我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)演化分析

楊 武，胡 倩

(北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

1 研究背景

“智能制造”的概念最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，是指制造業(yè)生產(chǎn)活動的智能化。智能制造是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的高新技術(shù)與制造業(yè)的結(jié)合，是引領(lǐng)第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵［1］。智能制造是新一輪工業(yè)革命的焦點，也是全球制造業(yè)發(fā)展的重要方向。作為一個新興工業(yè)國家，我國目前仍存在高端核心技術(shù)依賴進(jìn)口、技術(shù)創(chuàng)新體系不完善等問題，而智能制造成為了我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口和主要驅(qū)動力［2］。2015 年，我國從國家層面確定了建設(shè)制造強(qiáng)國的總體戰(zhàn)略，明確提出要以新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，實現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。智能制造裝備產(chǎn)業(yè)是智能制造的主要載體，是一個結(jié)合了制造、信息和人工智能等技術(shù)的高性能裝備產(chǎn)業(yè)，近年來其產(chǎn)業(yè)規(guī)模在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)大［3］。我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)起步較晚，但由于國家政策的支持和企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)的積極創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)水平不斷提升，然而目前我國大部分的智能制造裝備企業(yè)規(guī)模較小，品牌知名度和持續(xù)創(chuàng)新能力都比較薄弱。

創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動力，專利通常被視為衡量技術(shù)創(chuàng)新的主要指標(biāo)之一［4］，因為專利反映了最新的技術(shù)進(jìn)步并詳細(xì)記錄了技術(shù)發(fā)明過程。然而，技術(shù)創(chuàng)新通常不是由單一的組織或個人獨立完成的［5］，技術(shù)創(chuàng)新的復(fù)雜性和不確定性將促使更多組織選擇合作創(chuàng)新［6］。在建設(shè)創(chuàng)新型國家的背景下，組織合作創(chuàng)新變得越發(fā)重要。Burg 等［7］認(rèn)為合作創(chuàng)新可以促進(jìn)組織或個人知識共享的頻率提高，從而降低研發(fā)成本和風(fēng)險、提高創(chuàng)新績效。因此，越來越多的組織嵌入到復(fù)雜的合作網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)知識和資源的共享［8］。合作專利是這種合作創(chuàng)新的直接產(chǎn)物，是指由兩個及以上申請人共同申請的專利［9］。當(dāng)前，不同產(chǎn)業(yè)的合作專利申請數(shù)量也在增加［10］，合作專利也成為了研究熱點，如高霞等［11］借助復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法研究我國信息通信技術(shù)（ICT）領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)形成的動力學(xué)機(jī)制和結(jié)構(gòu)演化特征；李欣等［12］構(gòu)建多層網(wǎng)絡(luò)，從多個維度來揭示新興技術(shù)研發(fā)合作網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)演化特征；陳瑾宇等［13］運(yùn)用社會網(wǎng)絡(luò)分析法，從靜態(tài)和動態(tài)的視角分析了我國芯片產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征。

然而，現(xiàn)有研究存在兩個方面的不足：一是缺乏基于產(chǎn)業(yè)生命周期和合作專利的角度對智能制造裝備專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及空間分布的演化規(guī)律的剖析；二是大多數(shù)研究以某一個或多個企業(yè)為研究對象，缺乏企業(yè)、高校、科研院所等多元創(chuàng)新主體視角的研究。在此背景下，本研究選取我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的合作發(fā)明專利為研究對象，通過研究專利合作網(wǎng)絡(luò)的特征和時空演化路徑，利用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法和Gephi 等可視化軟件，定量描述我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，以提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和競爭力。

2 研究設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

以Innojoy 專利數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，檢索在我國申請的智能制造相關(guān)專利。由于專利價值因類型而異，本文中只包括發(fā)明專利，因為普遍認(rèn)為發(fā)明專利的創(chuàng)新性和價值高于實用新型和外觀設(shè)計專利［14］。首先，將關(guān)鍵詞搜索范圍設(shè)置為專利的標(biāo)題和摘要，搜索專利申請時間為2001—2020 年。采用高頻詞匯統(tǒng)計方法，結(jié)合我國公布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》（2016 版）確定智能制造的高頻關(guān)鍵詞。其次，在數(shù)據(jù)分析之前需要進(jìn)行篩選，按照以下步驟進(jìn)行：（1）合作發(fā)明專利是兩個以上組織或個人申請的專利，因此篩選出具有兩個及以上申請人的專利；（2）由于本文側(cè)重于國內(nèi)層面，因此排除涉及外國機(jī)構(gòu)申請的專利；（3）由于個人申請人缺乏位置信息，因此排除涉及個人申請的專利。最終整理出我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)合作發(fā)明專利2 139 件，以此作為樣本數(shù)據(jù)。

圖1 描述了合作申請專利數(shù)量及申請主體數(shù)量的變化趨勢。其中，2001—2010 年，年均專利合作申請量為9.3 件，年均申請主體數(shù)量為15 個，合作申請專利數(shù)量及申請主體數(shù)量均較少，這是由于在這一時期我國智能制造技術(shù)創(chuàng)新能力較弱且缺乏相關(guān)政策支持；2010 年起，我國將智能制造及設(shè)備列為高端制造裝備的重點發(fā)展領(lǐng)域，并將智能制造技術(shù)列入國家“十二五”規(guī)劃、國家中長期發(fā)展規(guī)劃優(yōu)先發(fā)展和支持的重點領(lǐng)域，專利合作申請量由2010 年的29 件增加到2015 年的217 件，年均增長率為52.6%，申請主體數(shù)量規(guī)模擴(kuò)大近5 倍；2015 年，我國將智能制造確定為主攻方向，將我國智能制造技術(shù)的研究與應(yīng)用推向了高潮；2016 年，專利合作申請量和申請主體數(shù)量雖然呈現(xiàn)輕微的下降趨勢，但2017 年后又開始快速增加，年均專利合作申請量近300 件，年均申請主體數(shù)量近350 個?？傮w而言，在國家政策與技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的影響下，我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作呈現(xiàn)出明顯的階段性特征，本研究將其產(chǎn)業(yè)生命周期劃分為萌芽期（2001—2010年）、成長期（2011—2015 年）、成熟期（2016—2020 年）3 個階段，對其專利合作網(wǎng)絡(luò)的特征及演化路徑進(jìn)行研究。

圖1 我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)合作申請專利及申請主體數(shù)量變化趨勢

2.2 研究方法與框架

基于上述3 個時期的樣本數(shù)據(jù)，運(yùn)用社會網(wǎng)絡(luò)分析法及Gephi、ArcGIS 等可視化軟件構(gòu)建專利合作網(wǎng)絡(luò)，對我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)特征及演化情況展開分析。研究框架如圖2 所示。

圖2 研究框架

（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)。采用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)、網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)、聯(lián)接次數(shù)、網(wǎng)絡(luò)密度、平均路徑長度、平均聚類系數(shù)、網(wǎng)絡(luò)直徑、平均度、平均加權(quán)度、模塊度Q值等10 個指標(biāo)來反映專利合作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征，這些指標(biāo)在社會網(wǎng)絡(luò)演化中被廣泛使用［17］。網(wǎng)絡(luò)的基本要素就是節(jié)點和連線，節(jié)點數(shù)反映了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大說明開展智能制造專利合作的主體越多；網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)是指節(jié)點間連線的總數(shù)，反映了專利合作網(wǎng)絡(luò)中合作關(guān)系的總量。網(wǎng)絡(luò)密度是指網(wǎng)絡(luò)中實際連接節(jié)點數(shù)與潛在最大連接節(jié)點數(shù)之比，表征了專利合作網(wǎng)絡(luò)的緊密程度，高網(wǎng)絡(luò)密度意味著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間高度互動、信息傳遞及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行快速。網(wǎng)絡(luò)平均路徑長度是指網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過程中的平均節(jié)點數(shù)，若專利合作網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度指標(biāo)的數(shù)值較小，則表示所有的節(jié)點通過非常短的路徑連接，具有小世界性，此時網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的信息傳輸能力［18］。網(wǎng)絡(luò)直徑是任意兩節(jié)點最短路徑中最長的一條，即專利合作網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點進(jìn)行合作的最遠(yuǎn)距離。網(wǎng)絡(luò)平均度是指所有節(jié)點的度值平均值，可以反映專利合作網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點合作伙伴數(shù)量的平均值。網(wǎng)絡(luò)平均加權(quán)度是指所有節(jié)點加權(quán)度的平均值，若平均度小于平均加權(quán)度，表示專利合作網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點間進(jìn)行了多次合作，建立了穩(wěn)固的合作關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的聚類系數(shù)是指節(jié)點與鄰接節(jié)點之間實際存在的邊數(shù)占可能存在的最大邊數(shù)之比。網(wǎng)絡(luò)平均聚類系數(shù)是指網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點聚類系數(shù)的平均值，可以反映專利合作網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的鄰接節(jié)點之間建立合作關(guān)系的平均概率。網(wǎng)絡(luò)模塊度Q值為在網(wǎng)絡(luò)中落在同一組內(nèi)的邊的比例減去對這些邊進(jìn)行隨機(jī)分配所得到的期望值，反映了網(wǎng)絡(luò)在某種社區(qū)劃分的狀態(tài)下與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的差異，該指標(biāo)越大說明網(wǎng)絡(luò)社區(qū)劃分的質(zhì)量越好。

（2）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中心性指標(biāo)。采用點度中心性、中間中心性和特征向量中心性來識別專利合作網(wǎng)絡(luò)中演化過程中的核心節(jié)點。點度中心性是指在網(wǎng)絡(luò)中與節(jié)點有直接合作關(guān)系的組織數(shù)量，點度中心性越大表示節(jié)點的合作伙伴越多并處于網(wǎng)絡(luò)中心地位；中間中心性表征著節(jié)點占據(jù)了另外兩個節(jié)點的中間位置的程度，能反映網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點機(jī)構(gòu)對其他節(jié)點的控制力［19］；特征向量中心性是反映鄰接節(jié)點重要性的指標(biāo)，特征向量中心性越高表示節(jié)點擁有更多的重要合作伙伴，可供其利用的信息資源較多［20］。

3 專利合作網(wǎng)絡(luò)主體演化分析

3.1 宏觀演化分析

基于上述3 個時期樣本數(shù)據(jù)，參照曹霞等［21］關(guān)于專利合作網(wǎng)絡(luò)圖譜分析的方法，以所提取的專利申請者為節(jié)點、專利合作關(guān)系為邊，運(yùn)用Gephi軟件分別構(gòu)建萌芽期、成長期和成熟期的專利合作網(wǎng)絡(luò)演化圖譜（如圖3 所示），從產(chǎn)業(yè)生命周期視角分析我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)不同時期的專利合作情況。此外，為進(jìn)一步分析專利合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的演化，運(yùn)用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法對專利合作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行測度，如表1 所示。

圖3 我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化圖譜

表1 2001—2020 年我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征

由圖3 和表1 可知，專利合作網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴(kuò)張，節(jié)點數(shù)從萌芽期時的118 個增長到成熟期的1 293 個，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大10 倍，其中成長期的增長率最高，同時網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)和聯(lián)結(jié)次數(shù)也大幅增加，說明越來越多的主體通過專利合作參與到智能制造的研發(fā)活動中，合作主體之間的合作頻率不斷增加；而網(wǎng)絡(luò)密度下降的同時網(wǎng)絡(luò)直徑持續(xù)上升說明專利合作網(wǎng)絡(luò)仍相對稀疏，網(wǎng)絡(luò)中新節(jié)點的加入稀釋了網(wǎng)絡(luò)密度，導(dǎo)致知識和信息資源傳遞速度與合作效率降低，說明我國智能制造產(chǎn)業(yè)內(nèi)的專利合作仍有很大潛力；平均路徑長度逐漸降低但整體水平較低、平均聚類系數(shù)先增后減但整體水平較高，意味著網(wǎng)絡(luò)合作主體之間知識交換和信息傳輸能力較強(qiáng)；節(jié)點的平均度維持在2 左右，表明平均每個節(jié)點擁有兩個合作伙伴，而節(jié)點的平均加權(quán)度大于平均度表明，已經(jīng)建立合作關(guān)系的某些節(jié)點之間可能存在多次合作；模塊度Q值在成熟期為0.902，接近于1，說明專利合作網(wǎng)絡(luò)向復(fù)雜化發(fā)展，社區(qū)內(nèi)部節(jié)點間聯(lián)系緊密，有著良好的社區(qū)結(jié)構(gòu)。

3.2 微觀演化分析

為進(jìn)一步分析專利合作網(wǎng)絡(luò)中核心節(jié)點的演化情況，本研究挖掘了3 個時期的點度中心性、中間中心性和特征向量中心性排名前五的節(jié)點（如表2所示），這3 個指標(biāo)分別反映節(jié)點擁有合作伙伴的數(shù)量、在網(wǎng)絡(luò)中的控制力，以及其合作伙伴在網(wǎng)絡(luò)中的重要性，從而識別專利合作網(wǎng)絡(luò)演化過程中的核心節(jié)點。

表2 2001—2020 年我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點

在萌芽期，鴻海精密工業(yè)股份有限公司的點度中心性最高，中國海洋石油總公司的中間中心性和特征向量中心性最高，北京航空航天大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京科技大學(xué)、中海石油研究中心等高校、科研機(jī)構(gòu)也占據(jù)重要地位，說明該階段專利合作網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)新主體主要是高校、科研機(jī)構(gòu)和成熟的工業(yè)企業(yè)，可能是由于該時期知識和信息資源比較匱乏；此外，在萌芽期排名前五的核心節(jié)點在后續(xù)階段則不再處于核心位置，這些核心節(jié)點在成長期、成熟期的專利合作網(wǎng)絡(luò)中并不活躍。從成長期開始，國家電網(wǎng)公司的3 類中心性指標(biāo)均處于首位，成為了專利合作網(wǎng)絡(luò)中的核心，表明國家電網(wǎng)公司在專利合作網(wǎng)絡(luò)中擁有合作伙伴的數(shù)量最多、在網(wǎng)絡(luò)中的控制力最強(qiáng)，其合作伙伴在網(wǎng)絡(luò)中屬于重要節(jié)點，進(jìn)一步說明國家電網(wǎng)掌握著較多的知識資源，并且在網(wǎng)絡(luò)的信息資源流動中起著重要調(diào)控作用。

從整體來看，萌芽期專利合作網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點大部分是高等院校、研究機(jī)構(gòu)和成熟的工業(yè)企業(yè)，但在成長期和成熟期，與電力相關(guān)的企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)成為核心節(jié)點。核心節(jié)點的組織類型發(fā)生變化的主要原因如下：其一，這可能是由于我國從2010 年起將智能制造及設(shè)備列為高端制造裝備的重點發(fā)展領(lǐng)域，并將智能制造技術(shù)列入國家“十二五”規(guī)劃，得到了國家政策的扶持；其二，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的上下游多為機(jī)電產(chǎn)品，同時我國智能制造推進(jìn)的十大重點領(lǐng)域大多與電力、電子信息技術(shù)密不可分，因此，國家與地方的電力公司及研究機(jī)構(gòu)以其自身信息資源的優(yōu)勢逐漸成為了專利合作網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)點，推動了智能制造的創(chuàng)新發(fā)展。

4 專利合作網(wǎng)絡(luò)空間演化分析

為挖掘地域空間對我國智能制造裝備專利合作的影響，對專利合作網(wǎng)絡(luò)的空間演化情況進(jìn)行分析。樣本數(shù)據(jù)僅包括第一申請人的地址，而根據(jù)法律規(guī)定，所有企業(yè)或組織都必須注冊一個地址，因此本研究將企業(yè)或組織名稱與其在國家工商行政管理局的注冊信息進(jìn)行匹配，獲得其他申請人的地址，以進(jìn)行專利合作網(wǎng)絡(luò)空間演化分析。

不過筆者并不贊同過多地將“探究性”融入作文考察當(dāng)中，對照這六條標(biāo)準(zhǔn)，江蘇高考作文題在“探究性”方面是弱的。但其實反面想想，難道江蘇不正因如此，才成就了其獨特的“個性”嗎？江蘇高考語文一向提倡與贊揚(yáng)記敘文文體，希望在高考作文中挖掘出優(yōu)秀的記敘文，而因為在命題中“探究性”與“思辨色彩”的相對不強(qiáng)，才給了記敘文書寫一定的“喘息空間”。如果作文材料思辨色彩過于濃厚，連命題人都想讓學(xué)生去寫議論文了，學(xué)生哪還能寫出優(yōu)秀的記敘文來呢？

4.1 區(qū)域內(nèi)部合作演化分析

表3 反映了我國智能制造裝備區(qū)域內(nèi)部專利合作數(shù)量及其所占比例的演化情況。在萌芽期，各區(qū)域?qū)＠献骺偞螖?shù)較少，區(qū)域內(nèi)部合作比例不具有代表性，而從成長期開始，智能制造專利合作規(guī)?？焖僭鲩L，因此本文將重點關(guān)注成長期和成熟期。根據(jù)專利合作網(wǎng)絡(luò)在成長期和成熟期的區(qū)域內(nèi)部合作比例均值，劃分了3 類區(qū)域。第一類區(qū)域的內(nèi)部合作比例始終高于35%，只有廣東和上海在兩個時期的內(nèi)部合作比例均高于35%，且呈上升趨勢，表明廣東和上海比較依賴于區(qū)域內(nèi)的知識交流，區(qū)域邊界對其專利合作行為影響較大，且影響逐漸增強(qiáng)。第二類區(qū)域的內(nèi)部合作比例始終低于35%，主要包括安徽、湖北、天津、河南、四川、河北、遼寧、湖南、陜西、江西、黑龍江、貴州、寧夏等省份，特別是甘肅、海南、西藏、新疆地區(qū)在兩個時期的內(nèi)部合作比例均為0，可能是由于其區(qū)域內(nèi)部資源比較匱乏，只能跨區(qū)域?qū)で筚Y源豐富的合作伙伴；需要說明的是，香港和臺灣兩個地區(qū)在兩個時期的內(nèi)部合作比例也均為0，這是由于筆者沒有對其內(nèi)部專利合作情況進(jìn)行分析。第三類區(qū)域包括兩個時期內(nèi)部合作比例發(fā)生顯著變化的區(qū)域，其中北京、江蘇、山東、浙江、廣東、重慶、福建、廣西、內(nèi)蒙古、吉林和青海的內(nèi)部合作比例從低于35%上升至35%以上，區(qū)域內(nèi)合作逐漸加強(qiáng)?？傮w來說，區(qū)域內(nèi)部合作比例從萌芽期的18.86%擴(kuò)大到成熟期的45.49%，創(chuàng)新主體更傾向于在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行專利合作，這可能是由于地理鄰近不僅可以降低合作成本，還可以提高技術(shù)創(chuàng)新效率。

表3 2001—2020 年我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)域內(nèi)部專利合作數(shù)量及占比

4.2 跨區(qū)域合作演化分析

為研究專利跨區(qū)域合作情況，利用ArcGIS 軟件繪制出3 個階段專利合作的空間結(jié)構(gòu)演化圖譜，如圖4 所示，圖中各點分別對應(yīng)省級行政區(qū)域，連線代表合作關(guān)系，連線粗細(xì)代表跨區(qū)域合作數(shù)量大小?？梢娢覈悄苤圃煅b備產(chǎn)業(yè)的跨區(qū)域?qū)＠献饕?guī)模不斷擴(kuò)大，但北京一直處于專利合作網(wǎng)絡(luò)的核心位置；江蘇、廣東和上海憑借較高的科研水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，也在專利合作網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮主導(dǎo)作用；此外，湖北、山東和安徽地處我國中部，專利合作規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，在網(wǎng)絡(luò)中的地位不斷提升；而內(nèi)蒙古、西藏、新疆、云南、海南、寧夏等地在專利合作網(wǎng)絡(luò)中處于邊緣位置。

圖4 我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)跨區(qū)域?qū)＠献骶W(wǎng)絡(luò)演化圖譜

從產(chǎn)業(yè)生命周期來看，萌芽期的網(wǎng)絡(luò)較為稀疏，跨區(qū)域?qū)＠献髦饕性诒本?、江蘇、廣東、臺灣之間，其中廣東、江蘇與臺灣的合作深度較強(qiáng)；成長期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和密度都有了顯著提升，形成北京向江蘇、廣東、上海等地輻射的專利合作網(wǎng)絡(luò)；成熟期網(wǎng)絡(luò)向稠密化發(fā)展，各地區(qū)都不同程度地參與了專利合作，整體上跨區(qū)域合作強(qiáng)度呈現(xiàn)從東部向中部再向西部依此遞減的趨勢，廣東、江蘇、上海、湖北、四川的專利合作強(qiáng)度進(jìn)一步提升，而西部和東北地區(qū)在專利創(chuàng)新合作方面仍有較大的發(fā)展空間。

此外，本研究構(gòu)建了“重要性-協(xié)調(diào)性”矩陣來分析我國智能制造裝備跨區(qū)域?qū)＠献鞯姆植寄Ｊ健Ｈ鐖D5 所示，用點度中心性表示區(qū)域的重要性，用中間中心性表示區(qū)域的協(xié)調(diào)性，矩陣中兩條垂線分別表示平均重要性和協(xié)調(diào)性，如果某區(qū)域在平均值的右側(cè)或上側(cè)，說明該區(qū)域具有高重要性或高協(xié)調(diào)性，而對于“低重要性-低協(xié)調(diào)性”的區(qū)域不作標(biāo)注?？梢姳本?、江蘇、廣東在3 個時期均扮演“高重要性-高協(xié)調(diào)性”的角色，它們不僅是信息交流的中心，也是其他區(qū)域之間的橋梁；貴州、河北在萌芽期的網(wǎng)絡(luò)中起著協(xié)調(diào)作用；上海從成長期開始也成為了“高重要性-高協(xié)調(diào)性”區(qū)域；浙江的重要性不斷提升但是協(xié)調(diào)性先增后減，可能是由于在成長期為了快速發(fā)展而作為中介起協(xié)調(diào)作用?？傮w而言，在3 個時期第二象限內(nèi)的區(qū)域發(fā)生了很大的變化，河南、山東、湖北、安徽共同崛起，改變了我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作區(qū)域分布；與萌芽期相比，“低重要性-高協(xié)調(diào)性”的區(qū)域數(shù)量減少，“高重要性-低協(xié)調(diào)性”的區(qū)域數(shù)量增加，表明愿意成為網(wǎng)絡(luò)中介的區(qū)域較少，大多數(shù)區(qū)域直接與知識和技術(shù)密集型區(qū)域合作，如北京、廣東、江蘇，以直接獲取知識和信息資源。

圖5 我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)跨區(qū)域?qū)＠献鞯姆植寄Ｊ?/p>

5 結(jié)論及建議

本研究基于2001—2020 年我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)專利合作申請數(shù)據(jù)，運(yùn)用社會網(wǎng)絡(luò)分析法，剖析了萌芽期、成長期和成熟期專利合作網(wǎng)絡(luò)主體及其空間的動態(tài)演化，主要得到以下結(jié)論：

（1）在2001—2020 年間，我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的專利合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸壯大，且呈現(xiàn)明顯的階段特征。從成長期開始，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)與網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)均迅速增多，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模呈爆發(fā)式增長；網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的知識交換和信息傳輸能力但是傳遞效率較低；部分創(chuàng)新主體之間已經(jīng)建立起穩(wěn)固的合作關(guān)系，專利合作網(wǎng)絡(luò)向復(fù)雜化和社區(qū)化發(fā)展。

（2）在不同產(chǎn)業(yè)生命周期，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的專利合作網(wǎng)絡(luò)主體演化存在著較大差異，并呈現(xiàn)出多元化合作發(fā)展趨勢。在萌芽期，專利合作網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點以高校、科研機(jī)構(gòu)和成熟的工業(yè)企業(yè)為主；在成長期和成熟期，國家電網(wǎng)公司等電力相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)成為了推動智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心節(jié)點。

（3）區(qū)域內(nèi)部與跨區(qū)域?qū)＠献鞒尸F(xiàn)出不同的空間演化規(guī)律。就區(qū)域內(nèi)部專利合作而言，廣東和上海的區(qū)域內(nèi)部專利合作比例較高，區(qū)域邊界對其專利合作的影響逐漸增強(qiáng)；而甘肅、海南、西藏、新疆的區(qū)域內(nèi)部專利合作比例為0，區(qū)域邊界對其專利合作基本無影響。就跨區(qū)域?qū)＠献鞫?，整體上跨區(qū)域合作強(qiáng)度形成了東部、中部、西部依此遞減的趨勢；北京處于跨區(qū)域?qū)＠献骶W(wǎng)絡(luò)的核心位置，且地位不斷鞏固；同時，江蘇、廣東和上海在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，而內(nèi)蒙古、西藏、新疆、云南、海南、寧夏等地在網(wǎng)絡(luò)中處于邊緣位置。就跨區(qū)域?qū)＠献鞯姆植寄Ｊ蕉?，北京、江蘇、廣東扮演“高重要性-高協(xié)調(diào)性”的角色，它們不僅是信息交流的中心，也是其他區(qū)域之間的橋梁，大多數(shù)其他地區(qū)與這類知識和技術(shù)密集型地區(qū)合作以獲得新的知識和信息資源。

隨著新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，以智能制造為核心的新一輪產(chǎn)業(yè)變革正在全球范圍內(nèi)興起，大力實施智能制造是我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下打造新的國際競爭優(yōu)勢的必然選擇。為實現(xiàn)制造強(qiáng)國的遠(yuǎn)景目標(biāo)，未來我國應(yīng)在以下幾方面作出進(jìn)一步努力：第一，通過建立知識和信息共享平臺以提升網(wǎng)絡(luò)信息傳遞效率，促使各創(chuàng)新主體之間形成新的合作關(guān)系；第二，鼓勵橫向和縱向?qū)＠献?，并引?dǎo)核心節(jié)點展開深度合作，從而優(yōu)化專利合作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部創(chuàng)新資源配置；第三，合理配置科技創(chuàng)新資源，保障各區(qū)域智能制造裝備產(chǎn)業(yè)合作創(chuàng)新均衡發(fā)展；第四，積極推動智能制造裝備產(chǎn)業(yè)跨區(qū)域合作，充分發(fā)揮北京、上海、廣東及東部等地的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，形成國內(nèi)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)合理的空間布局。