浅谈专利计量在电动汽车领域技术的应用

薛鹏

摘要：为了了解全球电动汽车领域技术发展情况，企业之间的合作创新情况，本文采用专利计量方法，对该领域近三十年间专利数据进行分析。借助专利耦合方法和社会网络分析方法，研究电动汽车领域技术创新网络的结构特征演化和技术合作创新网络的演化。并可视化呈现分析结果，得出该领域的技术发展热点和趋势、具有代表性的企业，以及企业之间的合作变化，为企业选择技术发展方向和合作伙伴提供依据。

关键词：电动汽车；技术创新网络；专利计量；专利耦合；社会网络分析

1 前言

技术创新网络是企业在全球范围内选取动态的技术资源，进行知识信息交换的高度开放的网络体系[1]。

随着经济技术全球化的不断深入与国家间日益激烈的竞争，拥有先进技术的发达国家对技术的封锁力度越来越大，企业在国际竞争中能否占据优势地位，获得核心技术资源，关键在于能否主动嵌入技术创新网络。

专利数据作为技术创新的最主要来源，通过专利计量分析，可清楚得到产业的创新网络结构、关键技术演变方向、企业在网络中的地位等重要信息，为企业准确找到嵌入到技术创新网络中的关键点提供依据[2]。

本文通过专利计量、专利耦合分析、社会网络分析、可视化等手段对近三十年间电动汽车产业的专利技术进行研究，分析该领域技术创新网络的结构演变、企业间的技术合作演变，为国内电动汽车产业的发展出谋划策。

2 数据预处理与技术创新网络构建

2.1 数据采集与数据预处理

本文研究的专利数据来源于欧洲专利局专利检索系统，选择的是esp@cenet系统中的WorldWide数据库进行1985-2014年三十年间的电动汽车领域专利数据的检索与下载。经过大量查阅电动汽车专利分析方面的文献，本文最终采用以关键词和国际专利分类号（IPC分类号）相结合的方式进行专利的检索。电动汽车专利检索的关键词=（"electric vehicle" OR "hybrid vehicle" OR "fuel cell vehicle"），同时结合电动汽车相关领域的IPC分类号，如B60L、B60K、B60W、B60H、H01M、H02M等。共检索出专利数据38397条，其中1985-1994年共有947条专利数据，1995-2004年共7308条，2005-2014年共30142条。

本文的研究对象是电动汽车领域的企业，需要剔除专利数据中专利权人为个人和高校的数据，同时要将相同的企业或者子公司的专利数据进行合并。由于检索出的专利数据量很大，而且很多专利权人只申请了个别或者少数几个专利，在总体中占比非常轻，在研究时可以将其忽略。所以针对三个阶段，都选取其中专利数量排名前70的作为主要专利权人，筛选出它们的专利数据。

2.2 技术创新网络构建

（1）构建方法

本文技术创新网络的构建，包括技术相似性创新网络和技术合作创新网络的构建两部分。构建过程中

所采用的主要方法分别是专利耦合分析和社会网络分析方法。

专利耦合分析是分析两个专利之间的耦合关系，通过分析两个专利共同引用的专利情况来确定。两个专利共同引用的专利数量越多，则它们之间的耦合强度就越强，耦合关系越显著，即说明这两个专利越相似[6，7]。专利是企业所拥有的，一定程度上代表了企业的技术水平，故专利间的耦合关系可以同样运用到企业上，通过分析两个企业在特定时间段所有专利的共引情况，来分析两者间的技术相似性程度。专利耦合分析中最关键的一环是耦合强度的计算。目前的相关研究中，关于耦合强度的计算方法有好几种，通过多方对比，本文最终选择采用李英敏[8]在2013年提出的耦合强度计算方法，该方法能较好地反应技术相似性以及不同企业之间的技术差异性。该方法的计算公式为CI=（C/X）*（C/Y），其中CI代表企业A和B的专利耦合强度，X和Y分别代表企业A和B在特定时间段内所引用的专利总数，C表示企业A与B共同引用的专利数量。本文用专利耦合来构建技术相似性网络，研究技术创新网络的结构特征演化。

社会网络分析研究的是行动者之间的关系以及它们的属性[9]。用来分析的社会网络数据的最基本的形式是邻接矩阵，可用来表示行动者之间的全部关系。借助网络分析的计算机软件，如UCINET，分析社会网络的密度、节点中心度等内部关联性。中心度是社会网络分析中的研究重点。一个节点在社会网络中的中心度指标，可以说明它在这个网络中的中心地位以及影响力指数。本文中研究的社会网络是由电动汽车领域的主要企业以及它们之间的关系构成的，研究它们之间的合作关系演化。

（2）可视化分析流程与结果应用

电动汽车领域技术相似性创新网络的可视化分析流程包括四个阶段，分别是准备数据、构建耦合频数邻接矩阵、构建耦合强度矩阵、视觉演示。

技术相似性创新网络可视化的分析结果，可以让企业清楚了解该领域主要专利权人间的技术相似性情况，识别潜在竞争对手，了解可供选择的技术合作伙伴。也可了解技术创新网络结构特征的变化，认识技术热点和技术研究趋势，为企业选择技术发展方向提供依据，从而为其在该行业内的发展取得先机。

电动汽车领域技术合作创新网络的可视化分析流程也包括四个阶段，分别是准备数据、构建合作邻接矩阵、视觉演示、社会网络分析。

技术合作创新网络可视化的分析结果，可以帮助企业了解该领域主要专利权人之间的技术合作情况，以及该领域内处于重要地位，具有代表性的企业，为企业选择合作伙伴、了解行业形式提供依据。

4技术合作创新的演化分析

根据前文技术合作创新网络的构建，本文分别分析了三个时间段的主要企业间的合作网络，再通过对比研究来进行合作网络的演化分析。借助Ucinet软件的Netdraw工具绘制合作创新网络图谱，为了方便研究分析，图谱中用不同的颜色来区分度数中心度不同的节点，用节点的大小来显示中间中心度的高低。通过电动汽车领域合作创新网络的演化分析，可以了解企业间的合作，以及网络中处于中心地位的企业的演变情况，和其他一些关键节点的演变情况。

5结论

本文通过对1985-2014年电动汽车领域专利数据的下载和清理，运用专利计量分析、社会网络分析、可视化分析和专利耦合分析方法，分成三个阶段构建了这三十年间电动汽车领域的技术相似性创新图谱和技术合作创新图谱，分析研究电动汽车技术创新网络结构特征的演化和技术合作创新的演化情况。

目前电动汽车的专利技术主要集中在电池、电机、控制器和整车技术三个大类上。日本在该技术领域处于遥遥领先的地位。通过对技术创新网络结构特征三阶段的演化分析，揭示了电动汽车三种技术有逐渐均衡发展的趋势，也表明了主要企业之间技术相似性和差异性情况，企业可以借此确定发展方向和选择合作伙伴。通过对合作创新网络整体的演化分析，显示了此领域主要企业之间的合作越来越密切，越来越多的企业加入到了合作网络中，通过主动加入合作创新网络企业能获得技术发展，企业之间、国别之间的竞争也更加激烈。

本文在每一阶段都选取的是排名前几十的专利权人来作为研究对象，对于全面反映电动汽车领域的技术情况存在局限性，未来的研究中需要进一步扩大专利数据源。同时还可以做小范围的针对性研究。

参考文献：

[1]马琳，吴金希.全球创新网络相关理论回顾及研究前瞻[J].自然辯证法研究，2017，27（01）：109-113.

[2]文庭孝.专利信息计量研究综述[J].情报、信息与共享，2017，（05）：72-77.