我国产业创新的知识图谱可视化研究

赵维良　姜杰

摘要：我国经济增长动力引擎转向创新驱动，而产业创新在以产业结构升级为基础提升我国经济增长和提高国家竞争力的过程中，起到至关重要的作用。文章利用CiteSpace文献分析工具软件，对来自中国知网（CNKI）数据库主题为“产业创新”发表于2009～2019年的文献进行可视化知识图谱分析。通过各类知识图谱的直观呈现，归纳目前产业创新研究领域的发展现状，梳理其关键路径，从而探测产业创新发展的前沿热点和研究趋势，进而对产业创新研究提供参考。

关键词：产业创新;知识图谱;Citespace

随着全球经济增速下降和急剧加重的国际市场竞争，创新成为引领发展的第一动力，同时作为提升产业竞争力的重要角色，产业创新俨然成为提高国际竞争力的重要之举。国外学者对产业创新实践发展和理论研究较早，研究成果也较成熟，而我国相关研究起步较晚，20世纪90年代才开始进行产业创新实证研究，还未形成完整的理论体系。由于发展阶段的差异性、文化的根植性、产业的异质性，以及发展基础不同等因素影响，发达国家的理论和方法不能直接指导我国产业创新实践。近年来，很多学者对国外产业创新研究进行梳理和分析，但对国内产业创新文献系统研究相对较少。因此，本文以国内产业创新研究为基础，概括产业创新研究现状，梳理研究发展脉络，探讨产业创新研究热点和趋势，以期为进一步的产业创新研究提供参考。

一、数据来源与研究方法

（一）数据来源

在中国知网（CNKI）上，通过高级检索输入检索条件：选择检索文献类别来源为核心期刊、CSSCI和CSCD，为避免相关文献丢失，利用“产业创新”进行主题检索，检索文献年限设置为2009～2019年，检索后获得了我国产业创新研究领域文献1435篇（检索时间为2019年9月25日）。为了分析结果的精确性，需要进一步对初步检索出的数据再次比对和筛选：去除会议通知、新闻报道、书评以及涉及“产业创新”但与主题无关等非学术论文，共计获得有效文献1275篇，并同时下载包含标题、作者、机构、关键词、摘要、发表日期等在内的所有数据作为本文分析的数据样本，文献导出格式为“Refworks”。

（二）研究方法

本文采用了基于軟件CiteSpace的科学知识图谱法。CiteSpace软件是基于应用Java语言开发，并以共引分析和寻径网络算法等理论为根本而设计的。它可以通过引文分析将巨大的文献数据库集聚在一幅可视化知识图谱上。通过分析学科演进的内在动力机制，探索学科发展的前沿，能更好地掌握某一研究领域的知识结构，寻求该领域的标志性文献、发展规律、演变趋势和与其他研究领域之间的关联。将CNKI数据库的文献数据在CiteSpace软件中进行格式化转换，绘制出作者、组织和关键词等各类知识图谱，显示出研究领域的时区分布情况和研究热点话题，同时，依据节点大小、网络关联度等要素来分析此研究领域的研究现状、发展趋势和前沿热点。本文使用的引文分析可视化工具是CiteSpace V软件，版本号为5.5.R2.8.12.2019。

二、我国产业创新研究现状描述

（一）发文作者及研究机构知识图谱分析

作者代表着一个研究领域的核心力量，是该领域的直接主体。通过对研究人员及其合作关系网络进行分析，了解当前我国产业创新研究领域的发文活跃作者，反映出该领域的核心作者群及其合作关系，有助于把握产业创新发展的新热点和发展动向。可以通过发表论文数量来衡量一位作者的学术影响力。科研机构是科研人员展开产业创新研究的重要载体，通过建立研究机构的知识图谱可以直观地反映出研究者的空间分布情况和核心研究机构。对最终筛选出的1275篇文献选择CiteSpace软件中施引文献的合作图谱功能，为了达到数据准确和图谱美观的标准，在进行作者合作和机构合作分析之前，对得到的初步图谱进行适当地调整，最终得到产业创新核心作者知识图谱（见图1）和主要科研机构合作的知识图谱（见图2）。

图1是产业创新领域核心作者知识图谱。其中节点的大小代表发文量的多少，连线代表着该领域研究者之间的合作关系。通过图1可以看出，谭清美、洪银兴、王磊、戴魁早等学者所在关键节点明显、圆圈较大，说明其在产业创新领域的学术影响力较为深远，其研究成果较为丰富，发表了大量该领域的学术论文。从合作网络分析来看，产业创新研究呈现出小集中、大分散的特点，也就是国内产业创新研究已形成几个核心研究团队，但学者的学科范围呈现较大差异，联系强度非常弱;从学科分布来看，呈现出经济学和管理学等多学科交叉的特点。从图1中可以看出谭清美和王磊、戴魁早和刘友金等学者在产业创新领域有着较强的合作关系，其他学者在该领域研究中表现出相对独立或合作关系不显著的状态，说明还有较大的合作空间。由于操作的局限性，可能存在部分学者学者间的合作未呈现在图谱中。

图2是产业创新科研机构合作的知识图谱。研究者的空间分布情况和核心研究机构可以从产业创新研究机构合作的知识图谱中简洁直观地呈现出来。通过图2可以看出南京航天航空大学、河海大学、河北工业大学在产业创新领域研究成果显著。还可以看出，产业创新领域的研究成果以高校输出为主，从空间地理位置来看，核心高校大部分集中在我国的东中部地区，主要分布在南京、天津、哈尔滨、上海、北京等城市;也有少部分的研究中心和研究所在其领域有所研究成果和贡献。从学科背景来看，大部分研究成果出自经济管理学院或者商学院，进一步说明该研究领域受到涉足经济学和管理学这两门学科的学者的广泛关注。除此之外，依据研究机构合作知识图谱中呈现的关键节点之间的连线粗细程度，能体现出不同科研机构在该领域的合作关系和协作程度，总体来看，合作关系强度不大，呈现出较独立或不太明显的状态。

（二）关键词知识图谱分析

1. 关键词共现分析

关键词是对文献内容的高度集中和概括，是文献的精髓部分，能够准确展示某一领域的研究重点和知识结构。CiteSpace可视化软件是基于词频分析法，通过此方法能够清晰展现出关键词的频次和聚类关系。将2009～2019年中国知网（CNKI）收录的核心期刊、CSSCI和CSCD的文献导入CiteSpace软件中，并进行关键词共现分析。其中，网络节点是关键词，以1年作为时间切片，选取每年份前50个关键词，形成了产业创新关键词共现知识图谱（见图3）。在可视化视图中，节点（圆圈）代表关键词，节点半径的大小在关键词共现知识图谱中表示关键词出现的频率，节点之间的网络连接线代表关键词之间的共现关联，节点之间的连接数表示共现的程度，连接的粗细度表示关联的程度。

图3中共有关键词知识网络节点有237个，各节点之间有702条联系，密度为0.0251。以词频依据排序可以发现，与产业创新研究领域的重要关键词有高技术产业、创新、战略性新兴产业、创新效率、创新绩效、技术创新、文化产业、创新能力、创新生态系统、创新驱动、创新网络、产业创新系统、创新发展、创新系统、协同创新、产业升级等。其中，前四个关键词是我国产业创新研究领域学者密切关注的重中之重。

2. 关键词演变趋势

通过CiteSpace关键词时区视图呈现功能，可以探求产业创新研究热点的演进路径，从纵向时间维度来展现研究领域的转折点和演进方向。不同时区下的节点关系用网络连接线表示，连线越多、关联越紧密。不同时区的研究重点和热点可以直观地展示在图谱上。

图4是我国产业创新研究趋势图谱，该知识图谱能直观了解国内近十年对产业创新领域的研究变化情况和演进路径。产业创新研究在20世纪90年代得到我国学界的普遍关注，主要是从实证研究开始的，从系统管理角度对其进行了研究。在2009年和2010年这两年，学界对产业创新研究力度较大、研究范围较广，涉及产业较多，以国外产业创新理论为基础，从中国实际发展情景出发，不断完善国内产业创新理论，因此，大部分与产业创新相关热点集中在这个时间段上。从图4可以看出，产业创新研究的演进路径大概分成三个阶段。

第一阶段：2009～2012年。关键词为创新、技术创新、产业创新系统等。研究方向主要是技术创新和产业创新系统等。具体包括依据产业转型能力和产业竞争定义产业创新，产业创新系统的模型，产业创新能力的构成要素。

第二阶段：2013～2016年。关键词为高技术产业、创新绩效、战略性新兴产业、创新生态系统、协同度、京津翼等。具体包括垂直专业化对高技术产业的创新效率影响;京津翼地区高新技术产业协同研究;创新生态系统与战略性新兴产业实现协同创新的关系。

第三阶段：2017年至今。关键词为文化产业、“互联网+”、实证研究等。具体包括在新常态背景下，将互联网与文化产业融合发展来释放文化产业新动能;用实证研究验证了知识优势的维度及影响因素。

总体来说，不同时区之间连线较多，不同研究热点之间关联程度较紧密，各时区都与初始时区的产业创新等存在较强的传承关系。随着时间的推移，关联程度并没有明显的缩小，各时区的研究热点并没有呈现出独立的发展状态。

3. 关键词聚类分析

关键词聚类分析是热点分析的重要基础，在CiteSpace软件中选择自动聚类功能，同时在该软件提供的三种提取聚类主题词的算法（LSI、LLR、MI）中选择其一，快速聚类将不同节点以关联程度为基础进行聚类，关联度程度越强越容易集中在一个知识单元中，形成具有不同鲜明特征的集群。综合比较来看，为了符合实际情况并且减少数据聚类重复情况，选择LLR算法进行聚类标签提取。通过聚类得到的不同知识单元下的关键词越多，在图谱上呈现的节点越明显，圆圈越大，表明在该研究领域是研究的重中之重。使用LLR算法对我国产业创新相关文献的关键词进行聚类分析，可得到10个聚类（见图5）。在表达聚类的清晰度时，一般依据以下两个指标：第一个指标是模块值（Modularity Q），当Q值处于0.4和0.8之间，表明聚类结果显著;第二个指标是平均轮廓值（Mean Sihouette），S值会随着同一聚类内的相似度增加而增加。从图5可以看出，近十年来我国产业创新研究领域具有较为显著的集群特征，聚类完成后产生了较多的知识单元群体，不同知识单元集群存在相似的地方但同时又有差别，进一步比较不同聚类之间，发现了存在相互交叉的学科研究背景。本文聚类分析运行结果为Modularity Q=0.4665，Mean Sihouette=0.416，结果表明，2009～2019年国内产业创新依据关键词形成的全部聚类结果是合理的，划分出的不同知识单元群体具有较高的清晰度，同一知识集群下的关键词之间的关联程度较高。进一步结果表示，学者们以不同的研究角度来分析产业创新的发展并且不仅局限于基础理论的研究，研究范围变得广泛。如图5可见，聚类情况如下：聚类#0为产业创新能力;聚类#1为创新效率;聚类#2为战略性新兴产业;聚类#3为技术创新能力;聚类#4为创新绩效;聚类#5为运行机制;聚类#6为机制;聚类#7为创新系统;聚类#8为美国;聚类#9为开放式创新。

根据上述对关键词进行聚类结果分析，对我国产业创新研究领域可以分为以下方面：产业创新及产业创新系统的理论研究;新兴产业、产业集群等产业方面研究;开放式创新的演化研究;运行机制的优化研究。

基于上述对中国产业创新关键词的共现聚类分析，可以梳理出与我国产业创新相关的研究进展：产业创新的研究背景主要包括经济的全球本土化、创新战略的转型、产业和区域创新以及环境复杂性;产业创新的研究对象主要包括国家和区域层面的各类产业集群或高新技术园区、企业、创新生态系统等;产业创新的研究方法包括数据包络分析法、社会网络分析法等;产业创新的研究课题包括创新绩效、产业创新体系的实际应用和产业创新平台等。

三、我国产业创新研究前沿热点探析

“研究前沿”的概念最早由学者Price于1965年提出，揭示了科学研究领域的演变过程。突变词是指某一时期内受到研究者广泛关注的热点关键词，是该时期产业创新研究领域的研究热点和核心（见表1）。在CiteSpaceV的数据处理界面将Term Type设置为Burst Terms，保持前文的各项参数设置不变，等待界面完成后，在可视化菜单界面中选择Citation Burst History功能，点击右侧快捷功能中的Burstness和View来查看突发词结果，根据界面中显示的突发起始时间和突发强度大小筛选出17个突现词。结果整理见表1，从表1中可以看到，2009～2010年突现词为特色产业，说明学者们开始重视具有国家或区域特色、具有核心市场竞争力的产业或产业集群;2010～2012年突现词为低碳产业，说明学者们开始重视低碳经济和低碳技术问题，主要研究集中在两个方面：一是依据可持续发展理念，通过对技术创新改善环境治理模型;二是通过能源技术和减排技术创新来调整经济结构和优化能源利用效益，实现经济发展和生态环境保护双赢的局面;2013～2016年突现词新兴产业、高新技术产业、创新驱动、协同创新，在一定程度上说明目前该领域注重对“新兴”“高新技术”产业创新的结构等特点;2016-2019年突现词为长江经济带，通过突现词发現，突现词的突现时间和该阶段国家政策重点紧密相连。2016年和2018年习近平总书记主持召开了推动长江经济带发展座谈会之后，长江经济带作为研究热点，一直受到学术界的普遍关注。

四、总结和展望

企业创新的最高层次就是产业创新， 国家创新体现在产业创新，企业创新是从微观经济角度提出的理论概念， 国家创新是从宏观经济角度提出的理论概念，而产业创新是从中观经济角度提出理论概念，弥补了已有创新理论体系的不足，丰富了产业经济学理论， 产业创新因而具有重要的理论上的桥梁意义。产业创新在优化产业结构、加快产业升级和国家经济发展中的决定性作用逐渐被重视。综合上述分析，可以从以下方面对中国产业创新发展和研究进行深入分析。

1. 在互联网背景下，产业创新研究有待提升。全面到来的人工智能时代，创新要素（包括技术、人才、资源、知识等）的流动规则发生了巨大的改变，随之而来的新模式、新思路会带来不断涌现的新挑战。随着互联网、人工智能、区块链等新兴技术出现，对提升产业创新会产生较大的影响。所以，基于互联网等大数据技术和创新资源整合理念，深入嵌入用户和资源配置机制的创新，以构建知识管理创新模式和互联网环境问题为核心，将成为产业创新体系领域的研究热点，进一步推动产业创新水平的提升。

2. 不断促进一系列产业创新政策的完善。产业创新政策尤其是知识产权保护政策对创新产出有着关键的保护作用，但长期以来，由于司法保护和行政保护的“双轨制”模式难以协调，以至于我国知识产权保护力度不够，从而导致企业创新面临高风险高成本的局面。由于知识产权保护和创新绩效之间的关系也受到学界们的重视，因此政府应改变“双轨制”模式，构建以司法保护为主、行政保护为辅的知识产权保护机制;其次，完善知识产权保护的法律法规，进一步加大对侵犯知识产权的惩罚力度和有力保障知识产权侵权案件的审理质量，重点保护核心技术自主知识产权，确保创新主体的成果。在当前的中国经济环境下，应当具备“有为的政府”和“有效的市场”结构，产业创新政策是必不可少的，政府部门应调整产业政策思路，激发产业创新活力。不仅重点关注新兴产业和高新技术产业，也应该重视服务业研究，同时关注传统行业的产业转型升级之路。

3. “一带一路”建设中的产业创新发展。产业创新与融合发展是“一带一路”倡议的重要抓手，全面的互联互通是确保产业创新和融合发展的重要基础。在“一带一路”背景下，通过产业创新生态系统来解决气候变化、资源环境和能源问题是值得关注的研究热点。由于压力日益加大的气候变化、资源环境和能源可持续发展问题，尤其是在绿色生态系统保护、低碳经济模式和能源技术创新等方面，从发展中国家实际情景出发，未来一段时期内将会成为研究热点。

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基金项目：教育部人文社科重点研究基地重大项目“‘一带一路背景下中国海洋地缘环境解析及其应对策略研究”（项目編号18JJD790005）。

（作者单位：辽宁师范大学政府管理学院）