H指數(shù)及其衍生指數(shù)用于機(jī)構(gòu)專利評(píng)價(jià)實(shí)證研究

●劉合艷，房俊民，黃筱瑾

（1.中國科學(xué)院 國家科學(xué)圖書館成都分館，成都 610041；2.中國科學(xué)院 研究生院，北京 100080）

1 引言

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，創(chuàng)新對(duì)于機(jī)構(gòu)的重要性日益凸顯。專利作為技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新活動(dòng)的載體，提供了最新研發(fā)出的技術(shù)與產(chǎn)品的信息，利用專利數(shù)據(jù)可以分析出機(jī)構(gòu)間科技實(shí)力和技術(shù)創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱。用于評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)整體研發(fā)能力的指標(biāo)主要有專利總數(shù)、專利的逐年數(shù)量、逐年增長百分率、專利總被引數(shù)、平均被引數(shù)、技術(shù)強(qiáng)度、專利平均年齡、專利平均年齡修正指標(biāo)等。

2005年，美國物理學(xué)家J.E.Hirsch提出了一個(gè)測度科學(xué)家個(gè)人科研成績的新指標(biāo)——H指數(shù)，他將H指數(shù)定義為：“在一個(gè)科學(xué)家發(fā)表的Np篇文章中，如果有h篇的被引次數(shù)都大于等于h，而其他（Np-h）篇被引頻次都小于等于h，那么他（她）的指數(shù)值為h。”[1]H指數(shù)一經(jīng)提出便引起了科研工作者特別是文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)家的廣泛關(guān)注，人們對(duì)H指數(shù)及其實(shí)證分析進(jìn)行了深入研究。2008年，官建成和高霞[2]首次嘗試將H指數(shù)引入到專利分析中，發(fā)現(xiàn)基于專利的H指數(shù)在評(píng)價(jià)技術(shù)重要性和質(zhì)量方面很有效。此后，他們又利用H指數(shù)對(duì)世界500強(qiáng)中的信息通訊技術(shù)領(lǐng)域的典型公司的專利進(jìn)行了評(píng)價(jià)，[3]結(jié)果顯示，H-index值的大小主要是由專利總被引頻次決定；專利H-index確實(shí)可以反映出專利的重要性或其“社會(huì)價(jià)值”。

同時(shí)，H指數(shù)提出以后，在文獻(xiàn)計(jì)量領(lǐng)域，學(xué)者們針對(duì)H指數(shù)存在的一個(gè)或多個(gè)問題，提出了許多衍生指數(shù)，在H指數(shù)用于專利分析的同時(shí)，也存在相似的問題，因而本文選擇H指數(shù)及其5種主要的衍生指數(shù)對(duì)其在機(jī)構(gòu)專利分析中應(yīng)用的有效性、指數(shù)間的相關(guān)性等進(jìn)行實(shí)證分析。

2 數(shù)據(jù)和指標(biāo)描述

2.1 指標(biāo)描述

本文選擇了H指數(shù)及其5個(gè)衍生指數(shù)來進(jìn)行實(shí)證分析，衍生指數(shù)分別是G指數(shù)、W指數(shù)、H(2)指數(shù)、A指數(shù)、R指數(shù)。

（1） G指數(shù)

Egghe針對(duì)H指數(shù)對(duì)很高被引文章不敏感這一問題，提出了G指數(shù)，[4]定義為：論文按被引次數(shù)排序后相對(duì)排前的累積被引至少g2次的最大論文序次g，亦即第（g+1） 序次論文對(duì)應(yīng)的累積引文數(shù)將小于（g+1）2。從定義可以看出，G≥H，而按被引量排序靠前的文章的被引次數(shù)越大，G指數(shù)越大。

（2） W指數(shù)

2008年，中國科技大學(xué)管理學(xué)院副教授吳強(qiáng)博士提出W指數(shù)，[5]對(duì)H指數(shù)進(jìn)行了重要改進(jìn)。定義為：一個(gè)科學(xué)家的w值，等于當(dāng)且僅當(dāng)在他/她發(fā)表的論文中有w篇論文每篇獲得了不少于10w次的引文數(shù)，而其余每篇論文的引文數(shù)都小于10（w+1）。W指數(shù)在繼承H指數(shù)簡潔易懂特點(diǎn)的同時(shí)，更關(guān)注高引用次數(shù)的論文，能更準(zhǔn)確地反映出一個(gè)科學(xué)家代表作的綜合影響力，而且減少了一定量的信息挖掘時(shí)間。

（3） H（2）指數(shù)

2006 年，Marek Kosmuls ki提出了 H（2）指數(shù)，[6]定義為：使得被引頻次最高的H（2）篇文章每篇被引次數(shù)至少為[H（2）]2次的最大的自然數(shù)。與G指數(shù)和W指數(shù)一樣，它給高被引文章以更大權(quán)重。

（4） R指數(shù)和A指數(shù)

金碧輝、Rousseau Ronald等引入“H核（Hirsch core）”[7]的概念，即被引量排序前H的論文形成H核。在此基礎(chǔ)上提出了A指數(shù)和R指數(shù)[8]等。

2.2 數(shù)據(jù)來源和機(jī)構(gòu)選取

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

本文選擇德溫特公司開發(fā)的Derwent Innovations Index（DII） 數(shù)據(jù)庫作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源。

德溫特公司是一個(gè)頗具規(guī)模的跨國性專利信息出版機(jī)構(gòu)。其推出的DII使得德溫特具有附加值的專利數(shù)據(jù)進(jìn)入了科技網(wǎng)（Webof Science,WoS）平臺(tái)。DII將Der went World Patents Index（DWPI） 和 Patents Citation Index（DPCI）有機(jī)地整合在一起，用戶不僅可以通過它檢索專利信息，而且可以通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫檢索到專利的引用情況。DII收錄了來自40多個(gè)專利機(jī)構(gòu)授權(quán)的1460多萬項(xiàng)基本發(fā)明，3000多萬條專利，數(shù)據(jù)每周更新并回溯至1963年，為研究人員提供世界范圍內(nèi)的化學(xué)、電子與電氣以及工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)綜合全面的發(fā)明信息，是檢索全球?qū)＠淖顧?quán)威的數(shù)據(jù)庫。[9]

2.2.2 機(jī)構(gòu)選取

本文選擇1990年—2009年20年間德溫特分類中電子和電氣部分的W大類（通訊）領(lǐng)域內(nèi)專利總數(shù)排序前25名的機(jī)構(gòu)作為研究對(duì)象。數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2009年5月27日和28日。選取的25家機(jī)構(gòu)如表1所示（按專利數(shù)量排序）。

可以看到，這25個(gè)機(jī)構(gòu)中日本企業(yè)占了17個(gè)，可見日本在通訊領(lǐng)域的研發(fā)成果較為突出。美國企業(yè)占了2個(gè)，分別為MOTOROLA和IBM。

表1 25家機(jī)構(gòu)名錄

3 結(jié)論分析

通過對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行處理，分別計(jì)算得到每個(gè)機(jī)構(gòu)的專利總數(shù)、專利總被引量以及H指數(shù)、G指數(shù)、W指數(shù)、H(2)指數(shù)、A指數(shù)、R指數(shù)這6個(gè)指數(shù)的數(shù)值。詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2和表4。

3.1 6個(gè)指數(shù)與專利總數(shù)間的相關(guān)性

表2給出了按照專利總數(shù)排序的25個(gè)機(jī)構(gòu)的專利總數(shù)量和各個(gè)指數(shù)值。

從表2可以看出，IBM6個(gè)指數(shù)值均排名第一，但其專利總數(shù)卻排在第22位。相似地，MOTOROLA的6個(gè)指數(shù)值均排名第2，其專利總數(shù)排名卻在21位。而專利總數(shù)排名前5的機(jī)構(gòu)中，除排名第4的SONY外，其他4個(gè)機(jī)構(gòu)的6個(gè)指數(shù)排名均在第5以后，其中，CANON和SUMSUNG的各指數(shù)排名都在10位以后。另外，按專利總數(shù)排名第7的韓國LG的6個(gè)指數(shù)排名都在20位以后。

從上面分析不難看出，按照專利總數(shù)和指數(shù)值排序的結(jié)果差異較大。本文采用SPSS軟件對(duì)專利總數(shù)與6個(gè)指數(shù)間的相關(guān)性進(jìn)行了分析。結(jié)果如表3所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，專利總數(shù)與6個(gè)指數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)都較小，與H（2）指數(shù)的相關(guān)系數(shù)僅為0.093。這充分說明，專利數(shù)量與H指數(shù)、G指數(shù)、W指數(shù)、H（2）指數(shù)、A指數(shù)、R指數(shù)均非顯著相關(guān)的。

表2 25個(gè)機(jī)構(gòu)按專利總數(shù)的排序結(jié)果

3.2 6個(gè)指數(shù)與專利總被引量間的相關(guān)性

表3給出了按照專利總被引量排序的25個(gè)機(jī)構(gòu)的專利總被引量和各指數(shù)值。

從表4可以看到，中國華為和日本Konica兩個(gè)企業(yè)按專利被引總量的排名和按照6個(gè)指數(shù)的排名結(jié)果完全一致。此外，所有機(jī)構(gòu)的被引總量排名和各個(gè)指數(shù)排名的結(jié)果差異均在8以內(nèi)，特別是對(duì)于按專利總被引量排名第18—25位的機(jī)構(gòu)，這一差異更小。

表3 專利總數(shù)與各個(gè)指數(shù)間相關(guān)性

由上面的分析可知，按照專利被引總量和指數(shù)值排序的結(jié)果有所差異，但是差異不是很大。同樣，本文采用SPSS軟件對(duì)專利總被引量與6個(gè)指數(shù)間的相關(guān)性進(jìn)行了分析。結(jié)果如表5所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，專利被引總量與6個(gè)指數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)都較大。這說明，專利被引總量與H指數(shù)、G指數(shù)、W指數(shù)、H（2）指數(shù)、A指數(shù)、R指數(shù)均是顯著相關(guān)的，也即這6個(gè)指數(shù)與專利被引總量相似，都能很好地反映專利的重要性和影響。

表5 專利被引總量與各個(gè)指數(shù)間相關(guān)性

3.3 6個(gè)指數(shù)間的相關(guān)性

從表4可以看到，IBM、MOTOROLA、華為、Konica、Epson和Fuji Xerox等6家企業(yè)分別按照6個(gè)指數(shù)的排序結(jié)果完全一致。并且，從整體上看，各個(gè)指數(shù)排序差異不是很大。采用SPSS軟件對(duì)6個(gè)指數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)（見表6），6個(gè)指數(shù)相互間的相關(guān)系數(shù)非常高，任意兩個(gè)指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)都在0.9以上，這充分說明，H指數(shù)、G指數(shù)、W指數(shù)、H（2）指數(shù)、A指數(shù)、R指數(shù)6個(gè)指數(shù)在用于機(jī)構(gòu)專利評(píng)價(jià)時(shí)是有效且一致的。

表6 各指數(shù)之間的相關(guān)性

4 總結(jié)

通過以上實(shí)證分析可見，在機(jī)構(gòu)專利評(píng)價(jià)過程中，H指數(shù)、G指數(shù)、W指數(shù)、H（2）指數(shù)、A指數(shù)、R指數(shù)與傳統(tǒng)引文評(píng)價(jià)關(guān)系密切，能很好地反映機(jī)構(gòu)專利的重要性和影響，且任意兩個(gè)指數(shù)間均是強(qiáng)相關(guān)的，所有指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果呈現(xiàn)較強(qiáng)的一致性。但是同時(shí)，H指數(shù)及其衍生指數(shù)用于機(jī)構(gòu)專利評(píng)價(jià)時(shí)也存在一些問題，如有些機(jī)構(gòu)的指數(shù)值相同從而無法達(dá)到評(píng)價(jià)目的，特別是W指數(shù)和H(2)指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)尤為明顯；A指數(shù)和R指數(shù)值的重復(fù)很少，但是它們的計(jì)算較其他指數(shù)繁瑣。此外，本文僅選擇了通訊領(lǐng)域的25家機(jī)構(gòu)作為研究對(duì)象進(jìn)行分析，未來，針對(duì)H指數(shù)及其衍生指數(shù)在機(jī)構(gòu)專利評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用，尚需進(jìn)行更多的實(shí)證研究和理論探討，同時(shí)專利引文數(shù)據(jù)庫也有待進(jìn)一步發(fā)展與完善。

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