中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)集聚效應(yīng)分析

關(guān) 峻，任嘉琪，邢李志，徐靜瑩

(北京工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京100124)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程和創(chuàng)新速度加快，區(qū)域發(fā)展正面臨國(guó)際、國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)遇和挑戰(zhàn)，創(chuàng)新成為全球化時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)武器。隨著新一輪科技革命興起，我國(guó)從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展方向轉(zhuǎn)變，以知識(shí)、技術(shù)、資本密集為特征的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)憑借較強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力，成為我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略高地[1, 2]。高新區(qū)是以智力資源為依托，以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主體，由集聚效應(yīng)形成的專業(yè)化程度較高的新型社區(qū)，具有高度集中的知識(shí)、技術(shù)、人才資源，集研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、教育于一體。實(shí)踐證明，高新區(qū)發(fā)展能夠推動(dòng)科技革命和技術(shù)進(jìn)步，是自第二次世界大戰(zhàn)以來眾多國(guó)家和地區(qū)推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及創(chuàng)新發(fā)展的重要形式，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)本國(guó)高科技發(fā)展的重要戰(zhàn)略和途徑。高新園區(qū)主要包括3個(gè)構(gòu)成內(nèi)容：①特定空間；②一系列技術(shù)轉(zhuǎn)移活動(dòng)；③大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)和市場(chǎng)化機(jī)構(gòu)間的合作。高新園區(qū)在促進(jìn)園區(qū)企業(yè)創(chuàng)新能力提升[3]、培育創(chuàng)業(yè)人才[4]，以及促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[5]與當(dāng)?shù)貐^(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等方面具有重要作用[6]。

1988年，中國(guó)啟動(dòng)“火炬”計(jì)劃，并在北京中關(guān)村建立第一個(gè)高科技發(fā)展試驗(yàn)區(qū)。自此，中關(guān)村成為中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的代名詞。2009年，國(guó)家開始建設(shè)一批高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，中關(guān)村作為重點(diǎn)建設(shè)對(duì)象，成為我國(guó)第一個(gè)自主創(chuàng)新示范區(qū)。作為全國(guó)高新區(qū)的標(biāo)桿，中關(guān)村始終緊跟技術(shù)創(chuàng)新浪潮，突破體制機(jī)制約束，形成獨(dú)特的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，孕育了眾多高新技術(shù)企業(yè)。

創(chuàng)新可以產(chǎn)生于地方、國(guó)家、個(gè)人、企業(yè)和其它知識(shí)機(jī)構(gòu)間日益復(fù)雜的相互作用。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，簡(jiǎn)單鏈?zhǔn)絼?chuàng)新模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)模式[7]。專利活動(dòng)是追求利潤(rùn)的實(shí)體從其發(fā)明和創(chuàng)新中獲得回報(bào)的典型方法，此外，合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)也成為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)形式。合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)是指不同創(chuàng)新實(shí)體通過合作申請(qǐng)專利形成的關(guān)系，以及過程中的技術(shù)傳播擴(kuò)散機(jī)制(陳瑾宇等，2020)。本文基于這一經(jīng)濟(jì)學(xué)現(xiàn)象，對(duì)以中關(guān)村為代表的高新區(qū)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)刻畫，探討不同類型創(chuàng)新實(shí)體在合作網(wǎng)絡(luò)中的作用。

以中關(guān)村為例研究區(qū)域合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)，有助于挖掘高新技術(shù)企業(yè)在合作申請(qǐng)專利中的深層次關(guān)系，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)位置分析與社團(tuán)劃分奠定良好基礎(chǔ)?；趶?fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論劃分的合作申請(qǐng)專利社團(tuán)更能體現(xiàn)專利申請(qǐng)主體的合作和交流模式，有利于挖掘企事業(yè)單位、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、科研院所間的相互關(guān)系，對(duì)高新技術(shù)領(lǐng)域合作創(chuàng)新能力提升具有重要意義。

1 研究基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)建模

1.1 理論基礎(chǔ)

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?chuàng)新活動(dòng)涉及的要素流動(dòng)(技術(shù)、資金、人才)和環(huán)境影響(政策、文化、組織)納入同一分析框架，形成新的研究范式——?jiǎng)?chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而通過分析創(chuàng)新主體的復(fù)雜關(guān)聯(lián)，解釋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新績(jī)效之間的歸因關(guān)系。近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)分析工具和創(chuàng)新活動(dòng)數(shù)據(jù)日益豐富，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角的高新區(qū)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)研究成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。

創(chuàng)新主體通過建立各種正式或非正式關(guān)系實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新功能，目標(biāo)是更好地捕捉創(chuàng)新資源，從而有效提高創(chuàng)新效率。創(chuàng)新主體間的關(guān)系既有企業(yè)間或企業(yè)與機(jī)構(gòu)間穩(wěn)定的契約關(guān)系，也有企業(yè)間以及企業(yè)和機(jī)構(gòu)間的非正式交流與接觸關(guān)系。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)主體即創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的連接反映創(chuàng)新資源流動(dòng)，即創(chuàng)新活動(dòng)的具體表現(xiàn)。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心價(jià)值在于通過搭建一個(gè)橋梁促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)體間的互動(dòng)，有利于知識(shí)和信息產(chǎn)生、積累和傳遞，為知識(shí)創(chuàng)造、擴(kuò)散和應(yīng)用提供有效平臺(tái)。

合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究涵蓋生物醫(yī)藥(姜南等，2021；李樹祥等，2021)、裝備制造[8]以及產(chǎn)學(xué)研合作(李樹祥等，2021)等領(lǐng)域。合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)以知識(shí)流動(dòng)和資源交互整合為基礎(chǔ)，能夠清晰地反映創(chuàng)新主體之間的知識(shí)流動(dòng)以及技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散。因此，合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)能夠促進(jìn)各創(chuàng)新主體實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高關(guān)鍵技術(shù)能力，進(jìn)而增強(qiáng)各創(chuàng)新主體合作意識(shí)?，F(xiàn)有合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)研究大多利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法計(jì)算各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，進(jìn)而描述網(wǎng)絡(luò)演化趨勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)特征，對(duì)合作申請(qǐng)專利中的集聚效應(yīng)研究較少。本文采用社團(tuán)劃分算法對(duì)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)中的集聚現(xiàn)象進(jìn)行研究，通過對(duì)不同社團(tuán)特征和演變路徑進(jìn)行分析，以期為不同性質(zhì)和處于不同發(fā)展階段的企業(yè)提供相關(guān)建議。

1.2 網(wǎng)絡(luò)建模

本文根據(jù)中關(guān)村管委會(huì)網(wǎng)站提供的2018年高新技術(shù)企業(yè)名單，利用Python爬蟲在Incopate網(wǎng)站抓取名單內(nèi)企業(yè)合作專利申請(qǐng)信息。在統(tǒng)計(jì)過程中，本文對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，剔除重復(fù)統(tǒng)計(jì)、信息不完整的專利數(shù)據(jù)并進(jìn)行消歧處理，最終選取2008—2017年中關(guān)村企業(yè)共同申請(qǐng)專利清單及企業(yè)名錄，基于此構(gòu)建合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)。共同申請(qǐng)專利清單包括專利公開號(hào)、申請(qǐng)?zhí)?、?biāo)題、申請(qǐng)主體等信息，提取其中兩類信息：一是能夠區(qū)分專利、企業(yè)和個(gè)人的信息；二是企業(yè)或個(gè)人通過合作申請(qǐng)專利所建立起來的聯(lián)系。高新技術(shù)企業(yè)、中介與金融機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位、高校與科研機(jī)構(gòu)及個(gè)人等專利申請(qǐng)主體構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，申請(qǐng)主體通過合作申請(qǐng)專利所建立的聯(lián)系構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)連邊。另外，為了體現(xiàn)企業(yè)間的合作和技術(shù)擴(kuò)散，要求申請(qǐng)專利的個(gè)人必須分屬于不同單位。

通過建立高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)(High-Tech Enterprise Patent Cooperation Network，HEPCN)分析高新技術(shù)企業(yè)在新興技術(shù)擴(kuò)散過程中的協(xié)同合作關(guān)系[9]。專利共引頻次實(shí)際上可體現(xiàn)企業(yè)創(chuàng)新合作程度或內(nèi)部創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力，因而給網(wǎng)絡(luò)連邊設(shè)定邊權(quán)是科學(xué)且合理的。綜上所述，HEPCN模型是一個(gè)加權(quán)無向網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模體分析范式梳理企業(yè)與專利間的關(guān)系，如圖1所示。

(1)如果企業(yè)既是專利唯一申請(qǐng)主體，又是專利當(dāng)前唯一所有人，如圖1(a)所示，那么這種情況屬于自主申請(qǐng)，沒有與其它企業(yè)產(chǎn)生技術(shù)擴(kuò)散關(guān)系。

(2)如果企業(yè)與其它(一個(gè)或多個(gè))企業(yè)是專利的共同申請(qǐng)主體，如圖1(b)所示，那么這種情況屬于合作申請(qǐng)，相關(guān)企業(yè)之間產(chǎn)生雙向技術(shù)擴(kuò)散強(qiáng)關(guān)聯(lián)(本文適用情景)。

(3)如果(一個(gè)或多個(gè))企業(yè)將專利轉(zhuǎn)讓給另一家企業(yè)，專利所屬權(quán)發(fā)生變更(虛線方向代表歸屬權(quán)轉(zhuǎn)移)，如圖1(c)所示，那么這種情況屬于專利轉(zhuǎn)讓情況，相關(guān)企業(yè)之間產(chǎn)生單向技術(shù)擴(kuò)散強(qiáng)關(guān)聯(lián)。

(4)如果(一個(gè)或多個(gè))企業(yè)通過許可方式使其它(一個(gè)或多個(gè))企業(yè)獲得專利使用權(quán)，專利所屬權(quán)并沒有發(fā)生變更(虛線方向代表專利引用)，如圖1(d)所示，那么這種情況屬于專利許可，相關(guān)企業(yè)之間產(chǎn)生單向技術(shù)擴(kuò)散弱關(guān)聯(lián)。

(5)如果(兩個(gè)或多個(gè))企業(yè)通過專利許可方式獲得某項(xiàng)專利的使用權(quán)，如圖1(e)所示，那么這種專利共引關(guān)系并沒有使它們之間產(chǎn)生技術(shù)擴(kuò)散關(guān)系。

2 專利統(tǒng)計(jì)特征描述

2.1 專利整體特征

本文以3年為時(shí)間窗口對(duì)2008—2017年企業(yè)合作專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(限于篇幅，只展示部分年份)。從中關(guān)村合作專利申請(qǐng)數(shù)量看(見表1)，自2009年國(guó)務(wù)院批復(fù)中關(guān)村建設(shè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)并要求將其建設(shè)為具有全球影響力的科技創(chuàng)新示范區(qū)以來，合作專利申請(qǐng)單位大幅增加。2012年，國(guó)務(wù)院批復(fù)同意調(diào)整中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)空間規(guī)模和布局，示范區(qū)面積進(jìn)一步增加，為創(chuàng)新型企業(yè)提供了更廣闊的孵化基地，合作專利申請(qǐng)單位增幅顯著。2016年，國(guó)務(wù)院《北京加強(qiáng)全國(guó)科技創(chuàng)新中心建設(shè)總體方案》提出，要發(fā)揮中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的主要載體作用，進(jìn)一步為中關(guān)村企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐。此外，2008-2017年企業(yè)共同申請(qǐng)的專利由1 410件增加到13 487件，并在2016年達(dá)到18 326件。其中，兩個(gè)主體共同申請(qǐng)專利數(shù)占合作申請(qǐng)專利數(shù)的主要部分，2013年后出現(xiàn)較多5個(gè)以上主體共同申請(qǐng)專利的現(xiàn)象，企業(yè)合作申請(qǐng)專利數(shù)量規(guī)模呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)。

表1 中關(guān)村合作申請(qǐng)專利申請(qǐng)數(shù)量

2.2 不同區(qū)域主體分布特征

中關(guān)村高新區(qū)根據(jù)所屬行政區(qū)劃分為16個(gè)園區(qū)，從中關(guān)村企業(yè)所屬園區(qū)看(見表2)，海淀區(qū)無論是申請(qǐng)主體數(shù)量還是增幅都是16個(gè)園區(qū)中最高的。2008年合作申請(qǐng)專利中，海淀區(qū)高新技術(shù)企業(yè)占51.28%，2017年該比例下降至18.35%。海淀園企業(yè)因其深厚的創(chuàng)新積淀，在合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)初期具有較大優(yōu)勢(shì)，吸引了網(wǎng)絡(luò)中大部分技術(shù)合作者。隨著創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，其它園區(qū)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)形成，也能吸引較多高新技術(shù)企業(yè)聚集。部分園區(qū)形成具有代表性的優(yōu)勢(shì)企業(yè)，成為合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)中的重要環(huán)節(jié)，這些特色園區(qū)中參與合作申請(qǐng)專利的企業(yè)數(shù)量增幅較大。

表2 中關(guān)村合作申請(qǐng)專利申請(qǐng)主體所屬園區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.3 不同技術(shù)領(lǐng)域主體分布特征

根據(jù)北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)在2000年7月2日發(fā)布的《北京市高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定條件及管理辦法》,將中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)劃分為11個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。從技術(shù)領(lǐng)域看(見表3)，2008—2017年合作申請(qǐng)專利以電子信息產(chǎn)業(yè)為主，先進(jìn)制造技術(shù)、新材料及應(yīng)用技術(shù)、新能源與節(jié)能技術(shù)等緊隨其后。電子與信息領(lǐng)域(先進(jìn)電子材料、信息技術(shù)服務(wù)、信息系統(tǒng)集成等)、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域企業(yè)(環(huán)保裝備、環(huán)保監(jiān)測(cè)、先進(jìn)環(huán)保技術(shù)推廣等)合作申請(qǐng)專利數(shù)量增幅較大。

表3 中關(guān)村合作申請(qǐng)專利主體所屬技術(shù)領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 研究設(shè)計(jì)

3.1 社團(tuán)結(jié)構(gòu)描述指標(biāo)

社會(huì)和生物網(wǎng)絡(luò)由社團(tuán)即一組節(jié)點(diǎn)組成，其內(nèi)部連接緊密，而社團(tuán)間連接稀疏。社團(tuán)結(jié)構(gòu)及社團(tuán)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中最重要的分支，在社會(huì)關(guān)系學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)及商業(yè)行為聚類等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并取得重要成果[10,11]，被逐漸應(yīng)用于創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜行為研究。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析中的重點(diǎn)，因?yàn)檫@些社團(tuán)結(jié)構(gòu)可以用來解釋個(gè)體間的關(guān)系，并預(yù)測(cè)企業(yè)社會(huì)行為。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中由部分節(jié)點(diǎn)組成的集合，集合內(nèi)部節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)緊密，具有高度密切關(guān)系，而集合間的聯(lián)結(jié)較為稀疏，因而將該網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)集合的描述。優(yōu)化社團(tuán)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量函數(shù)是一種社團(tuán)檢測(cè)策略，如模塊化優(yōu)化。目前，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中，對(duì)社團(tuán)結(jié)構(gòu)最常用的描述指標(biāo)是由Girvan & Newman[12,13]提出的模塊度，即Q函數(shù)。

模塊度Q函數(shù)等于網(wǎng)絡(luò)中連接社團(tuán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)邊的比例與擁有相同節(jié)點(diǎn)數(shù)但頂點(diǎn)間隨機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)中連接社團(tuán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)邊比例的期望值所對(duì)應(yīng)的差值[14]。社團(tuán)內(nèi)節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)越緊密而社團(tuán)間聯(lián)結(jié)越稀疏的網(wǎng)絡(luò)模塊度Q越接近1，網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)就越顯著。合理的社團(tuán)結(jié)構(gòu)中，社團(tuán)內(nèi)連邊緊密程度的期望值遠(yuǎn)大于相同節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)社團(tuán)結(jié)構(gòu)內(nèi)連邊緊密度的期望值。模塊度Q的表達(dá)式如下：

(1)

其中，m表示合作申請(qǐng)專利的總次數(shù)，即網(wǎng)絡(luò)總邊數(shù)，Aij表示主體i和j合作申請(qǐng)專利的次數(shù)，即連邊權(quán)重，ki表示創(chuàng)新主體i參與合作申請(qǐng)專利的次數(shù)，即節(jié)點(diǎn)i的度值。δ(ci,cj)表示企業(yè)i和j所處社團(tuán)，當(dāng)i和j屬于同一社團(tuán)時(shí)，δ(ci,cj)取值為1，否則為0。

3.2 社團(tuán)發(fā)現(xiàn)算法

本文采用Louvain層次聚類社團(tuán)劃分算法[15,16]進(jìn)行合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)劃分，具體算法流程如下：

(1)將網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)看作為一個(gè)獨(dú)立社團(tuán)，形成第一層社團(tuán)結(jié)構(gòu)并計(jì)算Q0值。

(2)選擇相鄰節(jié)點(diǎn)i和j，將其進(jìn)行組合得到新的社團(tuán)，并計(jì)算模塊度Q'及其增量ΔQ=Q'-Q0。如果增量值為正，則將節(jié)點(diǎn)i和j視為一個(gè)為社團(tuán)，否則i和j不形成社團(tuán)。

(3)重復(fù)進(jìn)行社團(tuán)結(jié)構(gòu)下一層次劃分，將上一步驟中已劃分的社團(tuán)視為節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)再進(jìn)行合并劃分，下一次的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重是已劃分社團(tuán)內(nèi)部的累加。

(4)回到第二步循環(huán)進(jìn)行下一層合并，直至不能合并。

Louvain層次聚類社團(tuán)劃分算法是基于聚合思想的模塊度算法，能夠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的層次結(jié)構(gòu)。除底部社區(qū)計(jì)算和劃分時(shí)消耗時(shí)間較多外，隨著社區(qū)壓縮，邊和節(jié)點(diǎn)數(shù)會(huì)大大減少[17]。因此，該算法復(fù)雜度低，且具有較高的準(zhǔn)確度和運(yùn)算效率，適用于大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析[18,19]。

合作申請(qǐng)專利的主體之間具有包含與被包含的關(guān)系，隨著高新技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研深度融合，企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)中必然存在層次和社團(tuán)結(jié)構(gòu)，因而Louvain算法具有較強(qiáng)的適用性[20]。

4 結(jié)果分析與討論

本文采用Louvain層次聚類社團(tuán)劃分算法，基于2008—2017年中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行社團(tuán)識(shí)別，并挑選2008、2011、2014、2017年前五大社團(tuán)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)整體特征與內(nèi)部特征分析。通過對(duì)企業(yè)合作申請(qǐng)專利情況進(jìn)行聚類分析，探究合作申請(qǐng)專利社團(tuán)影響因素并對(duì)社團(tuán)演變路徑進(jìn)行追溯，可為企業(yè)挑選適合的社團(tuán)，進(jìn)而通過社團(tuán)內(nèi)部合作申請(qǐng)專利獲取技術(shù)資源提供建議。

4.1 社團(tuán)結(jié)構(gòu)整體特征

由于合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大且大部分節(jié)點(diǎn)僅擁有少量連邊，故采用Louvain算法進(jìn)行社團(tuán)劃分后社團(tuán)眾多，社團(tuán)數(shù)量與模塊度見表4。

表4 中關(guān)村社團(tuán)數(shù)量與模塊度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由于網(wǎng)絡(luò)中存在較多社團(tuán)，為清晰地展示中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)及演化過程，使用Gephi對(duì)2008年、2011年、2014年、2017年社團(tuán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行繪制，并對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)排名前5的社團(tuán)進(jìn)行標(biāo)注(圖2～5)，節(jié)點(diǎn)大小與度值成正比，以社團(tuán)中度值最高的節(jié)點(diǎn)對(duì)社團(tuán)命名。

(1)社團(tuán)化組織特征顯著，合作申請(qǐng)專利社團(tuán)呈現(xiàn)擴(kuò)張態(tài)勢(shì)。由上述網(wǎng)絡(luò)圖可以看出，前五大社團(tuán)呈現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)大趨勢(shì)，尤其是第一大社團(tuán)在網(wǎng)絡(luò)中的占比不斷提升，所有社團(tuán)模塊度均在0.8以上，整體處于較高水平，表明中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)分化程度較高，呈現(xiàn)顯著社團(tuán)化空間組織模式特征。4個(gè)年份模塊度分別為0.93、0.95、0.84、0.87，呈下跌態(tài)勢(shì)，反映出社團(tuán)間聯(lián)系緊密度有所提升，不同社團(tuán)間實(shí)現(xiàn)了一定程度的專利技術(shù)交流合作，原先較為封閉的合作申請(qǐng)專利現(xiàn)象得到改善。

(2)核心社團(tuán)大多呈現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)者社團(tuán)特點(diǎn)，部分次核心社團(tuán)擁有自組織特性[11]。在領(lǐng)導(dǎo)者社團(tuán)中，存在一個(gè)或者幾個(gè)hub節(jié)點(diǎn)與社團(tuán)內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)的度值相差較大。在自組織社團(tuán)中，所有節(jié)點(diǎn)度數(shù)相差不大。觀察圖2～5可以發(fā)現(xiàn)，在2014—2017年網(wǎng)絡(luò)中，最大社團(tuán)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)度值相差較大，最核心節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中獲得領(lǐng)導(dǎo)地位，社團(tuán)中其它節(jié)點(diǎn)團(tuán)結(jié)在核心節(jié)點(diǎn)周圍，符合無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性，核心節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)大技術(shù)背景能夠吸引其它節(jié)點(diǎn)合作，遵循擇優(yōu)鏈接機(jī)制。在網(wǎng)絡(luò)的次核心社團(tuán)中，節(jié)點(diǎn)度值相差不大，呈現(xiàn)小范圍自組織特性，形成基于技術(shù)需求或社會(huì)關(guān)系的自發(fā)性合作申請(qǐng)專利團(tuán)體。

(3)從社團(tuán)地位看，2008年與2011年高校及其衍生企業(yè)形成的合作申請(qǐng)專利社團(tuán)排名靠前。在合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)形成初期，高校因豐富的創(chuàng)新資源與高科技人才，在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮顯著凝聚作用，通過合作專利申請(qǐng)促進(jìn)區(qū)域內(nèi)企業(yè)創(chuàng)新交流與技術(shù)擴(kuò)散。其中，清華大學(xué)社團(tuán)一直占據(jù)主要地位。在2014年網(wǎng)絡(luò)中，圍繞能源類大型企業(yè)形成的合作社團(tuán)展現(xiàn)出強(qiáng)大的帶動(dòng)能力。2017年社團(tuán)網(wǎng)絡(luò)中，科研院所成為重要力量。

4.2 社團(tuán)內(nèi)部特征

4.2.1 HEPCN-2008模型社團(tuán)結(jié)構(gòu)分析

表5展示了2008年高新技術(shù)企業(yè)合作專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)中度值排名前6的社團(tuán)成員，五大社團(tuán)中核心成員分別是中國(guó)電力科學(xué)研究院、清華大學(xué)、北大方正集團(tuán)有限公司、中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司、中國(guó)建筑一局(集團(tuán))有限公司。

表5 2008年合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)成員構(gòu)成

(1)在合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)形成初期，社團(tuán)成員聯(lián)結(jié)在高校、科研院所與大型國(guó)企周圍。對(duì)于初創(chuàng)型企業(yè)而言，與高校、科研院所合作是快速獲取技術(shù)資源與創(chuàng)新渠道的重要方式。圍繞高校形成的社團(tuán)在技術(shù)交流與合作方面打通流通路徑，促進(jìn)內(nèi)部企業(yè)技術(shù)水平提升。大型國(guó)企在重要行業(yè)發(fā)揮引導(dǎo)作用，吸引領(lǐng)域內(nèi)具有豐富技術(shù)資源的企業(yè)或科研院所合作，從而推動(dòng)重點(diǎn)行業(yè)發(fā)展。

(2)通過觀察社團(tuán)內(nèi)聯(lián)通企業(yè)可以發(fā)現(xiàn)，與核心主體具有合作申請(qǐng)專利關(guān)系的企業(yè)大多為依托高校或科研機(jī)構(gòu)所設(shè)立的企業(yè)(如清華大學(xué)與同方威視技術(shù)股份有限公司、北京固鴻科技有限公司，以及北京大學(xué)與北大方正集團(tuán)有限公司等)或大型國(guó)有企業(yè)及其子公司。合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)形成初期，合作者間關(guān)系較為牢固和穩(wěn)定，知識(shí)交流與資源共享阻力較小[21]。親緣型合作模式在初期能夠?yàn)檠苌髽I(yè)帶來穩(wěn)固的技術(shù)合作關(guān)系，促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，但因行業(yè)或地域內(nèi)其它企業(yè)輻射能力有限，容易導(dǎo)致技術(shù)固化與壟斷。

4.2.2 HEPCN-2011模型社團(tuán)結(jié)構(gòu)分析

表6展示了2011年高新技術(shù)企業(yè)合作專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)中度值排名前6的社團(tuán)成員。

表6 2011年合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)成員構(gòu)成

(1)高校在社團(tuán)中占據(jù)更高比例，不同于2008年綜合類院校在合作申請(qǐng)專利方面成為主力的現(xiàn)象，2011年社團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，專業(yè)類院校形成了自己的合作團(tuán)體，如華北電力大學(xué)、大連理工大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)等。專業(yè)類院校豐富的技術(shù)人才與技術(shù)積累為該領(lǐng)域技術(shù)漸進(jìn)式創(chuàng)新和突破式創(chuàng)新提供支持。對(duì)于企業(yè)來說，與排名前列的綜合類院校合作申請(qǐng)專利，可以擴(kuò)大合作專利申請(qǐng)范圍，形成密切的技術(shù)交流與合作團(tuán)體，進(jìn)而帶動(dòng)自身整體技術(shù)水平提升，將高校技術(shù)資源轉(zhuǎn)化為自身創(chuàng)新實(shí)力，從而實(shí)現(xiàn)專利技術(shù)產(chǎn)品化。

(2)由清華大學(xué)社團(tuán)內(nèi)部成員對(duì)比情況可以看出，以最大校企方正集團(tuán)有限公司為核心的社團(tuán)4，合作申請(qǐng)專利規(guī)模沒有顯著擴(kuò)大趨勢(shì)，且社團(tuán)內(nèi)成員大多為旗下子公司，合作領(lǐng)域大多為電子信息行業(yè)。即使擁有頂級(jí)科研資源，如果在合作專利申請(qǐng)過程中企業(yè)僅以社會(huì)接近性作為唯一標(biāo)準(zhǔn)，不接納吸收更廣泛的創(chuàng)新主體進(jìn)入合作集團(tuán)，就會(huì)失去創(chuàng)新活力與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，陷入創(chuàng)新“沼澤”。

4.2.3 HEPCN-2014模型社團(tuán)結(jié)構(gòu)分析

表7展示了2014年高新技術(shù)企業(yè)合作專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)中度值排名前6的社團(tuán)成員。

表7 2014年合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)成員構(gòu)成

(1)從行業(yè)發(fā)展看，電力行業(yè)在高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)中形成最大的合作社團(tuán)，其中國(guó)家電網(wǎng)占據(jù)主要地位。根據(jù)中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2014年國(guó)家電網(wǎng)專利授權(quán)量排名全國(guó)第8，2017年授權(quán)量躍升為全國(guó)第一。由2014年合作申請(qǐng)專利情況可以看出，擁有豐富創(chuàng)新資源與較強(qiáng)創(chuàng)新活力的國(guó)企會(huì)對(duì)區(qū)域乃至全國(guó)合作申請(qǐng)專利產(chǎn)生影響。電力行業(yè)需要較大的技術(shù)與資金投入，國(guó)有企業(yè)必然在社團(tuán)中扮演重要角色，而電力設(shè)施鋪設(shè)與智能電網(wǎng)發(fā)展對(duì)各領(lǐng)域企業(yè)的帶動(dòng)作用都是不可忽視的。因此，如何融入該社團(tuán)并吸收內(nèi)部資源，快速提升技術(shù)實(shí)力是價(jià)值鏈上企業(yè)亟需解決的問題。

(2)由社團(tuán)4可以看出，合作申請(qǐng)專利的主體不再局限于具有從屬或同宗關(guān)系的企業(yè)和單位，專利合作廣度提升，出現(xiàn)因技術(shù)需求而形成的合作申請(qǐng)專利團(tuán)體[22]。合作申請(qǐng)專利關(guān)系網(wǎng)絡(luò)可以在同一行業(yè)內(nèi)部或者相似行業(yè)之間無限擴(kuò)展，知識(shí)交流、資源共享范圍與規(guī)模擴(kuò)大。雖然社團(tuán)4中的企業(yè)并不嚴(yán)格屬于同一領(lǐng)域或相似領(lǐng)域，但基于企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)需求所建立的合作申請(qǐng)專利關(guān)系有助于促進(jìn)技術(shù)革新與突破，并且可以與其它形式的合作同時(shí)進(jìn)行，例如共同進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)和銷售等。合作者在專利研發(fā)方面的合作關(guān)系能夠與其它形式的合作活動(dòng)相互促進(jìn)、相得益彰。

4.2.4 HEPCN-2017模型社團(tuán)結(jié)構(gòu)分析

表8展示了2017年高新技術(shù)企業(yè)合作專利網(wǎng)絡(luò)前五大社團(tuán)中度值排名前6的社團(tuán)成員。

(1)對(duì)比社團(tuán)2與社團(tuán)5可知，即使同一行業(yè)也出現(xiàn)了基于價(jià)值鏈不同環(huán)節(jié)的社團(tuán)劃分，社團(tuán)劃分的業(yè)緣型特征更為顯著，符合合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張趨勢(shì)。廣泛的社會(huì)分工促使企業(yè)間形成復(fù)雜的社會(huì)關(guān)系，在合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)形成初期，合作程度不高、合作關(guān)系稀疏、合作規(guī)模偏小，企業(yè)應(yīng)積極借助地緣發(fā)展和鞏固合作關(guān)系。待初級(jí)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)形成后，主要依靠業(yè)緣關(guān)系拓展合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和范圍。

(2)高校在核心社團(tuán)結(jié)構(gòu)中的影響有所削弱，高新技術(shù)企業(yè)在社團(tuán)中的帶動(dòng)效應(yīng)顯著。在前五大社團(tuán)中，出現(xiàn)了北京韓建河山管業(yè)股份有限公司、北京翔鯤水務(wù)建設(shè)有限公司等民營(yíng)企業(yè)或國(guó)企改制企業(yè)，為合作申請(qǐng)專利社團(tuán)注入新的活力。

5 結(jié)語

5.1 研究結(jié)論

本文對(duì)中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社團(tuán)劃分，并對(duì)社團(tuán)結(jié)構(gòu)特征以及網(wǎng)絡(luò)中前五大社團(tuán)演化情況進(jìn)行對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上，觀察前五大社團(tuán)內(nèi)部成員構(gòu)成及合作模式，得到如下結(jié)論：

(1)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)顯著社團(tuán)化結(jié)構(gòu)，同時(shí)社團(tuán)間合作有所加強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)中的核心社團(tuán)大多呈現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)者社團(tuán)特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)度值相差較大，部分次核心社團(tuán)擁有自組織特性，企業(yè)間自發(fā)形成合作社團(tuán)，度值相差較小。因此，應(yīng)重點(diǎn)培育合作意識(shí)強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮膭?chuàng)新主體成為新的核心，增強(qiáng)多核心輻射效應(yīng)，從而帶動(dòng)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。另外，應(yīng)通過積極推動(dòng)不同社團(tuán)之間的合作交流，促進(jìn)技術(shù)在不同社團(tuán)間轉(zhuǎn)移，提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新能力。

(2)高校及其衍生企業(yè)形成的社團(tuán)在合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)形成初期占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，成為網(wǎng)絡(luò)中較大的社團(tuán)。與其排隊(duì)等候知名綜合類院校，企業(yè)不如加強(qiáng)與本行業(yè)專業(yè)性院校合作，憑借技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)人才和資源，融入專業(yè)化程度較高的行業(yè)社團(tuán)。

(3)社團(tuán)內(nèi)部合作模式由親緣型逐漸向業(yè)緣型轉(zhuǎn)變，企業(yè)間出現(xiàn)基于共同技術(shù)需求的合作申請(qǐng)專利社團(tuán)，有利于擺脫親緣型合作模式的負(fù)面影響，擴(kuò)大知識(shí)交流和資源共享范圍與規(guī)模。

(4)電力等能源行業(yè)大型國(guó)企在社團(tuán)中發(fā)揮主要作用，通過廣泛技術(shù)合作與交流對(duì)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮輻射帶動(dòng)作用。

總之，初創(chuàng)期企業(yè)大多基于地理位置與社會(huì)關(guān)系獲取可利用的創(chuàng)新資源以形成自身社團(tuán)。隨著企業(yè)創(chuàng)新水平不斷提高，將社會(huì)接近性作為合作申請(qǐng)專利的唯一標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致活動(dòng)范圍狹小，進(jìn)而造成從外界獲取的資源非常有限，因此應(yīng)避免單一親緣型合作模式。當(dāng)企業(yè)面臨成長(zhǎng)瓶頸時(shí)，需要關(guān)注價(jià)值鏈上下游企業(yè)，以及擁有相近技術(shù)需求或合作前景的高新技術(shù)企業(yè)，提升合作主體多樣性，進(jìn)而促進(jìn)技術(shù)水平提升，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5.2 研究展望

本文基于專利合作網(wǎng)絡(luò)中高新技術(shù)企業(yè)間關(guān)系的復(fù)雜性和多樣性特點(diǎn)，拓展企業(yè)創(chuàng)新合作與技術(shù)交流研究視角，從專利合作網(wǎng)絡(luò)角度審視企業(yè)技術(shù)關(guān)聯(lián)問題，揭示高新技術(shù)企業(yè)在專利合作中的相互關(guān)系。通過指標(biāo)測(cè)度與社團(tuán)劃分，針對(duì)不同類型企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的作用進(jìn)行量化，厘清網(wǎng)絡(luò)發(fā)展內(nèi)在動(dòng)力機(jī)制，豐富企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展理論支撐體系，并對(duì)專利合作網(wǎng)絡(luò)分析方法進(jìn)行補(bǔ)充?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)論，本文確定以下未來研究方向：

(1)由于數(shù)據(jù)限制，沒有研究企業(yè)專利關(guān)系的其它情況(如獨(dú)立申請(qǐng)、專利許可、專利轉(zhuǎn)讓等)，后續(xù)研究可以根據(jù)合作情況對(duì)專利關(guān)系進(jìn)行全面分析，將自環(huán)以及強(qiáng)弱關(guān)聯(lián)引入合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)模型中。

(2)社團(tuán)重疊是社團(tuán)探測(cè)算法中非常重要的一環(huán)，對(duì)預(yù)測(cè)社團(tuán)演化路徑具有重要作用。未來可以將社團(tuán)重疊納入研究框架，通過識(shí)別不同社團(tuán)中的重疊主體，探討如何促進(jìn)不同社團(tuán)的交流合作，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)開放性，實(shí)現(xiàn)區(qū)域合作網(wǎng)絡(luò)整體聯(lián)通。

(3)合作申請(qǐng)專利網(wǎng)絡(luò)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)演化網(wǎng)絡(luò)，未來可以通過鏈路預(yù)測(cè)方法探討網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)展規(guī)律和演化機(jī)理，并通過分析合作申請(qǐng)專利現(xiàn)有發(fā)展基礎(chǔ)，判斷網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展趨勢(shì)和結(jié)構(gòu)變化，以及不同發(fā)展趨勢(shì)下對(duì)高新區(qū)創(chuàng)新發(fā)展績(jī)效的影響。