王賢文　劉趁　毛文莉

摘要：在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，專利作為企業(yè)技術(shù)能力的重要表征，同時(shí)也為人們提供了對(duì)企業(yè)技術(shù)研究唯一的信息源。蘋果公司在電子和通訊行業(yè)占據(jù)著重要地位，其專利技術(shù)代表著行業(yè)的研究前沿?；诘聹靥貙＠麛?shù)據(jù)庫(kù)，本研究以蘋果公司發(fā)表專利為研究對(duì)象，進(jìn)行專利共被引網(wǎng)絡(luò)分析，識(shí)別蘋果公司的主要技術(shù)聚類和關(guān)鍵性技術(shù)。

關(guān)鍵詞：專利共被引；德溫特；蘋果公司；技術(shù)聚類；專利計(jì)量；技術(shù)挖掘

中圖分類號(hào)：G353.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn1003-8256.2014.05.006

1 引言

專利作為技術(shù)能力的表征，其中包含企業(yè)的關(guān)鍵性技術(shù)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，企業(yè)必須以專利的形式維護(hù)自身的利益，但是這些又是以公開企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)為代價(jià)的。據(jù)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的報(bào)告，專利信息包含了全球R&D產(chǎn)出的90%以上，剩下的體現(xiàn)在5%-10%的科學(xué)文獻(xiàn)上[1]。因此，專利和文獻(xiàn)就成為了技術(shù)研究的重要數(shù)據(jù)來源。

國(guó)外關(guān)于專利的研究主要集中在：（1）通過專利共被引關(guān)系研究技術(shù)的進(jìn)化結(jié)構(gòu)[2]。（2）專利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建[3]。主要是分析用于商業(yè)目的的專利指標(biāo)。（3）專利技術(shù)轉(zhuǎn)化研究。主要包括高校間的技術(shù)轉(zhuǎn)化模式和國(guó)際技術(shù)轉(zhuǎn)移及原因[4-5].（4）專利技術(shù)預(yù)見研究。主要通過提出一些新的方法如應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量方法[6]、預(yù)測(cè)算法[7]、隨機(jī)專利引文分析法[8]等。專利的研究也不斷受到國(guó)內(nèi)科研工作者的重視，在CNKI上，我們以關(guān)鍵詞“專利”檢索到13872條結(jié)果。以“專利引用”為關(guān)鍵詞檢索，得到41條結(jié)果，這些研究主要集中在：（1）專利引用過程中的知識(shí)的產(chǎn)生、傳播與流動(dòng)[9-11]。（2）專利資源的引用與企業(yè)間的關(guān)系[12-13]。（3）技術(shù)力量指標(biāo)的構(gòu)建[14]。（4）專利引用在知識(shí)管理研究中的應(yīng)用[15]。但是以“專利共被引”為關(guān)鍵詞檢索，檢索結(jié)果為4條。研究主要集中在：專利權(quán)人共被引[1， 16-17]、某一領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)共被引[18]。在專利計(jì)量的方法方面，主要還是以專利統(tǒng)計(jì)分析為主，關(guān)于專利引用網(wǎng)絡(luò)、專利共被引分析、專利文本挖掘的研究并不多見。

本文選擇在電子和通訊行業(yè)處于前沿地位的蘋果公司為研究對(duì)象，利用德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)中專利數(shù)據(jù)，構(gòu)建被引專利間的共被引矩陣。利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的方法，構(gòu)建專利共被引網(wǎng)絡(luò)。通過相應(yīng)的德溫特手工代碼分析，對(duì)蘋果公司的主要技術(shù)構(gòu)成、關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行研究。

2 數(shù)據(jù)來源與分析方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

2.1.1 數(shù)據(jù)檢索

本研究的數(shù)據(jù)來源于德溫特創(chuàng)新專利引文索引數(shù)據(jù)庫(kù)（Derwent Innovations IndexSM）。它收錄了從1963年以來42個(gè)專利機(jī)構(gòu)授權(quán)的1460多萬項(xiàng)基本發(fā)明和3000多萬條專利，每周更新，是全球最大的專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)為研究人員提供世界范圍內(nèi)電子、電氣及通訊等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)綜合全面的發(fā)明信息，是檢索全球?qū)＠淖顧?quán)威的數(shù)據(jù)庫(kù)。德溫特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)不僅提供以專利權(quán)人、專利發(fā)明人、主題詞為檢索的入口，還提供快速查找相關(guān)手工代碼（MC）和分類代碼（DC）的檢索框。德溫特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)對(duì)專利申請(qǐng)量較多的專利權(quán)人都分配一個(gè)唯一的代碼，如appy為蘋果公司專利權(quán)人代碼。

本研究以“ae=apple inc or ae=apple computer inc or ae=appy”為檢索詞，檢索從1963年至2014年蘋果公司的專利，共檢索到10519篇專利。其中Apple Inc.為蘋果公司現(xiàn)有名稱，Apple Computer Inc.為2007年更名前的公司名稱。

2.1.2 數(shù)據(jù)處理

我們用perl語言將專利中的引用文獻(xiàn)刪除，然后利用CiteSpace軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能[19]，將專利數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為web of science的數(shù)據(jù)格式，因?yàn)楹芏嗵幚頂?shù)據(jù)的軟件都是基于web of science數(shù)據(jù)格式的。Citespace軟件可以將PubMed， arXiv， ADS等格式轉(zhuǎn)換為Web of Science的數(shù)據(jù)格式[20]，我們用Bibexcel[21]和Ucinet[22]軟件處理轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，選取206條被引頻次大于50的專利分析。專利被引頻次分布如表1所示。

2.2.3 共被引網(wǎng)絡(luò)和Girvan-Newman算法的子網(wǎng)絡(luò)

將表3的專利共被引的Jaccard系數(shù)矩陣導(dǎo)入netdraw軟件，通過調(diào)整閾值得到結(jié)構(gòu)清晰的最大連通網(wǎng)絡(luò)。用Girvan-Newman算法得到專利共被引的子網(wǎng)絡(luò)，該算法能夠?qū)⒙?lián)系緊密的節(jié)點(diǎn)聚集到一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中，而子網(wǎng)絡(luò)間的聯(lián)系比較松散[24]。

2.2.4 中介中心度的應(yīng)用

我們采用中介中心度（betweenness centrality）的網(wǎng)絡(luò)計(jì)量指標(biāo)尋找網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。中介中心度是指網(wǎng)絡(luò)中的行動(dòng)者作為中介者的能力[25]。Burt的結(jié)構(gòu)洞理論認(rèn)為，中介中心度測(cè)量的是行動(dòng)者對(duì)資源的控制程度[25-26]。中介中心性高的節(jié)點(diǎn)連接不同的子網(wǎng)絡(luò)，在子網(wǎng)絡(luò)之間起橋梁性作用。中介中心度高的節(jié)點(diǎn)代表的技術(shù)往往具有集成、帶動(dòng)和輻射作用，能夠培育新的增長(zhǎng)點(diǎn)[27]。因此，我們用中介中心度尋找蘋果公司的關(guān)鍵技術(shù)。

3 結(jié)果分析

將Jaccard系數(shù)矩陣導(dǎo)入netdraw生成專利共被引網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)橹灰獌蓚€(gè)專利之間存在共被引關(guān)系，共被引強(qiáng)度就大于0，兩節(jié)點(diǎn)之間就會(huì)存在連線，這些導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不夠清晰。因此，我們調(diào)節(jié)閾值，閾值越大，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系強(qiáng)度越大，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和連線數(shù)越少，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越清晰。但是閾值過大，會(huì)導(dǎo)致有效信息的缺省，因此在保證最大連通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，我們將從大到小調(diào)節(jié)閾值。為了使大部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，我們調(diào)節(jié)閾值為14%，即如果兩個(gè)專利共被引的Jaccard系數(shù)大于14%，我們就認(rèn)為這兩個(gè)專利間存在較強(qiáng)的共被引關(guān)系，兩結(jié)點(diǎn)間就存在連線。否則，就不存在連線。在Netdraw中我們用網(wǎng)絡(luò)連線的粗細(xì)表示共被引強(qiáng)度的強(qiáng)弱，節(jié)點(diǎn)大小表示中介中心度大小。最后用Girvan-Newman算法對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)聚類得到專利共被引網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以明顯的分為幾個(gè)主要的技術(shù)聚類。因?yàn)榈聹靥厥止ごa表示的技術(shù)領(lǐng)域更為詳細(xì)，因此，我們隨機(jī)抽取每個(gè)聚類中的10個(gè)專利，對(duì)其德溫特手工代碼分析，得出每個(gè)聚類主要代表的技術(shù)為：

（1）音頻、視頻傳輸與同步技術(shù)

（2）觸屏技術(shù)

（3）用戶界面管理和視覺效果技術(shù)

（4）處理器與存儲(chǔ)器相關(guān)技術(shù)

（5）通信技術(shù)

在圖1中，我們?cè)O(shè)置了較大的閾值，只有專利間共被引強(qiáng)度很大時(shí)才能產(chǎn)生連線，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)中連接的只有第一類（音頻視頻傳輸與同步技術(shù)）和第二類（觸屏技術(shù)）兩個(gè)大類。我們可以發(fā)現(xiàn)第三類（用戶管理界面與視覺效果）和第四類（處理、存儲(chǔ)器）沒有和其他類發(fā)生聯(lián)系。由大到小調(diào)節(jié)閾值，更多節(jié)點(diǎn)和連線進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)閾值為10%時(shí)，第三類（用戶管理和視覺效果技術(shù)）通過屏幕技術(shù)節(jié)點(diǎn)與觸屏技術(shù)產(chǎn)生了聯(lián)系（如圖2所示）。進(jìn)一步調(diào)小閾值，當(dāng)閾值為9%時(shí)，第四類（存儲(chǔ)器和處理器技術(shù)）通過同步技術(shù)與處理、存儲(chǔ)技術(shù)節(jié)點(diǎn)與第一類（音頻、視頻傳輸與同步技術(shù)）間出現(xiàn)連線（如圖3）。繼續(xù)減小閾值，直到閾值為0，第五類（通信技術(shù)）未與網(wǎng)絡(luò)中其他類發(fā)生聯(lián)系。

產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因，可以從以下幾個(gè)方面解釋：

（1）第一類（音頻視頻傳輸與同步技術(shù)）和第二類（觸屏技術(shù)）屬于蘋果公司的基本技術(shù)構(gòu)成，蘋果公司的產(chǎn)品，如：ipod（音樂播放器）和iTunes（數(shù)字媒體播放應(yīng)用程序））基本都是以這兩項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ)的，因此，這兩類在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。

（2）隨著基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)用戶界面的友好性和視覺效果要求不斷增加，因此，蘋果公司在觸屏技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷完善第三類（用戶界面和視覺效果技術(shù)）。

（3）在同步技術(shù)和音頻、視頻傳輸發(fā)展的同時(shí)，對(duì)處理器和存儲(chǔ)器的要求也在提高，為了實(shí)現(xiàn)第一類（同步技術(shù)和音頻、視頻傳輸）的發(fā)展，必須以更強(qiáng)大的處理器和存儲(chǔ)器（第四類）為支撐。因此，第三類和第四類專利作為主要技術(shù)的擴(kuò)展和支撐連接強(qiáng)度不大。

（4）第五類（通信技術(shù)）作為蘋果公司的主要技術(shù)構(gòu)成，并未與其他技術(shù)類產(chǎn)生聯(lián)系。

4 結(jié)論

本文以在科技領(lǐng)域處于創(chuàng)新先驅(qū)地位的蘋果公司為研究對(duì)象，通過專利共被引分析，分析共被引專利類所屬的技術(shù)領(lǐng)域，從而探測(cè)蘋果公司的主要技術(shù)構(gòu)成以及關(guān)鍵性技術(shù)，主要得到以下結(jié)論：專利共被引網(wǎng)絡(luò)可以表示公司的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成。從蘋果公司專利共被引的網(wǎng)絡(luò)中可以發(fā)現(xiàn)，蘋果公司主要由：音頻、視頻傳輸與同步技術(shù)、觸屏技術(shù)、用戶界面和視覺效果技術(shù)、處理器和存儲(chǔ)器、通信技術(shù)這五項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)組成。通過專利共被引網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的中介中心性可以反映公司的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)Burt的結(jié)構(gòu)洞理論，我們探測(cè)到蘋果公司的關(guān)鍵性技術(shù)，即中介中心度大的節(jié)點(diǎn)所屬的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)椋阂纛l、視頻播放與傳輸技術(shù)，其次為觸屏技術(shù)和同步技術(shù)。未來，我們將在本研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)出專門化的專利計(jì)量研究工具，從而可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)企業(yè)或者領(lǐng)域的專利計(jì)量研究。

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（責(zé)任編輯：張 萌）

Abstract： As the symbol of technological abilities of company， patents offer the unique information resource for studying the corporate technologies in the fierce market competition. Apple inc plays an important role in electronic and communications industries， patens of Apple company are the research front of the electronic industry. We detect the major technology and significant clusters from the co-citation networks using the Derwent database.

Keywords：Patents co-citation；Derwent；Apple inc；Technology clustering；Patentometrics；Technology mining

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（責(zé)任編輯：張 萌）

Abstract： As the symbol of technological abilities of company， patents offer the unique information resource for studying the corporate technologies in the fierce market competition. Apple inc plays an important role in electronic and communications industries， patens of Apple company are the research front of the electronic industry. We detect the major technology and significant clusters from the co-citation networks using the Derwent database.

Keywords：Patents co-citation；Derwent；Apple inc；Technology clustering；Patentometrics；Technology mining

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（責(zé)任編輯：張 萌）

Abstract： As the symbol of technological abilities of company， patents offer the unique information resource for studying the corporate technologies in the fierce market competition. Apple inc plays an important role in electronic and communications industries， patens of Apple company are the research front of the electronic industry. We detect the major technology and significant clusters from the co-citation networks using the Derwent database.

Keywords：Patents co-citation；Derwent；Apple inc；Technology clustering；Patentometrics；Technology mining