垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)演化分析

葉建木，馬 玎，張雅蕊(武漢理工大學(xué) 管理學(xué)院，湖北 武漢 430070)

垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)演化分析

葉建木，馬 玎，張雅蕊
(武漢理工大學(xué) 管理學(xué)院，湖北 武漢 430070)

基于2006-2015年的垃圾發(fā)電技術(shù)的聯(lián)合申請專利數(shù)據(jù)，結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和社會網(wǎng)絡(luò)分析方法(SNA)，對垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)中的整體網(wǎng)、行動者位置和合作伙伴關(guān)系的演化特征進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征，少數(shù)核心組織擁有較多的連接；大部分的核心組織是專利合作網(wǎng)絡(luò)中的先行者并控制著網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)路徑；合作伙伴關(guān)系正朝著高強(qiáng)度和高技術(shù)距離的方向發(fā)展。總體而言，網(wǎng)絡(luò)演化特征反映出垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)處于創(chuàng)生階段。最后，基于社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化特征對垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的良性發(fā)展和知識的有效擴(kuò)散提出政策建議。

專利合作網(wǎng)絡(luò)；垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)；演化機(jī)理；社會網(wǎng)絡(luò)分析法

城市固廢的處理是當(dāng)今各國面臨的主要環(huán)境問題，也是我國在可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中所需應(yīng)對的突出問題。這一方面是由于逐年增長的城市固廢處理缺口造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和居民健康隱患[1]，另一方面我國處理城市固廢的主流方式還是衛(wèi)生填埋和堆肥，而具有比較優(yōu)勢的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用僅局限于東部大中型城市[2]。相對于傳統(tǒng)衛(wèi)生填埋和堆肥，垃圾焚燒發(fā)電不會受制于用地緊缺、二次污染、處理時(shí)長和分類困難，因而具有顯著的無害化、減量化和資源化利用優(yōu)勢，并符合國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大戰(zhàn)略。然而，垃圾焚燒發(fā)電的廣泛應(yīng)用卻受到來自技術(shù)和資本兩個(gè)方面的制約：其中技術(shù)制約主要體現(xiàn)于生活垃圾較低的熱值和尾氣處理技術(shù)的不成熟；資本制約反映于較高的初始資本門檻和較差的財(cái)務(wù)生存能力。這種需求和利用現(xiàn)狀的矛盾也說明垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需依托于環(huán)保產(chǎn)業(yè)、可再生能源產(chǎn)業(yè)和市政基礎(chǔ)建設(shè)部門的共同努力，其技術(shù)的突破依賴于垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)上、下、中游組織和政府部門的協(xié)同創(chuàng)新。由此，垃圾發(fā)電技術(shù)合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)在近十年來應(yīng)運(yùn)而生。

對垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化分析具有特殊的意義：第一，垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)具有高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的共同特征如較高技術(shù)、資本密集性和戰(zhàn)略地位，還具有其他高技術(shù)產(chǎn)業(yè)不同的特征如高壟斷性、收益機(jī)制復(fù)雜性、產(chǎn)業(yè)空間廣闊性、產(chǎn)業(yè)鏈交互性和學(xué)習(xí)曲線的強(qiáng)效應(yīng)[2]，這種產(chǎn)業(yè)階段和創(chuàng)新特征將會帶來垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新合作和結(jié)網(wǎng)過程的差異性，因此對其專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化分析有利于差異性的挖掘；第二，垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)作為“十二五規(guī)劃”中的先進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)方向與其他的低碳能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)具有集聚、結(jié)網(wǎng)和合作創(chuàng)新過程上的相似性，而現(xiàn)有文獻(xiàn)對低碳能源技術(shù)合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的定性和定量研究都較少涉及，因此對垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化研究可以對其它低碳能源技術(shù)合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的研究提供積極借鑒意義。

基于此，本文借鑒Abino等[3]的研究，運(yùn)用國際綠色專利(IPC Green Inventory)分類明確垃圾發(fā)電專利技術(shù)的內(nèi)涵和外延，通過共同申請專利數(shù)據(jù)構(gòu)建其合作網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)整體特征、行動者位置和合作伙伴關(guān)系三個(gè)典型社會網(wǎng)絡(luò)特征定性和定量刻畫網(wǎng)絡(luò)，歸納和總結(jié)垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的特征與演化規(guī)律，以期對豐富垃圾發(fā)電技術(shù)乃至其他朝陽新能源產(chǎn)業(yè)的合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究的廣度和深度提供有益的探索。

一、 文獻(xiàn)綜述

對于專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化研究主要涵蓋演化動因和演化形態(tài)兩類分析，運(yùn)用的主要研究方法包括復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法，社會網(wǎng)絡(luò)分析、專利文獻(xiàn)計(jì)量、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析法、社會網(wǎng)絡(luò)的可視化分析。對于專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化動因， 劉曉燕等[4]基于生命周期理論將專利合作網(wǎng)絡(luò)演化的生命周期劃分為創(chuàng)生階段、擴(kuò)張階段、穩(wěn)定階段和衰退階段，指出相應(yīng)的演化動力是獲取互補(bǔ)性資源、提升社會資本、保障組織協(xié)同和實(shí)現(xiàn)組織創(chuàng)新，并通過IBM專利合作網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行了驗(yàn)證。向希堯和裴云龍[5]從鄰近性視角分析我國電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的中外企業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果表明，技術(shù)接近性不僅有助于節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)筑較短的連接渠道并形成重要的合作關(guān)系。

對于專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化形態(tài)，高霞和陳凱華[6]以我國ICT產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合申請專利數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)以分析網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)機(jī)制和結(jié)構(gòu)演化特征，結(jié)果表明，ICT領(lǐng)域的專利合作網(wǎng)絡(luò)具有明顯的小世界性和無標(biāo)度特征。葉春霞等[7]通過1985到2010年的26 731條企業(yè)間合作專利數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)分析了演化過程，結(jié)果表明，企業(yè)間專利合作網(wǎng)絡(luò)的小世界性逐漸凸顯，但還未突破技術(shù)領(lǐng)域或行業(yè)的限制，最大子群多呈現(xiàn)星狀結(jié)構(gòu)。

總體來看，無論是演化動因或演化形態(tài)的研究，大多數(shù)研究是對于網(wǎng)絡(luò)層分析專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化動力或形態(tài)，而對組織自我中心的專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律研究不足。而核心組織對創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化結(jié)構(gòu)的影響顯著，這主要是通過網(wǎng)絡(luò)位置影響組織的吸收和學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而影響網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新速率及績效[8]。此外，現(xiàn)有研究也較少關(guān)注組織間關(guān)系的演化特征，而組織間關(guān)系層與組織層和網(wǎng)絡(luò)層都是網(wǎng)絡(luò)動態(tài)演化的表征對象，對網(wǎng)絡(luò)演化的影響或作用機(jī)制具有一定的指示意義。因此，本文主要從整體網(wǎng)、行動者位置和合作伙伴關(guān)系三個(gè)維度研究垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律，這分別對應(yīng)了專利合作網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層、組織層和組織間關(guān)系層:整體網(wǎng)分析是借鑒復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論形成對垃圾發(fā)電專利合作網(wǎng)絡(luò)增長和連接機(jī)制的認(rèn)知；行動者位置分析是從節(jié)點(diǎn)屬性以及變化的視角分析網(wǎng)絡(luò)連接機(jī)制形成的中心性組織，以探索核心組織在網(wǎng)絡(luò)演化中的主動性；合作伙伴關(guān)系的分析則反映了連接機(jī)制的內(nèi)在屬性，這結(jié)合整體網(wǎng)和行動者位置特征分析構(gòu)成了垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)演化內(nèi)部動態(tài)過程的綜合刻畫。

二、研究設(shè)計(jì)

(一)數(shù)據(jù)來源

專利合作網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建一般是基于合作申請、購買、轉(zhuǎn)讓或交叉許可專利的數(shù)據(jù)。聯(lián)合申請專利數(shù)據(jù)不僅是對組織合作創(chuàng)新成果全面的、客觀的反映，也是現(xiàn)有研究中構(gòu)建專利合作網(wǎng)絡(luò)普遍采用的指標(biāo)，因此，選取聯(lián)合專利申請數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源于國內(nèi)首家專利電子商務(wù)平臺佰騰網(wǎng)。佰騰數(shù)據(jù)庫是國家工信部認(rèn)命的“國家中小企業(yè)公共服務(wù)示范平臺”和國家知識產(chǎn)權(quán)局認(rèn)定的“全國知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)品牌機(jī)構(gòu)”，該平臺已成為國內(nèi)應(yīng)用范圍最廣、功能最全的專利信息應(yīng)用品臺。選取佰騰數(shù)據(jù)庫進(jìn)行專利檢索具有數(shù)據(jù)來源的權(quán)威性以及檢索內(nèi)容的全面及時(shí)性。企業(yè)所有制的數(shù)據(jù)來源于年報(bào)或企業(yè)網(wǎng)站及其新聞，企業(yè)所屬行業(yè)則從企業(yè)網(wǎng)站、新聞，或年報(bào)與國家統(tǒng)計(jì)局行業(yè)分類信息的對應(yīng)關(guān)系所得。

在對垃圾發(fā)電技術(shù)IPC代碼的確認(rèn)上，借鑒Albino等[3]的低碳能源技術(shù)專利代碼表對垃圾發(fā)熱技術(shù)的IPC代碼界定，輸入佰騰數(shù)據(jù)庫檢索，下載包括專利號、名稱、申請日期、分類號、申請權(quán)人、摘要數(shù)據(jù)，通過對申請權(quán)人字段設(shè)置函數(shù)處理確定聯(lián)合申請專利數(shù)據(jù)。最終獲取的垃圾發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量為30 934，其中聯(lián)合申請專利數(shù)量為2 838。依據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)，對初篩的合作專利做進(jìn)一步樣本刪除：排除其中個(gè)人與個(gè)人、個(gè)人與組織兩方聯(lián)合申請專利的條目，僅保留組織與組織間的專利條目 ，如專利申請權(quán)人僅包含母子關(guān)系組織也予以刪除以排除母子機(jī)構(gòu)因業(yè)績需要、成本分擔(dān)等非創(chuàng)新驅(qū)動因素的影響。條件篩選后的垃圾發(fā)電領(lǐng)域合作專利數(shù)量為191，其年度分布如圖1所示?？梢钥闯?，垃圾發(fā)電技術(shù)合作專利數(shù)量的變化趨勢反映了政府對垃圾發(fā)電領(lǐng)域的鼓勵(lì)程度，2011年我國在“十二五規(guī)劃”中明確提出發(fā)展垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的相關(guān)激勵(lì)政策，這使合作專利從2011年開始呈現(xiàn)明顯的上升；而在2015年的下降也可能源于公眾對垃圾發(fā)電項(xiàng)目頻發(fā)的抗議事件，這使一些垃圾發(fā)電項(xiàng)目擱淺從而對其研發(fā)熱情帶來負(fù)面影響。

(二)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

將垃圾發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的合作專利逐一生成包含所有年份的鄰接矩陣，這是以專利號為列、組織名稱為行而形成的2模矩陣,即事件/行動者矩陣；2模矩陣再通過如圖2所示的轉(zhuǎn)化形成組織/組織的1模矩陣。進(jìn)一步觀察數(shù)據(jù)得到合作專利的起始年份通常為2006年，將數(shù)據(jù)區(qū)間定為2006至2015年。由于專利合作關(guān)系具有時(shí)間上的連續(xù)性，而國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中通常以3～5年為窗口期，考慮到垃圾發(fā)電技術(shù)的新興性，整體樣本量相對于成熟行業(yè)偏少，因此選取5年為時(shí)間窗口(t-2年，t-1年，t年，t+1年，t+2年)生成t年的鄰接矩陣，這包括對相應(yīng)年份數(shù)據(jù)的篩選以及重疊組織的合并；由于2006年和2007年樣本數(shù)據(jù)很少，因此將2006年和2007年數(shù)據(jù)合并為1年，由此生成2009-2013年的專利合作網(wǎng)絡(luò)。

(三)方法

基于本文對整體網(wǎng)、行動者位置和合作關(guān)系演化特征分析的目的，主要運(yùn)用UCINET和Netdraw可視化分析相結(jié)合的方法。UCINET是以矩陣運(yùn)算和圖論為基礎(chǔ)對社會網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多種量化運(yùn)算的主要工具，具有菜單驅(qū)動和強(qiáng)大矩陣分析的功能，是學(xué)者分析網(wǎng)絡(luò)演化運(yùn)用的主要方法，因此對本文的研究目的具有適用性，而netdraw的可視化分析是社會網(wǎng)絡(luò)分析的有效輔助工具，針對網(wǎng)絡(luò)特征的演化提供了直觀的分析。

對于整體網(wǎng)絡(luò)特征的分析，主要參考Watts[9]的做法，運(yùn)用UCINET計(jì)算出聚集系數(shù)和平均特征路徑長度，并與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對比判斷；而對無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征的判斷則是基于Barabási和Réka[10]對于無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)冪律分布的界定，參考國內(nèi)學(xué)者馬艷艷等[11]的研究，通過冪律分布的散點(diǎn)圖和OLS回歸進(jìn)行判斷。對于行動者位置特征，參考M’Chirgui[12]研究，結(jié)合中心性分析和社會網(wǎng)絡(luò)的可視化化分析，計(jì)算度數(shù)中心度和中介中心度排名前5位的組織及其在不同時(shí)間段的變化，同時(shí)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D對專利合作網(wǎng)絡(luò)的屬性變量(組織性質(zhì)、組織行業(yè)、組織所有制)賦值生成顏色和形狀的對應(yīng)，從而區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中不同屬性節(jié)點(diǎn)的關(guān)系模式及其隨時(shí)間變化的趨勢，作為行動者位置分析的直觀呈現(xiàn)；對于合作伙伴關(guān)系的分析，首先是通過社會網(wǎng)絡(luò)可視化分析對于合作關(guān)系的屬性變量關(guān)系強(qiáng)度的賦值生成線條強(qiáng)度的對應(yīng)，從而區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中不同合作關(guān)系屬性節(jié)點(diǎn)的演化，再通過Jaffer[13]的技術(shù)鄰近性公式間接計(jì)算合作雙方的技術(shù)距離，并對合作網(wǎng)絡(luò)逐年的平均技術(shù)距離變化趨勢加以刻畫。技術(shù)距離表達(dá)如下：

TDij=1-∑kFikFjk/[(∑kF2ik)(∑kF2jk)]1/2

(1)

其中，TDij表示企業(yè)i與合作伙伴j之間的技術(shù)距離；k是技術(shù)類別，指代企業(yè)i與合作伙伴j在觀察年t前四年(t-5至t-1年)內(nèi)所申請的所有專利IPC代碼前4位的技術(shù)領(lǐng)域；Fik為企業(yè)i在第k類技術(shù)領(lǐng)域中的專利數(shù)量，F(xiàn)jk為合作伙伴j在第k類技術(shù)領(lǐng)域中的專利數(shù)量。TDij越接近0，表明企業(yè)與合作伙伴之間的技術(shù)距離約小，該數(shù)值越接近1，表明企業(yè)與合作伙伴之間的技術(shù)距離越大。由于存在一個(gè)組織與多個(gè)組織合作的情況，因此對每個(gè)組織計(jì)算其平均技術(shù)距離。

三、垃圾發(fā)電專利合作網(wǎng)絡(luò)的社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化

(一)整體網(wǎng)絡(luò)特征

表1列出了2009年至2013年垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)絡(luò)屬性指標(biāo)(節(jié)點(diǎn)數(shù)Nodes、連接數(shù)Ties、平均度Avg.D、密度D)以及整體網(wǎng)指標(biāo)(集聚系數(shù)C1、同等規(guī)模隨機(jī)網(wǎng)集聚系數(shù)C2、平均特征途徑長度Path以及小世界系數(shù)C1/Path)。

可以看出，密度和平均度都呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢，說明網(wǎng)絡(luò)變得逐漸密集。從垃圾發(fā)電專利合作網(wǎng)絡(luò)的集聚系數(shù)C1與同等規(guī)模隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集聚系數(shù)C2的比較可以看出，前者普遍大于后者；同時(shí)，觀察平均特征途徑長度Path可得，平均特征途徑長度較小。然而，由小世界系數(shù)(C1/Path)普遍小于1可以看出，低碳能源技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)雖具有一定程度的小世界網(wǎng)絡(luò)特性，但還不能將其判斷為小世界網(wǎng)絡(luò)[14]。這與葉春霞[7]對中國企業(yè)間專利合作網(wǎng)絡(luò)的研究結(jié)論一致，說明網(wǎng)絡(luò)中的最大子群可能具有小世界性特征，但是整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還存在一些缺陷，限制了網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞，知識溢出和技術(shù)擴(kuò)散的速度。

進(jìn)一步判斷垃圾發(fā)電專利合作網(wǎng)絡(luò)是否具無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征，這是通過節(jié)點(diǎn)中心度的冪分布檢驗(yàn)。具體而言，需將節(jié)點(diǎn)中心度和其在網(wǎng)絡(luò)中的排序在雙對數(shù)坐標(biāo)下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用最小二乘法并結(jié)合圖形判斷系數(shù)的顯著性和擬合曲線是否符冪律分布[11]。表2顯示出最小二乘法回歸結(jié)果，lnX的回歸系數(shù)均為負(fù)，且在1%的顯著水平下通過系數(shù)t檢驗(yàn)，模擬合優(yōu)度均高于0.8，F(xiàn)值也在1%的水平下顯著。

同時(shí)，散點(diǎn)圖也呈現(xiàn)出冪律分布的特征(圖3)。從2009年和2013兩年的節(jié)點(diǎn)中心度及其排序的雙對數(shù)回歸散點(diǎn)圖的對比來看， “厚尾”特征在2013年更加明顯，即節(jié)點(diǎn)中心度的冪律分布特征逐漸凸顯，這表明低碳能源技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征，即網(wǎng)絡(luò)中少數(shù)稱之為Hub的節(jié)點(diǎn)組織擁有較多的連接，而大多數(shù)組織只有很少量的連接。這證實(shí)了Savin和Egbetokun[14]的觀點(diǎn)，說明新興行業(yè)中研發(fā)網(wǎng)絡(luò)的度分布具有非均勻性，這可以解釋為企業(yè)在研發(fā)網(wǎng)絡(luò)的初創(chuàng)階段具有更大的外部知識吸收傾向和更高的研發(fā)合作關(guān)系流動性，因此限制了網(wǎng)絡(luò)中具有較大度分布節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。

從網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)的演化特征來看，垃圾發(fā)電專利合作網(wǎng)絡(luò)呈網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐步擴(kuò)大、密度逐步提高的特征；然而，專利合作網(wǎng)絡(luò)雖具有一定程度的小世界網(wǎng)絡(luò)特征，卻不能劃歸為小世界網(wǎng)絡(luò)，這說明整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還存在一些缺陷，限制了網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞和知識溢出的速度；另一方面，節(jié)點(diǎn)中心度逐漸趨近于冪律分布，這意味著存在一些核心組織，這些核心組織的行動關(guān)系到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量的增加，以及由此產(chǎn)生的技術(shù)或知識流動的速度。因此，有必要對這些核心組織進(jìn)行甄別，以便于更好地把握垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵特征，由此引出對行動者位置特征的分析。

(二)行動者位置特征

垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度特征已經(jīng)說明一些核心節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中扮演關(guān)鍵角色，對合作伙伴乃至整個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新績效施加影響，而中心性分析則對這些關(guān)鍵組織的演化特征進(jìn)行刻畫。

度數(shù)中心性反映的是組織合作伙伴的數(shù)量，其值越大反映出組織在網(wǎng)絡(luò)中的焦點(diǎn)地位，而較小的度數(shù)中心度則意味著組織在網(wǎng)絡(luò)中的邊緣位置。而中介中心度則是指特定組織位于其他組織捷徑上的程度，也反映了組織占據(jù)結(jié)構(gòu)洞的程度；中介中心度越高意味著組織對信息傳遞的控制程度越高。表3列出了垃圾發(fā)電技術(shù)在2006-2010、2011-2015兩個(gè)時(shí)間窗口所生成的專利合作網(wǎng)絡(luò)的前五位度數(shù)中心度和中介中心度組織?？梢钥闯觯袊突す煞萦邢薰尽⒏拭C銀光聚銀化工集團(tuán)以及中國礦業(yè)大學(xué)在前、后兩個(gè)時(shí)間段的專利合作網(wǎng)絡(luò)均屬于前5位的度數(shù)中心度組織，而中國石油化工股份有限公司和天津泰達(dá)環(huán)保有限公司在前、后兩個(gè)時(shí)間段的專利合作網(wǎng)絡(luò)均屬于前5位的中介中心度組織。這說明垃圾發(fā)電技術(shù)研發(fā)準(zhǔn)入門檻很高，例如僅每噸城市固廢發(fā)電產(chǎn)能的初始投資額就高達(dá)2000萬至7500萬[2]，而且其原材料供應(yīng)難度大、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、市場化程度低，國家的補(bǔ)貼政策也缺位，只有中國石油股份有限公司、甘肅銀光聚銀化工集團(tuán)以及中國礦業(yè)大學(xué)這些最早涉足固廢利用研究、且最具實(shí)力的國有企業(yè)及科研院校才具備領(lǐng)先的合作研發(fā)能力并保持持續(xù)的優(yōu)勢。特別是中國石油化工股份有限公司在兩類中心性指標(biāo)以及不同時(shí)間段上均具有領(lǐng)先地位，這揭示中國石油股份有限公司這種大型能源供應(yīng)行業(yè)的央企在垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)中具有信息控制和資源利用的多重優(yōu)勢，在網(wǎng)絡(luò)的生成、技術(shù)路徑的發(fā)展和技術(shù)邊界的推進(jìn)中扮演關(guān)鍵的角色。這與M’Chirgui[12]的研究結(jié)果一致，說明合作研發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的先行者傾向于維持網(wǎng)絡(luò)中的核心地位并對技術(shù)發(fā)展路徑施加重要影響。

對于關(guān)鍵位置行動者及其變化的甄別只反映了這些組織的演化特征，而其屬性還需要借助UCINET軟件的可視化分析Netdraw，主要是通過對專利合作網(wǎng)絡(luò)的屬性變量(組織性質(zhì)、組織行業(yè))進(jìn)行賦值，再對賦值關(guān)系進(jìn)行形狀的對應(yīng)，從而生成不同屬性節(jié)點(diǎn)的關(guān)系模式及其隨時(shí)間變化趨勢的專利合作網(wǎng)絡(luò)圖譜。由圖4中(a)和(b)的對比可以看出，垃圾發(fā)電研發(fā)網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)覆蓋面中科研機(jī)構(gòu)和高新技術(shù)企業(yè)比例大幅提高，這也符合垃圾發(fā)電技術(shù)的學(xué)科交叉性、強(qiáng)外部效應(yīng)性、投入風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)復(fù)雜性與市場不確定性高的特點(diǎn)；從代表高校和科研院所的圓圈符號的邊框?qū)挾瓤梢钥闯觯咝Ｗ鳛榫W(wǎng)絡(luò)中的知識信息樞紐的地位逐漸提升，這與近年來國家對垃圾發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的支持力度與產(chǎn)學(xué)研合作程度的加強(qiáng)相關(guān)；關(guān)鍵行動者由于資本門檻的限制，并沒有發(fā)生很大程度的更替，度數(shù)中心度和中間中心度組織具有較大的重合率，而克服產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵瓶頸的技術(shù)研發(fā)需求使得關(guān)鍵行動者中科研院所占比具有大幅提高。此外，二類中心性組織的重合均是能源開發(fā)和供應(yīng)行業(yè)的大型國企，如中國石油化工和神華集團(tuán)，這類企業(yè)得天獨(dú)厚的發(fā)展條件使其持續(xù)地位于網(wǎng)絡(luò)的核心位置。中心度較高的組織在行業(yè)分布上發(fā)生了變化：化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)的企業(yè)比重有所下降，通用設(shè)備制造業(yè)、金屬制品業(yè)和科學(xué)研究/技術(shù)服務(wù)業(yè)的企業(yè)比重有所上升，這說明能源需求企業(yè)、供應(yīng)商企業(yè)和研發(fā)企業(yè)響應(yīng)“十二五規(guī)劃”參與到垃圾發(fā)電技術(shù)研發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，解決諸如二噁英排放、酸性氣體和垃圾滲出液處理等關(guān)鍵技術(shù)難題。總體而言，垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化反映出垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的逐漸完善。

(三)合作伙伴關(guān)系特征

關(guān)系強(qiáng)度和技術(shù)鄰近性是二元關(guān)系中最顯著的兩個(gè)特征。對于關(guān)系強(qiáng)度，參考現(xiàn)有文獻(xiàn)用合作次數(shù)度量，這反映于圖4中的線條強(qiáng)度?？梢?，2013年的合作網(wǎng)絡(luò)中線條強(qiáng)度相比2009年的合作網(wǎng)絡(luò)線條強(qiáng)度呈現(xiàn)出明顯的加強(qiáng)，說明合作伙伴關(guān)系的強(qiáng)化。對于技術(shù)距離，將逐年的平均技術(shù)距離變化趨勢反映于圖5，可看出，合作雙方的技術(shù)距離呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，說明組織隨著吸收能力的提高傾向于選擇具有更大技術(shù)和知識互補(bǔ)性的組織作為合作對象。這驗(yàn)證了劉曉燕等[4]的結(jié)論，說明垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)處于生命周期中的創(chuàng)生階段，其演化的動力在于獲取互補(bǔ)性資源。

四、結(jié) 論

本文對垃圾發(fā)電技術(shù)專利合作網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)描述具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值：其理論意義在于從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)位置和合作關(guān)系三重視角聯(lián)合分析專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化特征，這豐富了現(xiàn)有研究僅從單一視角進(jìn)行的分析，可以全面揭示網(wǎng)絡(luò)知識流通效率、中心行動者權(quán)力來源和創(chuàng)新協(xié)作機(jī)制的效果，這為知識有效擴(kuò)散的預(yù)測以及專利合作網(wǎng)絡(luò)影響創(chuàng)新績效的內(nèi)在機(jī)理和促進(jìn)機(jī)制的實(shí)證研究奠定了基礎(chǔ)；其應(yīng)用價(jià)值在于本文的研究思路提供了分析專利合作網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段，并揭示合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)有效性提升的方法，這對其它技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)分析提供了一定的借鑒意義。依據(jù)研究結(jié)論，提出以下政策建議：

第一，垃圾發(fā)電專利合作網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的特征，這種網(wǎng)絡(luò)的典型特征在于同時(shí)顯現(xiàn)出針對隨機(jī)故障的魯棒性和蓄意攻擊的脆弱性。這意味著國家要重點(diǎn)培植核心節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)新能力，特別是考慮到網(wǎng)絡(luò)中具有持續(xù)性核心地位的組織多為大型央企，這類企業(yè)較易受制于創(chuàng)新路徑的鎖定，也傾向避免對自身權(quán)威地位的挑戰(zhàn)，因此，需要預(yù)防這類企業(yè)創(chuàng)新活力的匱乏對垃圾發(fā)電技術(shù)合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的負(fù)面影響。

第二，行動者中心性的分析甄別了不同中心度指標(biāo)下的核心組織的變化及其屬性，這結(jié)合網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征的分析，說明對于不同層次的中心行動者需要采取差別化的激勵(lì)政策：對于度數(shù)中心度較大的組織，可以通過提高對于其攻克諸如尾氣處理和熱值等關(guān)鍵技術(shù)的獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)更多的國際合作來提高這些具備技術(shù)實(shí)力企業(yè)的引進(jìn)、吸收和消化能力；對于中間中介度較大的組織，則需加強(qiáng)其作為信息知識樞紐的作用，促成行業(yè)協(xié)會、戰(zhàn)略聯(lián)盟等平臺的構(gòu)建等來擴(kuò)大具有中介地位組織的信息知識擴(kuò)散范圍；對于網(wǎng)絡(luò)的邊緣組織，則應(yīng)考慮加大財(cái)政補(bǔ)貼的力度，以免于這些具有創(chuàng)新活力和靈活性的組織的創(chuàng)新活動因垃圾發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域所需的高資本門檻而被扼殺于搖籃中。

第三，行動者中心性的分析甄別了不同中心度指標(biāo)下的核心組織的變化及其屬性，這結(jié)合網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征的分析，說明對于不同層次的中心行動者需要采取差別化的激勵(lì)政策：對于度數(shù)中心度較大的組織，可以通過提高對于其攻克諸如尾氣處理和熱值等關(guān)鍵技術(shù)的獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)更多的國際合作來提高這些具備技術(shù)實(shí)力企業(yè)的引進(jìn)、吸收和消化能力；對于中間中介度較大的組織，則需加強(qiáng)其作為信息知識樞紐的作用，促成行業(yè)協(xié)會、戰(zhàn)略聯(lián)盟等平臺的構(gòu)建等來擴(kuò)大具有中介地位組織的信息知識擴(kuò)散范圍；對于網(wǎng)絡(luò)的邊緣組織，則應(yīng)考慮加大財(cái)政補(bǔ)貼的力度，以免于這些具有創(chuàng)新活力和靈活性的組織的創(chuàng)新活動因垃圾發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域所需的高資本門檻而被扼殺于搖籃中。

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(責(zé)任編輯 王婷婷)

Dynamic Evolution Mechanism of Waste-to-Energy Technology Patent Collaboration Networks

YE Jian-mu, MA Ding, ZHANG Ya-rui
(SchoolofManagement,WUT,Wuhan430070,Hubei,China)

This study applies complex network theory as well as social network analysis to investigate the social network structure evolution of Waste-to-Energy (WTE) technologies in terms of global network properties, major actors’ centrality and collaboration relationships. Based on the data-set covering joint filing patents pertaining to waste heat over the period 2006-2015, this study finds that the overall WTE innovation network exhibits the properties of BA scale-free network with minority organizations linking to abundant organizations. A large fraction of major actors represent the first-movers in the WTE research and still control the technological trajectories. The collaboration relationships have moved toward the increased degree of multidisciplinary and larger technological distance. Overall, the evolution of WTE innovation network features a young state of industry with high regime dependence. Finally, some thoughts are given to shed light on benign development of WTE innovation network.

patent collaboration network; WTE technology; evolution mechanism; social network analysis

2016-10-20

葉建木(1967-)，男，浙江省富陽市人，武漢理工大學(xué)管理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事項(xiàng)目管理、創(chuàng)新管理的研究; 馬 玎(1984-)，女，湖北省武漢市人，武漢理工大學(xué)管理學(xué)院博士，主要從事創(chuàng)新管理的研究; 張雅蕊(1986-)，女，湖北省襄陽市人，武漢理工大學(xué)管理學(xué)院博士生，主要從事創(chuàng)新管理的研究。

F224.33

A

10.3963/j.issn.1671-6477.2017.02.0005