基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的漁業(yè)專利分析
——以中國水產(chǎn)科學(xué)研究院為例

金武，王書磊,劉曉萌，夏曄，劉建偉*

(1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無錫 214081；2. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院，北京 100141)

漁業(yè)專利是科研院所知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要組成部分之一，也是漁業(yè)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中產(chǎn)生的漁業(yè)領(lǐng)域核心競爭力的重要資源，對促進(jìn)中國漁業(yè)發(fā)展和制定發(fā)展戰(zhàn)略，助力漁業(yè)研究及應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展具有重要作用[1]。已經(jīng)報(bào)道的漁業(yè)專利領(lǐng)域的研究主要集中在遺傳育種[2-3]、漁業(yè)機(jī)械[4]、漁業(yè)裝備[5]等領(lǐng)域及中國水產(chǎn)科學(xué)研究院部分專利的情況分析[6-9]，尚無從中國水產(chǎn)科學(xué)研究院整體角度和較長時(shí)間跨度分析的相關(guān)研究。

創(chuàng)新活動(dòng)通常是復(fù)雜的智力活動(dòng)，進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)的科研人員之間怎樣進(jìn)行互動(dòng)決定了創(chuàng)新活動(dòng)的產(chǎn)出量[10-11]。利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析(social network analysis, SNA)進(jìn)一步理解此類創(chuàng)新活動(dòng)并進(jìn)行可視化分析是一個(gè)可行的方法。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院是中國水產(chǎn)科研領(lǐng)域的權(quán)威機(jī)構(gòu)[12]，其發(fā)表的專利能夠較好地反應(yīng)中國漁業(yè)領(lǐng)域?qū)＠膭?chuàng)造、運(yùn)用和技術(shù)布局[13]。本研究以中國水產(chǎn)科學(xué)研究院各類專利為代表，針對漁業(yè)專利存在相對轉(zhuǎn)化率較低的問題[13-14]，為漁業(yè)專利申請、布局及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)提供決策依據(jù)，同時(shí)為發(fā)展中國水產(chǎn)科學(xué)研究院各個(gè)學(xué)科建設(shè)、提高科研成果管理水平和促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

根據(jù)中國知網(wǎng)專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行申請人為“中國水產(chǎn)科學(xué)研究院”模糊搜索結(jié)果，截至2019年8月7日，該數(shù)據(jù)庫收錄專利申請日覆蓋2007年11月1日—2019年1月11日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院(不含北戴河中心實(shí)驗(yàn)站、營口增殖實(shí)驗(yàn)站、長島增殖實(shí)驗(yàn)站及下營增殖實(shí)驗(yàn)站)各類專利合計(jì)6 592項(xiàng)。其中2007年和2019年專利數(shù)據(jù)庫收錄不全，這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)做剔除處理。經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗，包括刪除重復(fù)數(shù)據(jù)、補(bǔ)充缺失值和數(shù)據(jù)統(tǒng)一化等操作后[13]，5 563項(xiàng)專利數(shù)據(jù)集作為樣本數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析，專利申請日覆蓋2008年1月1日—2018年12月31日。該數(shù)據(jù)集包括專利申請人、專利發(fā)明人、申請?zhí)枴⒐_號(hào)、申請日期、郵編、地址、專利代理機(jī)構(gòu)、代理人、國省代碼、摘要、主權(quán)項(xiàng)、主分類號(hào)、專利分類號(hào)、申請周期、法律公告日及法律授權(quán)共計(jì)17項(xiàng)信息。

1.2 研究方法與工具

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析包括一系列系統(tǒng)分析和繪制個(gè)人或研究小組之間聯(lián)系的方法[15-17]，常作為一種手段來了解合作過程的內(nèi)部運(yùn)作[18]。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析按照世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織專利分析流程[10]，采用Gephi軟件(V0.9.2，https://gephi.org/)進(jìn)行分析[19-20]。專利摘要的文本挖掘采用R[21]統(tǒng)計(jì)軟件中提供的中文詞頻分析包jiebaR，并采用R統(tǒng)計(jì)軟件中的pheatmap包[22]對詞頻權(quán)重作圖。

2 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利分析結(jié)果

2.1 總體情況

截至2018年12月，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院申請5 563項(xiàng)專利，其中發(fā)明專利3 328項(xiàng)，實(shí)用新型2 216項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)19項(xiàng)。專利申請項(xiàng)數(shù)總體呈上升趨勢，在2017年達(dá)到峰值795項(xiàng)。

表1 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利申請量Tab.1 Numbers of patent application of Chinese Academy of Fishery Science

按照一般定義，專利的法律狀態(tài)大致可分為不穩(wěn)定狀態(tài)、相對穩(wěn)定狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)3類[23]，其各自包括若干具體狀態(tài)。

表2 專利的法律狀態(tài)Tab.2 Patent legal status

截至2018年12月，處于不穩(wěn)定狀態(tài)的專利1 149 項(xiàng)；處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的專利3 663項(xiàng)；處于穩(wěn)定狀態(tài)的專利751項(xiàng)。穩(wěn)定狀態(tài)的專利中，專利權(quán)放棄87項(xiàng)，專利權(quán)放棄原因中95%為未繳年費(fèi)。2008年至2018年2月全院專利累計(jì)轉(zhuǎn)讓85項(xiàng)。全國有83家單位或個(gè)人與中國水產(chǎn)科學(xué)研究院合作申請專利489項(xiàng)。東海水產(chǎn)研究所、黃海水產(chǎn)研究所和南海水產(chǎn)研究所為專利申請量排名前3名，其中黃海水產(chǎn)研究所申請發(fā)明專利項(xiàng)數(shù)最多，東海水產(chǎn)研究所申請實(shí)用新型專利項(xiàng)數(shù)最多。

2.2 專利摘要詞頻分析

通過對5 563項(xiàng)專利的摘要進(jìn)行詞頻前10位分析，發(fā)現(xiàn)中國水產(chǎn)科學(xué)研究院在專利申請內(nèi)容方面以養(yǎng)殖技術(shù)、養(yǎng)殖裝置和營養(yǎng)與飼料等方向?yàn)橹?專利中單詞出現(xiàn)頻率越高，方格顏色越深)，和中國水產(chǎn)科學(xué)研究院學(xué)科研究主要內(nèi)容重合度較高。專利申請方向以養(yǎng)殖技術(shù)為主，養(yǎng)殖對象以魚類為主。

2.3 科研團(tuán)隊(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Co-operation and Development，OECD)的報(bào)道，知識(shí)流動(dòng)是區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的組織關(guān)聯(lián)表現(xiàn)形式，知識(shí)流動(dòng)有益于區(qū)域內(nèi)知識(shí)主體學(xué)習(xí)和外部知識(shí)獲取，并依靠自身知識(shí)和外部知識(shí)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新[24]。高?？蒲性核g以強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新為目的的合作對于創(chuàng)新具有重要作用[25]。用來度量創(chuàng)新活動(dòng)和多個(gè)單位之間的合作與互動(dòng)的指標(biāo)之一就是專利的數(shù)目[26]。

圖1 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利申請量排名Fig.1 Ranking of patent numbers of branch of Chinese Academy Fishery Science

圖2 專利摘要詞頻分析圖中僅包括詞頻排序前10名。Fig.2 Word frequency analysis of patent abstractsOnly top 10 words frequency were plotted.

對合作申請專利小于30項(xiàng)的專利申請人進(jìn)行過濾后，得到專利發(fā)明人社交網(wǎng)絡(luò)圖(圖3)。可視節(jié)點(diǎn)為272個(gè)，占總數(shù)的7.53%。網(wǎng)絡(luò)可視邊為1 343條，占總數(shù)的5.92%。表明專利申請人中大多數(shù)人與其他科研人員或其他單位科研人員合作申請專利的數(shù)目仍很有限。

2.4 專利申請人社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

專利申請人，即發(fā)明人所屬機(jī)構(gòu)之間的社交網(wǎng)絡(luò)分析如圖4所示，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院及院屬各研究機(jī)構(gòu)作為與政府、企業(yè)、機(jī)構(gòu)合作的重要節(jié)點(diǎn)分列于圖的四周。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院與中國海洋大學(xué)、上海海洋大學(xué)、集美大學(xué)及通威股份有限公司等單位合作非常緊密。

2.5 發(fā)明人專利申請量排名

在中國水產(chǎn)科學(xué)研究院全部科研人員中，與其他科研人員合作申請專利次數(shù)排名前20名的如圖5所示。其中，大多數(shù)科研人員為高級職稱，反映出高級職稱科研人員在全院創(chuàng)新研究中起到了重要的作用。

3 結(jié)論與建議

3.1 專利申請量波動(dòng)原因

隨著中國科研經(jīng)費(fèi)投入量的不斷加大[27-28]，除2014年、2015年外，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利申請總量大致呈上升趨勢。但處于不穩(wěn)定狀態(tài)的專利比例仍偏小(21%)，即專利的儲(chǔ)備量規(guī)模偏小。一方面隨著一部分專利進(jìn)入相對穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)由于新申請專利總量減少，最終反應(yīng)為申請總量減少。另一方面，由于“十二五”期間科研項(xiàng)目的陸續(xù)結(jié)題驗(yàn)收，以往大部分項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)缺乏滾動(dòng)支持(如：2014年和2015年)，這些項(xiàng)目在前期理論基礎(chǔ)研究的過程中產(chǎn)生的專利隨著科研項(xiàng)目的驗(yàn)收而終止，專利后期維護(hù)由于缺乏經(jīng)費(fèi)來源而放棄專利[2,29]，經(jīng)費(fèi)問題占放棄專利原因的95%以上[13,30-31]。建議根據(jù)專利發(fā)明人以往專利交易額、專利轉(zhuǎn)化量等信息，設(shè)立一定比例的專利技術(shù)轉(zhuǎn)化專項(xiàng)資金，鼓勵(lì)科研人員申請技術(shù)先進(jìn)、市場需求度高的專利并由成果轉(zhuǎn)化部門負(fù)責(zé)對專利維護(hù)、轉(zhuǎn)讓流程及專項(xiàng)資金管理進(jìn)行具體落實(shí)。

圖3 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利發(fā)明人社交網(wǎng)絡(luò)分析圖與其他發(fā)明人合作申請專利越多圓圈越大且色調(diào)越冷。Fig.3 Social network analysis of patent inventors of Chinese Academy Fishery ScienceThe more cooperation with other names, the larger and cooler of hue circle of the scientists.

圖4 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利申請人社交網(wǎng)絡(luò)分析各專利申請人合作申請專利越多，線條越粗。圖中僅包括頻率5次以上的合作。Fig.4 Social network analysis of patent applicants of Chinese Academy Fishery ScienceThe more cooperation between applicants, the wider lines connected with them. Only more than 5 frequency of the cooperation were plotted.

圖5 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院科研人員合作申請專利排名前20名Fig.5 Top 20 scientists with more cooperation of Chinese Academy Fishery Science

3.2 專利轉(zhuǎn)化率仍偏低

以往的科學(xué)研究主要以論文為導(dǎo)向，圍繞提高水產(chǎn)品產(chǎn)量開展研究[13-14]，但專利轉(zhuǎn)化中相關(guān)的工藝、參數(shù)等仍偏少[30]，且部分專利在轉(zhuǎn)化過程中仍需投入成本進(jìn)行工藝完善，造成專利受讓方收益減少。漁業(yè)專利專業(yè)性強(qiáng)，專利代理員未必能完全了解專業(yè)領(lǐng)域的細(xì)節(jié)[32]，專利發(fā)明人也普遍缺乏專利保護(hù)的覆蓋范圍意識(shí)[33]，由此導(dǎo)致專利保護(hù)覆蓋范圍小，容易被規(guī)避[34]，間接降低了專利轉(zhuǎn)化率。為了適應(yīng)現(xiàn)代漁業(yè)的發(fā)展需求，建議在提升產(chǎn)量的同時(shí)更注重生態(tài)保護(hù)、綠色發(fā)展和水產(chǎn)品品質(zhì)方面的技術(shù)研發(fā)和專利布局。構(gòu)建以政府或政府主導(dǎo)的專利組織為指導(dǎo)，行業(yè)協(xié)會(huì)、企業(yè)、高校和科研院所共同參與的產(chǎn)學(xué)研一體化的體系，制定合理而高效的專利權(quán)管理戰(zhàn)略，對專利進(jìn)行合理部署，并不斷完善政策支持，落實(shí)相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)制度，提升企業(yè)、高校和科研院所自身核心競爭力[34]。

3.3 個(gè)體與組織合作分析

中國水產(chǎn)科學(xué)研究院專利申請人、發(fā)明人之間與不同團(tuán)隊(duì)的成員、不同團(tuán)隊(duì)及不同單位之間的合作，是進(jìn)行創(chuàng)新性研究活動(dòng)重要特點(diǎn)之一。建議科研人員與漁業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的其他核心專利權(quán)人進(jìn)一步加強(qiáng)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享和專利合作，構(gòu)建專利知識(shí)網(wǎng)，在其中實(shí)現(xiàn)外部知識(shí)輸入和內(nèi)部知識(shí)輸出，并利用網(wǎng)絡(luò)交叉與重疊關(guān)系尋求關(guān)鍵知識(shí)源[35]。此外，盡可能與水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域有潛在發(fā)展優(yōu)勢但尚處在邊緣位置的科研人員取得聯(lián)系，著重拓展非冗余鏈接及自身領(lǐng)域范圍，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域交叉融合[35]，為在未來研究中占據(jù)領(lǐng)先位置提供戰(zhàn)略依據(jù)。