航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與演化

祝建輝，史恒新，尤俊銳

（西北工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，陜西西安 710072）

航空裝備制造產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,發(fā)展航空裝備制造產(chǎn)業(yè)不僅有助于促進(jìn)當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，也深深影響我國(guó)建設(shè)航空強(qiáng)國(guó)的成效。近年來，隨著大飛機(jī)項(xiàng)目的上馬與推進(jìn)，我國(guó)航空裝備制造業(yè)取得了快速發(fā)展和長(zhǎng)足進(jìn)步，但在產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)領(lǐng)域，與國(guó)際航空巨頭相比仍有較大的差距，例如我們引以為傲的國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919 的發(fā)動(dòng)機(jī)還要從美國(guó)通用電氣公司進(jìn)口。而隨著當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦日益加劇，美國(guó)加強(qiáng)了對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖。因此，擺脫對(duì)國(guó)外核心技術(shù)的依賴、提高技術(shù)創(chuàng)新能力成為我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展中面臨的一個(gè)關(guān)鍵問題。我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)被列入國(guó)務(wù)院2016 年印發(fā)的《專利密集型產(chǎn)業(yè)目錄》，屬于典型的專利密集型產(chǎn)業(yè)，專利已成為判斷航空裝備制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)和創(chuàng)新態(tài)勢(shì)的重要指標(biāo)。值得注意的一個(gè)現(xiàn)象是，近年來，在新技術(shù)不斷涌現(xiàn)、交叉融合的背景下，越來越多的航空裝備制造企業(yè)與高校、科研院所合作研發(fā)并聯(lián)合申請(qǐng)專利，實(shí)現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而在他們之間自發(fā)地形成一種專利合作網(wǎng)絡(luò)。這種專利合作網(wǎng)絡(luò)可以大大降低創(chuàng)新成本及風(fēng)險(xiǎn)、提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，但是，目前我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)對(duì)專利合作網(wǎng)絡(luò)的發(fā)掘和利用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，專利合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新和聚集效應(yīng)還沒有充分發(fā)揮出來。在此背景下，發(fā)掘、利用和優(yōu)化專利合作網(wǎng)絡(luò)來提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，成為我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)縮短與國(guó)際寡頭之間的技術(shù)差距、打破技術(shù)封鎖的一條重要途徑。

1 文獻(xiàn)綜述

在專利合作網(wǎng)絡(luò)方面，自Narin［1］在“專利計(jì)量”一文的研究中首先提出專利合作問題后，越來越多的學(xué)者開始研究專利合作網(wǎng)絡(luò)。這些研究可歸納為3 個(gè)方面：一是研究地域?qū)＠献骶W(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及演化，如Ejermo 等［2］認(rèn)為地理距離是專利合作網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵影響因素，專利合作網(wǎng)絡(luò)中一般存在著區(qū)域內(nèi)聚集的現(xiàn)象；Pan 等［3］對(duì)我國(guó)31 個(gè)省份的專利合作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)地理距離會(huì)對(duì)專利合作網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動(dòng)產(chǎn)生影響；但另一些學(xué)者提出不同看法，如Wilhelmsson［4］發(fā)現(xiàn)人口居住越密集、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越多樣化的城市往往專利合作水平越低；鄭蔚等［5］構(gòu)建了福廈泉跨城市專利合作網(wǎng)絡(luò)，利用“熵”的概念對(duì)網(wǎng)絡(luò)演化的有序性進(jìn)行測(cè)度，發(fā)現(xiàn)跨城市合作網(wǎng)絡(luò)在演化過程中出現(xiàn)明顯的熵增現(xiàn)象。二是研究某產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及演化。學(xué)者們普遍認(rèn)為專利合作對(duì)某產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展具有促進(jìn)作用，如Zhang 等［6］從軟件服務(wù)業(yè)、曹霞等［7］從新能源汽車產(chǎn)業(yè)、李培哲等［8］從衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)、陳瑾宇等［9］從芯片產(chǎn)業(yè)分別印證了這一點(diǎn)，但遺憾的是，這些研究均未涉及航空裝備制造產(chǎn)業(yè)。三是研究發(fā)明人和專利權(quán)人專利合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及演化，如Balconi 等［10］分析了高校教授在意大利發(fā)明人專利合作網(wǎng)絡(luò)中的作用；Lissoni 等［11］發(fā)現(xiàn)高校在專利合作網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)核心地位，與其他類型發(fā)明人合作關(guān)系穩(wěn)定；李雨濃等［12］發(fā)現(xiàn)綜合類高校、理工類高校和能源型企業(yè)在校企專利合作網(wǎng)絡(luò)中居于核心位置。

在航空裝備制造領(lǐng)域，趙云等［13］、孫志學(xué)等［14］、簡(jiǎn)南紅［15］等主要從專利布局、專利競(jìng)爭(zhēng)、專利戰(zhàn)略等方面對(duì)產(chǎn)業(yè)專利情況進(jìn)行分析，但尚未對(duì)航空裝備制造企業(yè)間的專利合作問題展開充分的研究。此外，在航空裝備制造領(lǐng)域的技術(shù)合作和產(chǎn)學(xué)研合作方面，學(xué)者們展開了較為充分的研究，如馮良清等［16］提出航空裝備制造產(chǎn)業(yè)全面協(xié)同創(chuàng)新思路，提出了“全產(chǎn)業(yè)鏈-全要素-全過程-模塊化協(xié)同”的“三全一協(xié)同”創(chuàng)新模式；龔素霞［17］研究了影響航空產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研聚集經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素；李春林等［18］構(gòu)建了航空裝備產(chǎn)業(yè)政府作用與知識(shí)共享共性技術(shù)協(xié)同研發(fā)績(jī)效的理論模型；雷小苗等［19］對(duì)美日德英法各國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)開展國(guó)際合作的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行定性的梳理分析，為我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)與國(guó)際巨頭合作提供了建議。這些研究為本研究提供了有益的借鑒。

綜上所述，在專利合作網(wǎng)絡(luò)方面，已有研究給本研究提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和有益啟示，但已有研究較少涉及航空裝備制造這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。航空裝備制造業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，其“軍工為主，民用為輔”的產(chǎn)業(yè)格局導(dǎo)致其專利合作網(wǎng)絡(luò)具有特殊性，值得我們進(jìn)行研究；另外，在航空裝備制造領(lǐng)域，學(xué)者們雖已從各個(gè)角度對(duì)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)的專利狀況進(jìn)行分析，但多是從單一的、靜態(tài)的視角出發(fā)，對(duì)產(chǎn)業(yè)的專利狀況和專利合作網(wǎng)絡(luò)缺乏全面的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的分析。因此，本研究以航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作申請(qǐng)數(shù)據(jù)為支撐，運(yùn)用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，從整體出發(fā)構(gòu)建專利合作網(wǎng)絡(luò)。具體來說，從合作主體與合作類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)演化、重要節(jié)點(diǎn)以及地域分布等方面進(jìn)行分析，以期揭示航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律，為優(yōu)化航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)、提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力以及制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

以我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)為對(duì)象構(gòu)建專利合作網(wǎng)絡(luò)。首先進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為N×N共現(xiàn)矩陣，利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件UCINET 和Gephi 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析和可視化處理。由于發(fā)明專利的申請(qǐng)難度和技術(shù)含量更高，相比實(shí)用新型和外觀專利更有代表性，所以本研究選用合作申請(qǐng)發(fā)明專利來表示航空裝備制造產(chǎn)業(yè)中的專利合作關(guān)系。通過在廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專題專利數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索，共得到航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利71 657 項(xiàng)，篩選專利申請(qǐng)權(quán)人大于2 的發(fā)明專利，得到合作申請(qǐng)專利5 594 項(xiàng)；再?gòu)闹欣^續(xù)剔除國(guó)（省）代碼為外國(guó)及含有自然人申請(qǐng)人的專利，得到我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)合作發(fā)明專利3 930 項(xiàng)數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱“樣本”）。有關(guān)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)合作申請(qǐng)專利數(shù)據(jù)最早出現(xiàn)在1985 年，所以本研究考察的時(shí)間范圍為1985—2018 年。

通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)分析可見（見圖1），在34 年間，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)合作申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量逐年遞增，說明該產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平不斷提升。此外，從圖1 中能明顯觀察到合作申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量的增速逐漸加快。基于此，可將我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作分為3 個(gè)階段：

圖1 我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)合作申請(qǐng)發(fā)明專利趨勢(shì)

（1）1985—2006 年為初始期。在此期間，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)合作申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量從無(wú)到有、緩慢發(fā)展，專利合作水平較低。

（2）2007—2012 年為成長(zhǎng)期。2010 年國(guó)務(wù)院審議通過《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，將航空裝備作為發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容；同年，工信部印發(fā)《高端裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，將航空裝備工程列為重點(diǎn)扶持工程。這些因素促使我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，在此期間，合作申請(qǐng)發(fā)明專利總量為465項(xiàng)，約為第一階段合作申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量的8 倍。

（3）2013—2018 年為繁榮期。《民用航空工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2013—2020 年）》和國(guó)家發(fā)展高端制造業(yè)等發(fā)展規(guī)劃的頒布，為我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。隨著專利合作的不斷深入、技術(shù)的積累與突破和此前各階段政策積極影響的累積，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)合作申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量呈現(xiàn)出厚積薄發(fā)、快速上升的趨勢(shì)，合作申請(qǐng)發(fā)明專利總量達(dá)3 407 項(xiàng)，約為第二階段合作申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量的7.3 倍。可以預(yù)見的是，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)的專利合作發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁，未來仍將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

2.2 研究方法

采用專利計(jì)量、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、數(shù)據(jù)可視化等研究方法，運(yùn)用UCINET、Gephi等社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件，構(gòu)建我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，并分析網(wǎng)絡(luò)相關(guān)結(jié)構(gòu)指標(biāo)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化及其空間演化進(jìn)行分析。測(cè)度航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)主要包括：

（1）節(jié)點(diǎn)數(shù)，即網(wǎng)絡(luò)中包含的全部合作主體數(shù)量，記為N。

（2）關(guān)系數(shù)，即網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間連接總數(shù)，記為R。

（3）網(wǎng)絡(luò)密度，即網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的關(guān)系數(shù)量與理論上最大可能存在的關(guān)系數(shù)量之比［20］。計(jì)算公式為，其中R為實(shí)際存在的關(guān)系數(shù)量，N為節(jié)點(diǎn)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)密度反映網(wǎng)絡(luò)稀疏程度，越大網(wǎng)絡(luò)越緊密，越小網(wǎng)絡(luò)越松散。

（4）網(wǎng)絡(luò)直徑，即網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)之間的最大距離，表示為。

（5）集聚系數(shù)，即網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)緊密程度的一種度量，是節(jié)點(diǎn)集聚系數(shù)的平均值。節(jié)點(diǎn)集聚系數(shù)計(jì)算公式為，全網(wǎng)集聚系數(shù)計(jì)算公式為。

（6）平均路徑長(zhǎng)度，即網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點(diǎn)i和j之間的最短路徑所含邊的數(shù)目，為節(jié)點(diǎn)間的距離，全部節(jié)點(diǎn)間距離的平均值L為網(wǎng)絡(luò)平均路徑長(zhǎng)度［21］。計(jì)算公式為。

（7）成分，即成分反映網(wǎng)絡(luò)連通性。在成分內(nèi)部存在關(guān)聯(lián)，各成分之間沒有任何關(guān)聯(lián)。

3 航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)樣本專利數(shù)據(jù)構(gòu)建1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)，如圖2 所示，網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都代表一個(gè)專利申請(qǐng)人，節(jié)點(diǎn)越大表明與其合作的主體越多；每條連邊代表著連邊雙方的合作關(guān)系，合作次數(shù)即為連邊權(quán)重，邊越粗表示合作越頻繁。由圖2 可見，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)整體是非連通的，部分節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中明顯占據(jù)核心地位，形成一個(gè)較大子網(wǎng)和多個(gè)小型子網(wǎng)。

圖2 1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)

1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)如表1 所示，可見網(wǎng)絡(luò)中許多節(jié)點(diǎn)尚未形成直接聯(lián)系，專利合作程度不夠充分，網(wǎng)絡(luò)活力不足；多數(shù)專利申請(qǐng)人之間合作很少，聯(lián)系偏弱，少數(shù)關(guān)鍵申請(qǐng)人作為中間方構(gòu)成傳遞信息、聯(lián)系其他節(jié)點(diǎn)的紐帶。

表1 1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)基本屬性指標(biāo)

無(wú)標(biāo)度特性是網(wǎng)絡(luò)的重要特性之一［22］，利用MATLAB 軟件繪制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系下的度分布，如圖3 所示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度分布服從冪律分布，無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征明顯，即網(wǎng)絡(luò)中部分核心節(jié)點(diǎn)主導(dǎo)整個(gè)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)。

圖3 1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度分布

中心性分析是衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要程度的關(guān)鍵指標(biāo)，本研究選取標(biāo)準(zhǔn)化后的點(diǎn)度中心度和中間中心度兩個(gè)指標(biāo)發(fā)掘1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)度中心度、中間中心度排名前十的樣本發(fā)明專利申請(qǐng)人如表2所示，點(diǎn)度中心度強(qiáng)的申請(qǐng)人在網(wǎng)絡(luò)中的地位較高，與其合作的主體較多，帶來了更多的合作關(guān)系，使網(wǎng)絡(luò)更加緊密；中間中心度強(qiáng)的申請(qǐng)人通過合作而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力較強(qiáng)，比如北京航空航天大學(xué)，雖然其點(diǎn)度中心度排第7 位，但是其中間中心度位居第2 位，即北京航空航天大學(xué)雖與其他主體的合作次數(shù)排名不是最高，但其在網(wǎng)絡(luò)中起到連接樞紐的作用，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)合作的影響很大。

表2 1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)中心度

4 航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)演化分析

4.1 基本結(jié)構(gòu)演化分析

運(yùn)用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件UCINET 及Gephi 對(duì)1985—2006 年、2007—2012 年、2013—2018 年3 個(gè)階段的樣本專利合作網(wǎng)絡(luò)演化發(fā)展進(jìn)行分析及可視化處理，如圖4～圖6 所示，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征變化情況如表3 所示。

圖4 1985—2006 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)

圖5 2007—2012 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)

圖6 2013—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)

表3 我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體特征變化情況

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)反映網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，從表3 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來看，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，關(guān)系總量也不斷上升，但在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及關(guān)系數(shù)量均加速增長(zhǎng)的同時(shí)網(wǎng)絡(luò)密度卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這是因?yàn)殡m然網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)和關(guān)系數(shù)不斷增加，但由于新增節(jié)點(diǎn)帶來的潛在聯(lián)結(jié)邊數(shù)遠(yuǎn)大于網(wǎng)絡(luò)中增加的實(shí)際邊數(shù)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)密度下降，3 個(gè)階段網(wǎng)絡(luò)密度均低于0.02，表明我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作仍然存在較大的發(fā)展空間。

網(wǎng)絡(luò)凝聚性反映網(wǎng)絡(luò)整體之間聯(lián)系的密切程度，一般會(huì)用到集聚系數(shù)、平均路徑長(zhǎng)度以及成分分析對(duì)網(wǎng)絡(luò)的凝聚性進(jìn)行分析［23］。集聚系數(shù)反映節(jié)點(diǎn)在多大程度上是相連的，取值范圍為0～1，數(shù)值越大說明節(jié)點(diǎn)越可能相連，節(jié)點(diǎn)關(guān)系也越緊密，合作交流更為便捷。從表3 可見，3 個(gè)階段的集聚系數(shù)均遠(yuǎn)高于同階段的網(wǎng)絡(luò)密度，說明我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作關(guān)系的建立并非隨機(jī)選擇，存在擇優(yōu)連接性，即新增節(jié)點(diǎn)會(huì)優(yōu)先選擇連接到已經(jīng)具有高連接數(shù)的節(jié)點(diǎn)。平均路徑長(zhǎng)度指的是網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點(diǎn)可到達(dá)彼此的路徑長(zhǎng)度的平均值，從表3 可見，3 個(gè)階段的平均路徑距離均小于6，說明任意申請(qǐng)人通過6個(gè)以內(nèi)的節(jié)點(diǎn)就可與其他節(jié)點(diǎn)聯(lián)系。總體來看，該網(wǎng)絡(luò)演化發(fā)展的3 個(gè)階段均滿足集聚系數(shù)較高、平均路徑距離較小的特征，具有鮮明的小世界效應(yīng)［24］，有利于網(wǎng)絡(luò)中資源、信息的分享，方便機(jī)構(gòu)間的交流合作。

成分反映網(wǎng)絡(luò)連通性，成分內(nèi)的節(jié)點(diǎn)具有直接或間接的相連關(guān)系，但是成分間的節(jié)點(diǎn)不存在相連關(guān)系。利用UCINET 軟件分析樣本專利合作網(wǎng)絡(luò)演化發(fā)展3 個(gè)階段的成分信息，如表4 所示，3 個(gè)階段的成分?jǐn)?shù)量和最大成分規(guī)模持續(xù)增加，其中2013—2018 年成分?jǐn)?shù)增加到330 個(gè)，約為上階段成分?jǐn)?shù)的3 倍，最大成分規(guī)模高達(dá)707 個(gè)，占到該階段網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)的46.3%。分析最大成分內(nèi)部的機(jī)構(gòu)，包含中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司、北京航天發(fā)射技術(shù)研究所、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等，包括企業(yè)、高校以及科研院所3 種主體類型，進(jìn)一步反映出這些機(jī)構(gòu)合作研發(fā)的緊密關(guān)系。此外可見，各階段網(wǎng)絡(luò)中小規(guī)模的成分?jǐn)?shù)量均遠(yuǎn)大于大規(guī)模的成分?jǐn)?shù)量，如在2013—2018年存在大量規(guī)模為2 的成分，共有230 個(gè)，占該階段總成分個(gè)數(shù)的69.7%，這些成分是相互獨(dú)立的，彼此缺乏聯(lián)系渠道，沒有合作關(guān)系，在一定程度上導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)連通性和網(wǎng)絡(luò)密度的降低。因此，應(yīng)注意加強(qiáng)引導(dǎo)小規(guī)模成分中的機(jī)構(gòu)開展研發(fā)合作，促進(jìn)這些機(jī)構(gòu)交流合作，保證網(wǎng)絡(luò)更優(yōu)的流通性和緊密性。

表4 我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)各階段成分?jǐn)?shù)量情況 單位：個(gè)

表4（續(xù)）

總體來看，我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)整體密度較低，但凝聚性較強(qiáng)，小世界效應(yīng)明顯，表現(xiàn)出整體分散、局部緊密的特征，不同群體之間的“橋梁”較少，造成網(wǎng)絡(luò)中少數(shù)大規(guī)模子群和多數(shù)小群體的割裂，這也顯示出網(wǎng)絡(luò)仍具有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.2 重要節(jié)點(diǎn)演化分析

為消除網(wǎng)絡(luò)規(guī)模效應(yīng)，使各階段網(wǎng)絡(luò)具有可比性，選取標(biāo)準(zhǔn)化后的點(diǎn)度中心度和中間中心度，對(duì)各階段兩指標(biāo)排名前十的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，以反映節(jié)點(diǎn)的重要程度，分析重要節(jié)點(diǎn)在各階段的變化特征。其中，1985—2006 年間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系不夠緊密，存在大量孤立的節(jié)點(diǎn)，中間中心度大于0.001 的節(jié)點(diǎn)只有7個(gè)，其余節(jié)點(diǎn)的中間中心度低于0.001，不具備研究?jī)r(jià)值，在此不做討論。如表5 所示，從點(diǎn)度中心度來看，1985—2006 年，航空燃油裝備相關(guān)專利合作較多，使得中石化公司及其研究院分列1、2 位，企業(yè)類型申請(qǐng)人占一半，說明企業(yè)在此階段的發(fā)明專利合作申請(qǐng)更加活躍、地位較高；2007—2012 年，專利申請(qǐng)人組成結(jié)構(gòu)與第一階段類似，仍是企業(yè)占據(jù)重要地位，有6 家，高校和科研院所分別有兩家，其中中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司在2008 年才成立，但經(jīng)過短短幾年的發(fā)展已位居第一，成為網(wǎng)絡(luò)核心，表明其具有極強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力和豐富的專利合作關(guān)系；2013—2018 年，和前兩個(gè)階段有所不同，申請(qǐng)人僅有1 家高校、2 家企業(yè)，科研院所有7家，科研院所的地位有所上升。從中間中心度來看，1985—2006 年，申請(qǐng)人組成結(jié)構(gòu)中，企業(yè)、高校和科研院所的數(shù)量較為均衡；2007—2012 年，各申請(qǐng)人的中間中心度均比前一階段有所上升，且申請(qǐng)人組成結(jié)構(gòu)有所變化，包括5 家高校、4 家企業(yè)和1 家科研院所；2013—2018 年，申請(qǐng)人組成中有5 家高校、3 家企業(yè)和2 家科研院所。可見網(wǎng)絡(luò)的中間中心度與點(diǎn)度中心度的排名結(jié)構(gòu)不同，高校在中間中心度排名中的占比上升，反映高校在網(wǎng)絡(luò)中控制力強(qiáng)，能有效地影響專利合作。點(diǎn)度中心度和中間中心度都處于前十且多次出現(xiàn)的機(jī)構(gòu)有：國(guó)家電網(wǎng)公司、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司、上海飛機(jī)制造有限公司、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、北京航天航空大學(xué)、清華大學(xué)，說明這些成員既與其他成員聯(lián)系較多，又發(fā)揮著中介作用，為其他成員的合作搭建“橋梁”，把握著技術(shù)合作的大方向。

表5 我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)主要申請(qǐng)人的點(diǎn)度中心度和中間中心度

4.3 地域分布演化分析

根據(jù)樣本專利合作申請(qǐng)人的注冊(cè)地，確定申請(qǐng)人所屬省份，基于省份并根據(jù)申請(qǐng)人之間的合作關(guān)系構(gòu)建對(duì)應(yīng)的地域合作網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行核心-邊緣分布分析，合作強(qiáng)度高的省份構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)核心、合作強(qiáng)度低的省份構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)邊緣，從而判斷各省份在網(wǎng)絡(luò)中的相對(duì)位置和影響力。如表6 所示，3 個(gè)階段內(nèi)參與到航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的省份總數(shù)在不斷上升，1985—2006 年僅有14 個(gè)省份的申請(qǐng)人參與合作活動(dòng)，2007—2012 年增加至24 個(gè)省份，2013—2018 年除港澳臺(tái)地區(qū)的其他31 個(gè)省份均在不同程度上參與了專利合作，反映航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作活動(dòng)從局部地區(qū)不斷向全國(guó)各區(qū)域擴(kuò)散的特點(diǎn)；但不同區(qū)域間的合作強(qiáng)度差距懸殊，東部省份如北京-上海、北京-山東、北京-廣東專利合作強(qiáng)度最大，而西藏、寧夏、海南等省份與其他省份的合作強(qiáng)度較弱，多為偶然、自發(fā)合作，在網(wǎng)絡(luò)中也較為孤立。核心省份數(shù)量也呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，1985—2006 年核心省份呈現(xiàn)東部發(fā)達(dá)地區(qū)主導(dǎo)特征，2007—2012 年江蘇、遼寧、四川加入其中，2013—2018 年核心省份數(shù)量繼續(xù)擴(kuò)大，陜西、山東、天津、湖北與其他省份的合作不斷加強(qiáng)，也成為網(wǎng)絡(luò)核心。

表6 我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)的核心-邊緣分布

在各階段網(wǎng)絡(luò)核心變化的過程中，北京、上海、廣東一直位列前三，核心位置最為穩(wěn)定。其中，北京在各階段均位居第一，發(fā)揮中心引領(lǐng)作用，以國(guó)家電網(wǎng)有限公司、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、北京航空航天大學(xué)等企業(yè)、高校和科研院所為中心，形成了飛行器制造、飛機(jī)控制調(diào)節(jié)、飛機(jī)下線測(cè)量測(cè)試等領(lǐng)域的專利合作網(wǎng)絡(luò)核心，這主要在于北京是國(guó)內(nèi)航空裝備人才與科技資源最為集中的地區(qū)，企業(yè)、高校以及科研院所覆蓋廣且合作意愿較強(qiáng)；上海依托中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司發(fā)展航空裝備制造業(yè)，始終在電通信技術(shù)、控制調(diào)節(jié)、測(cè)量測(cè)試等技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)專利合作網(wǎng)絡(luò)核心位置；廣東以深圳一電科技有限公司、鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司等企業(yè)為中心，形成無(wú)人機(jī)研發(fā)制造、航空電子元器件等基礎(chǔ)原件領(lǐng)域的專利合作網(wǎng)絡(luò)核心。遼寧、陜西、江蘇的核心地位上升明顯，且陜西的表現(xiàn)最為顯著，2013—2018 年陜西從網(wǎng)絡(luò)邊緣一躍成為網(wǎng)絡(luò)核心成員，位居第四，這主要在于以西北工業(yè)大學(xué)、西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司為代表的高校和企業(yè)加強(qiáng)了專利合作，在飛行器控制、測(cè)試等領(lǐng)域形成了專利合作網(wǎng)絡(luò)核心，體現(xiàn)了陜西航空裝備制造產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

5 結(jié)論及建議

本研究以航空裝備制造產(chǎn)業(yè)為例，構(gòu)建了1985—2018 年我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利合作網(wǎng)絡(luò)，深入研究航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律，得出以下結(jié)論并給出相關(guān)建議：

（1）我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)密度不斷降低，但網(wǎng)絡(luò)凝聚性較強(qiáng)，小世界效應(yīng)明顯，表現(xiàn)出整體分散、局部緊密的特征，群體間的“橋梁”較少，網(wǎng)絡(luò)仍具有很大發(fā)展空間。因此，政府對(duì)具有橋梁作用的機(jī)構(gòu)應(yīng)加以引導(dǎo)或提供相應(yīng)的政策扶持，發(fā)揮其在網(wǎng)絡(luò)中的控制力和影響力，使網(wǎng)絡(luò)中新穎的、非冗余知識(shí)可以更大程度地傳播，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)主體間直接或間接合作，提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連通性和密度。

（2）中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司、上海飛機(jī)制造有限公司、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、國(guó)家電網(wǎng)公司、北京航天航空大學(xué)、清華大學(xué)等專利申請(qǐng)人是網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)聯(lián)系較多，發(fā)揮著中介作用，是其他主體合作的“橋梁”，把握著技術(shù)合作的大方向。因此，應(yīng)該以這些核心節(jié)點(diǎn)為重點(diǎn)突破口，引導(dǎo)和調(diào)整重要節(jié)點(diǎn)的合作行為：重點(diǎn)主體相互合作，以攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，掌握核心技術(shù)，發(fā)揮引領(lǐng)作用；重點(diǎn)主體和普通主體合作，促進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，帶動(dòng)其他相關(guān)主體的發(fā)展。通過這種方式，提升弱勢(shì)主體的合作參與度，直接或間接地促進(jìn)弱勢(shì)主體之間的合作，進(jìn)而提高產(chǎn)業(yè)的整體合作水平和創(chuàng)新能力，使航空裝備制造產(chǎn)業(yè)得到更好地發(fā)展。

（3）參與到航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作的省份總數(shù)不斷增多，專利合作活動(dòng)從局部地區(qū)向全國(guó)各地?cái)U(kuò)散，但仍存在發(fā)展不平衡的問題；不同省份的專利合作強(qiáng)度差距懸殊，東部地區(qū)的合作強(qiáng)度遠(yuǎn)高于西部地區(qū)；在各階段網(wǎng)絡(luò)核心省份變化過程中，北京、上海、廣東的核心位置最為穩(wěn)定，遼寧、陜西、江蘇的核心地位上升明顯特別是陜西。因此，政府可以集中資源重點(diǎn)培育高品質(zhì)航空裝備制造核心區(qū)，發(fā)揮核心區(qū)的引領(lǐng)作用，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展；另外，鼓勵(lì)機(jī)構(gòu)跨區(qū)域合作，合理配置各區(qū)域創(chuàng)新資源，實(shí)現(xiàn)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)區(qū)域間平衡發(fā)展，特別是東部發(fā)達(dá)省份帶動(dòng)弱勢(shì)省份，可建立相關(guān)技術(shù)合作與發(fā)展機(jī)制來應(yīng)對(duì)區(qū)域間發(fā)展不平衡的問題。