科技資源共享的需求、內容、方法體系框架

顧新建，楊青海，顧 復，代 風，紀楊建

（1.浙江大學工業與系統工程系，浙江杭州 310027；2.中國標準化研究院高新技術標準化研究所，北京 100191)

習近平總書記說：科技體制改革還存在一些有待解決的突出問題，主要是國家創新體系整體效能還不強，科技創新資源分散、重復、低效的問題還沒有從根本上得到解決［1］。

科技資源是從事科技活動所需要的知識、數據、產品、人才、軟件和硬件等資源，是國家重要的戰略性資源，是提高自主創新能力的基礎條件。

產品越來越復雜，設計參數、交叉的專業以及設計迭代的過程階段越來越多。從時間維看，需要長期的、多階段耦合的研究、試驗、生產和應用，實現數據和知識積累；從空間維看，需要許多不同專業的設計人員、工藝人員和維護人員的協同，需要不同產品之間的協同創新和設計。對于今天的企業而言，科技資源正在成為企業的主要財富。

本文的研究意義是：

（1）對科技資源的內容、共享需求和共享方法進行全面研究，有助于科技資源開放共享標準體系的頂層設計。王志強等［2］認為：科技資源開放共享過程中產生了數量龐大、種類繁雜的標準規范，這些標準規范對推動科技資源建設發揮了重要作用，但是也存在著一些問題，如缺乏全局性頂層設計，沒有形成統一的標準化建設體系框架。

（2）對科技資源共享的需求、內容和方法進行全面研究，有助于完善科技資源開放共享信息平臺的頂層設計。科技資源共享平臺現在已經有不少，但效果好的不多。

（3）將科技資源描述、集成、評價和分享作為一個高度關聯的系統進行研究和實踐，有助于解決科技資源共享難的問題。科技資源共享首先需要對科技資源進行合理的描述、廣泛的集成、準確的評價，這樣才能提高科技資源共享的效果。

科技資源共享有助于提高科技資源的利用效率。科技資源需求、內容、方法體系框架如圖1 所示。

圖1 科技資源需求、內容、方法體系框架

1 科技資源共享需求體系

1.1 科技資源共享需求體系框架

當前中國企業轉型升級所面臨的主要是高端化、個性化、綠色化和人性化的“四化”需求，科技資源共享能夠較好需要滿足這些需求，其需求體系框架如圖2 所示

圖2 科技資源共享需求體系框架

1.2 高端化的需求

高端化的需求主要是：

（1）產品高端化：表現為性能卓越、功能獨特、安全可靠和做工一流等，如高端家電、高端汽車等。高端產品越來越復雜，設計參數、交叉的專業以及設計迭代的過程階段越來越多。從時間維看，需要長期的、多階段耦合的研究、試驗、生產和應用，實現數據、知識等科技資源的積累和共享；從空間維看，需要許多不同專業的人員的協同，需要科技資源的充分共享。

（2）產品價值鏈高端化：從OEM（Origin Entrusted Manufacture，原始設備制造商）向ODM（Original Design Manufacturer，原始設計制造商）和OBM（Original Brand Manufacturer，原始品牌生產商）方向發展，從產品制造環節向產品設計、品牌銷售等高附加值環節發展。高端價值鏈需要集成、整合更多的科技資源，需要更強的科技實力。

（3）產品服務高端化：如智能服務、用戶全新體驗服務等，如飛機發動機的遠程監控和故障診斷服務。這類服務不僅需要知識資源、數據資源等的支持，也需要一流的人才資源、產品資源、軟件資源和硬件資源的支持。

1.3 個性化的需求

個性化的需求主要是：

（1）產品個性化：用戶得到的是個性化的產品，同時產品的成本和交貨期等與大批量生產相差無幾。這需要大批量定制生產模式滿足用戶的這類需求。

（2）服務個性化：需要大批量定制服務模式低成本、快速滿足用戶的服務個性化需求。

隨著人們生活水平的提高、科技的發展，產品和服務朝多樣化和個性化方向發展，同時用戶要求產品和服務價格低、交貨期短，這就要求盡可能專業化分工協同，盡可能多的科技資源共享，通過批量法則實現大批量定制的目的。

1.4 綠色化的需求

綠色化的需求主要是：

（1）資源節約的需求：地球上的資源是有限的。產品資源和硬件資源等共享直接滿足資源節約的需求，其它資源的共享則是間接滿足資源節約的需求，因為知識、數據等的獲取也需要消耗物資資源。

（2）環境友好的需求：產品和硬件等的生產或多或少會直接產生“三廢（廢水、廢氣、廢棄固態物）”，其它資源的生產也會間接產生“三廢”，對環境產生不良影響。科技資源共享有助于減少科技資源的重復建設，進而減少資源消耗和“三廢”。

1.5 人性化的需求

一方面科技資源共享本身能夠滿足人的高層次的需求，如：

（1）友愛和歸屬的需求：如果大家以鄰為壑、“老死不相往來”，這種需求是難以滿足的。

（2）尊敬的需求：通過科技資源共享，助人為樂，可以滿足人們對尊敬的需求。

（3）求知的需求：通過知識資源共享可以有效滿足人們對求知的需求。

（4）自我價值實現的需求：在科技資源共享中，發現自己的工作和創新成果被大家承認、共享，一種自我價值的實現的滿足感無疑會發自內心的油然升起。

另一方面科技資源共享最終需要通過人來實現。只有較好滿足人性的需求，員工才愿意積極參與科技資源有序化工作，并將自己的科技資源共享。海爾的張瑞敏認為每個人都有兩個基本需求：一個是尊嚴，一個是公平的機會［3］。通過建立一個透明公平的科技資源共享環境，科技資源共享越大，得到的激勵越多，可以提高人們科技資源共享的積極性。

2 科技資源內容體系

2.1 科技資源內容體系框架

科技資源的內容很多，如圖3 所示，包括：知識資源、數據資源、人才資源、產品資源、軟件資源和硬件資源等，因為這些資源共享難度較大。其它還有金融資源等，這里不作研究。

圖3 科技資源內容體系框架

科技資源的關系比較復雜，圖4 描述了不同科技資源之間的簡要關系。其中人才資源是核心，例如知識資源最終要靠人創造，模塊、軟件和硬件要靠人開發設計。從數據資源可以挖掘出知識資源，而軟件封裝了知識資源，軟件也建立和固化了數據資源流動、處理的規則和過程。知識資源、軟件資源和硬件資源的開發設計和生產需要知識資源和人才資源的支持。數據驅動軟件，軟件和數據一起驅動硬件。

圖4 不同科技資源之間的簡要關系

2.2 知識資源

知識資源是通過人在技術和產品學習、研發設計和制造等過程中所得到的資源，其特征主要是：

（1）本質性：知識反映了科技資源的本質，是對科技資源的理解和描述。

（2）創新性：需要通過創新得到新的知識資源。

（3）權力性：知識資源含有產權，可以付費交易；知識產權也可以放棄，讓大家免費分享。

知識資源是創新的基礎。知識包括顯性知識和隱性知識。科技資源的源頭是創新。創新包括原始創新、集成創新和跟隨創新。這里需要共享的知識資源包括論文、報告、專利、標準、網絡情報、短文、經驗教訓和想法等。信息平臺可以顯著提高知識資源共享能力。

例如，萬方數據庫提供的知識資源有期刊論文、學位論文、科技報告、專利和標準等。這些知識資源是作者、起草者和申請者等分享的。

2.3 數據資源

數據資源是科技活動和業務活動在計算機虛擬空間中的反映和表現，其特征主要是：

（1）表象性：反映了科技資源全生命周期中的表現出來的現象，如測試儀器采集的產品性能數據。

（2）客觀性：通過對科技資源使用中的客觀現象觀察、實驗得到的結果，沒有包括人的主觀判斷、分析決策在內。

（3）價值性：數據資源含有價值，一方面數據資源的獲取需要成本和技能，另一方面數據資源的應用可以幫助人進行各種決策，產生效益。通過數據資源共享，可以提高數據資源的使用效率、支持其它科技資源的共享、提高創新能力和效率。

例如，海爾智慧家居數據庫提供的主要是數據資源，如各種智能家電的能耗數據、運行數據、室內和室外溫度數據等。這里數據資源是來自千千萬萬智能家電用戶，可以用于節能降耗的決策。

2.4 人才資源

人才是一種特殊的科技資源，是其它科技資源創新的關鍵，其特征主要是：

（1）隱性：人才的能力具有較強的隱蔽性，難以識別和表征。

（2）條件性：人才資源的利用需要一些條件和環境的支持。擁有人才，并不等于能夠利用好人才資源。其中，最重要的是要尊重人性，人才資源才能得到有效挖掘和利用。

（3）時變性：科技發展很快，人才需要不斷學習、實踐，否則其能力會退化，人才資源會貶值。

（4）綜合性：人才資源的價值體現在多方面科技知識的綜合能力。

通過人才資源共享，使最寶貴的人才資源得到充分利用，創新能力得到有效挖掘、協同創新效率得到極大提高。

例如，萬方數據庫提供了人才知識資源信息，主要是論文作者的論文數量、引用量等，以及專利申請人的專利數據等。

2.5 產品資源

產品資源是一種特殊的資源，是企業科技活動的最終主要產物，是其它科技資源的主要載體和主要應用對象。狹義的產品資源主要是硬件和軟件資源，廣義的產品資源還包括知識、數據和人才（通過服務體現）資源。產品資源對于科技資源共享具有重要的價值。所以將產品資源從其它資源中分離出來，單獨進行研究和討論。產品資源的特征主要是：

（1）離散性：包括：1)產品的離散性：產品由許多零部件組成，涉及企業多、影響因素多、影響數據獲取難；2)過程的離散性：產品制造過程可以分解到不同企業和部門分別加工，然后組裝。

（2）層次性：產品具有可逐層分解的特點，產品具有多層結構，每層由若干部件、零件或元器件組成。

（3）多樣性：產品種類越來越多、批量越來越小，面臨批量法則的挑戰，即批量小導致成本高，但用戶需要的是價格便宜的多樣化和個性化的產品。

通過各種產品資源共享，可以提高產品標準化和模塊化水平，促進不同企業間深度的專業化分工協同，提高產品創新能力和產品大批量定制能力。

例如，四川省現代服務科技研究院的汽車價值鏈管理平臺提供了汽車零部件資源，主要是零部件的名稱、生產企業、故障記錄和維修記錄等信息，支持不同的汽車整車企業的汽車零部件資源共享，支持面向維修的配件資源共享。

2.6 軟件資源

軟件是運行在計算機芯片中的數字化指令和數據的集合，是一系列按照預定的邏輯和格式編輯好的代碼序列（程序），其特征主要是：

（1）無形性：軟件資源沒有物理形態，只能通過軟件資源全生命周期運行狀況來了解其功能、特性和質量。

（2）知識性：軟件資源是由人基于任務和知識建立模型，然后模型嵌入到軟件系統中所得到的，因此軟件資源包含了大量的知識和人才資源。人的邏輯思維、智能活動和技術水平是軟件資源開發的關鍵。

（3）環境依賴性：軟件資源的開發和運行必須依賴于特定的計算機系統環境，對于硬件及數據庫、操作系統等有較強的依賴性，為了提高軟件資源的可共享性，軟件開發中需要考慮其可移植性。

（4）可復用性：軟件資源開發出來很容易被復制，邊際成本很低，軟件資源共享的性價比很高。

（5）可組合性：軟件資源應是模塊化的，具有較強的可組合性，可以快速組合，滿足不同的需求。降低軟件資源的共享粒度，可以提高軟件資源的共享能力。

通過各種軟件資源共享，可以提高企業數字化、網絡化和智能化水平，提高企業創新能力，提高企業產品質量、降低產品成本和縮短產品交貨期。

例如，四川省現代服務科技研究院的汽車價值鏈管理平臺、萬方數據庫和海爾智慧家居數據庫等提供了各種軟件支持科技資源共享。

2.7 硬件資源

硬件資源包括科技活動中所需要的材料、儀器、工具、設備和計算機硬件等，其特征主要是：

（1）環境影響性：硬件資源的生產和使用都會對環境產生影響，因此需要盡可能減少硬件資源的生產和使用。

（2）生命周期性：硬件資源具有明顯的生命周期，會老化磨損、報廢。

（3）排它性：一種硬件資源在同一時刻一般只能用在一種場合、完成一個任務，因此硬件資源的共享存在時間調度問題。

通過各種硬件資源共享，可以提高企業產品質量、降低產品成本和縮短產品交貨期，同時節約社會資源，提高資源的利用效率，節能減排。

例如，四川省現代服務科技研究院的汽車價值鏈涉及大量的整車廠和汽車零部件廠的加工設備、測試設備以及物流設備等硬件資源，這些硬件資源需要共享。

3 科技資源共享方法體系

3.1 科技資源共享方法體系框架

圖5 描述了科技資源共享方法體系框架。

圖5 科技資源共享方法體系框架

3.2 科技資源描述方法

科技資源很多，如何找到需要的科技資源，就需要對科技資源有準確、規范和完整的描述。科技資源描述方法主要是：

（1）科技資源分類體系：又稱科技資源分類編碼體系、科技資源分類目錄和科技資源標識體系等，其目的是確定科技資源的相互關系，便于資源的搜索和分類，提高資源共享的效率。科技資源的系統性和層次性是科技資源分類體系產生的根源［4］。科技資源分類體系采用數字或字母的形式，按照分類編碼的一般原則與方法，針對其屬性或特征，對科技資源進行統一分類和編碼，用于描述科技資源的層次性和系統性。

可以借助國家專利、科技圖書等的分類體系，在此基礎上進行擴展建立自己的科技資源分類體系，如《中國圖書館分類法》、國際專利分類體系(IPC)等。因為企業級的科技資源分類往往要更具體、針對性更強。

（2）科技資源元數據模型：這是規范科技資源描述屬性的方法，是描述數據的數據（data about data）,用于描述科技資源的內容、覆蓋范圍、質量、管理方式、數據的所有者以及提供方式等有關信息的數據，通過對科技資源對象進行統一規范的描述，有助于對科技資源的組織、集成、檢索、發現和管理。例如，圖書元數據包括：書名、作者、出版發行機構、出版日期和出版書號等。科技資源元數據可以參考一些相關標準［5-8］。

（3）科技資源本體模型：這是規范同一概念的名稱及不同名稱間的關系的方法，幫助解決同一概念的名稱多樣化問題和概念混亂帶來的問題，使科技資源共享者能夠快速、全面地搜索到所需要的科技資源，提高科技資源的搜全率和搜準率。本體模型和方法在知識資源共享中應用較多［9］。

（4）科技資源知識元：是從科技資源中進一步提煉而成的最核心和最精煉的科技資源的相關知識［10］。科技資源知識元描述可以看作一種描述具體科技資源的知識網絡。科技資源知識元可以讓用戶快速地了解有關科技資源的主要特點，以便進一步的共享。

（5）科技資源知識圖譜：科技資源知識圖譜是顯示知識發展進程與結構關系的一系列各種不同的圖形模型，采用可視化技術描述知識資源及其載體，挖掘、分析、構建、繪制和顯示知識及它們之間的相互聯系，是對科技資源的全方位關聯關系的描述［11］。

科技資源描述的難點是科技資源描述的工作量很大，并會因人而異，需要采用透明公平的方法激勵大家參與科技資源描述及描述的規范化，需要采用大數據和群體智能的方法提高科技資源描述的自動化水平［12］。

圖6 給出了科技資源描述方法的作用及與科技資源集成、評價和分享方法的簡要關系。

圖6 科技資源描述方法的作用及與科技資源集成、評價和分享方法的簡要關系

3.3 科技資源集成方法

科技資源高度分散，需要進行集成，以便提高科技資源共享效率。科技資源集成方法主要包括：

（1）科技資源信息集成：通過科技資源的描述信息的集成，實現科技資源集成。在科技資源描述規范的基礎上，集成科技資源描述信息，支持科技資源的統一搜索和共享。對信息類的科技資源，可以基于平臺或數據庫的方式直接集成，如知識資源、產品模型資源和軟件資源等。對非信息類的科技資源，如人才資源、硬件資源等，不僅集成其描述信息，還需要集成其定位信息，便于快速找到這些資源。科技資源信息集成平臺支持這些集成的實現。

（2）科技資源組織集成：通過科技資源擁有者（組織和人）的集成，可以實現科技資源的有效集成，如面向過程的組織、專利聯盟、創新聯盟和協同開發組織等。如果組織集成沒有做好，科技資源集成的難度會顯著增加。科技資源組織集成的關鍵是要讓科技資源的擁有者成為利益共同體，這需要一種透明公平的集成環境。

（3）科技資源包的集成：針對某一項目或任務，圍繞完成該項目或任務集成所需要的科技資源，形成科技資源包。當科技資源包在應用中得到驗證是行之有效后，需要將科技資源包的信息存貯，以備未來的再用，從而提高科技資源的利用效率。后人在科技資源包的應用中，將進一步完善科技資源包的內容，提高其使用價值。

（4）科技資源模塊集成：將科技資源分解為相互獨立的模塊資源，并對模塊資源進行標準化、通用化和系列化。通過模塊資源集成，快速組成新的科技資源，滿足科技資源個性化應用需求。產品資源、軟件資源、硬件資源以及知識資源等比較適宜采用科技資源模塊化集成方法。

科技資源集成的難點是：科技資源存在大量多源異構問題，導致集成難；人們往往不愿參與科技資源集成，擔心自己的利益得不到保障；科技資源開放集成后，面臨最大挑戰是安全問題。圖7 給出了科技資源集成方法的作用及與科技資源描述、評價和分享方法的簡要關系。

圖7 科技資源集成方法的作用及與科技資源描述、評價和分享方法的簡要關系

3.4 科技資源評價方法

科技資源評價是對科技資源的質量、價值等進行評價，其目的是給科技資源定價，以便科技資源的公平交易；對科技人才的貢獻進行評價，以便激勵他們，創造更有價值的科技資源。如果科技資源評價不合理、不準確，會直接影響人們科技資源共享的積極性。科技資源評價方法有多種，如：

（1）科技資源評價指標：科技資源評價需要一套科學合理、容易評價的科技資源評價指標體系，對科技資源的評價內容和要求進行規范。

（2）科技資源用戶評價：這是由用戶根據其使用科技資源后的體驗對科技資源進行評價。科技資源用戶評價是一種事后評價，關鍵是要對用戶評價過程進行監督，要給予不同的用戶不同的評價權重，并且需要給予參與評價的用戶公平的激勵。用戶評價是一種比較主觀的評價，影響因素較多。如果評價結果與利益掛鉤，人為的干擾因素就會凸顯，可以利用人工智能技術幫助分析和排除這種干擾。

（3）科技資源專家評價：又稱同行評議，即由領域專家評價科技資源的價值或重要性。這也是一種比較主觀的評價，影響因素較多。關鍵是要選對專家，要對專家評價過程要監督，要給予不同的專家不同的評價權重。

（4）科技資源引文分析：主要是指利用數學及統計學的方法對科學期刊、論文和著作等科技資源的引證與被引證現象進行分析，可以作為這類科技資源評價的重要依據。這是一種比較客觀的評價，但其前提是引用要規范、完整和準確。并且有引證與被引證現象的科技資源的范圍有限。

（5）科技資源智能評價：這是通過分析科技資源使用過程中的各種數據，對科技資源的價值和關系、科技資源提供者和評價者的水平等進行評價。這是一種比較客觀的評價，但數據獲得難。

（6）資源應用效益評價：這是對科技資源在應用中所產生的經濟和社會效益進行追蹤和評價，適宜于對除基礎學科的科技資源外的科技資源的評價。科技資源最終的價值取決于應用的效益。對長期效益要跟蹤分析，對間接效益要進行科學合理分析。這是一種比較客觀的評價，但周期長、數據獲得難。

（7）科技資源檢測評價：這是采用傳感器、儀器等對科技資源的性能、質量等進行檢測，由檢測數據進行評價的方法。適宜于軟件、硬件和產品等科技資源。這是一種客觀的評價，但所能檢測的科技資源的范圍有限。

科技資源評價的難點是：由于科技資源建立和評價主要依賴科技型員工，而科技型員工的能力差別很大，因此知識資源、軟件資源、人才資源等價值很難精確定量評價；科技型員工很忙，往往難以抽出大塊時間進行科技資源評價。因此需要結合員工的工作，方便他們參與科技資源評價；科技資源評價需要有大量的數據，數據獲取難和集成難也是影響科技資源評價的主要原因之一。

圖8 給出了科技資源評價方法的作用及與科技資源描述、集成和分享方法的簡要關系。

圖8 科技資源評價方法的作用及與科技資源描述、集成和分享方法的簡要關系

3.5 科技資源分享方法

科技資源描述、集成和評價最終都是為了分享。科技資源價值、來源、可保密性和可評價性等有很大不同，因此科技資源分享方法有多種，如：

（1）科技資源免費分享：這是科技資源的用戶無需付費的分享模式。各種科技資源都可以免費分享。例如，特斯拉CEO 馬斯克宣布，將毫無保留地開放所有特斯拉電動汽車的專利，以應對氣候環境變化［13］。因為此舉不僅可以促進電動汽車的發展，還可以快速建立更大的產品價值鏈生態圈，增加零部件批量，降低產品成本，節能減排。

（2）科技資源市場交易：這是采用市場交易的方式進行的科技資源分享模式，使科技資源擁有者得到合理的回報，促進科技資源的建設和共享。主要方法有：付費交易、以貨易貨、期權分配和產權交易等［14］。例如，專利授權收費、知乎中的知識付費等［15］。

（3）科技資源融合共享：這是科技資源的一種深度分享模式，即在科技資源分享的基礎上，實現科技資源的整合、互補和關聯等，形成為一個整體。科技資源在融合共享后可以發揮更大的作用，主要適用于知識、數據、人才和產品等科技資源。例如，智能空調的歷史能耗數據、室外溫度變化的預測數據等融合共享，可以更準確地預測空調未來的能耗趨勢。

（4）科技資源協同開發：這主要是圍繞特定產品資源、軟件資源和硬件資源等而開展的人才資源的分享模式。在協同開發中會有知識、數據、產品和軟件等資源的分享，在協同開發后所開發獲得的科技資源一般也會在協同開發者中分享。例如，海爾與供應商協同開發直線壓縮機、磁懸浮壓縮機等。

（5）科技資源租賃服務：這是通過租賃的方式進行的科技資源分享模式，即通過租賃，取得科技資源在規定時間和范圍內的使用權，而沒有擁有權［16］。主要適用于軟件、硬件等科技資源。例如，工程機械的租賃服務、倉儲的共享服務等［17］。

科技資源分享的難點是：如何建立高度誠信的分享環境，保證科技資源分享雙方有公正公平的利益，使科技資源分享得以持續。科技資源分享者往往擔心自己的科技資源在分享中失控，得不到保護，科技資源使用者擔心所得到的科技資源的質量、造假和服務不及時等問題。

圖9 給出了科技資源分享方法的作用及與科技資源描述、集成和評價方法的簡要關系。

圖9 科技資源分享方法的作用及與科技資源描述、集成和評價方法的簡要關系

4 結語

科技資源共享對于提高科技資源的利用效率、開展協同創新具有十分重要的意義。本文研究科技資源需求、內容和方法體系框架，包括：

（1）科技資源共享需求體系，說明為什么需要開展科技資源共享（Why），主要是高端化、個性化、綠色化和人性化需求。高端化是國家和企業轉型升級的需求，個性化是用戶的需求，綠色化是社會的需求和國家可持續發展的需求，人性化是員工及用戶的需求。科技資源共享可以較好滿足這些需求。

（2）科技資源內容體系，說明什么是科技資源（What），主要分析了知識、數據、產品、人才、軟件和硬件等科技資源的具體內容及關系。不同的科技資源，其共享方法也不相同。

（3）科技資源共享方法體系，說明如何開展科技資源共享（How），首先需要對科技資源進行規范化描述，以便搜索到所需要的科技資源；然后是將高度分散科技資源進行集成，以便提高科技資源共享效率；進一步是對科技資源的質量和價值進行評價，以便科技資源的公平的分享，因為科技資源分享一般不是無償的，需要為供需雙方帶來好處，這樣科技資源共享才能持續。

關于科技資源描述、集成、評價和分享方法，將在其它論文中進一步研究分析。