智能物流技術(shù)跨領(lǐng)域融合的模式及趨勢研究

劉 立，蘇麗芳，樓旭明，成 瀧，丁海瑜

（1.西安郵電大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院；2.西安郵電大學(xué)現(xiàn)代郵政學(xué)院，陜西西安 710061）

1 研究背景

物流技術(shù)與新一代信息技術(shù)等跨領(lǐng)域技術(shù)的深度融合，強(qiáng)化了物流產(chǎn)業(yè)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)間的聯(lián)動效應(yīng)，推動物流行業(yè)向智能物流轉(zhuǎn)型升級［1］。智能物流技術(shù)不斷發(fā)展的實質(zhì)是在原有技術(shù)基礎(chǔ)上多種相關(guān)技術(shù)知識的跨領(lǐng)域整合和創(chuàng)新［2］，根據(jù)王媛等［3］、李樹剛等［4］的研究，科學(xué)客觀地分析智能物流技術(shù)跨領(lǐng)域融合對于創(chuàng)新主體技術(shù)R&D、資源合理配置以及物流產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)升級具有重要的研究意義和理論價值。隨著融合現(xiàn)象的興起以及跨領(lǐng)域技術(shù)的普遍結(jié)合，學(xué)者們基于不同角度對跨領(lǐng)域融合進(jìn)行廣泛研究。融合模式的研究能夠從深層次挖掘產(chǎn)業(yè)核心和發(fā)展規(guī)律，進(jìn)一步為戰(zhàn)略布局提供參考意見［5］；融合趨勢預(yù)測是降低產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化風(fēng)險、企業(yè)競爭環(huán)境不確定性的有效方法［6］，能夠解決市場動態(tài)競爭等帶來風(fēng)險和挑戰(zhàn)，跨領(lǐng)域融合模式及趨勢預(yù)測研究的重點在于探索跨領(lǐng)域融合發(fā)展的特征，并在此基礎(chǔ)上科學(xué)合理地預(yù)測融合發(fā)展方向，由此可見，模式及趨勢預(yù)測研究是關(guān)系緊密的統(tǒng)一體，然而現(xiàn)有文獻(xiàn)分別集中在融合模式及趨勢預(yù)測研究，無法體現(xiàn)融合發(fā)展的連續(xù)性。

數(shù)字創(chuàng)新背景下，信息、知識、技術(shù)深入交互增加了跨領(lǐng)域融合的機(jī)會，不斷加強(qiáng)技術(shù)累積效應(yīng)，逐漸打破產(chǎn)業(yè)邊界［2］，使得以產(chǎn)業(yè)為核心的融合成為當(dāng)前融合模式相關(guān)研究的重點，特別是智能物流等新興產(chǎn)業(yè)的融合模式。比如李丫丫等基于案例分析將戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的融合模式劃分為技術(shù)融合模式、產(chǎn)品融合模式［7］，以及市場融合模式；由于靜態(tài)分析的缺陷，基于動態(tài)演化過程的研究將人工智能跨領(lǐng)域融合模式依據(jù)中間人理論歸納為4種?；诖耍疚膶⒔梃b陳鈺芬等研究方法［5］，分析智能物流跨領(lǐng)域融合的獨(dú)立發(fā)展模式、單向型融合模式和兩種類型雙向型融合模式。

學(xué)者們主要從基于相似性的鏈路預(yù)測算法、概率模型、最大似然模型、網(wǎng)絡(luò)嵌入模型等方法展開研究［8］，以此預(yù)測網(wǎng)絡(luò)中可能存在的缺失連邊和未來可能產(chǎn)生的連邊等［9］。隨著研究的深入和新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展，節(jié)點屬性和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息在鏈路預(yù)測模型中的作用逐漸被發(fā)掘，并將這種模型引入專利共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。比如Kwon等［10］采用專利共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了基于技術(shù)相似性、技術(shù)普適性、技術(shù)獨(dú)特性指標(biāo)的鏈路預(yù)測模型；Lee等［11］基于局部相似指標(biāo)AA開展技術(shù)融合預(yù)測研究；Kim等［12］基于鏈路預(yù)測理論中局部相似性計算潛在的技術(shù)融合關(guān)系［12］。由此可見，基于相似性指標(biāo)的鏈路預(yù)測是當(dāng)前對融合進(jìn)行預(yù)測的有效方法，已得到普遍應(yīng)用，因此，本文將借鑒Kim等基于技術(shù)節(jié)點間局部相似性的方法，從Jaccard指標(biāo)、PA指標(biāo)、RA指標(biāo)三方面對智能物流跨領(lǐng)域融合的趨勢進(jìn)行預(yù)測。

考慮到智能物流技術(shù)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨產(chǎn)業(yè)等特征，以及物流產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的支撐地位，使得準(zhǔn)確把握智能物流技術(shù)跨產(chǎn)業(yè)融合的發(fā)展方向，對制定發(fā)展策略具有重要意義。因此本文將以智能物流產(chǎn)業(yè)為例，對跨領(lǐng)域融合的模式及趨勢預(yù)測進(jìn)行研究，以把握智能物流技術(shù)融合發(fā)展的規(guī)律，明確未來智能物流技術(shù)跨領(lǐng)域融合的發(fā)展方向，以期為企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)制定發(fā)展規(guī)劃提供理論依據(jù)。

2 研究設(shè)計

2.1 研究框架

專利被認(rèn)為是進(jìn)行融合相關(guān)研究的重要數(shù)據(jù)源，體現(xiàn)90%～95%的發(fā)明信息［13］，本文將采用專利數(shù)據(jù)從技術(shù)共現(xiàn)角度分析智能物流技術(shù)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)模式及趨勢預(yù)測。具體如下：（1）智能物流產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)收集及清洗；（2）依次構(gòu)建IPC4共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)融合網(wǎng)絡(luò)；（3）分析智能物流產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的模式；（4）構(gòu)建產(chǎn)業(yè)融合趨勢預(yù)測模型；（5）有效性檢驗及智能物流技術(shù)跨領(lǐng)域融合趨勢預(yù)測；（6）預(yù)測結(jié)果分析及發(fā)展建議。

2.2 研究方法

2.2.1 專利共現(xiàn)分析

專利共現(xiàn)分析作為挖掘?qū)＠畔⒌挠行Х椒ǎ粡V泛用于技術(shù)融合相關(guān)研究。專利共現(xiàn)是指兩個或兩個以上不同IPC分類號在同一條專利中同時出現(xiàn)，通常使用IPC4代表IPC分類號，利用IPC4共現(xiàn)矩陣反映專利之間的共現(xiàn)關(guān)系?；诖?，本文參照NACE-IPC4對應(yīng)表將專利技術(shù)對應(yīng)到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，構(gòu)建專利IPC4共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)融合網(wǎng)絡(luò)，以IPC4為技術(shù)節(jié)點，技術(shù)關(guān)系為連接構(gòu)建技術(shù)、產(chǎn)業(yè)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，探析不同產(chǎn)業(yè)部門中技術(shù)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)之間關(guān)系的融合關(guān)系［4］。

2.2.2 基于中間人理論的跨領(lǐng)域融合模式分析

中間人的本質(zhì)是資源傳遞過程中的媒介，與直接或間接相連的節(jié)點進(jìn)行資源傳遞［5］，社會網(wǎng)絡(luò)分析理論將中間人角色分為協(xié)調(diào)人、顧問、守門人、代理人、聯(lián)絡(luò)人5種，原理如圖1所示，其中，黑色節(jié)點表示不同類型中間人角色。協(xié)調(diào)員結(jié)構(gòu)單一，充當(dāng)同一技術(shù)領(lǐng)域中的傳播媒介；顧問是對同一領(lǐng)域的資源進(jìn)行傳遞，但其本身屬于另一領(lǐng)域；守門人與下游節(jié)點屬于同一領(lǐng)域，上游節(jié)點來自其他領(lǐng)域；代理人則與上游節(jié)點屬于同一領(lǐng)域，下游節(jié)點屬于其他領(lǐng)域；聯(lián)絡(luò)人則以第三領(lǐng)域的身份充當(dāng)不同領(lǐng)域技術(shù)的資源傳遞媒介。

圖1 中間人作用原理

本文借鑒中間人角色識別技術(shù)跨領(lǐng)域融合的模式［5］，原理如圖2所示，由于專利共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)為無向網(wǎng)絡(luò)，無法區(qū)分守門人和代理人，因此將這兩種角色下的融合模式視為單向型融合模式；顧問和聯(lián)絡(luò)人表現(xiàn)出兩次跨產(chǎn)業(yè)融合，稱為雙向型融合模式；協(xié)調(diào)人的IPC4節(jié)點涉及一個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，表現(xiàn)為獨(dú)立發(fā)展模式，中間節(jié)點IPC4主要通過傳遞產(chǎn)業(yè)內(nèi)部資源促進(jìn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)融合。單向型融合模式存在一條與外部聯(lián)系的路徑，通過一次跨產(chǎn)業(yè)行為傳遞資源，中間節(jié)點IPC4主要通過整合產(chǎn)業(yè)內(nèi)部和外部的資源推動產(chǎn)業(yè)間的融合；雙向型融合模式涉及兩次跨產(chǎn)業(yè)傳遞資源行為，但以聯(lián)絡(luò)人為代表的雙向型融合模式涉及3個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，與以顧問為代表的雙向型融合模式相比，中間節(jié)點擁有更多的異質(zhì)知識，加速推動產(chǎn)業(yè)間的融合。

圖2 跨產(chǎn)業(yè)融合模式原理圖

2.2.3 基于相似性的融合趨勢預(yù)測模型

局部信息相似性的實質(zhì)是通過節(jié)點局部信息，計算節(jié)點間相似性，基于相似性得分估計未來融合的概率。通常計算復(fù)雜度較低，精度準(zhǔn)確，適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)分析。本文從Jaccard指標(biāo)、PA指標(biāo)、RA指標(biāo)三方面測度節(jié)點間相似性［12］：

（1）Jaccard指標(biāo)?？紤]兩個節(jié)點共同鄰居數(shù)量的同時也考慮所有鄰居的數(shù)目，計算如公式（1）所示。

（2）PA指標(biāo)。無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中，一條新邊連接到節(jié)點的概率與該節(jié)點的度成正相關(guān)［14］，度中心性越高，未來形成新連接的可能性越大，計算如公式（2）所示：

圖3 計算RA、PA指標(biāo)示例圖

Jaccard、PA、RA指標(biāo)均通過捕捉 和 的接近程度，進(jìn)行跨產(chǎn)業(yè)融合關(guān)系的預(yù)測，但對技術(shù)和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行關(guān)系預(yù)測時側(cè)重點不同，Jaccard關(guān)注節(jié)點間的共同鄰居、PA重點考慮節(jié)點度中心性的作用、RA重視資源傳遞的重要性，因此Jaccard、PA、RA在構(gòu)建鏈路預(yù)測模型時呈現(xiàn)相輔相成的互補(bǔ)關(guān)系。由于Jaccard、PA、RA的測度結(jié)果的最大值和最小值不同，無法直接進(jìn)行比較，需對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計算如公式（5）所示。

其中，s表示兩節(jié)點產(chǎn)生新連接的可能性。

2.2.4 鏈路預(yù)測模型評價

AUC評價指標(biāo)表示在測試集上隨機(jī)選擇一條邊的分?jǐn)?shù)值大于隨機(jī)選擇一條不存在邊的概率，用來衡量鏈路預(yù)測模型的準(zhǔn)確性。分別隨機(jī)在測試集和不存在的邊中選擇一條邊，比較兩條邊分?jǐn)?shù)值大小，若測試集邊的分?jǐn)?shù)值大于不存在邊的分?jǐn)?shù)值，則說明預(yù)測結(jié)果精確，加1分；若測試集邊的分?jǐn)?shù)值等于不存在邊的分?jǐn)?shù)值，則反映預(yù)測結(jié)果等同于隨機(jī)選擇，加0.5分；假設(shè)測試集邊的分?jǐn)?shù)值有次大于不存在邊的分?jǐn)?shù)值，測試集邊的分?jǐn)?shù)值有次等于不存在邊的分?jǐn)?shù)值，AUC計算如公式（6）所示：

由此可知，AUC取值區(qū)間為（0,1），當(dāng)所有分?jǐn)?shù)值都是隨機(jī)產(chǎn)生的時，，因此當(dāng)AUC大于0.5時，表明該算法比隨機(jī)選擇的方法精確。在評價指標(biāo)計算過程中，n的取值決定模型精確度，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，為了減少計算復(fù)雜度，提高計算效率，通常采用隨機(jī)抽樣的方式計算得到一個近似的AUC值。由公式6可知，n越大，AUC越接近精確值。呂琳媛［15］應(yīng)用伯努利試驗對最佳抽樣次數(shù)n進(jìn)行評估發(fā)現(xiàn)，在保證AUC值保持90%的可信度時，最多需要進(jìn)行672 400次抽樣。本文將n值取值為60 000，即獨(dú)立取值比較50 000次并求平均來確定最終AUC的值，以此驗證預(yù)測模型的準(zhǔn)確性。

3 實證分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)來源于德溫特專利數(shù)據(jù)庫（Derwent Innovations Index），該數(shù)據(jù)庫涵蓋專利文獻(xiàn)覆蓋面廣，收錄了最新技術(shù)信息，具有較高權(quán)威性。在DII輸入檢索式TS=（logistic* OR deliver* OR load* OR terminal* OR order* OR route*）AND TS=（intelligen*OR smart* OR self-adapt* OR self-learn* OR selfstudy* OR self-taught* OR adapt* OR learning*），檢索時間為1996—2020年，檢索日期為2021年9月1日。通過數(shù)據(jù)清洗與篩選，共收集智能領(lǐng)域117 454項專利。從微觀層面分析單元為IPC4子類，共659個；宏觀層面基于IPC4子類和NACE代碼之間的一致性，將IPC4子類映射到45個產(chǎn)業(yè)部門。

總體上，智能物流產(chǎn)業(yè)專利呈現(xiàn)增長趨勢，如圖4所示，具有階段發(fā)展的特征，依據(jù)技術(shù)生命周期理論，按照專利增長率將智能物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展劃分為四個時間階段：1996—2006年為平穩(wěn)過渡期，專利數(shù)量一致處于較低水平，專利總量1 373項；2007—2011為平穩(wěn)發(fā)展期，呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的發(fā)展態(tài)勢，專利總量6 571項；2012—2017為快速發(fā)展期，專利呈現(xiàn)井噴式增長現(xiàn)象，專利總量45 507項；2018—2020為成熟穩(wěn)定期，這一時期大量新興技術(shù)的出現(xiàn)，使得智能物流出現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新瓶頸，專利數(shù)量增速減慢，專利總量64 008項。

圖4 1996—2020年全球智能物流產(chǎn)業(yè)專利變化趨勢

3.2 智能物流產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式分析

產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的重要中介技術(shù)將不相鄰的兩節(jié)點相連，傳遞異質(zhì)性資源，促進(jìn)不同領(lǐng)域技術(shù)關(guān)聯(lián)和融合。根據(jù)中介技術(shù)與上下游節(jié)點的技術(shù)領(lǐng)域?qū)傩躁P(guān)系，將中介技術(shù)資源傳遞行為劃分為不同模式。以IPC4和產(chǎn)業(yè)部門節(jié)點，技術(shù)或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域間共現(xiàn)為聯(lián)系，分別構(gòu)建技術(shù)網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，識別不同發(fā)展階段的重要中介技術(shù)，進(jìn)一步識別智能物流跨領(lǐng)域融合的模式。應(yīng)用UCINET6.0軟件，對1996—2020年4個階段網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中間人得分進(jìn)行排名，識別跨領(lǐng)域融合模式排名前十的重要中介技術(shù)節(jié)點，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1 1996—2020年各類模式下排名前十的智能物流重要中介技術(shù)

表1（續(xù)）

不同技術(shù)在跨領(lǐng)域融合中扮演不同角色，例如第一階段，以“協(xié)調(diào)員”為代表的技術(shù)中間人有19個，G06F、G06K、H04L、G06N、H04Q、H04M、H04B、G09G、H04K、G07F得分較高；“守門人或 代 理 人” 中 有 G06F、H04L、G06K、H04M、H04B、H04Q、G07F、G07C、B60R、G06N；“顧問”有 G06F、H04L、G06Q、H04B、H04M、H04N、G05B、G06K、B60R、G07F扮演重要角色；“聯(lián)絡(luò)人”有 G06F、G06K、H04L、H04M、G06Q、G05B、H04B、H04N、H04Q、G08B。其他階段分析同理。結(jié)合中間人角色分析方法，探究智能物流核心技術(shù)驅(qū)動跨領(lǐng)域融合特征，分析4個階段各類跨領(lǐng)域融合模式的變化情況，具體如表2所示。

表2 1996—2020年各階段智能物流跨領(lǐng)域融合模式演化情況

由表2橫向?qū)Ρ劝l(fā)現(xiàn)，智能物流核心技術(shù)跨產(chǎn)業(yè)融合模式以聯(lián)絡(luò)人為代表的雙向型融合模式為主，其次是以守門人或代理人式為代表的單向型融合模式，然后是顧問式雙向融合模式，獨(dú)立發(fā)展模式所占比例最低。由縱向?qū)Ρ瓤芍?，隨著領(lǐng)域間融合發(fā)展，不同類型融合模式波動較小，總體呈現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢，表明智能物流在發(fā)展初期就受到了技術(shù)融合的深刻影響，不僅加速了智能物流產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展，同時對其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生了深刻的影響。

技術(shù)層面網(wǎng)絡(luò)演化如圖5所示。具體來看，第一階段，G06F、H04L、G06K等促進(jìn)辦公機(jī)械和計算機(jī)、信號傳輸，電信產(chǎn)業(yè)內(nèi)部融合表現(xiàn)為模式獨(dú)立發(fā)展模式；G06F驅(qū)動辦公機(jī)械和計算機(jī)、信號傳輸，電信、機(jī)動車產(chǎn)業(yè)間的融合模式主要是單向型融合模式；G06Q、H04L等驅(qū)動信號傳輸，電信與辦公機(jī)械和計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的融合大多表現(xiàn)為顧問式雙向融合模式；H04M驅(qū)動辦公機(jī)械和計算機(jī)、信號傳輸，電信產(chǎn)業(yè)間的融合表現(xiàn)為聯(lián)絡(luò)人式雙向融合模式。該階段G06F、H04L、G06K和H04M跨領(lǐng)域融合產(chǎn)生了重要影響，主要與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理和數(shù)字信息傳輸技術(shù)相關(guān)。

圖5 不同時間階段技術(shù)網(wǎng)絡(luò)

第二階段，G06F、H04L、G06K、B06K驅(qū)動辦公機(jī)械和計算機(jī)、信號傳輸，電信、機(jī)動車跨產(chǎn)業(yè)融合的模式表現(xiàn)為獨(dú)立發(fā)展模式。A62C、H02K、B61B驅(qū)動非專用機(jī)械、電動機(jī)，發(fā)電機(jī)，變壓器產(chǎn)業(yè)融合模式多表現(xiàn)為單向型融合模式。A62C、G06Q、G01T驅(qū)動非專用機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、專用機(jī)械產(chǎn)業(yè)間融合模式表現(xiàn)為顧問式雙向融合模式。A62C、G06Q、G01T驅(qū)動非專用機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)間的融合表現(xiàn)為聯(lián)絡(luò)人式雙向融合模式。

第三階段，G06F和G06Q位于網(wǎng)絡(luò)中心，G06F、H04W、H04B驅(qū)動辦公機(jī)械和計算機(jī)、信號傳輸，電信跨產(chǎn)業(yè)融合的模式表現(xiàn)為獨(dú)立發(fā)展模式。F03D、F26B、F41J驅(qū)動能源機(jī)械、專用機(jī)械、武器彈藥運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)融合模式多表現(xiàn)為單向型融合模式。A46B、F03D、F41J驅(qū)動家具，消費(fèi)品、能源機(jī)械、武器彈藥運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)間融合模式表現(xiàn)為顧問式雙向融合模式。A46B、F03D、B81B驅(qū)動家具，消費(fèi)品、能源機(jī)械、電子元器件產(chǎn)業(yè)間的融合表現(xiàn)為聯(lián)絡(luò)人式雙向融合模式。

第四階段，G06F、G06Q、H04L、G06K、H04W等以顧問角色與領(lǐng)域外技術(shù)知識進(jìn)行資源交換和有效互動，促進(jìn)領(lǐng)域之間深度融合；H04L和H04W作為內(nèi)部整合者扮演協(xié)調(diào)員角色，通過結(jié)合產(chǎn)業(yè)內(nèi)技術(shù)知識促進(jìn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)融合；而G06Q和H04L扮演聯(lián)絡(luò)人角色，增強(qiáng)兩個以上產(chǎn)業(yè)部門相關(guān)的多產(chǎn)業(yè)融合。

產(chǎn)業(yè)層面網(wǎng)絡(luò)演化如圖6所示，第一階段表現(xiàn)出大幅增長并積極參與技術(shù)關(guān)系的產(chǎn)業(yè)包括辦公機(jī)械和計算機(jī)、其他電氣設(shè)備、信號傳輸，電信、電視和廣播接收器，視聽電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)過程控制設(shè)備、機(jī)動車及其他產(chǎn)業(yè)。以下產(chǎn)業(yè)對之間聯(lián)系較緊密，第一階段包括信號傳輸、電信-辦公機(jī)械和計算機(jī)，試聽電子產(chǎn)品、電視和廣播接收器-辦公機(jī)械和計算機(jī)，辦公機(jī)械和計算機(jī)-測量儀器，信號傳輸、電信-試聽電子產(chǎn)品、電視和廣播接收器，其他電子設(shè)備-辦公機(jī)械和計算機(jī)，隨著融合發(fā)展，第二、三、四階段的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)中辦公機(jī)械和計算機(jī)產(chǎn)業(yè)與信號傳輸、電信產(chǎn)業(yè)仍處于網(wǎng)絡(luò)中心位置，產(chǎn)業(yè)對聯(lián)系較為緊密，產(chǎn)業(yè)間連接強(qiáng)度隨時間推移逐漸增強(qiáng)，其中測量儀器-信號傳輸、電信產(chǎn)業(yè)對連接強(qiáng)度上升顯著。

圖6 不同時間階段產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)

3.3 預(yù)測結(jié)果分析

3.3.1 預(yù)測模型有效性檢驗

為保證預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效 性，在融合趨勢預(yù)測前進(jìn)行模型預(yù)測精確度及有效性檢驗，對1996—2020年間智能物流產(chǎn)業(yè)4個演化階段，按照測試集與訓(xùn)練集1∶9抽取10%進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果如表3所示。

表3 鏈路預(yù)測算法精確度

由表3中可知，RA的AUC值總體高于Jaccard和PA，因此RA指標(biāo)計算結(jié)果更為精確。從時間階段來看，預(yù)測模型在2018—2020階段表現(xiàn)最好，圖7展示了該階段Jaccard、PA和RA的ROC曲線，圖中3個指標(biāo)的AUC值均高于0.8，說明基于此階段技術(shù)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測未來連接的可能性能夠得到較為準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果。

圖7 2018—2020年網(wǎng)絡(luò)預(yù)測精確度

3.3.2 智能物流跨領(lǐng)域融合趨勢預(yù)測

將基于局部相似性鏈路預(yù)測 算法應(yīng)用于技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，并將預(yù)測的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)映射到產(chǎn)業(yè)中。由上述步驟知，基于Jaccard、PA、RA指標(biāo)的鏈路預(yù)測結(jié)果具有良好的準(zhǔn)確性和可信度。因此，基于2018—2020階段的專利技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，得到節(jié)點間相似性關(guān)系如表4所示，相似性越高表示技術(shù)間的融合關(guān)系強(qiáng)，鏈接在未來出現(xiàn)可能性較大。

表4 跨領(lǐng)域融合預(yù)測結(jié)果

圖8表示將基于Jaccard、PA、RA指標(biāo)對未來技術(shù)關(guān)系預(yù)測結(jié)果可視化為3個不同的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上，參照NACE-IPC4對應(yīng)表，將鏈路預(yù)測模型對技術(shù)關(guān)系預(yù)測結(jié)果對應(yīng)到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，構(gòu)建未來跨領(lǐng)域融合趨勢的網(wǎng)絡(luò)，如圖9所示。盡管在圖8、圖9中3個網(wǎng)絡(luò)整體形狀和結(jié)構(gòu)形狀不同，但整體特征基本一致。

圖8 基于Jaccard、PA、RA指標(biāo)的IPC4共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測結(jié)果

圖9 基于Jaccard、PA、RA指標(biāo)產(chǎn)業(yè)融合網(wǎng)絡(luò)預(yù)測結(jié)果

結(jié)合表4、圖8和圖9發(fā)現(xiàn)，未來核心技術(shù)主要集中在G01L、G06T、H04Q、B60D、H0 3L、F16B、B29D等，上述專利技術(shù)在預(yù)測結(jié)果所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)出較高中間人得分，此類技術(shù)間的融合關(guān)系將可能是未來智能物流技術(shù)融合發(fā)展的主要方向。

由圖9可知，專用機(jī)械、金屬制品、信號傳輸，電信、其他運(yùn)輸設(shè)備、辦公機(jī)械和計算機(jī)、機(jī)動車、家用電器等產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展，與其他產(chǎn)業(yè)部門存在緊密聯(lián)系，主要包括：專用機(jī)械-金屬制品、專用機(jī)械-信號傳輸、專用機(jī)械-其他運(yùn)輸設(shè)備、專用機(jī)械-辦公機(jī)械和計算機(jī)、專用機(jī)械-機(jī)動車、專用機(jī)械-家用電器。因此，未來這些產(chǎn)業(yè)之間的融合關(guān)系更緊密。

由預(yù)測模型知，G01L作為顧問驅(qū)動工業(yè)過程控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)與辦公機(jī)械和計算機(jī)、金屬制品、照明設(shè)備產(chǎn)業(yè)間的融合，表現(xiàn)為顧問式雙向型融模式；G06T作為協(xié)調(diào)人驅(qū)動辦公機(jī)械和計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部發(fā)展，因此辦公機(jī)械和計算機(jī)表現(xiàn)為獨(dú)立發(fā)展模式；H04Q擁有多重角色，既可以作為守門人或代理人驅(qū)動信號傳輸，驅(qū)動電信產(chǎn)業(yè)與家用電器產(chǎn)業(yè)的單向型融合，又可以作為顧問和聯(lián)絡(luò)人驅(qū)動信號傳輸，促進(jìn)電信產(chǎn)業(yè)與辦公機(jī)械和計算機(jī)、專用機(jī)械、工業(yè)過程控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)間的雙向型融合；B60D作為聯(lián)絡(luò)人驅(qū)動基本金屬產(chǎn)業(yè)與工業(yè)過程控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)間雙向型融合；H03L作為驅(qū)動辦公機(jī)械和計算機(jī)產(chǎn)業(yè)與信號傳輸，電信、工業(yè)過程控制設(shè)備、專用機(jī)械產(chǎn)業(yè)融合模式為聯(lián)絡(luò)人式雙向型融合模式；B29D驅(qū)動橡膠和塑料制品產(chǎn)業(yè)與辦公機(jī)械和計算機(jī)、家用電器、非專用機(jī)械、信號傳輸，電信產(chǎn)業(yè)融合模式為顧問式雙向型融合模式。

4 結(jié)論

本文以智能物流產(chǎn)業(yè)1996—2020年專利數(shù)據(jù)為研究對象，分析跨領(lǐng)域融合模式并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行融合趨勢預(yù)測研究，主要創(chuàng)新點在于：（1）現(xiàn)有文獻(xiàn)多以跨領(lǐng)域融合模式為主或以融合趨勢預(yù)測為主，本文綜合考慮跨領(lǐng)域融合的連貫性，豐富了跨領(lǐng)域融合相關(guān)研究，具有研究思維方面的創(chuàng)新。（2）本文聚焦新興產(chǎn)業(yè)，以智能物流為例分析其跨產(chǎn)業(yè)融合的模式及趨勢，豐富了智能物流產(chǎn)業(yè)相關(guān)研究。（3）運(yùn)用精度較高的預(yù)測模型，為融合預(yù)測提供理論支撐，具有方法方面的創(chuàng)新。得出以下結(jié)論：

（1）不同類型的跨領(lǐng)域融合模式呈現(xiàn)穩(wěn)定、微小波動的發(fā)展態(tài)勢。聯(lián)絡(luò)人式雙向型融合模式是主要融合方式，起始階段即在融合中占據(jù)較高的比例，隨著跨領(lǐng)域知識整合和產(chǎn)業(yè)部門間技術(shù)深度融合，以及技術(shù)間壁壘的限制，聯(lián)絡(luò)人式融合模式呈現(xiàn)逐步下降的趨勢。單向式融合和顧問式雙向型融合所占比例基本相同，且穩(wěn)定較好，其中顧問式雙向融合模式變化幅度小于0.01；單向型融合模式在起始階段所占比例較低，在市場競爭優(yōu)勢的追求下，企業(yè)不斷加深對自身核心技術(shù)的深度探索，使得同一領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)有效結(jié)合，單向型融合模式比例逐步緩慢增大。

（2）跨領(lǐng)域融合的重要中介技術(shù)總體呈現(xiàn)動態(tài)演變的特征，部分技術(shù)則具有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和競爭優(yōu)勢。由四個時間階段的融合模式演變以及不同融合模式下的中間人角色知，一二階段的大部分技術(shù)在后期融合模式中的重要程度及作用方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，比如G01T僅在第 三階段以聯(lián)絡(luò)人角色出現(xiàn)；G06K在一二階段以參與獨(dú)立發(fā)展模式為主，在第四階段則以顧問身份參與雙向融合過程，說明此類技術(shù)具有良好的技術(shù)潛力，在跨領(lǐng)域融合過程中實現(xiàn)創(chuàng)新突破的可能較大。而G06F始終參與獨(dú)立發(fā)展模式，G06Q始終參與顧問式雙向融合，表明G06F為創(chuàng)新主體擁有的核心技術(shù)，領(lǐng)域間融合的技術(shù)壁壘較高，適合進(jìn)行深入R&D；G06Q更多以技術(shù)媒介的角色促進(jìn)同一領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)的融合，創(chuàng)新主體應(yīng)多關(guān)注與其關(guān)系緊密的其他領(lǐng)域技術(shù)。

（3）不同指標(biāo)計算的相似性得分具有較大差異，基于Jacard指標(biāo)的節(jié)點間相似性得分明顯高于PA指標(biāo)與RA指標(biāo)計算得到的融合可能性。總體以B60K、G61B、A41F、F21S、H04Q為主的（B06K,E01F）、（G61B,A41F）、（F21S,F24C）、（H04Q,H03L）技術(shù)節(jié)點間呈現(xiàn)較高的相似性，在未來融合的可能較大，由技術(shù)與產(chǎn)業(yè)之間的一致性知，專用機(jī)械、金屬制品、信號傳輸?shù)葘砦磥砼畈l(fā)展，與其他產(chǎn)業(yè)部門之間產(chǎn)生較為緊密的聯(lián)系，例如專用機(jī)械-金屬制品、專用機(jī)械-信號傳輸之間的融合是未來發(fā)展的主要趨勢，創(chuàng)新主體可加強(qiáng)對此類技術(shù)的R&D投入和深入探索，積極建立與相應(yīng)企業(yè)間的協(xié)作伙伴關(guān)系。

本文的研究結(jié)果為智能物流相關(guān)企業(yè)提供有益信息。在新一代信息技術(shù)深度融合、數(shù)字創(chuàng)新背景下，單一核心技術(shù)易受快速變化市場等外部環(huán)境的沖擊，基于多方面資源的技術(shù)擴(kuò)散吸收以及跨領(lǐng)域融合是捕捉市場機(jī)遇、獲取競爭優(yōu)勢的有效途徑。智能物流創(chuàng)新主體需明晰自身核心技術(shù)跨領(lǐng)域融合的主要方向，洞察技術(shù)跨領(lǐng)域融合趨勢，適時調(diào)整及定制多元化發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)行多領(lǐng)域的技術(shù)探索和開發(fā)。區(qū)分不同類型重要中間人角色的技術(shù)，有側(cè)重地加大與相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的R&D強(qiáng)度，提升創(chuàng)造新產(chǎn)品的可能性和開發(fā)新技術(shù)的潛能，從而提升創(chuàng)新能力和競爭優(yōu)勢。

本研究也不可避免地存在局限性。（1）本文采用專利共現(xiàn)法僅從網(wǎng)絡(luò)視角分析智能物流跨領(lǐng)域融合的模式及趨勢，而企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展是多維度融合的結(jié)果，技術(shù)融合同時也存在市場、服務(wù)等方面的融合，未來研究可綜合考慮這幾方面融合與技術(shù)層面融合的復(fù)雜聯(lián)動。（2）智能物流技術(shù)跨領(lǐng)域融合是多層次的系統(tǒng)化過程，各模式遵循不同的融合機(jī)制，探索不同模式的實現(xiàn)路徑是創(chuàng)新主體提升創(chuàng)新能力和競爭優(yōu)勢更為關(guān)鍵的途徑，未來可綜合研究不同模式下實現(xiàn)路徑的聯(lián)系與差異。