陳瑾宇，馬麗儀，陶秋燕，2，劉曉雨

(1.北京聯(lián)合大學(xué)管理學(xué)院，北京 100010；2.對(duì)外經(jīng)貿(mào)大學(xué)國(guó)際商學(xué)院，北京 100010)

1 研究背景

芯片產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的代表性產(chǎn)業(yè)，對(duì)于我國(guó)國(guó)家安全和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信等未來重要產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，無不依賴于高品質(zhì)的芯片。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)整體都極度依賴于進(jìn)口，2018年全年芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)口額達(dá)到了3 000億美元，貿(mào)易逆差近3倍，并遠(yuǎn)超石油產(chǎn)業(yè)［1］；2017年排名全球前10位的芯片企業(yè)，沒有一家是我國(guó)的［2］。我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)起步較晚，基礎(chǔ)薄弱，核心技術(shù)受制于發(fā)達(dá)國(guó)家，雖然近10年來形成了大量的自研標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用成果，專利申請(qǐng)的數(shù)量也取得了提升，但是仍沒有擺脫“高端產(chǎn)業(yè)、低端技術(shù)”的現(xiàn)狀，芯片技術(shù)受制于人的局面并沒有得到根本改變。在歐美各國(guó)不斷發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的今天，我國(guó)加快芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、促進(jìn)核心技術(shù)創(chuàng)新能力、推動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格外迫切。

在大科學(xué)的時(shí)代背景下，不同于以往研發(fā)時(shí)的“閉門造車”，研發(fā)活動(dòng)逐漸成為一種高度合作的事業(yè)?？焖俑碌男录夹g(shù)大大加快了產(chǎn)品的生命周期，不斷出現(xiàn)的新技術(shù)和消費(fèi)者的新需求迫使企業(yè)投入更多的研發(fā)成本，因此，任何一家企業(yè)都無力獨(dú)立研發(fā)本行業(yè)內(nèi)所有的前沿技術(shù)［3］。很多組織已將建立不同形式的合作關(guān)系提升為核心戰(zhàn)略，組織間的合作網(wǎng)絡(luò)成為成員之間資源共享、信息交換以及合作研發(fā)的一種核心方式［4］。產(chǎn)學(xué)研各方通過共同研發(fā)和聯(lián)合申請(qǐng)專利，形成專利合作網(wǎng)絡(luò)，各行動(dòng)者利用專利合作網(wǎng)絡(luò)可以有效加強(qiáng)信息、知識(shí)和資源流動(dòng)，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［5］。由此可見，在當(dāng)前的形勢(shì)下，專利合作網(wǎng)絡(luò)對(duì)于我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)提升創(chuàng)新力和核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

通過研究已有的成果可以發(fā)現(xiàn)，芯片產(chǎn)業(yè)方面的研究主要包括產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)、產(chǎn)業(yè)形態(tài)演變和產(chǎn)業(yè)政策等方面［6-9］，芯片專利方面的研究主要包括專利價(jià)值評(píng)估、核心與基礎(chǔ)專利識(shí)別、專利分布與專利戰(zhàn)略研究等方面［10-16］，然而從專利合作視角研究芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展演化及合作創(chuàng)新情況比較欠缺。專利合作是組織降低研發(fā)成本和提升創(chuàng)新能力的有效手段。關(guān)于專利合作網(wǎng)絡(luò)方面的研究，主流的觀點(diǎn)認(rèn)為專利合作網(wǎng)絡(luò)指的是，企業(yè)、高校、個(gè)人以及科研院所以專利申請(qǐng)作為合作的方式，通過合作申請(qǐng)專利和購(gòu)買、轉(zhuǎn)讓或許可專利技術(shù)構(gòu)建專利聯(lián)盟等形式，形成具有演化特征的合作創(chuàng)新系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)是一種通過社會(huì)網(wǎng)絡(luò)嵌入的知識(shí)流轉(zhuǎn)以及資源整合的交互創(chuàng)新過程。目前學(xué)者們的研究主要聚焦于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征、網(wǎng)絡(luò)形成的影響因素、網(wǎng)絡(luò)的演化過程和規(guī)律等，研究視角包括區(qū)域、校企、技術(shù)等方面［17-23］。

總體而言，雖然關(guān)于芯片產(chǎn)業(yè)、芯片專利和專利合作網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)頗具規(guī)模，但將芯片產(chǎn)業(yè)、芯片專利和專利合作網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的研究相對(duì)較少，尤其是存在以下幾個(gè)方面的不足：一是有關(guān)芯片產(chǎn)業(yè)的研究大多采用定性方法，缺少定量分析來研究產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況；二是有關(guān)芯片專利的研究往往集中于對(duì)某項(xiàng)技術(shù)的專利分析，而從網(wǎng)絡(luò)視角探討專利合作與協(xié)同創(chuàng)新的比較少；三是以往的研究多數(shù)是聚焦結(jié)構(gòu)特征的某一方面，較少涉及綜合考察整體網(wǎng)絡(luò)和自我中心網(wǎng)，涉及到的動(dòng)態(tài)分析大多基于仿真模擬，缺乏現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的支撐。

基于上述研究背景，本文利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析理論［24］，以我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)為研究對(duì)象，基于1994—2018年芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)據(jù)構(gòu)建專利合作網(wǎng)絡(luò)，分別從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)視角分析專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)專利合作網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行測(cè)度，并對(duì)專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化分階段進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，以期對(duì)推動(dòng)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的演化發(fā)展提供理論支撐和實(shí)踐參考。

2 數(shù)據(jù)搜集與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)搜集及整理

本文利用我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的合作申請(qǐng)專利數(shù)據(jù)構(gòu)建專利合作網(wǎng)絡(luò)并分析其結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律。世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）收錄的專利數(shù)據(jù)類型主要包括發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀專利，由于發(fā)明專利的技術(shù)水平高、申請(qǐng)難度大，最能體現(xiàn)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，因此本文對(duì)芯片專利中的發(fā)明專利進(jìn)行研究，數(shù)據(jù)檢索自世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)利用了美國(guó)專利及商標(biāo)局（USPTO）和我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索平臺(tái)(SIPO)的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。參考IPC國(guó)際專利分類法，檢索了我國(guó)在1994—2018年間芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)的專利數(shù)據(jù)。檢索策略是：專利關(guān)鍵詞=(芯片OR集成電路OR半導(dǎo)體)，并以申請(qǐng)地區(qū)=（中國(guó)境內(nèi)OR臺(tái)灣OR香港OR澳門）為篩選依據(jù)［25］。通過上述方法，共檢索得到芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)專利2 247件。接著清洗和篩選數(shù)據(jù)，刪除不符合研究要求的數(shù)據(jù)，如專利信息不完整、聯(lián)合申請(qǐng)方中含有外國(guó)企業(yè)和機(jī)構(gòu)、重復(fù)出現(xiàn)的發(fā)明專利以及申請(qǐng)者為個(gè)人等數(shù)據(jù)；同時(shí)，為了便于網(wǎng)絡(luò)分析，對(duì)一些專利數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，如屬于同一機(jī)構(gòu)的子機(jī)構(gòu)或研究所只保留其一級(jí)機(jī)構(gòu)。經(jīng)過整理，本文最后得到2 106條專利數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱“樣本”）。

如圖1所示，通過分析可以發(fā)現(xiàn)，雖然在2013—2014年間專利數(shù)量曾出現(xiàn)了短暫的下降，但我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)總體呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，大致可以劃分為4個(gè)階段：1994—2000年為第一階段、2001—2010年為第二階段、2011—2013年為第三階段、2014—2018年為第四階段。在第一階段中，1994年我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)第一件聯(lián)合申請(qǐng)的專利，此后聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)一直在低位徘徊。1994—2000年間，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量稀少并且增長(zhǎng)速度緩慢，究其原因，在于此時(shí)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)剛剛出現(xiàn)不久，國(guó)家對(duì)其缺乏重視，戰(zhàn)略性新興行業(yè)尚未上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面；同時(shí)芯片研究剛剛起步，國(guó)內(nèi)缺乏相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)和高校，并且研發(fā)能力總體上較弱。之后的第二階段，相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)不斷地進(jìn)行技術(shù)積累和設(shè)備引進(jìn)，為后續(xù)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2011—2018年，我國(guó)聯(lián)合申請(qǐng)的專利數(shù)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，特別是2011年以后，芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。在2014—2018年間，我國(guó)聯(lián)合申請(qǐng)的專利數(shù)為1 389件，是第一階段和第二階段總和的4.6倍。在第四階段，我國(guó)確立了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的方針，提出 “大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”，同時(shí)擴(kuò)大了在產(chǎn)學(xué)研合作領(lǐng)域的投入，對(duì)于關(guān)系國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)也加大了扶持力度，這些舉措使得我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的合作申請(qǐng)專利數(shù)量得到了快速增長(zhǎng)。

圖1 1994—2018年我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)量分布

2.2 研究方法

專利合作網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)具有多種行動(dòng)者和多重關(guān)系的復(fù)雜系統(tǒng)，而社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是研究社會(huì)復(fù)雜系統(tǒng)的有效理論方法［26］。不同于以往的屬性數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是建立在網(wǎng)絡(luò)行動(dòng)者相互聯(lián)系的基礎(chǔ)之上，其本質(zhì)上是一種關(guān)系數(shù)據(jù)。由于行動(dòng)者間在建立聯(lián)系時(shí)存在著信息效應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和馬太效應(yīng)，關(guān)系數(shù)據(jù)不服從經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中的獨(dú)立性原則，因而常規(guī)的統(tǒng)計(jì)分析方法不適用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是建立在節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系基礎(chǔ)上的研究方法，主要包括整體網(wǎng)和個(gè)體網(wǎng)分析、子群分析、關(guān)系數(shù)據(jù)的假設(shè)檢驗(yàn)等部分。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析經(jīng)過近80年的發(fā)展，已成為成熟的研究方法，可以用來研究關(guān)系數(shù)據(jù)。因此，本文基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，運(yùn)用UCINET6.681軟件構(gòu)建了我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的專利合作網(wǎng)絡(luò)，分析該網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和演化規(guī)律。在分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，本文選取了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)密度、網(wǎng)絡(luò)平均度等指標(biāo)［27］，具體定義如表1所示。

表1 我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)及定義

3 專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及演化分析

3.1 專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征靜態(tài)分析

本文運(yùn)用UCINET6.681軟件構(gòu)建樣本專利的合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。在構(gòu)建整體網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為了直觀地反映網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分布規(guī)律，設(shè)定主體的度中心度越大則節(jié)點(diǎn)的面積就越大。從圖2中可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的專利合作網(wǎng)絡(luò)整體上是一個(gè)非連通的網(wǎng)絡(luò)，其中呈現(xiàn)出多個(gè)成分；整體網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一種明顯的層級(jí)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中心存在著幾個(gè)較為核心的集群，這些節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度較高，代表了網(wǎng)絡(luò)中的控制者，而網(wǎng)絡(luò)四周則是一些較為邊緣的節(jié)點(diǎn)，分布著一些二方組、三方組和星形結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)中心核心節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)度強(qiáng)、關(guān)系強(qiáng)度大、信息交換頻繁，其處于整體網(wǎng)絡(luò)的中心位置，便于控制整體網(wǎng)絡(luò)中的資源分配和信息流動(dòng)，可以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；而處于邊緣的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)中心的核心節(jié)點(diǎn)之間不具有可達(dá)性，即邊緣節(jié)點(diǎn)與核心節(jié)點(diǎn)之間不存在聯(lián)系；邊緣節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的聯(lián)系也很稀疏，節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度很弱，因此從結(jié)構(gòu)和關(guān)系強(qiáng)度來看，邊緣節(jié)點(diǎn)難以獲得核心節(jié)點(diǎn)般的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)中處于相對(duì)劣勢(shì)。

圖2 1994—2018年我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

由圖3可見，在我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的中心位置存在著一個(gè)規(guī)模較大的連通子圖，在這個(gè)合作集群中包括了以臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“臺(tái)積電”）和中興通訊股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中興通訊”）為代表的企業(yè)，以清華大學(xué)和電子科技大學(xué)為代表的學(xué)校，以中國(guó)科學(xué)院微電子研究所為代表的研究機(jī)構(gòu)，體現(xiàn)了芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研三方的緊密合作。在連通子圖中，行動(dòng)者之間的合作關(guān)系強(qiáng)度明顯強(qiáng)于網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度，其中，臺(tái)積電、清華大學(xué)、電子科技大學(xué)等行動(dòng)者在網(wǎng)絡(luò)中的中心度較高，與其他行動(dòng)者之間的合作關(guān)系更加緊密，這些節(jié)點(diǎn)更容易獲得網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，具有較高的控制力和自我交易能力，是網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)節(jié)點(diǎn)。

圖3 1994—2018年我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)中的最大連通子圖

為了進(jìn)一步研究我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，本文利用UCINET軟件計(jì)算了整體網(wǎng)的結(jié)構(gòu)指標(biāo)（如表2）。整體網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為1 308個(gè)，即專利合作網(wǎng)絡(luò)中存在著1 308個(gè)不同的行動(dòng)者，但是網(wǎng)絡(luò)密度僅為0.002，合作網(wǎng)絡(luò)的密度較小，網(wǎng)絡(luò)中各成分間的關(guān)系十分稀疏，這是因?yàn)樾酒a(chǎn)業(yè)整體網(wǎng)中許多行動(dòng)者之間不存在直接聯(lián)系，整體網(wǎng)中心部分依靠著幾個(gè)核心節(jié)點(diǎn)相連，網(wǎng)絡(luò)邊緣分布的是大量的二方組與三方組，他們之間普遍不存在著聯(lián)系，各創(chuàng)新主體之間的合作程度較為低下、知識(shí)和資源的流動(dòng)性不足，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)整體密度不高，網(wǎng)絡(luò)的可靠性和韌性不足。網(wǎng)絡(luò)平均度為2.174，說明行動(dòng)者合作的整體效率較為低下，網(wǎng)絡(luò)的同步能力不足。從圖2中容易發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中心的核心節(jié)點(diǎn)處于中心人的位置，在信息交換中充當(dāng)著重要的中介作用，而其他行動(dòng)者之間的聯(lián)系相對(duì)不足，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)使知識(shí)和信息的傳遞過于依賴第三方，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的整體效率和同步能力下降。整體網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)僅為0.189，可見行動(dòng)者在網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系十分稀疏，各主體之間很難聚集成一類，整體網(wǎng)絡(luò)難以發(fā)揮集聚效應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長(zhǎng)度為5.236，這說明網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)行動(dòng)者之間的測(cè)地線距離為5.236，網(wǎng)絡(luò)中各行動(dòng)者間存在著較大的間隔。綜合聚類系數(shù)和平均路徑長(zhǎng)度來看，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)不具有“小世界性”的特征［28］。

表2 1994—2018年樣本專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)

不同于屬性數(shù)據(jù)，關(guān)系數(shù)據(jù)一般服從冪律分布?；谛袆?dòng)者的度分布，利用R軟件，本文構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度分布和雙對(duì)數(shù)度分布圖。從圖4中可以看出，節(jié)點(diǎn)度分布存在著較為明顯的“長(zhǎng)尾效應(yīng)”，整體網(wǎng)絡(luò)具有明顯的無標(biāo)度特征，少數(shù)核心節(jié)點(diǎn)在專利合作網(wǎng)絡(luò)中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)［29］，網(wǎng)絡(luò)整體服從冪律分布的特征。

圖4 1994—2018年樣本專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分布

網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的中心度反映了行動(dòng)者在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際權(quán)力；度中心度指的是與行動(dòng)者直接相連的節(jié)點(diǎn)數(shù)，代表了行動(dòng)者自身的影響力和交易能力；中介中心度反映了行動(dòng)者在多大程度上處于其他節(jié)點(diǎn)交流的路徑上，體現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的控制能力。為了消除網(wǎng)絡(luò)規(guī)模帶來的影響，本文采用了中心度的相對(duì)值來進(jìn)行研究，測(cè)量結(jié)果如表3所示。由表3可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)家電網(wǎng)有限公司、鴻海工業(yè)有限公司、臺(tái)積電和鴻富錦精密制造有限公司等行動(dòng)者具有較高的相對(duì)度中心度，表明這些創(chuàng)新主體具有較多的合作者，交易能力較強(qiáng)，在整體網(wǎng)絡(luò)中具有較高的影響力。從相對(duì)度中心度的數(shù)值來看，最高的國(guó)家電網(wǎng)有限公司僅為0.002 92，說明行動(dòng)者間的聯(lián)系較少，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系稀疏，網(wǎng)絡(luò)密度較低。相對(duì)中介中心度較高的主體有：電子科技大學(xué)、清華大學(xué)、臺(tái)積電、中興通訊股份有限公司和維信諾科技有限公司等，即這些創(chuàng)新主體通過創(chuàng)新合作而影響整個(gè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的能力較強(qiáng)，他們對(duì)于其他行動(dòng)者和整體網(wǎng)絡(luò)具有較高的控制能力。例如電子科技大學(xué)的相對(duì)度中心度排名不到前十，但是卻具有最高的相對(duì)中介中心度，即電子科技大學(xué)雖然和其他行動(dòng)者的合作次數(shù)不多，但在合作網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)著中間人作用，對(duì)行動(dòng)者間的合作具有重大影響，對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的控制力是電子科技大學(xué)的最重要的網(wǎng)絡(luò)權(quán)力。

進(jìn)一步分析合作網(wǎng)絡(luò)中行動(dòng)者的類型，可以發(fā)現(xiàn)無論是控制能力還是自我交易能力，企業(yè)和高校在專利合作網(wǎng)絡(luò)中都占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，研究機(jī)構(gòu)在相對(duì)度中心度、相對(duì)中介中心度和相對(duì)接近中心度方面的表現(xiàn)均不佳。企業(yè)在自我交易能力方面具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如國(guó)家電網(wǎng)有限公司和鴻海工業(yè)有限公司具有較高的相對(duì)度中心度，對(duì)于其他的行動(dòng)者具有很強(qiáng)的影響力。而高校在控制能力方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，如電子科技大學(xué)和清華大學(xué)的相對(duì)中介中心度較高，二者充當(dāng)著合作關(guān)系的中間人，對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的控制能力。

總體來看，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的效率和同步能力需要進(jìn)一步提高，網(wǎng)絡(luò)的可靠性和韌性不足。其根源在于行動(dòng)者間的關(guān)系較少，因此最直接的改善方式就是行動(dòng)者之間加強(qiáng)交流與合作，通過強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)間的合作，行動(dòng)者的度中心度會(huì)直接得到提升；此外，主體信息獲取的范圍會(huì)變廣，信息和知識(shí)獲取的途徑會(huì)變多，網(wǎng)絡(luò)距離就會(huì)變短，網(wǎng)絡(luò)效率會(huì)得到提升，同時(shí)，建立廣泛的聯(lián)系會(huì)降低行動(dòng)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)核心的依賴，有助于提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性和韌性［30］。

表3 1994—2018年樣本專利的合作網(wǎng)絡(luò)中心度

3.2 專利合作網(wǎng)絡(luò)演化分析

3.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化

本文根據(jù)上文對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)4個(gè)發(fā)展階段的劃分，利用UCINET軟件分析我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的演化，研究其演化規(guī)律。從圖5來看，合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)中行動(dòng)者數(shù)量日益增多。在1994—2000年間，這一時(shí)期合作網(wǎng)絡(luò)處于剛剛起步階段，網(wǎng)絡(luò)中只存在著稀疏的節(jié)點(diǎn)，行動(dòng)者之間的合作關(guān)系也較少，合作網(wǎng)絡(luò)不存在明顯的分層現(xiàn)象，即不存在著核心節(jié)點(diǎn)；到2001—2010年時(shí)，行動(dòng)者以及聯(lián)系開始逐漸增多，網(wǎng)絡(luò)中開始出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)節(jié)點(diǎn)，如臺(tái)積電、清華大學(xué)與其他行動(dòng)者的關(guān)系逐漸變多，擁有較大的度中心度，此外，網(wǎng)絡(luò)中開始出現(xiàn)小團(tuán)體，清華大學(xué)和電子科技大學(xué)在這一階段形成了技術(shù)聯(lián)盟；在2011—2013年間，芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，行動(dòng)者數(shù)量進(jìn)入迅速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)和連接次數(shù)明顯多于前兩個(gè)階段，網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)勢(shì)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量更多，臺(tái)積電、東南大學(xué)、國(guó)家電網(wǎng)有限公司等與其他行動(dòng)者間的聯(lián)系較為緊密，網(wǎng)絡(luò)的核心-邊緣結(jié)構(gòu)特征逐漸顯現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)開始出現(xiàn)分層現(xiàn)象；在2014—2018年間，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，行動(dòng)者之間的聯(lián)系越來越多，網(wǎng)絡(luò)的核心-邊緣結(jié)構(gòu)最終形成，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了“超級(jí)節(jié)點(diǎn)”——國(guó)家電網(wǎng)有限公司?？傮w來看，在2000年之前，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和聯(lián)系較少；在2000年后，二者均開始增多。

圖5 我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)各階段專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)演化分析

測(cè)算1994—2018年期間4個(gè)階段我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)值，由表4可以看出，1994—2018年，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是網(wǎng)絡(luò)密度卻不斷地減小，由第一階段的0.033下降到第四階段的0.002，網(wǎng)絡(luò)密度與行動(dòng)者的數(shù)量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，這是由于行動(dòng)者增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于關(guān)系增長(zhǎng)的速度，即使行動(dòng)者的平均度增長(zhǎng)，但網(wǎng)絡(luò)密度仍然在不斷下降；網(wǎng)絡(luò)平均度不斷增大，從第一階段的1.640，增加到第四階段的2.112，表明合作網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系在緩慢地增長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)在整體上趨于松散；聚類系數(shù)由1.810下降到0.235，平均路徑長(zhǎng)度值則不斷地提升，由第一階段的1.068上升到第四階段的2.309，說明網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)度不斷下降，行動(dòng)者之間的平均距離在不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)的凝聚力不斷降低，整體變得更加松散。從整體的網(wǎng)絡(luò)聚類系數(shù)和平均路徑長(zhǎng)度來看，在各個(gè)階段我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)均不具有“小世界性”的特征，并且越來越向著相反的方向演化［28］。

表4 1994—2018年樣本專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)

為了研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度分布特征的演化情況，本文利用R軟件繪制了我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)在不同階段的節(jié)點(diǎn)度分布散點(diǎn)圖。從圖6中可以發(fā)現(xiàn)：1994—2000年間，由于行動(dòng)者數(shù)量較少且合作網(wǎng)絡(luò)稀疏，節(jié)點(diǎn)度分布沒有明顯的特征；在2001年之后的3個(gè)階段，合作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度分布的無標(biāo)度特征越來越明顯，少數(shù)行動(dòng)者在專利合作網(wǎng)絡(luò)中的地位越來越重要［21］，專利合作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度呈現(xiàn)出明顯的冪律分布的特征，這符合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分布規(guī)律，從側(cè)面說明了本文選取研究樣本的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

圖6 我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)各階段專利合作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度分布

3.2.3 網(wǎng)絡(luò)個(gè)體指標(biāo)演化分析

為了更具體地研究我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)中個(gè)體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化，本文計(jì)算了專利合作網(wǎng)絡(luò)各階段的中心度。由于篇幅有限，表5中在每一階段僅列舉網(wǎng)絡(luò)相對(duì)度中心度和相對(duì)中介中心度排名前5的行動(dòng)者。

從相對(duì)度中心度來看，4個(gè)階段各行動(dòng)者的相對(duì)度中心度呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)。雖然網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和行動(dòng)者的合作次數(shù)不斷增加，但是相對(duì)于整體網(wǎng)而言，節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于合作關(guān)系的增長(zhǎng)速度，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)密度不斷下降，網(wǎng)絡(luò)越來越松散，行動(dòng)者的相對(duì)度中心度也因此不斷降低。1994—2000年間，排名前5位的創(chuàng)新主體均為企業(yè)，大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)在這一階段的創(chuàng)新能力十分薄弱；與此同時(shí)，排名靠前的5家企業(yè)的相對(duì)度中心度并不高，尚未有行動(dòng)者能形成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。2001—2010年間，電子科技大學(xué)與清華大學(xué)開始在合作網(wǎng)絡(luò)中擁有一定的優(yōu)勢(shì)，但這一階段企業(yè)在合作創(chuàng)新中依然占主導(dǎo)地位。2011—2013年，網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)者仍以企業(yè)為主，國(guó)家電網(wǎng)有限公司作為芯片產(chǎn)業(yè)的后入者，在聯(lián)合專利申請(qǐng)方面漸漸取得優(yōu)勢(shì)，這一階段只有浙江大學(xué)和清華大學(xué)進(jìn)入榜單，大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)在專利合作網(wǎng)絡(luò)中依然沒有優(yōu)勢(shì)。2014—2018年，與前3個(gè)階段相比，高校全部退出了排名，說明在第四階，大學(xué)在合作網(wǎng)絡(luò)中的影響力降低，國(guó)家電網(wǎng)有限公司、華為技術(shù)有限公司和鴻富錦精密制造有限公司等大型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)地位得到提升?？傮w而言，1994—2018年間我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)中的行動(dòng)者主要是高校和企業(yè)兩類，研究機(jī)構(gòu)的相對(duì)度中心度普遍較弱，沒有出現(xiàn)在排行榜上，臺(tái)積電、國(guó)家電網(wǎng)有限公司、鴻海工業(yè)有限公司、國(guó)家電網(wǎng)有限公司3家企業(yè)在專利合作網(wǎng)絡(luò)中始終具有較強(qiáng)的度中心度，清華大學(xué)、電子科技大學(xué)和浙江大學(xué)等高校在后期也逐漸取得網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，科研院所的合作創(chuàng)新能力和網(wǎng)絡(luò)能力相對(duì)較弱，這也表明產(chǎn)學(xué)研三者的合作創(chuàng)新能力存在著較大差異。

從相對(duì)中介中心度來看，與相對(duì)度中心度有較大差別，行動(dòng)者的相對(duì)中介中心度穩(wěn)步提升。1994—2000年合作網(wǎng)絡(luò)處于形成初期，行動(dòng)者和關(guān)系較少，僅有幾個(gè)主體成為聯(lián)系的中間人，因此相對(duì)中介中心度較低。2001—2010年期間，各創(chuàng)新主體的相對(duì)中介中心度比1994—2000年大幅上升。2011—2013年，相較于前一階段，創(chuàng)新主體的相對(duì)中介中心度均出現(xiàn)上升。2014—2018年，排名第一和第二的創(chuàng)新主體的相對(duì)中介中心度提升。從具體的創(chuàng)新主體變化來看，1994—2000年期間，相對(duì)中介中心度位居前五的均為企業(yè)；2001—2010年臺(tái)積電和華為技術(shù)有限公司兩家企業(yè)排在了相對(duì)中介中心度的前列，復(fù)旦大學(xué)和電子科技大學(xué)進(jìn)入了前五；2011—2013年，臺(tái)積電依然位于第一位，國(guó)家電網(wǎng)有限公司快速發(fā)展到第2位，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所進(jìn)入前五，科研機(jī)構(gòu)第一次進(jìn)入了排行榜；2014—2018年，國(guó)家電網(wǎng)有限公司超越臺(tái)積電，成為了相對(duì)中介中心度最高的主體，中興通訊上升到第2位。從整個(gè)發(fā)展階段來看，臺(tái)積電、華為技術(shù)有限公司以及國(guó)家電網(wǎng)有限公司在合作網(wǎng)絡(luò)中具有控制優(yōu)勢(shì)，可以通過控制網(wǎng)絡(luò)資源和信息的流動(dòng)來影響整個(gè)專利合作網(wǎng)絡(luò)；中國(guó)科學(xué)院和美的集團(tuán)等行動(dòng)者雖然相對(duì)度中心度較弱，但是其中介中心度較高，即通過專利合作而影響整個(gè)創(chuàng)新群體的能力較強(qiáng)，具有控制合作網(wǎng)絡(luò)的能力；此外，與相對(duì)度中心度相比，各階段中介中心度的變化幅度較大。為了獲得網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)整體網(wǎng)的控制能力，各行動(dòng)者應(yīng)主動(dòng)與其他主體合作，積極擔(dān)任其他節(jié)點(diǎn)合作關(guān)系的“中間人”。

表5 1994—2018年樣本專利合作網(wǎng)絡(luò)中主要行動(dòng)者的中心度指標(biāo)

表5 （續(xù)）

4 結(jié)論、建議與展望

4.1 結(jié)論

本文以我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)為例，基于1994—2018年芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)據(jù)，運(yùn)用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，分別從靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)角度對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及演化規(guī)律進(jìn)行了分析，結(jié)論如下：

（1）從專利合作網(wǎng)絡(luò)整體靜態(tài)結(jié)構(gòu)來看，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)整體是一個(gè)非連通的網(wǎng)絡(luò)，中心存在一個(gè)較大的連通子圖；核心節(jié)點(diǎn)與邊緣節(jié)點(diǎn)不關(guān)聯(lián)，呈現(xiàn)出明顯的核心-邊緣特征；網(wǎng)絡(luò)整體效率和同步能力不高，整體網(wǎng)絡(luò)連接依賴于核心節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，大多數(shù)行動(dòng)者間缺乏聯(lián)系，因而網(wǎng)絡(luò)的韌性和可靠性較低；網(wǎng)絡(luò)具有較低的聚類系數(shù)和較高的平均路徑長(zhǎng)度，表明不具有“小世界”性特征；此外，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度服從冪律分布，網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度特征明顯。

（2）從專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演化特征來看，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，連接次數(shù)不斷增多，節(jié)點(diǎn)的平均度中心度值也在擴(kuò)大，但是節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增長(zhǎng)快于合作關(guān)系的增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)的密度卻不斷降低，網(wǎng)絡(luò)中主體間的合作越來越松散；從2001年后，網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出較為明顯的無標(biāo)度特征，少數(shù)行動(dòng)者在網(wǎng)絡(luò)中的地位越來越重要，聚類系數(shù)下降和平均路徑長(zhǎng)度提升，網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)度不斷降低，凝聚力不斷下降，整體變得更加松散。

（3）從專利合作網(wǎng)絡(luò)中行動(dòng)者的類型來看，產(chǎn)學(xué)研三方在網(wǎng)絡(luò)中的地位是有顯著差異的，無論是控制能力還是自身交易能力，企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)中擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，高校的網(wǎng)絡(luò)能力僅次于企業(yè)，而科研機(jī)構(gòu)的控制能力和影響力相對(duì)較弱；從主體類型演化的趨勢(shì)來看，企業(yè)仍將長(zhǎng)期在網(wǎng)絡(luò)中保持主導(dǎo)地位。

4.2 建議

當(dāng)前，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)還處于初級(jí)階段，存在著很多不足，如網(wǎng)絡(luò)效率不高、可靠性和韌性不足、整體網(wǎng)絡(luò)趨于松散等，基于上述研究結(jié)論，本文提出如下建議：

（1）政府要在促進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮基礎(chǔ)性作用，建立健全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體制機(jī)制，完善科技政策，為芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更好的環(huán)境；企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮自己在專利合作網(wǎng)絡(luò)中的信息和資源優(yōu)勢(shì)，積極開展與高校和研究機(jī)構(gòu)的合作，推動(dòng)我國(guó)芯片技術(shù)的快速發(fā)展；高校應(yīng)立足于實(shí)際，發(fā)揮自身在基礎(chǔ)理論研究方面的優(yōu)勢(shì)，積極尋求與企業(yè)合作，共同研發(fā)，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化；科研機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)積極與企業(yè)和高校合作，投身于合作網(wǎng)絡(luò)中，提升自身的影響力；產(chǎn)學(xué)研三方應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)交流與合作，促進(jìn)信息和知識(shí)的流動(dòng)，提升專利合作網(wǎng)絡(luò)的可靠性和韌性。

（2）臺(tái)積電、電子科技大學(xué)和國(guó)家電網(wǎng)有限公司等機(jī)構(gòu)在專利合作網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置，對(duì)于整體網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重要影響，核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮主體意識(shí)，通過合作研發(fā)、聯(lián)合專利申請(qǐng)、專利聯(lián)盟，推動(dòng)我國(guó)芯片領(lǐng)域核心技術(shù)提升，打破技術(shù)壟斷，同時(shí)形成技術(shù)輻射，促進(jìn)其他行動(dòng)者的技術(shù)提升，從而推動(dòng)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展。

4.3 不足與展望

本文對(duì)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及演化進(jìn)行了初步研究，但受限于篇幅，本文僅僅分析了芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的主體網(wǎng)絡(luò)，專利歸屬地網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)網(wǎng)絡(luò)等并沒有涉及；此外，專利合作網(wǎng)絡(luò)分析涉及多個(gè)方面的內(nèi)容，還包括合作網(wǎng)絡(luò)中的小團(tuán)體研究、合作網(wǎng)絡(luò)形成的機(jī)制和影響因素研究等，這些內(nèi)容也有待于進(jìn)一步探索。