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［摘要］利用2002年至2018年公開的德溫特專利數據，分析了核科學與技術多元化應用的技術領域、區域分布、技術關聯等。結果顯示:543項同族專利中有501項屬于中國，遠超其他國家專利授權量的總和，按DWPI專利排名前十的機構中有4家位于中國，而且中國的專利主題領域十分廣泛。出現次數最多的DWPI分類碼代表的技術主題主要是核電技術、加速技術、核探測技術與輻射防護等。以專利共現為基礎的社會網絡分析結果顯示，節點絕對中心度最高的10個DWPI分類碼中有8個與中間中心度最高的DWPI分類碼重疊，代表的技術主題主要包括核電、核探測技術、加速技術、輻射防護、鈾礦分離與提取、核成像技術、工業廢物和廢水處理以及輻射發射裝置等。除孤立點外，同質無向的核科學與技術專利多值網絡可以劃分為6個聚類和8個k-核。

［關鍵詞］核科學與技術;專利分析;專利共現;社會網絡

自2015年3月第一次提出把軍民融合發展上升為國家戰略以來，軍民融合受到各方高度重視，國家層面相繼出臺了《關于經濟建設和國防建設融合發展的意見》《關于推動國防科技工業軍民融合深度發展的意見》等重要文件，同時通過建立國家軍民融合公共服務平臺、軍民融合專項行動計劃和軍用技術轉民用推廣目錄等一系列措施推動該項政策落到實處。核能產業既是軍民融合發展的最成功范例，也是戰略性新興產業的重要組成部分。2017年11月，我國三大核電集團以及核電產業鏈上下游企業的400多名代表在山東煙臺達成共識:在推進核電安全高效發展的同時，積極推進核能與核技術在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動車以及醫療等方面的應用。在此背景下，了解核能產業的多元化應用程度與深度，對于下一步政府政策和企業創新戰略制定具有一定的參考價值。理論上而言，軍民融合的理論背景源于產業融合，國內外諸多學者對此進行了深入研究。周振華(2004)、吳淼(2015)認為產業融合代表著一種新型產業分工模式［1-2］。周振華(2004)認為產業融合過程中邊界模糊化使得傳統的SCP范式不適應于產業融合分析［1］。Pennings等(2001)將產業融合劃分為需求替代、需求互補、供給替代和供給互補四種類型［3］。Hacklin等(2010)用類似框架將產業融合按時間序列劃分為知識、技術、應用和產業融合四類［4］。黃朝峰等(2017)以新興古典經濟學為基礎構建了一個關于軍民融合的理論模型，并采用數值模擬得出了一般均衡解［5］。實證方面，Curran等(2010)利用SciFinderScholar數據庫中的專利和科研文獻資料，研究了植物固醇的產業應用情況，將這些產業分為個人護理、食品與農業、制藥和化學四大門類，通過分析專利和文獻共引、關鍵詞共現等討論了上述產業的知識融合與技術融合［6］。Wan等(2011)采用投入產出法分析了中國的ICT產業融合情況，結果發現在2002年ICT制造業部門的供給側融合程度更高，服務業部門的需求側融合程度更高［7］。Cho等(2015)使用網絡分析方法研究了印刷電子產業的技術融合，并分析了不同企業在網絡中的位置、作用及戰略演化［8］。Kim等(2017)以1995-2005的USPTO專利引用為基礎，借助神經網絡分析方法(僅考慮了雙向聯系)和設計結構矩陣預測了IT和BT兩個產業在2020年間的技術融合領域［9］。李丫丫等(2015)分析了生物芯片產業的融合機理［10］。苗紅等(2017)提出了基于關聯規則算法、趣度模型與信息熵評估為思路的技術融合思路，并以兩家工業機器人公司為例進行了驗證［11］。婁巖等(2017)采用網絡分析法研究了信息技術與電動汽車技術的融合態勢［12］。然而，截至目前關于核科學與技術多元化應用的定量研究卻十分少見。鄒樹梁等(2014)分析了我國核電關聯產業的發展現狀與區域分布［13］。向虹(2014)闡述了核電關聯產業鏈的結構［14］。彭春麗(2013)以中核蘇閥、中核燃料元件等為例闡述了我國核能產業技術、企業、需求和制度融合［15］。本文擬以專利數據為基礎，利用專利權人、優先權國家/地區、DWPI專利分類等數據分析核科學技術多元化應用的領域、區域分布、技術關聯等特征。

一數據來源、研究方法與分析步驟

(一)專利收集與清洗本文以德溫特專利數據庫為檢索來源，采用ClarivateAnalytics作為專利收集與清洗工具。檢索2002年1月1日至2018年6月10日期間公開的專利。在標題和摘要中鍵入“nucleartechnologyORnuclearscience”，共檢索到相關專利866項，通過ClarivateAnalytics篩選出DWPI同族專利共543項。

(二)統計分析圖1顯示，按DWPI專利權人排名顯示，排名前十位的機構分別是清華大學(83項)、俄羅斯AKME工程公司(62項)、中廣核集團(55項)、中國核電工程有限公司(47)、俄羅斯航天股份公司(32項)、法國阿海琺集團(22項)、俄羅斯核子研究所(21項)、法馬通核能公司(19項)、上海核工程研究設計院(18項)、俄羅斯科學院分子生物學研究所(15項)。其中4家機構位于中國，表明我國核科學技術在全球占有重要地位(由于相關機構或企業在數據考察期有名稱變更等原因，如2013年4月中國廣東核電集團更名為中國廣核集團，上述數據在圖1基礎上進行了重新整理)。圖2為按國別排列的專利授權數量，其中中國在研究期限內共有501項，遠超其他國家專利授權量的總和，進一步凸顯出我國在核科學與技術領域的地位。圖3為按小類排序的國際專利分類(IPC)碼排名，前5位的分別是G21C、G01N、G21F、G21G和G01T。按DWPI分類碼排序的前五位為X14、K05、S03、T01和K07，代表的技術主題(本文中的技術主題在DWPI分類碼所代表的技術主題基礎上進行了整理［16］，下同)見表1。表1排名前十的IPC小類和DWPI分類代碼代表的技術主題

(三)專利地圖分析專利地圖分析是專利分析的另一個技術手段，通過可視化方式了解專利的技術水平、動態、發展趨勢等重要信息。圖5為使用ClarivateAnalytics制作的專利地圖(themescapemap)，ClarivateAnalytics提取的技術主題有:燃料填充(fuelview)、連接軸(connectshaft)、核探測技術(interpolatorcomparator)、加速技術與放射療法(accelerated)、礦石分離技術(Hafniumcompoundheteroatoms)、防輻射眼鏡(videoimprove)等等(由于ClarivateAnalytics專利主題范圍較為寬泛，此小節中列出的專利主題是作者從每一主題包含的專利摘要中總結出的與核科學技術相關的主題)。其中白色區域代表核科學與技術的核心研究領域，分別是燃料填充、加速技術與放射療法。專利地圖中不同顏色的點代表不同國家的核科學技術專利分布領域，從中可以看出中國(黃色)的專利分布十分廣泛，幾乎涉及所有領域。俄羅斯主要集中在燃料填充(fuelview)、加速技術與放射療法(accelerated)、防輻射(spacer)等領域。美國的主要集中在核探測技術領域。日本則是燃料填充領域。其他國家較為分散(事實上法國、以色列等也是核大國，但可能包含在通過PCT組織提出的國際專利申請的“WO”專利與向歐洲專利局提出的“EP”專利中，因此未在專利地圖中體現)。(四)社會網絡分析社會網絡分析最初用來測定個人在社會群體中的地位、群體中個人之間的關系以及群體的結構等社會特征，后來被廣泛應用于經濟學、管理學等領域，用來分析作為行動者的節點及其相互關系，主要包括網絡和節點的中心性分析和凝聚子群分析。該方法將關系作為基本統計單位，利用網絡中的節點關系作為矩陣元素建立相應的關系矩陣，并通過計算機輔助設計完成相關統計［17］。本文中的節點為專利，關系為德溫特專利共現。專利共現是指同一篇專利因同時包含多個技術領域，因而被分配多個專利分類碼(如IPC、CPC、德溫特分類、德溫特手工分類等)，通過建立專利共現矩陣可以發現不同技術領域之間的關聯，被廣泛應用于技術融合等研究領域［9］。首先以DWPI專利分類碼為基礎，利用BICOMB軟件建立共現矩陣，之后導入UCINET軟件進行社會網絡分析。1．中心性分析絕對度數中心度:節點的絕對度數中心度是指與這個點直接相連的其他點的個數，用來衡量節點在網絡中的地位。專利共現網絡中絕對度數中心度指共現次數。UCINET計算出的絕對度數中心度最高的十個德溫特分類碼分別是X14(158)、S03(119)、T01(110)、K05(89)、K06(90)、K07(46)、X25(41)、L03(38)、X16(36)和J01(28)，它們代表的技術主題有核電(X14、K05、T01、K06)、核探測技術(S03)、加速技術(X14)、輻射防護(K07)、礦石分離與提取(X25)、核成像技術(S05)、工業廢物和廢水處理(D15)以及輻射發射裝置(L03)。圖6為使用可視化工具NETDRAW畫出的節點絕對中心度。另一個刻畫節點中心度的重要指標是中間中心度，它測量的是行動者對資源控制的程度或者說起到的中介作用。如果一個點處于許多其它點對的捷徑(最短的途徑)上，我們就說該點具有較高的中間中心度。利用NETDRAW測算出中間中心度排名前十的德溫特分類碼分別是X14(3106)、S03(2294)、X25(1806)、T01(1593)、K05(1451)、D16(1161)、X16(1160)、S05(1079)、D15(1075)和L03(980)，其中D16和X16代表的技術主題分別為發酵工業(輻射育種等)與電能儲存。其余8個分類碼與絕對中心度相同，表明這些技術主題不僅本身是核心技術，而且對其他核科學與技術發展起到重要的橋梁作用。圖7為使用可視化工具NETDRAW畫出的節點中間中心度。2．凝聚子群分析社會網絡分析中除節點地位和關系之外的另一個重要內容為凝聚子群分析，用來衡量網絡結構，通常從4個角度進行劃分:基于互惠關系的子群、基于節點接近性或可達性的子群、基于點的度數的子群和基于子群內外關系的子群［17］。由于核科學與技術專利網絡為同質無向多值網絡，聚類分析有重疊部分，因而我們重點關注成分(或聚類)與k-核分析。圖8為以顏色區分的的成分，除21個孤立點外，余下的分類碼構成6個成分，代表的是技術關聯。其中由2個節點構成的成分有3個，分別是M25(礦石處理、提取、廢料加工等)與M28(電解、電熱生產和有色金屬的精煉);P43(分揀、清潔、廢物處理等)與Q78(熱交換);A96(醫療等)與D21(用于牙科用途的制劑)。由3個節點構成的成分有2個，分別是A92(包裝和容器)、Q31(包裝和標簽)與P63(非金屬成型);C06(生物技術)、P11(土壤耕種)與P13(植物栽培)。表明這幾個分類碼所代表的技術主題與其他領域的技術關聯較少。圖9為使用NETDRAW繪制的以節點顏色區分的8個k-核，劃分標準為共現次數，其中k值最大的3個k-核所包含的德溫特分類碼與技術主題見表3。

二結論

利用德溫特專利數據庫和社會網絡分析軟件UCINET，分析了核科學與技術的多元化應用。統計分析結果顯示:在搜索到的543項同族專利中有501項屬于中國，遠超其他國家專利授權量的總和。按DWPI專利排名的前十個機構中有4家位于中國，分別是清華大學、中廣核集團、中國核電工程有限公司和上海核工程研究設計院。出現次數最多的DWPI分類碼為X14、K05、S03、T01和K07，代表的技術主題主要是核電技術、加速技術、射線測量等。專利地圖分析結果表明中國的核科學與技術專利分布十分廣泛，俄羅斯主要集中在燃料填充(fuelview)、加速技術與放射療法(accelerated)、防輻射(spacer)等領域。美國主要集中在核探測技術領域。日本則是燃料填充領域。社會網絡分析結果顯示，以專利共現測算的節點絕對中心度最高的DWPI分類碼小類是X14、S03、K05、T01、K06、K07、X25、S05、D15和L03，代表的技術主題主要包括核電、核探測技術、加速技術、輻射防護、鈾礦分離與提取、核成像技術、工業廢物和廢水處理以及輻射發射裝置等。節點中間中心度最高的DWPI分類碼中有8個與絕對中心度相同，表明這些技術主題不僅本身是核心技術，而且對其他核科學與技術發展起到重要的橋梁作用。除孤立點外，同質無向的核科學與技術專利網絡可以劃分為6個聚類和8個k-核。我們的研究結果表明，目前核科學與技術在放射性藥物、核分析以及放射性示蹤等方面的應用相對偏少，市場空間仍有待擴展。由于核科學與技術僅為核能產業軍民融合的一個組成部分，因此在未來的研究中將考慮擴充至整個核能產業。關于核能產業軍民融合的預測也是可能的研究方向。

［參考文獻］

［1］周振華．產業融合拓展化的過程及其基本含義［J］．社會科學，2004(5):5-12．

［2］吳淼．基于信息產業的產業分化及其與產業融合的關系研究［D］．北京:北京郵電大學，2015．

［5］黃朝峰，鞠曉生，紀建強，孟斌斌．軍民融合何以能富國強軍?———軍民融合、分工演進與報酬遞增［J］．經濟研究，2017(8):187-201．

［10］李丫丫，趙玉林．基于專利的技術融合分析方法及其應用［J］．科學學研究，2016(2):203-211．

［11］苗紅，宋昱曉，黃魯成．基于知識流動網絡評價的技術融合趨勢研究［J］．科技進步與對策，2018(6):131-139．

［12］婁巖，楊培培，黃魯成，苗紅．基于專利的技術融合測度方法———以信息技術與電動汽車技術的融合為例［J］．現代情報，2018(8):142-153．

［13］鄒樹梁，向虹，劉文君．我國核電關聯產業發展現狀及對策分析［J］．中外能源，2014(11):31-37．

［14］向虹．我國核電關聯企業成長的影響因素研究［D］．衡陽:南華大學，2015．

［15］彭春麗．產業融合視角下戰略性新興產業軍民融合式發展研究［D］．長沙:國防科技大學，2013．

［16］羅順忠．核技術應用［M］．哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社，2009．［17］李軍．整體網分析講義［M］．上海:格致出版社，2009．

作者：蘇華 劉文君 單位：南華大學