基于专利分析的技术创新网络协同成熟度测度研究

摘要：企业进行跨边界网络化合作的目的是利用网络整体效应，实现创新和利益最大化。目前，企业合作过程中面临的关键问题是如何实现组织间协同。通过对技术创新网络协同影响因素及其形成特征进行分析，提出了5种协同状态，并在此基础上构建了技术创新网络协同成熟度评价指标体系，结合OLED产业专利数据进行实证研究。结果表明，该模型能够有效测度技术创新网络协同成熟度，得出全球OLED产业形成的技术创新网络处于协同成熟度模型的管理级，即组织协同阶段。

0 引言

技术创新网络是一种特殊的网络组织，特指在一定区域内的各行为主体(包括企业、高校、科研机构、政府、中介组织、金融服务机构等)在交互作用过程中建立的相对稳定、能够激励或促进创新、具有本地根植性的正式或非正式关系的总和[1]。参与主体在合作过程中，协同是合作各方面临的主要问题，主要表现为：资源分配合理程度、关系稳定程度、网络规模合理程度等。协同是突破组织间不同价值取向和战略目的、提高合作效率的关键，也是企业技术创新网络各节点实现最大收益的有效方式。协同贯穿技术创新活动的各个层面和环节，有利于提高整个技术创新网络及其内部成员的创新绩效[2]。

现实中，也有很多创新网络主体在合作中没有达成协同，最终未能实现“1+1>2”的协同效果。其中网络不稳定、资源配置不合理等都可能会对技术创新网络协同产生影响。因此，实现满足目标的行为协同是组织间合作的关键，在探讨企业合作创新网络时，必须关注创新网络的协同问题。

对于如何评价技术创新网络的协同效果，以及如何界定技术创新网络协同发展水平，已有研究成果不多。考虑到从合作初始到协同的全面实现是一个动态演化过程，本文引入成熟度概念对技术创新网络协同开展研究，并提出以实现创新协同效应最大化为目标的技术创新网络协同成熟度模型。

1 文献回顾

协同学理论最早由德国物理学家哈肯提出，他认为，协同就是在复杂的系统内部通过非线性相互作用使各子系统联合产生超越单独个体的统一效果[3]。美国战略管理专家Ansoff[4]在其著作《公司战略》中强调，协同是一种“1+1>2”的效应，表征依赖资源基础的企业之间的协同共生关系。日本学者Hiroyuki Itami[5]认为，协同能使资源发挥最大效用。协同理论最早源于物理学中的协同作用，现已广泛运用于企业技术创新网络组织领域，主要阐述创新主体之间发挥各自资源能力与创新能力优势，吸收并整合外部互补性资源，提升整体网络创新绩效的过程。技术创新网络协同是在协同理论的基础上研究系统性技术创新活动的协同问题，强调复杂的创新网络系统通过各创新主体相互关联、不断整合、分工协作的动态过程产生协同整合效应，达到提高整体创新绩效、实现共赢的目的。技术创新网络协同能够解决创新需求多样性和资源有限性之间的矛盾，从而使技术创新网络整体资源得到最大化利用、个体达到最优状态，实现协同影响因素的整合，使协同发挥更好的效果。

目前，国内外学者开展了技术创新网络协同方面的研究，并取得了一定成果，主要集中在协同影响因素[6-8]和协同评价方法[9-12]两个方面。在协同影响因素方面，多数研究从单一维度进行分析，比如主体、战略、结构、关系、环境等，研究主要集中在关系层面。曾文杰等[13]在研究中明确提出，合作关系是影响协同的最主要因素。解学梅[14]指出，关系协同对创新集群跨区域协作发挥了重要作用，并指出协同创新网络由网络规模、网络关系强度构成。在协同的评价方法方面，主要采用协同学理论、复合协同度模型、全面协同度测度模型(DTS)、灰色关联理论等方法。综上所述，已有文献为研究技术创新网络协同提供了一定启示，它们大都将协同作为一种结果，将其分为协同、不协同两个方面进行测度研究。然而，协同并非从创新网络建立初期就能够实现，而是在磨合过程中逐步形成的。在网络演化的不同阶段，影响协同的因素也将不断变化。目前，大部分研究从单一视角对组织协同进行了静态研究，主要集中于关系层面，缺乏从多层次和动态性角度出发，结合技术创新网络生命周期特点和不同发展阶段，对技术创新网络各行为主体间创新协同过程的研究。

鉴于此，本文借鉴成熟度模型思想，将技术创新网络协同看作是一种状态。协同的形成并非一蹴而就，它是伴随着网络组织演化，从不协同到协同，即遵循“合作→协作→协同”不断变化的动态过程。以往研究大都将协同看作一种结果，具有片面性。如果从过程的角度界定协同，定性的方法则存在诸多不足。考虑到专利作为技术信息载体的重要性，其能够有效衡量技术创新能力水平、创新绩效和预测技术变化趋势，而且具有容易量化以及数据取得方便的优点，本文基于OLED产业的专利数据开展实证研究，从定性角度出发，结合定量分析，探寻技术创新网络演化过程中不同协同成熟度等级的协同特征，为协同研究打开了一个新思路，同时为进一步研究协同的提升路径奠定了基础。

2 技术创新网络协同成熟度

成熟度模型最早出现在卡耐基·梅隆大学软件研究学院，用于软件项目开发过程中软件能力成熟度测度研究。技术创新网络协同发展过程与软件项目开发实践过程具有一定相似性，技术创新网络具有生命周期的特性，且创新网络生命周期的每个阶段会呈现出不同特征。其创新活动涉及技术、知识转移和共享、资源整合、互动合作等方面，是各要素不断整合、协同发展的动态演化过程。综上所述，本文认为，技术创新网络协同成熟度是指技术创新网络为促进合作成员间的资源互补、行为规范、知识共享、目标清晰、响应快捷，提高网络组织绩效，进而被明确地定义、管理、测量、控制的有效程度。

3 基于专利的技术创新网络协同成熟度模型构建

合作创新之所以出现，是因为组织为弥补自身资源与能力的不足，而寻求在资源及能力方面可实现互补的、具有合作意愿的合作伙伴。在技术创新网络中，合作者之间通过互动学习、知识转移和共享、资源整合、互动演化等作用，建立稳定的协同机制[15]，使技术创新网络实现知识涌现和效用提升，产生“1+1>2”的协同效应。

协同的形成并非一蹴而就，它是伴随着网络组织演化，从不协同到协同，即从“合作→协作→协同”不断变化的动态过程。本文将该过程具体分为以下5种状态：不协同、资源协同、组织协同、关系协同、战略协同。

3.1 技术创新网络协同特征

(1)不协同。创新主体相对独立，相互之间只有合作意愿。由于彼此间缺乏信任，并没有形成具体关联关系，此时表现为不协同状态。

(2)资源协同。在彼此具有合作意愿的前提下，能否在资源及能力上形成互补是合作发起者以及合作参与者首先需要考虑和解决的基本问题。因此，合作初始能否在具有良好合作意愿的前提下，实现基于资源能力互补的资源协同，是合作创新能否达成的基础。

(3)组织协同。具有合作意愿以及资源能力的协同并非意味着合作必然成功。在合作意愿及资源能力协同的基础上，合作者之间应进一步加强节点间的行为关联，加强知识流动、转移、共享，建立能够实现创新网络整体目标的规范组织体系和保障机制，从而实现技术创新网络组织协同。

(4)关系协同。在组织协同的基础上，通过彼此有效行为形成合作，增强节点间信任，提升关系稳定性。为了保证组织间形成统一规则，需要通过改善契约，使规则演变为创新网络治理机制，进一步通过对创新网络组织运行机制的理解，强化彼此间协作关系，促进并实现创新网络组织间关系协同。

(5)战略协同。关系协同的实现，使创新网络节点成员间不仅实现了基于信任的知识共享以及促进目标实现的网络治理机制，而且形成了创新成果涌现的知识机制和资源基础。此时，创新网络为了能够有效满足创新需求，必须依据需求结构及其变化的可能情况，优化组织机制以及组织间关系，从而使创新网络组织具有更好的基于需求战略导向的组织柔性和对市场的快速响应能力，促进并实现战略协同。

3.2 技术创新网络协同成熟度等级

技术创新网络的核心问题体现在创新主体内外能够诱发各种交互作用的网络关系及其网络结构上。关系嵌入理论认为，网络组织中各合作参与方相互依赖、互惠互利建立强关系或弱关系，从而形成相对稳定的网络结构[16]。网络组织关系稳定的内在价值在于其能够保障网络整体的连通性能，凭借稳定的关系实现创新网络中相关企业的联合，获取异质性资源，实现资源整合、优势互补，达到聚合放大的协同效应。由此可见，伴随创新网络的资源关系、组织关系、知识共享关系以及对环境响应的战略协同关系的实现过程，也是网络整体创新效用不断提升的过程。

基于以上分析，本文从关系稳定性和效用两个维度出发，借用成熟度概念，按照技术创新网络协同的5种不同状态的递进过程，提出了技术创新网络协同成熟度的5个等级：初始级、定义级、管理级、优化级、协同级，如图1所示。具体级别定义如下：

(1)初始级：技术创新网络构建阶段。其成熟度特点为：各节点间技术创新活动缺乏关联、相互独立、无序。在该阶段，节点间不够了解，虽然具有合作意愿，但缺乏彼此信任，通过合作意愿形成关系，节点间关系稳定性较弱，网络容易解体。因此，这种状态只处于初级阶段，基本没有涉及协同。

(2)定义级：技术创新网络初步形成阶段。其成熟度特点为：创新网络通过某种制度化契约保障资源与能力的协调，合作主要集中于相近性合作，创新活动基于资源互补顺利进行并结合起来，技术创新网络初步形成。在该阶段，节点间相互吸收异质性资源，形成互补优势，通过知识共享，节点间合作意愿增强。该阶段为技术创新网络协同发展的准备阶段，形成了资源协同。

(3)管理级：技术创新网络组织行为规范形成阶段。其成熟度特点为：在实现资源能力协同的基础上，节点间通过互动合作增强彼此间的行为关联，促进网络整体目标实现，形成了保证网络结构、满足行为规范的网络治理机制，有助于促进知识流动、转移和共享的网络组织规则的形成，以保证实现创新网络整体目标及行为一致。在该阶段，网络治理机制有助于促进知识流动、转移和共享。各节点创新能力得到提升，实现了创新资源整合，关系进一步加深，逐步实现组织协同。

(4)优化级：技术创新网络关系优化阶段。其成熟度特点为：创新网络内成员之间高度信任，关系稳定，合作范围不断扩大，合作内容更加丰富。网络节点间实现了知识、资源和信息共享，知识扩散与转移充分，关系稳定性增强，网络治理机制为知识共享提供了保障。在该阶段，为了使整体效益达到最大化，整个技术创新网络中的组织之间不断学习，各节点优化现有网络，网络效率进一步提升，形成关系协同。

(5)协同级：技术创新网络战略协同阶段。其成熟度特点为：各节点对网络整体战略理解一致，相互协调满足网络要求；网络组织对环境的响应和适应能力强，应变能力强。在该阶段，技术创新网络组织内部的创新参与者形成高度凝聚力，真正实现了战略思想统一和创新资源共享。

3.3 技术创新网络协同成熟度评价指标体系

3.3.1 基于专利的协同成熟度评价指标体系构建

专利是企业创新成果的主要体现，为从客观数据入手分析技术创新网络协同成熟度提供了研究基础，因此，本文构建基于专利的协同成熟度评价指标体系。评价指标体系共分为4个层次：目标层、标准层、指标层、专利指标层，如图2所示。蔡宁[17]提出，网络关系的强弱与技术创新模式存在一定协同演化特征。刘晓燕[18]认为，专利数量、合作次数与知识扩散相关。本文结合资源依赖理论、关系嵌入理论的强弱链接和斯格特的组织域理论，针对协同成熟度5个等级，构建技术创新网络协同成熟度评价指标体系，如图2所示。

3.3.2 专利指标解释

企业技术创新活动以资源为基础，而资源和创新能力最好的衡量指标为专利数量。知识是技术创新活动的核心资源，IPC扩散量能很好地代表知识扩散程度。具体评价指标解释如下：

(1)节点中心性。用整个网络的度数中心度表示，若企业技术创新网络内部存在n个节点，与节点j相连的其它节点数目为m,则节点中心性公式如下：

(2)专利数量。该指标表示节点企业进入技术创新网络之后申请的专利量，用P表示。

(3)知识扩散量。该指标用技术创新网络中IPC分类号的扩散数量衡量。本文选择1995-1999年IPC量为基数，设为0。

(4)合作次数。该指标指企业技术创新网络内该节点与其它节点的合作次数。

(5)合作历史。该指标表示企业技术创新网络内此节点与其它节点是否存在重复合作。0表示无合作历史，1表示有合作历史。

(6)网络规模。用企业技术创新网络中所含节点数量衡量。

(7)网络密度。用网络组织中实际存在的关系数占最大关系数的比例衡量。若企业技术创新网络组织内含有的节点数为n，那么理论上最大关系数为n(n-1)/2，当网络组织中实际的关系数为Tj时，网络密度Dj公式如下：

以下“个体效用”和“网络效用”两个分析维度指标均基于专利数量指标计算而得，用于验证综合分析中的结果：

个体效用计算公式：

其中，专利数据时间选取为1995-2014年，每5年划分为一个年份段，即1995-1999年、2000-2004年、2005-2009年、2010-2014年；△AIO表示平均个体效用，P表示年份段末年申请专利数量，P-1表示其前1年专利申请数量，P-2表示其前2年专利申请数量，P-3表示其前3年专利申请数量，P-4 表示其前4年专利申请数量。

网络效用计算公式：

其中，△ANO表示平均网络效用，k表示所选年份段内专利申请量排名前10的节点。

4 基于OLED产业专利的技术创新网络协同成熟度评价模型

德温特专利索引数据库(Derwent Innovation Index，DII)收录了来自全球40多个专利机构、涵盖100多个国家的专利数据[19]，提供了最全面的国际专利信息。因此，本文将德温特专利索引数据库作为数据来源。为保证检索结果的准确性，本文采用主题词检索策略，对全球OLED产业的专利数据进行下载。检索时间跨度为所有年份，数据下载时间为2016年6月21日，清洗筛选数据后，得到的检索结果为：全球专利数量33 160件，中国专利数量11 548件。

4.2 分析结果与讨论

本文从专利发展趋势、网络成熟度以及综合分析3个方面对全球OLED产业进行分析。

4.2.1 专利发展趋势分析

为了反映合作效用，可分析历年专利数量的变化，这一数据能够反映其在该技术领域的技术实力[20]。图3显示了1995-2014年全球OLED产业的历年专利数量分布情况。由于专利从申请到公开有大约18个月的滞后期，2015、2016年数据不完整，该阶段趋势仅作参考。

目前，全球OLED产业发展主要分为4个阶段：①1995-1999年为发展初期，全球对OLED产业的关注较小，专利数量较少，专利增长率极低；②2000-2004年为相对增长期，该阶段专利数量有了明显增加，专利年增长率也有了较大提高；③2005-2009年为发展稳定期，尽管专利数量不断增加，但增长速度减缓，整体趋于稳定；④2010-2014年为快速增长期，该阶段专利数量呈现先增后减趋势，总体呈上升趋势，全球OLED专利数量在2012年达到峰值。随着合作时间的不断变化，全球OLED产业专利呈逐步增长趋势，可见OLED专利合作网络的整体合作效用在不断提升，该现象表明，网络协同成熟度随着合作的深入不断提升。

4.2.2 协同成熟度分析

根据上文构建的技术创新网络协同成熟度评价指标体系，采用熵权法求各专利指标权重，对全球OLED产业专利合作网络进行验证分析，计算出其协同成熟度数值。

(1)规范化处理。设Yij为第j个年份段的第i个专利指标规范化处理后的值，Xij为其原始数据，n为4。则规范化公式如下：

(2)专利指标权重确定。本文根据OLED专利合作网络数据进行分析，采用熵权法确定技术创新网络协同专利指标权重。熵权法是一种客观赋权方法，它利用各指标熵值提供的信息量大小决定指标权重[21]。由此得出专利指标的权重集如下：

A={w1，w2，w3，w4，w5，w6，w7} ={0.082 8,0.100 7,0.174 5,0.098 1,0.217 8,0.176 4,0.149 4}

(3)协同成熟度计算。由表1中规范化数值可以看出，1995-1999年只有节点中心性具有数值，说明此时组织间只具有合作意愿，其协同成熟度为0.003，接近于0，表征的是不协同状态，为初始级。2000-2004年专利指标层的节点中心性、专利数量所占比重较大，均大于0.5，表明此时主要是获取互补性资源，此阶段的协同成熟度有明显提升，值为0.195，实现了资源协同，为定义级。2005-2009年和2010-2014年节点中心性、专利数量、知识扩散量的数值大于0.5，占有较大比重，表明知识共享的网络组织规则已形成，此时协同成熟度为0.798和0.841，比较接近，且相比之前有了更快增长，因而可认为实现了组织协同，为管理级。

通过对全球OLED专利研发合作网络1995-1999年、2000-2004年、2005-2009年、2010-2014年4个阶段的社会网络图和指标变量数据进行分析，得到OLED产业专利合作网络阶段分布特征，如表2所示。

注：数据选取排名前10 的节点企业，1995-1999年知识扩散量设为基数0，个体层专利指标数值采用均值

从表2、表3可以看出，1995-1999年节点分布相对分散，网络结构不明显。2000-2004年个体和网络效用达到最大值，IPC扩散量增加，说明节点间实现了资源互补。2005-2009年效用为最小值，IPC扩散量明显提升，知识扩散出现。2010-2014年网络规模虽然增大了，但网络密度明显降低，合作次数也出现了降低，说明关系变得不稳定；网络个体效用分化明显，最大到了333 5，最小为157，网络内节点差距过大，也会造成关系不稳定；虽然知识扩散保持着上升势头，但关系不稳定和网络内节点创新能力悬殊，均造成了网络协同下降，导致其仍处于组织协同阶段，未实现关系协同，因而呈现出衰退迹象，即关系不稳定特征。由此可见，全球OLED产业形成的技术创新网络所处协同等级为管理级，达到的是组织协同。表1中协同成熟度测度分析与此正好形成呼应。因此，为了更好地向优化级、协同级提升，全球OLED产业专利合作网络需要实现从“组织协同→关系协同→战略协同”的跨越。

5 结语

本文通过对技术创新网络协同影响因素及其形成特征进行分析，构建了包含5个层次的技术创新网络协同成熟度模型，其等级分别为初始级、定义级、管理级、优化级、协同级。同时，建立了技术创新网络协同评价指标体系，得出以下结论：

(1)协同是一个动态过程，组织间合作将经历“不协同→资源协同→组织协同→关系协同→战略协同”的不同演化阶段。本文通过构建一个系统性分级提升的技术创新网络协同成熟度模型描述上述过程。创新合作伙伴可以通过成熟度测度，判断成熟度等级和存在的不足，以便有针对性地提出改进措施和方法，有效实现技术创新网络知识创新和绩效提升。

(2)结合全球OLED专利的客观数据，识别技术创新网络协同特征。研究发现，全球OLED产业形成的技术创新网络处于协同成熟度模型的管理级，即组织协同阶段。为了更好地向优化级提升，全球OLED产业技术创新网络可通过不断加强节点间关联性，促进知识流动、转移、共享，扩大合作范围，提升合作深度，加强组织间信任，通过创新网络治理机制，强化彼此间的协作关系，促进并实现创新网络组织间关系协同；然后，依据需求结构及其可能的变化，优化组织机制以及组织间关系，使创新网络组织具有更好的基于需求战略导向的组织柔性和对市场的快速响应能力，从而实现更高层次的战略协同。

本文利用全球OLED产业专利数据对技术创新网络测度体系进行实证研究，验证其可行性。但研究中仍存在一些不足：①构建基于专利的技术创新网络协同测度指标不够丰富，挖掘深度有待进一步提高；②专利分析数据不够全面，且不能完全反映组织间协同关系，将通过后续研究加以改进。

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Research on Maturity Measure Model of Synergy about Technology Innovation Network based on Patent Analysis

(School of Economic and Management, Beijing University of Technology, Beijing 100124,China)

Abstract：The purpose of the enterprise network cooperation is to achieve the overall effect, realize the innovation and pursue benefit maximization. So the key problem in the process of enterprise coordination is to realize the coordination between the groups. The paper analyzes the formation and influence factors of synergy of technology innovation network ; build a collaborative maturity model of technology innovation network containing five levels; and establish a collaborative evaluation index of technology innovation network. Finally, combined with the patent data of global OLED industry, empirical research the maturity model of synergy of technology innovation network. The results show that the technology innovation network formed by the global OLED industry is in the management level of the collaboration maturity model, that is organizational synergy.

Key Words:Technology Innovation Network; Synergy; Maturity Measure; Patent; OLED

基金项目：国家自然科学基金项目(71562022)；国家社会科学基金重大项目(11&ZD140)；教委科研计划项目(SM201410005012)

作者简介：阮平南(1955-)，男，江西吉安人，北京工业大学经济与管理学院教授、博士生导师，研究方向为组织理论、战略管理；张国红(1990-)，女，山东聊城人，北京工业大学经济与管理学院硕士研究生，研究方向为组织理论、创新网络；魏云凤(1985-)，女，河北石家庄人，北京工业大学经济与管理学院博士研究生，研究方向为组织理论、创新网络：刘晓燕(1974-)，女，河北唐山人，北京工业大学经济与管理学院副教授，研究方向为组织理论、信息管理。