基于技术相似性和技术能力分析的中小型企业技术机会识别*
● 寇翠翠，金 金，吴亚坤，袁红梅
(沈阳药科大学工商管理学院，辽宁 沈阳 110016)
摘 要： [目的/意义]文章以专利信息为基础提出一种基于技术相似性和技术能力分析的技术机会识别方法，为缺乏人力和财力的中小型企业定制能充分利用其现有技术、提高技术创新可行性的技术研发方向。[方法/过程]首先通过余弦相似性分析和专利指标分析，遴选出与目标企业技术相似性高、技术能力强的企业作为研究样本；然后从新颖性、复杂及模糊性、重要性三个维度构建前瞻性技术评估指标体系，以AHP-CRITIC法确定各技术的综合发展潜力；最后基于K-means和文本挖掘识别技术机会。[结果/结论]将该方法应用于中药企业，以沃华医药为例进行实证研究，基于技术相似性和技术能力分析识别出的技术机会经判断具有较好的发展前景，从而证明了该方法的有效性和实用性。
关键词： 中小企业；技术机会识别；技术相似性；技术能力；技术预测；专利分析
面对日益加快的知识更新速度和快速发展的技术环境，企业要在激烈的市场角逐中立足，必须持续不断的进行技术创新，向市场提供基于技术的新产品。由于启动和投资新技术的固有风险，技术机会分析的战略重要性已十分明显。1995年，Porter[1]首次正式提出了“技术机会”一词，认为技术机会是存在于技术发展过程中，且与当前技术密切相关的一种技术发展趋势，技术机会分析的本质是通过技术预测识别即将出现的技术发展形态或技术发展点。黄鲁成等[2]、Yoon等[3]、Eckhardt等[4]将技术机会分为两类：一类是新技术和新产品，另一类是已有技术的改良和创新以及利用现有技术创造新市场。
炼化厂捕集技术：以中原化工总厂烟气捕集处理装置为代表，采用复合胺液捕集二氧化碳工艺技术，将催化裂化烟气（二氧化碳含量16.6%）中的二氧化碳捕集回收、液化，减少二氧化碳排放，捕集规模12万吨/年。
由于技术机会具有较高的实用价值，受到国内外学者的关注。早期技术机会识别主要是基于专家的定性分析[5-6]，万宇艳[7]、何传启[8]分别基于产业转移演进和文献研究分析了中国实现跨越式发展应抓住的战略机遇。随着市场环境快速变化，技术日益复杂，技术创新周期缩短，以专家为中心的研究方法显得耗时且主观性强，不可再现。吴菲菲等[9]、郭俊芳等[10]基于SAO结构语义分析法分析了不同领域技术未来的发展形态。王坤等[11]、冯灵等[12]、张福俊等[13]通过构建关键词共现矩阵，分别对3D打印技术、高铁技术、海洋科学领域的技术机会进行挖掘。Lee等[14]基于关键词提取和局部异常因子分析专利的新颖性，继而评估出潜在的技术机会。Seo等[15]、Yoon等[16]通过文本挖掘、关联规则和协同过滤进行了企业产品机会识别。
神话故事并非人们凭空想象，而是融入了人对自然及人生问题的探索，通过幻想的方式构建出完整的故事，涉及凡人、英雄、鬼怪、神。故事亦真亦假，其中最具代表性的就是古希腊罗马神话，其在文字诞生后得以被记载并流传至今，常作为典故出现于欧美作家及音乐家、画家的作品中，在文艺复兴时期更是受到普遍关注。是作家、诗人进行文学创作的最佳题材，可丰富文学作品的语言及架构，赋予其深层含义，充分体现文学作品的价值。
通过对以往文献进行梳理笔者发现，尽管目前从国家、产业和企业层面进行技术机会分析的研究越来越多，但鲜有研究考虑到中小企业的特点，为其技术研发活动制定发展战略。中小企业作为我国国民经济的重要组成部分，已逐步成为拉动我国经济增长的主力军[17]。随着市场需求的快速变化，技术生命周期的持续缩短，中小企业已然认识到技术创新对于企业保持竞争优势的重要性。之前的研究指出，技术机会分析通过对现有数据和信息进行持续、系统的监督来探索新技术，在此过程中需要搜集大量的信息并需要专业技术分析人员的支持[18]。然而，由于中小企业存在人才缺乏、资源有限的自身局限，因此，尽管其已意识到技术创新的必要性，但专家和设备的缺乏使其难以像大公司一样及早识别技术机会，且研发资源的限制使其面临高投资风险。基于此，目前急需一种针对中小型企业固有特点的技术机会识别方法，以帮助中小企业确定有价值的研发方向，减少研发投资风险，提高技术创新的可行性。
本文选取AHP-CRITIC混合加权法确定各指标权重。具体为采用AHP法对准则层(新颖性、复杂及模糊性、重要性)赋权，采用CRITIC法对指标层赋权，将各权重与标准化后的指标值相乘得到技术发展潜力值。
1 研究设计
1 .1 研究思路
考虑到中小企业的资源有限，不仅要识别技术机会，还要基于技术机会进行研发活动，因此，本研究根据中小企业现有技术组合为其定制能充分利用其现有技术的技术机会。具体而言，本研究基于技术相似性和技术能力两个维度展开中小型企业技术机会识别的研究。技术相似性是指企业间具有类似的技术兴趣，在形式上表现为企业间专利分类号的相似度[19]，技术能力是指一个企业的技术实力及技术发展潜力，通过专利指标可对企业技术能力进行评估[20]。从这两个维度筛选出的企业可作为目标企业所在行业的技术领导者，较其他企业而言这些企业更加关注前沿技术，有更多的资源进行技术创新。故目标企业可以最大限度的利用其现有资源进行技术研发，提高技术创新可行性。主要方法为根据企业专利分类号的矢量相似度衡量企业间技术相似性，同时以专利指标评估各企业技术能力，遴选出与目标企业技术相似性高、技术能力强的企业作为目标企业技术机会识别的对象，然后从技术预测视角根据前沿技术的系列特征构建技术评估指标体系进行综合评价，最后进行技术机会识别与预测，助力中小型企业定制技术研发计划。
1 .2 研究框架
以熵权TOPSIS法对技术能力评价指标进行处理，根据技术相似性和技术能力，将所有企业映射到二维空间，遴选第一象限的与目标企业技术相似性高、技术能力强的企业作为研究样本进行后续分析。
实践民俗学在各个国家的发生都有着不同的社会文化和学术发展的背景。在中国，它发生于近二、三十年来中国民俗学转型性发展的过程之中，与所研究的中国本土民俗文化传统和日常交流实践传统不可分割，所以不能简单说中国的实践民俗学理论与实践是受到国外影响的结果。譬如，我们加强了对中国基层社会中特有的庙会文化传统的研究，开拓了对当代民俗即生活方式转变的民俗志书写和研究等，这些都说明了中国民俗学所具有的主体性和与各国民俗学进行对话的资格。[注]参见毛晓帅《中国民俗学转型发展与表演理论的对话关系》，《民俗研究》2018年第4期。
图1 研究框架
1 .3 研究方法
1.3.1 技术相似性及技术能力分析 专利是技术的载体，专利分类号是对技术领域进行划分的有效标识。本文基于IPC分类号衡量企业间的技术相似性，如表1所示，以IPC为载体维度构建技术载体，以与IPC对应的专利数量为载体值构建技术组合，采用余弦距离度量企业间技术组合的矢量相似度，以衡量企业间技术相似性。根据专家意见，两个企业间同一IPC出现频率超过10时，可认为在该技术领域两个企业具有相似偏好，故基于模糊逻辑理论，采用公式(1)将IPC出现频率转换为五点量表，以衡量各企业与目标企业间的技术相似性。
表1 企业-IPC矩阵
(1)
针对技术能力，基于本文设计的企业技术能力评价指标分别计算52家企业的技术价值、技术质量、技术竞争力，并采用熵权TOPSIS法进行综合处理得到各企业的技术能力。表6为部分企业技术能力指标值。
一个下午，我都在琢磨于丹教授的话，伟翔说他做了我的奴隶，母亲说伟翔并不欠我的，难道我真的做错了什么吗？
本文利用余弦相似性分析和专利指标分析从原始数据库中遴选出与目标企业技术相似性高、技术能力强的企业作为研究样本，然后构建技术评估指标体系并采用AHP-CRITIC法进行综合评价，最后基于K-means和文本挖掘识别技术机会。具体研究框架如图1所示。
企业技术能力从三个维度进行评估：①技术价值(TP)。向国外提交专利申请进行专利保护需要花费大量的时间和成本，因此专利族越大，表示该技术的市场前景越好，盈利能力越强。计算公式为：TP=公司A拥有专利的平均专利族/所有专利的平均专利族。②技术质量(TQ)。专利通过被引证对未来技术做出贡献而展现其技术价值，企业专利平均被引次数越多，表明该企业拥有的高质量专利越多。计算公式为：TQ=公司A专利的平均被引次数/所有专利的平均被引次数。③技术竞争力(TC)。企业专利数量越多、专利增长率越高，表明企业在该领域技术竞争力越强。计算公式为：
供试菌株为4株金龟子绿僵菌和7株球孢白僵菌，除MaV275、Ma4556绿僵菌菌株由英国同行赠送外，其他菌株均由福建省林科院森保所研究人员从福建福州、安溪等地林间采集、分离、保存。所有菌株均保存于福建省林科院。供试菌株信息见表1。
上述指标体系概括了前沿技术的前五大关键特征，对于一致性，本文采用聚类分析对技术综合评分进行聚类从而将前沿技术和一般技术区分开，前沿技术簇内部具有共性，符合一致性的特点，具体指标体系见表2。
表2 技术发展潜力评估指标体系
这些中国艺术人类学理论，生发自本土艺术田野实证研究，研究者已经认识到了本土化理论建构的重要性和紧迫性，这是学科发展到一定阶段所生发的学术自觉。虽然研究对象有别，但对于理论建构的愿望却是不谋而合，具有相当的普适性和实践指导意义。
1.3.3 技术机会识别 K-means适合大数据的处理，且计算速度快，精准度高，因此本文选取K-means进行技术发展潜力的划分。将各技术发展潜力综合评分导入 SPSS 19.0 中，系统根据初始聚类中心数进行多次迭代后将技术聚为K 类，最高聚类中心值所在的类即为前沿技术组，通过对该组技术集群的文本挖掘来识别潜在的技术机会。
2 实证分析
本文将上述方法用于中药企业进行实证分析，主要基于两点原因：第一，医药产业是以技术为依托进行发展的高科技产业，倾向于通过专利进行知识产权保护，其中，中药作为我国独具特色的民族瑰宝，其发展迫在眉睫。第二，我国中药企业数目众多，但多为中小型企业，其可用于研发的资源有限，基于其现有技术能力识别技术机会能有效减少其投资风险，实现中药企业的创新发展。本文从同花顺网站上获取68家中药上市企业名单，从Incopat数据库截取各企业2012—2016年的专利信息，剔除专利数少于5件的企业后样本量为53家，选择沃华医药作为目标企业，沃华医药是一家集研发、生产、销售为一体的中小型中成药生产企业，其主导技术为中药有效含量的检测和治疗心脑血管疾病的药物开发。检索时间截至2018年12月24日。
1.3.2 技术评估 本文通过对前人研究进行归纳得出前沿技术的六个关键特征：即新颖性，相对较快的增长，潜在的市场或经济潜力，不确定性和模糊性，科学理论的增加，一致性[18、21]。本文通过构建创新指标体系以便在专利公布早期阶段识别前沿技术。①新颖性：Lee等[22]指出具有大量后向引证的专利具有较低的新颖性和技术价值，此外，技术循环周期(TCT)常被用于衡量技术发展速度，TCT越短，表明技术进步速度越快，创新性越高[23]。②复杂及模糊性：欧洲研究理事会(ERC)通过实证发现，多领域的交叉融合是前沿技术的关键属性[24]。专利所包含的技术种类越广，其复杂性越强。Breitzman等[25]认为发明是科学知识进行实践的结果，科学知识在未实践之前具有不确定性，引用科学文献的专利具有较强的模糊性。③重要性：专利具有地域性，专利权人通过在海外注册专利来扩大市场，专利族规模与专利的技术及经济价值成正比[26]。Ernst[27]指出专利权利要求数显示了专利的保护范围和实用性，其与专利的重要性正相关。
2 .1 技术相似性及技术能力分析
首先针对包括沃华医药在内的53家企业2012—2016年的专利申请信息，构建企业-IPC矩阵，部分矩阵如表3所示。
表3 部分企业-IPC矩阵
然后基于模糊逻辑理论，采用公式(1)将企业IPC出现频率转换为五点量表，转换后的部分数据如表4所示。
最后利用Python软件对转换后的企业-IPC数据进行余弦相似度计算，得到沃华医药与其他企业间的技术相似性，部分企业与沃华医药的技术相似性如表5所示。
其中，F i,n 为转换后的IPC数，f i,n 为转换前的IPC数。
表4 部分转换后的企业-IPC矩阵
表5 部分企业与沃华医药的技术相似性
表6 部分企业技术能力指标值
根据表5和表6的计算结果将52家企业映射到二维空间(见图2)，根据平均值分为四象限，其中，第一象限有12家企业，表7为这12家企业与沃华医药的技术相似性及技术能力，这些企业与沃华医药具有高技术相似性，且技术实力强，因此将这12家企业作为新的研究样本进行后续研究。
图2 技术相似性及技术能力象限图
2 .2 技术评估
如表8所示，首先结合专家意见，依据AHP算法得到准则层新颖性、复杂及模糊性、重要性的权重系数，然后对各指标层利用CRITIC法赋予客观权重，最后将各权重与标准化后的指标值相乘得到以专利为载体的各技术的发展潜力，部分技术发展潜力评分如表9所示。
表7 第一象限企业技术相似性及技术能力
表8 技术发展潜力各指标体系权重
表9 部分技术发展潜力评分
2 .3 技术机会识别
将技术发展潜力综合评分导入SPSS 19.0，利用K-means进行聚类分析，如表10所示，最终聚类结果分为3类，综合潜力大小排名依次为：第一类>第三类>第二类，表11为各分类中的专利数，由表11可知，大多数专利不是前沿技术的载体，只有一小部分专利承载着前瞻性技术，可作为企业技术机会识别的有效载体，表12显示了基于沃华医药现有技术组合进行技术机会分析的40件专利，为进一步分析技术机会，本文对这40件专利文献进行文本挖掘，确定了4种主要的技术发展方向：①中药保健食品、中药保健品组合物。现代快节奏的生活方式使很多人、特别是女性群体身体处于亚健康状态，医学研究表明，人类90%以上的疾病与免疫系统有关，因此增强机体免疫功能、调节女性内分泌失调的产品研发炽手可热。②中药有机化合物的提取、制备及新用途。提取作为中药制备的首要环节，是保证中药质量和疗效的重要部分，目前国内外研究人员投入大量精力于中药有机化合物的提取、制备及新用途，其在未来有广泛的应用市场。③中药制剂的检测方法。我国中药制剂要走向国际化，就要建立标准化的中药制剂量化标准，因此，中药制剂的检测与中药国际化发展趋势相符。④在保护肾脏、防止肾损伤；治疗肺腺癌、肝肿瘤等癌症中的应用。当前以手术、化疗等方式为主的癌症治疗方式不能从根本上解决癌细胞的复发和转移，同时对免疫系统造成了严重破坏，一些专家指出，对于癌症的治疗要采取“控制”而非“一味治愈”的措施，中医药“带瘤生存”的理念能有效抑制癌细胞的扩散和转移，将成为21世纪肿瘤治疗的有效策略。综上，沃华医药可基于其现有技术组合开展这4项技术的研发活动。
表10 技术发展潜力最终聚类中心
表11 各组聚类的专利数
表12 具有高技术发展潜力的专利筛选结果
3 结论与讨论
不断进行技术开发，向市场提供基于技术的新产品是企业在日益激烈的市场竞争中维持竞争优势的重要因素，中小型企业因资源和专家的缺乏，难以在市场快速变化、技术生命周期日益缩短的形势下准确识别技术机会，考虑到中小型企业研发资源有限的局限性，本文基于技术相似性和技术能力提出了一种以目标企业现有技术为基础识别技术机会的方法。本研究主要有以下贡献：第一，本研究提出了一种新方法，利用专利数据从技术相似性和技术能力两方面识别出基于目标企业现有技术组合的潜在技术机会，扩展了现有技术机会分析的研究范围。第二，本研究使用专利信息进行技术分析，有效减少了之前进行技术机会分析对专家的依赖。第三，依据前沿技术的关键特征，从新颖性、复杂及模糊性、重要性三方面构建技术评估指标体系，有效识别出最新专利所代表的技术的未来发展走向。第四，结合上述三点贡献，本研究所提供的方法将有助于为缺乏资源和专家的中小型企业制定技术发展战略。
未来本研究将从以下几方面进行深入研究：①在专利数据分析的基础上引入商标或产品数据，综合技术和市场信息为企业定制商业机会；②本研究仅考虑了目标企业所在领域的技术机会，未来可从技术融合角度出发引入其他行业数据进行技术机会识别。□
本文通过案例分析和比较分析方法，阐释“基于应用”的《体育统计学》教学模式的内涵、特征和优势。以方差分析、因子分析为教学案例，剖析“基于应用”的统计学教学模式的基本原理，演示相应的教学过程，并针对该方法在实际教学运用中需要注意的几个问题进行深入探讨。
参考文献
[1] PORTER A，DETAMPELA M.Technology opportunities analysis [J].Technological Forecasting and Social Change，1995，49(3):237-255.
[2] 黄鲁成,蔡爽.基于专利的判断技术机会的方法及实证研究[J].科学学研究，2010，28(2):215-220.
[3] YOON J，PARK H，SEOW，et al.Technology opportunity discovery (TOD) from existing technologies and products:A function-based TOD framework[J].Technological Forecasting & Social Change,2015,100:153-167.
[4] ECKHARDT J T，SHANE S A.Opportunities andentrepreneurship[J].Journal of Management，2003，29(3):333-349.
[5] BARON R A，ENSLEY M D.Opportunity recognition as the detection of meaningful patterns:Evidence from comparisons of novice and experienced entrepreneurs[J].Management Science，2006，52(9):1331-1344.
[6] SALO A，CUHLS K.Technology foresight—past and future[J].Journal of Forecasting，2003，22:79-82.
[7] 万宇艳.第三次工业革命下经济赶超的“机会窗口”——基于产业转移演进视角[J].内蒙古社会科学:汉文版,2015,36(1):89-92.
[8] 何传启.科技革命与大国兴衰[J].时事报告(党委中心组学习),2017(3):87-106.
[9] 吴菲菲,李倩,黄鲁成.基于专利SAO结构的技术应用领域识别方法研究[J].科研管理,2014,35(6):1-7.
[10] 郭俊芳,汪雪锋,李乾瑞,朱东华.一种新型的技术形态识别方法——基于SAO语义挖掘方法[J].科学学研究,2016,34(1):13-21.
[11] 王坤,王京安,汤月,校姜文.基于专利和科技论文的技术机会识别研究——以金属3D打印技术为例[J].科技管理研究,2018,38(7):73-79.
[12] 冯灵,余翔,张军荣.基于专利信息的高铁技术机会分析[J].情报杂志,2015,34(12):95-100.
[13] 张福俊,叶权慧,于路云.基于知识图谱的海洋科学领域技术机会分析[J].科技管理研究,2017,37(24):165-170.
[14] LEE C，KANG B，SHIN J.Novelty-focused patent mapping for technology opportunity analysis[J].Technological Forecasting and Social Change，2015，90:355-365.
[15] SEO W，YOON J，PARK H，et al.Product opportunity identification based on internal capabilities using text mining and association rulemining[J].Technological Forecasting & Social Change，2016，105:94-104.
[16] YOON J，SEO W，COHB Y，et al.Identifying product opportunities using collaborative filtering-based patent analysis[J].Computers &Industrial Engineering,2016.
[17] 陈刚,何敏,郝瑾.我国中小型企业发展战略研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(9):1-4.
[18] COZZENS S，GATCHAIR S，KANG J，et al.Emerging technologies:Quantitative identification and measurement[J].Technology Analysis and Strategic Management，2010,22:361-376.
[19] LEE M，LEE S.Identifying new business opportunities from competitor intelligence:An integrated use of patent and trademark databases[J].Technological Forecasting & Social Change，2017，119:170-183.
[20] 卑立新,焦高乐,马涛.创新实施过程中技术能力与营销能力的影响研究[J].华东经济管理,2018,32(5):128-133.
[21] ROTOLO D，HICKS D，MARTIN B R.What is an emerging technology?[J].Research Policy，2015，44(10):1827-1843.
[22] LEE C，KWON O，KIM M，et al.Early identification of emerging technologies:A machine learning approach using multiple patent indicators[J].Technological Forecasting &Social Change,2018,127:291-303.
[23] KYEBAMBE M N，CHENG G，HUANG Y，et al.Forecasting emerging technologies:A supervised learning approach through patentanalysis[J].Technological Forecasting and Social Change，2017,125:236-244.
[24] 吴菲菲,杨梓,黄鲁成.基于创新性和学科交叉性的研究前沿探测模型——以智能材料领域研究前沿探测为例[J].科学学研究,2015,33(1):11-20.
[25] BREITZMAN A，THOMAS P.The emerging clusters model:A tool for identifying emerging technologies across multiple patentsystems[J].Research Policy，2015，44(1):195-205.
[26] POTTELSBERGHE B V，GUELLEC D.Applications grantsand the value of patents[J].Economics Letters，2000，69(1):109-114.
[27] ERNST H.Patent information for strategic technologymanagement[J].World Patent Information，2003，25(3):233-242.
Technology Opportunity Identification of SMEs Based on Technical Similarity and Technical Capability Analysis
Abstract :[purpose/significance] Based on patent information，this paper proposes a technology opportunity identification method based on technical similarity and technical capability analysis，which can make full use of its existing technology and improve technology for small and medium-sized enterprises lacking human and financial resources.Innovative and feasible technology research and development direction.[Method/process] Firstly，through cosine similarity analysis and patent index analysis，select the enterprises with high technical similarity and strong technical ability as the research samples;then from the three dimensions of novelty，complexity，ambiguity and importance.Construct a forward-looking technical evaluation index system，determine the comprehensive development potential of each technology by AHP-CRITIC method;finally，identify technology opportunities based on K-means and text mining.[Result/conclusion] The method was applied to traditional Chinese medicine enterprises.The empirical research was carried out with Wohua Pharmaceutical as an example.The technical opportunities identified based on technical similarity and technical capability analysis have a good development prospect，which proves the method.Effectiveness and practicality.
Keywords : SMEs;technology opportunity identification;technical similarity;technical capability;technical prediction;patent analysis
DOI: 10.16353/j.cnki.1000-7490.2019.08.019
* 本文为辽宁省科学技术计划项目“科技成果转化与保护”的研究成果，项目编号：2017401021。
作者简介： 寇翠翠 (ORCID：0000-0002-2545-6982)，女，1995年生，硕士生。研究方向：药品知识产权。金金 (ORCID：0000-0003-3072-1434)，女，1996年生，硕士生。研究方向：药品知识产权。吴亚坤 (ORCID：0000-0002-0981-652X)，女，1993年生，硕士生。研究方向：药品知识产权。袁红梅 (ORCID：0000-0002-3477-8385)，女，1968年生，博士，教授。研究方向：药品知识产权。
作者贡献声明：寇翠翠 ，分析数据和撰写论文。金金 ，数据收集。吴亚坤 ，数据处理。袁红梅 ，论文指导与修改。
录用日期： 2019-04-30
标签：中小企业论文; 技术机会识别论文; 技术相似性论文; 技术能力论文; 技术预测论文; 专利分析论文; 沈阳药科大学工商管理学院论文;