文/曹 蕾 來堯靜

一、引 言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化、競爭國際化，電子商務(wù)、跨國貿(mào)易和物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)要求物流企業(yè)尋找更多降低成本的有效途徑，以提高市場競爭力、優(yōu)化供應(yīng)鏈、加快產(chǎn)品流通。這不能僅依靠物流管理者的知識，還要配合智能化技術(shù)，因此物流智能化成為物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。學(xué)者張可薇，王亞臣等對智能倉儲的概念、學(xué)術(shù)含義、研究范圍等作了詳細(xì)的界定并展望了智能倉儲理論和應(yīng)用的發(fā)展趨勢。張國棟以智能化倉儲物流發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢為行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)提供了可借鑒的措施。符瑜認(rèn)為以先進(jìn)物流技術(shù)為基礎(chǔ)的智能物流是我國傳統(tǒng)物流轉(zhuǎn)型升級的必然趨勢。高連周基于云計算和物聯(lián)網(wǎng)對智能物流發(fā)展模式進(jìn)行研究，分析了物聯(lián)網(wǎng)及云計算對物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的影響。周素偉認(rèn)為物流行業(yè)大量采用大數(shù)據(jù)分析、云計算等智能技術(shù)促使物流業(yè)越來越成為技術(shù)密集型行業(yè)。

此外，汪傳雷從專利信息角度對國際和我國物流產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析，認(rèn)為雖然物流產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)重要組成受到重視，但物流產(chǎn)業(yè)對專利的認(rèn)識還比較淺顯。尤其在技術(shù)發(fā)展趨勢方面，更是欠缺整體上對專利信息的有效利用。專利技術(shù)對后續(xù)創(chuàng)新活動具有強有力的引導(dǎo)作用，可以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)化并引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展方向。

本文將利用專利引文網(wǎng)絡(luò)研究技術(shù)演進(jìn)路徑的相關(guān)理論和方法，梳理物流行業(yè)智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并尋找引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展方向的核心技術(shù)。

圖1：2000-2018智能物流技術(shù)專利公開量擬合曲線

二、從專利看智能制造的整體形象

1.智能物流技術(shù)發(fā)展的總體趨勢

物流行業(yè)涉及采購、倉儲、運輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)中應(yīng)用的智能技術(shù)大類多、小類雜、且還存在交叉的可能性，單以技術(shù)為主題詞進(jìn)行檢索可能會造成專利信息丟失，所以檢索式的制定過程中要根據(jù)檢索結(jié)果進(jìn)行反復(fù)修改，才能確保符合實際情況。經(jīng)過不斷修改后，本文最終以檢索式：(TS=(logistics) OR TS=(Intelligent logistics)) and MC=(T01-J05A2B OR T01-N01A2E OR Q35-B OR T01-N02B2B OR T01-J07D1 OR T04-K03B OR Q32-A08 OR T01-J05A2A OR T01-N01D3 OR T01-J05B4P OR T04-K02B OR T01-S03 OR Q22-A02 OR T01-N01D OR T01-C03C)在德溫特專利數(shù)據(jù)庫中共檢索到12044個專利項目，考慮到專利從申請到公開有十幾個月的延遲，所以檢索時段為2000年至2018年。

利用originpro軟件對2000年至2018年這個時間段內(nèi)專利數(shù)據(jù)按照時間序列進(jìn)行統(tǒng)計，得到如圖1的全球?qū)＠暾埞_量擬合曲線。

表1：智能物流熱點技術(shù)IPC及其釋義

2.技術(shù)發(fā)展生命周期分析

根據(jù)技術(shù)生命周期理論，專利技術(shù)的生命周期通常符合四個階段的周期性變化，依次為：萌芽期、發(fā)展期、成熟期、衰退期。因此，綜合專利公開量擬合曲線將智能物流技術(shù)生命周期劃分為三個階段：

萌芽階段：2000年-2008年，進(jìn)入新世紀(jì)以來，度過金融危機的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸復(fù)蘇，借以頻繁的貿(mào)易活動推動國家/地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使得物流行業(yè)的發(fā)展也逐漸活躍，但在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展剛剛起步的時代，物流行業(yè)運營模式和技術(shù)研究依然處于傳統(tǒng)層面，技術(shù)專利的研發(fā)進(jìn)程緩慢。

波動增長階段：2008年-2014年，隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展理念的提出，國家與國家、地區(qū)與地區(qū)之間的貿(mào)易活動已不僅僅滿足于頻次，對速度快、低成本的要求有進(jìn)一步提高，加大了對物流技術(shù)研究的重視程度，但受智能技術(shù)認(rèn)知局限性的影響，該階段的專利申請和公開量只是小幅波動增長。

快速發(fā)展階段：2014年-2018年，該階段可以說是智能物流技術(shù)進(jìn)入全面發(fā)展的時期。結(jié)合國家專利公開量來看，2014年之前，各個國家專利公開量都很少，2014年之后顯著上升。究其原因，一是近幾年在智能制造發(fā)展的熱潮下，物流行業(yè)智能技術(shù)得到空前發(fā)展；二是電商行業(yè)、海外購物的快速發(fā)展，促進(jìn)了與之相配套的物流行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對提高效率和質(zhì)量、減輕人力勞動提出了更高的要求。所以專利公開量上升幅度逐年加大，以絕對的倍數(shù)增長。

3.熱點技術(shù)研究分析

IPC（International Patent Classification）分類號作為國際唯一通用的國際專利分類，是分析核心熱點技術(shù)時常用的指標(biāo)工具。通過解讀檢索的2000年-2018年全球智能物流技術(shù)IPC分類號來確定當(dāng)前物流行業(yè)智能技術(shù)的重點領(lǐng)域，如表1，以IPC小類提取排名前十五的智能物流熱點技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

三、智能物流技術(shù)的演進(jìn)路徑分析

1.專利引文網(wǎng)絡(luò)的研究思路

引文網(wǎng)絡(luò)分析原作為統(tǒng)計學(xué)中分析方法的一種，在日趨完善的發(fā)展過程中，可應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，其中一個重要的專利管理方法—專利引文分析，學(xué)者們通過專利引文網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化的處理，提取核心專利文件，從而進(jìn)行技術(shù)預(yù)測和技術(shù)評價。

其次，通過專利引文網(wǎng)絡(luò)提出來的核心專利號，包含了大量可查詢的專利信息，如技術(shù)主題、專利權(quán)人，主IPC號等，因此可以通過核心專利從動態(tài)角度有效的展現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)移過程。

最后，結(jié)合上文智能物流行業(yè)的整體發(fā)展現(xiàn)狀，利用Pajke軟件中內(nèi)置的SPNP算法提取核心專利，再以核心專利中的技術(shù)為突破口，確定技術(shù)演進(jìn)路徑，為領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)企業(yè)預(yù)測技術(shù)發(fā)展趨勢。

2.確定核心專利技術(shù)演進(jìn)路徑的方法

考慮到德溫特數(shù)據(jù)庫每次最多只能下載500條專利項目但對下載的專利信息可以進(jìn)行有目的性的選取等處理特點，本文主要選取并下載專利號（PN）和引用專利（CP），制定了如圖2的關(guān)鍵步驟。

第一步：從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出數(shù)據(jù)。初步整理，轉(zhuǎn)成軟件Gephi識別的csv文件格式。

第二步：數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件Gephi。Gephi運行對數(shù)據(jù)格式要求特別高，注意事項如下：1PN存在專利號，但后面的CP中的為空，視為無引用關(guān)系出現(xiàn)；2PN中存在多個專利號并存的情況，而CP中出現(xiàn)的被引用專利號并非與之一一對應(yīng)，處理時需要在CP中沒有對應(yīng)項的PN將視為無引用關(guān)系存在而忽略。

圖2：提取核心專利的方法和關(guān)鍵步驟

圖3：基于SPNP算法提取核心路徑示例圖

圖4：2000年-2014年智能物流核心專利引用網(wǎng)絡(luò)圖

第三步：用Pajek軟件內(nèi)置的SPNP算法提取核心專利，然后進(jìn)行專利引文網(wǎng)絡(luò)的可視化輸出。該算法主要是依據(jù)節(jié)點對的數(shù)目進(jìn)行篩選，計算公式如下：式中，表示鏈接上下游節(jié)點的有向邊，代表被專利引證的節(jié)點數(shù)，表示引證專利v的節(jié)點數(shù)。軟件以這個公式計算各個節(jié)點的SPNP值，正常情況下系統(tǒng)依據(jù)上述公式mainpath一次，如剩下的數(shù)據(jù)依然不可視，則需要手動調(diào)整閾值，如：當(dāng)手動SPNP閾值取8時，軟件就會刪除SPNP值小于8的弱鏈接，保留引文網(wǎng)絡(luò)中SPNP大于或等于8的實心節(jié)點和它們之間的連線，如圖3。

3.核心專利演進(jìn)路徑分析

將在數(shù)據(jù)庫里選取并下載好的全球智能物流技術(shù)專利的專利號（PN）和引用專利（CP）根據(jù)操作步驟一和二，得到如圖4所示的智能物流技術(shù)專利引用網(wǎng)絡(luò)圖。

因為專利數(shù)據(jù)繁雜，輸入時有16384個節(jié)點，29593條邊，根本無法辨別出核心專利，需再根據(jù)操作步驟三導(dǎo)入Pajek中進(jìn)行SPNP算法處理。

在智能物流技術(shù)發(fā)展生命周期分析中，劃分了萌芽階段、波動增長階段和快速發(fā)展階段三個生命時期，但考慮到前兩個階段的專利公開量很少，分開研究的意義不大，所以下文將萌芽階段和波動增長階段合并為一個生命時期，即2000-2014年和2014-2018年兩個階段。經(jīng)過算法處理去掉弱節(jié)點和弱鏈接后，得到如圖4、5兩個階段的核心專利引用網(wǎng)絡(luò)圖，表2、3為核心專利的技術(shù)主題釋義。

（1）本階段的核心專利引文網(wǎng)絡(luò)中有9個節(jié)點，除一件中國專利外其余八件專利都是美國專利，在全球所有國家專利公開量都很少的情況下，美國在此時是掌握核心專利技術(shù)、占主導(dǎo)地位的，通過對技術(shù)主題的釋義，這些專利都集中在電子信號的傳輸與接收、標(biāo)簽跟蹤識別方法、關(guān)制造監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)上，而且從專利號上可以看出美國企業(yè)最早在2002年就開始進(jìn)行這方面的研究和專利布局，而包括中國在內(nèi)的其他國家此時的研發(fā)意識還很薄弱。

（2）本階段本階段的核心專利引文網(wǎng)絡(luò)中有7個節(jié)點，值得說明的是這7個節(jié)點是Pajek軟件自動mainpath一次的結(jié)果，足以說明這7個專利在引文網(wǎng)絡(luò)中連通作用的強大，整個專利引文網(wǎng)絡(luò)對這7個專利的依賴性最強。其次，這七個核心專利無一例外都是中國專利，畢竟自2014年以后中國專利公開量遙遙領(lǐng)先。通過對技術(shù)主題的釋義，這些專利都集中在基于物聯(lián)網(wǎng)的高效物流信息管理系統(tǒng)、基于射頻技術(shù)對電子標(biāo)簽的跟蹤和識別，并且出現(xiàn)了明顯的應(yīng)用領(lǐng)域，所以在此之后技術(shù)研發(fā)將會更加重視其市場前景。另外還可以通過末端分叉的專利分析未來技術(shù)研發(fā)方向。

圖5：2014年-2018年智能物流核心專利引用網(wǎng)絡(luò)圖

表2：2000年-2014年智能物流核心專利技術(shù)主題釋義

表3：2014年-2018年智能物流核心專利主題釋義

四、結(jié) 論

將技術(shù)發(fā)展生命周期融入到專利引文網(wǎng)絡(luò)可視化的構(gòu)建過程中，利用大型網(wǎng)絡(luò)分析軟件Gephi和Pajek內(nèi)置的SPNP算法提取核心專利路徑，并以此分析核心專利技術(shù)，再結(jié)合IPC分類號確定的熱點研發(fā)技術(shù)，本文對智能物流技術(shù)的發(fā)展有一定的借鑒意義，要點如下：

1.分析智能物流技術(shù)的專利申請公開量、技術(shù)生命周期、IPC分類號從整體上把握智能物流技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。全球智能物流技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入全面發(fā)展的時期，且迅猛勢頭會持續(xù)保持，因此我國要重視在世界范圍內(nèi)的專利布局。通過IPC分類號可以發(fā)現(xiàn)，即使在技術(shù)生命周期的不同階段，熱點技術(shù)領(lǐng)域的變化穩(wěn)中有同，基本集中在在G06Q部類，即機械和裝備，智能物流技術(shù)發(fā)展核心領(lǐng)域始終是物流裝備和倉儲系統(tǒng)管理等一系列物流設(shè)備智能化研究。

2.我國企業(yè)正積極掌握智能物流核心技術(shù)，促使我國有望成為智能物流強國。從智能物流技術(shù)核心專利依賴程度越來越穩(wěn)定來看，目前基于物聯(lián)網(wǎng)的高效物流信息管理系統(tǒng)、基于射頻技術(shù)對電子標(biāo)簽的跟蹤和識別等技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段，通過進(jìn)一步對物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的應(yīng)用，相關(guān)領(lǐng)域物流設(shè)備信息化、智能化管理以及智能倉儲的發(fā)展一定能取得更顯著的成效。

3.要提醒我國企業(yè)高度重視發(fā)達(dá)國家技術(shù)壟斷的野心，在14年之前，美國在核心專利上占領(lǐng)絕對的主導(dǎo)地位，對智能物流技術(shù)的研發(fā)程度和超前的敏銳度都明顯高于同期其他國家，但近幾年來卻放緩了專利申請的步伐，我認(rèn)為并不是包括美日德在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家不再重視智能物流技術(shù)的研發(fā)，也許是他們在有意識的轉(zhuǎn)變專利申請思路，改重量為重質(zhì)。企業(yè)只有真正擁有核心技術(shù)才能掌握主動權(quán)，壟斷市場，這是值得我國企業(yè)思考的。