基于社会网络分析的专利引用网络特征分析

1.专利引用网络宏观特征分析

本文通过EXCEL软件对收集来的前38名新能源汽车专利权人的相关专利进行整理，并构建38×38的专利引用关系矩阵，将关系矩阵导入软件UCINET自动生成社会网络来刻画我国新能源汽车专利引用现状。通过分析专利合作网络图谱，可以深入了解专利权人之间的协作行为。

如图4所示，本文对我国新能源汽车产业专利引用网络进行了可视化处理。图中节点代表专利拥有量排名前38位的新能源汽车领先组织，主要被分为两大类，方块表示纵向一体化企业，圆圈表示纯研发组织。节点连线的粗细与节点之间的引用次数正相关，即引用次数越多，连线越粗，反之越细。

图3　我国新能源汽车专利权人地理分布

图4　2001—2016宏观网络生成图

社会网络的整体结构特征主要包括网络集中度、密度、效率和凝聚子群等多个方面。运用UCINET对网络整体特征进行测量，结果如表2所示。

表2　专利引用网络的整体结构特征参数

从UCINET显示结果来看，我国新能源汽车产业专利引用网络由38个专利权人构成，理论上最大可能的网络边数为703个，而实际观察到的网络边数为303个，总的网络联结数更多，达到934个，整个网络中无孤立点。通过UCINET软件测算出网络密度数值为0.6662，这表明该专利引用网络密度大，各个专利权人之间合作紧密。

整个网络的中心度为16.45%，表现一般。这表明大多数专利权人只需要部分中介人作为桥接点，即引用关系较为直接。标准度数平均值及其标准差分别为7.079和17.180，这反映出网络中专利权人因各自引用而产生的关系权利存在一定差异，总体上位置优势在各专利权人上表现不一。

效率度量方面，我国新能源汽车产业专利引用网络的平均距离为1.951，基于距离的凝聚力为0.476，这表明网络节点之间联系紧密，专利信息传递效率较高。

凝聚子群数为22个，即分为22个派系，数量较多。初始在成分分析中共有10个成分，其中一个为强成分（包含29个节点），9个为弱成分。进一步对称化后的派系分析则析出了更多子群，共计22个。这些子群中比亚迪参与了11个，体现了其不可或缺性。上述数据表明，我国新能源汽车产业专利引用网络逐渐成形，两大类节点纵向一体化车企和纯研发组织正在全国范围内建立起跨地区、深层次的专利技术合作关系。具体而言，专利引用网络的密度较大，节点之间联系紧密，网络集中度表现良好；存在部分关键节点，引用关系较为直接，信息传递效率较高；拥有较多子群，尽管有较为强势的节点，但总体上十分稳定。

2.专利引用网络节点特征分析

新能源汽车产业专利引用网络的中心化水平反映在度数中心度上为16.45%，中间中心度为16.29%（表3）。这两个数值均不低，结合之前整体网络特征的分析结果，有理由认为我国新能源汽车产业专利引用网络中位置优势在各节点上表现不一，这意味着部分节点处于网络的核心地位，而也有较多节点处于网络的边缘。

表3　三种中心度描述性统计指标

表4　三种网络中心度计算结果

注：因篇幅所限，只列出前15位。(www.xing528.com)

从表3得出的结果来看，新能源汽车产业专利引用网络可能暗含着所谓核心一边缘的结构。表4列出的结果很好地印证了这种内部不平衡性。点度中心度和中间中心度的平均值分别为24.58和26.40，这意味着网络内38个专利权人每个专利权人平均与24.58个专利权人达成专利合作关系，平均26.40次充当中间联系者。接近中心度平均值为386，与此相关的网络平均距离为1.951（直接联系则距离为1，每多一个中间联系者距离加1），表明每个专利权人与其他机构取得技术联系的平均步长为1.951步。除此之外，通过表3我们还可以发现，各类中心度指标在38个专利权人之间分布不均衡，部分节点较为突出，说明专利合作网络内存在着核心或者类核心的区域。接近中心度相较而言稍显均衡，说明该网络整体联结性表现良好，网络结构稳定。综合来看，我国新能源汽车专利合作网络的确呈现出核心一边缘的结构模式。

那么，网络中哪些专利权人处于核心地位，哪些专利权人处于相对边缘的地位呢？我们可以通过表4详细列出的点度中心度、中间中心度、接近中心度指标数值来具体分析。在下文中，所有专利权人将根据“核心—半边缘—边缘”的思想被具体分为四类：核心成员、中间成员、边缘成员以及潜在成员。

3.中心性分析

（1）点度中心度

从整体来看，网络中专利引用关系明显，引用和被引用次数十分频繁，这说明网络中存在较多有效专利，整个网络引用关系稳定。具体而言，奇瑞和重庆长安等拥有较大点出度，反映出其引用其他专利权人专利的次数较多。同时也可以发现，它们自身的点入度也很高，表明它们占据着重要地位。其他点出度较高的专利权人还有北汽福田、上汽集团、吉利集团、比亚迪、清华大学、湖南南车时代和潍柴动力等，说明他们引用专利的频率较高。但是这些企业或高校又可以根据其点出度和点入度的对比再分成两类：一类是点出度小于点入度，表明专利净流出，说明其被外界引用相对更多，在技术和知识交流过程中处于上流或输出地位；另一类是点出度大于点入度，表明专利净流入，说明其引用的更多一些，总体上较为活跃，专利需求极强。除此之外，还有部分专利权人无论是点出度还是点入度均较少，处于边缘位置；更极端的，点出度和点入度均为0，表明其无任何引用和被引关系，但整体网络中未发现类似极端节点。

网络整体的标准化点入度和点出度中心势分别为23.7%和15.1%，表现良好（中心势越大越说明引用关系往中心区域集聚），这表明引用和被引用关系在网络内相对集中。并且不难发现，该网络的集中趋势更加体现在专利被引用的关系上，专利被引的集中趋势更加明显。

（2）中间中心度

表4表明奇瑞、比亚迪和重庆长安的中间中心度明显高于其他专利权人，位于网络的核心地位并且是资源控制者，众多专利间的引用方向都指向它们，它们代表着专利知识和技术的源头和最高水平，控制着网络内大部分专利引用和被引用关系；然后依次是重庆大学、天津清源、吉利集团、湖南南车时代、清华大学、江苏大学和潍柴动力等，相较于其余节点，这些专利权人是组成中间人的主体，表现相对活跃。众多专利权人之间业务上的联系需要通过它们的中介传导得以实现，扮演着桥梁的角色。

而众泰、山东理工大学、江铃、郑州比克、北京智行鸿远、河南速达、郑州宇通和东南（福建）等多个专利权人的中间中心度为0，位于整体网络的边缘地带，说明它们对网络内引用和被引用关系的影响力较小，处于被辐射和影响的地位。

（3）接近中心度

从表4列出的结果来看，排名越前的节点的接近中心度越高。如奇瑞公司，其专利知识和信息传播到其他专利权人的距离之和仅有41，传播效率很高；相对而言，其获取专利知识和信息就困难一些，距离之和为382。在专利引用的控制程度方面，排名前十的专利权人分别是奇瑞、重庆长安、清华大学、比亚迪、重庆大学、吉林大学、吉利集团、上海燃料电池、中国一汽和天津清源，排名越前说明控制能力越强，自身越独立。在被引专利程度方面，前十依次是郑州比克、北汽、东南（福建）、郑州宇通、北京智行鸿远、河南速达、众泰、山东理工大学、江铃和奇瑞，排名越前表明越不易被控制，独立性越强。专利引用网络中，除个别点较为突出外（如奇瑞等），在专利引用和被引用方面同时拥有较高控制程度的专利权人并不多，且分布不集中，这说明整体网络中的专利权人已经构成了既相互联系又相互独立、结构稳固合理的专利引用关系。

（4）专利权人分类

根据上文三个中心度的分析，我们可以发现专利权人在整体网络中扮演着不同的角色。目前常见的专利权人分类方法一般按照商业类型，如本文提到的纯研发企业和纵向一体化企业进行划分。本文认为专利权人在网络中所处的技术地位可以从网络的角度更好地解构专利权人的关系，在此，基于上述三大中心度结果并按照整体网络内专利引用关系及密集度将专利权人具体分为四类：核心成员、中间成员、边缘成员以及潜在成员。核心成员是整个网络的核心，由一个或少数几个专利权人构成，具有最高的专利被引次数。中间成员专利引用关系相对均衡，且位于其他专利权人专利引用的路径上，以“桥梁”的角色出现。边缘成员往往处于网络边缘，它们主要是引用其他专利权人的专利且次数较少。潜在成员是游离在整体网络之外，完全和网络中其他成员无专利引用关系，但在未来可能加入网络的专利权人。

在点度中心度方面，奇瑞和重庆长安的点出度和点入度均位于前二的位置，比亚迪点入度位于第三，并且它们的点入度要明显的大于点出度，表明它们的专利被引的次数最多、技术含量最高，可以说它们代表着该领域最先进的研发水平。其中，奇瑞有7个专利被引次数大于5次且同族专利大于3，这表明奇瑞拥有优质专利。中间中心度方面，奇瑞、比亚迪和重庆长安的中心度明显高于其他专利权人，说明它们是最大的资源控制者，控制着其他专利权人的专利引用关系。接近中心度方面，奇瑞专利信息传递距离最短只有41，重庆长安、清华大学和比亚迪紧随其后，表明它们的控制力较强。结合三大中心度，本文将奇瑞、重庆长安和比亚迪三个专利权人定义为“核心成员”。同理，清华大学、重庆大学、北汽福田、上汽集团、吉利集团、湖南南车时代、潍柴动力、上海中科深江、同济大学、惠州亿能、东风汽车、吉林大学、中国一汽、天津清源、上海燃料电池等15个专利权人被定义为“中间成员”，它们是整体网络构成的中坚力量，整体引用水平和中心度都较为均衡。北汽、江淮汽车、长城汽车、北京智行鸿远、东南（福建）、广汽、江苏大学、郑州宇通、天津松正、安徽安凯、力帆实业、河南速达、张家港市江南汽车、东南大学、杭州大有、中通客车、山东理工大学和众泰等20个专利权人被定义为“边缘成员”，它们专利引用关系较少且往往是点出度较高，中间中心度较低，专利传递距离较长，这些均表明它们对专利权人之间的引用关系影响力较弱。而“潜在成员”指的是无任何引用关系，中间中心度为0，接近中心度最高的成员和节点，在2001—2016的整体网络中无该类成员。

这种类似于“核心—半边缘—边缘”思想的专利权人分类能够更好地反映出整体网络结构，也便于后面的分析。但需要指出的是，这种基于2001—2016整体网络的专利权人分类不是一成不变的，各个专利权人的角色也并非固定。随着我国新能源汽车产业的快速发展，专利权人之间的关系变得日益复杂，在网络发展的不同阶段，核心成员、中间成员、边缘成员以及潜在成员也在不断地变更中。各类成员的变化反映了整体网络的哪些特征，以及各个专利权人如何提升研发能力以促进角色变换，都是值得我们思考的问题。