基于多指標(biāo)體系的技術(shù)生命周期判斷方法研究

王山

關(guān)鍵詞：技術(shù)功能指標(biāo);技術(shù)生命周期;多指標(biāo)測(cè)度體系;磷酸鐵鋰

從世界科技發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖，重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。搶占人工智能技術(shù)、量子通信技術(shù)、能源技術(shù)等顛覆性、戰(zhàn)略性技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，已成為提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵，而技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)常需要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)制定相應(yīng)的調(diào)控戰(zhàn)略，以便合理分配有限的資源來(lái)增強(qiáng)其核心競(jìng)爭(zhēng)力。技術(shù)生命周期恰恰可以反映技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，技術(shù)生命周期的準(zhǔn)確判斷不僅有助于企業(yè)了解技術(shù)所處發(fā)展階段、搶占技術(shù)先機(jī)、降低投資風(fēng)險(xiǎn);還有助于企業(yè)制定技術(shù)戰(zhàn)略決策、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與升級(jí)，尤其是對(duì)以技術(shù)為生命的IT公司而言，能否把握好技術(shù)生命周期，在新技術(shù)的初期介入，在技術(shù)衰退期退出，是IT公司成功與否的關(guān)鍵因素[1]。已有學(xué)者在技術(shù)生命周期判斷方法方面進(jìn)行了大量的研究，然而這些判斷方法在指標(biāo)全面性與評(píng)價(jià)維度等方面還存在一定的局限，難以準(zhǔn)確、有效地評(píng)估技術(shù)所處發(fā)展階段。為了面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的技術(shù)發(fā)展形勢(shì)，滿足技術(shù)發(fā)展評(píng)估和預(yù)測(cè)的實(shí)際需要，如何有效、準(zhǔn)確地研判技術(shù)生命周期是學(xué)者們亟待解決和值得深入思考的問(wèn)題。

1相關(guān)研究及理論基礎(chǔ)

1.1技術(shù)生命周期判斷方法研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外關(guān)于技術(shù)生命周期相關(guān)研究已經(jīng)取得一定的成果，通過(guò)對(duì)已有研究工作的系統(tǒng)梳理及歸納總結(jié)可知，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們主要集中在以下3種技術(shù)生命周期判斷方法的研究上。第一種是模型化方法，模型化方法較多使用曲線或構(gòu)建模型來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)生命周期演化階段的判定，常見(jiàn)的有S曲線[2]、技術(shù)生命周期圖法[3]、Fish-pry模型法[4-5]、基于TRIZ理論[6]與基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[7]的技術(shù)生命周期判斷方法;第二種是計(jì)量法，計(jì)量法側(cè)重于文獻(xiàn)計(jì)量、科學(xué)計(jì)量及數(shù)據(jù)挖掘等，常見(jiàn)的有專(zhuān)利指標(biāo)分析法[8]、相對(duì)增長(zhǎng)率法[9]、TCT計(jì)算法[10]、會(huì)議與期刊論文比例法[11]、文獻(xiàn)類(lèi)型變化法[12]與多指標(biāo)測(cè)量法[13];第三種為描述型方法，描述型方法較多進(jìn)行主觀評(píng)估度量，如基于TRL的技術(shù)成熟度分析方法[14]與德?tīng)柗品╗15]。3種判斷方法中應(yīng)用范圍最廣、最受學(xué)者們關(guān)注的是模型化方法與計(jì)量法，雖然模型化方法在識(shí)別技術(shù)生命周期發(fā)展階段時(shí)是可行的，但僅僅采用單一S型曲線或Fishpry模型對(duì)技術(shù)生命周期進(jìn)行判別可能帶有一定的片面性，甚至?xí)a(chǎn)生誤差，ChristensenCM曾建議采用多指標(biāo)方法對(duì)技術(shù)生命周期進(jìn)行測(cè)量[16]。多指標(biāo)測(cè)量法通過(guò)采用不同類(lèi)型數(shù)據(jù)或不同指標(biāo)的排列組合在一定程度上能夠克服單一指標(biāo)法或模型曲線在識(shí)別技術(shù)生命周期發(fā)展階段時(shí)不太準(zhǔn)確的局限，但其主要停留在基于專(zhuān)利或論文文本外在特征的研究視角對(duì)技術(shù)生命周期的判定與簡(jiǎn)單解讀上，較少深入到文獻(xiàn)內(nèi)部挖掘體現(xiàn)技術(shù)生命周期演化特征的技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)值信息層面。

針對(duì)以上研究不足，本研究結(jié)合特定技術(shù)研究領(lǐng)域的特點(diǎn)，擬從表征技術(shù)功能屬性的指標(biāo)角度出發(fā)，抽取出特定研究領(lǐng)域技術(shù)功能指標(biāo)的數(shù)值信息，然后在此基礎(chǔ)上，結(jié)合專(zhuān)利及論文外部特征指標(biāo)構(gòu)建了技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系與技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型，進(jìn)一步探索技術(shù)生命周期發(fā)展階段精確判斷的研究方法，為相關(guān)研究人員揭示技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確定位技術(shù)發(fā)展方向與制定技術(shù)戰(zhàn)略決策和對(duì)策提供方法參考。

1.2理論基礎(chǔ)

1.2.1技術(shù)生命周期理論

技術(shù)生命周期理論認(rèn)為一項(xiàng)技術(shù)從進(jìn)入市場(chǎng)到逐漸消失的周期過(guò)程中，一般會(huì)經(jīng)歷萌芽期、生長(zhǎng)期、成熟期與衰退期4個(gè)階段。在萌芽期，因所投入的人力、物力與財(cái)力等資源比較有限，此階段只有少數(shù)企業(yè)或個(gè)人參與研發(fā)，可供參考的專(zhuān)利文獻(xiàn)或科技論文較少;生長(zhǎng)期階段，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，參與研發(fā)的企業(yè)或個(gè)人數(shù)量逐漸增多，相應(yīng)地，科研產(chǎn)出也迅速增長(zhǎng)，技術(shù)對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生不可忽視的影響;成熟期，隨著新技術(shù)逐漸占領(lǐng)更多的市場(chǎng)，關(guān)鍵性技術(shù)已經(jīng)成型，參與研究的企業(yè)與個(gè)人數(shù)量、申請(qǐng)的專(zhuān)利數(shù)量已達(dá)到最大值，此時(shí)發(fā)明專(zhuān)利占比較小，多數(shù)為實(shí)用新型專(zhuān)利和外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利;當(dāng)技術(shù)進(jìn)入成熟期一段時(shí)間，終將因外部各種因素的影響（如政治因素、經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素等）走向衰退，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力快速下降，市場(chǎng)占有率開(kāi)始滑坡，越來(lái)越多的研發(fā)人員退出技術(shù)的研發(fā)，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量下降，逐漸被新的技術(shù)取而代之[17]。

1.2.2“功能分解”思想

HeebyungK等以信息技術(shù)為實(shí)證分析案例，選取了度量信息技術(shù)進(jìn)展的3種功能（存儲(chǔ)、運(yùn)輸與傳輸）和6種功能性度量指標(biāo)（存儲(chǔ)信息容量、存儲(chǔ)信息成本、帶寬、帶寬成本、計(jì)算速度、計(jì)算成本），提出了一種可量化技術(shù)功能價(jià)值并評(píng)估技術(shù)發(fā)展水平的功能分類(lèi)體系，其中研究所采用的數(shù)據(jù)來(lái)源于各類(lèi)書(shū)籍、公開(kāi)期刊文獻(xiàn)與美國(guó)人口普查局，以這些參考資料為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了一個(gè)相對(duì)綜合全面的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)所開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)提取每個(gè)功能指標(biāo)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而繪制出每個(gè)功能指標(biāo)時(shí)間序列下的演化態(tài)勢(shì)曲線，以便于技術(shù)發(fā)展水平的量化評(píng)估[18]。這種已在特定技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用并對(duì)技術(shù)及技術(shù)子系統(tǒng)主要功能方面進(jìn)行分類(lèi)的方法稱(chēng)為通用分類(lèi)系統(tǒng)[19]，通過(guò)對(duì)表征技術(shù)功能的有限指標(biāo)數(shù)值的提取可以實(shí)現(xiàn)特定技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的分析。

1.2.3S曲線進(jìn)化法則

TRIZ又稱(chēng)發(fā)明問(wèn)題解決理論，是TheoryofIn?ventiveProblemSolving的簡(jiǎn)稱(chēng)。阿奇舒勒等通過(guò)大量專(zhuān)利數(shù)據(jù)將技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的一般規(guī)律抽象為八大技術(shù)進(jìn)化法則[20]，S曲線進(jìn)化法則作為八大技術(shù)進(jìn)化法則之一，指技術(shù)系統(tǒng)的主要參數(shù)或性能變化依賴(lài)發(fā)展階段呈S曲線形式進(jìn)化，如圖1所示，而技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化包含嬰兒期、成長(zhǎng)期、成熟期與衰退期4個(gè)階段，每個(gè)階段的技術(shù)系統(tǒng)特征表現(xiàn)如下：①嬰兒期，因新系統(tǒng)存在一系列“瓶頸”問(wèn)題，產(chǎn)品性能參數(shù)的完善進(jìn)展緩慢，新系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)經(jīng)常不如舊系統(tǒng);②成長(zhǎng)期，隨著阻礙技術(shù)系統(tǒng)的主要瓶頸問(wèn)題逐步得到解決，技術(shù)系統(tǒng)的主要性能參數(shù)快速提升，產(chǎn)量迅速增加，成本逐漸降低;③成熟期，此階段技術(shù)系統(tǒng)性能參數(shù)水平達(dá)到最佳，生產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，新出現(xiàn)的矛盾會(huì)制約技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展;④衰退期，技術(shù)系統(tǒng)功能逐漸退化，表現(xiàn)為技術(shù)系統(tǒng)性能參數(shù)與經(jīng)濟(jì)效益逐步降低，專(zhuān)利等級(jí)、專(zhuān)利數(shù)量、市場(chǎng)占有份額與利潤(rùn)率等均呈現(xiàn)快速下降的態(tài)勢(shì)，此時(shí)期不僅應(yīng)該注重降低成本、發(fā)展服務(wù)功能等，更應(yīng)該考慮中遠(yuǎn)期的發(fā)展，尤其是替代技術(shù)的研究規(guī)劃[21]。

2技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系構(gòu)建

2.1技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系構(gòu)建依據(jù)

已有關(guān)于技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度方法的研究較多聚焦于專(zhuān)利指標(biāo)這一研究視角，考察專(zhuān)利文獻(xiàn)外部特征的數(shù)量變化趨勢(shì)對(duì)技術(shù)生命周期階段劃分的影響。采用的直接專(zhuān)利指標(biāo)有專(zhuān)利申請(qǐng)量、發(fā)明人數(shù)、企業(yè)參與量、IPC數(shù)、MC數(shù)、DC數(shù)、專(zhuān)利引文數(shù)、專(zhuān)利前引次數(shù)與專(zhuān)利后引次數(shù)等，相關(guān)參考文獻(xiàn)見(jiàn)GaoLD等[22]、TsengFM等[23];間接專(zhuān)利指標(biāo)一般由相關(guān)的直接專(zhuān)利指標(biāo)數(shù)據(jù)加工而來(lái)，如專(zhuān)利增長(zhǎng)率、企業(yè)核心技術(shù)占比、當(dāng)前影響指數(shù)、技術(shù)強(qiáng)度、技術(shù)循環(huán)時(shí)間、科學(xué)連接、科學(xué)強(qiáng)度、技術(shù)依賴(lài)、擴(kuò)散速度、技術(shù)生長(zhǎng)率、技術(shù)成熟系數(shù)等，相關(guān)參考文獻(xiàn)見(jiàn)李維思等[24]、AltuntasS等[25]、LuchengH等[26]。除專(zhuān)利指標(biāo)外，論文指標(biāo)在一定程度上也可以衡量出技術(shù)發(fā)展水平。常見(jiàn)的論文相關(guān)指標(biāo)有SSCI論文數(shù)量、BEI文獻(xiàn)數(shù)量、SCI、EI論文數(shù)量變化、會(huì)議論文與期刊論文比例變化，相關(guān)參考文獻(xiàn)見(jiàn)DaimTU等[27]、李欣等[28]、婁巖等[29]。另外，姬俊昌[30]研究采用專(zhuān)利與論文相關(guān)指標(biāo)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)技術(shù)生命周期所處發(fā)展階段的判斷。

2.2技術(shù)生命周期發(fā)展階段特征表現(xiàn)

基于技術(shù)生命周期相關(guān)研究理論與方法（技術(shù)生命周期理論、S曲線技術(shù)進(jìn)化法則論、功能分類(lèi)體系），本研究認(rèn)為技術(shù)生命周期各發(fā)展階段可能呈現(xiàn)以下特征：在技術(shù)萌芽期，由于技術(shù)存在諸多不確定性，基本問(wèn)題尚未得到完全改善，技術(shù)未來(lái)走向尚不明確，此階段可能僅有少數(shù)實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)或研究團(tuán)隊(duì)愿意承擔(dān)較大的風(fēng)險(xiǎn)參與技術(shù)的研發(fā)與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，因此，萌芽期可能僅有一個(gè)或少量申請(qǐng)專(zhuān)利;在成長(zhǎng)期，隨著技術(shù)“熱度”的增加和發(fā)展趨勢(shì)的“明朗”，參與研發(fā)的企業(yè)及研究學(xué)者的數(shù)量逐漸增多，技術(shù)范圍不斷擴(kuò)大，阻礙技術(shù)系統(tǒng)的主要瓶頸問(wèn)題逐步得到解決，技術(shù)系統(tǒng)的主要性能參數(shù)快速提升，會(huì)議論文量與期刊論文量快速增加;當(dāng)技術(shù)進(jìn)入成熟期以后，相關(guān)專(zhuān)利及論文文獻(xiàn)數(shù)量基本維持不變，此階段的主要特征展現(xiàn)在技術(shù)性能參數(shù)的數(shù)值變化趨勢(shì)方面，通過(guò)完善實(shí)驗(yàn)條件，大多數(shù)技術(shù)性能指標(biāo)得到較大程度的改善，技術(shù)性能指標(biāo)改善所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)促使產(chǎn)品或企業(yè)逐漸獲得市場(chǎng)主導(dǎo)地位;衰退期時(shí)，多數(shù)技術(shù)性能指標(biāo)的數(shù)值達(dá)到峰值，技術(shù)各項(xiàng)發(fā)展指標(biāo)逐漸趨于飽和，此階段主要關(guān)注少數(shù)制約技術(shù)性能提升的功能指標(biāo)的表現(xiàn)，如無(wú)新的技術(shù)突破，該技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)可能逐漸消失，替代性技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)。

2.3技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系構(gòu)建

從系統(tǒng)角度上看，研究技術(shù)生命周期發(fā)展規(guī)律除了需要考慮技術(shù)自身發(fā)展軌跡外，還要考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、政策等因素對(duì)技術(shù)演化路徑的影響[31]。由于外在的因素（諸如經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、政策等）較為不可控，本研究主要關(guān)注技術(shù)自身對(duì)技術(shù)生命周期的影響。將技術(shù)功能指標(biāo)納入技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系中實(shí)現(xiàn)技術(shù)生命周期的判斷具有一定的可行性：①動(dòng)態(tài)性特征。技術(shù)功能指標(biāo)的數(shù)值會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生相應(yīng)的變化，其動(dòng)態(tài)變化與技術(shù)生命周期發(fā)展階段類(lèi)似，均具有動(dòng)態(tài)性特征;②研究對(duì)象一致。技術(shù)功能指標(biāo)與技術(shù)生命周期均以技術(shù)為研究視角，在研究對(duì)象上具有一致性，因此將技術(shù)功能指標(biāo)用于技術(shù)生命周期發(fā)展階段的判斷具有理論可行性。在充分考慮特定技術(shù)研究領(lǐng)域技術(shù)功能指標(biāo)發(fā)展的特點(diǎn)以及已有方法在判定技術(shù)生命周期時(shí)的研究不足后，基于功能分解思想與S曲線進(jìn)化法則，本文新增體現(xiàn)技術(shù)發(fā)展水平的技術(shù)功能指標(biāo)，構(gòu)建了包含專(zhuān)利外在特征指標(biāo)、論文外在特征指標(biāo)與技術(shù)功能指標(biāo)在內(nèi)的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系。

專(zhuān)利指標(biāo)選取可以反映出技術(shù)發(fā)展活動(dòng)活躍性的優(yōu)先權(quán)年專(zhuān)利申請(qǐng)量（X1）與發(fā)明人數(shù)量（X2）兩個(gè)指標(biāo)，論文指標(biāo)選擇反映應(yīng)用研究相對(duì)基礎(chǔ)研究重要程度的EI論文與SCI論文之比與會(huì)議論文相對(duì)應(yīng)期刊論文重要程度的會(huì)議論文與期刊論文之比兩個(gè)指標(biāo)。技術(shù)功能指標(biāo)方面，本研究選擇以鋰離子電池磷酸鐵鋰技術(shù)作為參考技術(shù)來(lái)驗(yàn)證技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系的有效性，通過(guò)對(duì)鋰離子電池磷酸鐵鋰技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理可知，表征磷酸鐵鋰電化學(xué)性能特征的屬性主要有倍率放電容量、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)、電導(dǎo)率、振實(shí)密度與比表面積等?；谥笜?biāo)選擇的代表性、動(dòng)態(tài)性、科學(xué)性及可量化性原則和“化繁為簡(jiǎn)”的思想，本研究選取了7個(gè)技術(shù)功能指標(biāo)，分別為：正極材料振實(shí)密度、0.1C放電倍率下放電量、5C放電倍率下放電量、10C放電倍率下放電量、離子電導(dǎo)率、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)與電池質(zhì)量能量密度[32-33]，如表1所示。其中，材料振實(shí)密度是表征正極材料顆粒間相互作用的比較重要的指標(biāo)。0.1C放電倍率下放電量、5C放電倍率下放電量與10C放電倍率下放電量可在一定程度上反映出低、中、高倍率下電池材料放電狀況。離子電導(dǎo)率可以體現(xiàn)正極材料電荷流動(dòng)難易程度。鋰離子擴(kuò)散系數(shù)可以考察出鋰離子在電解液中的擴(kuò)散能力。質(zhì)量能量密度在一定程度上可以反映出電池儲(chǔ)存能量的能力。

2.4技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型

一般情況下，多指標(biāo)測(cè)度體系用于技術(shù)生命周期判斷之前，需要構(gòu)建技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型（綜合指數(shù)模型），目的是將多個(gè)指標(biāo)綜合起來(lái)，通過(guò)主成分分析法獲取主成分個(gè)數(shù)及各指標(biāo)權(quán)重，然后通過(guò)指數(shù)綜合模型來(lái)計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值，觀察技術(shù)生命周期演化曲線（時(shí)間序列下的技術(shù)生命周期綜合指數(shù)值）發(fā)展趨勢(shì)判斷技術(shù)所處發(fā)展階段。目前關(guān)于多指標(biāo)體系綜合指數(shù)模型構(gòu)建已有大量相關(guān)研究[34-35]，本研究在參考了相關(guān)研究資料后構(gòu)建的技術(shù)生命周期指數(shù)模型為：

2.5技術(shù)生命周期的判定

根據(jù)技術(shù)演化的過(guò)程，本研究通過(guò)以下方法來(lái)判斷技術(shù)生命周期各個(gè)發(fā)展階段，如表2所示。首先，計(jì)算特定技術(shù)研究領(lǐng)域不同年份的技術(shù)生命周期指數(shù)值并繪制技術(shù)生命周期演化曲線。然后，通過(guò)分析技術(shù)生命周期演化曲線，初步判斷該技術(shù)所處技術(shù)生命周期發(fā)展階段。

在判斷萌芽期與成長(zhǎng)期的分界點(diǎn)時(shí)，一般選擇技術(shù)生命周期指數(shù)斜率（ΔI）最大的點(diǎn)，即ΔI=dI/dt，排除零點(diǎn)及零點(diǎn)附近技術(shù)生命周期指數(shù)波動(dòng)較大的點(diǎn)對(duì)分界限的影響。在萌芽期時(shí)，科研產(chǎn)出較低，技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)值基本處于原始狀態(tài)，此時(shí)技術(shù)生命周期指數(shù)數(shù)值較低。當(dāng)技術(shù)進(jìn)入成長(zhǎng)期時(shí)，隨著各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值的提高，技術(shù)生命周期指數(shù)有明顯的增加，因此，尋找技術(shù)生命周期指數(shù)斜率最大的點(diǎn)即可分辨出萌芽期與成長(zhǎng)期的分界限。當(dāng)技術(shù)過(guò)渡到成熟期時(shí)，各個(gè)指標(biāo)基本趨于穩(wěn)定，技術(shù)性能于當(dāng)前條件下基本發(fā)揮出其最佳性能，此時(shí)，技術(shù)生命周期指數(shù)可能?chē)@某一個(gè)固定的數(shù)值上下波動(dòng)，因此，技術(shù)生命周期指數(shù)值最大的點(diǎn)可作為區(qū)分成長(zhǎng)期與成熟期分界限的判定條件之一;另外，由于技術(shù)生命周期指數(shù)基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，中心差分的絕對(duì)值最小，即Z=（It+1-It-1）/2，滿足上述兩種判定條件的點(diǎn)即可被視為成長(zhǎng)期與成熟期的臨界點(diǎn)。對(duì)于成熟期與衰退期的分界限則比較容易判斷，計(jì)算每個(gè)點(diǎn)（包括這個(gè)點(diǎn)在內(nèi)）后5年的平均技術(shù)生命周期指數(shù)增量，當(dāng)某個(gè)點(diǎn)后面所有的點(diǎn)W值均為負(fù)值時(shí)，則表明該點(diǎn)為成熟期與衰退期的臨界點(diǎn)，自此點(diǎn)以后該技術(shù)進(jìn)入衰退期[17]。

3實(shí)證分析

正極材料作為鋰離子電池最關(guān)鍵的功能材料，是鋰離子電池鋰離子之源，也是鋰離子電池能量密度的基礎(chǔ)，決定著鋰離子電池整體的電化學(xué)性能及其成本。鋰離子電池正極材料LiFePO4因鐵資源豐富、價(jià)格低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)成為一種大型能源所需的具有良好發(fā)展前景的材料[36-37]。

3.1數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

鑒于專(zhuān)利從申請(qǐng)到公開(kāi)需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間，為了確保檢索數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，在進(jìn)行文獻(xiàn)檢索時(shí)剔除因時(shí)滯問(wèn)題而受到影響的數(shù)據(jù)，本研究的檢索時(shí)間為2021年5月2日，因此選擇2017年年底之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，LiFePO4正極材料由Goodenough于1997年首次報(bào)道，故檢索時(shí)間段設(shè)置為1997—2017年。

通過(guò)調(diào)研大量文獻(xiàn)及結(jié)合專(zhuān)家建議制定鋰離子通過(guò)WebofScience平臺(tái)與EngineeringVillage數(shù)據(jù)庫(kù)共檢索出SCI論文6336篇，EI論文1934篇，DerwentInnovationsIndex專(zhuān)利5498件。下載所有數(shù)據(jù)的全紀(jì)錄字段保存至Excel中待后續(xù)分析處理。

3.2數(shù)據(jù)處理

在構(gòu)建技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型之前，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)能夠在一定程度上保證原始數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)歸一化即二級(jí)指標(biāo)實(shí)際值除以該指標(biāo)的最大值，即消除了量綱影響又使得技術(shù)生命周期指數(shù)值在[0，1]之間。

為使繪制出的曲線更加平滑，本研究首先采用三年移動(dòng)平均值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后再對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

下一步采用式（2）中預(yù)處理后的數(shù)據(jù)除以每個(gè)指標(biāo)檢索區(qū)間的最大值，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)計(jì)算公式如下：

3.3技術(shù)生命周期發(fā)展階段判斷

通過(guò)對(duì)鋰離子電池磷酸鐵鋰技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析可知，前3個(gè)指標(biāo)的特征值均大于1，如表4所示，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到78%（大于75%），達(dá)到運(yùn)用主成分方法進(jìn)行分析的要求，因此可以采用主成分分析法對(duì)各個(gè)指標(biāo)確權(quán)評(píng)價(jià)。將技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系中的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)代入技術(shù)生命周期指數(shù)模型公式中，可計(jì)算出時(shí)間序列下的技術(shù)生命周期指數(shù)值，從而繪制出鋰離子電池磷酸鐵鋰技術(shù)生命周期演化曲線。根據(jù)技術(shù)生命周期發(fā)展階段判定計(jì)算方法，2000年技術(shù)生命周期指數(shù)斜率最大，可視為萌芽期與成長(zhǎng)期的分界限，即1997—2000年為鋰離子電池磷酸鐵鋰技術(shù)萌芽期，2012年技術(shù)生命周期指數(shù)值最大，且中心差分絕對(duì)值最小，因此，2012年可作為成長(zhǎng)期與成熟期的分界限，如圖2所示，即2001—2012年為磷酸鐵鋰技術(shù)成長(zhǎng)期，2013年至今為磷酸鐵鋰技術(shù)成熟期。通過(guò)咨詢(xún)北京理工大學(xué)、北汽新能源與比亞迪汽車(chē)公司磷酸鐵鋰研究領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)家和學(xué)者，一致認(rèn)為本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系是合理的、準(zhǔn)確的。

3.4有效性驗(yàn)證

為了驗(yàn)證所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)體系的優(yōu)越性，本研究選擇技術(shù)生命周期判斷方法中最為常用的基于專(zhuān)利累計(jì)申請(qǐng)量的S曲線，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)中，專(zhuān)利累計(jì)申請(qǐng)量指標(biāo)是判斷技術(shù)生命周期常用的研究方法，因此，本研究通過(guò)技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系與S曲線的對(duì)比分析來(lái)驗(yàn)證所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系的有效性。圖3中虛線代表本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系萌芽期與成長(zhǎng)期判斷結(jié)果，劃線點(diǎn)虛線代表S曲線判斷結(jié)果。由圖3可以看出，基于專(zhuān)利累計(jì)申請(qǐng)量的S曲線判定2001年為磷酸鐵鋰技術(shù)萌芽期與成長(zhǎng)期的分界限。對(duì)于成長(zhǎng)期與成熟期分界限，本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系判斷結(jié)果為2012年，而基于專(zhuān)利累計(jì)申請(qǐng)量的S曲線判斷結(jié)果為2014年。相較于本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系而言，S曲線模型在判斷磷酸鐵鋰技術(shù)萌芽期與成長(zhǎng)期分界限、技術(shù)成長(zhǎng)期與成熟期分界限時(shí)比較延遲。因此，本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系在劃分技術(shù)生命周期發(fā)展階段分界限方面更加準(zhǔn)確、更加符合實(shí)際。

4總結(jié)與展望

技術(shù)生命周期發(fā)展階段的精確判斷有助于國(guó)家和企業(yè)對(duì)技術(shù)進(jìn)行前瞻性管理，及時(shí)解決發(fā)展過(guò)程中的技術(shù)規(guī)劃問(wèn)題，幫助決策者及時(shí)了解技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，決定資本投資方向。本研究系統(tǒng)梳理了國(guó)內(nèi)外技術(shù)生命周期判斷方法的研究成果，認(rèn)為多指標(biāo)測(cè)量法在一定程度上能夠克服單一指標(biāo)法或模型曲線在識(shí)別技術(shù)生命周期各階段時(shí)間節(jié)點(diǎn)不夠準(zhǔn)確的局限，但其主要停留在基于文獻(xiàn)外在特征（如專(zhuān)利申請(qǐng)量、IPC、MC等）的研究視角對(duì)技術(shù)生命周期的判定與簡(jiǎn)單解讀上，較少深入到文獻(xiàn)內(nèi)部挖掘技術(shù)功能指標(biāo)的數(shù)值信息，因此不能更加全面、精確地判斷技術(shù)所處發(fā)展階段。針對(duì)多指標(biāo)測(cè)度體系這一研究不足，本研究結(jié)合特定技術(shù)研究領(lǐng)域的特點(diǎn)，創(chuàng)新性引入技術(shù)功能指標(biāo)，構(gòu)建了包含專(zhuān)利指標(biāo)、論文指標(biāo)與技術(shù)功能指標(biāo)在內(nèi)的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系;然后，通過(guò)確定不同指標(biāo)權(quán)重構(gòu)建了技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型;最后，通過(guò)鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰技術(shù)研究領(lǐng)域的實(shí)證分析，發(fā)現(xiàn)本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系較S曲線模型在劃分技術(shù)不同發(fā)展階段分界點(diǎn)方面更加準(zhǔn)確、更加符合實(shí)際情況，為技術(shù)生命周期不同發(fā)展階段的研判提供了一個(gè)新的研究視角。

本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系也存在一定的局限性。特定技術(shù)研究領(lǐng)域表征技術(shù)功能屬性的指標(biāo)有很多，本研究選取了在科技文獻(xiàn)摘要內(nèi)容中存在的并且已量化的技術(shù)功能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)于較難量化的安全性、可靠性等技術(shù)性能指標(biāo)尚未發(fā)現(xiàn)比較合適、有效的計(jì)算表達(dá)方式，未來(lái)可進(jìn)一步考慮較難量化的技術(shù)性能指標(biāo)的量化與計(jì)算;另外，技術(shù)生命周期發(fā)展階段的判定會(huì)受到多方面因素的影響：論文與專(zhuān)利文獻(xiàn)是否足夠用來(lái)衡量技術(shù)發(fā)展水平？科技發(fā)展的速度、其他可替代技術(shù)的快速發(fā)展等因素對(duì)技術(shù)生命周期的判定有何影響？科技論文、專(zhuān)利數(shù)據(jù)與技術(shù)發(fā)展實(shí)踐之間的時(shí)間遲滯等因素對(duì)技術(shù)生命周期的判定又有何影響？為了獲得更加全面及科學(xué)的研判結(jié)果，后續(xù)研究將進(jìn)一步探索其他相關(guān)因素對(duì)技術(shù)生命周期發(fā)展階段判定的影響。

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