新兴产业技术融合方向预测方法研究

发布时间:2021-02-06 18:28:37 论文编辑:vicky
笔者深入探究新兴产业技术融合、提出科学有效的新兴产业技术融合方向预测方法,将为新兴产业发展过程中,政府进行产业政策、创新政策制定与施行,创新主体进行技术管理与创新规划、研发工作布局提供有价值的借鉴与参考。本文的主要研究工作及创新点如下:(1)刻画出新兴产业技术融合过程。界定了新兴产业技术融合,并按融合程度对技术融合进行分类;剖析新兴产业技术融合过程,分析了影响因素和条件;挖掘出技术融合复杂性、非线性、动态演化性、偏好性的特征。

第1章 绪论

1.1 研究背景
当前世界发展进入新的阶段,经济全球化进程不断推进使得各国之间竞争加剧,科学技术作为现今经济发展的核心动力,正不断掀起世界产业新发展浪潮。纵观全球,各国正大力推动新兴产业发展,使其成为支撑本国技术、经济发展与社会进步的坚实基柱。以美、日、韩为代表的经济发达国家纷纷制定出促进传统产业升级、新兴产业建立发展相关战略计划,以求实现新兴产业快速发展以及国家层面的经济发展与社会进步。与此同时,我国政府先后出台的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家科技创新规划》以及《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等重大国家战略规划进一步指明我国发展新兴产业的重大意义,加大了对新兴产业发展的扶持力度。当前,新兴产业已经成为各国重大国家战略制定与选择过程中的核心关键,其发展意义被提升至国家战略高度,如何促使新兴产业更快、更好发展,成为关键性问题。
与传统产业不同,新兴产业发展呈现多领域、跨学科突破态势[1],并具有高度不确定性、复杂性与融合性等特点。该类产业的技术发展过程是一项需要多主体参与、多要素会聚与协同的系统工程[2],其主要发展驱动力源于技术创新。技术融合作为技术创新的一种重要实现途径,能够集成多领域、多学科、多主体的技术与知识,是新兴产业持续性技术创新的必然选择,且这一特点在新材料、人工智能、电动汽车等前沿领域尤为突出。一系列异质性技术元或知识元在技术融合过程中重新耦合,形成新的具有更高整合价值与协同价值的技术组合[3-4]。新兴产业发展过程中通常经历技术研发与产业化、市场规模扩大、需求驱动技术变革、产业价值体系重构等阶段及具体环节。随着技术创新需求的日益复杂化、多元化和个性化,技术融合推进了新兴产业技术进步与创新突破,带来新的技术机会,且在一定程度上引导产业技术发展方向,推动经济效率的改善与提高[5]。在当下技术创新已由线性、机械的模式转变为非线性、多元交互的网络模式的情境下,技术融合的研究价值日渐突出,并已引起国内外学者关注。新兴产业技术融合具有哪些特征;抽象的融合过程如何具象化;技术融合演化条件与动因为何,又如何演化;使用何种指标能够科学测度与衡量新兴产业技术融合等研究问题已有学者通过初步研究给出相应解释、方法,但仍有待学者们继续深入探讨。此外,技术融合已成为新兴产业技术创新重要趋势与必然选择,准确把握未来技术融合方向对新兴产业创新机会把握、技术融合创新决策具有重要意义,亟需运用先进的理论、研究方法展开新兴产业技术融合方向预测研究,为新兴产业识别未来技术机会、合理开展技术创新布局和制定有关创新引导政策提供参考。
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1.2 研究目的和意义
1.2.1 研究目的
为有效预测新兴产业技术融合方向,快速识别未来技术机会,促进新兴技术不断涌现与新兴产业持续发展,本文揭示新兴产业技术融合过程及特征的同时,设计一套切实符合新兴产业发展导向与技术创新特征、规律的技术融合方向预测方法,旨在填补技术融合预测研究的不足,为政府与创新主体识别未来技术机会、合理开展技术创新布局和制定有关创新引导政策提供有力参考。
1.2.2 研究意义
1.理论意义
通过剖析新兴产业技术融合过程、设计新兴产业技术融合方向预测方法,实现了复杂网络理论特别是链路预测在技术融合研究领域更深层次应用,丰富了技术融合预测的理论研究内容,为未来相关研究提供参考。
2.实际意义 针对提出的包含基于网络结构的技术融合状态分析和基于链路预测 Katz 指标的融合技术对预测的新兴产业技术融合方向预测方法,通过该方法的设计及实际应用,可预测出未来技术融合方向,并为新兴产业创新发展规划和创新政策制定提供科学手段和决策依据。
图 1-1 技术路线
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第2章 新兴产业技术融合过程及方向预测方法架构

2.1 新兴产业技术融合内涵与分类
2.1.1 新兴产业技术融合内涵
融合,指几种不同的事物合成一体。自 1963 年 Rosenberg 提出技术融合概念以来,学者们分别从知识融合、技术扩散等多个角度给出了技术融合的定义,同时也出现了与技术会聚概念的重叠与交叉。技术融合和技术会聚两个概念所描述的微观技术元运动过程并不相同,其差异在于融合过程中来源技术领域的位移是单向或是双向,但从宏观角度看,均能够在一定程度上为原有技术带来特征属性变化,甚至是价值变动,可将两者看作是技术融合过程中的不同形式。随着全球经济格局快速变化、产业竞争越发剧烈,新兴产业在经济发展中作用日益凸显,其兴起与发展离不开技术创新,技术融合作为技术创新的重要形式,对引导新兴产业形成和发展具有重要意义。结合新兴产业不确定性、共生性、交叉融合性等特征,借鉴娄岩等(2017)学者对技术融合的定义[38],本文将新兴产业技术融合定义为不同产业或不同领域具有异质性的技术元在产业发展因素驱动下发生位移并进行重耦,形成对原有技术具有互补性或替代性的新技术,且在一定程度上影响新兴产业技术结构与发展方向的技术创新形式。
2.1.2 新兴产业技术融合分类
既往研究中,学者们对于技术融合类别进行了划分,从融合的范围进行划分,可将技术融合分为技术类别间融合和技术部类间融合;从技术相关性特征划分,又可划分为基于相似性的技术融合和基于互补性的技术融合。在新兴产业中,技术融合往往出于技术进步与技术创新目的,简单地按照上述仅考虑技术因素的融合分类方式对新兴产业技术融合进行划分并不合适。因此,类比技术创新的类型划分,按照新兴产业技术融合程度的不同,分为渐进性融合和突破性融合。渐进性融合是指,出于技术进步的需求,通过融合,完成对现有技术的改进与提升。突破性融合是指,在融合过程中产生的新技术会对原有产业技术结构产生重大影响,延长或更替原有产业技术链,甚至是驱动新产业形成。
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2.2 新兴产业技术融合特征
2.2.1 复杂性
受到外部环境不确定性的重要影响,新兴产业实际发展需求、技术创新需求始终处于动态变化中,且与传统产业具有明显的产业边界、技术域定或技术领域边界不同,新兴产业开放性程度更高,要素流动更为广泛。新兴产业技术融合所涉及的融合来源技术不仅限定于本产业技术域内系列技术,根据实际发展需求,产业技术域以外大量多元、异质的技术也会在融合过程中跨越产业边界,技术元的非线性运动增加、技术领域间产生更为纷繁的交互作用,进而形成具有高度复杂性的技术融合。
2.2.2 非线性
技术融合过程本身不是技术间简单“1+1=2”的叠加,而是进行复杂的相互作用后形成具有新功能与新价值的融合技术的过程,在这一过程中不同技术元集合以一种自展向上的方式发生会聚与交互[65],不同技术元在产生空间位移后在新位置上与其它技术元相互影响、相互作用,重新耦合形成新的技术元集合,即发生技术融合。特别是对于新兴产业,微观技术元的进化、宏观技术的融合均是由既有不同产业技术域、不同技术领域的技术可用性驱动的,同时也受到产业发展方向、市场需求以及技术自身存在的进化需求的驱动。多种因素驱动下,技术融合过程中会形成对原有技术具有互补性的技术,与原有技术共存,或是产生替代性的新技术,造成原有技术的消亡,使得新兴产业技术融合过程更为错综复杂,非线性特征更为突出。
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第 3 章 新兴产业技术融合状态分析方法 ..........................23
3.1 新兴产业技术融合状态分析思路与内容 ...........................23
3.1.1 技术融合状态分析思路 .................................23
3.1.2 技术融合状态分析内容 ...............................23
第 4 章 新兴产业融合技术对预测方法................................33
4.1 新兴产业融合技术对预测方法选择与预测思路 ........................33
4.1.1 融合技术对预测方法的选择 .......................................33
4.1.2 融合技术对预测思路与流程 .....................34
第 5 章 我国电动汽车产业技术融合方向预测 ........................42
5.1 电动汽车产业专利信息收集 .............................42
5.2 电动汽车产业技术融合状态分析 .............................43

第5章 我国电动汽车产业技术融合方向预测

5.1 电动汽车产业专利信息收集
本文使用德温特数据库(DII)获得实证研究过程中涉及的专利数据,以对其技术融合展开水平测度与方向预测。电动汽车包含插电式混合动力汽车、纯电动汽车与燃料电池汽车三种类型,由于插电式混合动力汽车专利与混合动力汽车专利存在交叉,检索时可能会出现检索结果范围扩大或偏差。为简化检索过程,并使得检索结果有效反映电动汽车产业技术融合现象,在DII 中以主题检索方式对在我国进行申请的电动汽车产业相关专利进行检索,重点考察纯电动汽车与燃料电池汽车。借鉴张路蓬等(2018)学者的检索策略[80],首先确定电动汽车检索关键主题词,检索表达式如下:TS=(electric car OR electric vehicle OR electric automobile) AND PN=(CN*),进而利用布尔表达式对检索结果进行筛选,只保留发明专利,并剔除专利标题中含有“hybrid”的专利,以避免对后续分析造成干扰。为保证后续得到的技术融合研究结果具有科学性与准确性,在上述步骤的基础上,利用德温特手工代码可明确指代技术概念与技术应用范围的特性,另加检索条件:AND MAN=X21*,将检索到的专利数据所属产业领域聚焦到电动汽车。最后,经上述步骤并剔除信息错误或信息不全专利后,得到最终检索结果,2009-2018 年共 22816 条专利(专利家族)数据,检索时间为 2018 年 12 月16 日。
图 5-1 2009-2018 年各时间段电动汽车产业总专利量与融合专利量及占比
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结论
随着技术创新需求的日益复杂化、多元化和个性化,技术融合推进了新兴产业技术进步与创新突破,带来新的技术机会,且在一定程度上引导产业技术发展方向,推动经济效率的改善与提高。深入探究新兴产业技术融合、提出科学有效的新兴产业技术融合方向预测方法,将为新兴产业发展过程中,政府进行产业政策、创新政策制定与施行,创新主体进行技术管理与创新规划、研发工作布局提供有价值的借鉴与参考。本文的主要研究工作及创新点如下:
(1)刻画出新兴产业技术融合过程。界定了新兴产业技术融合,并按融合程度对技术融合进行分类;剖析新兴产业技术融合过程,分析了影响因素和条件;挖掘出技术融合复杂性、非线性、动态演化性、偏好性的特征。
(2)提出了新兴产业技术融合方向预测方法。该方法突破以往研究中多数仅对产业融合水平及程度等现时表征进行测度而对融合方向预测不足的局限,且该预测过程考虑现时融合状态与未来融合方向之间的关联性,使得新兴产业技术融合方向预测结果准确性和结论得出的合理性大幅提高。
(3)引入了链路预测中基于全局路径的 Katz 指标进行融合技术对预测。与既往预测采用的基于节点相似性指标相比,能更全面地考虑融合过程中多技术领域间的相互影响及作用关系,更加符合新兴产业技术融合的复杂性、交叉性等融合规律和特征。
应用提出的新兴产业技术融合预测方法进行的我国电动汽车产业技术融合方向预测,表明了方法的适用性,但不同产业的技术融合程度、融合规律有较大差异,未来将选择多个典型新兴产业进行实证研究,以进一步完善预测方法,为我国新兴产业技术融合发展规划、跨界整合战略布局、创新引导和激励政策制定提供科学方法和决策支持。
参考文献(略)

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