基于专利维度的关键核心技术“卡脖子”问题识别与分析——以集成电路产业为例

[研究目的]精准科学地识别并批量形成某行业领域的“卡脖子”问题清单,可以为我国实现关键核心技术瓶颈突破、增强产业链自主可控能力提供依据。[研究方法]从关键核心技术“卡脖子”问题的内涵出发,构建关键核心技术“卡脖子”问题两阶段金字塔式识别模型,基于“战略安全性—前沿技术性—经济价值性”3个维度设计指标体系筛选出关键核心技术,再构建“卡脖子”力度及深度指数判定其中的“卡脖子”问题。[研究结论]基于全球集成电路产业领域的专利数据,识别出中国165项“卡脖子”问题清单,包括严重性“卡脖子”问题148项、一般性“卡脖子”问题17项,该结果与目前集成电路产业领域技术发展情况一致,证明了关键核心技术“卡脖子”问题两阶段金字塔式识别模型的科学性。     

关键核心技术突破：一个整合框架

[研究目的]系统突破关键核心技术障碍是“十四五”时期推进科技自立自强的关键,应在全局把握和深刻反思的基础上稳步推进。然而既有研究处于起步阶段,对关键核心技术及其突破的讨论相对分散,尚未形成系统的研究框架。[研究方法]在理论回顾的基础上,界定了关键核心技术的内涵、特征和类型,剖析了关键核心技术障碍的突出表现和国内外成因,探讨了关键核心技术突破的背景与形势、方向与重点、机理和路径。[研究结论]研究构建了关键核心技术突破的整合框架,并从关键核心技术突破的目标体系构建、主攻方向选择、攻坚力量部署、激活机制重塑、攻坚稳步推进五个体系化维度明晰未来进路。研究结论既能促进关键核心技术文献的发展,又为政府制定政策、各市场主体积极参与关键核心技术突破提供理论指导。     

“卡脖子”关键核心技术两阶段漏斗式甄选模型构建及应用研究

[研究目的]突破“卡脖子”关键核心技术可以为国家实现科技自立自强提供支撑,通过设计具有普适性和可操作性强的技术甄选方法,能够为中国科技创新领域破解“卡脖子”问题提供理论依据。[研究方法]基于“卡脖子”关键核心技术与关键核心技术的隶属关系,构建出“卡脖子”关键核心技术两阶段漏斗式甄选模型,首先从前沿技术性、复杂创新性、国家战略性三个维度识别出关键核心技术,再基于区位熵模型的设计思想,从垄断依赖性和难以攻克性两个方面构建技术区位熵指数,筛选出其中的“卡脖子”关键核心技术。[研究结论]以全球人工智能产业2000—2021年专利数据为样本,甄选出中国31项“卡脖子”关键核心技术,研究结果符合目前产业技术发展现状,说明提出的“卡脖子”关键核心技术两阶段漏斗式甄选模型具有一定的科学性和实用性,可为国家相关部门、高校、科研机构以及企业提供方法借鉴。     

专利视域下“卡脖子”关键技术识别及突破策略——以OLED技术领域为例

[研究目的]建立科学高效的“卡脖子”技术识别框架,有效识别关键核心技术领域的“卡脖子”技术,可以为中国实现“卡脖子”关键核心技术攻关和高水平科技自立自强提供科学依据。[研究方法]该研究首先对“卡脖子”技术的内涵和特征进行了剖析,明晰“卡脖子”技术的概念。其次采用改进PageRank算法和HITS算法对核心专利及关键核心技术进行识别,在此基础上从技术差距、产业安全和战略竞争三个维度设计识别指标和研判标准筛选出“卡脖子”技术。最后,采用“卡脖子”技术突破策略矩阵,提出“卡脖子”关键核心技术的突破路径。[研究结论]以OLED技术领域为样本,共识别出3项优势技术、4项轻度“卡脖子”技术和23项重度“卡脖子”技术,结果表明识别结果与我国OLED技术领域的发展现状一致,证明了模型的有效性和科学性。最后,论文也分别为重度“卡脖子”关键核心技术提供了颠覆、攻坚、挖壕和卡位4种不同的技术突破策略。     

关键核心技术的发展规律探析

如何加速发展关键核心技术,需要把握技术发展的自身规律。文章提出关键核心技术演进特征符合梅特卡夫定律,进而通过宏观和微观两个视角分析关键核心技术的规律,并提出若干建议。     

专利视角下的美国空军核心技术演化分析

[目的/意义]通过对美国空军公布的专利进行研究,揭示其不同阶段的重点研究方向,更好地把握技术变化,为相关决策提供参考。[方法/过程]引入时间维度将主题模型生成的"文档—主题"分布转换为"年份—主题"分布,结合t-SNE降维并可视化来划分时间段。采用专利分类号与技术领域的映射关系和社会网络分析方法做粗粒度的技术领域演化及可视化分析,并综合运用LDA和JS散度对其中某一技术领域做细粒度的技术主题演化与可视化分析。[结果/结论]将美国空军公布的1958—2019年的专利划分为7个时间段,得到技术领域演化河流图以及"测量"技术领域的技术主题演化桑基图。结果表明该方法可以较好地识别美国空军不同阶段的核心技术演化过程,是从专利的角度研究国防技术发展趋势的一次积极探索。     

基于专利共类的关键核心技术识别模型构建及应用——以光刻技术为例

[研究目的]基于专利数据系统、客观地识别关键核心技术,有助于丰富关键核心技术的识别方法,帮助中国更加科学的实施战略布局。[研究方法]在界定关键核心技术概念的基础上,提出一种基于专利共类的关键核心技术识别方法。首先依据技术的共现度大小,筛选热点技术作为研究对象,通过技术相似度、技术影响力和技术增长潜力率识别核心技术和潜力技术,在此基础上,借助社会网络分析法,以核心技术和潜力技术为节点,共现强度为边,计算结构洞并排序,选取排名前20位作为关键核心技术。[研究结论]以光刻技术为例进行案例研究,结果显示微生物或酶、光学元件、对表面涂布流体的一般工艺等技术是光刻技术领域的关键核心技术,有助于中国掌握技术发展趋势、合理配置资源、获取竞争优势。     

基于专利数据的核心技术识别模型构建及实证研究

[目的/意义]掌握核心技术可以为经济高质量发展提供有力支撑,如何利用专利数据识别核心技术是值得关注的问题。[方法/过程]构建核心技术“三力”模型,构建核心技术识别指标体系和识别模型,利用最优组合赋权法确定权重,划分核心技术区间,基于OLED平板显示产业1997-2016年世界专利数据进行实证研究。[结果/结论]识别得到11项核心专利,均集中在材料制备、元件制造、驱动电路设计三个产业链上游领域。研究结果符合目前技术国际分布格局,说明提出的核心技术识别模型具有科学性和实用性,能够准确识别产业核心技术。     

基于LDA-SNA和多维空间专利地图的核心技术主题及创新机会识别研究

为把握核心技术、精准高效研判技术机会，提出一种基于LDA-SNA和多维空间专利地图的核心技术主题及创新机会识别方法。首先，采用LDA-SNA方法提取技术主题及要素并筛选核心技术主题；其次，依托多维空间专利地图对核心技术主题要素进行归维处理，并选取创新法则依据维法耦合原理生成基于核心技术主题的技术创新机会；最后，以钛白粉浆料制备技术为例，检索并搜集到1 962条专利为数据集。研究结果识别出6个核心技术主题的7个创新机会，验证该方法的可行性，为相关企业进行技术机会识别以高效开展技术创新提供决策参考依据。     

基于动态专利有向网络的核心技术集群演化分析

[目的/意义]技术集群因对属性相同的技术集聚进行研究,能够识别新技术,发现技术发展规律,提前感知市场技术变化,引起学者和企业管理者越来越高的关注。[方法/过程]以文本挖掘和复杂网络技术方法对专利文本数据进行分析,进而构建动态专利有向网络,并从网络中基于Python程序提取巨片,通过巨片拓扑性质分析核心技术集群的演化历程。[结果/结论]以美国电商数据处理技术为例的实证研究表明:通过构建动态有向网络,并从网络中提取巨片分析技术演化,能够有效的识别出美国电商数据处理技术中"数据设备技术、数据信息技术、数据系统技术、数据应用技术和数据融合技术"5个核心技术集群,并进一步发现核心技术集群之间很好的更新替换机制。实证研究证明了基于动态专利有向网络的核心技术集群演化分析方法的有效性。     

基于专利文献挖掘的关键共性技术识别研究

[目的/意义]科学准确识别关键共性技术对企业和国家来说都是至关重要的战略议题。[方法/过程]文章提出了一种基于专利文献分析的关键共性技术识别框架,运用文本挖掘和技术演化分析方法,获取特定领域的关键共性技术。首先,使用Viterbi算法识别专利文献中的专业术语,通过LDA算法捕捉专利文献中的技术主题聚类;其次,通过将技术主题的共类特征数值化,作为共性程度的度量;随后,将技术主题节点在技术演化转移网络中的关键程度作为技术关键性的表征,并使用PageRank算法衡量技术主题的关键性。最后,以机器人及数控机床技术为例,验证了该方法的可行性和有效性。[结果/结论]该方法可实现高效、准确的关键共性技术识别,为国家制定创新扶持政策提供支撑。[局限]研究仍需扩大科技文献的收集范围,以实现更全面的关键共性技术识别。     

基于机器学习的新能源汽车核心技术识别及布局研究

基于机器学习和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法,构建一种从海量数据中核心技术识别方法,运用该方法识别出新能源汽车领域20项核心技术与21项潜力技术.之后,运用专利相对优势指标法(Revealed Patent Advantage,RPA)分析我国新能源汽车领域关键技术...     

专利视角下“卡脖子”技术短板甄选研究

为响应“十四五”规划及2035年远景目标关于坚持创新驱动发展、科技自立自强的号召,本文针对影响我国科技发展的“卡脖子”技术短板的甄选问题开展研究。基于专利视角,构建了分析框架对“卡脖子”技术短板进行甄选。本文规划了由宏观到微观的分析路径,设定了宏观分析的技术短板差距度评测模型,构建了微观分析的技术—功效—机构的三维分析模型,并以光刻机领域为例展开实证研究。结果证实,本文提出的针对“卡脖子”技术的分析框架具有一定科学性、实用性,可为国家相关部门、高校、科研单位以及企业提供方法借鉴。     

基于专利数据的全球光刻技术竞争态势研究

通过对德温特创新平台数据库中收录的光刻技术领域的专利数据进行分析,从专利整体环境、技术布局和机构竞争3个方面,探讨全球光刻技术的技术竞争态势。研究结果表明：全球光刻领域专利族数量仍呈现逐年递增的趋势,中国近几年技术研发活跃度较高,但与技术原始积累较强的美、日相比仍有较大差距;研究热点围绕极紫外光刻技术呈发散式分布;全球范围内,各国机构科研活动的内部集聚性明显,外部技术壁垒由日、美等技术领先国家搭建,形成局部技术锁定。因此,中国在光刻方面必须把握国家科技转型发展机遇期,敏锐感知技术发展趋势以提前布局,理论研究与应用研究协同推进,加快构建以国内合作为主、以国际合作为辅的新型合作组织及治理机制。     

关键核心技术研发中企业创新主体地位识别案例研究

党的二十大提出要“坚决打赢关键核心技术攻坚战”。近年来,我国制造业对于产业关键核心技术研发的需求日益增强,识别企业是否具有创新主体地位对于有效推进企业开展产业关键核心技术研发具有战略性意义。本文采用纵向单案例研究方法,通过对中船海洋与防务装备股份有限公司合作研发行为进行分析,探究企业在产业关键核心技术研发中所发挥的作用并识别企业是否具有创新主体地位,为分析企业在多创新主体合作研发中的地位与作用提供指导,为推动产业关键核心技术的合作研发提供思路。     

面向产业关键核心技术精准布局的情报支持框架研究

[目的/意义]产业关键核心技术精准布局是新发展格局下产业创新发展的重要前提。构建面向产业关键核心技术精准布局的情报支持框架,以进一步发挥情报研究在产业高质量发展中的助推器作用。[方法/过程]融合多源信息数据,利用文本挖掘、社会网络分析、深度学习、知识图谱等多种情报方法,对产业关键核心技术进行系统识别与解构,深入剖析产业关键核心技术布局的优势与薄弱环节,并制定产业关键核心技术精准布局策略。[结果/结论]集识别、解构、诊断、布局于一体,可有效提升情报分析效率,为产业关键核心技术精准布局提供可复制、可参考的通用方法流程。[局限]需要结合更多应用场景加以实践和改进,在提高语义挖掘精准度、全景可视化设计、布局现状动态诊断等方面也需要进一步优化和提升。     

基于专利家族的核心技术演进分析*--以太阳能光伏电池技术为例

利用专利数据进行核心技术演进的分析是当前理论和实践性较强的研究热点问题。以太阳能光伏电池技术为例,基于专利家族的分析视角,从专利家族数量、地区分布、专利引证分析和专利共现网络等方面对核心技术演进路径进行分析。将太阳能光伏电池技术的发展分为新技术类别涌现期、技术完善期、技术调整期三个阶段。探测其核心技术的演进为l03-e05b(太阳能电池)→u12-a02a5(太阳能电池装配)→l04-c11c(半导体电极)。分析我国与美日欧在相关技术专利家族方面的差距,提出我国当前应把握技术调整期这一机遇,缩小与美日欧技术差距。     

产学研合作视角下我国企业关键核心技术突破路径研究——以三峡集团为例

党的二十大报告指出要加强企业主导的产学研融合,强化企业的科技创新主体地位,发挥科技型骨干企业引领支撑作用。从产学研合作创新的视角出发,选择三峡集团作为研究案例,以文本分析与专利分析为手段,探究了三峡集团实现关键核心技术突破的路径。研究发现：该企业关键核心技术的突破遵循“引进、消化、吸收、再创新-集成创新-整合创新”的演化过程。从专利合作网络的视角来看,在集成创新阶段,较高的非冗余性可以帮助企业在合作中占据优势地位,从而提高自身的创新能力;在整合创新阶段,伙伴之间更频繁的合作可以帮助企业接触更多异质性的创新资源,推动关键核心技术的突破。本文对三峡集团核心技术突破路径的研究,对我国解决“卡脖子”问题,实现关键核心技术的创新和突破具有一定的参考意义。     

基于专利分析的我国太阳能光伏领域核心技术识别及演化研究

在碳达峰、碳中和背景下,为识别我国太阳能光伏领域核心技术、把握光伏技术发展趋势,从德温特世界专利索引数据库获取我国1963年至2020年3月太阳能光伏领域专利数据,依据技术生命周期理论将我国光伏技术发展划分为起步期、成长期、成熟期3个阶段,利用关联规则挖掘各时期有价值的技术领域,并通过计算各技术领域间的交叉影响系数及其对整个技术系统的影响贡献率识别核心技术领域,最后建立交叉影响有向网络,分析核心技术领域演化特征。研究发现:我国太阳能光伏技术发展主要以半导体器件为基础,逐步演变为光电转换技术、光伏照明、太阳能电池、光伏建筑一体化等多个技术领域共同作用的发展模式,呈现应用导向型多元化发展。最后,从产业技术升级、优化关键技术两个方面提出对策建议,为我国光伏领域创新发展提供参考。     

基于专利形态相似性的竞争态势分析方法研究

文章以风能产业为例,对基于专利形态相似性的竞争态势分析方法进行了实证研究,结果证实了方法的有效性。实证研究发现,与基于关键词的方法相比,基于IPC方法所揭示内容的粒度要更细。在进行竞争态势分析时,对基于不同方法所得到的结果进行综合分析,以提高分析结果的信度与效度。