基于技术距离测度的产业高价值专利识别研究
冉从敬, 蒋云龙, 李旺, 贾志轩, 程凡
武汉大学信息管理学院,武汉 430072
Research on the Identification of High-Value Patents in Industries Based on Technological Distance Measurement
Ran Congjing, Jiang Yunlong, Li Wang, Jia Zhixuan, Cheng Fan
School of Information Management, Wuhan University, Wuhan 430072
摘要 高价值专利识别是抢占产业全球战略高地、推动产业持续高效健康发展的重要课题,可为产业关键核心技术的挖掘提供重要线索。本文从专利技术距离测度视角出发,在进行主题聚类提取领域上位类主题基础上,提出一种基于主题知识贡献距离与主题联系程度双维影响下的高价值专利识别方法。在主题知识贡献距离维度上,构建专利间分层专利引用网络,计算各专利与主题的持续知识贡献值,基于知识贡献时间序列计算主题间的动态时间规整(dynamic time warping,DTW)距离,形成主题知识贡献距离矩阵;在主题联系程度维度上,构建主题与专利二分图网络,结合专利共现频率与引用关系强度进行初始强度与全局逻辑计算,形成主题联系程度矩阵。融合双维度矩阵构建专利技术距离矩阵,基于技术距离矩阵进行各专利的绝对技术距离计算,选取阈值范围内的高绝对技术距离专利作为领域内高技术价值的专利。经验证数据集检验,本文方法的精准率达到0.8218,F 1 指标达到0.8014。基于此,对“生成式人工智能”领域专利进行实证,识别出产业内具有较高价值的专利1437件,并发现识别出的高价值专利集具有较高的转让比例,转让比例达58.59%。本文基于技术本质的视角对专利间的技术差距进行量化,打破了以往仅从外部特征或简单统计数据判断专利价值的局限性,提升了识别的准确性;同时,提出双维度的技术距离影响机理,进一步提升了识别的可解释性。
关键词 :
高价值专利识别 ,
技术距离 ,
主题聚类 ,
专利引用网络 ,
二分图网络
收稿日期: 2025-03-01
基金资助: 国家自然科学基金面上项目“基于图卷积神经网络的新兴技术领域高质量专利识别及其演化研究”(72274084)。
作者简介 : 冉从敬,1978年生,博士,教授,博士生导师,主要研究领域为知识产权、大数据治理;蒋云龙,通信作者,2000年生,硕士研究生,主要研究领域为数据智能与数据治理,E-mail:jiangyunlongwhu@163.com;李旺,1996年生,博士研究生,主要研究领域为数据科学与知识产权;贾志轩,1994年生,博士,主要研究领域为机器学习、偏微分方程、随机过程;程凡,1992年生,博士研究生,主要研究领域为数据智能与情报分析、知识产权;
引用本文:
冉从敬, 蒋云龙, 李旺, 贾志轩, 程凡. 基于技术距离测度的产业高价值专利识别研究[J]. 情报学报, 2025, 44(12): 1503-1522.
Ran Congjing, Jiang Yunlong, Li Wang, Jia Zhixuan, Cheng Fan. Research on the Identification of High-Value Patents in Industries Based on Technological Distance Measurement. 情报学报, 2025, 44(12): 1503-1522.
链接本文:
https://qbxb.istic.ac.cn/CN/10.3772/j.issn.1000-0135.2025.12.002 或 https://qbxb.istic.ac.cn/CN/Y2025/V44/I12/1503
1 中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定(二〇二四年七月十八日中国共产党第二十届中央委员会第三次全体会议通过)[N]. 人民日报, 2024-07-22(1). 2 工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见[EB/OL]. (2024-01-18) [2024-12-06]. https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202401/content_6929021.htm. 3 国家知识产权局. 《知识产权统计简报》(2025年第1期)[R/OL]. (2025-01-17) [2025-02-28]. https://www.cnipa.gov.cn/module/download/down.jsp?i_ID=197200&colID=88. 4 国家知识产权局. 2023年知识产权主要统计数据(知识产权统计简报2024年第1期)[R/OL]. (2024-01-16) [2025-02-28]. https://www.cnipa.gov.cn/module/download/down.jsp?i_ID=189730&colID=88. 5 国家知识产权局. 2024年中国专利调查报告[R/OL]. (2025-01-22) [2025-02-28]. https://www.cnipa.gov.cn/module/download/down.jsp?i_ID=197320&colID=88. 6 蔡鸿宇, 王向锋, 徐宗煌, 等. 高价值专利有何特征?——基于模糊集定性比较分析的组态效应研究[J]. 情报科学, 2024, 42(4): 167-174, 183. 7 Grimaldi M, Cricelli L. Indexes of patent value: a systematic literature review and classification[J]. Knowledge Management Research & Practice, 2020, 18(2): 214-233. 8 马治国, 谢伟, 张磊. 技术、法律、市场三维视角下我国药品高价值专利评估体系构建研究[J]. 西北大学学报(哲学社会科学版), 2022, 52(5): 120-130. 9 刘澄, 雷秋原, 张楠, 等. 基于BP神经网络的专利价值评估方法及其应用研究[J]. 情报杂志, 2021, 40(12): 195-202. 10 张金柱, 韩永亮. 基于多特征的技术融合关系预测及其价值评估[J]. 数据分析与知识发现, 2022, 6(2/3): 33-44. 11 张玉蓉, 祝靖雨. 基于中国专利金奖的高价值专利影响因素研究——模糊集定性比较分析[J]. 科学学与科学技术管理, 2025, 46(2): 109-119. 12 张克群, 孙泓, 耿筠, 等. 专利被引证数与专利价值关系研究的再验证[J]. 图书馆论坛, 2020, 40(3): 55-62. 13 张金柱, 施佳璐, 章成志. 专利技术互补性研究综述: 概念、测度及应用[J]. 情报学报, 2023, 42(10): 1251-1264. 14 茹丽洁, 张娴. 专利技术相关性研究方法进展评述与展望[J]. 图书情报工作, 2016, 60(6): 128-134, 141. 15 任海英, 孙闯闯. 融合知识网络嵌入特征的高价值专利预测[J]. 北京工业大学学报(社会科学版), 2023, 23(5): 138-152. 16 陈玉, 胡泽文, 周西姬. 国际高价值专利: 概念内涵、主题范畴、多维价值指标与评估预测方法综述[J]. 现代情报, 2024, 44(8): 153-170. 17 卢志平, 玉晓晶. 专利价值评估的理论研究——基于技术、法律、市场三维视角的分析[J]. 价格理论与实践, 2024(7): 126-130, 222. 18 谢文静, 鲍新中, 张楠. 基于粗糙集理论的专利价值评估及其实证研究[J]. 情报杂志, 2020, 39(8): 76-81. 19 Mikael C, Kalevi K. Forward-looking valuation of strategic patent portfolios under structural uncertainty[J]. Journal of Intellectual Property Rights, 2013, 18(3): 230-241. 20 Kimura T, Tanaka Y. Research on evaluation technique of patented invention using both technical value and economic value[C]// Proceedings of Technology Management for Global Economic Growth. Piscataway: IEEE, 2010: 1-7. 21 冉从敬, 李旺, 黄文俊. 高校高价值专利技术机会识别研究——以“生成式人工智能”领域为例[J]. 信息资源管理学报, 2024, 14(4): 103-116. 22 来音, 李婉丽, 李峥峰, 等. 深度注意力机制下的高校专利价值评估方法——基于历史转化特征锚定效应视角[J]. 情报杂志, 2023, 42(8): 200-207. 23 宋凯, 冉从敬. 基于指标计算与内容分析的高校专利价值评估方法研究[J]. 情报理论与实践, 2023, 46(2): 136-144. 24 冉从敬, 李旺, 胡启彪, 等. 基于机器学习的成本法在专利价值评估中的应用研究——以“新能源汽车”为例[J]. 现代情报, 2024, 44(5): 140-152. 25 初雨萌. 基于改进收益法的R细胞治疗技术价值评估案例研究[D]. 沈阳: 辽宁大学, 2021. 26 罗聪慧. 基于实物期权法的生物医药专利价值评估研究——以A企业为例[D]. 重庆: 重庆理工大学, 2024. 27 刘妍. 专利价值评估研究综述与趋势展望[J]. 图书情报工作, 2022, 66(15): 127-139. 28 胡泽文, 周西姬. 基于BP神经网络和MIV算法的高价值专利预测与影响因素分析[J]. 信息资源管理学报, 2023, 13(6): 144-155. 29 唐恒, 张星星, 汪满容. 基于内容理解与指标融合的高价值专利识别[J]. 情报杂志, 2024, 43(4): 168-174, 127. 30 薛航, 施国良, 陈挺. 基于对比学习的高价值发明专利识别——以无线通信网络领域为例[J]. 情报杂志, 2024, 43(9): 179-187. 31 赵雪峰, 胡瑾瑾, 吴德林, 等. 一种基于特征拼接、标签迁移及深度学习组合的专利价值评估方法[J]. 情报学报, 2023, 42(6): 663-680. 32 周潇, 王博, 胡玉琳, 等. 基于时序图神经网络的潜在高价值专利识别研究[J]. 情报学报, 2024, 43(6): 697-711. 33 宋凯, 冉从敬. 基于主题挖掘与专利评估的技术机会识别研究——以智慧农业为例[J]. 图书情报工作, 2023, 67(3): 61-71. 34 胡泽文, 周西姬, 任萍. 基于扎根理论的高价值专利评估与识别研究综述[J]. 情报科学, 2022, 40(2): 183-192. 35 苏平, 李信刚. 高校沉睡专利的充分唤醒识别与运营价值研究[J]. 数字图书馆论坛, 2024, 20(10): 63-70. 36 张古鹏, 陈向东. 基于专利存续期的企业和研究机构专利价值比较研究[J]. 经济学(季刊), 2012, 12(4): 1403-1426. 37 甄思圆, 李海燕. 中成药高价值专利评价指标体系的构建研究[J]. 中国药房, 2020, 31(17): 2152-2157. 38 霍丽萍, 栾伟玲, 庄子贤. 锂离子电池储能安全技术的发展态势——从全球专利数据分析我国的发展现状[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(8): 2671-2680. 39 晁蓉, 龙敏, 黄筱玲. 发明专利特征与专利价值——基于中国专利金奖的经验分析[J]. 中南财经政法大学学报, 2020(5): 73-81. 40 宋昊阳, 黄伟烨, 杨秀财, 等. 基于系统综述法的专利组合识别方法研究回顾[J]. 科技管理研究, 2025, 45(6): 136-145. 41 冉从敬, 程凡, 李旺. 战略性新兴产业政策与技术主题演化路径识别分析——以新能源汽车产业为例[J]. 情报科学, 2025, 43(1): 147-160. 42 杨岚, 张瑞涵, 周亚虹. 进口竞争与技术距离[J]. 经济学(季刊), 2023, 23(4): 1302-1318. 43 段庆锋, 冯珍. 多维视角下技术距离对企业研发合作关系影响的实证研究[J]. 科技进步与对策, 2020, 37(14): 110-117. 44 周华, 韩伯棠. 技术距离与知识溢出效应模型实证分析[J]. 科技进步与对策, 2010, 27(5): 103-107. 45 Jaffe A B. Technological opportunity and spillovers of R & D: evidence from firms' patents, profits, and market value[J]. The American Economic Review, 1986, 76(5): 984-1001. 46 Boschma R. Proximity and innovation: a critical assessment[J]. Regional Studies, 2005, 39(1): 61-74. 47 杨继东, 高秋男, 刘守英. 数字经济、数字产品空间与实数融合发展——基于技术关联与比较优势耦合协调视角[J]. 中国工业经济, 2025(3): 78-96. 48 Karanam S A, Mani D, Saha R L. Growing technological relatedness to the ICT industry and its impacts[J]. Information Systems Research, 2025, 36(1): 344-369. 49 张锦文, 庄若澜, 赵雅洁, 等. 跨学科知识扩散研究综述: 测度、过程与影响因素[J]. 情报理论与实践, 2024, 47(12): 195-206, 194. 50 张军玲, 许鑫. 涉众网络理念下的技术竞争态势分析研究——以区块链领域为例[J]. 情报理论与实践, 2023, 46(5): 144-153. 51 欧桂燕, 吴江, 岳名亮, 等. 科学知识输入对发明价值的影响效应研究——基于反事实框架的因果推断[J/OL]. 科学学研究, (2025-04-18). https://link.cnki.net/doi/10.16192/j.cnki.1003-2053.20250417.002. 52 史烽, 高阳, 陈石斌, 等. 技术距离、地理距离对大学-企业协同创新的影响研究[J]. 管理学报, 2016, 13(11): 1665-1673. 53 Acemoglu D, Zilibotti F, Aghion P. Distance to frontier, selection, and economic growth[J]. Journal of the European Economic Association, 2006, 4(1): 37-74. 54 贾卫峰, 吴格倩, 党兴华, 等. 颠覆性双元创新对数字产业技术融合的影响研究——市场与技术的联动效应[J]. 技术经济, 2023, 42(3): 27-39. 55 宋敏, 陈灿君, 李梦娇. 基于技术距离的企业融资渠道对R&D投资异质性影响[J]. 南京社会科学, 2021(8): 38-47. 56 李艳秀, 刘修铭. 知识产权保护、技术流动与国家创新能力[J]. 科技管理研究, 2024, 44(20): 132-140. 57 吕一博, 韦明, 林歌歌. 基于专利计量的技术融合研究: 判定、现状与趋势——以物联网与人工智能领域为例[J]. 科学学与科学技术管理, 2019, 40(4): 16-31. 58 赵展一, 钟永恒, 李贞贞, 等. 基于技术匹配与分型优化的企业研发合作伙伴推荐方法研究[J]. 情报学报, 2025, 44(1): 48-60. 59 尹航, 李云柯, 王志楠, 等. 科技差距视角下技术机会识别方法优化研究[J]. 科学学研究, 2025, 43(2): 300-310. 60 周海炜, 吴成凤. 基于专利SAO结构和多指标评价的新兴技术识别研究——以手机芯片领域为例[J]. 情报杂志, 2022, 41(2): 86-94, 48. 61 马亚雪, 王嘉杰, 巴志超, 等. 颠覆性技术的后向科学引文知识特征识别研究——以基因工程领域为例[J]. 图书情报工作, 2024, 68(1): 116-126. 62 王超, 韩明杰, 李晨英, 等. 基于文献计量的国内外专利引文分析比较研究[J]. 数字图书馆论坛, 2015(2): 14-20. 63 翟东升, 张京先. 基于专利技术共现网络的无人驾驶汽车技术融合演化研究[J]. 情报杂志, 2020, 39(4): 60-66, 19. 64 冯思达, 韩芳, 杨斌, 等. 锂离子电池产业链全球科学-技术创新格局研究[J]. 科研管理, 2024, 45(12): 70-78. 65 陈思思, 何俊卿, 郑祥, 等. 基于评估工具的专利价值评估发展现状研究[J]. 科技管理研究, 2022, 42(21): 176-184. 66 翟东升, 王明, 赵凯. 一种融合异质图嵌入与主路径分析的技术演化路径挖掘方法研究[J]. 情报杂志, 2025, 44(9): 143-153, 207. 67 张克群, 张婷, 李姗姗, 等. 网络结构对专利PageRank与专利价值关系的门槛效应研究[J]. 科学学与科学技术管理, 2020, 41(2): 66-77. 68 黄颖, 袁佳, 叶冬梅, 等. 基于动态网络探测的技术生命周期识别研究[J]. 数字图书馆论坛, 2025, 21(4): 61-71. 69 中国互联网络信息中心. 生成式人工智能应用发展报告(2024)[R/OL]. (2024-11-30) [2025-01-05]. https://www.cnnic.cn/NMediaFile/2024/1201/MAIN1733032055416LSMD8GEQ7K.pdf. 70 国家知识产权局办公室关于印发《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表(2021)(试行)》的通知[EB/OL]. (2021-02-10) [2025-01-16]. https://www.cnipa.gov.cn/art/2021/2/10/art_75_156716.html. 71 向姝璇, 李睿. 基于专利文献特征的专利获批预测模型[J]. 情报学报, 2024, 43(12): 1467-1482. 72 Pai A. What is tokenization in NLP? Here’s all you need to know[EB/OL]. (2024-12-10) [2025-01-16]. https://www.analyticsvidhya.com/blog/2020/05/what-is-tokenization-nlp/. 73 邢晓昭, 苑朋彬, 陈亮, 等. 面向技术识别的专利实体抽取——以类脑智能领域为例[J]. 情报杂志, 2024, 43(6): 126-133, 144. 74 Rousseeuw P J. Silhouettes: a graphical aid to the interpretation and validation of cluster analysis[J]. Journal of Computational and Applied Mathematics, 1987, 20: 53-65. 75 叶倩, 高明, 田亮亮, 等. 基于时间戳间距的用户在线时长聚类方法[J]. 现代电子技术, 2024, 47(16): 47-50. 76 Park H, Magee C L. Tracing technological development trajectories: a genetic knowledge persistence-based main path approach[J]. PLoS One, 2017, 12(1): e0170895. 77 逯万辉. 基于专利引文网络挖掘的技术研发路径识别与颠覆性创新信号探测研究[J]. 情报学报, 2024, 43(9): 1059-1069. 78 周继继, 许辉群, 李彪, 等. 利用动态时间规整的多层位追踪方法[J]. 石油地球物理勘探, 2024, 59(6): 1260-1268. 79 周笑天, 张茜茹, 郭庆燕, 等. 基于动态时间规整的气温日值数据二次插补[J]. 大气科学学报, 2024, 47(3): 476-485. 80 郝敬宇, 文静轩, 刘华锋, 等. 结合全局信息的深度图解耦协同过滤[J]. 计算机科学, 2023, 50(1): 41-51. 81 Yoo Y, Jeong C, Gim S, et al. A novel patent similarity measurement methodology: semantic distance and technological distance[OL]. (2023-12-01). https://arxiv.org/pdf/2303.16767. 82 吕璐成, 赵亚娟. 基于客观数据的专利价值评估指标进展与评述[J]. 图书情报工作, 2023, 67(18): 129-139. 83 北京市自动驾驶汽车条例[EB/OL]. (2024-12-31) [2025-04-15]. https://www.beijing.gov.cn/zhengce/dfxfg/202501/t20250103_3980149.html. 84 工业和信息化部 中央网络安全和信息化委员会办公室 国家发展和改革委员会 国家标准化管理委员会关于印发国家人工智能产业综合标准化体系建设指南(2024版)的通知[EB/OL]. (2024-06-05) [2025-04-15]. https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202407/content_6960720.htm. 85 工业和信息化部等七部门关于印发《智能检测装备产业发展行动计划(2023—2025年)》的通知[EB/OL]. (2023-02-21) [2025-04-15]. https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023-02/23/content_5743016.htm.
[1]
周潇, 王博, 胡玉琳, 韦楚楚. 基于时序图神经网络的潜在高价值专利识别研究 [J]. 情报学报, 2024, 43(6): 697-711.
[2]
陈亮, 余池, 尚玮姣, 许海云, 吕世炅, 陈利利. 基于密度聚类算法改进的语义主路径分析方法研究 [J]. 情报学报, 2024, 43(3): 287-301.
[3]
习海旭, 章成志, 赵毅, 田亮. 基于层次观点树的社交媒体多维度观点挖掘研究 [J]. 情报学报, 2023, 42(3): 304-315.
[4]
苏新宁. 面向知识服务的领域知识组织纵论 [J]. 情报学报, 2022, 41(9): 889-899.
[5]
张柳, 王晰巍, 黄博, 刘婷艳. 基于LDA 模型的新冠肺炎疫情微博用户主题聚类图谱及主题传播路径研究 [J]. 情报学报, 2021, 40(3): 234-244.
[6]
李睿, 向姝璇, 黄靖芸. 专利许可与专利引用的关联逻辑及其情报学应用 [J]. 情报学报, 2021, 40(11): 1195-1208.
[7]
王海龙, 王敏昱, 姜照华. 专利引用和投入产出结合的企业间技术关联和竞合态势分析——以苹果公司生态系统为例 [J]. 情报学报, 2018, 37(3): 254-261.