摘要[目的/意義]揭示京津冀地區高校專利合作網絡結構特征演化的過程，反映京津冀地區高校合作專利發展現狀，為京津冀地區的資源配置及相關政策的制定提供科學的決策支持。[方法/過程]以京津冀高校近32年申請的發明專利為研究對象，運用社會網絡分析法繪制京津冀地區所在高校與企業、科研院所及高校之間的產學研專利合作網絡，分析網絡形態特征、合作頻次、網絡整體結構特征與節點中心性的演化情況。[結果/結論]京津兩地高校以及能源領域央企集團對京津冀產學研專利合作產生的作用很大，河北高校的中介作用很弱。針對這一演化特征，建議加強企業創新主體地位，激發中小企業的自主創新能力;加強創新鏈與產業鏈對接，促進京津冀創新成果轉化;發揮京津兩地高校與科研院所對河北的創新輻射作用;積極促進河北高校與京津兩地高校的協同發展。

　　關鍵詞：京津冀高校,產學研,專利合作,社會網絡分析

　　1引言

　　京津冀作為我國的首都經濟圈是當前經濟發展的熱點區域，2014年2月，黨中央國務院將“京津冀協同發展”提升到我國重大國家戰略層面。產學研合作創新是指企業、高校和研究所利用各自的資源與優勢進行互補性協作的社會經濟活動，是我國進行產學研協同創新的基礎。作為高層次人才培養搖籃的京津冀地區高校，是知識創造與擴散的重要主體，是技術創新的主要力量，在我國創新體系中占有重要地位，是推動社會經濟發展的源泉，在京津冀協同發展過程中發揮著主要作用。

　　專利數據因其具有易獲取的特點而經常作為一項實證指標用于衡量創新活動，同時其也常作為衡量一個國家或地區創新能力的標志。在京津冀區域中，北京不僅企業的有效專利總量大，而且與津冀相比，北京高校及科研院所的專利優勢也較顯著。一方面，北京市企業的有效專利總量是天津和河北兩地企業的三倍和六倍。另一方面，北京高校及科研院所的技術創新能力和專利資源實力顯著強于天津、河北[1]。

　　專利合作是在專利研發過程中社會關系在合作中的映射，在專利文獻中以申請人聯合署名的方式體現，可以通過構建專利合作網絡體現出專利權人的合作關系及合作方式的規律和特征。高校在產學研合作創新的過程中與企業、科研院所及其他高校間的專利合作，是產學研專利合作網絡運行的動力來源。國外近年來利用社會網絡法研究專利合作有Fritsch等以德國的三百多家企業、高校和科研院所為節點，通過構建合作網絡的方式進行結構特征以及相關合作因素的分析[2]。

　　Balconi等以微電子產業為研究對象，通過使用合作專利合作信息與訪談調查的信息，構建并研究微電子產業的產學研專利合作網絡[3]。國內的研究以我國某類別或某個特定高校為研究對象，對不同類別的合作子網中的重要節點所呈現的個體網絡進行分析，發掘專利合作網絡的結構特征與演化規律[4-7]。

　　張珩等通過分析江蘇省高校的合作專利合作網絡，通過構建不同類別的專利合作子網絡，對不同階段的網絡結構特征、技術領域，以及對不同階段的網絡結構特征演化進行了分析[8-9]。唐恒等以京津冀合作專利為研究對象，在構建京津冀地區專利合作網絡的基礎上對該網絡的演化形態、核心節點的中心性以及演化特征進行了分析與探討[10-11]。

　　縱觀現有文獻可以發現，當前對產學研專利合作網絡演化的研究主要是將合作網絡演化劃分為多個連續的階段，并通過網絡指標與節點地位的變化挖掘演化路徑與網絡特征的問題。不過，當前的研究并未形成相關的演化模型，在研究理論上均依托社會網絡理論。

　　綜上所述，當前針對京津冀地區的高校合作專利的研究并不深入，當前的研究沒有針對京津冀三地高校所涉及的合作專利進行合作機構類型分析、合作網絡構建以及分析不同階段的合作整體網絡特征以及節點中心性演化特征。而當前京津冀協同發展已提升為國家重大戰略。因此，本文以京津冀高校產學研合作網絡為研究對象，通過揭示和分析京津冀高校產學研專利合作網絡演化特征，有助于把握京津冀地區高校合作專利發展現狀，為京津冀地區的資源配置及相關政策的制定提供科學的決策支持。

　　2研究方法與數據來源

　　2.1社會網絡法本文使用社會網絡法分析京津冀地區高校與企業、研究機構以及高校間專利合作關系。社會網絡法在上世紀30年代興起時因其能夠描述網絡中行為主體之間的社會關系及能夠定量表示網絡形態和結構的優勢，最初被人類學家用于研究社會學中的社會結構問題[12]。該理論由強聯結與弱聯結、社會資本及結構洞三大核心理論所組成。社會網絡是由一系列的節點和邊所構成的連續結構。本研究以京津冀地區的企業、高校和研究所作為網絡中的節點，以不同時間段京津冀高校與區域產學研機構間合作申請的專利數量為邊構建出不同時間段不同合作類型的加權無向網絡。

　　2.2社會網絡法的相關測度指標本研究從網絡整體性指標和網絡節點層面指標分析京津冀高校與產學研機構之間的合作關系。在網絡整體指標層面采用網絡的網絡規模、網絡邊數、網絡密度、平均距離以及平均度數中心度等指標來衡量京津冀地區高校與產學研合作機構專利合作網絡的整體特征以及在不同階段的演化情況。

　　網絡規模是指某一階段在網絡中的節點總數[13];網絡邊數表示節點之間的連線數量即為圖中的邊數之和;網絡密度是網絡中節點間連結邊的密集程度，大規模網絡的密度要比小規模網絡的密度小[14];平均距離是指最短路徑長度的平均數值，表示網絡中的兩個節點建立連線平均需經過的中間環節的數量[15];平均度數中心度是指網絡中各節點的度數中心度的平均數值[16]。在節點層面通過節點的中介中心性進行中心性指標的測度，是指在網絡中經過某點并連接這兩點的最短路徑占這兩點之間的最短路徑線總數之比[17]。

　　2.3數據來源與處理本文以北京合享新創信息科技有限公司的incoPat科技創新情報平臺為數據來源。該平臺錄了1億余件專利信息，每周更新，三次數據字段完善。我國的專利申請包括發明、實用新型和外觀設計三種類型，其中發明專利的創新性水平較高，具備學術研究價值，故本研究以發明專利為研究對象。限定申請的時間范圍在1985年到2016年間，限定專利類型為發明申請的代碼是“1”，同時限定京津冀三地的地區代碼分別是“11”、“12”、“13”。

　　如1985年到1995年間北京地區的發明專利申請的檢索式為“AD=[19850101to19951231]ANDap-pc=11)AND((PNC=CNANDPT=("1"))”。以“京津冀協同發展”提升到我國重大國家戰略層面的元年即2014年作為分析網絡演化時間段的間隔點，將時間劃分為1985-2013年與2014-2016年兩個時間段，即第一和第二兩個時間段。接下來將涉及自然人的專利申請剔除，再在表格的申請人列篩選出包含北京、天津、及河北的11個地級市名稱按“;”的方式相關聯的京津冀雙方合作專利。

　　由于存在北京市作為我國首都所產生出的高校機構名稱的復雜性，以及津冀兩地亦存在例如河北工業大學隸屬于天津，燕山大學為河北高校的情況。本研究為保證三地高校專利檢索的完整性，在檢索平臺中進行有針對性的復檢。最后，整理統計得到京津兩地高校合作專利356項，京冀兩地高校合作專利310項，津冀兩地高校合作專利91項。

　　本文將京津冀高校合作專利的合作機構以企業(F)、大學(U)、研究所(P)、其他(O)進行組合搭配進行標注，以便對京津冀高校產學研專利的合作類型進行分析，并根據京津冀三地以地理區位將產學合作專利劃分為京津、京冀和津冀三類合作的區域類型。本文的合作網絡構建采用NodeXL軟件。

　　3京津冀高校產學研專利合作類型分析

　　京津冀高校合作專利在產學領域的合作占比很大，數量占總體的近八成。其次是學研合作與高校間合作，占比分別為13%與6%。這說明，產學合作是京津冀地區高校合作專利的主要合作形式，高校是我國專利申請的主要群體，但由于其以非市場為導向并且專利利益機制并不完善，高校申請的專利過度堆積在實驗室，并未發揮出專利的創新效應[18]，企業由于以利益最大化為運營目標，并且受制于創新成本的限制，在專利研發方面存在短板[19]。而企業通過產學合作產生出的高校與企業之間聯合申請的專利則能有效發揮出高校研發專利的創新性和積極性。

　　從數量的區域分布上看，京津及京冀間的高校產學研合作專利成為京津冀高校合作專利的主體。從各合作區域間的前后兩階段的數量變化情況發現：京津兩地間產學研高校合作專利合作量第二階段與第一階段數量近乎持平，在合作類型的分布變化上兩地學研與學學合作的比例明顯縮小;京冀兩地間產學研高校合作專利合作量第二階段的數量與第一階段相比呈現出顯著增加的態勢，在合作類型的分布變化上除兩地高校間合作的比例明顯下降外其他合作類型的占比相差不大;津冀兩地間產學研高校合作專利合作量第二階段與第一階段相比有所減少，在合作類型的分布變化上除兩地學研合作的比例略有下降外其他合作類型的占比相差不大。

　　4網絡形態特征與合作頻次演化分析

　　4.1京津產學合作子網絡分析

　　第一階段由天津大學、南開大學以及天津科技大學在內的7所在津高校與中石油、中石化以及國家電網在內的19家在京企業存在專利合作關系構成了一個復雜的合作網絡。在京高校方面，清華大學與華北電力大學與7家在津企業因其共同的合作伙伴天津電力公司而連結成星形網絡。北京化工大學與4家在津企業進行了合作形成星形網絡;北京航空航天大學與兩家在津企業合作形成折線形網絡。

　　第二階段天津大學與河北工業大學等3家在津高校與國家電網、中海油等9家在京企業構成了一個復雜的星形網絡;在京高校方面，清華大學以及華北電力大學與天津電力公司等4家在京企業構成了星形網絡;另外6家在京高校與6家在津企業構成了四條折線形合作鏈。

　　第一階段所形成的7所在津高校與三家在京央企組成的網絡演化成為了3家在津高校與兩家在京央企所構成的網絡;清華大學與天津電力以及華北電力大學所形成的網絡在演化過程中網絡形態保持穩定，北京化工大學和天津企業合作形成的網絡在演化過程中消失;總體來看，第二階段京津產學合作繼續體現以在津高校與在京能源類央企的合作為主導，而在津企業的中介效應增加。

　　從合作頻次來看，第一階段天津大學與中石化以及中海油的合作次數最多分別達到25次和11次;此外，天津理工大學與國家電網的合作次數為10次。從合作行業來看，石油化工領域為該階段的主導領域。天津高校與石油化工企業存在著密切的合作關系，天津大學化工學科是該校優勢學科，并且天津大學與南開大學依靠化工學科優勢，在國內率先成立了“天津化學化工協同創新中心”。1984年至1995年，天津大學先后為中國石化總公司委培本科生1920名，其中化工系878名。通過校企合作模式，天津大學化工系得到了中石化公司的巨大支持[20]。

　　第二階段清華大學與天津華海清科的合作次數最多，達34次;天津大學與國家電網的合作有31次;北京師范大學與天津三英的合作次數為8次。清華大學與天津華海清科公司具有親緣型的合作關系，天津華海清科機電公司是天津市政府與清華大學踐行“京津冀一體化”國家戰略，為推動我國化學機械拋光(CMP)技術和設備產業化成立的政府企業合辦的科技企業。

　　4.2京冀產學合作子網絡分析

　　第一階段京冀產學合作所形成的3個星形網絡中有清華大學與9家在冀企業合作;北京科技大學與7家在冀企業合作;北京化工大學與6家在冀企業合作;北京航空航天大學以及北京理工大學分別與兩家在冀企業合作形成了兩條折線形網絡;在冀高校方面，河北科技大學及華北電力大學(保定)分別與兩家在京企業合作形成了兩條折線形網絡，中石油與兩家在冀石油領域高校合作形成了一條折線形網絡。

　　第二階段清華大學、華北電力大學、北京交通大學等四家在京高校與河北電力、唐山軌道客車等14家在冀企業合作，構成了一個復雜形態的網絡;北京大學與北京科技大學兩家在京高校與6家在冀高校合作形成了一個復雜的星形網絡;另外，北京化工大學與6家在冀企業合作;北京航空大學與4家在冀企業合作，形成了兩個星形網絡，北京建筑大學與兩家在冀企業形成了一條折線形網絡。在冀高校方面，燕山大學、河北農業大學等四家在冀高校與國家電網等6家在京企業合作，構成了一個復雜形態網絡，石家莊鐵道大學與4家在京企業合作構成了一個星形網絡，河北大學與兩家在京企業合作構成了一條折線形合作鏈。

　　第一階段所形成的清華大學與9家在冀企業形成的星形合作網絡演化成了清華大學、北京交通大學在內的4家在京高校與14家在冀企業構成的復雜網絡;北京科技大學及北京化工大學所形成的星形網絡在演化過程中網絡形態保持穩定，在冀高校與在京企業形成的折線形合作鏈演化成為了復雜形態網絡，總體來看，第二階段參與京冀產學合作的在京和在冀高校在數量上有了明顯的增加，組成合作網絡的形態也較第一階段復雜很多，在合作行業上也呈現出多元發展的趨勢。

　　從合作頻次看，在第一階段北京科技大學與唐山雷浩能源裝備的合作次數最多，達7次;華北電力大學(保定)與國家電網的合作有6次;北京航空航天大學與唐山軌道客車的合作次數為5次。在第二階段華北電力大學(保定)與國家電網的合作次數最多，達35次;清華大學與河北勇龍邦大的合作有9次;華北電力大學與河北電力的合作次數為6次。華北電力大學與國家電網集團具有淵源關系，該校是教育部與國家電網公司等七家特大型電力企業集團組成的校理事會共同建設的重點高校[21]。

　　5結論與建議

　　通過對京津冀高校產學研專利合作網絡演化特征分析得到的如下結論：

　　第一，京津產學專利合作演化特征：兩個階段延續了在津高校與能源類在京央企親緣型合作的特征;合作領域主要為石油化工和機電類領域，網絡形態演化趨于簡潔，兩階段演化過程中網絡整體特征呈現略收縮的態勢，中介中心性較強的高校均以在津高校為主。

　　第二，京冀產學專利合作演化特征：兩個階段均以在京高校與在冀企業合作為主，合作領域多為能源電力類領域，在第二階段在冀高校與在京企業的合作增強;網絡形態呈現復雜化趨勢，兩階段演化過程中網絡整體特征呈現明顯擴張的態勢，中介中心性較強的高校均以在京高校為主。

　　第三，津冀產學專利合作演化特征：兩個階段全部是在津高校與在冀企業的合作，合作領域為材料、化工和能源等領域，兩階段演化過程中網絡整體特征呈現明顯收縮的態勢，中介中心性較強的高校均以在津高校為主。

　　第四，京津冀學研專利合作演化特征：兩個階段以在津高校和在京高校與相關研究所的合作為主，合作領域多為鋼鐵和電氣領域，網絡形態呈現復雜化趨勢，兩階段演化過程中網絡整體特征呈現明顯擴張的態勢，中介中心性較強的高校均以在津和在京高校為主。

　　第五，京津冀學學專利合作演化特征：兩個階段以在京和在津高校間合作為主，合作領域主要為生物物理及制藥類，兩階段演化過程中網絡整體特征呈現明顯收縮的態勢，中介中心性較強的高校由在津高校演化為在京高校。

　　根據上述結論提出的如下建議：

　　第一，加強企業創新主體地位，激發中小企業的自主創新能力。針對當前京津冀專利合作企業多為大型在京央企集團的現狀，應構建產學研多元主體協同創新模式。要強化企業創新地位，培育和發展一批創新型企業，加大對企業研發的投入，支持企業建立研發機構，推動建立企業主導的創新技術聯盟，充分調動企業的創新積極性。要加大對中小企業創新基金及創新活動的扶持，促進中小企業與行業龍頭企業、高校和科研院所形成合作研發關系，例如成立創新聯盟、創新中心、尖端集群等，對于合作關系中的各類主體，可酌情給予政策傾斜和資金支持。

　　第二，加強創新鏈與產業鏈對接，促進京津冀創新成果轉化。針對當前京津冀專利合作的技術領域集中在能源領域較為單一的現狀，應通過產業鏈和創新鏈的結合，加強三地間的分工合作，打造從科技創新到新產品生產銷售的全產業鏈[27]。借助北京疏解非首都功能的契機，鼓勵中關村等北京創新集群向周邊地區輻射，通過合作建立科技園區或建立成果轉化基地等方式，加強基于創新鏈的前后向聯系，降低創新交易成本，使得北京的創新成果能在天津和河北實現轉化。

　　第三，發揮京津兩地高校與科研院所對河北的創新輻射作用。通過研究發現作為中介性較高的重要節點能對京津冀區域專利合作網絡產生較大的影響，表現出京津兩地高校已經對京津冀地區的創新合作產生了較大影響。

　　但這一現象產生的原因部分是由京津冀地區高校資源配置的不均衡所造成的。北京作為首都，擁有豐富的政治、經濟和科教資源，所轄的“985工程”、教育部直屬高校和部委所屬高校最多，擁有包括中科院、中國工程院在內的大的科研基地和科研機構。而天津市在包括南開大學、天津大學在內有普通高校55所。相比京津兩地而言，河北省的高校實力不強，雖然在總體規模上存在優勢，但是在優質資源上與京津兩地還有很大差距，如無一所“985工程”高校，唯一擁有的一所備案的“211工程”高校卻位于天津[28]。所以要大力推進北京、天津的高校和科研院所與河北企業的合作，通過委托課題、共同研發、人才培養等方式，推動京津高校的基礎研究成果在河北轉化和生產。

　　第四，積極促進河北高校與京津兩地高校的協同發展。為促進京津冀協同發展和建設“雙一流”大學戰略，北京和天津應發揮自身優勢，通過與河北高校開展合作辦學等多種形式，推動產學研三方實驗室、研發儀器設備、標準檢測機構等的開放與共享，提高創新資源使用效率。京津有很多名牌大學，而河北知名高校不多，而一個好的大學不是短期內能夠建成的，需要很長時間的文化傳承和人才培養的經驗。

　　因此，河北在短期內打造世界一流大學的難度較大。但可以考慮在京津冀一體化布局下，京津兩地高校可以采取“一校多區”的方式，在河北建立分校區，也可以建立實驗室的分中心，發揮京津兩地高校的科研優勢，推動相關產業轉移，實現產業關聯、產業協作、產業融合，在京津冀協同發展中實現三方共贏。

　　參考文獻:

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