基于專(zhuān)利的技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別

宋威

摘 要：技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別是幫助企業(yè)在快速變化的市場(chǎng)環(huán)境中占據(jù)優(yōu)勢(shì)的有效途徑之一，但已有的研究常止于技術(shù)領(lǐng)域或產(chǎn)品中的技術(shù)空白或熱點(diǎn)技術(shù)的挖掘，未針對(duì)技術(shù)領(lǐng)域或產(chǎn)品提出具體的技術(shù)方案，不利于企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。本文提出了一種基于專(zhuān)利的技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別路徑，首先基于LDA模型獲取專(zhuān)利技術(shù)關(guān)鍵詞，進(jìn)而結(jié)合多維技術(shù)創(chuàng)新地圖從關(guān)鍵詞中識(shí)別技術(shù)機(jī)會(huì)，并將所識(shí)別的技術(shù)機(jī)會(huì)以技術(shù)創(chuàng)新方案的形式予以表述。本文以冷藏集裝箱領(lǐng)域進(jìn)行案例分析，驗(yàn)證了所提路徑的有效性及可行性，為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別和技術(shù)創(chuàng)新決策提供參考。

關(guān)鍵詞：技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別;LDA模型;多維技術(shù)創(chuàng)新地圖;冷藏集裝箱

1引言

企業(yè)等創(chuàng)新主體為了獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越重視使用有效的方法識(shí)別最新和快速增長(zhǎng)的技術(shù)，通過(guò)技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別企業(yè)可以快速確定潛在的技術(shù)機(jī)會(huì)，及時(shí)開(kāi)展技術(shù)研究，在該技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)。隨著新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命加速推進(jìn)，當(dāng)前技術(shù)生命周期逐漸縮短，企業(yè)作為科技創(chuàng)新的主體所面臨的環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜[1]，技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別已成為一項(xiàng)重要的研究課題。目前，已有眾多的企業(yè)和學(xué)者聚焦于對(duì)潛在技術(shù)機(jī)會(huì)的研究，運(yùn)用創(chuàng)新式方法和大數(shù)據(jù)工具挖掘技術(shù)機(jī)會(huì)，但是目前大多的研究聚焦于分析目標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域或產(chǎn)品的熱點(diǎn)技術(shù)或技術(shù)空白點(diǎn)，未針對(duì)技術(shù)領(lǐng)域或產(chǎn)品提出具體的技術(shù)方案，不利于為企業(yè)實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略提供參考，以幫助企業(yè)合理規(guī)劃創(chuàng)新資源，在復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境中生存下來(lái)[2]。

因此，本文提出了一種基于專(zhuān)利信息識(shí)別技術(shù)機(jī)會(huì)并進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新方案評(píng)價(jià)的路徑，并以冷藏集裝箱為案例進(jìn)行具體應(yīng)用，以驗(yàn)證該路徑的有效性與可行性，對(duì)企業(yè)做出戰(zhàn)略化技術(shù)決策有很高的參考價(jià)值。

2相關(guān)研究綜述

技術(shù)機(jī)會(huì)是指一項(xiàng)技術(shù)或某個(gè)特定的領(lǐng)域內(nèi)取得技術(shù)進(jìn)步的潛力和可能性，根據(jù)已有研究，技術(shù)機(jī)會(huì)通常來(lái)源于技術(shù)文獻(xiàn)，如科學(xué)文獻(xiàn)、專(zhuān)利、報(bào)告等。其中專(zhuān)利文獻(xiàn)包含大量作為研發(fā)活動(dòng)直接輸出的數(shù)據(jù)，并按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估和生成，是進(jìn)行技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別的重要基礎(chǔ)[3]。目前基于專(zhuān)利的技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別已經(jīng)有了眾多成熟的研究方法，Byungun Yoon運(yùn)用GTM方法將專(zhuān)利信息在二維空間內(nèi)可視化，以發(fā)現(xiàn)技術(shù)空白點(diǎn)，結(jié)合鏈路分析的方法分析已有專(zhuān)利技術(shù)與空白技術(shù)的聯(lián)系，挖掘有潛力的技術(shù)機(jī)會(huì)[4];馮立杰將傳統(tǒng)TRIZ、USIT等創(chuàng)新理論進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合形態(tài)分析學(xué)的理論，提出了多維空間專(zhuān)利地圖的技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別方法[5];朱東華采用了基于SAO語(yǔ)義分析技術(shù)的系統(tǒng)化技術(shù)機(jī)會(huì)分析模型，該方法通過(guò)SAO技術(shù)識(shí)別新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)方法文獻(xiàn)關(guān)鍵語(yǔ)句，構(gòu)建技術(shù)路線圖，追蹤技術(shù)演化路徑，最終識(shí)別有潛力的技術(shù)機(jī)會(huì)[6];黃魯成提出了基于專(zhuān)利的ABOD-RFM技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別方法，利用ABOD識(shí)別具有潛在技術(shù)機(jī)會(huì)的異常專(zhuān)利，再通過(guò)RFM對(duì)異常專(zhuān)利進(jìn)行評(píng)估以確定目標(biāo)領(lǐng)域的技術(shù)機(jī)會(huì)[7]。

綜上所述，新興技術(shù)的有效運(yùn)用提高了技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別的準(zhǔn)確性，但是以上研究缺少對(duì)技術(shù)機(jī)會(huì)進(jìn)行明確化的表達(dá)，降低了企業(yè)等對(duì)技術(shù)機(jī)會(huì)的有效運(yùn)用，因此本文在LDA模型輔助下從專(zhuān)利文獻(xiàn)中識(shí)別創(chuàng)新要素，結(jié)合多維技術(shù)創(chuàng)新地圖生成技術(shù)創(chuàng)新方案。

3研究路徑

本文基于多維技術(shù)創(chuàng)新地構(gòu)建了技術(shù)機(jī)會(huì)的識(shí)別路徑，具體研究路徑為：

第一步，確定研究領(lǐng)域并檢索專(zhuān)利，將檢索結(jié)果進(jìn)行篩選，進(jìn)行中文分詞，形成詞庫(kù)文件;

第二步，運(yùn)行LDA模型進(jìn)行主題提取，獲得技術(shù)關(guān)鍵詞;

第三步，構(gòu)建空間專(zhuān)利地圖將技術(shù)關(guān)鍵詞歸維，結(jié)合創(chuàng)新法則發(fā)掘技術(shù)機(jī)會(huì)，生成技術(shù)創(chuàng)新方案;

3.1基于LDA模型的主題提取

LDA模型作為一種自然語(yǔ)言處理方法，相較于人工分析提取內(nèi)容主題，LDA模型不但擁有快速處理大批量文本的優(yōu)勢(shì)，且具有著發(fā)掘潛在主題和不受人工偏見(jiàn)影響的優(yōu)勢(shì)，LDA模型的基本假設(shè)是文檔是潛在主題的混合物，其中每個(gè)主題都是單詞的分布。因此本文使用LDA模型對(duì)數(shù)量眾多的專(zhuān)利文件進(jìn)行主題分析和關(guān)鍵詞提取，以節(jié)省人工直接從專(zhuān)利獲取關(guān)鍵詞的工作量，提高技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別的準(zhǔn)確性。

LDA模型的主題數(shù)K為人工確定的參數(shù)，主題數(shù)K影響主題模型預(yù)測(cè)樣本的準(zhǔn)確程度，本文利用困惑度結(jié)合模型試運(yùn)行結(jié)果確定最佳的主題數(shù)。

3.2多維技術(shù)創(chuàng)新地圖識(shí)別技術(shù)機(jī)會(huì)

多維技術(shù)創(chuàng)新地圖 是基于形態(tài)分析的思想，融合了TRIZ、USIT等多種創(chuàng)新理論而誕生的技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別方法。該方法是從現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中提取關(guān)鍵技術(shù)要素并進(jìn)行規(guī)范化表達(dá)后劃分至9個(gè)創(chuàng)新維度（材料維、功能維、環(huán)境維、結(jié)構(gòu)維、機(jī)理維、空間維、動(dòng)力體系維、時(shí)序維、人機(jī)關(guān)系維）形成創(chuàng)新子維，再將9個(gè)創(chuàng)新法則（分解與去除、組合與集成、局部?jī)?yōu)化、替代、動(dòng)態(tài)化、自服務(wù)、友好化、柔性化、智慧化）依次與創(chuàng)新維度融合，形成“維-法耦合”的多維技術(shù)創(chuàng)新地圖，進(jìn)而識(shí)別技術(shù)機(jī)會(huì)。

本文使用了一種具有“創(chuàng)新維度-創(chuàng)新要素-創(chuàng)新法則”三軸的多維技術(shù)創(chuàng)新地圖，更直觀和清晰地展示創(chuàng)新要素維度分類(lèi)與“維-法耦合”的具體路徑，生成技術(shù)創(chuàng)新方案。

4案例分析

冷藏集裝箱是冷鏈運(yùn)輸中最重要的工具之一，中國(guó)作為世界上最大的冷藏集裝箱制造國(guó)，在掌握傳統(tǒng)冷藏集裝箱制造方法的前提下，需要積極探索冷藏集裝箱的技術(shù)機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)由制造強(qiáng)國(guó)到創(chuàng)造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變?；诖?，本文選擇冷藏集裝箱作為案例，驗(yàn)證所提出的技術(shù)機(jī)會(huì)與識(shí)別路徑。

4.1冷藏集裝箱專(zhuān)利檢索與預(yù)處理

本文共檢索得到冷藏集裝箱領(lǐng)域?qū)＠?30項(xiàng)，經(jīng)過(guò)篩選得到有效專(zhuān)利531項(xiàng)，包括發(fā)明專(zhuān)利232項(xiàng)，實(shí)用新型292項(xiàng)，外觀專(zhuān)利7項(xiàng)。本文提取所獲得專(zhuān)利文件的名稱(chēng)和摘要信息，形成原始數(shù)據(jù)文件，原始數(shù)據(jù)文件是構(gòu)建LDA模型和生成技術(shù)創(chuàng)新方案的重要基礎(chǔ)。

4.2冷藏集裝箱創(chuàng)新方案生成模型

4.2.1LDA模型獲取技術(shù)主題及關(guān)鍵詞

為了使LDA模型能精確識(shí)別冷藏集裝箱領(lǐng)域的關(guān)鍵詞，本文使用困惑度模型得到困惑度曲線在主題數(shù)為9時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn)，因此確定主題數(shù)K=9，然后運(yùn)行LDA模型，得到模型識(shí)別的9個(gè)主題及關(guān)鍵詞。

4.2.2構(gòu)建冷藏集裝箱多維技術(shù)創(chuàng)新地圖

根據(jù)LDA模型的運(yùn)行結(jié)果提取冷藏集裝箱專(zhuān)利文件中具有潛在技術(shù)機(jī)會(huì)的關(guān)鍵詞，將所獲得的關(guān)鍵詞看作創(chuàng)新要素，繪制在如圖1所示的多維技術(shù)創(chuàng)新地圖上。對(duì)創(chuàng)新要素進(jìn)行創(chuàng)新維度劃分進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“維-法耦合”，以得到冷藏集裝箱領(lǐng)域的潛在技術(shù)機(jī)會(huì)。

基于多維技術(shù)創(chuàng)新地圖，本文從創(chuàng)新要素中共識(shí)別出三個(gè)冷藏集裝箱領(lǐng)域的技術(shù)機(jī)會(huì)（如圖1所示），并將技術(shù)機(jī)會(huì)表述為以下三種技術(shù)創(chuàng)新方案：

①提出了一種冷藏集裝箱陸上運(yùn)輸時(shí)的減震裝置設(shè)計(jì)，采用發(fā)泡聚氨酯填充集裝箱底板，可有效減少集裝箱在陸上運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸對(duì)貨物的影響，同時(shí)起到保溫的作用;

②提出了一種箱內(nèi)真空環(huán)境的冷藏集裝箱設(shè)計(jì)，在該設(shè)計(jì)中，將在集裝箱箱門(mén)采用密閉設(shè)計(jì)，將出風(fēng)口位置替換為真空抽風(fēng)機(jī)，在關(guān)閉箱門(mén)后開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)，使集裝箱內(nèi)處于真空環(huán)境，可有效延長(zhǎng)貨物保鮮期;

③提出了一種利用太陽(yáng)能進(jìn)行自動(dòng)除霜的冷藏集裝箱設(shè)計(jì)，冷藏集裝箱的箱內(nèi)溫度通常在零度以下，因此為了除霜需要人工進(jìn)行沖水或風(fēng)機(jī)加熱，耗能較大。本文提出一種利用太陽(yáng)能的除霜設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)將太陽(yáng)能吸熱板安裝在集裝箱頂板，采用可折疊設(shè)計(jì)，在集裝箱使用完成后打開(kāi)吸熱板，利用太陽(yáng)能快速升高集裝箱內(nèi)的溫度，達(dá)到除霜的目的;

5結(jié)論與展望

本文從專(zhuān)利的角度出發(fā)，構(gòu)建了技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別路徑。本文針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別相關(guān)研究中所存在的問(wèn)題，利用元易創(chuàng)新方法構(gòu)建了具有“創(chuàng)新維度-創(chuàng)新要素-創(chuàng)新法則”三軸的多維技術(shù)創(chuàng)新地圖，直觀地展示創(chuàng)新要素的維度劃分與“維-法耦合”在技術(shù)機(jī)會(huì)識(shí)別中的應(yīng)用過(guò)程，并將所識(shí)別的技術(shù)機(jī)會(huì)規(guī)范表述為技術(shù)創(chuàng)新方案，便于企業(yè)等創(chuàng)新主體的應(yīng)用;

不過(guò)，本文缺少對(duì)技術(shù)創(chuàng)新方案的評(píng)價(jià)體系，在未來(lái)的研究中，應(yīng)該從新穎性、實(shí)用性、創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)性等多方面對(duì)技術(shù)創(chuàng)新方案進(jìn)行評(píng)估。

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