陳立新

【摘 要】本文在對已有的科學(xué)技術(shù)成果計(jì)量與評價(jià)方法進(jìn)行統(tǒng)一考察和綜合分析的基礎(chǔ)上，主要以文本語義分析和引文網(wǎng)絡(luò)分析為主，通過知識(shí)元和引文對關(guān)鍵核心專利進(jìn)行識(shí)別，并對專利技術(shù)前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)判。本文的主要目標(biāo)是構(gòu)建一套基于知識(shí)元和引文的專利技術(shù)成果計(jì)量和評價(jià)的指標(biāo)、模型、方法和理論體系，為技術(shù)成果的計(jì)量和評價(jià)探索出一種新的模式和新的途徑。

【關(guān)鍵詞】知識(shí)元；專利；引文分析；內(nèi)容分析；專利計(jì)量與評價(jià)

【Abstract】Based on investigating and comprehensive analyzing for the methods used for measuring and evaluating science and technology achievements，the article present a method，by using text semantic analysis and citation network analysis， to identify the core patents，the patent technology frontier and the hot fields. This articles main goal is to build a set of indicators， models， methods and theoretical system based on citation analysis and content analysis， which could be a new mode and new way for measuring and evaluating technical achievements.

【Key words】Knowledge element；Patent；Citation analysis；Content analysis；Measurement and evaluation of patents

0 引言

技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為我國的重大戰(zhàn)略目標(biāo)，專利作為一種重要的技術(shù)創(chuàng)新成果，對當(dāng)今社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響。因此，需要及時(shí)了解當(dāng)前專利技術(shù)發(fā)展的真實(shí)狀況、前沿領(lǐng)域及發(fā)展態(tài)勢。目前對專利技術(shù)成果的計(jì)量和評價(jià)已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)迫切需要解決的重大問題，這對整體了解和把握專利技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和實(shí)現(xiàn)國家技術(shù)創(chuàng)新的戰(zhàn)略目標(biāo)具有非常重要的意義[1-2]。

然而，目前對專利成果的計(jì)量和評價(jià)研究有明顯的不足，不管是在理論方面還是在指標(biāo)和模型等方面，主要是借用和沿襲對科學(xué)論文成果的計(jì)量和評價(jià)模式[3]。這些方法和指標(biāo)可以簡單明了地計(jì)量出科學(xué)發(fā)展的大體概況，但是往往不能精確地反應(yīng)出技術(shù)發(fā)展的個(gè)體差異和特征。可以說，評價(jià)科學(xué)論文的理論、方法、指標(biāo)和模型并不能完全用來評價(jià)專利技術(shù)成果。而一些重大的關(guān)鍵專利技術(shù)可能會(huì)對社會(huì)產(chǎn)生極大的影響，因此如何識(shí)別和評價(jià)關(guān)鍵專利技術(shù)，把握和跟蹤專利技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域和前沿領(lǐng)域就成為技術(shù)領(lǐng)域成果計(jì)量和評價(jià)的重大問題。當(dāng)前，有很多學(xué)者已經(jīng)將數(shù)據(jù)挖掘和文本語義分析技術(shù)應(yīng)用于專利文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)、分析、評價(jià)和預(yù)測，并取得了良好的效果[4-5]。文本分析方法主要是深入專利文獻(xiàn)的內(nèi)部，從知識(shí)元的角度分析專利的研究內(nèi)容，進(jìn)而對其進(jìn)行分析和聚類，并在此基礎(chǔ)上對專利成果進(jìn)行評價(jià)和預(yù)測[6]。可以更準(zhǔn)確地識(shí)別和判斷專利技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域，以及預(yù)測專利技術(shù)的成熟度和老化程度[7]。

在深入分析和借鑒當(dāng)前專利計(jì)量和評價(jià)研究成果的基礎(chǔ)上，本文提出了文本語義分析與引文網(wǎng)絡(luò)分析相結(jié)合的專利計(jì)量和評價(jià)方法體系。該方法主要是以專利文獻(xiàn)的內(nèi)部文本信息和專利引文信息為統(tǒng)計(jì)分析對象，以關(guān)鍵核心專利技術(shù)識(shí)別、專利技術(shù)前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域預(yù)判為主要任務(wù)，最終建立一套全新的專利計(jì)量與評價(jià)的指標(biāo)、模型、理論和方法體系。本文以美國專利文獻(xiàn)為樣本進(jìn)行專利計(jì)量和評價(jià)的案例研究。從美國專利數(shù)據(jù)庫下載了1976年以后的所有文本型的專利全文數(shù)據(jù)，共計(jì)500多萬篇專利文獻(xiàn)。本文在數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上，深入專利文獻(xiàn)內(nèi)部，從知識(shí)的最小不可再分單位——知識(shí)元的角度對專利文獻(xiàn)進(jìn)行深度文本語義分析。藉此對關(guān)鍵核心專利進(jìn)行識(shí)別，并對專利技術(shù)前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)判。

本研究可以為科研管理部門和科技研發(fā)部門了解和評價(jià)專利技術(shù)成果，選擇和確定關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域及重點(diǎn)攻關(guān)方向提供有價(jià)值的情報(bào)信息。因此，基于知識(shí)元與引文的專利計(jì)量和評價(jià)研究是一項(xiàng)既具有重大理論意義又具有重大社會(huì)應(yīng)用價(jià)值的課題。

1 基于內(nèi)容分析與引文分析的專利計(jì)量與評價(jià)體系的構(gòu)建

本文在對已有的科學(xué)技術(shù)成果計(jì)量與評價(jià)方法進(jìn)行統(tǒng)一考察和綜合分析的基礎(chǔ)上，主要以文本語義分析和引文網(wǎng)絡(luò)分析為主，通過知識(shí)元和引文網(wǎng)絡(luò)對關(guān)鍵核心專利進(jìn)行識(shí)別，并對專利技術(shù)前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)判。本文的主要目標(biāo)是構(gòu)建一套基于知識(shí)元和引文的專利技術(shù)成果計(jì)量和評價(jià)的指標(biāo)、模型、方法和理論體系，為技術(shù)成果的計(jì)量和評價(jià)探索出一種新的模式和新的途徑，并為科研管理部門和科技研發(fā)部門了解和評價(jià)專利技術(shù)成果，選擇和確定關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域及重點(diǎn)攻關(guān)方向提供有價(jià)值的情報(bào)信息。

1.1 基于知識(shí)元的專利文獻(xiàn)的語義分析

從美國專利數(shù)據(jù)庫下載相關(guān)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對專利文獻(xiàn)進(jìn)行初步整理和加工，從知識(shí)的最小不可再分單位——知識(shí)元入手，分別對詞語、句子、單篇文獻(xiàn)3個(gè)層級(jí)的文本做語義分析，計(jì)算專利文獻(xiàn)的相似性，進(jìn)行聚類分析。美國專利商標(biāo)局的專利數(shù)據(jù)庫提供了1790年以來美國授權(quán)的所有專利文獻(xiàn)，包括發(fā)明、外觀設(shè)計(jì)等600多萬項(xiàng)專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，1976年以后的數(shù)據(jù)包括圖像型和文本型的專利全文數(shù)據(jù)。從美國專利數(shù)據(jù)庫下載1976年以后的所有文本型的專利全文數(shù)據(jù)，共計(jì)500多萬篇專利文獻(xiàn)。以美國專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)為樣本對其進(jìn)行文本分析，將專利標(biāo)題、摘要、專利說明書正文和權(quán)利要求這4部分內(nèi)容按照一定的權(quán)重分析其文本的語義內(nèi)容。在數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上，深入專利文獻(xiàn)內(nèi)部，從知識(shí)的最小不可再分單位——知識(shí)元的角度對專利文獻(xiàn)進(jìn)行深度文本語義處理。具體研究過程是首先從詞的語義相似性入手，將任意兩個(gè)專利文本中的每一個(gè)句子所包含的詞語進(jìn)行分析，同時(shí)使用同義詞詞典和相關(guān)軟件對詞語進(jìn)行語義消歧和計(jì)算語義距離。然后在詞語相似性的基礎(chǔ)上對兩個(gè)句子的相似性進(jìn)行計(jì)算，并在句子相似性的基礎(chǔ)上對兩個(gè)文本進(jìn)行相似性計(jì)算。最后，按照兩個(gè)文本相似性的語義分析方法對所有專利文獻(xiàn)進(jìn)行分析，設(shè)定相似性的閾值和構(gòu)建相似性矩陣，通過相似性矩陣進(jìn)行聚類分析，將研究內(nèi)容大致相同的專利劃歸為一個(gè)研究領(lǐng)域。

1.2 構(gòu)建基于知識(shí)元的專利計(jì)量和評價(jià)體系

在對專利文獻(xiàn)語義分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建引文數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行引文網(wǎng)絡(luò)分析，識(shí)別關(guān)鍵核心專利，判斷專利技術(shù)的前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域。具體研究過程是從某一個(gè)大類的專利文獻(xiàn)入手，在文本語義分析的基礎(chǔ)上，從知識(shí)元和時(shí)間序列的角度考察某一專利技術(shù)的新穎程度。通過統(tǒng)計(jì)和分析各個(gè)領(lǐng)域?qū)＠墨I(xiàn)的時(shí)間序列，即可識(shí)別和判斷專利技術(shù)的新穎性和老化程度。如果某一類專利及其相似專利在短時(shí)間內(nèi)大量涌現(xiàn)則認(rèn)為該類專利有可能正在形成一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域并有可能成為當(dāng)前的研究前沿領(lǐng)域；若研究內(nèi)容相似的專利在時(shí)間序列上很早就已經(jīng)出現(xiàn)，目前該類專利的數(shù)量逐年下降，則可以認(rèn)為該類專利正在老化。然后在此基礎(chǔ)上，對大量涌現(xiàn)的專利進(jìn)行引文分析。在引文分析中，結(jié)合文本語義分析的聚類結(jié)果，根據(jù)研究的需要形成多級(jí)引文網(wǎng)絡(luò)，即構(gòu)建單項(xiàng)專利文獻(xiàn)——某一專利技術(shù)領(lǐng)域——專利技術(shù)大類等各個(gè)層級(jí)的專利引文網(wǎng)絡(luò)。將引文分析法結(jié)合各個(gè)層級(jí)的專利研究內(nèi)容，通過知識(shí)元與引文相結(jié)合的方法對關(guān)鍵核心專利、專利技術(shù)前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行分析。一般而言高水平的專利會(huì)得到同行的認(rèn)可，特別是一些關(guān)鍵核心領(lǐng)域的技術(shù)會(huì)在同行中產(chǎn)生很大的影響并得到特別多的關(guān)注，因此關(guān)鍵核心專利的被引用率就會(huì)在短時(shí)期內(nèi)躍升。通過知識(shí)元與引文相結(jié)合，即可綜合判斷出專利技術(shù)的前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域，識(shí)別出關(guān)鍵核心專利。最終通過理論研究和實(shí)際案例研究，可以構(gòu)建出一套基于知識(shí)元與引文的專利技術(shù)成果計(jì)量和評價(jià)的指標(biāo)、模型、方法和理論體系。

2 結(jié)語

本文主要以專利文本語義分析和專利引文網(wǎng)絡(luò)分析為主，通過知識(shí)元和引文對關(guān)鍵核心專利進(jìn)行識(shí)別，并對專利技術(shù)前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)判，構(gòu)建一套基于知識(shí)元和引文的專利技術(shù)成果計(jì)量和評價(jià)的指標(biāo)、模型、方法和理論體系，為技術(shù)成果的計(jì)量和評價(jià)探索出一種新的模式和新的途徑。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]