何培育 劉艷文

（重慶理工大學(xué)重慶知識(shí)產(chǎn)權(quán)學(xué)院，重慶 400054）

隨著人工智能和通信技術(shù)的發(fā)展，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷深層次的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車（Intelligent Connected Vehicle，ICV）是我國(guó)從汽車大國(guó)成為汽車強(qiáng)國(guó)的重要路徑，具有重要的戰(zhàn)略意義［1］。以美國(guó)、歐盟、日本等為代表的全球主要國(guó)家和地區(qū)相繼出臺(tái)政策助推智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展，試圖在這輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中占據(jù)一席之地。2013年美國(guó)發(fā)布《對(duì)自動(dòng)駕駛車輛管制政策的初步意見》，支持自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和推廣，2015年發(fā)布《美國(guó)智能交通系統(tǒng)（ITS）戰(zhàn)略規(guī)劃（2015—2019年）》，將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為發(fā)展智能交通系統(tǒng)的重點(diǎn)；2010年歐盟委員會(huì)制定《ITS發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》來(lái)推動(dòng)歐洲道路交通系統(tǒng)的發(fā)展；日本則在2013年發(fā)布的《世界領(lǐng)先IT國(guó)家創(chuàng)造宣言》中將智能網(wǎng)聯(lián)汽車設(shè)置為發(fā)展核心之一［2］。與國(guó)外相比，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，2015年首次提出將自動(dòng)駕駛汽車列為智能制造產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象之一。同年汽車工程學(xué)會(huì)首次提出了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義：搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、后臺(tái)）智能信息交換共享，具備信息共享、復(fù)雜環(huán)境感知、智能化決策、自動(dòng)化協(xié)同等控制功能，與智能公路和輔助設(shè)施組成的智能出行系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)高效、安全、舒適、節(jié)能行駛的新一代汽車［3］。隨后我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車公共道路適應(yīng)性驗(yàn)證規(guī)范》《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范》《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》等相關(guān)政策規(guī)劃，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境。到目前為止，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了明顯的成效，這些成效一方面得益于中國(guó)汽車市場(chǎng)廣闊、信息通信技術(shù)成熟，具有良好的發(fā)展基礎(chǔ)，另一方面也得益于我國(guó)各個(gè)創(chuàng)新主體的不懈努力。但是在發(fā)展的同時(shí)，相關(guān)整車及部分關(guān)鍵零部件產(chǎn)品核心技術(shù)仍被國(guó)外供應(yīng)商壟斷，因此突破核心技術(shù)、提升智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平需要我國(guó)創(chuàng)新主體共同努力。專利文獻(xiàn)是體現(xiàn)創(chuàng)新主體之間進(jìn)行技術(shù)合作研發(fā)的主要形式之一，創(chuàng)新主體之間通過建立專利聯(lián)盟、共同申請(qǐng)專利，或進(jìn)行技術(shù)交易來(lái)促進(jìn)知識(shí)流轉(zhuǎn)或資源整合，在降低研發(fā)費(fèi)用和研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也能獲取其他異質(zhì)性資源來(lái)彌補(bǔ)內(nèi)部缺少的創(chuàng)新的資源，從而促進(jìn)創(chuàng)新［4，5］，因此從專利合作的角度來(lái)探討智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)特征和演化情況，對(duì)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外“專利合作網(wǎng)絡(luò)”的研究方向主要為地域或國(guó)家合作網(wǎng)絡(luò)情況［6］、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化分析［7］、專利合作模式分析。具體包括三類，一是研究區(qū)域間專利合作情況及發(fā)展態(tài)勢(shì)，如，劉乃全［8］采用長(zhǎng)三角地區(qū)間的專利合作數(shù)據(jù)，分析長(zhǎng)三角地區(qū)間的科技協(xié)同創(chuàng)新的時(shí)空演變特征；張亞峰［9］選擇瑞典的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)中國(guó)與瑞典的專利技術(shù)合作情況進(jìn)行分析，為中國(guó)更好地開展對(duì)外技術(shù)合作提供參考；二是對(duì)某產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行演化分析，如，張端陽(yáng)［10］以太陽(yáng)能空調(diào)行業(yè)的專利數(shù)據(jù)為例進(jìn)行實(shí)證分析，驗(yàn)證了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法在企業(yè)專利情報(bào)的研究?jī)r(jià)值；祝建輝［11］對(duì)我國(guó)航空裝備制造產(chǎn)業(yè)專利合作的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析；閆娟娟［12］、劉艷秋［13］、陳瑾宇［14］等分別對(duì)我國(guó)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、人工智能技術(shù)以及芯片產(chǎn)業(yè)的專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，為我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有效的建議。三是從專利合作模式及影響因素上進(jìn)行實(shí)證研究，如，溫芳芳等［15］利用專利權(quán)人合作關(guān)系對(duì)專利合作模式進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)親緣型、地緣型、業(yè)緣型三種專利合作模式，提出在專利合作網(wǎng)絡(luò)形成初期，合作規(guī)模偏低的情況下，應(yīng)積極借助于親緣和地緣來(lái)發(fā)展和鞏固合作關(guān)系；Cantner等［16］將德國(guó)耶拿地區(qū)企業(yè)間的合作創(chuàng)新關(guān)系劃分基于技術(shù)重疊的潛在合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、基于聯(lián)合申請(qǐng)專利的現(xiàn)實(shí)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)和基于擁有共同技術(shù)研發(fā)者的人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)三種，進(jìn)行實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)技術(shù)重疊和科學(xué)家流動(dòng)關(guān)系對(duì)于專利合作后期具有正面影響。

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)方面，研究主要包括相關(guān)政策調(diào)研、關(guān)鍵技術(shù)研究及專利情報(bào)分析等。李方生［17］對(duì)中國(guó)和德國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車戰(zhàn)略選擇及特征進(jìn)行分析；崔明陽(yáng)［18］介紹了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的架構(gòu)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)；陳軼嵩［19］、王健美［20］通過關(guān)鍵技術(shù)專利分析，對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系、全球技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行了研究；姜慧敏［21］綜合應(yīng)用多種專利檢索平臺(tái)和分析工具，從申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)生命周期、技術(shù)領(lǐng)域等視角對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專利進(jìn)行宏觀分析，對(duì)日本、中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)等主要國(guó)家／地區(qū)專利進(jìn)行比較研究；王軍雷［22］則從宏觀、微觀角度對(duì)近20年國(guó)內(nèi)外智能決策技術(shù)中的信息融合技術(shù)、路徑軌跡規(guī)劃技術(shù)及危險(xiǎn)態(tài)勢(shì)分析技術(shù)的專利進(jìn)行了分析。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利分析方面，學(xué)者們進(jìn)行了大量的研究，但在專利合作方面研究較少，僅劉穎琦等［23］學(xué)者從國(guó)際專利的視角對(duì)我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的專利權(quán)人合作進(jìn)行了研究。

綜上所述，在專利合作網(wǎng)絡(luò)方面研究成果豐碩，利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠献鬟M(jìn)行研究已相對(duì)成熟，但是已有研究涉及智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)較少。另外從智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)，學(xué)者們從專利的視角對(duì)產(chǎn)業(yè)的專利狀況進(jìn)行了宏觀描述分析，缺乏專利合作方面的微觀分析。在此背景下，本文選取1985—2021年的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作數(shù)據(jù)，采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，從專利合作層面，對(duì)該產(chǎn)業(yè)的合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、發(fā)展情況以及合作技術(shù)進(jìn)行分析，研究我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，從政府、創(chuàng)新主體等層面對(duì)現(xiàn)有的專利合作網(wǎng)絡(luò)及合作技術(shù)發(fā)展提出優(yōu)化意見，以充分發(fā)揮智能網(wǎng)聯(lián)汽車專利合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新效應(yīng)。

1 數(shù)據(jù)收集與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)收集與整理

通過中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)組織編制的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品信息［24］。選擇“中國(guó)知網(wǎng)”為中文數(shù)據(jù)來(lái)源了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，制作技術(shù)分解表，挑選出關(guān)鍵詞編寫檢索式。在數(shù)據(jù)收錄較完整的“incoPat”專利檢索平臺(tái)檢索出專利數(shù)據(jù)。為確保得到全面的數(shù)據(jù)，檢索式選擇題目摘要內(nèi)的關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，檢索時(shí)間限定到中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利的最早申請(qǐng)時(shí)間至檢索當(dāng)日，即“1985年1月1日～2021年9月14日”；為保證專利的穩(wěn)定性與價(jià)值，檢索專利類型設(shè)定為發(fā)明和實(shí)用新型；檢索式：TI＝（（智能W汽車）OR自動(dòng)駕駛OR無(wú)人駕駛OR智能網(wǎng)聯(lián)）AND TIAB＝（交通OR感知OR定位OR導(dǎo)航OR采集OR識(shí)別OR控制OR執(zhí)行OR架構(gòu)OR域OR報(bào)警OR場(chǎng)景OR跟蹤OR測(cè)試）AND（ad＝［19850101 to 20210914］）NOT TIAB＝（無(wú)人機(jī)OR船OR飛行OR飛機(jī)OR手機(jī)OR卡車OR火車）。最后共檢索出8084條專利信息。

通過EXCEL對(duì)全部專利數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗整理，篩選出有2位以上專利申請(qǐng)人的合作專利數(shù)據(jù)，并剔除掉不屬于智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域內(nèi)的專利，最后獲得655條合作專利數(shù)據(jù)。在專利合作數(shù)據(jù)中一項(xiàng)發(fā)明專利可能有多個(gè)申請(qǐng)主體，如個(gè)人、企業(yè)、科研單位、高校等。為方便進(jìn)行分析，刪除屬于同一主體的專利數(shù)據(jù)，例如申請(qǐng)人屬于同一家公司，如浙江吉利汽車研究院有限公司和浙江吉利控股集團(tuán)有限公司，前者是吉利汽車有限公司的研發(fā)中心，兩者原則上屬于同一公司來(lái)源，故刪除該數(shù)據(jù)，最后得出478條符合條件的合作專利數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法綜合運(yùn)用圖論、數(shù)學(xué)模型來(lái)研究社會(huì)行動(dòng)者之間的關(guān)系［25］，以更清晰地了解專利合作狀況。因此，本文通過社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法中網(wǎng)絡(luò)密度、平均路徑長(zhǎng)度、中心性等指標(biāo)對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專利合作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入分析，網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)及定義如下：

1）網(wǎng)絡(luò)密度。用于反映網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系程度，其公式為其中D為網(wǎng)絡(luò)密度；R為實(shí)際存在的關(guān)系數(shù)量；n為節(jié)點(diǎn)數(shù)；dij為節(jié)點(diǎn)i，j之間的關(guān)系量，網(wǎng)絡(luò)密度值越大，表明合作關(guān)系越緊密，網(wǎng)絡(luò)密度值越小，說(shuō)明專利合作越松散［26］。

2）網(wǎng)絡(luò)平均聚集系數(shù)。是用來(lái)描述一個(gè)圖中的頂點(diǎn)之間結(jié)集成團(tuán)的程度的系數(shù)，其公式為：其中，CB（vi）為所有發(fā)明人中最大的中間中心度，N為網(wǎng)絡(luò)中所有發(fā)明人總數(shù)。

3）平均最短路徑長(zhǎng)度。即網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑所含邊的數(shù)目。

4）中心度。指一個(gè)節(jié)點(diǎn)與所有節(jié)點(diǎn)相聯(lián)系的程度。其公式為：為與這個(gè)發(fā)明人產(chǎn)生直接合作關(guān)系的其他發(fā)明人個(gè)數(shù)。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總體狀況分析

通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)的分析（圖1）可見，合作專利申請(qǐng)從2002年開始出現(xiàn)，整個(gè)發(fā)展過程大致可以分為三個(gè)階段：

圖1 中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車專利合作申請(qǐng)趨勢(shì)Fig．1 Trend of Patent Cooperation Application for Intelligent Connected Vehicles in China

起步期（2002—2012年），我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車處于初步發(fā)展時(shí)期，自主開發(fā)能力弱，相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量較少，僅有1件專利合作申請(qǐng)，為四位個(gè)人申請(qǐng)人合作申請(qǐng)的一項(xiàng)無(wú)人駕駛車執(zhí)行裝置，是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的無(wú)人駕駛裝置。

平穩(wěn)發(fā)展期（2013—2016年），受國(guó)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的推動(dòng)以及通信技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)稍有發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)、科技企業(yè)也開始進(jìn)軍智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，創(chuàng)新主體逐漸增多。2015年在工信部的引導(dǎo)下，整車企業(yè)、高校、科研院所以及通信企業(yè)成立技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)交流和研發(fā)，從國(guó)家層面上支持汽車產(chǎn)業(yè)、科研院所等創(chuàng)新主體之間開展合作，促進(jìn)創(chuàng)新。自此，專利合作申請(qǐng)開始緩慢增長(zhǎng)，整體上呈上升趨勢(shì)。

快速發(fā)展期（2017年及之后），2016年我國(guó)工信部加緊制定智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展戰(zhàn)略、技術(shù)路線圖及標(biāo)準(zhǔn)體系以指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。之后陸續(xù)在上海、北京、天津、深圳、濟(jì)南等地開放道路測(cè)試號(hào)牌，加快推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。在國(guó)家政策支持下，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，專利合作數(shù)量也明顯快速增長(zhǎng)，于2020年達(dá)到135件（2021年由于數(shù)據(jù)不完整在此不做分析）。

2.1 網(wǎng)絡(luò)整體特性分析

隨著新一輪汽車革命浪潮的來(lái)臨，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的研究日益深入與復(fù)雜，越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到技術(shù)研發(fā)的重要性。對(duì)此，針對(duì)1985—2021年樣本專利數(shù)據(jù)，通過Gephi軟件進(jìn)行可視化分析。從圖2中可以看出：我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)整體是非聯(lián)通的，節(jié)點(diǎn)連接比較分散，多數(shù)申請(qǐng)人的合作對(duì)象僅只有一個(gè)；小部分節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)核心地位，形成了一個(gè)小型子網(wǎng)，如清華大學(xué)、北京理工大學(xué)，它們?cè)谧鳛橹虚g方構(gòu)成傳遞信息、聯(lián)系其他節(jié)點(diǎn)的紐帶；部分節(jié)點(diǎn)合作次數(shù)多，存在長(zhǎng)期的合作關(guān)系。

圖2 2002—2021年我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig．2 Patent Cooperation Network Structure of ICV Industry in China（2002-2021）

通過Gephi軟件計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)密度為0.004，平均度為1.125，表明288個(gè)申請(qǐng)人之間的網(wǎng)絡(luò)合作關(guān)系較為稀疏。這是因?yàn)橹悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)中大部分申請(qǐng)人只有一兩位合作對(duì)象，其他創(chuàng)新主體之間也不存在直接聯(lián)系，合作程度較為低下，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體密度不高。整體網(wǎng)的聚類系數(shù)為0，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)中度大于2的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)不相連，大部分都為單個(gè)節(jié)點(diǎn)，由此可見創(chuàng)新主體在網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)系較少，整體網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)揮聚集效應(yīng)［24］。網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長(zhǎng)度為1.575，表明兩個(gè)申請(qǐng)人之間的測(cè)地線距離為1.575，間隔不是很大。從聚集系數(shù)和平均路徑長(zhǎng)度可以看出，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)不存在“小世界”效應(yīng)。

2.2 中心性分析

創(chuàng)新主體在網(wǎng)絡(luò)中所處位置的重要程度可以用中心性來(lái)衡量，在專利合作網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有各自的網(wǎng)絡(luò)特性，有的申請(qǐng)人相較于他人受到的限制更小，機(jī)會(huì)更多，反映出其網(wǎng)絡(luò)位置好，表明其占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，相反則處于劣勢(shì)地位。中心性一般包括度數(shù)中心性、接近中心性、中介中心性等指標(biāo)，分別用了不同的測(cè)度方法，所以一位創(chuàng)新主體可能在某些方面居優(yōu)勢(shì)位置，卻在其他方面處于劣勢(shì)位置。

本文通過社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中心性分析。由表1可知，我國(guó)相對(duì)點(diǎn)中心度排名前20的主要為高校。其中，清華大學(xué)的相對(duì)點(diǎn)中心度最高，其次是豐田自動(dòng)車株式會(huì)社，說(shuō)明其自身連接的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，可以獲取較為豐富知識(shí)資源，相比其他節(jié)點(diǎn)擁有較大的影響力。從中介中心度來(lái)看，清華大學(xué)、清華大學(xué)蘇州汽車研究院（吳江）、山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所、重慶交通大學(xué)所具有相對(duì)較大的中介中心性，表明他們?cè)诤献麝P(guān)系網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)信息流通的關(guān)鍵位置。相對(duì)于其他位于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)邊緣的創(chuàng)新主體們，能更快速地掌握網(wǎng)絡(luò)中正在流通的信息與資源。同時(shí)在專利合作網(wǎng)絡(luò)中，這些高校和企業(yè)也擁有更高的權(quán)利和知名度，有以他們?yōu)橹薪槎魍ǖ馁Y源和相關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)施控制的能力。相較而言，網(wǎng)絡(luò)中中介中心性低于0.013的節(jié)點(diǎn)控制力較弱。

表1 相對(duì)點(diǎn)中心度排名前20的專利申請(qǐng)人及其中介中心性排名Tab．1 Top 20 Patent Applicants with Relative Point Centrality and Their Intermediary Centrality Ranking

2.3 凝聚子群分析

成分分析是凝聚子群分析中最簡(jiǎn)單的形式，主要研究網(wǎng)絡(luò)圖中各個(gè)部分內(nèi)部成員。如表2所示，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)共有14個(gè)成分，其中同屬一個(gè)成分的成員之間具有直接、緊密的關(guān)系。由表可看出，我國(guó)部分企業(yè)與高校合作較為緊密，每一個(gè)成分里面都包含至少一個(gè)高校，只有少部分團(tuán)體里全部為企業(yè)，如第11個(gè)。可見，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作過程中，產(chǎn)學(xué)研合作模式較為明顯。

表2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)凝聚子群成分列表Tab．2 Composition List of Aggregation Subgroups of Intelligent Networked Vehicles

3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化分析

3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)演化分析

利用Ucinet軟件繪制智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的3個(gè)階段的專利合作網(wǎng)絡(luò)圖。從圖3可以看出，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目以及節(jié)點(diǎn)之間的連線數(shù)逐漸增加，越來(lái)越多的創(chuàng)新主體開始建立專利合作關(guān)系，2012年之前僅有4位申請(qǐng)人進(jìn)行專利合作，2013—2016年專利申請(qǐng)人增加，以合肥工業(yè)大學(xué)、中國(guó)鐵道科學(xué)研究院為中心形成了較小的創(chuàng)新團(tuán)體；2016年后網(wǎng)絡(luò)規(guī)模快速擴(kuò)大，創(chuàng)新主體數(shù)量迅速增多，形成了以清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等為中心的少數(shù)創(chuàng)新團(tuán)體，但是總體來(lái)看相互之間的交流并不頻繁，各個(gè)創(chuàng)新主體較為分散，沒有較大的核心團(tuán)體。

圖3 2002—2021年智能網(wǎng)聯(lián)汽車各階段專利合作網(wǎng)絡(luò)圖Fig．3 Patent Cooperation Network Map of Intelligent Connected Vehicles in Statistical Years（2002-2021）

從表3可以看出，整體上智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)逐漸增多，這表明我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)合作更加頻繁，但是網(wǎng)絡(luò)密度不斷降低，其中，2002—2012年網(wǎng)絡(luò)密度為1，網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)11，此階段內(nèi)四位申請(qǐng)人申請(qǐng)的是同一件專利，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)密度較高，在此不做分析。之后，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)專利合作網(wǎng)絡(luò)密度均不超過0.5，可見該網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系相對(duì)松散，合作緊密度不高，專利合作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部還有著很大成長(zhǎng)空間，各節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)一步發(fā)揮自身的地理、資源、人才等優(yōu)勢(shì)，與其他節(jié)點(diǎn)間開展更加頻繁、密切的創(chuàng)新合作。

表3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)密度Tab．3 Network Density of Patent Cooperation in ICV Industry

3.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)中心性演化分析

為了進(jìn)一步研究智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作中創(chuàng)新個(gè)體的演化進(jìn)程，本文利用Ucinet軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過相對(duì)點(diǎn)度中心性和相對(duì)中介中心度前五的行動(dòng)者，可探究該網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)的變化（表4）。

表4 2002—2021年智能網(wǎng)聯(lián)汽車專利合作網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)中心度（前5）Tab．4 2002-2021 The Centrality of the Core Nodes of the Patent Cooperation Network of Intelligent Networked Vehicles（Top 5）

從相對(duì)點(diǎn)度中心性來(lái)看，2012年之前僅倪世和、倪軍、童道林、陸啟文四人共同申請(qǐng)一件專利，其他申請(qǐng)均由企業(yè)各自獨(dú)立申請(qǐng)，未形成明顯的合作網(wǎng)絡(luò)。2013年后隨著專利申請(qǐng)量的增多，合作申請(qǐng)?jiān)黾樱?013—2016年的創(chuàng)新主體主要為外企和高校，其中合肥工業(yè)大學(xué)擁有最高的相對(duì)中心度，表明其在這個(gè)階段最具影響力。2017—2021年，我國(guó)高校占據(jù)研發(fā)主導(dǎo)地位，豐田自動(dòng)株式會(huì)社躋身前五位，但其合作對(duì)象為日本企業(yè)。由此可知，目前我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)模式主要以高校牽頭，與企業(yè)合作進(jìn)行研發(fā)，而企業(yè)之間合作較少，尤其是大型車企和科技公司均靠自身獨(dú)立研發(fā)，合作較為松散，合作創(chuàng)新能力弱。

從相對(duì)中介中心度來(lái)看，2012年之前四人合作申請(qǐng)一項(xiàng)專利，計(jì)算出中間中心度為0，在此不做分析。2013—2016年，黃華和合肥工業(yè)大學(xué)位居前二，相對(duì)中介中心度一樣，說(shuō)明二者在該階段群體中差別不大。2017—2021年，清華大學(xué)、重慶大學(xué)位居前二，華南理工大學(xué)從第七位上升到第三位，桂林電子科技大學(xué)從第五位降到第八位。相對(duì)于其他申請(qǐng)人而言，目前清華大學(xué)、重慶大學(xué)交流對(duì)象數(shù)量多，處于合作網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)位置。

與中心度相比較而言，各個(gè)創(chuàng)新主體的相對(duì)點(diǎn)度中心性變化較大，相對(duì)中介中心度高的行動(dòng)者在整體網(wǎng)絡(luò)中的創(chuàng)新影響較大。因此，各個(gè)創(chuàng)新主體在研發(fā)過程中應(yīng)積極主動(dòng)與相對(duì)中介中心度高的創(chuàng)新主體進(jìn)行合作，充分利用資源優(yōu)勢(shì)。

3.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作的主要技術(shù)演化分析

為了進(jìn)一步研究智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作三個(gè)階段的主要技術(shù)發(fā)展情況。通過對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行技術(shù)判斷，結(jié)合IPC分類號(hào)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行聚類分析，統(tǒng)計(jì)出智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作中主要申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域，利用雷達(dá)視圖將數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)（圖4）。由于2013年之前專利申請(qǐng)量較少，在此不做分析。

圖4 2002—2021年智能網(wǎng)聯(lián)汽車各階段專利合作的主要技術(shù)Fig．4 Main Technologies of Patent Cooperation in Various Stages of Intelligent Networked Vehicles（2002-2021）

從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，2013—2016年申請(qǐng)的技術(shù)主要集中在路況識(shí)別、紅綠燈識(shí)別以及避障系統(tǒng)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)處于輔助駕駛階段，智能汽車的研發(fā)主要集中在語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別上。到2017—2021年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)研發(fā)方向增多，技術(shù)申請(qǐng)主要集中在激光雷達(dá)、安全檢測(cè)方法、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、障礙物檢測(cè)以及遠(yuǎn)程控制方法上，此外還有路徑規(guī)劃、仿真測(cè)試等。在2016年之后，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車基本實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)駕駛，在物流等場(chǎng)景中的應(yīng)用取得了初步成效，汽車企業(yè)研發(fā)投入不斷增加。但是自動(dòng)駕駛在技術(shù)層面主要存在以下兩個(gè)問題需要解決，一是算法測(cè)試問題，需要在最短時(shí)間內(nèi)完成自動(dòng)駕駛算法有效性的驗(yàn)證以保證交通安全；二是成本問題，大部分上游元器件以及芯片主要依靠進(jìn)口，成本高［27］。如高精激光雷達(dá)傳感器，相比較于普通傳感器對(duì)目標(biāo)物的探測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性，對(duì)于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)物體都可捕捉到，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車上不可或缺的傳感器，但是該類傳感器產(chǎn)量少、價(jià)格昂貴，因此我國(guó)目前申請(qǐng)激光雷達(dá)相關(guān)專利技術(shù)較多。但在仿真測(cè)試、云平臺(tái)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域上研發(fā)仍然不夠。

4 主要結(jié)論及建議

目前，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車正處于探索發(fā)展階段。本文基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法，從整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、中心度、成分分析等指標(biāo)對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的專利合作結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論并給出建議。

4.1 主要結(jié)論

1）從專利合作網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特征來(lái)看，我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)是非連通的，節(jié)點(diǎn)之間的連接比較分散，大多數(shù)申請(qǐng)人的合作對(duì)象僅有一個(gè)，且合作次數(shù)不多，網(wǎng)絡(luò)的密度較小、凝聚力較弱，聚集程度不明顯，整體上較為松散，聚集效應(yīng)未發(fā)揮出來(lái)。創(chuàng)新主體之間大多數(shù)為兩兩聯(lián)合申請(qǐng)專利，三個(gè)以上的小團(tuán)體較少。大多數(shù)企業(yè)只與自己的子公司或母公司合作申請(qǐng)專利，或是自己設(shè)立研究院進(jìn)行獨(dú)立研發(fā)，部分企業(yè)會(huì)采取產(chǎn)學(xué)研合作模式，與高校、科研院所合作申請(qǐng)專利，但是合作頻次較低、合作范圍較窄。

2）從專利合作網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)來(lái)看，清華大學(xué)、清華大學(xué)蘇州汽車研究院（吳江）、山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所、重慶交通大學(xué)以及豐田自動(dòng)車株式會(huì)所具有相對(duì)較高的中介中心性，表明他們處在網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)，在合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)著重要資源和信息流通的關(guān)鍵位置。清華大學(xué)、重慶交通大學(xué)等幾所高校的合作對(duì)象雖然較多，但是專利合作次數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較少。

3）從專利合作網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)演化特征來(lái)看，隨著國(guó)家對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)的重視以及技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)越來(lái)越多的創(chuàng)新主體參與到智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)中，專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，且逐漸趨于復(fù)雜，但是網(wǎng)絡(luò)密度較低。圍繞清華大學(xué)進(jìn)行研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)“小團(tuán)體”較為突出，但是影響力依然較小，總體網(wǎng)絡(luò)的聚集程度不明顯，整體上較為松散，從側(cè)面反映出我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展還存在很大的空間。

4）從專利技術(shù)發(fā)展來(lái)看，產(chǎn)業(yè)專利布局主要集中在激光雷達(dá)、安全檢測(cè)方法、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、障礙物檢測(cè)以及遠(yuǎn)程控制方法等技術(shù)上。但是智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的研究中，最需要解決的關(guān)鍵問題有安全問題和成本問題，因此高性能的感知技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)顯得尤為重要，應(yīng)當(dāng)在駕駛場(chǎng)景、高精度器件、信息安全等方面進(jìn)行深入研究。但是目前我國(guó)產(chǎn)業(yè)的專利布局大多數(shù)為環(huán)境感知技術(shù)，云平臺(tái)大數(shù)據(jù)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)布局較少。

4.2 建議

總體上來(lái)講，當(dāng)前我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展處于探索發(fā)展階段，專利合作網(wǎng)絡(luò)處于初級(jí)階段，需要進(jìn)一步優(yōu)化?；谝陨蠈?duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域?qū)＠献鳜F(xiàn)狀的分析，為中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研專利合作以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車的進(jìn)一步發(fā)展提出以下優(yōu)化建議：

在政府層面，政府應(yīng)在支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中持續(xù)性發(fā)揮重要作用。美國(guó)自動(dòng)駕駛技術(shù)最先發(fā)展，初步建立了連續(xù)性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，每五年發(fā)布一次智能交通戰(zhàn)略，在創(chuàng)新支持方面，設(shè)置自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的專項(xiàng)資金，法律法規(guī)方面推進(jìn)新技術(shù)車輛豁免程序、運(yùn)輸安全條例等既有法規(guī)解釋、修訂；日本制定國(guó)家級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目《SIP（戰(zhàn)略性創(chuàng)新創(chuàng)造項(xiàng)目）自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研究開發(fā)計(jì)劃》，并根據(jù)此項(xiàng)目成立自動(dòng)駕駛推進(jìn)委員會(huì)，形成產(chǎn)學(xué)官一體的自動(dòng)駕駛研發(fā)機(jī)制［28］。目前我國(guó)政府聚焦于產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)以及測(cè)試示范管理方面的政策，對(duì)此應(yīng)不斷完善相關(guān)配套措施，并借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，從資金、平臺(tái)以及法律法規(guī)上對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行政策支持。

在創(chuàng)新主體層面，各個(gè)創(chuàng)新主體應(yīng)關(guān)注專利合作網(wǎng)絡(luò)企業(yè)、高校和科研院所中的核心節(jié)點(diǎn)，比如國(guó)家電網(wǎng)、重慶理工大學(xué)、上汽通用汽車有限公司、山東省科學(xué)院自動(dòng)化研究所和重慶交通大學(xué)。百度、阿里、大眾、吉利、華為等大型車企以及互聯(lián)網(wǎng)公司研發(fā)水平較高，在定位導(dǎo)航、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但主要是獨(dú)立研發(fā)或子母公司之間合作研發(fā)，對(duì)外專利合作數(shù)量較少，處于專利合作網(wǎng)絡(luò)的邊緣位置。我國(guó)擁有完備的工業(yè)體系以及強(qiáng)大互聯(lián)網(wǎng)公司，應(yīng)積極推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)的融合，打破行業(yè)壁壘，鼓勵(lì)汽車企業(yè)、信息通信企業(yè)之間進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，使資源得到有效整合，共同促進(jìn)汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化關(guān)鍵技術(shù)突破。

在研發(fā)模式層面，應(yīng)發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。企業(yè)應(yīng)積極尋求與高校、科研院所或政府開展長(zhǎng)期、穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作，獲得更多高質(zhì)量的專利成果產(chǎn)出。清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、重慶大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)以及北京航空航天大學(xué)處于專利合作的重要位置，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)方面有一定的合作經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)以及人才。面對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，通信企業(yè)與整車企業(yè)可與以上高校建立合作關(guān)系，一方面可以在技術(shù)研發(fā)上降低成本，另一方面也優(yōu)化了高校的教育模式，為公司儲(chǔ)備相應(yīng)的人才，促進(jìn)雙方實(shí)現(xiàn)共贏。

在研發(fā)技術(shù)層面，應(yīng)該加強(qiáng)云平臺(tái)大數(shù)據(jù)、V2X通信等重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的布局，結(jié)合國(guó)外寶馬、特斯拉等大型企業(yè)的專利布局以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展存在的問題，除在環(huán)境感知技術(shù)方面進(jìn)行布局外，還可以著重關(guān)注DSRC通信技術(shù)、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、云平臺(tái)的構(gòu)建、云存儲(chǔ)技術(shù)、信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)等。

數(shù)據(jù)可用性聲明

支撐本研究的科學(xué)數(shù)據(jù)已在中國(guó)科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)銀行（Science Data Bank）ScienceDB平臺(tái)公開發(fā)布，訪問地址為http：／／www.scidb.cn／cstr／31253.11.sciencedb.j00053.00017或http：／／www.scidb.cn／doi／10.11922／sciencedb.j00053.00017。