王贤文 刘趁 毛文莉
摘要：在激烈的市场竞争中，专利作为企业技术能力的重要表征，同时也为人们提供了对企业技术研究唯一的信息源。苹果公司在电子和通讯行业占据着重要地位，其专利技术代表着行业的研究前沿。基于德温特专利数据库，本研究以苹果公司发表专利为研究对象，进行专利共被引网络分析，识别苹果公司的主要技术聚类和关键性技术。
关键词：专利共被引；德温特；苹果公司；技术聚类；专利计量；技术挖掘
中图分类号：G353.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn1003-8256.2014.05.006
1 引言
专利作为技术能力的表征，其中包含企业的关键性技术。由于市场竞争的激烈，企业必须以专利的形式维护自身的利益，但是这些又是以公开企业的关键技术为代价的。据世界知识产权组织的报告，专利信息包含了全球R&D产出的90%以上，剩下的体现在5%-10%的科学文献上[1]。因此，专利和文献就成为了技术研究的重要数据来源。
国外关于专利的研究主要集中在：（1）通过专利共被引关系研究技术的进化结构[2]。（2）专利评价指标体系的构建[3]。主要是分析用于商业目的的专利指标。（3）专利技术转化研究。主要包括高校间的技术转化模式和国际技术转移及原因[4-5].（4）专利技术预见研究。主要通过提出一些新的方法如应用文献计量方法[6]、预测算法[7]、随机专利引文分析法[8]等。专利的研究也不断受到国内科研工作者的重视，在CNKI上，我们以关键词“专利”检索到13872条结果。以“专利引用”为关键词检索，得到41条结果，这些研究主要集中在：（1）专利引用过程中的知识的产生、传播与流动[9-11]。（2）专利资源的引用与企业间的关系[12-13]。（3）技术力量指标的构建[14]。（4）专利引用在知识管理研究中的应用[15]。但是以“专利共被引”为关键词检索，检索结果为4条。研究主要集中在：专利权人共被引[1， 16-17]、某一领域内相关技术共被引[18]。在专利计量的方法方面，主要还是以专利统计分析为主，关于专利引用网络、专利共被引分析、专利文本挖掘的研究并不多见。
本文选择在电子和通讯行业处于前沿地位的苹果公司为研究对象，利用德温特专利数据库中专利数据，构建被引专利间的共被引矩阵。利用社会网络分析的方法，构建专利共被引网络。通过相应的德温特手工代码分析，对苹果公司的主要技术构成、关键性技术进行研究。
2 数据来源与分析方法
2.1 数据来源
2.1.1 数据检索
本研究的数据来源于德温特创新专利引文索引数据库（Derwent Innovations IndexSM）。它收录了从1963年以来42个专利机构授权的1460多万项基本发明和3000多万条专利，每周更新，是全球最大的专利文献数据库。该数据库为研究人员提供世界范围内电子、电气及通讯等多个技术领域内综合全面的发明信息，是检索全球专利的最权威的数据库。德温特数据库不仅提供以专利权人、专利发明人、主题词为检索的入口，还提供快速查找相关手工代码（MC）和分类代码（DC）的检索框。德温特数据库对专利申请量较多的专利权人都分配一个唯一的代码，如appy为苹果公司专利权人代码。
本研究以“ae=apple inc or ae=apple computer inc or ae=appy”为检索词，检索从1963年至2014年苹果公司的专利，共检索到10519篇专利。其中Apple Inc.为苹果公司现有名称，Apple Computer Inc.为2007年更名前的公司名称。
2.1.2 数据处理
我们用perl语言将专利中的引用文献删除，然后利用CiteSpace软件的数据转换功能[19]，将专利数据转换为web of science的数据格式，因为很多处理数据的软件都是基于web of science数据格式的。Citespace软件可以将PubMed， arXiv， ADS等格式转换为Web of Science的数据格式[20]，我们用Bibexcel[21]和Ucinet[22]软件处理转换后的数据，选取206条被引频次大于50的专利分析。专利被引频次分布如表1所示。
2.2.3 共被引网络和Girvan-Newman算法的子网络
将表3的专利共被引的Jaccard系数矩阵导入netdraw软件，通过调整阈值得到结构清晰的最大连通网络。用Girvan-Newman算法得到专利共被引的子网络，该算法能够将联系紧密的节点聚集到一个子网络中，而子网络间的联系比较松散[24]。
2.2.4 中介中心度的应用
我们采用中介中心度（betweenness centrality）的网络计量指标寻找网络中的关键技术。中介中心度是指网络中的行动者作为中介者的能力[25]。Burt的结构洞理论认为，中介中心度测量的是行动者对资源的控制程度[25-26]。中介中心性高的节点连接不同的子网络，在子网络之间起桥梁性作用。中介中心度高的节点代表的技术往往具有集成、带动和辐射作用，能够培育新的增长点[27]。因此，我们用中介中心度寻找苹果公司的关键技术。
3 结果分析
将Jaccard系数矩阵导入netdraw生成专利共被引网络，因为只要两个专利之间存在共被引关系，共被引强度就大于0，两节点之间就会存在连线，这些导致网络的结构不够清晰。因此，我们调节阈值，阈值越大，进入网络的节点间的关系强度越大，网络中节点和连线数越少，网络结构越清晰。但是阈值过大，会导致有效信息的缺省，因此在保证最大连通网络的基础上，我们将从大到小调节阈值。为了使大部分节点进入网络，我们调节阈值为14%，即如果两个专利共被引的Jaccard系数大于14%，我们就认为这两个专利间存在较强的共被引关系，两结点间就存在连线。否则，就不存在连线。在Netdraw中我们用网络连线的粗细表示共被引强度的强弱，节点大小表示中介中心度大小。最后用Girvan-Newman算法对大型网络聚类得到专利共被引网络如图1所示。
这个网络可以明显的分为几个主要的技术聚类。因为德温特手工代码表示的技术领域更为详细，因此，我们随机抽取每个聚类中的10个专利，对其德温特手工代码分析，得出每个聚类主要代表的技术为：
（1）音频、视频传输与同步技术
（2）触屏技术
（3）用户界面管理和视觉效果技术
（4）处理器与存储器相关技术
（5）通信技术
在图1中，我们设置了较大的阈值，只有专利间共被引强度很大时才能产生连线，这时网络中连接的只有第一类（音频视频传输与同步技术）和第二类（触屏技术）两个大类。我们可以发现第三类（用户管理界面与视觉效果）和第四类（处理、存储器）没有和其他类发生联系。由大到小调节阈值，更多节点和连线进入网络，当阈值为10%时，第三类（用户管理和视觉效果技术）通过屏幕技术节点与触屏技术产生了联系（如图2所示）。进一步调小阈值，当阈值为9%时，第四类（存储器和处理器技术）通过同步技术与处理、存储技术节点与第一类（音频、视频传输与同步技术）间出现连线（如图3）。继续减小阈值，直到阈值为0，第五类（通信技术）未与网络中其他类发生联系。
产生以上现象的原因，可以从以下几个方面解释：
（1）第一类（音频视频传输与同步技术）和第二类（触屏技术）属于苹果公司的基本技术构成，苹果公司的产品，如：ipod（音乐播放器）和iTunes（数字媒体播放应用程序））基本都是以这两项技术为基础的，因此，这两类在整个网络中结构比较稳定。
（2）随着基础技术的发展，人们对用户界面的友好性和视觉效果要求不断增加，因此，苹果公司在触屏技术的基础上不断完善第三类（用户界面和视觉效果技术）。
（3）在同步技术和音频、视频传输发展的同时，对处理器和存储器的要求也在提高，为了实现第一类（同步技术和音频、视频传输）的发展，必须以更强大的处理器和存储器（第四类）为支撑。因此，第三类和第四类专利作为主要技术的扩展和支撑连接强度不大。
（4）第五类（通信技术）作为苹果公司的主要技术构成，并未与其他技术类产生联系。
4 结论
本文以在科技领域处于创新先驱地位的苹果公司为研究对象，通过专利共被引分析，分析共被引专利类所属的技术领域，从而探测苹果公司的主要技术构成以及关键性技术，主要得到以下结论：专利共被引网络可以表示公司的基础技术构成。从苹果公司专利共被引的网络中可以发现，苹果公司主要由：音频、视频传输与同步技术、触屏技术、用户界面和视觉效果技术、处理器和存储器、通信技术这五项基础技术组成。通过专利共被引网络中节点的中介中心性可以反映公司的关键技术。根据Burt的结构洞理论，我们探测到苹果公司的关键性技术，即中介中心度大的节点所属的技术领域为：音频、视频播放与传输技术，其次为触屏技术和同步技术。未来，我们将在本研究的基础上，开发出专门化的专利计量研究工具，从而可以方便地实现对一个企业或者领域的专利计量研究。
参考文献：
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（责任编辑：张 萌）
Abstract： As the symbol of technological abilities of company， patents offer the unique information resource for studying the corporate technologies in the fierce market competition. Apple inc plays an important role in electronic and communications industries， patens of Apple company are the research front of the electronic industry. We detect the major technology and significant clusters from the co-citation networks using the Derwent database.
Keywords：Patents co-citation；Derwent；Apple inc；Technology clustering；Patentometrics；Technology mining
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