基于主路徑分析的核心主題凸顯及演化

閆肖婷 劉向

摘 要：[目的/意義]主路徑上核心主題的演化可以反映行業(yè)發(fā)展方向，凸顯行業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)并預(yù)測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展，有效判斷技術(shù)主題間的傳承演變關(guān)系。[方法/過(guò)程]本研究構(gòu)建一種凸顯主路徑上的核心主題及演化方法。該方法不同于文本挖掘和聚類(lèi)，是基于引文網(wǎng)絡(luò)主路徑映射專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)的鏈接計(jì)數(shù)，通過(guò)專(zhuān)利的分類(lèi)號(hào)替代技術(shù)主題在主路徑上演化并計(jì)算節(jié)點(diǎn)的技術(shù)主題含量，以技術(shù)主題含量的變化凸顯主路徑上的核心主題及其發(fā)展歷程。[結(jié)果/結(jié)論]展示有機(jī)發(fā)光二極管OLED的主題演化圖，證實(shí)了該方法的合理性。

關(guān)鍵詞：技術(shù)主題演化;主路徑分析;主題演化;專(zhuān)利分類(lèi)號(hào);技術(shù)主題含量

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2019.06.003

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕G306 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008-0821（2019）06-0024-08

Abstract：[Purpose/Significance]The evolution of core topics on the main path can reflect the direction of industry development，highlight industry hotspots and predict the future development of technology，judge the inheritance and evolution relationship between technical topics.[Method/Process]The study buildt evolution method that highlighted core themes on main path.The method was different from text mining and clustering methods.It was link count based on main path of citation network mapping patent classification numbers.The technical subject content of the node was evolved and calculated on the main path by replacing the technical subject with the patented classification numbers.Changes in the content of technical topics highlighted the core themes and their development in the main path.[Result/Conclusion]The rationality of this method was verified by displaying the thematic evolution diagram of OLED.

Key words：technology subject evolution;main path analysis;subject evolution;patent classification numbers;technical subject content

專(zhuān)利文獻(xiàn)是原始技術(shù)信息中最具有價(jià)值的信息源，包含世界最新科技信息的90%～95%[1]。技術(shù)演化又稱“技術(shù)演進(jìn)”、“技術(shù)軌道”等，用以描述某一領(lǐng)域的專(zhuān)利主干技術(shù)及其發(fā)展動(dòng)態(tài)[2]。掌握核心技術(shù)主題演化規(guī)律有助于把握行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向，預(yù)測(cè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，為新興產(chǎn)業(yè)遴選提供有效的支撐，也為相關(guān)的研發(fā)人員提供理論借鑒。

當(dāng)前核心主題演化分析主要采用文本挖掘和聚類(lèi)的方法，通過(guò)類(lèi)群關(guān)鍵詞的改變探討技術(shù)主題的變遷，但這一方法難以判斷技術(shù)主題間的傳承演變關(guān)系[3]。如基于關(guān)鍵詞聚類(lèi)的主題發(fā)現(xiàn)方法是先將科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)進(jìn)行時(shí)間切片處理，然后利用關(guān)鍵詞的共現(xiàn)關(guān)系得到多個(gè)技術(shù)主題的聚類(lèi)，比較不同時(shí)間切片上的主題演化，以闡述不同時(shí)間段技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。該方法不僅需要專(zhuān)業(yè)人員分析關(guān)鍵詞之間的演變關(guān)系，同時(shí)由于關(guān)鍵詞的一詞多義和多詞一義等問(wèn)題使得對(duì)關(guān)鍵詞聚類(lèi)結(jié)果的判斷較為模糊。

其次，由專(zhuān)利文獻(xiàn)之間的引用關(guān)系構(gòu)成的專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)為專(zhuān)利技術(shù)之間的聯(lián)系和演進(jìn)關(guān)系，主路徑分析能夠用來(lái)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的主要構(gòu)架及發(fā)展脈絡(luò)[4]。很多學(xué)者利用Hummon和Doreian提出的主路徑方法研究不同領(lǐng)域的主要發(fā)展脈絡(luò)，并從不同角度補(bǔ)充和完善主路徑方法。然而，單純依靠主路徑引證關(guān)系無(wú)法體現(xiàn)文本信息，并且主路徑中可能包含非核心主題，需要專(zhuān)門(mén)人員耗費(fèi)時(shí)間篩選和辨別。

而專(zhuān)利的分類(lèi)號(hào)可以明確地表示專(zhuān)利所屬的技術(shù)領(lǐng)域和主題。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含多個(gè)分類(lèi)號(hào)，表明節(jié)點(diǎn)包含多個(gè)主題，且節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)主題的傾向是不同的[5]。相互引證的節(jié)點(diǎn)具有更大的可能性傾向相同的主題。因此，通過(guò)主路徑節(jié)點(diǎn)的傳遞來(lái)構(gòu)建技術(shù)主題含量指標(biāo)，量化節(jié)點(diǎn)屬于某一主題的程度，清晰表明領(lǐng)域發(fā)展中主題的發(fā)展變化。在主路徑上的演化中，技術(shù)主題含量越高，則節(jié)點(diǎn)對(duì)該主題的傾向性越強(qiáng)。本方法首先通過(guò)主路徑方法得到技術(shù)演化的主干;其次，用專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)代表技術(shù)主題進(jìn)行鏈路計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)主路徑上節(jié)點(diǎn)的技術(shù)主題含量并分析變化趨勢(shì)，繪制主題演化圖直觀顯示核心主題及其變遷;最后，對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）進(jìn)行實(shí)證分析驗(yàn)證本方法的合理性和有效性。

1 研究綜述

專(zhuān)利之間的引用關(guān)系一定程度上反映技術(shù)之間的繼承和發(fā)展關(guān)系，利用專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)主路徑分析可以探討主路徑上的核心專(zhuān)利文獻(xiàn)及其演化趨勢(shì)[6]。中外學(xué)者利用專(zhuān)利文本信息的不同內(nèi)容，將技術(shù)發(fā)現(xiàn)與主題演化方法分為以下3類(lèi)[7]。

第一類(lèi)是基于專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)重要節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行主題演化，研究?jī)?nèi)容主要集中在主路徑分析方法的改進(jìn)以及其在具體領(lǐng)域的應(yīng)用?；谥髀窂椒治龇椒ǖ母倪M(jìn)主要有：Hummon N P等在1989年首次提出“主路徑分析”概念，通過(guò)構(gòu)造引文網(wǎng)絡(luò)主路徑，提出搜索路徑連接計(jì)數(shù)（SPLC，Search Path Link Count）、搜索路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)（SPNP，Search Path Node Pair）以及節(jié)點(diǎn)對(duì)計(jì)數(shù)（NPPC，Node Pair Projection Count）算法，通過(guò)引文網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)數(shù)凸顯技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的重要鏈路[8]。Batagelj V在2003年提出一種新的遍歷計(jì)數(shù)—搜索路徑計(jì)數(shù)（SPC，Search Path Count）算法，這種算法節(jié)省計(jì)算弧權(quán)重的時(shí)間，可以用來(lái)分析大型引文網(wǎng)絡(luò)[9]。Liu J S等闡述整合主路徑方法能夠克服鏈路中最大權(quán)重的路徑未被捕獲的問(wèn)題，提出關(guān)鍵路線方法（Keyroute Search Path），并利用此方法實(shí)證研究Hirsch指數(shù)的發(fā)展歷史[10]。此外，中外學(xué)者采用主路徑方法中不同算法研究不同領(lǐng)域中主題演化過(guò)程。國(guó)外學(xué)者Calero-Medina C等、Lucio-Arias D等、Fontana R等和Choi C等主要采用SPC方法分析具體領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展路徑[11-14]。國(guó)內(nèi)學(xué)者韓毅等、章小童等、許冠南等分別利用SPC、SPLC和SPNP算法識(shí)別引文網(wǎng)絡(luò)主路徑分析法領(lǐng)域、富勒烯領(lǐng)域及3D打印等行業(yè)發(fā)展的不同階段中的核心技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展軌跡[15-17]。

技術(shù)發(fā)現(xiàn)與演化分析的另一類(lèi)方法是專(zhuān)利文本內(nèi)容的技術(shù)演化，即通過(guò)文本挖掘技術(shù)獲取專(zhuān)利的主題、摘要、權(quán)利要求等專(zhuān)利內(nèi)容，研究?jī)?nèi)容主要是采用不同文本挖掘技術(shù)如LDA，運(yùn)用不同文本描述語(yǔ)言如關(guān)鍵詞、語(yǔ)義分類(lèi)號(hào)來(lái)表達(dá)文本重要信息。Yoon B等利用技術(shù)的關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析專(zhuān)利之間的關(guān)系[18]。但通過(guò)專(zhuān)利文檔的關(guān)鍵詞聚類(lèi)，存在關(guān)鍵詞丟失或者關(guān)鍵詞屬于絕大多數(shù)分組的現(xiàn)象。方曙等提出以語(yǔ)義分類(lèi)號(hào)代替關(guān)鍵詞進(jìn)行專(zhuān)利文檔聚類(lèi)，繪制石墨烯傳感器的技術(shù)主題演化圖[19]。為彌補(bǔ)簡(jiǎn)單關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)對(duì)文本信息揭示不足的問(wèn)題，祝娜等提出一種基于LDA的科技創(chuàng)新主題語(yǔ)義識(shí)別方法，以3D打印領(lǐng)域數(shù)據(jù)為對(duì)象進(jìn)行實(shí)證分析[20]。吳菲菲等通過(guò)語(yǔ)義相似度跟蹤技術(shù)關(guān)聯(lián)主題的演化，獲得太陽(yáng)能電池板多個(gè)技術(shù)主題的演化路徑[21]。

另外，也有學(xué)者運(yùn)用專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)出現(xiàn)的頻次，獲得領(lǐng)域中重要主題及演化過(guò)程。朱婧對(duì)Tio2光催化材料的專(zhuān)利號(hào)統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而揭示光催化領(lǐng)域的主要制備技術(shù)及應(yīng)用變化[22]。龔勛等引入時(shí)間片段，研究不同時(shí)間段內(nèi)IPC大類(lèi)的專(zhuān)利數(shù)量變化，反映汽車(chē)行業(yè)的熱點(diǎn)技術(shù)[23]。廖列法等通過(guò)IPC分類(lèi)號(hào)表示技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，度量技術(shù)主題強(qiáng)度，對(duì)稀土專(zhuān)利數(shù)據(jù)的主題演化進(jìn)行實(shí)證分析[24]。

總之，通過(guò)專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)重要節(jié)點(diǎn)以及主題間的關(guān)聯(lián)存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：?jiǎn)渭円揽恳藐P(guān)系可能會(huì)忽略文本內(nèi)容的聯(lián)系。其次，文本挖掘識(shí)別核心主題演化路徑有一定的限制。例如關(guān)鍵詞之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系并不能明確表示，同一個(gè)關(guān)鍵詞可能屬于絕大多數(shù)分組。專(zhuān)利文本分析需要研究人員具有專(zhuān)業(yè)背景知識(shí)。另外，大部分學(xué)者僅統(tǒng)計(jì)分類(lèi)號(hào)的數(shù)量探討技術(shù)主題演化，并未從專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)演化的角度深入分析[25]。因此，本研究基于引文網(wǎng)絡(luò)主路徑，以專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)表示節(jié)點(diǎn)所含的主題，將主題映射于技術(shù)主路徑，構(gòu)建技術(shù)主題含量并進(jìn)行鏈路計(jì)數(shù)，通過(guò)主題含量的變化凸顯主路徑上的核心主題并分析主題的變遷。

2 技術(shù)主題演化路徑分析

2.1 方法描述

首先，利用SPC方法提取專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)主路徑。在專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)表示專(zhuān)利，節(jié)點(diǎn)間的連線代表專(zhuān)利間的引用關(guān)系。箭頭方向是從被引專(zhuān)利指向施引專(zhuān)利，表示技術(shù)流動(dòng)的方向。從專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)中提取領(lǐng)域主要技術(shù)的發(fā)展路徑是從網(wǎng)路整體的連通性出發(fā)，利用SPC遍歷方法衡量每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的邊，抽取最大遍歷次數(shù)的邊形成網(wǎng)絡(luò)主路徑的邊。Batagelj提出的SPC算法中起點(diǎn)必須是源點(diǎn)之一，終點(diǎn)必須是匯點(diǎn)之一。圖1代表某領(lǐng)域的主干技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)，共有8個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括兩個(gè)起點(diǎn)（A、B）和一個(gè)終點(diǎn)（H）。以D→E為例計(jì)算路徑的SPC值，由于經(jīng)過(guò)D→E的路徑有A→C→D→E→G→H和B→C→D→E→G→H，故的SPC值為2。通過(guò)遍歷路徑計(jì)數(shù)，以局部、全局和關(guān)鍵路線搜索方法獲得專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)中的主路徑。

其次，主路徑反映領(lǐng)域中技術(shù)流動(dòng)的方向。Liu J S等提出主路徑上節(jié)點(diǎn)的知識(shí)強(qiáng)度在路徑傳遞中不斷衰減[26]。技術(shù)從源點(diǎn)流動(dòng)到匯點(diǎn)過(guò)程中，技術(shù)主題含量在主路徑上也存在衰減情況，而主題的重復(fù)出現(xiàn)則會(huì)增加技術(shù)主題含量。下文通過(guò)標(biāo)注每個(gè)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)，映射主路徑上主題的演化，構(gòu)建技術(shù)主題含量指標(biāo)分析核心主題的演化。

圖1中領(lǐng)域主路徑上的主題流動(dòng)方向?yàn)锳/B→C→D→E/F→G→H。不妨假定每種主題的初始含量和由主題重復(fù)出現(xiàn)引起的主題含量增加值為1，衰減因子f為1/2。以下用H01L技術(shù)為例闡述主題的演化。主路徑共包含8個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、E和G含H01L技術(shù)，節(jié)點(diǎn)F和H不含H01L技術(shù)，專(zhuān)利A與專(zhuān)利B均為主路徑源點(diǎn)且被專(zhuān)利C引用。不考慮專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)出現(xiàn)的頻次，將所有主路徑源點(diǎn)具有的專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)合并，作為主路徑共同起點(diǎn)所含的分類(lèi)號(hào)，則主路徑共同起點(diǎn)包含H01L技術(shù)，且H01L技術(shù)的主題含量為1。由于主題含量在流動(dòng)過(guò)程存在消耗，H01L技術(shù)在流向節(jié)點(diǎn)C時(shí)主題含量衰減為1/2，但H01L技術(shù)在節(jié)點(diǎn)C中重復(fù)出現(xiàn)，故H01L技術(shù)的主題含量增加，此時(shí)節(jié)點(diǎn)C中H01L技術(shù)的主題含量變?yōu)?/2。技術(shù)沿主路徑繼續(xù)流向節(jié)點(diǎn)D，D中H01L的技術(shù)主題含量為1/2×3/2+1=7/4。此時(shí)，技術(shù)流動(dòng)中存在兩條分支，假設(shè)節(jié)點(diǎn)D流向每條分支路徑的技術(shù)含量一致。如圖2所示，每條分支路徑獲得的主題含量為節(jié)點(diǎn)D的1/2。則E中H01L技術(shù)的主題含量為7/4×1/2×1/2+1=23/16，節(jié)點(diǎn)F中H01L技術(shù)的主題含量為7/4×1/2×1/2=7/16。節(jié)點(diǎn)E與F中的H01L技術(shù)的主題含量沿主路徑匯聚到G，且節(jié)點(diǎn)G包含H01L技術(shù)，則G中H01L技術(shù)的主題含量為（23/16×1/2+7/16×1/2）+1=31/16。

主題演化過(guò)程涉及以下具體情況：1）主路徑存在多個(gè)源點(diǎn)、中間路徑分叉或多個(gè)匯點(diǎn)等分支情況。鑒于主路徑出現(xiàn)的不同分支情況，路徑上主題的標(biāo)示情況也不同。首先，分析含多個(gè)起始節(jié)點(diǎn)路徑的主題演化。起始節(jié)點(diǎn)過(guò)多，增加技術(shù)主題流動(dòng)的復(fù)雜度，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將多個(gè)起點(diǎn)包含的相同主題合并，作為主路徑共同起點(diǎn)的主題。其次，討論主路徑中間出現(xiàn)分支的情況。路徑分支的出現(xiàn)是由于施引節(jié)點(diǎn)的被引頻次相同，每條分支代表主題的不同流向。由于被引頻次常表示節(jié)點(diǎn)重要性大小，不妨假定流向每條分支的技術(shù)主題含量相等。如果路徑中間的某一節(jié)點(diǎn)的技術(shù)主題含量為1，有n個(gè)被引節(jié)點(diǎn)，則構(gòu)成n條路徑分支，且每條分支的技術(shù)主題含量為1/n。再次，針對(duì)存在多個(gè)匯點(diǎn)的主路徑，統(tǒng)計(jì)含同種分類(lèi)號(hào)的匯點(diǎn)數(shù)占所有匯點(diǎn)數(shù)的比重。比重越大，表明該主題有很大的發(fā)展前景或未來(lái)越有可能成為領(lǐng)域內(nèi)的重要技術(shù)，反之表明這種技術(shù)主題的發(fā)展將受到阻滯。2）本方法設(shè)定主題演化中的衰減因子為0.5，是因?yàn)樵O(shè)置不同的衰減因子值得到的技術(shù)主題演化趨勢(shì)是一致的，但閾值過(guò)小或過(guò)大影響圖像的直觀效果。本方法將所有源點(diǎn)的主題合并作為主路徑上第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的主題，當(dāng)技術(shù)主題含量沿共同起點(diǎn)流向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，路徑上第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的主題含量（CD）為：

2.2 操作步驟

第一步：提取技術(shù)主路徑。

第二步：聯(lián)合專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)（CPC）的選取。CPC是歐洲專(zhuān)利局和美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局合作開(kāi)發(fā)的一套分類(lèi)體系，其以歐洲專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)（ELCA）體系為基礎(chǔ)，沿用國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)（IPC）的分類(lèi)規(guī)則，并融合了ELCA/ICO以及美國(guó)專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)（USPC）的信息。IPC含有6.9萬(wàn)個(gè)分類(lèi)號(hào)，而CPC含有26萬(wàn)個(gè)專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)，涵蓋歐洲專(zhuān)利數(shù)據(jù)、美國(guó)專(zhuān)利數(shù)據(jù)以及PCT最低的文獻(xiàn)量[27]。CPC分類(lèi)是由IPC技術(shù)主題更具體細(xì)分得到的，能夠有效提高檢索效率。

CPC分類(lèi)表分為9個(gè)部，分別為A～H和新增的Y部，其中Y部只能用于標(biāo)引附加信息。附加信息是那些可能便于檢索者查找但對(duì)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展沒(méi)有貢獻(xiàn)的信息[28]。如Y10技術(shù)是從已有的USPC直接轉(zhuǎn)換的，不考慮對(duì)Y10S和Y10T技術(shù)進(jìn)行主題演化分析。由于增加聯(lián)合專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)選取的位數(shù)，會(huì)增多保留的分類(lèi)號(hào)的數(shù)目，導(dǎo)致技術(shù)主題演化圖復(fù)雜化;而減少專(zhuān)利號(hào)選取位數(shù)，專(zhuān)利技術(shù)分類(lèi)過(guò)于寬泛，致使專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)表示的主題演化方向大致相同，不具有區(qū)分性。因此，本方法選取聯(lián)合專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)的前4位進(jìn)行主題分析，表1是主路徑上的節(jié)點(diǎn)所含的專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)及分類(lèi)號(hào)表示的信息。

第三步：技術(shù)主題演化分析。用專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)表示節(jié)點(diǎn)的技術(shù)主題進(jìn)行鏈路計(jì)數(shù)，構(gòu)建技術(shù)主題含量指標(biāo)反映主題的變化，繪制技術(shù)主題演化圖。

2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

采用關(guān)鍵詞“OLED”、“Organic LED”、“Organic Light-emitting Diodes”、“Organic Electroluminescent”、“Organic Electro-luminescence”、“Polymer Light-emitting Diodes”和“Polymer LED”檢索詞”在USPTO（美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局）數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索1976年1月-2016年12月的有機(jī)發(fā)光二極管專(zhuān)利數(shù)據(jù)，共選取7 343條美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來(lái)源。選擇美國(guó)授權(quán)的有機(jī)發(fā)光二極管數(shù)據(jù)的原因：1）美國(guó)是較早研究OLED的國(guó)家，擁有較高的OLED發(fā)展水平，是OLED專(zhuān)利數(shù)量最多的國(guó)家。2）OLED是一門(mén)新型顯示技術(shù)，是繼LCD之后理想和最具有發(fā)展前景的下一代顯示器[31]。OLED量產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟，擁有較為完整的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，對(duì)OLED專(zhuān)利分析可以較為明顯觀察到核心主題的發(fā)展趨勢(shì)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

使用SPC算法，通過(guò)前向、后向搜索OLED專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)，得到OLED領(lǐng)域局部、全局和關(guān)鍵路線的技術(shù)主路徑圖。圖中節(jié)點(diǎn)代表專(zhuān)利，節(jié)點(diǎn)之間的連線表示專(zhuān)利間的引用關(guān)系，節(jié)點(diǎn)大小表示專(zhuān)利被引頻次的大小?；趫D2的技術(shù)路徑圖，用主路徑節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)（CPC）探索OLED領(lǐng)域各子技術(shù)演化的方向并預(yù)測(cè)專(zhuān)利技術(shù)主題未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.1 SPC局域、全局、關(guān)鍵路線

觀察局域、全局以及關(guān)鍵路線3幅圖并對(duì)比3條路徑，發(fā)現(xiàn)3幅圖中的節(jié)點(diǎn)并不重合。對(duì)主路徑上的高被引節(jié)點(diǎn)如4356429、5061869、5834893、6303238等的專(zhuān)利內(nèi)容解讀，發(fā)現(xiàn)研究者主要從材料、器件制備工藝兩方面改善電致發(fā)光器件效率的內(nèi)容，且除少數(shù)專(zhuān)利6046543、6645645、6803720外，基于SPC關(guān)鍵路徑方法幾乎涵蓋了其余兩種路徑上的專(zhuān)利節(jié)點(diǎn)。其次，針對(duì)圖2中基于局域和關(guān)鍵路線方法的路徑存在很多低被引頻次的起始節(jié)點(diǎn)，局域路徑中間存在分支及關(guān)鍵路線末端的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)聚集的情況，作如下處理：1）圖2（左）局域路徑存在7個(gè)源點(diǎn)，整合4356429的被引節(jié)點(diǎn)的專(zhuān)利聯(lián)合分類(lèi)號(hào)（CPC），作為共同起點(diǎn)的技術(shù)主題。2）圖2（左）局域路徑中，包含6803270-7279237-7563519、6803270-7279235-7563519兩條分支，且6803270的主題含量均等流向兩條分支。3）針對(duì)圖2（右）關(guān)鍵路線末端專(zhuān)利7655323的被引節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)聚集的情況，考慮到主路徑的末端節(jié)點(diǎn)是當(dāng)前OLED技術(shù)的研究方向，節(jié)點(diǎn)包含的技術(shù)主題一定程度能夠反映OLED領(lǐng)域各技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)專(zhuān)利7655323的被引節(jié)點(diǎn)包含的分類(lèi)號(hào)種類(lèi)，分別計(jì)算不同分類(lèi)號(hào)的節(jié)點(diǎn)數(shù)占被引節(jié)點(diǎn)總數(shù)的比重，來(lái)預(yù)測(cè)OLED領(lǐng)域內(nèi)各主題的發(fā)展趨勢(shì)，所占比重越大，表明這種技術(shù)在OLED領(lǐng)域內(nèi)越重要。

3.2 局域、全局、關(guān)鍵路線的技術(shù)主題演化圖

對(duì)圖2中3條路徑上的節(jié)點(diǎn)的技術(shù)主題含量進(jìn)行鏈路計(jì)數(shù)并統(tǒng)計(jì)變化值，繪制技術(shù)主題演化圖。圖3中，橫軸表示專(zhuān)利，次坐標(biāo)（橫軸）代表時(shí)間，縱軸表示專(zhuān)利的技術(shù)主題含量（CD），F(xiàn)O表示源點(diǎn)，F(xiàn)U表示技術(shù)的最新發(fā)展方向。通過(guò)對(duì)局域、全局以及關(guān)鍵路線技術(shù)主題演化圖分析，發(fā)現(xiàn)OLED的發(fā)展主要集中于電學(xué)（H）和化學(xué)（C）兩大技術(shù)領(lǐng)域。基于局域、全局和關(guān)鍵路線方法得到的路徑均含6種技術(shù)主題（C09B、C09K、C07D、C07F、H05B和H01L），且這些主題的發(fā)展趨勢(shì)幾乎是一致的。關(guān)鍵搜索路徑包含的主題最為豐富，幾乎囊括局域和全局的技術(shù)主題。以下是對(duì)OLED各技術(shù)主題的演化分析。

技術(shù)從源點(diǎn)流向匯點(diǎn)中，主路徑上的節(jié)點(diǎn)大都含有H01L技術(shù)，故H01L技術(shù)的演化是一條較為平緩的曲線。由此，可以表明H01L技術(shù)對(duì)OLED的發(fā)展至關(guān)重要。從表1中可知，H01L定義為半導(dǎo)體器件及其工藝或設(shè)備。查找相關(guān)文獻(xiàn)了解到，OLED的器件及其制備工藝改進(jìn)貫穿OLED發(fā)展的整個(gè)歷程。H05B涉及電致發(fā)光光源器件，具體涉及半透明電極以及電致發(fā)光材料（如熒光材料、磷光材料）的排列的改進(jìn)。圖3中H05B的發(fā)展并不連續(xù)，是一種較為明顯的階段性發(fā)展。H05B技術(shù)從4539507到以56開(kāi)頭的專(zhuān)利呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，此后相關(guān)專(zhuān)利減少，直到從以72開(kāi)頭的專(zhuān)利后再度迅速發(fā)展。C09K表明有機(jī)發(fā)光材料的化學(xué)性質(zhì)。圖3顯示C09K是在H01L和H05B后出現(xiàn)的。新主題出現(xiàn)后短時(shí)間內(nèi)受到關(guān)注，之后除少數(shù)專(zhuān)利如6303238外，很少有研究者參與該項(xiàng)技術(shù)的研究，直到以72開(kāi)頭的專(zhuān)利再次涉及C09K，這種技術(shù)的影響力才不斷上升。C07D的出現(xiàn)最晚，它提供一種雜環(huán)化合物，更具體涉及含有五元環(huán)的雜環(huán)化合物與其他環(huán)稠合，一個(gè)氮原子作為唯一的環(huán)雜原子。C07D技術(shù)出現(xiàn)一段時(shí)間后逐漸受到研究者關(guān)注，并演化為OLED領(lǐng)域的主流趨勢(shì)之一。

而圖3局域（上）出現(xiàn)B82Y、F21K技術(shù)、關(guān)鍵路線（下）中的B82Y、F21K和C07C技術(shù)、全局（中）出現(xiàn)的Y02E技術(shù)以及3幅圖中均存在的C09B、C07F在行業(yè)發(fā)展中均逐漸衰退。其中，B82Y是一種納米結(jié)構(gòu)的特殊用途或應(yīng)用。C07F涉及一種雜環(huán)化合物，具體包含有機(jī)材料中摻雜含3、4、13或14族元素的雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)。

從主題演化的角度分析，H01L、H05B、C09K和C07D技術(shù)呈現(xiàn)上升發(fā)展趨勢(shì)，表明4種技術(shù)在OLED領(lǐng)域發(fā)展中占據(jù)重要的地位，是OLED領(lǐng)域發(fā)展的核心主題。圖3表明，OLED的發(fā)展首先集中在器件領(lǐng)域，之后研究人員逐步關(guān)注有機(jī)發(fā)光材料的改進(jìn)，更具體涉及有機(jī)發(fā)光材料的化學(xué)性質(zhì)以及含五元環(huán)的氮或硫雜環(huán)化合物在磷光發(fā)光材料中的應(yīng)用。其他的分類(lèi)號(hào)，如B82Y涉及的信息傳輸技術(shù)，Y02E涉及的有機(jī)光伏電池等技術(shù)在技術(shù)主題流動(dòng)過(guò)程中逐漸衰退。這與OLED在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中逐步趨向于器件結(jié)構(gòu)以及磷光材料改進(jìn)的大體方向一致。觀察關(guān)鍵路線技術(shù)路徑圖末端節(jié)點(diǎn)，表明H01L、H05B發(fā)展勢(shì)頭良好，有機(jī)發(fā)光二極管器件的改進(jìn)仍然是OLED領(lǐng)域未來(lái)值得關(guān)注的方向。其次，C07F、C09K和C07D技術(shù)呈現(xiàn)上升發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)示有機(jī)發(fā)光二極管化學(xué)材料性質(zhì)的研究將是OLED發(fā)展的主流方向之一。

4 結(jié) 論

本文結(jié)合引文網(wǎng)絡(luò)主路徑以及專(zhuān)利的聯(lián)合專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)實(shí)現(xiàn)主路徑上主題的標(biāo)示和演變，構(gòu)建技術(shù)主題含量（CD）指標(biāo)衡量節(jié)點(diǎn)屬于某一主題的程度，凸顯主路徑上的核心主題并豐富主題演化的方法體系，通過(guò)OLED實(shí)例驗(yàn)證了其具有科學(xué)性與可行性。所構(gòu)建的方法清晰、直觀反映出領(lǐng)域內(nèi)各技術(shù)主題含量隨時(shí)間的演化，幫助研究人員更便捷了解核心主題的發(fā)展脈絡(luò)。

本方法仍然存在一些需要深入研究的地方，它的局限性主要體現(xiàn)在：

1）以專(zhuān)利號(hào)作為主路徑上主題分析依據(jù)可能會(huì)忽略專(zhuān)利技術(shù)細(xì)節(jié)。

2）主路徑上衰減因子和技術(shù)主題重復(fù)出現(xiàn)的主題含量的初值設(shè)定是固定值。而技術(shù)主題流動(dòng)中，主路徑上的主題衰減和主題重復(fù)出現(xiàn)增加的主題含量可能是變化的。

3）技術(shù)主題演化分析是基于單一主路徑，但引文網(wǎng)絡(luò)主路徑可能并不是單一路徑，技術(shù)主題含量如何在路徑分支上分配需要更深入的研究。本研究通過(guò)對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管的實(shí)證研究，證明以專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)替代主題進(jìn)行鏈路計(jì)數(shù)，構(gòu)建技術(shù)主題含量指標(biāo)凸顯專(zhuān)利的核心主題及其演化方向是合理的。下一步也可以選擇不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究，進(jìn)一步證實(shí)凸顯主路徑上核心主題與演化分析方法的有效性。

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（責(zé)任編輯：郭沫含）