技术演化路径识别：内涵释义与研究进展_黄颖.pdf

第 卷 第 期 年 月技术演化路径识别：内涵释义与研究进展黄颖，叶冬梅，丁凤，徐畅，张琳，武汉大学信息管理学院 武汉 武汉大学科教管理与评价中心 武汉 比利时鲁汶大学 研究中心 比利时鲁汶 摘 要：目的 意义 开展面向特定技术领域的技术演化路径识别，有助于梳理技术发展脉络进而对未来的技术发展方向做出合理预测，对识别科技优先领域、合理配置科技资源具有重要意义。方法 过程 在梳理技术演化与技术演化路径的相关内涵的基础上，简要辨析了技术演化路径相关概念；进而从专利文献中的不同信息出发，从专利分类、专利引文、专利文本以及融合多种字段信息来总结技术演化路径识别研究的主要进展，并进一步归纳出该主题的整体发展趋势。结果 结论 技术演化路径识别研究主要趋势包括：数据来源从单一数据转向多源异构数据融合，研究方法从注重定量转向定性与定量相结合，关注视角从历史演化路径识别转向未来演化路径预测，应用场景由一般性技术到颠覆性技术转变。关键词：技术演化 路径识别 专利分析 路径依赖 技术轨道分类号：本文系国家自然科学基金青年项目“基于多源异构数据的新兴技术演化路径识别与预测研究”（项目编号：）研究成果之一。作者简介：黄颖，副教授，博士，博士生导师，-：；叶冬梅，博士研究生；丁凤，硕士研究生；徐畅，硕士研究生；张琳，教授，博士，博士生导师。收稿日期：修回日期：本文起止页码：本文责任编辑：易飞 引言 随着新一轮科技革命和产业变革的加速演进，技术创新正在成为各国推动经济社会转型、培育经济新动能、构筑竞争新优势的重要抓手。技术创新是一个连续且动态变化的过程，涵盖了从科学研究到产品市场的各个环节。技术发展的过程虽然复杂多变，但通常会遵循着一定的发展轨道，并且这些发展轨道大多是可以被认识和追踪的。技术创新过程就是在一定的范式规定下，沿着一定轨道方向发展的一系列具有强选择性的进化活动。而技术创新竞争力的提升并不取决于技术创新过程中所有的技术集合，而是依靠那些具有巨大潜力、可能影响未来技术走向的少数关键技术。如何有效地识别并追溯这些关键技术的发展脉络已经成为科技管理机构、企业研发部门和技术管理领域研究人员关注的重要命题。技术演化路径（）旨在描述技术从产生、发展、成熟到消亡的发展脉络，强调从发展变化的动态角度掌握技术进步规律和演变模式。早期技术演化路径的识别主要依赖于专家的经验与见解，如今技术发展已成为不断演化的技术生态系统，其中知识的交叉融合、领域边界的拓宽、技术创新形式的多样化以及技术创新速度的不断加快等，使得当前有效识别技术演化路径更多依赖于从海量的科技成果中挖掘相关技术信息，并结合科学有效的识别方法展开。目前，技术创新演化相关研究主要聚焦在技术演化路径识别方法的探索，其基本内涵关注较少，这也使得许多研究注重展示技术的阶段性发展情况，对于技术发展的连续性变化观察有所忽视，以致无法深刻理解技术发展规律。鉴于此，本文在梳理技术演化与技术演化路径相关内涵的基础上，简要辨析了技术演化路径的相关概念，进而从专利文献中的不同信息出发，从专利分类、专利引文、专利文本以及融合多种字段信息来总结技术演化路径识别研究的主要进展，并进一步归纳出该主题的整体发展趋势，以期为技术演化的相关研究提供参考借鉴。黄颖，叶冬梅，丁凤，等 技术演化路径识别：内涵释义与研究进展 图书情报工作，（）：技术演化路径及其相关概念 技术演化 “演化”这一概念最早源自达尔文生物进化论中的“”一词，通过对自然选择理论中一些关键元素的抽象归纳从而用于描述事物的发展过程，目前已逐渐运用到技术、科学、语言、社会以及经济的演化当中。技术演化体现了技术在一定的范式下，沿着一定轨道方向发展的一系列具有强选择性的进化活动，技术演化路径实现并决定了技术创新可能有的方向和强度，从而也决定了产业发展的演进路线。技术演化是某一领域从技术出现开始到未来一定阶段领域内部所有的技术活动。从时间演变角度来看，是技术随着时间发展变化的过程；从技术创新角度来看，是技术创新过程的长期积累。由于技术概念的内涵具有广泛性和层次性，技术演化概念的内涵也根据其研究的层次和立足点不同而有所区分。根据当前的研究成果来看，技术演化可以划分为狭义技术演化和广义技术演化。狭义技术演化的概念是指技术物理性能随时间或投入沿着特定技术轨道（）的变化或改进。在这个研究领域内，技术 曲线已经成为最基本的研究工具，是一种用于预测技术发展方向、评价技术改进潜力的归纳性推论。由于自然规律强加的极限，技术性能的提升会不断逼近水平线。广义技术演化是从技术系统的角度理解技术演化，不再局限于特定技术沿着特定方向的发展和变化，其内容不仅包含技术系统内部各要素技术自身的变化或发展，也包含各要素技术之间的相互作用以及共同发展过程。技术系统演化的本质就是系统的部件技术和构架技术相互转化及其自身发展变化所构成的一个知识的动态演化循环。技术演化路径 技术演化路径是从技术轨道衍生而来的，技术轨道通常沿着由技术范式规定的经济和技术折衷，是由技术范式中所隐含的对技术变化方向做出明确取舍所决定的技术演化路径，或是一组可能的技术发展方向。在综合“自然轨道”和“范式”思想的基础上发展了技术轨道的定义，认为技术轨道是在技术范式的范围内所进行的常规解题活动，是由技术范式所确定的技术创新模式。技术范式界定技术轨道的发展方向，技术轨道是在范式所确定的各种技术变量间进行的多维权衡活动，一种技术轨道包含了一批可能的技术发展方向。换言之，技术轨道是技术范式规定下沿技术轨道方向发展的一种选择性的进化活动，主要受技术范式中所隐含的、对技术进步方向做出明确取舍的演化路径的影响，是一组可能的技术发展方向，其外部边界由技术范式本身的性质决定。技术演化（）是指技术随着时间变化的过程，技术演化分析即是对技术变化过程的发现与描述。具体而言，是指技术从出现到当前阶段，领域内部的技术活动、子技术或技术主题随着时间推移的发展、继承和变化的过程，而技术演化路径则是要将技术系统发生的各种变化以路径的形式进行归纳和展示。如果把技术演化可以理解为技术随时间变化的过程，对这一过程的认识包括技术随时间发生的变化、为什么会发生变化以及如何产生和发展的。其中，技术演化路径则是从技术演化过程中捕捉出的特定技术领域在一定时间段内，其技术领域、技术主题在技术轨道上随时间发展而新生、衍生、融合与消亡所形成的路径化轨迹，最终增强对具体领域内技术发展方向和内在逻辑规律的认识。技术演化路径的相关概念 技术演化路径又被称为技术路径、技术轨道、技术轨迹、技术演进等，本质是一种技术分析活动。有学者提出技术演化路径就是要将技术系统发生的各种变化以路径的形式进行归纳和展示，路径内容涵盖其技术领域、技术主题在技术轨道上随时间发展而新生、衍生、融合与消亡等的变化轨迹，最终增强对具体领域内技术发展方向和内在逻辑规律的认识。同时，有别于“技术跨越”“技术跃迁”“技术突破”等概念，技术演化路径强调技术在时间上的连续性，而“技术跨越”“技术跃迁”等则重在描述技术发展过程中某一时间阶段所产生的变化特征。通过回溯相关研究，与技术演化路径相关的概念包括技术生命周期和技术路线图等。技术生命周期理论是由“产品生命周期”引申而来，它将技术当作可以进行流通买卖的商品，因而具有自身生命循环和向外转移倾向。技术生命周期理论是由 于 年系统提出的，并将技术生命周期划分为萌芽期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段。和 进一步完善了技术生命周期理论，提出新技术通常产生于技术非连续状态中，通过技术间不断的激烈竞争产生主导设计范式，进而促进技术进入渐进变革阶段，如此循环直到下一个新的非连续技术状态出现。技术生命周期理论将技术发展第 卷 第 期 年 月过程类比成生命体从出生、成长、成熟、衰退、死亡的演进过程，不同周期阶段会呈现出不同特质，在技术管理的理论与实践中都取得了较好的效果。技术生命周期与技术演化路径都是对技术发展过程的揭示，前者更侧重于技术发展阶段的判定，后者则旨在揭示技术演变的具体内容。二者结合，即从技术生命周期视角分析技术的演化路径则有利于深入掌握技术创新发展的规律。技术路线图早期出现于商业领域，并成为技术预测、技术管理等领域的常用分析工具。认为技术路线图是对某一特定领域未来发展的看法，该看法集中了该领域中集体的智慧和最优秀技术驾驭者的想象；也有学者从工具性的角度来理解技术路线图，认为技术路线图把研究计划、发展计划、能力目标和需求明确联系起来，使得要素间关系清晰；等则提出技术路线图的特殊贡献在于建立了组织目标、技术资源和变化环境之间的动态联系；认为技术路线图是一张产品和技术进化伸展图，并且这种伸展变化能够得到有效执行。总体而言，技术路线图就是集合了众多专家学者集体智慧的文档集，它明确了关键核心技术研发所需的支撑条件、产品或过程执行的阶段性目标、未来发展趋势以及为达成这些目标应采取的措施等。技术路线图与技术演化路径都致力于捕捉技术发展规律，用于技术机会分析、技术预测和技术管理等活动。技术演化路径的研究基础是技术范式与路径依赖，而技术路线图则主要依赖于面向未来（）的策略管理；从研究目的上来看，技术演化路径侧重于通过追溯技术在过去的发展脉络来发掘技术变革与技术跃迁的路径，而技术路线图主要是通过识别未来发展方向和实现目标所需的关键技术，来理清产品和技术之间的关系；从研究方法上来看，技术演化路径主要以技术生命周期、基于专利的社会网络等定量分析手段为主，技术路线图则是依靠专家咨询、基于问卷访谈的定性方法为主，同时也借助于文献计量等辅助方法。技术演化路径识别研究进展 在承载技术信息的文献类型中，专利文献通常被看作是技术创新过程中创新技术、创新产品、创新工艺的核心内容，记载了一项技术自诞生之日起的一系列主要事件，展示了不同时期技术开发活动的状况，因而很好地反映出技术进步的发展细节，有助于探究特定技术领域的发展历程与演化脉络。在现有技术演化路径识别研究中，专利文献是主要的分析对象与数据来源。为了探究当前技术演化路径的研究进展，本文通过中国知网的专业检索，使用“（技术演化 技术演变）路径）（技术演化 技术演变）路径）（技术轨道）（技术轨道）”的检索式，通过 核心合集的高级检索，使用 （）（）的检索式，分别获取到 篇中文学术文献和 篇英文文献作为数据基础（截至 年 月 日）。通过阅读研判，根据技术演化路径识别方法利用的专利文献中的不同信息将当前研究划分为以下 类：基于专利分类的技术演化路径识别、基于专利引文的技术演化路径识别、基于专利文本的技术演化路径识别和基于融合信息的技术演化路径识别。基于专利分类的技术演化路径识别研究 专利分类号是对专利技术内容的反映，对各个专利分类号涵盖的专利进行数量统计、频次排序和共现分析，有助于分析专利技术的布局、发展趋势以及技术间关系的变化情况。不同的专利组织机构根据自身的专利组织和分类需要，建立了各自的专利分类系统。例如，世界知识产权组织（）建立了国际专利分类（），美国专利商标局（）建立了美国专利分类（），日本专利局（）建立了（）和（）分类，欧洲专利局（）建立了欧洲专利分类体系（）分类和 分类号，与 联合开发了合作专利分类（）。此外，德温特创新平台（）还为收录的专利分配了德温特分类代码检索（，简称）和德温特手工代码（，简称）。分类是从应用性角度编制的，可有效地缩小主题 关键词检索范围，并有助于避免因关键词不明确而造成的虚假命中结果；分类根据专利文献的文摘和全文对发明的应用和发明的重要特点进行标引，与 分类相比更为详细，具有类似于文献中“关键词”和“叙词表”的功能。通过专利分类分析技术演化路径的基本思想是统计专利分类号纵向地随年份的变化情况，来揭示技术融合与技术分化等特征。如肖沪卫等使用专利分类号黄颖，叶冬梅，丁凤，等 技术演化路径识别：内涵释义与研究进展 图书情报工作，（）：和申请年份来分析技术领域的热门技术、发展趋势、研发动向等；等通过对专利分类号时间序列变化情况来追溯染料敏化太阳能技术的演化路径；和 通过绘制基于 主分类号和扩展分类号的技术轨迹，分析 和 两家公司在不同领域产品的技术演化过程