基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)研究*

寧子晨 王思明

（東北師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春 130117）

近年來(lái)，融合、關(guān)聯(lián)、共享逐漸成為學(xué)術(shù)研究的主流思想，數(shù)據(jù)上要開(kāi)放關(guān)聯(lián)，資源上要共享，檢索上要一體化。在學(xué)科方面，各學(xué)科間知識(shí)不斷相互滲透，交叉學(xué)科興起，學(xué)科關(guān)聯(lián)、融合成為圖情領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)?，F(xiàn)有對(duì)學(xué)科關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)的研究，主要體現(xiàn)在對(duì)科技文獻(xiàn)內(nèi)容的研究上，如關(guān)鍵詞耦合、引文耦合、主題詞關(guān)聯(lián)等。本體理論和RDA等開(kāi)放關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的引入，也為學(xué)科關(guān)聯(lián)提供了多種借鑒方向，但是仍以期刊文獻(xiàn)的內(nèi)容為研究主體，而期刊文獻(xiàn)主要是學(xué)術(shù)研究相關(guān)的成果，在結(jié)果的呈現(xiàn)上存在一定的局限性。隨著網(wǎng)絡(luò)和新媒體的發(fā)展，部分學(xué)者從社交網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)交流[1-2]的角度探究學(xué)科間的關(guān)系，提供了新的角度。此外，也陸續(xù)有學(xué)者從專利文獻(xiàn)的主題[3-4]、專利引用[5-7]等專利文獻(xiàn)內(nèi)容方面探究技術(shù)的關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)。

專利作為科學(xué)技術(shù)的重要信息源，是技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新等核心內(nèi)容的重要載體，也是可獲得的最大技術(shù)信息源。對(duì)專利文獻(xiàn)、專利合作進(jìn)行分析，一方面，可以從實(shí)際技術(shù)的角度來(lái)看技術(shù)間的關(guān)系，從而發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)；另一方面，專利文獻(xiàn)是按照其應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)分類的，這與傳統(tǒng)的科技文獻(xiàn)分類有很大的差別，因此，將以專利形式呈現(xiàn)的技術(shù)與學(xué)術(shù)研究相聯(lián)系，一定程度上可以互為補(bǔ)充，彌補(bǔ)僅從學(xué)術(shù)文獻(xiàn)角度分析的單一性問(wèn)題。

將技術(shù)與學(xué)術(shù)研究相聯(lián)系，最常見(jiàn)的是探究專利文獻(xiàn)與學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的互引關(guān)系[8-10]，從而發(fā)現(xiàn)二者之間的關(guān)系。但是，一方面，受科研人員習(xí)慣的影響，科技文獻(xiàn)中少有引用專利文獻(xiàn)的情況；另一方面，我國(guó)的專利數(shù)據(jù)庫(kù)基本沒(méi)有引用專利，僅有近年來(lái)專利審查員添加的極少數(shù)引用專利[11]，基本沒(méi)有引文數(shù)據(jù)，建立國(guó)內(nèi)的專利文獻(xiàn)與科技文獻(xiàn)的引文網(wǎng)絡(luò)是不可實(shí)現(xiàn)的。

專利合作網(wǎng)絡(luò)及其引發(fā)的空間、社會(huì)與技術(shù)的集聚效應(yīng)已經(jīng)成為影響驅(qū)動(dòng)企業(yè)成長(zhǎng)的重要手段[12]，也是專利競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)分析的重要途徑之一。在Web of Science中進(jìn)行相關(guān)主題檢索，近年來(lái)關(guān)于專利合作的相關(guān)研究主要是基于企業(yè)視角，探討多維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)企業(yè)績(jī)效的內(nèi)在影響[13]、專利評(píng)估指標(biāo)及促進(jìn)機(jī)制的發(fā)展方向[14]，以提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，增加盈利。也有一部分學(xué)者聚焦于小世界理論在專利主體合作中的應(yīng)用與創(chuàng)新，探究專利合作網(wǎng)絡(luò)的規(guī)律[15-16]、專利合作網(wǎng)絡(luò)與創(chuàng)新生產(chǎn)力的關(guān)系[17-18]、知識(shí)在專利合作網(wǎng)絡(luò)中的流動(dòng)[19-20]等。本文以專利主體合作網(wǎng)絡(luò)為導(dǎo)向，結(jié)合專利主體的學(xué)科背景，探究時(shí)間維度下主題專利發(fā)展所對(duì)應(yīng)的學(xué)科演變情況，以期從專利分析的角度反映學(xué)科間關(guān)聯(lián)情況。專利數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家專利局的“專利檢索及分析”中的數(shù)據(jù)，專利主體的學(xué)科背景則是以中國(guó)知網(wǎng)等學(xué)術(shù)庫(kù)中給定的所屬學(xué)科為準(zhǔn)，這既符合國(guó)家學(xué)科分類標(biāo)準(zhǔn)，也可以減少寫作過(guò)程中學(xué)科界定模糊的情況。

1 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)內(nèi)涵及界定

1.1 專利主體的內(nèi)涵及合作關(guān)系界定

專利主體是與專利的形成、申請(qǐng)、利用等專利生命周期相關(guān)的主體。其中，發(fā)明人作為專利發(fā)明創(chuàng)造中的核心部分，直接參與完成發(fā)明創(chuàng)造，是對(duì)發(fā)明創(chuàng)造作出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的人[21]；申請(qǐng)人是指依法享有某項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造向國(guó)務(wù)院專利行政部門提出專利申請(qǐng)的自然人、法人或其他組織[22]。專利發(fā)明人和申請(qǐng)人作為專利形成過(guò)程中必不可少的兩大專利主體，其合作關(guān)系比較復(fù)雜。因此，本文以發(fā)明人和申請(qǐng)人之間的合作關(guān)系為研究重點(diǎn)，下文所述專利主體也專指發(fā)明人和申請(qǐng)人。

在專利發(fā)明創(chuàng)造與申請(qǐng)的過(guò)程中，若始終為個(gè)體獨(dú)立完成，則申請(qǐng)人就是發(fā)明人，即“發(fā)明人=申請(qǐng)人”；若發(fā)明人為多個(gè)個(gè)體，由其中一人申請(qǐng)，則此時(shí)發(fā)明人與申請(qǐng)人之間存在重復(fù)；若發(fā)明人為多個(gè)個(gè)體，而申請(qǐng)人為個(gè)體所屬機(jī)構(gòu)或合同所屬機(jī)構(gòu)，則申請(qǐng)人和發(fā)明人各自獨(dú)立，即“發(fā)明人≠申請(qǐng)人”。其中，除“發(fā)明人=申請(qǐng)人”的情況外，發(fā)明人和申請(qǐng)人之間均有合作關(guān)系，可能是技術(shù)上的合作，也可能是上下級(jí)的雇用關(guān)系或機(jī)構(gòu)間互惠互利的利益合作。

1.2 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)可行性分析

專利主體是專利發(fā)明創(chuàng)造的重要組成，在一個(gè)專利研發(fā)團(tuán)隊(duì)中，技術(shù)人員的構(gòu)成決定著該團(tuán)隊(duì)專利研發(fā)的方向與成敗。隨著時(shí)間的變化，某一專利領(lǐng)域不斷吸納新的理念、技術(shù)，實(shí)現(xiàn)專利的不斷創(chuàng)新，在這個(gè)過(guò)程中需要吸納擁有新理念、新技術(shù)的主體，以彌補(bǔ)新研究方向上的空缺；同時(shí)，一些舊有理念或是與專利發(fā)展相關(guān)度不高的技術(shù)不再被需要，其相關(guān)的單一性主體也不再被需要，從而退出該領(lǐng)域。專利主體是專利發(fā)明創(chuàng)造的核心。因此，從專利主體出發(fā)，結(jié)合其合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)以及隨時(shí)間的變化情況，探究專利主體擁有的技術(shù)及其所屬的學(xué)科領(lǐng)域，分析學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)關(guān)系及關(guān)系的變化情況，可以反映出不同學(xué)科領(lǐng)域之間的可能聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)科領(lǐng)域隱性關(guān)聯(lián)的挖掘。

2 專利主體合作關(guān)系分析和方式構(gòu)建

2.1 專利主體合作關(guān)系的形成

結(jié)合專利主體類型及《中華人民共和國(guó)專利法》中提到的合作形式，本文將專利主體的合作關(guān)系分為主導(dǎo)型合作、職務(wù)型合作、支持型合作及互利型合作。

（1）主導(dǎo)型合作，指在自由發(fā)明創(chuàng)造中，申請(qǐng)人以指導(dǎo)（建議、推薦、要求）的身份存在于發(fā)明的過(guò)程中，從而與發(fā)明人形成一種指導(dǎo)形式的合作關(guān)系。申請(qǐng)人同時(shí)也是發(fā)明人且屬于團(tuán)隊(duì)中的核心成員，處于團(tuán)隊(duì)的主導(dǎo)地位。

（2）職務(wù)型合作，指受職務(wù)所需而形成的合作關(guān)系。發(fā)明人在本職工作中進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，專利的所有權(quán)歸發(fā)明人所在單位或其負(fù)責(zé)人所有，即申請(qǐng)人為機(jī)構(gòu)或部門。申請(qǐng)人和發(fā)明人之間存在明顯的上下級(jí)關(guān)系，申請(qǐng)人具有一定的權(quán)威。

（3）支持型合作，指?jìng)€(gè)體或團(tuán)隊(duì)受第三方的資源、技術(shù)、資金等支持，從而形成的合作關(guān)系。專利發(fā)明方由于缺少資金、資源等無(wú)法正常進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，但其研究方向?yàn)榈谌剿?，因此第三方投資支持了該項(xiàng)發(fā)明，在專利完成后擁有該項(xiàng)專利的使用權(quán)，可能直接接受專利的轉(zhuǎn)讓，或在專利申請(qǐng)時(shí)成為專利申請(qǐng)人之一。

（4）互利型合作，指受利益的影響，在有共同利益方向的不同機(jī)構(gòu)間構(gòu)成的合作。在此合作過(guò)程中，單位或者個(gè)人接受其他單位或者個(gè)人委托，獨(dú)自或共同完成發(fā)明創(chuàng)造，專利所有權(quán)為共同所有。雙方間的利益方向相同，通過(guò)專利合作，共同創(chuàng)新，共同利用，從而達(dá)到互惠互利的目的。與支持型合作不同的是，互利型合作是機(jī)構(gòu)間的利益合作，偏重專利競(jìng)合的情況。

在這4種合作關(guān)系中，主導(dǎo)型合作與職務(wù)型合作最為普遍，常見(jiàn)于企業(yè)（如技術(shù)公司）和學(xué)校；而互利型合作近幾年興起，常見(jiàn)于某一生產(chǎn)鏈或機(jī)構(gòu)聯(lián)盟之間。不同情形下的合作關(guān)系有所不同，專利主體間的關(guān)系也錯(cuò)綜復(fù)雜，但專利申請(qǐng)人與發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)作為專利形成過(guò)程中必不可少的聯(lián)系，是本文研究的要點(diǎn)之一。

2.2 專利主體合作關(guān)系的構(gòu)建

根據(jù)上述4種合作關(guān)系，從時(shí)間維度出發(fā)，構(gòu)建專利主體間合作關(guān)系模型，如圖1所示。

圖1 專利主體合作關(guān)系模型

2.2.1 時(shí)間維度視角

（1）個(gè)體-個(gè)體關(guān)系以主導(dǎo)型合作為主，也可能是職務(wù)型合作，由獨(dú)立的專利權(quán)人與發(fā)明人構(gòu)成。在三個(gè)時(shí)間段中，不斷地有新的發(fā)明人或申請(qǐng)人加入，同時(shí)也有發(fā)明人或申請(qǐng)人退出，一個(gè)申請(qǐng)人可能擁有多個(gè)專利，一個(gè)發(fā)明人也可能參與多項(xiàng)發(fā)明，隨著時(shí)間的發(fā)展，合作網(wǎng)絡(luò)也不斷拓展，團(tuán)體間的聯(lián)系性更強(qiáng)，主體間關(guān)系更加密切、復(fù)雜。

（2）個(gè)體-機(jī)構(gòu)關(guān)系以職務(wù)型合作和支持型合作為主，由機(jī)構(gòu)申請(qǐng)人與發(fā)明人構(gòu)成。機(jī)構(gòu)招納所需的技術(shù)人員，為其進(jìn)行專利的發(fā)明創(chuàng)造，發(fā)明人與機(jī)構(gòu)間有合同關(guān)系。隨著時(shí)間的發(fā)展，領(lǐng)域內(nèi)參與專利創(chuàng)新申請(qǐng)的機(jī)構(gòu)出現(xiàn)或消失，同樣的也會(huì)有新的發(fā)明人出現(xiàn)、已有的發(fā)明人退出，一個(gè)發(fā)明人也可能在不同的機(jī)構(gòu)中參與專利創(chuàng)新發(fā)明。隨著發(fā)明人的人員變動(dòng)，機(jī)構(gòu)間不再獨(dú)立存在，而是通過(guò)發(fā)明人構(gòu)成關(guān)系，合作網(wǎng)絡(luò)趨于復(fù)雜。

（3）機(jī)構(gòu)-機(jī)構(gòu)關(guān)系以互利型合作為主。機(jī)構(gòu)間可能存在資金或技術(shù)的支持關(guān)系，如機(jī)構(gòu)1接受機(jī)構(gòu)2的幫助，在專利申請(qǐng)時(shí)，所有權(quán)歸機(jī)構(gòu)2所屬或歸機(jī)構(gòu)2與機(jī)構(gòu)1共有；機(jī)構(gòu)間也可能因共同利益而進(jìn)行技術(shù)上的合作，從而共有某項(xiàng)專利。市場(chǎng)受利益的驅(qū)動(dòng)，機(jī)構(gòu)間可能取消合作或產(chǎn)生新的合作，其內(nèi)部的技術(shù)人員也存在流失和招納的情況。隨時(shí)間發(fā)展，機(jī)構(gòu)間合作關(guān)系越來(lái)越密切，同一生產(chǎn)鏈上的機(jī)構(gòu)可能共享已有專利，共同進(jìn)行專利的發(fā)明創(chuàng)造，也就形成了專利競(jìng)合。

2.2.2 主體維度視角

（1）個(gè)體-個(gè)體與個(gè)體-機(jī)構(gòu)間存在聯(lián)系。①機(jī)構(gòu)對(duì)個(gè)體的小團(tuán)隊(duì)提供資金或技術(shù)等幫助，但申請(qǐng)人仍是小團(tuán)隊(duì)中的自然人；②機(jī)構(gòu)出資，個(gè)體構(gòu)成的小團(tuán)隊(duì)為其進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，但小團(tuán)隊(duì)是獨(dú)立的，此時(shí)二者僅通過(guò)利益建立聯(lián)系，申請(qǐng)人是機(jī)構(gòu)；③個(gè)體構(gòu)成的小團(tuán)隊(duì)中存在自然人自動(dòng)加入機(jī)構(gòu)，為其進(jìn)行專利的發(fā)明創(chuàng)造，此時(shí)申請(qǐng)人為機(jī)構(gòu)；④機(jī)構(gòu)收購(gòu)了發(fā)展良好或技術(shù)吻合的小團(tuán)隊(duì)，小團(tuán)隊(duì)的個(gè)體成為機(jī)構(gòu)的員工，為其進(jìn)行專利的發(fā)明創(chuàng)新，此時(shí)申請(qǐng)人為機(jī)構(gòu)。

（2）個(gè)體-機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)-機(jī)構(gòu)間存在關(guān)聯(lián)。當(dāng)個(gè)體-機(jī)構(gòu)關(guān)系中的兩個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)間正式建立合作，其關(guān)系就變成了機(jī)構(gòu)-機(jī)構(gòu)的關(guān)系，此時(shí)申請(qǐng)人按合同等約定指定。

3 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)框架

為實(shí)現(xiàn)基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合時(shí)間維度下專利主體合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的變化情況，首先需要確定專利主體所屬學(xué)科，繼而探究相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)關(guān)系。構(gòu)建基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)框架（見(jiàn)圖2），希望能從整體上揭示基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)的作用機(jī)理。

3.1 核心申請(qǐng)人的確定

確定某一時(shí)段下某一主題專利的核心申請(qǐng)人，它既可以是個(gè)人，也可以是機(jī)構(gòu)。借鑒張鵬等[23]對(duì)核心申請(qǐng)人的確定，按照專利申請(qǐng)量將專利申請(qǐng)人排序，并進(jìn)行分區(qū)，使得n1:n2:n3:…:ni=1:α:α2:α3…αi-1（i為分區(qū)個(gè)數(shù)），其中n1的申請(qǐng)人為核心申請(qǐng)人。

圖2 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)框架

3.2 專利主體合作網(wǎng)絡(luò)的分階段構(gòu)建

在確定核心申請(qǐng)人之后，將專利公布的時(shí)間分為三個(gè)階段，依次構(gòu)建專利申請(qǐng)人和發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，形成個(gè)體申請(qǐng)人與發(fā)明人的合作網(wǎng)絡(luò)（合作網(wǎng)絡(luò)I-III）以及機(jī)構(gòu)申請(qǐng)人與發(fā)明人的合作網(wǎng)絡(luò)（合作網(wǎng)絡(luò)i-iii）。這6個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)之間不是相互獨(dú)立的，而是存在關(guān)聯(lián)的。

合作網(wǎng)絡(luò)I、II、III是三個(gè)時(shí)間段下個(gè)體申請(qǐng)人與發(fā)明人之間合作關(guān)系的呈現(xiàn)，合作網(wǎng)絡(luò)i、ii、iii是三個(gè)時(shí)間段下機(jī)構(gòu)申請(qǐng)人與發(fā)明人合作關(guān)系的呈現(xiàn)，由于合作網(wǎng)絡(luò)I～I(xiàn)II和合作網(wǎng)絡(luò)i～iii是同一領(lǐng)域的專利主體合作關(guān)系的呈現(xiàn)，因此不僅I～I(xiàn)II、i～iii是隨時(shí)間發(fā)展擴(kuò)大趨于復(fù)雜的，I～I(xiàn)II與i～iii之間也可能通過(guò)某些關(guān)系而存在一定的聯(lián)系，隨著時(shí)間的變化，這些聯(lián)系也會(huì)發(fā)生變化。如在合作網(wǎng)絡(luò)I和合作網(wǎng)絡(luò)i的關(guān)系中，可能擁有相同發(fā)明人；合作網(wǎng)絡(luò)I的申請(qǐng)人或發(fā)明人可能成為合作網(wǎng)絡(luò)ii的發(fā)明人；合作網(wǎng)絡(luò)i中的發(fā)明人可能獨(dú)立成為合作網(wǎng)絡(luò)II的申請(qǐng)人或者發(fā)明人。申請(qǐng)人與發(fā)明人合作關(guān)系的可視化呈現(xiàn)，是學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

3.3 專利主體所屬學(xué)科領(lǐng)域的確定

專利主體雖然投身于某一領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)新，但其之前可能從事其他領(lǐng)域的相關(guān)研究，擁有不同學(xué)科的技術(shù)能力，且專利發(fā)明人大多進(jìn)行過(guò)一定程度的教育，發(fā)表過(guò)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，因此可以從學(xué)術(shù)庫(kù)中找到發(fā)明人涉及的學(xué)科。通過(guò)分析專利主體參與過(guò)的專利創(chuàng)造，檢索專利主體學(xué)術(shù)論文的發(fā)表情況，以及在學(xué)術(shù)網(wǎng)站中給定的作者學(xué)科背景，可以確定專利主體的知識(shí)構(gòu)成、學(xué)科所屬。

3.4 學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)關(guān)系的呈現(xiàn)

在某一領(lǐng)域?qū)＠黧w合作關(guān)系構(gòu)建完成以及專利主體所屬學(xué)科確認(rèn)之后，引入專利的IPC分類號(hào)以及相關(guān)發(fā)明人的所屬學(xué)科，形成專利IPC分類與學(xué)科領(lǐng)域間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過(guò)分析時(shí)間序列下IPC大類的演變，可以確定某一專利的主要所屬領(lǐng)域，再結(jié)合分析IPC分類下相關(guān)學(xué)科的演變情況，可以進(jìn)一步探究某一領(lǐng)域下各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

4 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)實(shí)證

4.1 數(shù)據(jù)說(shuō)明

“大數(shù)據(jù)”因?yàn)榻陙?lái)互聯(lián)網(wǎng)和信息行業(yè)的發(fā)展而引發(fā)人們的關(guān)注，有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、保存及共享，可以為科研提供有效的幫助，為用戶解決切實(shí)的問(wèn)題[24]。數(shù)據(jù)挖掘?qū)夹g(shù)與算法改進(jìn)的要求，使得其主要隸屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科。本文選擇數(shù)據(jù)挖掘?yàn)橹黝}，試探究與其相關(guān)的學(xué)科及學(xué)科演變情況，并與傳統(tǒng)思維下的所屬學(xué)科相對(duì)比，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘主題下新的學(xué)科間的關(guān)系。在國(guó)家專利局專利檢索與分析中進(jìn)行檢索，獲得2004年1月—2018年4月共969條有效專利數(shù)據(jù)。利用bibexcel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，共得到申請(qǐng)人587個(gè)，排序后分區(qū)數(shù)目為4，α=2.5，最終確定對(duì)擁有專利數(shù)大于7的22個(gè)申請(qǐng)人及其248條相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

本文用于實(shí)證的數(shù)據(jù)中，擁有專利數(shù)大于7的22個(gè)申請(qǐng)人均為機(jī)構(gòu)，而個(gè)體申請(qǐng)人的專利擁有數(shù)皆小于或等于3，這可能與選取的數(shù)據(jù)特點(diǎn)有關(guān)，中國(guó)知網(wǎng)可查到的明確用到數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的文獻(xiàn)最早發(fā)表于1997年，而相關(guān)專利申請(qǐng)主要始于20世紀(jì)90年代，興起時(shí)間較短；相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)明創(chuàng)新應(yīng)用主要以企業(yè)為單位，結(jié)合數(shù)據(jù)處理結(jié)果。本文只對(duì)選定的22個(gè)機(jī)構(gòu)申請(qǐng)人進(jìn)行分析。

4.2 專利主體合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析

利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具gephi將發(fā)明人和申請(qǐng)人的合作關(guān)系可視化，由于在約1/3的數(shù)據(jù)中，申請(qǐng)人為多個(gè)，因此本文僅針對(duì)第一申請(qǐng)人和第二申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系進(jìn)行分析。根據(jù)分析需求，將248條數(shù)據(jù)按照時(shí)間2004—2008年（第一階段）、2009—2013年（第二階段）、2014—2018年（第三階段）分為三個(gè)階段，分別實(shí)現(xiàn)第一申請(qǐng)人/第二申請(qǐng)人與發(fā)明人的一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)時(shí)間維度，構(gòu)建專利主體合作關(guān)系（見(jiàn)圖3—圖8）。

4.2.1 專利主體合作網(wǎng)絡(luò)整體分析

（1）整體發(fā)展趨勢(shì)。綜合圖3—圖8來(lái)看，專利主體合作網(wǎng)絡(luò)，逐漸趨于復(fù)雜，由2004—2008年的6個(gè)合作子群，到2009—2013年的16個(gè)合作子群，再到2014—2018年的34個(gè)合作子群，說(shuō)明在這15年間，數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展。

圖3 2004—2008年第一申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

圖4 2004—2008年第二申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

圖5 2009—2013年第一申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

圖6 2009—2013年第二申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

圖7 2014—2018年第一申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

圖8 2014—2018年第二申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

（2）中心節(jié)點(diǎn)變化。2004—2008年，中心節(jié)點(diǎn)為O（美國(guó)西門子醫(yī)療解決公司）和C（國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司）；2009—2013年，中心節(jié)點(diǎn)為I（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司）；2014—2018年，中心節(jié)點(diǎn)為A（國(guó)家電網(wǎng)公司）和B（浙江大學(xué)）?？梢?jiàn)不同時(shí)間段下，中心節(jié)點(diǎn)是發(fā)生變化的，即核心申請(qǐng)人是變化的。在本文選定的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)領(lǐng)域，核心申請(qǐng)人從外企單位變?yōu)閲?guó)有通信企業(yè)，近5年變?yōu)閲?guó)內(nèi)央企和事業(yè)單位，說(shuō)明數(shù)據(jù)挖掘早先是應(yīng)用于企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)的，高度自動(dòng)化地分析企業(yè)的數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決策者調(diào)整市場(chǎng)策略，減少風(fēng)險(xiǎn)，做出正確的決策；之后數(shù)據(jù)挖掘的重要性被國(guó)企所重視，開(kāi)始用于通信相關(guān)，將數(shù)據(jù)挖掘用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，高度自動(dòng)化地分析企業(yè)的數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決策者調(diào)整市場(chǎng)策略，減少風(fēng)險(xiǎn)，做出正確的決策；近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司和浙江大學(xué)積極研究，重視大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的重要性，無(wú)論是企業(yè)發(fā)展還是學(xué)術(shù)研究，都離不開(kāi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的輔助。

（3）子群間聯(lián)系。2004—2008年，專利主體合作網(wǎng)絡(luò)數(shù)量較少，子群間相互獨(dú)立；2009—2013年，專利主體合作網(wǎng)絡(luò)相對(duì)變得復(fù)雜，子群數(shù)量增多，但相互間仍然無(wú)關(guān)聯(lián)；2014—2018年，專利主體合作網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜，部分子群間通過(guò)發(fā)明人存在聯(lián)系。如圖7中，子群A（國(guó)家電網(wǎng)公司）通過(guò)發(fā)明人①與子群B（浙江大學(xué)）建立聯(lián)系，通過(guò)發(fā)明人②與子群L（中國(guó)電力科學(xué)研究院）建立聯(lián)系，而子群L與子群E（北京京東尚科信息技術(shù)有限公司）則共有發(fā)明人③。而通過(guò)具體數(shù)據(jù)的分析，可以確定兩個(gè)機(jī)構(gòu)間的關(guān)系，可能是發(fā)明人單位的變化，可能是機(jī)構(gòu)間建立了合作。孤立的子群間逐漸形成聯(lián)系，說(shuō)明整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是正向發(fā)展的，創(chuàng)新主體間的合作交流增加，使得整體網(wǎng)絡(luò)信息交流的效率大幅提升，有利于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)多領(lǐng)域、深層次地發(fā)展。

4.2.2 專利主體合作網(wǎng)絡(luò)個(gè)體分析

（1）申請(qǐng)人變化。以第一申請(qǐng)人與發(fā)明人之間的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，雖然不同階段下的合作子群是增多的，但是實(shí)際上，在整個(gè)過(guò)程中，有新的申請(qǐng)人加入數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，也有申請(qǐng)人退出該領(lǐng)域。如節(jié)點(diǎn)O（美國(guó)西門子醫(yī)療解決公司）和節(jié)點(diǎn)P（上海交通大學(xué)），二者在2004—2008年和2009—2013年較為活躍，但2014—2018年，節(jié)點(diǎn)O不再申請(qǐng)數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的專利，而節(jié)點(diǎn)P也不再作為第一申請(qǐng)人進(jìn)行專利申請(qǐng)了。這類申請(qǐng)人是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的先驅(qū)，在產(chǎn)生利益的同時(shí)，也為后續(xù)的專利發(fā)明起到一定的啟發(fā)作用。之后可能因?yàn)闄C(jī)構(gòu)的需求、發(fā)展、研究方向等變化，O和P轉(zhuǎn)移各自的研究方向，退出該專利領(lǐng)域。節(jié)點(diǎn)E（北京京東尚科信息技術(shù)有限公司）、J（河海大學(xué)）、L（中國(guó)電力科學(xué)研究院）、S（蕪湖樂(lè)銳思信息咨詢有限公司）、V（廣東工業(yè)大學(xué)）僅出現(xiàn)在2014—2018年的時(shí)間段里，且在短短5年擁有數(shù)據(jù)挖掘?qū)＠臄?shù)量已超過(guò)7個(gè)，說(shuō)明這幾個(gè)機(jī)構(gòu)是數(shù)據(jù)挖掘?qū)＠I(lǐng)域的后起之秀，在近5年的相關(guān)專利創(chuàng)新中發(fā)揮著較大的作用。

（2）第一申請(qǐng)人/第二申請(qǐng)人與發(fā)明人合作關(guān)系。2004—2008年以及2009—2013年，專利的第二申請(qǐng)人較少，形成的第二申請(qǐng)人與發(fā)明人關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也相對(duì)簡(jiǎn)單，與第一申請(qǐng)人和發(fā)明人關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相差較大，說(shuō)明這10年的發(fā)明創(chuàng)新相對(duì)獨(dú)立，機(jī)構(gòu)間的聯(lián)系較少，相對(duì)孤立。2014—2018年，第二申請(qǐng)人的數(shù)量大幅提升，與發(fā)明人形成的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜，子群間存在關(guān)聯(lián)，在整體形態(tài)上和第一申請(qǐng)人與發(fā)明人關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相似。子群間建立關(guān)系，不同機(jī)構(gòu)間建立合作，可以利用雙方豐富的條件和資源，互相滲透學(xué)習(xí)，進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的同時(shí)也可以促進(jìn)自身的研究能力。

4.3 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科發(fā)現(xiàn)分析

4.3.1 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科關(guān)系的構(gòu)建

根據(jù)選定專利數(shù)據(jù)，繪制時(shí)間序列下的專利IPC分類發(fā)展情況圖（見(jiàn)圖9—圖11）。其中，“*”節(jié)點(diǎn)表示數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)所屬的主要IPC類別，“+”節(jié)點(diǎn)表示當(dāng)年新出現(xiàn)的IPC分類。可以看出，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)最先出現(xiàn)于G06F小類中，隨著時(shí)間的推進(jìn)，G06F成為數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)專利的主要所屬大類。此外，G06Q出現(xiàn)于2006年，在2009—2013年得到發(fā)展，2014—2018年已經(jīng)成長(zhǎng)為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的主要所屬大類之一。

對(duì)比3個(gè)時(shí)間段來(lái)看，IPC分類是不斷增加的，說(shuō)明多個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始重視“數(shù)據(jù)挖掘”?！皵?shù)據(jù)挖掘”技術(shù)除了應(yīng)用于G06F領(lǐng)域以外，也在向其他領(lǐng)域滲透，技術(shù)得到發(fā)展的同時(shí)，各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域通過(guò)“數(shù)據(jù)挖掘”也呈現(xiàn)出一定的聯(lián)系。

圖9 2004—2008年專利IPC分類演變情況

圖10 2009—2013年專利IPC分類演變情況

圖11 2014—2018年專利IPC分類演變情況

通過(guò)在學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索選定機(jī)構(gòu)的發(fā)明人，可以得到數(shù)據(jù)庫(kù)給定的所屬學(xué)科，從而確定專利發(fā)明人的知識(shí)構(gòu)成、學(xué)科所屬，結(jié)合專利主體合作網(wǎng)絡(luò)以及專利IPC分類演變情況，構(gòu)建時(shí)間序列下的IPC小類-IPC組-學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)關(guān)系。得到2004—2008年的IPC小類-IPC組-學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)共21個(gè)節(jié)點(diǎn)，50條邊；2009—2013年的IPC小類-IPC組-學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)共71個(gè)節(jié)點(diǎn)，346條邊；2014—2018年共140個(gè)節(jié)點(diǎn)，1 591條邊。由于IPC小類-IPC組-學(xué)科領(lǐng)域間關(guān)系成指數(shù)增長(zhǎng)，整體分析較為復(fù)雜，因此針對(duì)主要所屬大類G06F相關(guān)的IPC小類與學(xué)科關(guān)系進(jìn)行重點(diǎn)呈現(xiàn)和分析，關(guān)系見(jiàn)圖12。

圖12 專利IPC小類與學(xué)科關(guān)聯(lián)關(guān)系

4.3.2 基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科發(fā)現(xiàn)分析

以IPC-組為源節(jié)點(diǎn)，學(xué)科領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)節(jié)點(diǎn)，學(xué)科領(lǐng)域與IPC-組存在聯(lián)系的同時(shí)，同一IPC-組下的學(xué)科領(lǐng)域間也存在關(guān)系，通過(guò)分析這些關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科間的關(guān)聯(lián)融合情況。

從整體來(lái)看，三個(gè)時(shí)間段中，關(guān)系網(wǎng)絡(luò)是趨于復(fù)雜的。2004—2008年，一個(gè)IPC分類僅關(guān)聯(lián)少數(shù)學(xué)科，且集中于工學(xué)學(xué)科的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域。2009—2013年，ICP分類開(kāi)始增多，關(guān)聯(lián)的學(xué)科也大幅增加，更多的學(xué)科、技術(shù)融入數(shù)據(jù)挖掘?qū)＠_(kāi)發(fā)，工學(xué)學(xué)科的水利工程、動(dòng)力與電氣工程、化學(xué)工程及土木建筑工程等學(xué)科領(lǐng)域出現(xiàn)，與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相聯(lián)系，共同出現(xiàn)在一項(xiàng)IPC中，進(jìn)行不同領(lǐng)域下的專利發(fā)明。此時(shí)的關(guān)聯(lián)開(kāi)始趨于復(fù)雜，學(xué)科與學(xué)科之間、學(xué)科與IPC分類之間不再相互獨(dú)立，學(xué)科間通過(guò)IPC分類號(hào)建立關(guān)聯(lián)，IPC分類間也形成學(xué)科關(guān)系耦合。2014—2018年，IPC-組持續(xù)增多，專利所屬領(lǐng)域不斷拓展，IPC對(duì)應(yīng)的學(xué)科也持續(xù)增多，教育類、經(jīng)濟(jì)類、文化、電力等相關(guān)學(xué)科出現(xiàn)在關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中；此外，IPC之間共有的學(xué)科領(lǐng)域也在不斷增多，專利的發(fā)明間不再獨(dú)立壟斷。數(shù)據(jù)挖掘?qū)＠南嚓P(guān)學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)逐漸復(fù)雜，不斷有新的學(xué)科加入，說(shuō)明整個(gè)網(wǎng)絡(luò)仍處于一個(gè)發(fā)展的狀態(tài)。

2014—2018年專利IPC-組與學(xué)科的關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)據(jù)中，2014年為30個(gè)節(jié)點(diǎn)（其中源節(jié)點(diǎn)5個(gè)），81條邊；2015年為32個(gè)節(jié)點(diǎn)（其中源節(jié)點(diǎn)4個(gè)），79條邊；2016年為38個(gè)節(jié)點(diǎn)（其中源節(jié)點(diǎn)5個(gè)），83條邊；2017年為50個(gè)節(jié)點(diǎn)（其中源節(jié)點(diǎn)9個(gè)），163條邊；2018年數(shù)據(jù)采集非全年，不作具體說(shuō)明。2014—2017年，IPC分類與關(guān)聯(lián)學(xué)科的數(shù)目大致相同，IPC分類與學(xué)科的關(guān)聯(lián)情況也大致相同，學(xué)科耦合情況較為一致。2017年中，源節(jié)點(diǎn)為前三年的2倍，成邊也為前三年的2倍，從數(shù)據(jù)上看，IPC分類之間的學(xué)科耦合情況與前三年變化不大，說(shuō)明2014—2017年的發(fā)展較為穩(wěn)定，學(xué)科間的關(guān)聯(lián)也構(gòu)成一定的模式。

僅從學(xué)科角度看，與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有關(guān)的學(xué)科關(guān)聯(lián)中，最初是相關(guān)性較高學(xué)科的融合，如同為計(jì)算機(jī)類的學(xué)科或相近學(xué)科的融合，主要是技術(shù)領(lǐng)域的融合；之后不同領(lǐng)域（如水利、電力、化工等領(lǐng)域）的相關(guān)學(xué)科融入，使得技術(shù)開(kāi)發(fā)有了更加明確、實(shí)用的方向；隨著時(shí)間的推移，逐漸有關(guān)聯(lián)度較低的學(xué)科（如教育學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等）加入，這類學(xué)科看似沒(méi)有起到實(shí)際的作用，但其思想方法可能在數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)創(chuàng)新中發(fā)揮著指導(dǎo)作用，也是數(shù)據(jù)挖掘逐漸應(yīng)用到教育、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的體現(xiàn)。多學(xué)科的關(guān)聯(lián)是目前的大趨勢(shì)，學(xué)科間的合作能夠促進(jìn)學(xué)科間知識(shí)相互滲透，促進(jìn)產(chǎn)生創(chuàng)新性成果，有利于新的技術(shù)專利的發(fā)明創(chuàng)新。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)明人與申請(qǐng)人數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了發(fā)明人與申請(qǐng)人之間合作的類型和特點(diǎn)，形成專利主體合作網(wǎng)絡(luò)，并基于合作網(wǎng)絡(luò)探討了該領(lǐng)域下學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。改變了原來(lái)在單一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上判斷學(xué)科關(guān)聯(lián)的傳統(tǒng)分析模式，既反映了演變下的學(xué)科關(guān)聯(lián)情況，也能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)趨勢(shì)，從而可以為多學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)合作提供參考依據(jù)。

由于本文所做的分析研究只是對(duì)基于專利主體合作關(guān)系的學(xué)科發(fā)現(xiàn)的一個(gè)探索，主體所屬學(xué)科來(lái)自學(xué)術(shù)資源庫(kù)，會(huì)遺漏部分沒(méi)有學(xué)術(shù)研究創(chuàng)作的專利主體，同時(shí)沒(méi)有將創(chuàng)新主體的相關(guān)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)細(xì)化到主題層次，因此無(wú)法反映具體學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)程度。在后續(xù)的研究中，將尋求合適的量化指標(biāo)，引入學(xué)科關(guān)聯(lián)公式，對(duì)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)程度作進(jìn)一步的研究，挖掘不同學(xué)科間的關(guān)聯(lián)融合情況，揭示多學(xué)科間相互作用關(guān)系，明確學(xué)科關(guān)聯(lián)的發(fā)展方向。