淺談專利計量在電動汽車領域技術的應用

薛鵬

摘要：為了了解全球電動汽車領域技術發(fā)展情況，企業(yè)之間的合作創(chuàng)新情況，本文采用專利計量方法，對該領域近三十年間專利數(shù)據(jù)進行分析。借助專利耦合方法和社會網(wǎng)絡分析方法，研究電動汽車領域技術創(chuàng)新網(wǎng)絡的結構特征演化和技術合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的演化。并可視化呈現(xiàn)分析結果，得出該領域的技術發(fā)展熱點和趨勢、具有代表性的企業(yè)，以及企業(yè)之間的合作變化，為企業(yè)選擇技術發(fā)展方向和合作伙伴提供依據(jù)。

關鍵詞：電動汽車；技術創(chuàng)新網(wǎng)絡；專利計量；專利耦合；社會網(wǎng)絡分析

1 前言

技術創(chuàng)新網(wǎng)絡是企業(yè)在全球范圍內(nèi)選取動態(tài)的技術資源，進行知識信息交換的高度開放的網(wǎng)絡體系[1]。

隨著經(jīng)濟技術全球化的不斷深入與國家間日益激烈的競爭，擁有先進技術的發(fā)達國家對技術的封鎖力度越來越大，企業(yè)在國際競爭中能否占據(jù)優(yōu)勢地位，獲得核心技術資源，關鍵在于能否主動嵌入技術創(chuàng)新網(wǎng)絡。

專利數(shù)據(jù)作為技術創(chuàng)新的最主要來源，通過專利計量分析，可清楚得到產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新網(wǎng)絡結構、關鍵技術演變方向、企業(yè)在網(wǎng)絡中的地位等重要信息，為企業(yè)準確找到嵌入到技術創(chuàng)新網(wǎng)絡中的關鍵點提供依據(jù)[2]。

本文通過專利計量、專利耦合分析、社會網(wǎng)絡分析、可視化等手段對近三十年間電動汽車產(chǎn)業(yè)的專利技術進行研究，分析該領域技術創(chuàng)新網(wǎng)絡的結構演變、企業(yè)間的技術合作演變，為國內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展出謀劃策。

2 數(shù)據(jù)預處理與技術創(chuàng)新網(wǎng)絡構建

2.1 數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)預處理

本文研究的專利數(shù)據(jù)來源于歐洲專利局專利檢索系統(tǒng)，選擇的是esp@cenet系統(tǒng)中的WorldWide數(shù)據(jù)庫進行1985-2014年三十年間的電動汽車領域?qū)＠麛?shù)據(jù)的檢索與下載。經(jīng)過大量查閱電動汽車專利分析方面的文獻，本文最終采用以關鍵詞和國際專利分類號（IPC分類號）相結合的方式進行專利的檢索。電動汽車專利檢索的關鍵詞=（"electric vehicle" OR "hybrid vehicle" OR "fuel cell vehicle"），同時結合電動汽車相關領域的IPC分類號，如B60L、B60K、B60W、B60H、H01M、H02M等。共檢索出專利數(shù)據(jù)38397條，其中1985-1994年共有947條專利數(shù)據(jù)，1995-2004年共7308條，2005-2014年共30142條。

本文的研究對象是電動汽車領域的企業(yè)，需要剔除專利數(shù)據(jù)中專利權人為個人和高校的數(shù)據(jù)，同時要將相同的企業(yè)或者子公司的專利數(shù)據(jù)進行合并。由于檢索出的專利數(shù)據(jù)量很大，而且很多專利權人只申請了個別或者少數(shù)幾個專利，在總體中占比非常輕，在研究時可以將其忽略。所以針對三個階段，都選取其中專利數(shù)量排名前70的作為主要專利權人，篩選出它們的專利數(shù)據(jù)。

2.2 技術創(chuàng)新網(wǎng)絡構建

（1）構建方法

本文技術創(chuàng)新網(wǎng)絡的構建，包括技術相似性創(chuàng)新網(wǎng)絡和技術合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的構建兩部分。構建過程中

所采用的主要方法分別是專利耦合分析和社會網(wǎng)絡分析方法。

專利耦合分析是分析兩個專利之間的耦合關系，通過分析兩個專利共同引用的專利情況來確定。兩個專利共同引用的專利數(shù)量越多，則它們之間的耦合強度就越強，耦合關系越顯著，即說明這兩個專利越相似[6，7]。專利是企業(yè)所擁有的，一定程度上代表了企業(yè)的技術水平，故專利間的耦合關系可以同樣運用到企業(yè)上，通過分析兩個企業(yè)在特定時間段所有專利的共引情況，來分析兩者間的技術相似性程度。專利耦合分析中最關鍵的一環(huán)是耦合強度的計算。目前的相關研究中，關于耦合強度的計算方法有好幾種，通過多方對比，本文最終選擇采用李英敏[8]在2013年提出的耦合強度計算方法，該方法能較好地反應技術相似性以及不同企業(yè)之間的技術差異性。該方法的計算公式為CI=（C/X）*（C/Y），其中CI代表企業(yè)A和B的專利耦合強度，X和Y分別代表企業(yè)A和B在特定時間段內(nèi)所引用的專利總數(shù)，C表示企業(yè)A與B共同引用的專利數(shù)量。本文用專利耦合來構建技術相似性網(wǎng)絡，研究技術創(chuàng)新網(wǎng)絡的結構特征演化。

社會網(wǎng)絡分析研究的是行動者之間的關系以及它們的屬性[9]。用來分析的社會網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的最基本的形式是鄰接矩陣，可用來表示行動者之間的全部關系。借助網(wǎng)絡分析的計算機軟件，如UCINET，分析社會網(wǎng)絡的密度、節(jié)點中心度等內(nèi)部關聯(lián)性。中心度是社會網(wǎng)絡分析中的研究重點。一個節(jié)點在社會網(wǎng)絡中的中心度指標，可以說明它在這個網(wǎng)絡中的中心地位以及影響力指數(shù)。本文中研究的社會網(wǎng)絡是由電動汽車領域的主要企業(yè)以及它們之間的關系構成的，研究它們之間的合作關系演化。

（2）可視化分析流程與結果應用

電動汽車領域技術相似性創(chuàng)新網(wǎng)絡的可視化分析流程包括四個階段，分別是準備數(shù)據(jù)、構建耦合頻數(shù)鄰接矩陣、構建耦合強度矩陣、視覺演示。

技術相似性創(chuàng)新網(wǎng)絡可視化的分析結果，可以讓企業(yè)清楚了解該領域主要專利權人間的技術相似性情況，識別潛在競爭對手，了解可供選擇的技術合作伙伴。也可了解技術創(chuàng)新網(wǎng)絡結構特征的變化，認識技術熱點和技術研究趨勢，為企業(yè)選擇技術發(fā)展方向提供依據(jù)，從而為其在該行業(yè)內(nèi)的發(fā)展取得先機。

電動汽車領域技術合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的可視化分析流程也包括四個階段，分別是準備數(shù)據(jù)、構建合作鄰接矩陣、視覺演示、社會網(wǎng)絡分析。

技術合作創(chuàng)新網(wǎng)絡可視化的分析結果，可以幫助企業(yè)了解該領域主要專利權人之間的技術合作情況，以及該領域內(nèi)處于重要地位，具有代表性的企業(yè)，為企業(yè)選擇合作伙伴、了解行業(yè)形式提供依據(jù)。

4技術合作創(chuàng)新的演化分析

根據(jù)前文技術合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的構建，本文分別分析了三個時間段的主要企業(yè)間的合作網(wǎng)絡，再通過對比研究來進行合作網(wǎng)絡的演化分析。借助Ucinet軟件的Netdraw工具繪制合作創(chuàng)新網(wǎng)絡圖譜，為了方便研究分析，圖譜中用不同的顏色來區(qū)分度數(shù)中心度不同的節(jié)點，用節(jié)點的大小來顯示中間中心度的高低。通過電動汽車領域合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的演化分析，可以了解企業(yè)間的合作，以及網(wǎng)絡中處于中心地位的企業(yè)的演變情況，和其他一些關鍵節(jié)點的演變情況。

5結論

本文通過對1985-2014年電動汽車領域?qū)＠麛?shù)據(jù)的下載和清理，運用專利計量分析、社會網(wǎng)絡分析、可視化分析和專利耦合分析方法，分成三個階段構建了這三十年間電動汽車領域的技術相似性創(chuàng)新圖譜和技術合作創(chuàng)新圖譜，分析研究電動汽車技術創(chuàng)新網(wǎng)絡結構特征的演化和技術合作創(chuàng)新的演化情況。

目前電動汽車的專利技術主要集中在電池、電機、控制器和整車技術三個大類上。日本在該技術領域處于遙遙領先的地位。通過對技術創(chuàng)新網(wǎng)絡結構特征三階段的演化分析，揭示了電動汽車三種技術有逐漸均衡發(fā)展的趨勢，也表明了主要企業(yè)之間技術相似性和差異性情況，企業(yè)可以借此確定發(fā)展方向和選擇合作伙伴。通過對合作創(chuàng)新網(wǎng)絡整體的演化分析，顯示了此領域主要企業(yè)之間的合作越來越密切，越來越多的企業(yè)加入到了合作網(wǎng)絡中，通過主動加入合作創(chuàng)新網(wǎng)絡企業(yè)能獲得技術發(fā)展，企業(yè)之間、國別之間的競爭也更加激烈。

本文在每一階段都選取的是排名前幾十的專利權人來作為研究對象，對于全面反映電動汽車領域的技術情況存在局限性，未來的研究中需要進一步擴大專利數(shù)據(jù)源。同時還可以做小范圍的針對性研究。

參考文獻：

[1]馬琳，吳金希.全球創(chuàng)新網(wǎng)絡相關理論回顧及研究前瞻[J].自然辯證法研究，2017，27（01）：109-113.

[2]文庭孝.專利信息計量研究綜述[J].情報、信息與共享，2017，（05）：72-77.