汪 凱，吳秋媛，李 更

（安徽省科學(xué)技術(shù)情報研究所，合肥 230091）

以合作創(chuàng)新引領(lǐng)區(qū)域協(xié)同發(fā)展是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。專利作為科技創(chuàng)新的重要載體，涵蓋了企業(yè)、高校、科研院所等各類創(chuàng)新主體的科技成果。以專利合作為切入點，分析特定區(qū)域的創(chuàng)新合作情況，可以為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和進一步實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)針對創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的研究大多以科研論文為研究對象，依托較為成熟的SCI以及國內(nèi)的CNKI等數(shù)據(jù)庫，進行作者或區(qū)域之間的合作網(wǎng)絡(luò)分析[1,2]。專利合作網(wǎng)絡(luò)研究中，現(xiàn)有文獻(xiàn)一般圍繞某一特定技術(shù)領(lǐng)域，分析主要申請人之間的專利合作情況[3-6]。由于國內(nèi)專利數(shù)據(jù)庫僅有第一申請人地址字段，研究區(qū)域間專利合作時，不可避免地會遇到多個專利申請人地址無法快速定位的困難。

為了解決這一問題，國內(nèi)學(xué)者主要采用兩種方法：（1）以城市中高頻專利申請人的數(shù)據(jù)代替城市專利數(shù)據(jù)，開展相關(guān)分析，如張若凡等[7]基于粵港澳大灣區(qū)5年的專利數(shù)據(jù)，以合作頻次> 10為條件選取高頻申請者，構(gòu)建區(qū)域合作網(wǎng)絡(luò)。該方法由于大量低頻申請人的專利被剔除，區(qū)域?qū)＠献鞣治鼋Y(jié)果會失真。（2）分別檢索各個城市作為第一申請人的專利合作數(shù)據(jù)，再進行二次清洗與篩選，得到相互間的合作情況。如唐恒等[8]以申請人區(qū)域代碼分別檢索京津冀三地的合作發(fā)明專利數(shù)據(jù)，再進行比對、篩選，得到三地相互之間的合作數(shù)據(jù)，進而研究京津冀專利合作特征。該方法較第一種方法優(yōu)勢明顯，可以得到特定城市之間的合作專利數(shù)據(jù)，但不能分析出區(qū)域內(nèi)與區(qū)域外的專利合作情況。

本文借助數(shù)據(jù)抓取及人工標(biāo)引等方法，獲得安徽省內(nèi)各城市的合作專利數(shù)據(jù)，并開展專利合作網(wǎng)絡(luò)研究。

2 數(shù)據(jù)檢索與處理

本文基于Incopat數(shù)據(jù)庫，對2016—2020年間第一申請人地址為安徽省的發(fā)明授權(quán)專利進行檢索，并根據(jù)需要對申請人、IPC等著錄項進行下載，用于后續(xù)分析處理。

為開展專利合作網(wǎng)絡(luò)分析，需要獲得合作專利的所有申請人地址。數(shù)據(jù)處理過程分為兩個階段：第一步，統(tǒng)一提取除第一申請人之外的所有專利申請人名稱，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集工具“八爪魚”，在Incopat數(shù)據(jù)庫中以限定為第一申請人的形式進行檢索（如：ap-first=“安徽八公山豆制品有限公司”），并批量提取出申請人省市信息，再結(jié)合字段匹配與人工標(biāo)引，實現(xiàn)所有申請人省市字段的加工處理。第二步，把第一階段的專利合作信息，轉(zhuǎn)化為合作頻數(shù)矩陣。對于同一件專利存在同城多名申請人時，本研究按城市內(nèi)部合作一次處理；對于N個城市出現(xiàn)同城申請人時，本研究按各城市間合作一次，N個城市內(nèi)部均合作一次處理（例如，同一專利申請單位有3個合肥市、2個蕪湖市的，處理時認(rèn)為合肥市、蕪湖市內(nèi)部分別合作1次，合肥與蕪湖之間合作1次）。數(shù)據(jù)加工處理完畢后，根據(jù)需要開展相關(guān)分析。

3 合作專利總體概況

3.1 專利發(fā)展態(tài)勢

2016—2020年，安徽省內(nèi)創(chuàng)新主體共以第一申請人身份申請了441 782項中國發(fā)明專利。其中，申請人數(shù)量≥2的合作專利共計13 156項。從圖1所示的專利申請趨勢來看，2016年申請了1 958項合作專利，此后申請量逐年呈現(xiàn)出非常明顯的線性增長趨勢，年均增長400件左右。但由于專利審查制度，2020年還有大量發(fā)明專利申請尚未公開，因此檢索到的數(shù)據(jù)有所下降。合作專利數(shù)量快速增長，除了源于近年來的科研投入明顯增加外，雙創(chuàng)政策激勵下形成的良好創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境也是一個重要因素。

圖1 安徽省合作發(fā)明專利申請趨勢

圖2為2016—2020年安徽省內(nèi)各城市合作發(fā)明專利情況，可以看出，第一申請人地址為合肥市的專利數(shù)量最多，達(dá)到了7 805件，占總量的59.3%，顯示出合肥市在安徽省內(nèi)的龍頭效應(yīng)。往后依次是蕪湖市1 842件、馬鞍山市838件，其他地市均低于500件，黃山市與池州市不足100件。

圖2 2016—2020年安徽省內(nèi)各城市合作發(fā)明專利申請情況

3.2 申請人構(gòu)成

合作專利中，第一申請人為企業(yè)的有11 881件，占據(jù)90.3%，體現(xiàn)了企業(yè)在創(chuàng)新活動中的核心地位；大專院校有2 307件，科研單位有1 175件；此外個人作為第一申請人的合作專利有1 022件，占比7.8%，體現(xiàn)了省內(nèi)科研人員個體的創(chuàng)新意愿與活力。

圖3為2016—2020年安徽省合作發(fā)明專利的前20位申請人，企業(yè)占據(jù)了16席，其中合肥華凌股份有限公司排名第1，作為第一申請人共申請了1 003項合作發(fā)明專利，占總量的8.4%，除此之外，蕪湖美的廚衛(wèi)電器制造有限公司、蕪湖美智空調(diào)設(shè)備有限公司、合肥晶弘電器有限公司、格力電器(合肥)有限公司均入選前20，分列3、6、12、14位，體現(xiàn)了安徽省特別是合肥市作為家電產(chǎn)業(yè)基地的龍頭地位。

圖3????2016—2020年安徽省合作發(fā)明專利的前20位申請人構(gòu)成

共有2家科研院所進入前20，分別是中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、合肥通用機械研究院。合肥工業(yè)大學(xué)申請合作專利384件，位列第4，安徽大學(xué)有103件，往后依次是安徽理工大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等，但均不足100件。高校與科研院所的合作專利很大程度上代表了省內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研合作水平，從數(shù)據(jù)來看，安徽省高校在這方面還有一定的進步空間。

3.3 技術(shù)構(gòu)成

表1為安徽省合作發(fā)明專利的技術(shù)領(lǐng)域分布，其中家電領(lǐng)域的F25D分類的專利數(shù)量最多，達(dá)到1 252件，占總量的9.5%，這與安徽省作為家電制造大省、家電品牌集中度居全國第一的現(xiàn)狀相符。G06F、G01N、G06Q三個分類的專利數(shù)量雖然與第一位差距較大，但仍超過了500件。進一步分析各分類號的主要專利申請人，25D、F24F、F24H三個分類號的專利，主要是由美的集團內(nèi)部機構(gòu)進行合作研發(fā)；H01L、G09G兩個分類號中，主要由京東方內(nèi)部合作申請專利；而其它分類號，沒有體現(xiàn)出明顯的集聚效應(yīng)，申請人較為分散。

表1 安徽省合作發(fā)明授權(quán)專利的技術(shù)領(lǐng)域分布

4 安徽省專利合作網(wǎng)絡(luò)分析

本節(jié)以第一申請人地址為安徽，申請人≥2為條件，檢索2016—2020年的安徽省已授權(quán)的合作發(fā)明專利，剔除個人申請專利后，最終篩選出2 735件專利，借助地址字段匹配與人工標(biāo)引，得到專利申請城市數(shù)據(jù)，進行城市間的專利合作網(wǎng)絡(luò)分析。

4.1 省內(nèi)專利合作

安徽省各城市機構(gòu)之間的專利合作總頻數(shù)為1 326次，從表2 的合作頻數(shù)矩陣來看，各城市更傾向于同城合作，同城合作頻數(shù)達(dá)到1 126次，占比高達(dá)84.9%。其中合肥市內(nèi)部發(fā)明授權(quán)專利合作頻數(shù)為813次，大幅高于省內(nèi)其他城市，是排名第二的馬鞍山的5倍；其他城市內(nèi)部發(fā)明授權(quán)專利合作頻數(shù)均小于50次。

表2 安徽省內(nèi)各城市間授權(quán)發(fā)明專利合作頻數(shù)矩陣（單位：次）

在省內(nèi)不同城市間專利合作中，沒有城市表現(xiàn)得非常突出，合肥與蕪湖之間的專利合作頻數(shù)最高，但也僅有23次，其他省內(nèi)城市之間的專利合作頻數(shù)均不超過20。不同城市間的合作創(chuàng)新能有效促進知識流動，某城市與城市外合作創(chuàng)新的比例越高，越能吸引外地知識來源活動的創(chuàng)新推動本地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，該城市的產(chǎn)業(yè)多樣化發(fā)展趨勢越能凸顯。目前，省內(nèi)城市專利合作行政邊界效應(yīng)明顯，錯位產(chǎn)業(yè)布局、橫向聯(lián)系不足、資源整合共享機制不完善等原因直接影響了省內(nèi)城市間的專利合作。

4.2 省外專利合作

進一步分析安徽省16個地市與省外城市機構(gòu)發(fā)明授權(quán)專利合作情況（見表3），結(jié)果表明，與省外的專利合作頻數(shù)為2 056次，占總頻數(shù)的60.8%。廣東佛山和北京市位居前2，合作次數(shù)均大于500，遠(yuǎn)超其他外省城市。主要是位于廣東佛山的美的集團股份有限公司和合肥美的電冰箱有限公司及合肥華凌股份有限公司、位于北京的京東方科技集團股份有限公司和合肥京東方光電科技有限公司共同申請的專利數(shù)較多。

表3 安徽省授權(quán)發(fā)明專利省外合作情況

續(xù)表

從地域位置來看，除佛山市和北京市，省外城市合作頻數(shù)超過50的還有南京（87）和上海（78），長三角地區(qū)其他城市如常州、蘇州、杭州、溫州、徐州等均與安徽有專利合作關(guān)系，說明在長三角一體化進程中，各城市間的合作創(chuàng)新得到加強。從長三角地區(qū)合作專利覆蓋城市來看，上海市和江蘇省占據(jù)優(yōu)勢，而與浙江省的機構(gòu)間合作相對較少。

4.3 合作網(wǎng)絡(luò)分析

為了更好地實現(xiàn)安徽省內(nèi)城市與其他城市合作專利的網(wǎng)絡(luò)可視化，將影響中心性分析的城市內(nèi)部專利合作頻數(shù)清零，并運用Ucinet軟件對專利合作關(guān)系進行可視化處理，得到圖4。在安徽省16個城市的專利合作網(wǎng)絡(luò)中，形成以合肥為核心，蕪湖、馬鞍山等其他城市為多節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖4 安徽省發(fā)明授權(quán)專利合作城市網(wǎng)絡(luò)

為了掌握各城市在專利合作中的地位，對上述合作數(shù)據(jù)開展網(wǎng)絡(luò)中心性分析，計算每個城市節(jié)點的度中心性與特征向量中心性。度中心性反映某節(jié)點具有直接聯(lián)系或相鄰聯(lián)接的數(shù)量和連接強度。而特征向量中心性與其臨近節(jié)點的中心性得分的總和成正比，即與重要的節(jié)點連接的節(jié)點其特征向量中心性越高。

由表4可以看出，合肥的度中心性非常強，是第二名蕪湖市的4.5倍，幾乎是第2~16名城市之和的2倍，特征向量中心性也體現(xiàn)了這一點。合肥市處于第一層級，居于專利合作網(wǎng)絡(luò)的核心位置。合肥市作為國家首批創(chuàng)新型試點城市，綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)加快，在創(chuàng)新方面優(yōu)勢明顯，在專利合作中的地位舉足輕重。同時，蕪湖市在專利合作中雖與合肥市有一定差距，但遙遙領(lǐng)先于省內(nèi)其他城市，處于第二層級。蕪湖市的工業(yè)機器人、新能源汽車、農(nóng)業(yè)裝備、航空航天等產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為省級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聚集基地，作為首批國家知識產(chǎn)權(quán)示范城市，蕪湖在專利合作中發(fā)揮了重要的作用。

表4 安徽省城市間合作網(wǎng)絡(luò)中心度

5 結(jié)論和建議

本文借助Incopat數(shù)據(jù)庫，基于2016—2020年間安徽省16個地市的發(fā)明授權(quán)專利數(shù)據(jù)，構(gòu)建了專利合作網(wǎng)絡(luò)，探討了省內(nèi)城市的創(chuàng)新合作情況，主要可得到如下研究結(jié)論：

（1）從合作模式來看，安徽省專利創(chuàng)新合作中企業(yè)與企業(yè)間合作占絕對優(yōu)勢，科研院所表現(xiàn)欠佳。在合作專利前20的機構(gòu)中僅有中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院和合肥通用機械研究院兩家科研院所。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)作為安徽省內(nèi)雙一流高校，專利合作還有一定的進步空間，政府還需鼓勵院校立足優(yōu)勢學(xué)科領(lǐng)域，依靠已有產(chǎn)學(xué)研組織，在基礎(chǔ)研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域不斷加強創(chuàng)新合作，共同推動科研成果落地。

（2）從合作情況來看，城市內(nèi)部合作頻數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于城市之間的合作。合肥作為創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中的核心城市，研發(fā)企業(yè)資源豐富。為進一步增強合作網(wǎng)絡(luò)的緊密性，一方面要發(fā)揮合肥龍頭效應(yīng)，帶動周邊城市機構(gòu)進行知識交流，實現(xiàn)知識溢出；另一方面，應(yīng)充分發(fā)揮各級政府的主導(dǎo)地位，積極打破行政制度壁壘，通過共享平臺資源、加強科技人才交流實現(xiàn)成果合作轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。

（3）從合作趨向來看，省外城市中合作頻數(shù)大于50的為佛山、北京、南京和上海，體現(xiàn)了安徽省與優(yōu)勢資源聚集地區(qū)的合作意愿。目前，安徽省積極參與長三角一體化，整合創(chuàng)新資源，協(xié)同打造“長三角科技創(chuàng)新共同體”。2020年1月，安徽省提出高質(zhì)量推進“一圈五區(qū)”建設(shè)，推動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。作為創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中的核心城市，合肥要立足自身定位，高質(zhì)量建設(shè)長三角世界級城市群副中心，輻射帶動全省發(fā)展，同時積極加強與長三角城市的創(chuàng)新合作，不斷凸顯安徽省在長三角地區(qū)創(chuàng)新協(xié)作中的地位。