基于專利的數智低碳產業創新生態系統演化研究

楊 曦，劉 鑫

（1.中南財經政法大學知識產權研究中心，湖北武漢 430073；2.西南交通大學公共管理學院，四川成都 610031）

國家“十四五”規劃中明確提出在新能源、新材料、新一代信息技術、生物技術等領域謀劃布局一批未來產業。在新一輪數字革命背景下，人工智能、大數據、移動互聯網等數字技術與人工智能技術的發展塑造了全新的經濟形態并為產業深度賦能［1］。數智技術與低碳產業所指向的智慧、高效、節能等目標高度一致，數智技術與低碳產業的深度融合能夠推動低碳產業在生產、服務和消費等環節向綠色、節能、可持續方向發展［2］。產業創新生態系統是提升產業創新能力、推動產業發展的重要力量［3］。現有創新生態系統的研究多圍繞概念特征、構成要素、系統結構和位置等展開，側重于宏觀層次上國家創新生態系統的建立與微觀層次上企業創新生態系統特征與演化的探討［4-6］，對于中觀產業創新生態系統的研究，尤其是從數智化視角對產業創新生態系統展開的深入研究較為匱乏，更鮮見對數智低碳產業創新生態系統的研究。此外，現有研究主要采用案例分析、扎根理論等定性分析方法對產業創新生態系統的結構特征、演化機理等進行分析［7-8］，較少采用定量分析方法。專利信息作為一種蘊含豐富技術信息和經濟信息的客觀技術創新資源，是從定量視角研究產業創新生態系統的一種有效數據來源［9］。因此，低碳產業亟待建立一個基于專利的，并適應數智化時代的產業創新生態系統，這是我國在關鍵核心技術領域形成競爭優勢，在未來產業彎道超車的關鍵。

鑒于此，探索建立數智低碳產業創新生態系統，基于技術生命周期，運用專利信息分析和社會網絡分析等方法展現該系統的演化與發展，挖掘我國在該產業中的技術機會，旨在深化并拓展數智創新以及產業創新生態系統的理論研究，并為我國數智低碳產業攻克關鍵技術“卡脖子”問題、獲取競爭優勢并加快創新發展提供參考。

1 文獻綜述

1.1 產業創新生態系統

創新生態系統的概念最早在美國總統科技顧問委員會的研究報告《維護國家的創新生態系統、信息技術制造和競爭力》中出現，報告指出國家在技術和創新方面的領導地位取決于有活力、動態的創新生態系統［10］。Adner［11］在此基礎上進一步完善了創新生態系統的概念，他認為創新無法依靠單一企業獨立完成，需要通過創新生態系統建立企業與其他參與者之間的聯系，并通過協作共創單一企業無法實現的價值。現有創新生態系統的研究側重于宏觀層次上國家創新生態系統的建立與微觀層次上企業創新生態系統特征與演化的探討，對于中觀產業創新生態系統的研究較為匱乏。學者們對于產業創新生態系統的研究主要集中于以下三個方面：

一是關于產業創新生態系統的概念、特征與組織結構［12］。產業創新生態系統是產業采取類似生物種群“成群聚居”的創新發展策略，形成的一種互補共生的創新系統［6］。學者們主要關注產業創新生態系統的概念、特征、熱點研究主題識別、要素結構、系統運行等方面［3，13］。部分學者聚焦于產業創新生態系統中創新主體，探討核心企業在系統中所處的位置，有學者指出核心企業在系統中處于關鍵協調者位置［14］，并探索核心企業突破創新“盲點”的路徑［15］。但上述研究多以靜態分析為主，較少關注產業創新生態系統的動態演化。

二是新技術革命背景下產業創新生態系統研究。近年來，人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）、大數據、區塊鏈等數智技術已成為主導新一輪技術革命和產業變革的中堅力量。AI 產業創新生態系統研究也受到學術界的廣泛關注，學者們從AI賦能下產業創新生態系統轉型、AI 產業創新生態系統的風險治理等方面進行研究［16］。數字經濟的蓬勃發展使學者們開始關注數字產業中的創新問題，尤其是數字技術與產業創新生態系統的融合過程、數字產業創新生態系統的治理框架等［17-18］。但從數智化視角入手，對特定技術產業的創新生態系統的系統結構、創新主體等展開的研究仍處于起步階段。

三是中國情境下的產業創新生態系統問題研究。產業創新生態系統是提升產業核心競爭力，推動產業可持續創新發展的重要力量［3］。近年來，我國在一些重要技術領域中面臨關鍵技術“卡脖子”問題，基礎性科學研究是實現關鍵核心技術重大突破、形成我國自立自強創新生態系統的根本環節［19］。雖然近年來有部分學者開始關注我國新能源公共交通、新能源汽車等產業的創新生態系統研究，并運用案例分析等定性分析方法展現了產業創新生態系統的形成與演化［7，20-21］。但在中國社會情境下，運用專利信息這一客觀技術創新資源，對產業創新生態系統展開的定量研究仍然較為匱乏。并且現有產業創新生態系統研究多關注系統的單一層面，缺乏對于創新主體與技術、創新主體與市場之間交互聯動的研究。

1.2 數智賦能的低碳產業創新生態系統

人工智能、大數據、移動互聯網、區塊鏈等數智信息技術的蓬勃興起塑造了全新的經濟形態并為產業創新深度賦能，使人類從傳統工業社會邁入“數智社會（數字社會與智能社會）”［22］。以數字化與智能化驅動的新一輪技術變革重塑了傳統行業的生產效率，主要表現為：第一，在互聯網開放式創新背景下，數智信息技術為創新生態系統中各創新主體的融通創造了廣泛契機，進一步重塑了產業組織與微觀企業的創新和生產效率；第二，數智化驅動的新一輪技術變革使傳統產業與數字信息產業的產業融合度增強，出現了數智企業等數智化時代的全新微觀組織，從而形成了全新的經濟運行形態［1，23］。但現有在數智化背景下對創新發展問題的深入研究仍處于起步階段，現有研究以微觀層面為主，著重探討了企業的社會責任、創新績效以及轉型能力等［1，24-25］，部分學者開始關注數智化時代的生態系統，陳劍和劉運輝［35］圍繞數智化使能運營管理變革，提出了供應鏈生態系統分析框架，但對于從中觀層面出發的產業創新生態系統研究十分欠缺。

數智技術與低碳產業所指向的智慧、高效、節能等目標高度一致。數智技術圍繞數據支持、分析、優化及預測等角度展開，為低碳產業創新生態系統深度賦能，其一大優勢是有效促進能源供給側和消費側的協調，具體而言，在供給環節，數智技術能夠廣泛應用于能源生產、輸送、交易、消費和監管等各個環節，有效提高能源采集效率與互聯程度，實現供給環節的集約化、數據化和精細化；在消費環節，數智技術將顛覆傳統的能源消費理念，催生新的低碳綠色消費方式，降低能源消耗量及消耗強度。因此，亟須對數智低碳產業創新生態系統展開深入研究。

綜觀現有文獻可知，學者們對于數智低碳產業創新生態系統問題的研究仍處于起步階段，其研究將面臨以下挑戰：一是現有產業創新生態系統研究較少從數智化視角切入，對特定技術創新生態系統中數智創新主體、系統結構與演化等方面的研究較為欠缺；二是現有研究主要采用案例分析、扎根理論等定性分析方法對產業創新生態系統的結構特征、演化機理等進行分析，運用專利信息展開的定量研究較為匱乏；三是現有產業創新生態系統的研究側重于靜態分析，欠缺從時間視角展開的動態演化研究，同時現有產業創新生態系統中各層次之間的鏈接不足，難以展現系統的交互。與現有研究相比，基于技術生命周期，探索構建一種展現數智低碳產業創新生態系統動態演化及交互聯動的系統性研究框架，將專利引入到該框架中，探尋產業中的數智創新主體、挖掘各層次之間的鏈接、識別技術機會、從而提升產業競爭優勢。

2 理論框架與研究方法

在現有研究的基礎上，考慮到創新生態系統的生命周期規律，并結合多層視角模型理論（multilevel perspective theory，即 MLP 理論）和 Adner 提出的創新主體A（actor）-創新活動A（active）-位置P（position）-鏈接L（link）（AAPL）模型，將產業創新生態系統的構成要素劃分為創新環境、創新活動和創新主體三個主要層次，并對各層次涉及的創新主體、活動位置、鏈接等展開深入探討。同時，嘗試將專利這一涵蓋豐富技術、法律和經濟信息的客觀創新資源引入到產業創新生態系統研究中，不僅有助于彌補現有創新生態系統研究在定量分析方面的不足，也能夠有效指導創新主體的專利活動［26］。

技術生命周期理論展現了某項特定技術從創意萌芽到成熟再到淘汰的動態演進過程［27］。現有研究在將專利申請數量與專利申請人數量相結合的基礎上，運用 S 曲線展現出某項特定技術如何經過萌芽期、成長期、成熟期和衰退期的技術生命周期階段［25］。Chesbrough［28］最早在專利管理研究中引入技術生命周期理論，其研究刻畫了專利管理從技術產生期到實施期再到收獲期最后到新技術產生期的動態變化過程。

多層視角模型理論由 Geels［29］在 2002 年率先提出，旨在以社會學視角分析技術創新問題，動態展現社會技術的轉型與變遷［30］。從空間的視角可將多層視角模型劃分為三個層次: 即微觀社會技術利基層、中觀社會技術系統層和宏觀社會技術遠景層。其中微觀社會技術利基層是由創新主體構成的創新網絡;中觀社會技術系統包括技術、市場等創新活動;宏觀社會技術遠景層，即創新過程中的外部因素，如環境問題、經濟問題、政治文化問題等［30］。目前，已有學者將多層視角模型理論應用于新興技術產業的技術變遷［31-32］、技術路徑轉型［33］、創新生態系統［18］等創新問題研究。但上述研究缺乏對MLP 理論中宏觀、中觀和微觀層次之間交互聯動的探討，并且應用于中國情境的研究十分欠缺。

AAPL 模型是Adner［34］在總結創新生態系統結構的基礎上提出，旨在展現創新生態系統中為實現價值主張所需的活動和參與者的位置，并側重于行動者與創新資源之間的鏈接。創新主體A(Actor）是指從事創新活動的微觀創新組織；創新活動A(Active）是指創新主體為實現價值主張所采取的活動；位置P(Position）是指創新主體在創新生態系統中所處的位置；鏈接L(Link）是指創新主體與創新活動之間的聯系［34］。AAPL 模型中的創新主體與MLP 理論中的微觀社會技術利基層相對應，AAPL模型中的創新活動與MLP 理論中的中觀社會技術系統層相對應，因此，將MLP 理論與AAPL 模型相結合具有可行性。鑒于AAPL 模型在層次鏈接分析上的優勢，將MLP 理論與AAPL 模型相結合，形成一種新的多層網絡模型，該模型不僅彌補了MLP 理論在社會技術系統層與社會技術利基層上交互聯動的不足，同時也將AAPL 模型的研究視角擴展至宏觀創新環境層，避免了AAPL 模型在研究創新生態系統時側重于微觀行動者，在研究視角上不夠全面的缺陷。圖1 展示了數智化視角下產業創新生態系統的要素與結構。

圖1 數智化視角下產業創新生態系統建構模型

研究步驟如圖2 所示：第一步是問題呈現，凝練出研究問題。第二步是數據收集，通過IncoPat 專利信息平臺檢索數智低碳技術專利數據，進行數據去噪、清洗和篩選，建立本地數據庫。第三步是基于技術生命周期，構建數智低碳產業創新生態系統，首先展現數智低碳產業創新生態系統動態演變，分析創新主體層、創新活動層和創新環境層的現狀與特征；其次，構建數智創新主體—技術關聯網絡以及數智創新主體—市場關聯網絡，展現創新主體層與創新活動層之間的交互，挖掘創新主體在技術和市場層面的創新機會。第四步是解決問題，針對第三步中識別到的問題給予相應對策建議。

3 數智低碳產業創新生態系統建構與演化過程

3.1 數據來源與分析工具

以數智低碳產業為例，基于EPO 和USPTO頒布的CPC-Y02 專利分類體系，在查閱相關文獻、咨詢專家意見并進行試檢索的基礎上［35-36］，確 定 專 利 檢 索 式 TIABC=((＂artificial intelligen*＂or ＂expert system*＂ or ＂neural network*＂ or robotics or ＂ machine learning＂ or ＂ machine intelligen*＂ or＂machine translat*＂ or ＂deep learning＂ or ＂natural language processing＂ or ＂NPL＂ or ＂speech processing＂or ＂ ontolog* engineering＂ or ＂computer intelligen*＂or ＂face recognition＂ or ＂facial recognition＂ or ＂ fuzzy logic＂ or ＂particle swarm optimization＂ or ＂support vector machin*＂ or ＂pattern recognition＂ or ＂genetic algorithm*＂or ＂decision making＂ or ＂ reinforcement learning＂ or＂data mining＂ or ＂feature select*＂ or ＂feature extract*＂or ＂speaker recognition＂ or ＂computer vision＂ or ＂object recognition＂ or ＂action recognition＂ or ＂visual tracking＂or ＂evolutionary algorithm*＂ or ＂image segmentation＂)AND (CPC=(Y02)))，時間跨度為2001—2020 年，從IncoPat 專利數據庫中共檢索出21021 件全球數智低碳專利。因為專利存在滯后期，2021—2022 年專利族數量可能不夠完整，為不影響對問題的分析，僅選取2001—2020 年的專利數據展開分析。

某項特定技術的技術生命周期主要包括萌芽期、成長期、成熟期和衰退期四個階段。數智低碳產業的技術生命周期可劃分為（1）萌芽期（2001—2012年），2001 年后，數智低碳產業的研究開始萌芽，但專利申請人數和專利申請量增長較為緩慢，2012年之前專利申請量未超過600 項；（2）成長期（2013—2020 年），隨著2015 年《巴黎氣候協定》的簽訂，世界各國對綠色低碳轉型的關注度不斷增加，近年來隨著數智信息技術的快速發展，數智低碳技術的專利申請數量呈現出激增態勢，2015 年首次超過1 000 項，2019 年超過3000 項，就專利申請人數量而言，由2013 年的642 人增長至2020 年的2632 人。隨著專利技術發展速度的持續加快，全球數智低碳技術產業迎來了技術成長期，見圖3。

圖3 數智低碳產業技術生命周期圖

3.2 我國數智低碳產業創新生態系統的動態演變

基于技術生命周期理論，MLP 理論和AAPL 模型的基礎上，提出一種數智化時代展現產業創新生態系統動態演化的系統性研究框架，見圖4。該框架首先從時間的研究角度出發，結合生命周期理論，將產業創新生態系統分為萌芽期、成長期、成熟期、衰退期四個階段，然后將產業創新生態系統分為宏觀、中觀和微觀三個層次，旨在動態展現產業宏觀、中觀和微觀的創新生態系統變遷的全過程［37］。

圖4 我國產業創新生態系統的動態演變

3.2.1 社會技術遠景層

首先對宏觀社會技術遠景層（創新環境層）這一組織外部的環境層進行剖析，社會技術遠景層是指數智化視角下與產業緊密聯系的政策環境、法律制度環境等。以我國數智低碳技術為例，對其萌芽期和成長期的相關政策文件、法律法規等展開探討（見表1）。

表1 萌芽期和成長期數智低碳技術相關的政策與法規

在全球氣候變暖的背景下，低碳產業成為保護自然環境、促進經濟社會發展的重要推動力。在萌芽期，我國低碳產業的相關政策聚焦于減少二氧化碳排放，環境保護與可持續發展，尚未將以數字化與智能化驅動的新一代技術引入到低碳產業中。2007 年中國政府制定并實施了《應對氣候變化國家方案》，是中國第一部應對氣候變化的全面的政策性文件。隨后我國陸續制定了《中華人民共和國可再生能源法》和《中華人民共和國循環經濟促進法》等一系列法律法規以促進低碳經濟的發展。在成長期，我國政府開始關注互聯網、大數據、人工智能、第五代移動通信（5G）等數智信息技術與低碳產業的深度融合，并在近年來相繼出臺《“十四五”工業綠色發展規劃》《“十四五”數字經濟發展規劃》和《關于加強數字政府建設的指導意見》等數智低碳技術相關政策文件以推動該領域的發展。數智化與碳達峰、碳中和所指向的智慧、高效、高質量、低排放目標高度一致。數智信息技術與低碳產業深度融合將助力低碳產業生產和服務效率提升，推動生產方式和消費模式向綠色、節能、循環方向發展，是實現碳中和目標的助推器。

3.2.2 社會技術系統層

中觀社會技術系統層（創新活動層）是指數智化時代產業創新生態系統中的技術維度和市場維度，旨在展現該產業中數智化專利技術競爭態勢。以數智低碳技術為例，基于技術生命周期理論，展現其在社會技術系統層的動態變遷。

（1）數智市場

就市場維度而言，在“雙循環”發展格局下，既要重視數智低碳技術的國內市場布局，同時也要關注海外市場布局。國際專利申請數量對于衡量海外市場布局具有重要意義［38］。萌芽期和成長期數智低碳技術在全球各重要市場的布局情況，見表2。就整體而言，萌芽期和成長期數智低碳技術的重要市場布局較為穩定，中國一直以來都是數智低碳技術專利數量最多的市場，從萌芽期的1 135 件專利增長至成長期的10 631 件專利，其他重要的數智低碳市場還包括美國、韓國、日本、世界知識產權組織等。與上述重要數智低碳市場相比，各國在歐洲各國的數智低碳市場布局仍有待提升。

表2 萌芽期和成長期數智低碳技術重要市場布局

（2）數智技術

就技術維度而言，創新主體的技術實力通常表現為對技術機會的識別與把握，通過社會網絡分析對數智低碳技術萌芽期和成長期的專利文獻中的技術領域中心度進行分析，可以識別出該產業中技術熱點領域的動態演變［39］，進而幫助創新主體挖掘數智低碳產業競爭中的技術機會。表3 和表4 分別展現了萌芽期和成長期數智低碳技術的熱點與前沿技術領域。

表3 萌芽期數智低碳技術熱點與前沿技術領域

表4 成長期數智低碳技術熱點與前沿技術領域

萌芽期數智低碳技術主要聚焦于Y02（緩解或適應氣候變化的技術或應用）下的分支技術領域，Y02P（貨物生產或加工過程中的氣候變化減緩技術）、Y02E（減少溫室氣體排放，與能源發電、輸電、配電有關）、Y02T（與運輸有關的氣候變化減緩技術）以及Y02A（適應技術變化的技術）同時具有較高的度數中心度、接近中心度和中介中心度，既是該領域中的熱點技術領域也是前沿技術領域。相較于度數中心度，Y10T（前美國分類所涵蓋的技術主題）和Y02W（與廢水處理和廢物管理有關的氣候變化減緩技術）的中介中心度較高，未來有一定的技術機會。成長期數智低碳技術除了布局在Y02，也開始與G06（計算；核算；計數）、G05（控制或調節）等技術領域進行融合，尤其是與G06N（基于特定計算模型的計算方式）、G06Q（數據處理系統或方法）、G06F（電子數字數據處理）、G05B（一般控制或調節系統；此類系統的功能元件）的融合進一步加強。同時G06N、G06Q、Y02P、Y02E 具有較高的度數中心度、接近中心度和中介中心度，是該領域中的熱點與前沿技術領域。相較于度數中心度，Y02B（與建筑有關的氣候變化減緩技術）和G01N（借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料）的中介中心度較高，未來有一定的技術機會。總體而言，Y02P 和Y02E 是該領域一直以來最重要的熱點與前沿技術領域。

3.2.3 社會技術利基層

微觀社會技術利基層（創新主體層）是指數智化時代產業中的創新主體［40］，各創新主體通過專利合作形成專利權人網絡，并隨技術生命周期動態演化。數智化背景下，大數據、人工智能等數智信息技術迅速發展，對現有產業深度賦能，催生出數智創新主體這一基于數智信息技術驅動的全新微觀組織。低碳產業中的數智創新主體是指既具備低碳技術創新能力，又致力于將數智化技術貫穿于能源生產、輸送、交易、消費和監管等各個環節的微觀組織。運用專利數據對數智創新主體進行衡量，將在低碳產業中具有較多數智信息技術專利申請的主體認為是重要的數智創新主體。

如表5 所示，萌芽期的數智創新主體主要來自于中國和日本，排名前三位的分別是國家電網公司、SIEMENS AG、TOSHIBA CORP，顯示出上述數智創新主體在數智低碳技術領域的先發優勢。成長期的數智創新主體主要來自于中國，顯示出我國在數智低碳領域占據的重要競爭優勢，排名前三的分別是國家電網公司、中國電力科學研究院以及華北電力大學，其中國家電網公司有818 件專利，數量遠超其他數智創新主體。就數智創新主體的類型而言，國外的數智低碳創新主體多為大型企業，如美國的IBM、韓國的SAMSUNG、德國的SIEMENS AG 等，我國的數智低碳創新主體以大學及科研機構為主，僅有國家電網公司一家國有企業。

表5 萌芽期和成長期數智低碳技術領域重要數智創新主體

圖5 和圖6 分別展現了萌芽期和成長期數智低碳技術領域重要數智創新主體的專利合作網絡，紅色圓形節點表示數智創新主體，藍色圓形節點表示其他專利權人，節點之間的連線表示數智創新主體與其他專利權人在數智低碳技術領域的專利合作情況，連線粗細表示專利合作數量，連線越粗，表明數智創新主體與某一專利權人的專利合作越多。萌芽期的專利合作網絡較為稀疏，TOSHIBA CORP、浙江大學、湖南大學等重要數智創新主體處于孤立狀態，各數智創新主體的專利合作有待進一步拓展。成長期的專利合作開始變得緊密，尤其是我國重要創新主體之間的專利合作愈加密切，國家電網公司與中國電力科學研究院之間的專利合作最多，其次是國家電網公司與江蘇省電力公司、國家電網公司與國電南瑞科技股份有限公司、國家電網公司與華北電力大學等。

圖5 萌芽期數智低碳技術領域重要數智創新主體專利合作網絡

圖6 成長期數智低碳技術領域重要數智創新主體專利合作網絡

3.3 我國數智低碳產業創新生態系統的交互聯動

產業創新生態系統主要涵蓋宏觀社會技術遠景層、中觀社會技術系統層和微觀社會技術利基層三個層次，但現有研究多從單一的層次切入，側重于展現各層次各自的競爭態勢或動態演變。隨著數智信息技術的蓬勃發展，產業創新生態系統中各層次之間的交互聯動將愈加密切。將多層視角模型理論與AAPL 模型引入到產業創新生態系統研究中，對數智化背景下產業創新生態系統中各層次之間的鏈接展開深入探討，進而展現系統的交互，見圖7。

圖7 我國產業創新生態系統的交互聯動

就數智低碳產業而言，在創新環境與創新活動的鏈接中，一方面是熱點數智低碳技術領域相關政策、法律法規的交互聯動；另一方面是數智低碳市場維度中海外專利與上述創新環境的交互聯動。同時，創新環境與創新活動之間也是協同共生的，不僅政策環境、法律制度環境對創新活動中數智低碳技術和數智低碳市場維度進行引導，并且當數智低碳技術、數智低碳市場隨時間變化，對于數智低碳產業相關政策和法律制度也將產生影響與推動。在創新活動與創新主體的鏈接中，運用社會網絡分析的方法分別構建數智創新主體—市場關聯網絡以及數智創新主體—技術關聯網絡［36］，旨在展現數智化時代低碳產業中創新活動與創新主體之間的交互鏈接。

3.3.1 數智創新主體-市場關聯網絡

數智創新主體-市場關聯網絡旨在展現數智創新主體在海外專利市場與區域專利市場的布局情況，有助于產業中的專利權人挖掘潛在的市場機會，完善專利布局，在激烈的市場競爭中占據重要位置。分別構建萌芽期和成長期數智低碳產業數智創新主體—市場關聯網絡，有助于產業中的數智創新主體在重要市場進行專利布局，進而提升競爭優勢，如圖8 和圖9 所示。圓形節點表示數智創新主體，正方形節點表示熱點技術領域，節點之間的連線表示數智創新主體在重要市場布局的專利，連線粗細表示專利數量。連線越粗，表明數智創新主體在某一市場的專利布局數量越多，是該數智創新主體的市場布局重點。

圖8 萌芽期數智低碳產業數智創新主體-市場關聯網絡

圖9 成長期數智低碳產業數智創新主體-市場關聯網絡

萌芽期和成長期的數智創新主體-市場關聯網絡均呈現出本土化布局的特征，如TOSHIBA CORP、HITACHI LTD 等在日本的專利布局，IBM 在美國的布局，SAMSUNG 在韓國的布局等。尤其是我國在數智低碳產業中的數智創新主體，僅在本國市場進行布局，專利的海外布局十分欠缺，未來亟待拓展在美國、韓國、日本、歐洲等國的專利布局。同時，各數智創新主體在歐洲各國、俄羅斯等重要市場的專利布局仍有一定不足，未來有一定的市場布局機會。

3.3.2 數智創新主體-技術關聯網絡

數智創新主體-技術關聯網絡旨在探究數智創新主體與技術共現演化特征，識別產業中各數智創新主體布局的熱點技術領域。分別構建萌芽期和成長期數智低碳產業數智創新主體—技術關聯網絡，有助于產業中的數智創新主體挖掘技術機會，在熱點技術領域進行專利布局，進而提升競爭優勢，如圖10 和圖11 所示。圓形節點表示數智創新主體，紅色三角形節點表示熱點技術領域，黃色三角形節點表示前沿技術領域，節點之間的連線表示數智創新主體在熱點技術領域擁有的專利，連線粗細表示專利數量。連線越粗，表明數智創新主體在某一技術領域的專利布局數量越多，是該數智創新主體的技術重點。

圖10 萌芽期數智低碳產業數智創新主體—技術關聯網絡

如圖10 所示，萌芽期除了國家電網公司、TOSHIBA CORP、SIEMENS AG、HITACHI LTD 之外，其他數智創新主體在熱點技術領域的專利布局仍有較多空白。數智創新主體專利布局最多的熱點技術領域仍集中于Y02 下的分支技術領域，例如Y02E（減少溫室氣體排放，與能源發電、輸電、配電有關）和Y02P（貨物生產或加工過程中的氣候變化減緩技術）。G06Q（數據處理系統或方法）、Y02A（適應技術變化的技術）、Y02B（與建筑有關的氣候變化減緩技術）和H02J（供電或配電的電路裝置或系統；電能存儲系統）作為萌芽期的熱點技術領域，數智創新主體布局較少，Y10T（前美國分類所涵蓋的技術主題）和Y02W（與廢水處理和廢物管理有關的氣候變化減緩技術）作為前沿技術領域，尚未展開布局，故數智創新主體在上述技術領域具有一定的技術機會。國家電網公司與Y02E 之間的連線最粗，其他較粗的連線還包括SIEMENS AG 與Y02E,TOSHIBA CORP 與Y02P。

如圖11 所示，與萌芽期相比，成長期各數智創新主體在熱點技術領域的專利布局更加完善，與G06、G05 等技術領域的融合不斷加強。Y02E 是數智創新主體專利布局最多的技術領域，其他布局較多的技術領域包括H02J、G06Q 以及G06N（基于特定計算模型的計算方式）。G06K（圖形數據讀取、數據的呈現、記錄載體等）、G05B（一般控制或調節系統；此類系統的功能元件）和Y02T（與運輸有關的氣候變化減緩技術）作為成長期的熱點技術領域，Y02B 和G01N（借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料）作為前沿技術領域，各數智創新主體的專利布局較少，具有一定的技術機會。國家電網公司與Y02E 之間的連線最粗，并且顯著超過其他連線，其他較粗的連線還包括國家電網公司與H02J，中國電力科學研究院與Y02E。

4 結論與展望

數智信息技術的蓬勃發展為低碳產業深度賦能，并為其提供了新的發展機遇，但目前學術界對于數智化時代低碳產業創新生態系統問題缺乏深入研究。提出一種數智低碳產業創新生態系統建構的系統性研究框架，對數智低碳產業創新生態系統中的動態演化與交互聯動進行探索性研究，并引入專利數據，驗證了該框架的有效性。

與現有研究相比，具備以下優勢：（1）現有在數智化背景下對產業創新生態系統展開的研究較為匱乏，聚焦于數智低碳產業創新生態系統，提出數智創新主體的概念，探討該系統的演化與發展，一定程度上拓展了產業創新生態系統的理論研究體系。（2）現有研究主要采用案例分析、扎根理論等定性分析方法對產業創新生態系統的結構特征、演化機理等進行分析，將專利數據引入到產業創新生態系統研究中，彌補了現有研究在定量分析上的不足。（3）相較于現有產業創新生態系統的研究側重于靜態分析，且主要關注系統的單一層次，基于技術生命周期，探索數智低碳產業創新生態系統的動態演化，展現出系統在宏觀、中觀和微觀層次之間的交互鏈接，豐富了產業創新生態系統的研究視角。

研究發現：（1）Y02P（貨物生產或加工過程中的氣候變化減緩技術）和Y02E（減少溫室氣體排放，與能源發電、輸電、配電有關）一直是數智低碳產業的熱點專利技術領域。萌芽期數智創新主體專利布局最多的熱點技術領域仍集中于Y02 下的分支技術領域，成長期其在熱點技術領域的專利布局更加完善，與G06、G05 等技術領域的融合不斷加強，但上述數智創新主體在前沿技術領域的專利布局仍亟待提升；（2）中國一直以來都是數智低碳技術專利數量最多的市場，其他重要的數智低碳市場還包括美國、韓國、日本、世界知識產權組織等。各國數智創新主體的專利布局均呈現出本土化布局的特征，海外專利布局欠缺；（3）國外的數智低碳創新主體以大型企業為主，我國則以大學及科研機構為主，其中國家電網公司、中國電力科學研究院、浙江大學一直是該產業中重要的數智低碳創新主體。

根據上述研究發現，提出以下對策建議：從政府層面來看：針對數智低碳技術，出臺相應的支持政策，尤其是產學研合作扶持政策，推動數智信息技術與低碳產業深度融合，并搭建校企平臺促進交流合作，保證“雙碳”目標順利實現。從產業層面來看：我國現有的數智低碳產業中的創新主體以大學及科研機構為主，亟待加強核心企業培育，圍繞核心企業組建面向市場需求的創新聯合體，搭建產學研深度融合的應用基礎研究平臺，開展數智低碳關鍵技術的專利合作及技術協同攻關，全面提升產業基礎研究能力及創新效率。從創新主體層面來看：一方面我國數智低碳創新主體的專利海外布局十分欠缺，亟待拓展在美國、韓國、日本、歐洲等國家或地區的專利布局，以幫助具有競爭優勢的專利技術順利“走出去”。另一方面，我國數智創新主體應加強在熱點與前沿技術領域的專利布局。例如成長期我國數智創新主體在G06K（圖形數據讀取、數據的呈現、記錄載體等）、G05B（一般控制或調節系統；此類系統的功能元件）、和Y02T（與運輸有關的氣候變化減緩技術）等熱點技術領域，Y02B（與建筑有關的氣候變化減緩技術）和G01N（借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料）等前沿技術領域的專利布局相對較少，具有一定的技術機會，在上述數智熱點與前沿技術領域應加強專利布局。