成并構建了概念模型，分析了網絡信息生態系統失衡的原因，從“實現、維持、恢復”3種機制一體化的視角歸納網絡信息生態系統平衡運行的驅動因子，利用系統動力學從整體上構建網絡信息生態系統的運行機理模型。根據機理建立信息人行為規范化機制、利用本體描述不良信息、制定語義推理規則挖掘潛在不良信息、安裝缺陷監測裝置修復信息環境漏洞，優化網絡信息生態系統的運行效果。

[關鍵詞]網絡信息生態系統；信息生態鏈；運行機理；模型；系統動力學；優化策略

信息生態學的研究主要集中于信息生態系統、電子商務信息生態、網絡信息生態領域，文化傳播、環境監測、社會和諧是網絡信息系統的三大功能，但網絡信息系統在文化傳播方面滲透了虛假非理性信息、謠言謾罵，環境監測中個人信息安全存在隱患、黑客攻擊、泄露現象，而網絡欺詐、惡意輿情擴散、用戶素養良莠不齊等又威脅著社會和諧，說明目前網絡信息系統處于非生態狀況，其生態化程度有待提升。生態化的網絡信息系統提供優質的信息服務（信息質量高、信息效率快等）和友好的虛擬環境，保護用戶隱私與安全。生態化程度越高的網絡系統在凈化、修復信息環境和優化、改善信息服務質量及降低信息人感知障礙的性能層面越強，系統運行效率與魯棒性也越好。研究信息生態能夠減少信息的不確定性，幫助有機體做出更明智的決策，Nick Letch（2014）認為可通過建立社會網絡系統解決復雜的社會問題，獲取經濟效益等多種利益。分析網絡信息生態系統的運行機理有益于規避系統非生態帶來的決策模糊、經濟損失等不良后果。關于網絡信息生態系統運行機理的研究集中于：系統本身的形成機理、系統中信息生態鏈的演進機理，利用系統動力學研究社會網絡和數字圖書館信息生態鏈的運行機制等，缺少從整體系統的視角分析網絡信息生態系統的運行機理。系統是由相互作用相互依賴的若干組成部分聯結而成的，具有特定功能并適應環境的有機整體，研究網絡信息生態系統應避免孤立、片面、靜止地看問題，而是整體、系統地觀察網絡信息生態系統的內在運轉。哲學唯物辯證法認為事物的聯系與發展具有普遍性，網絡信息生態系統各要素作為子系統彼此相互聯系，依靠驅動因子協同促進網絡信息生態系統的平衡與可持續發展。本文利用系統動力學研究網絡信息生態系統的運行機理，把握系統的內在運行過程，發現并改進系統的缺陷與不足，解決網絡信息生態系統的非生態問題，從系統內部結構探析問題根源。

1網絡信息生態系統的內涵

1.1網絡信息生態系統的界定

通過文獻閱讀發現網絡信息生態系統的定義存在大同小異現象，網絡信息生態系統是指在網絡媒介下利用系統論的觀點研究并揭示信息生態系統在網絡信息空間的發展規律，該系統由主體信息人和客體信息、信息環境有機組合而成，具有一定的內在調節修復能力，其中主體信息人是信息用戶或組織，信息環境包括內部環境和外在環境是系統中對信息人產生影響的其他因素的融合。

1.2網絡信息生態系統的要素關系與概念模型構建

根據對網絡信息生態系統的界定可提煉出3種關鍵組成要素：信息人、信息、信息環境。信息人包括信息生產者、信息分解者、信息組織者、信息傳播者、信息消費者，這五種角色并非相互排斥，根據信息人某一時刻的功能和行為決定其是信息生產者還是信息消費者等；信息涵蓋了信息量、信息多樣性、信息內容豐裕度、信息健康度、信息冗余度、信息真實度等；信息環境分為外部環境（政治、文化、經濟、技術政策等）和內在環境（硬件、軟件、組織文化、信息管理政策等）。根據系統觀和唯物辯證法得知網絡信息生態系統的要素并非割裂、獨立的，而是彼此聯系、發展與相互作用，信息在網絡信息生態系統中流轉形成了網絡信息生態鏈，信息生態鏈是信息生態的靈魂，沒有信息生態鏈，任何信息生態將失去意義。網絡信息生態鏈是聯結網絡信息生態系統各要素的骨干，在網絡環境下，信息主體之間經信息流轉和相互作用形成鏈式依存關系，而多條網絡信息生態鏈的交叉融合將形成復雜的信息生態網絡，使得網絡信息生態系統具有相對性與絕對性。

網絡信息生態系統的信息人、信息、信息環境三個要素相互依賴并由網絡信息生態鏈貫穿，給出了網絡信息生態系統的概念模型，如圖1所示。

網絡信息生態系統存在無數條鏈式依存關系，如圖1中的鏈A、鏈B、鏈C……鏈N，生態鏈與生態鏈之間交叉融合形成復雜的網絡信息系統。信息人可在生態鏈上生產、組織、傳播、消費、分解信息，但不同信息人的職責不同如鏈c存在生產、傳播與消費信息的行為，鏈N中表現為消費信息行為。

2

網絡信息生態系統的失衡原因分析

從網絡信息生態系統的組成要素追溯失衡原因，信息人的不良認知、態度、行為與信息流轉中的惡意演變及信息環境的缺陷等都會影響網絡信息生態鏈的健康發展，導致網絡信息生態系統的惡化、失衡，甚至崩潰。

2.1信息人的錯誤認知、惡意態度與隨意行為

信息人素養問題始終是網絡時代關注的焦點，但缺少從信息人的認知、思維、信念與行為不一致、心理不和諧的層面考慮網絡信息生態系統失衡的原因，信息人的態度與行為受認知狀況的影響。認知失調理論（源于格式塔心理學）由美國學者Leon Festinger提出，是指個體知覺有兩個認知（觀念、情感、信仰、態度、行為等元素），當個人感受到心理沖突導致兩個認知不能協調時，會放棄或改變其中一個認知去適應、遷就另一個認知，從而恢復到協調一致的心理狀態。網絡負面、錯誤、雜亂信息容易引起信息人的邏輯推理產生混亂，認知出現疑惑，產生認知失調。這種不舒服的失調、焦慮感受引發信息人的態度與行為發生改變，為了調節認知使行為合乎邏輯，信息人可能出現放棄后續行為，也可能自暴自棄、群流合污并不斷合理化非理性行為，失調感消失，散布謠言、擴散惡意輿情、隨意評論、以訛傳訛等將急速傳播使信息變質、失真、污染，系統遭到破壞，結果導致系統惡化、失衡、崩潰。信息人的錯誤認知引起自身不適態度和隨意行為，行為后果會反作用于認知和態度，因此，除了信息人自身的自律，還需一定的他律比如制定相關法律進而保障網絡信息生態系統的平衡。

2.2信息質量低劣問題與不良信息的惡意演化

網絡信息生態系統存在高質量的優質信息，此類信息的豐裕度高，表現在內容豐盈、數量豐富、種類或種群多樣、真實可靠，冗余度低等。同時，網絡信息生態系統也存在需要過濾的雜亂信息和幾乎沒有價值的不良信息，其中雜亂信息涵蓋信息污染、失真、老化、不確定、冗余、超載等，具備一定的價值，信息人需加以甄別和篩選；不良信息（不健康信息、信息鏈接失效、惡意輿情、謠言謾罵、網絡病毒等）對信息人的負面影響嚴重。雜亂信息和不良信息在網絡信息生態鏈中的惡意演化引起信息污染，信息污染是信息污染源被信息人無限傳播，具有無序性和彌漫性，導致其激增，造成多種損失。因此，信息本身的質量問題和惡意演化會導致網絡信息生態系統的失衡。

2.3網絡信息內外部環境的缺陷、漏洞

網絡信息生態系統的信息環境要素包括內外部環境，系統所處的文化風氣、政治政策和經濟狀況等外部環境的缺陷和軟硬件等內部環境的漏洞容易被黑客利用導致系統被攻擊、破壞。網絡信息生態系統具備一定的刪除、屏蔽、凈化、修復功能，即恢復力。恢復力使系統具有自組織能力，使系統由無序走向有序并能承受、維持原穩定狀態，同時具備學習、適應能力，各要素相互協調或者系統協同可使其逐步恢復，但是如果失衡嚴重會危害到網絡信息生態系統的健康，產生不可估計的損失與嚴重后果，必須采取人工調控與干預措施。

3網絡信息生態系統運行的驅動因子解析與機理模型構建

3.1運行驅動因子分析

明晰了網絡信息生態系統的構成要素及失衡原因，針對失衡原因還需深入探究網絡信息生態系統的運行機理，明確失衡的由來和系統運行過程中的流轉情況，找出解決失衡的策略。根據文獻歸納出網絡信息生態系統利用實現、維持、恢復3種機制確保平衡：第一，實現機制是指網絡信息生態系統可通過：分化網絡信息生態位，生態位分化的越細，說明信息種類越多，越有利于信息種群的生長和發展；給予即時正反饋，正反饋使網絡信息生態系統中的信息得以及時調整，讓系統保持綠色健康發展；建立網絡信息生態鏈，當需要新的網絡信息生態系統或原有網絡信息生態鏈不可修復時，可建立新的信息生態鏈，實現系統平衡；第二，維持機制是指網絡信息生態系統可利用：信息人的自律和法律部門執法人員與信息管理員的監管；系統自我凈化；倡導公平競爭與正確價值追求等維持系統平衡；第三，恢復機制是指網絡信息生態系統出現問題時，利用自身恢復力去調節修復問題，或采取人工調控復原系統。根據網絡信息生態系統“實現一一維持一一恢復”3種保持系統平衡的機制推導出系統合理運行的驅動因子及子因子。

3.1.1

網絡信息生態系統實現機制的驅動因子

網絡信息生態系統實現機制的驅動因子：第一，信息人獲取信息資源的需求。人是社會性群體，無論信息人處于何種信息生態位均有獲取信息的心理需要，信息需求是形成網絡信息系統的基礎，也是建立信息生態鏈的動力；第二，信息生態鏈的推拉作用。信息人根據自身需要建立信息生態鏈，信息生態鏈的上下位關系會存在信息流轉、傳遞、接收等行為，這種行為形成一種推拉作用。推拉作用是指信息人在下游信息人的要求下會生產新信息并傳遞給下游信息人，下游信息人會對上游信息人產生反饋，反之亦然，推拉關系推動系統不斷的運行。

3.1.2網絡信息生態系統維持機制的驅動因子

維持網絡信息生態系統平衡的驅動因子除了信息人的自律、他律外，還包含：第一，網絡信息生態系統中信息人的價值實現。在價值追求上圍繞經濟利益、政治目的、文化傳播與弘揚、社會建設與和諧、自我價值實現等的一種或多種形成價值鏈。價值是網絡信息生態系統運行的驅動力之一，信息人正確的價值觀和合理的價值追求促發系統健康發展，在網絡上散播錯誤扭曲的價值觀和非理性、不合理的價值追求會導致系統被污化，甚至崩潰，造成恐慌；第二，社交、交互的信息傳遞需要。通過網絡交流維系人與人之間的關系，網絡輿情也是維持系統運行的另一動力。社會網絡輿情會刺激、喚起信息人的道德意識，傳遞正面優質信息，同時也有信息人散發惡意輿情和不良信息等，導致信息無序增長，在一定范圍內雖能推動系統運行，但伴隨負面影響；第三，創新發展需求。信息人為了保持與時俱進會產生自我知識更新的需要，為了爭取資源會與其他信息人產生協作、競爭關系，維持系統運行。

3.1.3網絡信息生態系統恢復機制的驅動因子

網絡信息生態系統在凈化系統時運用：第一，系統修復。網絡信息生態系統本身具有一定的修復能力，為了恢復網絡信息生態系統的平衡應設置相應的手段如采用過濾、凈化、修復、屏蔽、刪除等方法修復系統損傷；第二，人工調控與干預。當網絡信息生態系統無法實現自我修復時，可實施人工調控與干預，確保系統運行順利、通暢。

3.2運行機理模型構建

系統動力學是統一結構、功能、歷史等方法的仿真技術，挖掘系統行為與內在控制緊密依賴關系發生變化的因果，因此利用系統動力學研究網絡信息生態系統的運行機理并找出優化系統生態化的策略具有重要的實際應用價值。運用系統動力學軟件iThink9.0.2繪制了網絡信息生態系統的運行機理模型，如圖3所示。

從上述網絡信息生態系統平衡的實現機制、維持機制和恢復機制分析了系統運行的驅動因子，即獲取信息資源需求、信息生態鏈的推拉作用、價值實現需求、社會與交互的信息傳遞需求、創新發展需求、凈化系統（系統修復和人工調控）需求，每種驅動因子都有多種子因子共同作用。信息人的信息需求是推動網絡信息生態系統的發展動力，信息人利用網絡獲取的資源包括視覺信息和聽覺信息，視覺信息涵蓋文本文檔、視頻、動畫、圖片等，聽覺信息包含音頻、視頻等。這些信息資源的形式多樣，呈大數據趨勢且更新速度快，推動網絡信息生態系統的發展；在網絡中信息人的角色在不同時刻處于不同的信息生態位，并在鏈中生產、組織、傳播、消費、分解信息，與信息的雙向傳遞和反饋以鏈式依存關系存在，形成信息的流轉、互利共生、動態平衡、價值增值和協調競爭5種運行機制，建立網絡信息生態鏈讓信息在鏈中通過推拉作用實現系統平衡；信息人對價值（政治目的、經濟價值、文化傳播共享、社會和諧和自我價值實現等）的追求不同，為了實現價值訴求，會因利益驅使形成一條價值鏈，價值鏈有利于網絡信息生態系統的運作；信息人的社交與交互需求，信息從廣義上分為劣質信息和優質信息，劣質信息包括不良信息（虛假、病毒、謠言、不健康等信息）和雜亂信息（老化、冗余、失真、污染、不確定等信息），信息人為了維系人際關系或者通過社交媒體等平臺實現信息交流或輿情促進網絡信息生態系統的運行；為了創新發展，信息人需要保持與時俱進和知識更新，信息人之間還存在協作競爭現象，促使系統的不斷更新；網絡信息生態系統本身的凈化機能通過系統修復和人工調控實現系統的凈化需求，過濾掉不良信息，刪除冗余信息，清潔信息環境等。這些驅動因子及其子因子共同作用于網絡信息生態系統，使系統得以運作。由于驅動因子在網絡信息生態系統中的權重不同，在運行機理模型中對驅動因子進行了校驗對比，實現驅動因子的合理分配。

4優化網絡信息生態系統的策略

4.1建立信息人行為規范化機制

除了對信息人在網絡中的不良行為比如散播虛假、不健康、非理性信息等進行信息素養教育外，還應建立規避機制。當信息人發表瀏覽不符合網絡文明要求的信息時，及時彈出提示框，提醒信息人言行的不當之處，讓信息人意識到自身行為的不妥并正確調節自身的認知與隨意行為，刪除不當言論。當信息人無視提示框并繼續自身惡意行為時，對其發表的信息設立阻礙如發布不了或進行權限設置如除信息人本人外其他信息人無法瀏覽和下載，防止不良信息的惡意演繹演化。

4.2利用本體描述網絡不良信息

網絡信息生態系統本身具備一定的修復、恢復能力，但是修復力和恢復力還需進一步提高。針對網絡中的不良信息一般采用舉報、過濾、屏蔽、刪除等手段，但是不良信息的語義異構多樣，在凈化過程中存在難度，考慮對網絡中的不良信息構建本體（ontology）。知識工程師根據專家意見構建網絡不良信息的本體庫，利用本體對不良信息進行靜態描述，將其共享概念加以形式化和顯性的規定，并將本體存入到本體庫中，校對網絡信息與本體庫中不良信息本體的異同，篩選出與不良信息本體相同的網絡信息，進而采取相應技術加以屏蔽提高網絡信息生態系統的純凈度與修復能力。

4.3制定語義推理規則挖掘隱藏的不良信息

網絡信息的表達形式呈現多樣化，需要對信息進行挖掘，為了發現潛在的不良信息需制定語義推理規則，同時借助語義推理機對網絡信息進行推斷，判斷網絡信息隱藏的含義，披露惡意信息。語義推理規則和推理機對某條不良信息進行演化推理時，將其衍化出的信息聚合成群落，形成關聯，便于對信息的集中清理。

4.4安裝缺陷或漏洞監測裝置及時發現、修補信息環境

網絡信息生態系統的信息環境要素包括內部環境和外部環境，在內部環境安裝缺陷或漏洞監測裝置，當發現管理政策和軟硬件環境存在缺陷、漏洞時，給予及時提醒并采用手段或先進技術對缺陷進行修正，更新內部環境。肅清外部環境政治、文化、經濟等出現的不良影響，為信息人營造風氣良好的信息環境。

5結語

目前關于信息生態的研究得到國家省市級、社會科學、自然科學基金項目的支持，助推了信息生態的可持續發展。本文根據網絡信息生態系統的概念和組成要素一一信息、信息人、信息環境構建了網絡信息生態系統的概念模型，從信息人的錯誤認知、惡意態度和隨意行為及信息質量低下、信息惡意演化與信息環境缺陷的角度分析了網絡信息生態系統的失衡原因。在系統的概念模型和失衡原因的基礎上分析網絡信息生態系統運行的驅動因子和子因子，運用系統動力學構建網絡信息生態系統的運行機理模型有助于概覽網絡信息生態系統運行的全貌。在掌握網絡信息生態系統的運行機理下提出建立信息人行為規范化機制、構造不良信息的本體和本體庫、制定語義推理規則和安裝缺陷裝置及時修復信息環境的漏洞等優化策略。但由于信息人的心理復雜多變、信息多源異構、信息環境缺陷不足等導致網絡信息生態系統的平衡運行易出現問題，針對失衡，找出背后影響因素和調節手段的有效性以及驅動因子的權重還需深入量化研究。