情报年报 2016|从技术距离走向设计层级、组合条件与标准演化

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情报年报:酒红铜金色年轮与技术分支

本报告回看2016年已收集的期刊研究、政策与技术资料,梳理相互关联的研究脉络。年度判断与研究提案为本次回溯整理形成。

一、年度判断

2016年的资料把技术分析推进到更细的结构层次。技术景观研究测量距离与知识足迹,新颖性研究区分重组及知识来源,设计层级研究则将技术知识演化与产品内部的技术问题联系起来。它们可以共同回答:一项技术与既有知识相距多远,这种距离具体发生在哪个设计层级,又通过怎样的组合转化为功能变化?123

年度值得集中研究的是“有条件的技术关联”。两项知识之间的接近、共同出现及先后引用,提供不同的关联证据;设计依赖、接口规则和性能要求可以进一步说明联系的形成条件。创新驱动发展战略纲要将基础研究、关键技术及集成应用联系起来,为研究这些跨层联系提供了实际背景。4

二、贯穿全年的研究主线

(一)技术距离需要进入知识角色和设计位置

技术景观研究以专利信息度量技术距离、知识足迹及其变化。新颖性研究进一步区分不同重组及科学、技术知识来源。两类工具使“新”可以被拆解为知识组合及来源变化,也为比较不同创新方式提供了共同的数据入口。12

关于发明重组的研究比较近、中、远距离组件的组合及影响。年度综合可以由此提出一个更细的问题:远距离知识究竟承担了新的功能、提供新的解释,还是改变了已有组件之间的协调方式?将知识距离与角色变化联合分析,能够把组合差异连接到具体技术内容。5

风能技术研究把专利主路径放进产品设计层级,观察研发关注如何在子系统和外部集成之间移动。这提供了一条重要连接:技术轨迹可以按所解决问题所在的层级重新组织,进而识别局部改进如何引出系统集成任务。3

(二)设计依赖解释组合为什么需要配套变化

设计结构矩阵综述涵盖产品、过程、组织及跨领域矩阵,梳理模块、循环和依赖分析。对于技术演化研究,矩阵中的元素可以进一步对应组件功能、验证活动和承担知识的主体,以研究技术变化在不同关系层之间的传递。6

设计规则与创新联盟网络研究将规则强度、伙伴耦合及架构创新联系起来。与矩阵视角结合,可以研究规则既提供哪些稳定接口,又对哪些变化提出协调要求。相同的新组件进入不同架构时,需要配套改变的任务可能不同,这种差异具有解释技术进入难度的价值。7

年度研究可将一次知识重组拆成局部引入、接口适配、系统验证三个关联过程。具体顺序和并行程度由资料决定。这样形成的路径能够表达组合实现的条件,并与仅由分类或引用构成的路径进行比较。

(三)融合、标准与替代路线形成动态关系

技术融合研究利用专利分类中的新组合考察关联、范围、合作和复杂性。标准相关研究则把标准必要专利与技术分类联系起来分析融合。两条证据可以共同识别知识结合何时进入具有共同约束的技术体系。89

关于必要专利和标准动态的研究比较ICT标准的持续升级与替代。年度可据此区分两类方向:在现有规则内扩展功能,以及通过新的规则组织实现方式。它们对技术知识、兼容性和验证资料提出不同要求,也可能形成不同的研究机会。10

专利发展路径与主题模型研究以光伏技术监测潜在颠覆方向。与标准动态结合,可以将候选路径的主题变化进一步对应到被改变的功能和接口,讨论替代路线需要跨越哪些已有依赖。11

三、方法与证据如何推进

年度资料支持建立“知识—设计位置—规则—验证”的关联表示。先从专利和论文提取技术内容,再以设计文档和标准确定位置、接口及适用条件,随后利用时间事件记录组合、调整和验证。技术距离由此成为关联特征之一,与设计依赖共同解释路径变化。

方法创新可集中在跨层实体对齐和条件关系抽取。不同材料可能用不同术语描述同一功能,也可能用同一术语指向不同层级。可以用功能描述、输入输出和接口条件联合匹配,并保留证据段落供复核。模型应能够输出对应关系及尚待判定的连接。

评价可以围绕历史设计变化展开:能否识别后来出现的集成任务,能否找出需要同步调整的组件和标准条款,能否解释两条相近技术路径为何形成不同的实现结构。这些结果与方向判断具有直接联系。

四、值得集中推进的研究方向

(一)技术重组的跨层实现机制:基于知识角色与设计依赖的研究

1. 重大意义

技术重组是新路线形成的重要来源。解释知识如何进入不同设计层级,有助于识别能够改变系统功能的组合,以及实现这些组合所需的配套知识。

2. 可能的研究缺口

距离和新颖性研究提供组合特征,设计层级研究描述问题位置。两者之间可进一步研究:相同距离的知识组合为什么引出不同规模的架构调整,知识角色是否解释了这种差异?53

3. 创新点

拟建立知识角色与设计层级的异构图,以跨层路径和依赖传播表达组合实现过程,区分功能引入、接口调整及系统验证形成的变化类型。

4. 研究思路

选择具有连续设计资料的技术系统,标注组件、功能、接口和知识来源。对照距离模型、分类组合模型及跨层模型,开展历史留出检验,比较配套任务识别与功能变化解释效果。

(二)标准演化中的技术替代空间:基于接口约束与功能可达性的研究

1. 重大意义

标准使技术形成共同连接条件,也构成路线演化的重要环境。识别规则变化如何打开替代空间,有助于判断新路线进入的关键接口和共性技术任务。

2. 可能的研究缺口

标准动态研究区分持续升级和替代,融合研究描述知识组合。进一步可问:哪些接口变化使原有知识能够服务新的功能,哪些依赖需要在路线替代前重新建立?109

3. 创新点

拟将标准条款、接口条件和功能目标组成版本化约束图,通过规则差异和可达性分析识别技术替代空间及最小配套变化集合。

4. 研究思路

整理多个版本标准、相关专利及实现说明,建立条款到功能的证据映射。以实际版本迁移和替代事件检验模型,比较其与专利数量、主题变化方法对技术进入条件的识别效果。

五、年末的研究取舍

优先推进跨层实现研究,可以承接2015年报的验证依赖问题:先确定新知识进入何处,再判断相关验证任务怎样展开。标准演化研究则提供另一类较清晰的版本资料,适合检验接口条件与路线变化的关系。

两项研究能够共享功能和接口标注,但各自保留问题重心。前者解释知识组合怎样形成系统变化,后者解释共同规则怎样改变技术进入空间。形成这套资料后,年度分析就可以由技术位置的描述,进一步进入技术变化条件的比较。

六、参考文献与信息来源

[1] Barak S. Aharonson; Melissa A. Schilling. Mapping the technological landscape: Measuring technology distance, technological footprints, and technology evolution. Research Policy, 2016-02(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.respol.2015.08.001.

[2] Dennis Verhoeven; Jurriën Bakker; Reinhilde Veugelers. Measuring technological novelty with patent-based indicators. Research Policy, 2016-04(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.respol.2015.11.010.

[3] Joern Huenteler; Jan Ossenbrink; Tobias S. Schmidt; Volker H. Hoffmann. How a product’s design hierarchy shapes the evolution of technological knowledge—Evidence from patent-citation networks in wind power. Research Policy, 2016-07(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.respol.2016.03.014.

[4] 中共中央; 国务院. 中共中央、国务院印发《国家创新驱动发展战略纲要》. 中国政府网客户端/人民日报, 2016-05-20(年度资料;所读官方页面发布日期;新华社电讯日期2016-05-19).

[5] S. Keijl; V.A. Gilsing; J. Knoben; G. Duysters. The two faces of inventions: The relationship between recombination and impact in pharmaceutical biotechnology. Research Policy, 2016-06(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.respol.2016.02.008.

[6] Tyson R. Browning. Design Structure Matrix Extensions and Innovations: A Survey and New Opportunities. IEEE Transactions on Engineering Management, 2016-02(年度资料;2016年2月卷期;所读作者版文稿标注2015-11-10). DOI: 10.1109/tem.2015.2491283.

[7] Erwin Hofman; Johannes I.M. Halman; Bart van Looy. Do design rules facilitate or complicate architectural innovation in innovation alliance networks?. Research Policy, 2016-09(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.respol.2016.04.001.

[8] Federico Caviggioli. Technology fusion: Identification and analysis of the drivers of technology convergence using patent data. Technovation, 2016-09(年度资料;出版商2016年9—10月合刊). DOI: 10.1016/j.technovation.2016.04.003.

[9] Eun Jin Han; So Young Sohn. Technological convergence in standards for information and communication technologies. Technological Forecasting and Social Change, 2016-05(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.techfore.2016.02.003.

[10] Justus Baron; Tim Pohlmann; Knut Blind. Essential patents and standard dynamics. Research Policy, 2016-11(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.respol.2016.05.004.

[11] Abdolreza Momeni; Katja Rost. Identification and monitoring of possible disruptive technologies by patent-development paths and topic modeling. Technological Forecasting and Social Change, 2016-03(年度资料;出版商卷期月份;不作日级首发依据). DOI: 10.1016/j.techfore.2015.12.003.