基于知識圖譜和專利地圖（M&P）集成的產業技術戰略實現機制研究

章昌平

【摘 要】以產業技術戰略實現機制為目標，從科學與技術的關聯性角度，通過對知識圖譜和專利地圖在科學研究和技術研發2個維度上的功能分析，設計基于知識圖譜和專利地圖集成的產業技術戰略實現機制，充分挖掘學術文獻和專利數據所包含的信息，將科學研究與技術研發結合起來，以更好地利用大數據分析和信息可視化技術對產業技術戰略進行研究。

【關鍵詞】知識圖譜；專利地圖；產業技術戰略

【中圖分類號】G306；G353.1【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）02-0001-03

0 引言

產業技術戰略是國家創新體系中技術戰略的重要組成部分，主要進行產業層次的技術選擇活動，為產業內企業技術戰略的制定和實施，促進企業創新提供中觀、宏觀的指導。產業技術戰略對產業技術水平整體性的提高和增強該產業內企業的創新能力具有十分重要的意義。自黨的十八大以來，創新成為我國轉變經濟發展方式的重要舉措。黨的十八大報告中指出要實施創新驅動發展戰略；黨的十八屆三中全會《關于全面深化改革若干重大問題的決定》更是出現了50余次創新；在黨的十八屆五中全會上，創新成為五大發展理念之首，把創新擺在了國家發展全局的核心位置。在這樣的背景下，提出通過知識圖譜和專利地圖的集成分析，促進科學研究和技術研發兩大領域共同作用于產業技術戰略，探討產業技術戰略實現機制，既在理論上豐富和發展了產業技術戰略研究的內容，為其提供新的集成分析方法，也在實踐上為產業技術戰略的制定和實施提供工具，并實現科學研究與技術研發中上、下游知識創造的融合，為該領域的研究起到拋磚引玉的作用。

1 產業技術戰略的構成和影響要素分析

目前，國內外學者對技術戰略構成和影響要素并未形成統一的意見和指標。邁克爾·波特認為技術戰略主要涉及3個基本問題，每個基本問題又進行不同的細分，分別是開發何種技術、是否在那些技術中尋求技術領導地位和頒發技術許可證的作用，這3個問題分別可以細分為技術依賴、技術壁壘、技術預測3個子項，技術標準的確立和技術專利權的影響[1]。納雷安安則認為技術戰略包含軟件和硬件要素，重點是對技術的占有、開發、使用或放棄，企業和產業層次的技術環境影響技術戰略的形成[2]。郝生賓認為技術戰略的構成維度可以劃分為技術資源的狀況和技術能力的水平、技術預測、核心技術的選擇、研究開發的投入強度、外部技術源、技術在產品和價值鏈中的應用、技術引入市場的時機和方式、技術應用的相關資源和技術創新的組織與管理[3]。而根據傅家俊、吳貴生和劉旭明等學者的研究，產業技術戰略則由涵蓋技術創新鏈中基礎研究、應用研究、設計＼開發、制造和市場等環節，并在基礎設施上實施，各環節及基礎設施均對應有相應的戰略措施[4]。

通過上述學者對產業技術戰略構成和影響要素的分析，我們認為產業技術戰略可以分為內、外部2個維度構成，其中外部因素構成產業技術戰略的技術環境，包括產業技術機會環境和產業技術競爭環境，前者包括了產業發展的市場機會和技術市場能夠提供的產業技術構成和來源及可能的技術研發聯盟；內部因素則是產業對技術的選擇模式、對技術發展現狀的判斷和未來機會的預測、研發投入的強度、技術創新的組織和管理等（見表1）。

2 知識圖譜和專利地圖融合集成的背景

2.1 知識圖譜及其功能

知識圖譜，英文為Mapping Knowledge Domains或Knowledge Map，中文也譯為科學知識圖譜、知識域可視化或知識領域映射地圖。知識圖譜綜合了科學學、應用數學、圖形學、科學計量學、信息科學、計算機科學等諸多學科的理論與方法，以科學知識為研究對象，在科學學研究范式和文獻計量、引文分析、共現分析等方法和信息可視化技術的指導下，通過描述文獻載體屬性及知識資源屬性，“挖掘、分析、繪制和顯示知識及其相互關系”，是科學計量學和信息計量學的新發展和創新技術[5]。

知識圖譜同時擁有“圖”和“譜”的雙重屬性和特征：既是對科學知識可視化顯示的圖形，又是科學知識序列化排列的譜系。知識圖譜能夠通過可視化圖譜的形式顯示復雜的知識領域中知識元或知識群的屬性、載體之間的“網絡、結構、互動、交叉、演化或衍生等諸多復雜關系”，形象地展示知識構成的學科領域的結構、發展歷程、演化趨勢、前沿領域及多學科融合的狀況[6]。利用知識圖譜的原理、方法和工具對某個科學領域的文獻進行分析，能夠展示該學科或研究領域的主流人物群體、知識網絡及一些知識關聯的動態變化，揭示該領域的結構、前沿和演化，探明潛在的學科結構、學科分支情況及與相鄰學科的關系；了解該領域不同歷史階段的發展特征和演化規律；掌握研究領域的主要合作情況和合作網絡。這對我們系統地掌握科學研究領域的歷史沿革、承繼、演化和衍生等情況起到了十分重要的作用。知識圖譜主要采用定量和定性分析相結合的方法，以定量為主，定性為輔，定量分析方法主要有引文分析法、共現分析法、多元統計分析法、詞頻分析法和社會網絡分析法；定性分析則主要采用比較、分析和綜合、歸納、歷史研究法等對定量分析結果進行詮釋。

2.2 專利地圖及其功能

專利地圖是一種專利情報研究的方法和表現形式。它將專利信息進行加工，制成各種可分析、解讀的圖表，使其具有類似地圖的指向功能，從而透過對專利分析指標及其組合的可視化表現，直觀地反映出蘊涵在大量專利數據內錯綜復雜的信息。專利地圖是形象化表示后的有關專利信息的各種圖形、表格、分布圖等，以及其將專利信息形象化、地圖化的一系列過程，也包含分析專利信息所采用的綜合性方法[7]。

專利地圖包括圖標、樹狀圖、分布圖、網絡圖等多種樣式，如專利空間和時間分布圖、引文分析圖、技術趨勢圖等。通過對專利地圖的制作和應用，可以實現對特定技術領域的戰略管理和計劃功能、研發和技術推進功能、技術和權利管理功能等，對我們了解該技術領域的整體狀態及技術變遷、識別技術活動和發展趨勢、識別技術分支和技術關系、啟發技術研發創意和發現新的技術領域、保護知識產權、發現專利聚合領域、制定專利投資組織方法等具有十分重要的作用[8-9]。專利地圖制作包含多個步驟：確定專利分析的主題和目的、專利情報搜集、獲取專利文獻、專利信息分析和信息地圖化、專利地圖更新等。使用方法包括定性和定量相結合的方法，具體包括專利文獻計量分析、文本挖掘、聯合分析、形態分析、詞頻分析、知識圖譜等。

2.3 基于知識圖譜的專利地圖應用

由于知識圖譜的強大功能及知識圖譜方法和工具的不斷成熟，對知識圖譜的應用也不斷地深入和擴展。目前，已經有學者嘗試利用知識圖譜工具對專利文獻進行分析，建立起基于知識圖譜的專利地圖，這使得科學分析方法在技術分析領域的實踐成為可能。趙佳通過專利計量、知識圖譜分析和社會網絡分析方法的綜合應用，利用知識圖譜工具Citespace、社會網絡分析工具Ucinet繪制了物聯網領域的專利地圖，分析了物聯網關鍵技術、物聯網關鍵技術的研發合作網絡、物聯網關鍵技術的技術前沿和研究趨勢，并在此基礎上提出我國物聯網產業引導的對策[10]。邵黎明等學者則建立了基于專利文獻和知識圖譜的技術預測方法，以肺癌領域技術預測為例，對使用Google知識圖譜和領域知識創建知識圖譜分析專利文獻，并引入社會網絡分析對專利文獻進行新興技術的預測 [11]。

3 知識圖譜和專利地圖集成對產業技術戰略的作用機制

3.1 知識圖譜和專利地圖集成的理論基礎

通過對知識圖譜和專利地圖的應用領域進行分析和總結，我們發現知識圖譜主要擅長在科學研究領域對學術文獻進行分析，并以信息可視化的方式展示學科或研究領域的相關信息，而專利地圖則擅長在技術研發領域對專利文獻進行分析。雖然目前已經出現了利用知識圖譜工具對專利文獻進行分析的應用，但主要是通過繪制專利文獻的知識圖譜來展示技術領域的相關情報，而真正結合學術文獻和專利信息進行技術戰略分析方面的研究尚不多。目前，在相關研究和應用方面未能充分挖掘學術文獻或專利信息所包含的情報，也未能將兩大領域的分析結果相結合。知識圖譜和專利地圖的集成應用將在這方面提供一個新的視角和方法。兩者從本質上來講都是采用信息可視化的方法對科技信息分析結果進行形象化的揭示，如果能夠集成兩者的應用，并在產業技術戰略中實現融合集成應用，從科學和技術兩大領域分別揭示產業技術戰略影響因素的判斷指標狀況，將會對我們制定和實施產業技術戰略提供便捷、直觀、科學的實現路徑。

3.2 知識圖譜和專利地圖集成對產業技術戰略的作用機制

結合上述對產業技術戰略構成和影響因素的分析、知識圖譜和專利地圖功能的介紹、知識圖譜和專利地圖集成理論基礎的探討，我們將利用知識圖譜和專利地圖兩大工具，從科學研究和技術研發兩大領域為出發點，將學術文獻和專利信息分析結合在一起，實現對產業技術戰略的全面分析，從而在知識和技術2個方面全面揭示產業技術戰略的技術環境要素和內部要素。知識圖譜和專利地圖集成對產業技術戰略的作用機制如圖1所示，即基于知識圖譜和專利地圖集成的產業技術戰略分析方法。

4 結語

在產業技術戰略制定和實施過程中，通過融合集成知識圖譜和專利地圖的分析方法，組織開展產業技術戰略技術環境和內部因素的研究，對我們了解產業戰略所需的各項內外部競爭情報具有十分重要的作用。本文介紹了知識圖譜和專利地圖的基本概念和功能，分析了知識圖譜和專利地圖集成的理論基礎，并對基于知識圖譜和專利地圖集成的產業技術戰略實現機制進行了初步的探討。但由于篇幅所限，本文所建立的分析方法并未開展實際驗證，今后可以以具體產業為實例對我國產業技術戰略的知識圖譜和專利地圖集成分析進行實證驗證，并對方法進行修正。

參 考 文 獻

[1]邁克爾·波特.競爭優勢[M].北京：華夏出版社，1997.

[2]納雷安安.技術戰略與創新：競爭優勢的源泉[M]. 北京：電子工業出版社，2002.

[3]郝生賓.面向自主創新的企業技術戰略作用機理及決策研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2009.

[4]劉旭明，王毅，吳貴生.我國產業技術戰略研究[J].科研管理，2011，22（5）：13-19.

[5]陳悅，劉則淵.悄然興起的科學知識圖譜[J].科學學研究，2005，23（2）：149-154.

[6]劉則淵.科學知識圖譜：方法與應用[M].北京：人民出版社，2008.

[7]肖國華.專利地圖研究與應用[D].成都：四川大學，2006.

[8]王興旺，孫濟慶.國內外專利地圖技術應用比較研究[J].情報雜志，2007（8）：113-115，119.

[9]蔡爽，黃魯成.面向技術戰略的專利分析方法述評[J].技術經濟，2008（6）：36-39.

[10]趙佳.專利視閾下物聯網領域知識圖譜及產業引導政策研究[D].南京：南京郵電大學，2013.

[11]邵黎明，趙志耘，許端陽.基于專利文獻和知識圖譜的技術預測方法研究[J].科技管理研究，2015（14）：

134-140.

[責任編輯：鄧進利]