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第57卷第24期2013年12月基于领域态势分析法的技术研发分析———以核材料技术为例李泽霞刘小平黄龙光边文越李超周丽英冷伏海[摘要]以核材料领域为例,结合情报研究服务的实践工作,梳理基于领域态势分析法的技术研发分析过程中的主要思路和关键方法,从领域态势分析的对象及其分析目标出发,基于核材料分析建立技术研发指标体系,对基于技术功效的微观分析与数据进行深度解读,特别是利用鱼骨图方法进行技术解构和框架搭建,以期为技术研发的态势分析提供方法上的借鉴.
[关键词]技术研发分析技术解构微观分析[分类号]G350DOI:10.
7536/j.
issn.
0252-3116.
2013.
24.
015[作者简介]李泽霞,中国科学院国家科学图书馆助理研究员,Email:lizexia@mail.
las.
ac.
cn;刘小平,中国科学院国家科学图书馆副研究馆员;黄龙光,中国科学院国家科学图书馆助理研究员;边文越,中国科学院国家科学图书馆助理研究员;李超,中国科学院国家科学图书馆助理研究员;周丽英,中国科学院国家科学图书馆博士研究生;冷伏海,中国科学院国家科学图书馆研究员,情报部主任,博士生导师.
收稿日期:2013-10-09修回日期:2013-12-02本文起止页码:90-94本文责任编辑:杜杏叶1引言本文所提的态势分析法特指利用比较分析或水平分析总结和回顾某一领域(学科或技术)的过去,分析其现状和发展趋势,并基于分析结果对领域的未来发展做出推断的一种方法.
态势分析法既包括定性方法,又包括定量方法.
为了避免定性研究的主观性和局限性,定量分析构成了态势分析法的核心.
通常情况,都采用定性结合定量的方法[1].
根据研究目标和研究对象的不同,态势分析也可进一步细化为战略布局态势分析、科学研究态势分析、技术发展态势分析和产业发展态势分析[2](见表1).
多种不同的态势可以相互印证,从而对科技领域的发展态势做出综合的判断.
针对不同的分析对象,分析方法也有所侧重.
表1领域态势分析的研究对象及研究目标态势类型研究对象研究目标战略布局态势领域的战略报告、项目领域的发展重点,各国、各机构在领域的战略规划和布局科学研究态势论文领域的科研发展现状及趋势,国家、机构在领域的科研实力及影响力技术发展态势专利领域的技术发展现状及趋势,国家、机构的技术实力及布局产业发展态势标准领域的产业、市场现状及发展趋势,国家、机构的产业发展和市场占有2领域技术研发分析领域技术研发分析是领域态势分析中将研究对象限定为专利时的特化,因此技术研发分析是以领域态势分析方法作为基础的,是领域态势分析方法的延伸.
技术研发分析通常以专利数据作为分析对象.
与其他数据对象不同,专利具有技术性、市场性和法律性,特别是具有法律意义上的权属认定,它是国家或地区给专利权人的一种排他权,除非专利权人允许,他人不得实施同样的专利技术.
但在享受权利的同时,也必须缴纳专利年费以保护自己的专利.
从一定程度上可以认为请求法律保护并维持的专利是具有相应的技术价值和市场价值的.
2.
1技术研发分析的指标设计分析指标的设计应当服务于分析目标,而分析目标关联于技术的测度体系.
希望从数据中得到怎样的分析结果,就应当根据分析需求来设计相应的分析指标.
考斯托夫曾提出"每个科技测度体系和与之相关联的数据都应该有一个决策焦点,它应该有助于对一个问题的求解,而这个求解又应是对未来行动的对策建议的基础".
因此,首先要确定分析目标(见表2),如"该技术领域在国际上的总体态势是什么",基于所要回答的问题进行指标的设计,利用层次分析法设计一级指标"专利数量的趋势分析",进一步细化为多个能表征专利数09第57卷第24期2013年12月量趋势变化的二级指标.
在进行指标设计时,分析人员应当对专利数据及其分析范围有一定程度的了解,要清楚专利数据能分析什么,不能分析什么[3].
针对不同的技术研发目标,还应当结合领域本身的技术特点进行指标的设计,针对不同的分析领域,根据其领域特点,适当调整分析指标.
表2列出了技术研发分析的部分主要分析目标及相关的指标:表2技术研发态势分析的指标体系设计举例[4]分析目标一级指标二级指标领域技术的发展趋势专利数量趋势技术的发展阶段专利申请量的年度变化趋势专利申请量的年均增长率专利的生命周期分析……主要研发机构的技术分析及实力对比领域专利权人重要专利权人的合作分析重要专利权人的技术领域布局……领域的专利技术细节技术功效技术申请与保护布局技术的专利权人与发明人布局……………………2.
2领域的技术分解只是从宏观上对技术进行分析,已远不能满足用户对于技术细节的渴望.
不同的用户希望了解自己所关心的子领域或分支领域的技术特征.
科学、合理以及准确的技术分解能为获得准确的技术分析结果提供良好的基础.
利用鱼骨图分析方法(鱼骨图是1953年由日本管理大师石川馨先生提出并发展起来的.
鱼骨图分析法是一种发现问题、追踪根本原因以及针对相应原因找出相应对策的系统分析方法,也可称之为因果图)可以非常有条理地对某一项技术进行分解.
鱼骨图是一个定性、非定量的分析工具,它可以帮助找到真正的问题并追踪到引起问题的潜在根本原因.
一般情况下,问题的特性总是受到一些因素的影响,通过头脑风暴或者建立判断矩阵找出这些因素,并将它们与特性值联系在一起,按特性值的相互关联性整理成层次分明、条理清楚并标出了重要因素的图形,也称为特性要因图.
因其形状如鱼骨,所以又叫鱼骨图,它是一种透过现象看本质的分析工具.
通常鱼骨图分析法分为三种类型:问题型、原因型和对策型.
根据问题的解析深度由浅入深产生相应类型的鱼骨图,也可以根据问题的复杂程度进行简化或加强.
分析步骤可以简单描述为:利用问题型鱼骨图将分析过程中需要解决的问题进行整合.
对这些问题采用判断矩阵进行分析,找出需要真正解决的问题,并形成问题型鱼骨图模型;然后将这些问题对应原因型鱼骨图中的原因数据库,利用原因型鱼骨图判断矩阵,对问题进行判断分析,建立集合,形成原因型鱼骨图分析模型;最后,针对原因型鱼骨图中的原因集,结合对策型鱼骨图的对策数据库,进行对策鱼骨图判断矩阵的分析和项目具体对策,得出对策集.
根据对策型鱼骨图的对策集,得出相关结论,建立对策型鱼骨图模型[5].
鱼骨图最初被应用在管理工程中,主要用于优化技术路线及筛选解决方案[6-7],后来也逐步应用到专利分析中[8],但仅是在专利分析之后,利用鱼骨图的形式进行展示,本文利用鱼骨图方法对技术进行分解,从而更加准确地对不同的技术进行界定,以便获得更准确的分析结果.
为了方便问题的采集,可以利用表格的形式.
表3为本文设计的技术分解的问题集表格:表3技术分解表格示例技术问题技术1技术2……技术n问题1方案1,1方案2,1……方案n,1问题2方案1,2方案2,2……方案n,2问题m方案1,m方案2,m……方案n,m3实证研究举例分析———以核材料技术为例3.
1技术分解及框架构建的案例展示就特定的领域而言,其技术特性很大程度上决定了其技术领域的分解和技术框架的构建[9].
以核材料领域为例,其具有以下特点:①涉及的材料类型非常广泛,不同的材料可能实现同样的功能,同一个材料也可能实现不同的功能及性能要求;②各类材料通常都暴露在极端(高温、高压、高辐照和高腐蚀)的环境条件下,因此对材料的性能要求极为苛刻;③涉及的技术非常广泛,不同的材料在不同的功能需求下,技术需求也不一样.
针对以上特点,需要考虑解构技术的角度,如考虑是从材料分类、功能分类还是从工程模块的角度进行分解.
鉴于核反应堆本身的系统工程性,同时参考了大量的文献资料,并与相关的专家进行讨论后,确定从功能结合工程模块的角度对技术进行分解.
同时,考虑到目前加速器驱动的次临界洁净核能系统是国际上最为关注的,故将加速器材料也作为关键材料技术之一对其进行解构.
利用鱼骨图分析法对技术进行19基于领域态势分析法的技术研发分析———以核材料技术为例李泽霞刘小平黄龙光边文越李超周丽英冷伏海解构.
核材料鱼骨图的构建分析包含两个步骤:①建立问题型鱼骨图;②建立对策型鱼骨图.
这里,首先利用问题型鱼骨图将核材料技术进行解析,形成核材料的技术构成集合以及"核材料是什么"的问题型鱼骨图.
然后对这些材料采用判断矩阵进行分析,判断各个反应堆材料在反应堆极端条件下的性能需求,并形成"材料在特定的条件下需要怎样的性能"的对策性型鱼骨图模型.
问题型鱼骨图模型的原型Q={q1,q2,q3,……qn}n≥1根据对核材料的问题解析和逐一判断,形成核材料的问题库,建立核材料的问题型鱼骨图.
图1给出了核材料技术构成的问题鱼骨图,该图非常清晰地展示了不同功能(或工程模块)要求下的特定材料类型.
可以清晰地从鱼骨图中看出"核材料是什么它的构成有哪些材料"图1核材料的问题型鱼骨图模型对策型鱼骨图的原型Si,j={s1,1,s1,2,……,s1,m,……,sn,m}n≥1,m≥1即找出问题的关键解决方案.
通过对问题判断分析后,进行对策分析,形成每一个问题的技术解决方案,建立对策型鱼骨图.
一个问题可能存在m个对策,这m个对策形成对策集.
利用判断矩阵,选取问题的关键解决方案,从而形成对策型鱼骨图.
图2给出了核材料的对策型鱼骨图,由于核材料中材料功能的交叉相对复杂,对策型鱼骨图是其树状变形的表现形式.
在科学、合理的技术分解的基础上,只有更有针对性地设计检索策略,才能更系统地进行技术功效的分析.
3.
2技术趋势分析可以从专利数量的发展趋势看出技术的发展情图2核材料对策型鱼骨图的树状变形图况,如从图3可以看出1983年是核材料技术发展的鼎盛时期:图3核材料国际专利申请量年度态势结合相关的大事件可以看出同样的核安全事故对于技术的影响却截然不同,三里岛核事故对技术起到了推动和促进的作用,而切尔诺贝利核事故则对核技术的发展产生了较大的负面影响.
原因是三里岛核事故处理及时,对公众心理的影响较小,反而刺激了相应技术的发展;而切尔诺贝利核事故由于伤亡严重及对环境的放射性影响动摇了很多国家发展核技术的信心.
利用专利的申请人数量和专利数量的组合指标,可以对专利的发展状态进行总结.
从图4可以看出,核能材料的第一个专利申请于1946年,笔者将它定义为萌芽期,这也与核能材料技术的发展历史相符合.
直到1980年都是核能材料技术的发展期.
之后,核能材料技术进入成熟期,专利申请数量与专利权人数量逐渐回落,1983年开始,专利申请数量与专利权人数量呈负增长,进入技术发展的瓶颈时期,这种情况一致持续到1998年.
从1998年开始,专利申请的数量保持稳定,专利申请人的数量逐步增多,这里将它定义为29第57卷第24期2013年12月第二个技术发展期的起始阶段,从2000年到2009年,专利数量也逐步增多,为第二个发展期.
图4先进核能系统关键材料专利生命周期3.
3技术功效的分析人们越来越关注如何利用已公开发布的专利内容中的关键技术信息进行技术创新、技术布局和风险规避等,常规的数量统计分析已经远远满足不了用户对于技术研发分析的需求,专利技术内容的深度挖掘已经成为大势所趋.
技术功效矩阵是微观分析最常用的一种分析方法,通过专利的阅读将一篇篇专利归入技术手段和功能效果分类中,实现对专利的重新分类[10].
技术功效矩阵可以从技术的手段和目的,功能和效用等方面进行灵活的分析,通过矩阵的形式来构建技术手段与功能效果之间的关系,找出技术密集区、空白区等,尽可能体现影响技术领域的关键问题.
技术功效方法的引入将极大地增加技术分析的深度.
图5给出了在技术分解和框架搭建的基础上,对核材料技术申请进行的技术—功效矩阵的分析结果,从图5中可以明显地看出核材料技术的密集区和空白区(其中有些空白也可能是该材料不存在相应的技术性能),对材料及其相应性能需求进行分析,可以在一定程度上支持核材料技术研发路线的制定.
图5核材料专利申请技术功效分析3.
4技术合作分析利用技术的共同专利权人情况,可以进行专利权人的合作分析,从图6可以看出核材料技术的合作主要以企业为主,特别是日本的企业合作相当活跃,但一些国立科研机构和政府也在其中发挥了重要作用,如美国能源部和西屋电气的合作相当紧密,为产学研合作提供了很好的典范.
图6核材料专利权人合作分析4体会与小结4.
1体会在技术研发分析过程中(也包括大多数的数据分析),笔者深刻体会到了数据解读的重要性.
数据是客观的,但同样的数据,不同的人却看到不同的重点.
虽然利用技术数据来分析技术,但是技术研发行为不是一个孤立的行为,它与市场环境、经济环境和创新环境密切相关.
分析数据的时候,需要超越技术研发本身的背景去理解它,解读它.
以核材料专利申请的年度分布为例(见图3),仅从专利申请数量来看,能获取的信息有限,但结合背景知识可以分析出很多额外的信息,因此技术研发分析不能脱离创新环境孤立地进行.
此外,在分析数据时,有可能会分析出一些意想不到的结果.
数据的分析、展示仅是最初的步骤,多数的数据分析可能得出符合常规的结果,但由于数据的复杂性,某些时候也可能得到一些常规以外的结果,碰到这种情况时,就需要深入挖掘分析结果产生的原因.
以核材料专利权人的合作为例(见图6),虽然企业之间的合作相对频繁,但西屋电气公司和美国能源部却发生了紧密的合作,有许多共有技术,那么他们合作研发的机制是什么利益如何分配等等.
这些问题正是我国在产学研过程中关心的问题,西屋电气和美国能源部的合作也许可以提供一些线索.
因此,可以有针对性地调研美国能源部知识产权管理方面的内容,以及与西屋电气合作机制方面的问题.
为研发机构在专利申请的管理方面和产学研合作方面提供一些工作39基于领域态势分析法的技术研发分析———以核材料技术为例李泽霞刘小平黄龙光边文越李超周丽英冷伏海方式上的借鉴.
总之,在数据分析中发现特异情况时,需要进行深入的追踪分析和解读.
4.
2小结科技进步对经济增长起着日益重要的作用,随着技术-市场转化周期越来越短,人们越来越关注对于技术的分析.
在情报服务的过程中,需要根据用户的特定需求设计更加具有针对性的测度体系和指标体系,从而全面准确地表达数据所反映的真实信息.
此外,需要进行宏观、中观和微观层面的全方位分析,深度挖掘技术内容的微观分析更是技术研发分析中必不可少的环节.
同时,需要利用科学的方法对技术体系进行全面梳理,从而更加清晰地展现领域的技术研发态势.
参考文献:[1]谭宗颖.
学科战略情报研究方法与实践[J].
图书情报工作,2006,50(5):14-18.
[2]刘小平,冷伏海,李泽霞.
学科战略情报研究产品及其实现过程[J].
图书情报工作,2011,55(22):47-51.
[3]浙江大学评价研究课题组,大学评价和学科评价:指标体系设计探讨[J].
评价与管理,2005(3):32-42.
[4]肖国华,王春,姜禾,等.
专利分析评价指标体系的设计与构建[J].
图书情报工作,2008,52(3):96-99.
[5]余虹.
鱼骨图分析法在节能评估中的应用[D].
武汉:华中科技大学,2011.
[6]陈华.
巧妙应用鱼骨图发现项目管理中的关键节点[J].
管理观察,2011(2):158-159.
[7]李研,韩莎莎,黄明才.
地铁列车接触器故障的鱼骨图法分析及应对措施[J].
现代城市轨道交通,2010(3):42-44.
[8]侯筱蓉,赵德春.
基于专利地图的治疗型超声竞争情报挖掘[J].
中国科技资源导刊,2010(4):61-65.
[9]龚卓君.
卫星应用任务分解技术研究[D].
北京:国防科学技术研究生院,2009.
[10]方曙,张娴,胡正银.
知识产权信息资源[M].
北京:科学出版社,2011.
TechnologyAnalysisofResearchandDevelopmentBaseonTrendAnalysisofDiscipline:ACaseoftheFieldofNuclearMaterialsLiZexiaLiuXiaopingHuangLongguangBianWenyueLiChaoZhouLiyingLengFuhaiNationalScienceLibrary,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190[Abstract]Takingthefieldofnuclearmaterialsforanexample,consideringthepracticeofintelligenceresearchservices,wehavecombedmainideasandkeymethodsofthetrendanalysismethodbasedontechnologyanalysisofresearchanddevelopmentinagivendisciplines.
Themaincontentsincluderesolvingtheanalyzableobjectanditsanalytictargetoftrendanalysisofthedisciplines,settingupanindexsystembasedonanalysisoftechnicalresearchanddevelopmentindisciplineofnuclearmaterial,micro-analysisofthedetailedtechnologybasedonthetechnology-effectmatrixmethodandinterpretationtheanalyticdatainacertaindepth,especiallyusingapproachoffishbonediagramanalysisfordeconstructingtechnologyandbuildingupframeworkstructures.
Itcanbereferencedtosomeextentbytechnologydevelopmenttrendanalysismethods.
[Keywords]technologyanalysisofresearchanddevelopmentdeconstructingtechnologymicroanalysis《图书情报工作》连续三届荣获RCCSE中国权威学术期刊(A+)并入选"2013中国国际影响力优秀学术期刊"根据《中国学术期刊评价研究报告————RCCSE权威期刊和核心期刊排行榜》,自2009年3月至2013年4月,《图书情报工作》连续三届荣获RCCSE中国权威学术期刊(A+).
该排行榜由中国科学评价研究中心与武汉大学图书馆合作研发,被评价的期刊分为权威期刊(A+)、核心期刊(A)、扩展核心期刊(A-)、一般期刊(B)和较差期刊(C)几类.
另来自《中国学术期刊国际引证年报(2013版)》的消息,"2013中国最具国际影响力学术期刊"、"2013中国国际影响力优秀学术期刊"遴选结果于2013年12月确定.
《图书情报工作》入选"2013中国国际影响力优秀学术期刊"(详情请见12月30日出版的《中国新闻出版报》及"中国知网"首页上正式发布的入选期刊名单).
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