刘桂锋 刘 琼 刘红光

(江苏大学科技信息研究所 镇江 212013)

社会网络分析在高校产学研专利合作中的实证研究

刘桂锋 刘 琼 刘红光

(江苏大学科技信息研究所镇江212013)

以清华大学为例，利用社会网络分析方法，对其专利合作关系进行网络分析，从可视化的角度展示合作主体分布以及相互之间的关联。运用社会网络分析工具NodeXL统计其合作情况，从微观的视角对清华大学专利合作的不同子网络进行可视化分析，并揭示清华大学开展产学研协同创新活动不同合作模式的差异。最后从三个方面总结清华大学产学研合作的影响因素，从而为其他高校开展创新活动提供借鉴。

社会网络分析 产学研 清华大学 专利分析 协同创新

1 引言

社会网络分析在数据挖掘、知识管理、信息可视化、统计分析、社会资本、小世界理论、信息传播等多个学科和研究领域应用广泛。社会网络分析方法在专利分析领域主要体现在引文网络、合作网络、共现网络或关联网络等，具体表现在专利引文分析或共被引分析，发明人合作或专利权人合作，关键词或技术主题(IPC)共现分析等，由此来识别核心专利、发现重要发明人或竞争对手以及预测技术发展趋势。Katz等人认为合作是科研活动的固有特性[1]，因此通过社会网络可视化方法更能有效的剖析各种合作关系。其常用指标有网络规模、网络密度、网络中心度、结构洞、中介中心性及接近中心性等，除此以外还有点度中心性、特征向量中心性、节点强度等社会网络测量指标。

早在1992年，我国就开展“产学研联合开发工程”，在经历了产学研合作创新、产学研联盟、产学研战略联盟三个阶段后，产学研协同创新理论的提出更进一步加深了我国进行科技创新活动的理论层次。近年来，不少学者从专利合作的视角来探讨校企之间的产学研合作。研究表明，我国产学研合作比例从1998年开始逐步升温，产学研合作逐步活跃[2]。马艳艳[3]采用社会网络分析技术对中国大学和企业联合申请发明专利合作网络的规模、密度、中心度和中心势等网络结构指标进行了测度。姜楠[4]选取“985高校”为研究对象，绘制“985高校”与企业、其他高校、研究机构以及之间的产学研专利合作网络，分析不同时间段的专利合作网络结构及空间分布的演化路径。还有学者从专利引用和技术转移(许可、转让)的角度来研究产学研合作模式。马艳艳[5]以清华大学为例分析了中国大学专利被企业引用网络。郑永平[6]分析了产学研合作中专利技术转移的主要环节、参与主体及其作用、基本模式及其特点，并提出促进专利技术转移发展的几点建议。梅元红[7]把清华大学的技术转移分为四大类：传统的技术转化模式-点对点的高校与企业直接合作模式；技术孵化模式-点对线的过程推进模式；技术转移平台模式-点对面的中介平台服务模式；技术创业模式-点对体的高科技企业创业模式。

清华大学作为国家长期重点支持的一所研究型大学，始终把“产、学、研”联合工作作为学校工作的重要组成部分，因此以清华大学作为研究对象具有一定的参考价值。目前国内关于清华大学的研究主要有张虎等[8]人以清华大学与淮安市产学研合作为例分析了政府-高校-企业协同的产学研合作模式；王朋等[9]以清华大学为例，分析了清华大学纳米专利中校企科研合作网络。因此，本文选取开展产学研创新活动最具代表性的清华大学作为分析对象，从专利合作的角度，首先对清华大学不同类型的合作主体申请的专利进行整体趋势分析，接着通过社会网络可视化方法对不同的合作子网络进行分析，揭示清华大学开展产学研协同创新活动的总体态势、合作主体及主要合作模式等，最后从高校学科建设、产学研合作模式和企业技术创新需求三个方面总结了产学研合作的影响因素，为其他高校开展创新活动提供参考。

2 实证分析

2.1 数据来源

清华大学的专利数据来源于我国国家知识产权局，检索时段为2000年到2012年，检索时间是2013年4月。以清华大学作为申请人字段进行检索，只检索实用新型和发明专利，申请量为12 300件，然后再对申请人字段按照企业(公司、厂、会社)、大学(学院、学校、大学)、研究所(研究所、研究中心、研究院)、医院和个人五个合作主体进行二次检索及数据清洗，得到独立申请量为9 955件，合作申请量为2 345件，此为本文的研究对象。合作方式以双方合作为主，还有一部分三方合作，甚至四方合作。在二次数据筛选及清洗时，采用等同原则，只要在申请人字段出现即算合作一次，这样就会造成同一件三方合作专利被不同合作主体计算过。因此，不同合作主体的合作数量依次为北京地区企业1 433件，京外地区企业1 130件，国际企业79件，研究所206件，大学60件，医院19件，个人34件，这样不同合作主体的合作总量为2 961件。

2.2 清华大学专利合作申请年度分布

清华大学与各类型机构合作申请及独立申请的年度分布图见图1。由图1可以看出，清华大学与不同类型的机构进行了联合技术创造，其合作的主体类型包括企业、大学、研究所、医院和个人五大主体。企业在清华大学专利技术创新成果的合作网络中占主体位置，其合作专利数量占合作总量的89%*注：与清华大学合作的北京地区企业1433件，京外地区企业1130件，国际企业79件，因此与企业合作申请的专利总数量为1433+1130+79=2642件，2642/2961=89%。，其中合作的国外企业为29家，北京地区企业为176家，京外地区企业为188家。其余合作机构中大学为32所，研究机构为39所，医院9所，个人为15个。这说明产学研协同创新是清华大学技术创新中不可分割的一部分。

图1 清华大学与各类型机构合作申请专利年度分布图

2.3 清华大学专利合作子网络分析

2.3.1 清华大学-企业专利合作子网络分析 企业是清华大学产学研合作的第一大主体，企业根据地理距离又分为北京地区企业、京外地区企业及国外企业。表1为清华大学与不同类型企业专利合作情况的对比。由表1可知，地理距离对合作活动影响明显，无论是申请总量还是发明专利数量，北京地区企业要多于京外地区企业，而与国外企业的合作数量则相对较低。从专利保护看，与企业合作申请的专利以发明专利为主，且国外企业的发明比例最高，发明专利的授权比例均接近60%，失效专利的比例低于25%，失效专利的平均寿命均维持在7年以上。主要技术领域涵盖了B、C、F、G和H五个大部类。不同类型企业合作的技术领域存在较大差异，表1显示的15个小类中，9个小类完全不同，只有B01D、 H01L和G06F三个小类同时出现两次。

表1清华大学与不同类型企业专利合作情况

企业类型企业数量专利申请总量所占比例①发明专利数量发明专利授权数量专利失效数量失效专利平均寿命技术分布数量(IP小类)主要技术领域北京地区企业176143348%11066553618177G01NB01DH01LF25BF24F京外地区企业188113038%10726521057145H01JC01BH01LG06FH01M国外企业29793%764419738F04DH04LC04BG06FB01D

① 注：所占比例为不同类型企业的专利申请总量与合作总量(2961件)的比值。

清华大学的企业合作网络中，北京地区的企业数量虽不是最多，比京外地区数量略少，但是合作申请的专利数量确占绝对优势，约占合作总申请量的一半。图2为清华大学与北京地区企业合作的子网络。威视股份、清华同方股份和博奥生物合作的专利数量最多，其中威视股份本就是源于清华大学，清华同方股份是直接由清华大学控股的综合性企业，博奥生物则是以清华大学、中国医学科学院等科研单位为技术依托。除此之外，清华大学的合作网络中有许多国有企业，如石油化工、国家电网公司、国电燃料、神华集团、中远造船等，清华大学与各大企业站在战略的高度，通过签署战略合作框架、成立联合研究中心、设立专项奖学金、联合项目研究等多种途径开展全方位的合作。

京外地区的合作企业共有188家，其合作申请的专利为1 130件，约占合作总申请量的38%。从图3的合作可知，鸿富锦(深圳)公司的专利合作最多，专利申请量为777件。鸿富锦精密工业(深圳)有限公司每年捐赠大量的资金用于建设和运营清华-富土康纳米科技中心，其合作的领域主要分布在H01J(放电管或放电灯)、C01B(非金属元素；其化合物)和G06F(电数字数据处理)等多个领域，其合作的技术主题主要包括镁基复合材料、碳纳米管、热界面材料、混光器、背光模组、场发射偏振光源、黑孔化溶液及其制备方法等多方面。其次是隆力奇公司，清华大学于2005年与江苏隆力奇生物科技股份有限公司成立了清华大学(生命科学学院)·隆力奇生物科技研究所，在进行技术研发、人才培养的同时，真正地使科研成果转化为生产力。清华大学与隆力奇主要合作领域为A61K(医用、牙科用或梳妆用的配制品)，其合作的技术主题主要包括多功能彩条加酶牙膏、、纳米鸸鹋油浓缩乳液、亚麻油微胶囊粉末、自乳化维生素C制剂等方面。排名第三的是旭阳雷迪高科技股份有限公司，与清华大学在许多重大的项目中开展合作，并且近年来先后引进多名清华大学教授博士组建创新团队进行技术研发，合作的主题分布在C30B(单晶生长；共晶材料的定向凝固或共析材料的定向分层等)，其专利技术主要包括光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置、光伏多晶硅铸锭炉的控温装置等方面。

图2 清华大学-北京地区企业专利合作子网络图(部分)

图3 清华大学-京外地区企业专利合作子网络图(部分)

国外企业的数量和专利申请量都相对较少，其子网络分布见图4。合作专利最多的是株式会社IHI(石川岛播磨重工业株式会社)和株式会社日立制作所。清华大学与IHI于2001年成立清华大学-IHI研究中心，并不断推出有价值的研究开发成果，专利技术主要分布在F04D(非变容式泵)，技术主题为不同开槽位置或者宽度的离心压气机非对称自循环处理机匣等。与株式会社日立制作所的合作开始于2006年11月，清华大学与日立签订交流与协作的框架合作协议，共同致力于人才培养、技术合作等多方面，合作的专利技术分布在H04L(数字信息的传输，例如电报通信)、H04B(传输)及H04W(通信)，技术主题为通信终端装置、通信终端接收方法、通信系统、网关、接入点装置、移动终端、无线通信系统及其控制方法、移动通信中基站动态分簇的设备和方法等。除此以外，清华大学合作的国外企业还有美国的波音公司、韩国的现代石油化学株式会社、英国的阿尔斯通输配电保护与控制公司等。通过研究发现，清华大学合作企业的技术主题都相对独立，极少关联，说明清华大学在选择合作企业时尽量避免技术重合和资源浪费，本着需求牵引、合理利用的原则进行技术共享和综合创新。

图4 清华大学-国外企业专利合作子网络图(部分)

2.3.2 清华大学-研究机构专利合作子网络分析 研究机构是除企业之外的第二大合作主体。与清华大学合作的研究机构为39家，包括研究中心、研究所、研究型公司等，合作申请专利总数为206件。图5为排名前十的研究机构网络图，研究机构主要有清华大学深圳研究生院和信息产业部电信传输研究所，此外还有浙江清华长三角研究所、南方电网技术研究中心、中海石油研究中心信号研究设计院等，这说明清华大学的协同创新方式中地方合作专利产出相对较多，且地方合作的模式以联合成立的独立研究中心为主。清华大学深圳研究生院的合作专利排在首位，合作专利为15件。清华大学深圳研究生院是2000年清华大学与深圳政府签署合作成立的研究机构，其合作方式主要以人才培养为主，从而进行知识产权及科技创新成果的创造和产出。清华大学深圳研究生院合作的专利主要分布在C09G(虫胶清漆除外的抛光组合物；滑雪屐蜡)，技术主题主要为抛光组合物的制备方法及硅溶胶的纯化方法等。排名第二的是信息产业部电信传输研究所，部委合作是清华大学进行产学研协同创新活动的重要合作模式，其合作的研究机构中还有信息产业部电子第十二研究所、十三研究所等。信息产业部电信传输研究所合作的专利主要分布在H04J(多路复用通信)，技术主题为WCDMA高速高效基带滤波器装置及实现WCDMA信道复接的方法等。不同的研究机构合作的技术主题有所区别，除了C09G和H04J外，还有G01R(测量电变量；测量磁变量)、G01N(材料的化学或物理性质来测试)和H02J(电缆或电线组合的安装)等。

图5 清华大学-研究机构专利合作子网络图(部分)

2.3.3 清华大学-大学专利合作子网络分析 高校是除企业和研究机构之外的第三合作主体。与清华大学合作的大学共32所，申请专利数量为60件，相对来说，高校之间的合作较少，合作专利数量前十位的学校子网络见图6。从图中可以看出北京地区的高校居多，如北京科技大学、北京航空大学和北京工业大学等，其他还与香港浸会大学、美国路易斯安娜州立大学、澳门大学、内蒙古农业大学等学校进行了少数的合作。 北京科技大学的连接点最多，其合作专利数量为16件，从IPC分布可以看出其主要分布在C04B(石灰；氧化镁；矿渣；水泥；其组合物)，其专利主题为惰性硅铝质物料的热液蚀变预处理工艺及铌酸钾钠系无铅压电陶瓷、纳米SiC颗粒基热电材料、介孔氧化硅微球、聚合物复合材料嵌入式微电容等的制备方法，除此以外，合作的专利主题还包括计算机领域，如面向数据链路层的网络拓扑发现方法及IP主干网的拓扑发现方法等。排名并列第二的是北京航空航天大学和北京工业大学，合作专利数量各10件，北京航空航天大学的专利主要在G06T(一般的图像数据处理或产生)，主题为研究图像融合质量的评估方法及增强图像可见性的方法等。北京工业大学的合作主题是F25B(制冷机，制冷设备或系统；加热和制冷的联合系统；热泵系统)，主要研究空调换热器、加压系统及油气回收方法等。与不同高校合作的技术主题不尽相同，如与北京理工大学合作的4件专利的主题是C09K(染料；涂料的应用材料)，C12N(微生物或酶；其组合物)，F16H(传动装置)和F25B(制冷机；热泵系统)。

图6 清华大学-大学专利合作子网络图(部分)

2.3.4 清华大学-医院专利合作子网络分析 常见的合作机构中除了大学、研究机构和企业外，清华大学专利合作网络中还出现了9所医院，其合作专利总量为19件。从图7可以看出与清华大学合作的医院主要集中在北京地区，专利数量最多的是中国人民解放军总医院(10件)，其次是首都医科大学附属北京口腔医院(2件)，其他的还有北京积水潭医院、医学科学院肿瘤医院、同仁医院、佑安医院、口腔医院等，均只有1件专利，其合作研究的主题有肱骨头置换后结节位移的检测装置、治疗癌症的化合物和方法、从痰中提取细菌核酸的方法、试剂盒及其应用等。 清华大学与解放军总医院的合作专利技术主要分布在A61H(理疗装置；人工呼吸；按摩等)、A61B(诊断；外科；鉴定)和A63B(体育锻炼、体操、游泳、爬山或击剑用的器械；球类；训练器械)等，其技术主题主要体现在康复机器人、微创手术机器人的装置及发明等。清华大学与解放军总医院的合作除了表现在专利申请外，2013年2月份，清华大学进一步与解放军总医院签署“深化合作备忘录”，共同筹建国家转化医学中心，在人才培养、学科建设、师资交流、培训协作等领域开展深度合作，共同推进科研成果向临床应用的转化。清华大学与不同医院合作的专利技术主题明显不同，比如与首都医科大学附属北京佑安医院、中国人民解放军总医院第二附属医院、北京市结核病胸部肿瘤研究所合作的IPC小类为C12N( 微生物或酶；变异或遗传工程)，其他的还有C12Q (包含酶或微生物的测定或检验方法)、C07H( 糖类及其衍生物；核苷；核苷酸；核酸)、和A61C (牙科；口腔或牙齿卫生)等。

图7 清华大学-医院专利合作子网络图

2.4 清华大学专利合作影响因素分析

2.4.1 内因是推动力：重点学科+学术团队(学科带头人) 通过对清华大学与企业合作的IPC和专利发明人的深入解读，与清华大学的专家学者和学科进行关联，结果表明：合作的学科主要分布在工程热物理、机械工程、材料科学与工程、信息与通信工程等重点学科和摩擦学、粒子技术与辐射成像等重点实验室，其发明人则主要集中在中科院院士、长江学者、首席科学家等学科带头人和著名学者教授，如工程物理系的李元景、陈志强、刘以农等辐射成像技术的专家学者；热能工程系的姚强、项光明等学者；科学院院士材料物理和化学专家范守善、物理系首席科学家姜开利等纳米技术的专家学者。2012年教育部学位与研究生教育发展中心的学科评估结果显示：清华大学的工程热物理以97分排在本学科第一名；机械工程以91分排在本学科第三名；材料科学与工程以94分排在本学科第一名；信息与通信工程以85分排在本学科第四名。这些学科不仅是清华大学的重点学科方阵，而且在全国学科排名中也是非常靠前的。因此，高校进行产学研的基础和保障是首先具备较强的科研能力，也就是说拥有明显的学科和学科带头人优势。

2.4.2 合作模式是驱动力：多层次、全方位、立体化 图8总结了清华大学开展产学研协同创新活动的方式和途径。合作模式是沟通学校和企业的桥梁和纽带。清华大学主要合作途径有部委合作、地方合作、企业合作和海外合作，每种合作途径下又分为许多种合作模式，且都是相互关联的。与部委合作模式灵活多样：包括专项技术联合攻关、设立科研基金 、合作申请国家科技计划项目、技术咨询与服务、高技术装备应用、共建科研中心等多种形式。与地方合作起始于80年代，发展于90年代，繁荣于2000年后。到2012年底为止，与20多个省(市、自治区)、80余个地级市签订全面合作协议。与国内企业的合作模式有签署战略合作协议、成立联合研究中心、共同组建创新团队、设立专项奖学金等多种途径。除合作基金项目、合作知识产权成果、合作论文等常规产学研合作模式外，清华大学更注重与企业之间的战略联盟，如2013年4月8日清华大学与恒大集团签订十年的战略合作协议，并成立 “清华恒大研究院”，以此在战略技术、人才培养、产业运营三方面形成长期联盟合作关系。与国际企业的合作主要由国家部委主导共建联合中心或委托研发，如清华-英特尔先进移动计算技术中心就是由英特尔与科技部、清华大学合作成立的。这些成功的合作途径和合作模式离不开有30年运行经验的科技开发部，以及清华大学与企业合作委员会、国际技术转移中心等机构，它们是学校对外合作的“桥梁与窗口”，也是产学研合作模式的组织保障。

图8 清华大学产学研合作模式

2.4.3 外因是牵引力：企业的创新需求为导向 合作网络中，企业是清华大学合作的主要对象。由于地域的原因，北京企业是清华大学合作的重点，且合作的企业以清华大学直接控股或技术支撑企业占多数，纵观所有的合作企业，其企业类型以国企、合资企业等大型企业为主，石油化工、国家电网公司、国电燃料、神华集团、中远造船等。海外企业主要包括日本株式会社IHI(石川岛播磨重工业株式会社)、株式会社日立制作所、美国的波音公司、英特尔先进移动计算技术中心、韩国的现代石油化学株式会社和英国的阿尔斯通输配电保护与控制公司等。这些国际知名企业、国有大型企业、行业龙头及骨干企业无法全部解决生产过程中的技术与管理问题，对技术创新有较高的需求，因此需要通过产学研合作，提升企业的技术创新能力，在激烈的市场竞争中立于不败之地。

3 结论

本文利用社会关系网络可视化方法，从专利情报的角度，对清华大学开展产学研协同创新活动的产出成果进行了实证分析，得出如下结论：

(1)清华大学产学研专利合作申请趋势稳定。由于清华大学开展产学研的历史比较长，并且与很多部委、地方、国内外企业形成了良好的合作关系，因此产学研合作的基础比较扎实。合作申请为2 345件，申请总量为12 300件，合作率为19%。图1可以提供佐证，2000年以来，各年的合作申请专利数量没有出现大幅涨落现象，与国内企业合作的数量从2007年之后小幅增长，与清华大学独立申请的增长趋势基本一致。

(2)清华大学产学研合作主体全面，企业占绝对优势。清华大学产学研协同创新活动的合作对象包括企业、大学、研究所、医院及个人五大部分，企业是清华大学合作的重中之重，约占整个合作申请的89%。按照地理距离的远近，北京地区企业的申请量稍大于京外地区企业，国外企业的申请占合作申请不到3%。国内企业主要是国有大型企业及骨干企业，因此广大中小企业和国外企业是未来产学研合作的主战场。

(3)清华大学产学研合作技术领域广而精。清华大学和不同主体合作的技术领域都不尽相同，其技术主题分布非常广泛，涉及科技发展的每个产业。清华大学产学研协同创新的专利成果多以发明专利为主，且失效专利的平均寿命较长，对其创新成果进行了有效的管理和保护。这些技术领域主要源自清华大学的重点学科以及学科带头人的学术团队。

(4)清华大学产学研合作模式多种多样。清华大学产学研协同创新活动主要通过部委合作、地方合作、企业合作和海外合作等，其合作模式除了合作基金项目、合作知识产权成果、合作论文等外，清华大学更趋向于与企业之间开展战略合作，签署合作协议或共建研究中心，以达到战略技术、人才培养、产业运营等多方面的长期联盟合作。

专利权人合作只是产学研合作的一个视角，不能全面反映高校产学研的全部过程。本文的实证部分选择了专利合作网络作为一个突破口，其他诸如专利引用、专利权许可、转移以及论文数据的社会网络分析都将是值得深入研究的方向。

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(责任编校 田丽丽)

ApplicationoftheSocialNetworkAnalysisinIndustry-University-ResearchPatentCooperationinUniversities:AnEmpiricalStudy

Liu Guifeng, Liu Qiong, Liu Hongguang

Institute of Science and Technolgy Information of Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

Taking Tsinghua university as an example，this study has introduced the application of the social network analysis method in the analysis of patent cooperation network, which helps to show the distribution and relationships of different cooperation participants from visual perspectives. By the social network analysis tool——NodeXL, some statistical data of patent cooperation status of Tsinghua university are obtained, and then different sub-networks of patent cooperation are analyzed from a micro point of view, from which the discrepancy of cooperation patterns in several kinds of industry-university-research collaborative innovation activities is revealed. Finally, the influencing factors of industry-university-research cooperation of Tsinghua University are summarized from three aspects, which would provide reference for innovative activities in other universities.

social network analysis; industry-university-research; Tsinghua University;patent analysis; collaborative innovation

G350

*本文系江苏省教育厅高校哲学社会科学基金项目“江苏高校产学研协同创新能力评价研究——专利视角”(项目编号: 2013SJB870001)、国家社会科学基金项目“网络环境下图书馆的生存环境与功能定位的变革研究”(项目编号：12BTQ007)的研究成果之一

刘桂锋，男，1980年生，博士，副研究馆员，发表论文10篇；刘 琼，女，1986年生，2012级情报学硕士研究生，发表论文2篇；刘红光，女，1956年生，副教授，硕士生导师，发表论文30余篇。