基于技術(shù)功能指標(biāo)的技術(shù)生命周期判斷方法研究

王 山

(中國(guó)社會(huì)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)研究所 北京 100836)

0 引 言

習(xí)近平總書(shū)記在黨的十九大報(bào)告中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐?？萍紕?chuàng)新作為提高國(guó)家綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的決定性力量，在黨和國(guó)家發(fā)展全局中的地位和作用日益凸顯。新一輪的產(chǎn)業(yè)革命與科技革命正在重建全球創(chuàng)新版圖及全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，搶占人工智能技術(shù)、量子通信技術(shù)、能源技術(shù)等顛覆性、戰(zhàn)略性技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)是提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的搶占離不開(kāi)對(duì)技術(shù)當(dāng)前發(fā)展?fàn)顟B(tài)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的準(zhǔn)確把握與判斷，而技術(shù)生命周期恰恰是反映技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的重要指標(biāo)[1]。技術(shù)生命周期科學(xué)、準(zhǔn)確的判斷不僅有助于國(guó)家明確技術(shù)研究領(lǐng)域的國(guó)際與國(guó)內(nèi)發(fā)展態(tài)勢(shì)、積極調(diào)整技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略而且還有助于企業(yè)了解技術(shù)所處發(fā)展階段、降低投資風(fēng)險(xiǎn)、搶占技術(shù)先機(jī)等以提高自身競(jìng)爭(zhēng)力及市場(chǎng)地位[2]。因此，技術(shù)生命周期的準(zhǔn)確判斷對(duì)于企業(yè)，乃至國(guó)家進(jìn)行技術(shù)戰(zhàn)略部署及前瞻性管理、及時(shí)解決發(fā)展過(guò)程中的技術(shù)規(guī)劃而言起著至關(guān)重要的作用。

1 相關(guān)研究及理論基礎(chǔ)

1.1技術(shù)生命周期判斷方法研究現(xiàn)狀鑒于技術(shù)生命周期的準(zhǔn)確判定對(duì)制定技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃、把握技術(shù)演進(jìn)態(tài)勢(shì)的重要意義，越來(lái)越多的研究學(xué)者就如何對(duì)技術(shù)生命周期進(jìn)行合理、有效的判斷進(jìn)行了大量研究工作，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有研究工作的系統(tǒng)梳理及歸納總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們主要集中在以下三種技術(shù)生命周期判斷方法的研究上。第一種是模型化方法。模型化方法較多使用曲線或構(gòu)建模型來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)生命周期演化階段的判定，常見(jiàn)的有S曲線[3-5]、技術(shù)生命周期圖法[6-7]、Fish-pry模型法[8-9]、基于TRIZ理論[10-11]與基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[12]的技術(shù)生命周期判斷方法；第二種是計(jì)量法。計(jì)量法側(cè)重于文獻(xiàn)計(jì)量、科學(xué)計(jì)量及數(shù)據(jù)挖掘等，常見(jiàn)的有專(zhuān)利指標(biāo)分析法[13]、相對(duì)增長(zhǎng)率法[14]、TCT計(jì)算法[15]、會(huì)議與期刊論文比例法[16]、文獻(xiàn)類(lèi)型變化法[17]與多指標(biāo)測(cè)量法[18-21]；第三種為描述型方法。描述型方法較多進(jìn)行主觀評(píng)估度量，如基于TRL的技術(shù)成熟度分析方法[22-23]與德?tīng)柗品╗24]。三類(lèi)判斷方法中應(yīng)用范圍最廣、最受學(xué)者們關(guān)注的是模型化方法與計(jì)量法，但其主要停留在基于專(zhuān)利或論文文本外在特征的研究視角對(duì)技術(shù)生命周期的判定與簡(jiǎn)單解讀上，較少深入到文獻(xiàn)內(nèi)部挖掘體現(xiàn)技術(shù)生命周期演化特征的技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)值信息層面。

針對(duì)以上研究不足，本研究嘗試從技術(shù)功能指標(biāo)的角度出發(fā)，首先對(duì)技術(shù)功能指標(biāo)的數(shù)值信息進(jìn)行抽取，然后在此基礎(chǔ)上結(jié)合專(zhuān)利及論文外部特征指標(biāo)構(gòu)建技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系及技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型，進(jìn)一步探索技術(shù)生命周期精確判斷的研究方法，為相關(guān)研究人員揭示技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)，規(guī)劃戰(zhàn)略布局、準(zhǔn)確定位技術(shù)發(fā)展方向提供方法參考和決策支持。

1.2理論基礎(chǔ)

1.2.1 技術(shù)生命周期理論 技術(shù)生命周期理論源于1966年哈佛教授Raymond V[25]首次提出的產(chǎn)品生命周期理論，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)等諸多領(lǐng)域，雖然該理論已得到認(rèn)可并得到廣泛使用，但技術(shù)生命周期的階段劃分并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的學(xué)者將技術(shù)生命周期劃分為不同的發(fā)展階段，最常見(jiàn)的為四階段論，即萌芽期、生長(zhǎng)期、成熟期與衰退期。

萌芽期作為技術(shù)生命周期的第一階段，由于技術(shù)未來(lái)走向尚不明確，前期所投入的人力、物力與財(cái)力等資源比較有限，科研產(chǎn)出(專(zhuān)利、論文等)較少。生長(zhǎng)期階段，隨著技術(shù)瓶頸問(wèn)題的逐漸克服，參與的研究學(xué)者越來(lái)越多，專(zhuān)利與論文等相關(guān)科研成果逐漸增多，并于成熟期階段達(dá)到峰值。衰退期階段，因外界各種因素的影響越來(lái)越多的研究學(xué)者逐漸退出該研究領(lǐng)域，專(zhuān)利及論文產(chǎn)出逐漸減少，技術(shù)終將被新技術(shù)所替代而退出研發(fā)舞臺(tái)。綜上可知，根據(jù)技術(shù)生命周期不同階段的變化特征可以初步判斷技術(shù)所處生命周期發(fā)展階段。

1.2.2 “功能分解”思想 Heebyung與Christopher以信息技術(shù)為實(shí)證分析案例，選取了度量信息技術(shù)進(jìn)展的三種功能(存儲(chǔ)、運(yùn)輸與傳輸)和六種功能性度量指標(biāo)(存儲(chǔ)信息容量、存儲(chǔ)信息成本、帶寬、帶寬成本、計(jì)算速度、計(jì)算成本)，提出了一種可量化技術(shù)功能價(jià)值并評(píng)估技術(shù)發(fā)展水平的功能分類(lèi)體系，其中研究所采用的數(shù)據(jù)來(lái)源于各類(lèi)書(shū)籍、公開(kāi)期刊文獻(xiàn)與美國(guó)人口普查局，以這些參考資料為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了一個(gè)相對(duì)綜合全面的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)所開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)提取每個(gè)功能指標(biāo)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)而繪制出每個(gè)功能指標(biāo)時(shí)間序列下的演化態(tài)勢(shì)曲線以便于技術(shù)發(fā)展水平的量化評(píng)估[26]。這種已在特定技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用并對(duì)技術(shù)及技術(shù)子系統(tǒng)主要功能方面進(jìn)行分類(lèi)的方法稱為通用分類(lèi)系統(tǒng)[27-29]，通過(guò)對(duì)表征技術(shù)功能的有限指標(biāo)數(shù)值的提取可以實(shí)現(xiàn)特定技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的分析。

2 基于技術(shù)功能指標(biāo)的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系構(gòu)建

2.1技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系構(gòu)建依據(jù)

2.1.1 基于專(zhuān)利指標(biāo)的技術(shù)生命周期判斷 Gao[18]等提出與專(zhuān)利數(shù)據(jù)相關(guān)的13種指標(biāo)(DII數(shù)據(jù)庫(kù)中專(zhuān)利申請(qǐng)量、企業(yè)參與量、發(fā)明人數(shù)、Top5IPC數(shù)、文獻(xiàn)后引次數(shù)、專(zhuān)利后引次數(shù))并運(yùn)用最近鄰分類(lèi)器算法預(yù)測(cè)了納米生物傳感器的技術(shù)生命周期。Tseng根據(jù)CHI提出的專(zhuān)利指標(biāo)(專(zhuān)利申請(qǐng)量、專(zhuān)利增長(zhǎng)率、企業(yè)核心技術(shù)占比、專(zhuān)利被引次數(shù)、當(dāng)前影響指數(shù)、技術(shù)強(qiáng)度、技術(shù)循環(huán)時(shí)間、科學(xué)連接、科學(xué)強(qiáng)度、專(zhuān)利引文數(shù)、技術(shù)依賴等)分析了非晶硅太陽(yáng)能電池的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r[30]。Lee等[31]提出了基于專(zhuān)利引用數(shù)據(jù)的技術(shù)生命周期分析算法(核心是一個(gè)隱馬爾科夫模型)，從觀察與聚類(lèi)分析中估計(jì)某一系統(tǒng)處于某一隱藏狀態(tài)的概率，并對(duì)光刻激光技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)證分析。李維思等[32]提出基于技術(shù)生長(zhǎng)率、技術(shù)成熟系數(shù)的專(zhuān)利技術(shù)生命周期相關(guān)系數(shù)分析方法來(lái)判定薄膜太陽(yáng)能技術(shù)所處生命周期中的發(fā)展階段及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，揭示我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。梁曉捷等[33]建立了由創(chuàng)新方向、創(chuàng)新效率與創(chuàng)新質(zhì)量三個(gè)方面14個(gè)與專(zhuān)利數(shù)據(jù)相關(guān)的指標(biāo)組成的技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系并從專(zhuān)利特征的角度對(duì)鋼鐵產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了實(shí)證研究，研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)雖專(zhuān)利數(shù)量增長(zhǎng)速度較快，但高質(zhì)量的技術(shù)創(chuàng)新成果相對(duì)較少，創(chuàng)新水平相對(duì)落后，產(chǎn)學(xué)研合作有待進(jìn)一步加強(qiáng)，成果轉(zhuǎn)化需充分予以重視。已有關(guān)于技術(shù)生命周期判斷方法的研究主要聚焦于專(zhuān)利指標(biāo)這一研究視角，考察專(zhuān)利文獻(xiàn)外部特征的數(shù)量變化趨勢(shì)對(duì)技術(shù)生命周期階段劃分的影響。

2.1.2 基于論文指標(biāo)的技術(shù)生命周期判斷 除專(zhuān)利指標(biāo)外，論文指標(biāo)在一定程度上也可以衡量出技術(shù)發(fā)展水平。Daim等[34]認(rèn)為通過(guò)使用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)擬合Fish-Pry曲線可以預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展階段及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，并采用1992至2002年燃料電池技術(shù)領(lǐng)域SSCI論文數(shù)量與BEI文獻(xiàn)數(shù)量擬合Fish-Pry曲線分析了燃料電池技術(shù)的生命周期。李欣等[35]以WOS為數(shù)據(jù)源，通過(guò)Fisher-pry模型揭示了燃料敏化太陽(yáng)能光伏電池技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，得出該技術(shù)目前正處在技術(shù)成長(zhǎng)期的結(jié)論。姬俊昌[36]認(rèn)為SCI、EI論文數(shù)量變化與會(huì)議論文與期刊論文比例變化可用于分析技術(shù)成熟度。婁巖等[37]以1974-2008年的污水處理技術(shù)的文獻(xiàn)資料書(shū)籍(SCI論文數(shù)量和EI論文數(shù)量)為基礎(chǔ)，采用Fisher-pry模型分析了污水處理技術(shù)的技術(shù)成熟度。

2.2技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系構(gòu)建從系統(tǒng)角度上看，研究技術(shù)生命周期發(fā)展規(guī)律除了需要考慮技術(shù)自身發(fā)展軌跡外還要考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、政策等因素對(duì)技術(shù)演化路徑的影響[38-39]。由于外在的因素(諸如經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、政策等)較為不可控，本研究主要關(guān)注技術(shù)自身對(duì)技術(shù)生命周期的影響。技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)值信息與技術(shù)生命周期不同發(fā)展階段均具有動(dòng)態(tài)性特征，二者均以技術(shù)為研究視角，在研究對(duì)象上具有一致性，因此將技術(shù)功能指標(biāo)用以技術(shù)生命周期發(fā)展階段的判斷具有理論可行性。在充分考慮了特定技術(shù)研究領(lǐng)域技術(shù)功能指標(biāo)發(fā)展特點(diǎn)以及已有方法在判定技術(shù)生命周期時(shí)的研究不足后，基于功能分解思想，本文新增體現(xiàn)技術(shù)發(fā)展水平的技術(shù)功能指標(biāo)，構(gòu)建了包含專(zhuān)利外在特征指標(biāo)、論文外在特征指標(biāo)及技術(shù)功能指標(biāo)在內(nèi)的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系。專(zhuān)利指標(biāo)選取可以反映出技術(shù)發(fā)展活動(dòng)活躍性的優(yōu)先權(quán)年專(zhuān)利申請(qǐng)量(X1)與發(fā)明人數(shù)量(X2)兩個(gè)指標(biāo)，論文指標(biāo)選擇反映應(yīng)用研究相對(duì)基礎(chǔ)研究重要程度的EI論文與SCI論文之比與會(huì)議論文相對(duì)應(yīng)期刊論文重要程度的會(huì)議論文與期刊論文之比兩個(gè)指標(biāo)。技術(shù)功能指標(biāo)方面，由于本研究選擇Gao研究中已知技術(shù)生命周期結(jié)果的陰極射線管顯示技術(shù)(簡(jiǎn)稱CRT技術(shù))及薄膜晶體管液晶顯示技術(shù)(簡(jiǎn)稱TFT-LCD技術(shù))作為參考技術(shù)來(lái)驗(yàn)證本研究所構(gòu)建技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系的有效性。體現(xiàn)CRT技術(shù)功能發(fā)展?fàn)顟B(tài)的功能指標(biāo)有分辨率、點(diǎn)距、刷新頻率、帶寬、亮度、對(duì)比度、視角、響應(yīng)時(shí)間等。類(lèi)似的，體現(xiàn)TFT-LCD技術(shù)功能發(fā)展?fàn)顟B(tài)的功能指標(biāo)有分辨率、點(diǎn)距、刷新頻率、響應(yīng)時(shí)間與開(kāi)口率等。基于指標(biāo)設(shè)置的可量化性(必須是數(shù)值才可體現(xiàn)功能指標(biāo)數(shù)值變化趨勢(shì))、代表性、數(shù)據(jù)可獲得性(文獻(xiàn)摘要中需存在技術(shù)功能指標(biāo)的數(shù)值)與“化繁為簡(jiǎn)”的思想，CRT技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系中技術(shù)功能指標(biāo)選取了分辨率、點(diǎn)距、刷新頻率與帶寬四個(gè)指標(biāo)[40]，TFT-LCD技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系中技術(shù)功能指標(biāo)選取分辨率、響應(yīng)時(shí)間與開(kāi)口率三個(gè)指標(biāo)[41]。各指標(biāo)選取的理論基礎(chǔ)與含義見(jiàn)表1與表2。值得注意的是，技術(shù)研究領(lǐng)域具有較強(qiáng)的領(lǐng)域相關(guān)性，技術(shù)功能指標(biāo)因研究領(lǐng)域不同而不同，因此，在技術(shù)功能指標(biāo)選擇時(shí)需要對(duì)特定技術(shù)領(lǐng)域有一定程度的了解。

表1 CRT技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系

表2 TFT-LCD技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系

2.3技術(shù)生命周期指數(shù)計(jì)算模型一般情況下多指標(biāo)測(cè)度體系用于技術(shù)生命周期判斷時(shí)，需要構(gòu)建技術(shù)生命周期指數(shù)模型(綜合指數(shù)模型)，目的是將多個(gè)指標(biāo)綜合起來(lái)，通過(guò)主成分分析法獲取主成分個(gè)數(shù)及特征因子權(quán)重，然后通過(guò)指數(shù)綜合模型來(lái)計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值，觀察技術(shù)生命周期演化曲線(時(shí)間序列下的技術(shù)生命周期綜合指數(shù)值)發(fā)展趨勢(shì)判斷技術(shù)所處發(fā)展階段。其中，主成分所表現(xiàn)出的信息貢獻(xiàn)率是有差異的，為了更好的反映出指標(biāo)重要性的差異性，本研究采取主成分的方差貢獻(xiàn)率與累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的比值作為主成分權(quán)重賦予的依據(jù)，不僅有效保證加權(quán)的客觀性，更避免了綜合評(píng)價(jià)的主觀影響，同時(shí)體現(xiàn)出指標(biāo)構(gòu)建的科學(xué)性[42]。目前關(guān)于多指標(biāo)體系綜合指數(shù)模型構(gòu)建已有大量相關(guān)研究工作[43-44]，本研究在參考了相關(guān)研究資料后所構(gòu)建的技術(shù)生命周期指數(shù)模型為：

(1)

公式(1)中I代表技術(shù)生命周期指數(shù)，ωi代表第i個(gè)主成分的權(quán)重，F(xiàn)i為第i個(gè)主成分，1≤i≤3，其中Fi為各主成分中指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的加和。

2.4技術(shù)生命周期的判定根據(jù)技術(shù)演化的過(guò)程，本研究通過(guò)以下方法來(lái)判斷技術(shù)生命周期的各個(gè)階段[45](見(jiàn)表3)。

表3 特定研究領(lǐng)域技術(shù)生命周期的初步判斷

a.計(jì)算特定技術(shù)研究領(lǐng)域不同年份的技術(shù)生命周期指數(shù)并繪制技術(shù)生命周期演化曲線。

b.通過(guò)分析技術(shù)生命周期演化曲線，初步判斷該技術(shù)研究領(lǐng)域所存在的技術(shù)生命周期階段及目前所處的技術(shù)生命周期階段。

對(duì)于技術(shù)生命周期不同發(fā)展階段分界點(diǎn)的判斷方法如下：

a.零點(diǎn)附近技術(shù)生命周期指數(shù)波動(dòng)較大，為排除波動(dòng)較大的點(diǎn)對(duì)萌芽期及成長(zhǎng)期分界點(diǎn)的判斷,去除零點(diǎn)及零點(diǎn)附近的點(diǎn)。計(jì)算并找出代表萌芽期與成長(zhǎng)期分界點(diǎn)的技術(shù)生命周期指數(shù)斜率(ΔI)最大的點(diǎn)，ΔI=dI/dt。在萌芽期時(shí)，專(zhuān)利發(fā)明人、專(zhuān)利申請(qǐng)量及SCI與EI論文發(fā)表量均較少，技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)值基本處于原始狀態(tài)，此時(shí)的技術(shù)生命周期指數(shù)值較低。當(dāng)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)入增長(zhǎng)期時(shí)，隨著專(zhuān)利申請(qǐng)量、專(zhuān)利發(fā)明人數(shù)及期刊論文數(shù)的增長(zhǎng)及技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)值的提升，技術(shù)生命周期指數(shù)值有較為明顯的增加，因此通過(guò)所找出的技術(shù)生命周期指數(shù)斜率最大的點(diǎn)即可分辨出萌芽期與成長(zhǎng)期的分界限。

b.技術(shù)在成長(zhǎng)期時(shí)技術(shù)生命周期指數(shù)呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，當(dāng)達(dá)到成長(zhǎng)期與成熟期的分界點(diǎn)時(shí)技術(shù)演化曲線則趨于穩(wěn)定，此時(shí)技術(shù)將過(guò)渡到成熟期。作為成長(zhǎng)期與成熟期的分界點(diǎn)應(yīng)該滿足以下兩種判定條件:一是此時(shí)的技術(shù)生命周期指數(shù)值最大，當(dāng)技術(shù)進(jìn)入成熟期以后，專(zhuān)利申請(qǐng)量、專(zhuān)利發(fā)明人數(shù)及期刊論文數(shù)均趨于穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)特別明顯的增長(zhǎng)，技術(shù)于現(xiàn)實(shí)環(huán)境或應(yīng)用條件下已發(fā)揮出其最佳的性能，技術(shù)生命周期指數(shù)可能?chē)@某一個(gè)固定的數(shù)值上下波動(dòng)，因此技術(shù)生命周期指數(shù)值最大的點(diǎn)可作為成長(zhǎng)期與成熟期的分界點(diǎn)。二是中心差分的絕對(duì)值最小，即Z=(It+1-It-1)/2，作為分界點(diǎn)，前一年與后一年的技術(shù)生命周期指數(shù)值不應(yīng)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，適宜選擇一個(gè)曲線演化趨勢(shì)較為穩(wěn)定的點(diǎn)。因此，滿足以上兩種條件的點(diǎn)可視為成長(zhǎng)期與成熟期的臨界點(diǎn)。

3 技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系實(shí)證研究

3.1數(shù)據(jù)來(lái)源及數(shù)據(jù)處理專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)源選擇覆蓋全球?qū)＠畔⒈容^全面、權(quán)威的德溫特專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)，SCI與EI論文數(shù)據(jù)分別來(lái)源于自然科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域最具影響力的SCI Expanded與Engineering Village。

通過(guò)所下載的excel中各字段信息可方便快捷統(tǒng)計(jì)出專(zhuān)利與論文指標(biāo)數(shù)據(jù)，其中SCI論文為SCI期刊論文與SCI會(huì)議論文加和；會(huì)議論文為EI會(huì)議論文與SCI會(huì)議論文加和；期刊論文為EI期刊論文與SCI期刊論文加和，并從SCI-E、Engineering Village與DII ABSTRACT字段中手動(dòng)采集技術(shù)功能指標(biāo)數(shù)據(jù)，所有指標(biāo)數(shù)據(jù)保存至excel中以便進(jìn)行下一步的計(jì)算。

3.2實(shí)證領(lǐng)域選擇表4為Gao研究中的CRT技術(shù)與TFT-LCD技術(shù)的技術(shù)生命周期判斷結(jié)果。選擇CRT技術(shù)與TFT-LCD技術(shù)作為驗(yàn)證技術(shù)，主要考慮到這兩個(gè)技術(shù)具有一定的代表性，CRT技術(shù)代表衰退技術(shù)，TFT-LCD代表成熟技術(shù)，他們的技術(shù)生命周期可以覆蓋萌芽期、成長(zhǎng)期、成熟期與衰退期整個(gè)周期，能夠在一定程度上達(dá)到驗(yàn)證本研究所提出的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系有效性的目的。

表4 CRT技術(shù)與TFT-LCD技術(shù)的技術(shù)生命周期判斷指標(biāo)及結(jié)果

為了確保數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性， CRT與TFT-LCD技術(shù)的專(zhuān)利與論文檢索時(shí)間分別為1963-2017年與1976-2017年，數(shù)據(jù)檢索時(shí)間為2020年9月2日。為了保證結(jié)果的有效性，CRT技術(shù)與TFT-LCD技術(shù)檢索式均采用Gao技術(shù)生命周期研究中使用的檢索式，專(zhuān)利檢索記錄分別為32 763條(CRT)、58 494條(TFT-LCD)。SCI論文檢索記錄16 333條(CRT)、2 530條(TFT-LCD)，EI論文檢索記錄12 247條(CRT)、4 242條(TFT-LCD)。

3.3有效性驗(yàn)證經(jīng)KMO和Bartlett球形檢驗(yàn)CRT與TFT-LCD技術(shù)生命周期多指標(biāo)判斷體系均適合進(jìn)行因子分析并可提取三個(gè)主成分，根據(jù)因子載荷矩陣將三個(gè)主成分分別命名為技術(shù)功能指標(biāo)特征因子，專(zhuān)利指標(biāo)特征因子與論文指標(biāo)特征因子，公式2中F1位技術(shù)功能指標(biāo)特征因子，F(xiàn)2位專(zhuān)利指標(biāo)特征因子，F(xiàn)3為論文指標(biāo)特征因子，通過(guò)主成分分析法可計(jì)算出各特征因子的權(quán)重，技術(shù)生命周期指數(shù)表達(dá)式為

(2)

將技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系中的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)代入技術(shù)生命周期指數(shù)模型后可計(jì)算出時(shí)間序列下的技術(shù)生命周期指數(shù)值，從而繪制出特定技術(shù)生命周期演化曲線。

為了驗(yàn)證構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系的優(yōu)越性，本研究選擇技術(shù)生命周期判斷方法中最為常用的基于累計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)量的S曲線與基于論文累計(jì)發(fā)表量的Fish-Pry模型。因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中，累計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)量指標(biāo)與累計(jì)論文發(fā)表數(shù)指標(biāo)是判斷技術(shù)生命周期常用的研究方法，因此，本研究通過(guò)技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系與S曲線、Fish-Pry模型的對(duì)比分析來(lái)驗(yàn)證所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系的有效性。圖1與圖2中方點(diǎn)虛線代表本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)體系判斷結(jié)果，長(zhǎng)劃線虛線代表S曲線判斷結(jié)果，長(zhǎng)劃線-點(diǎn)虛線代表Fish-Pry模型判斷結(jié)果。

圖1 基于CRT技術(shù)的三種技術(shù)生命周期判斷方法比較

由圖1可以看出，2001年CRT技術(shù)生命周期指數(shù)值達(dá)到最大值，此后技術(shù)生命周期指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，通過(guò)計(jì)算每年的后五年平均技術(shù)生命周期指數(shù)增量后得知自2001年開(kāi)始，平均技術(shù)生命周期指數(shù)增量一直為負(fù)值，由此推斷2001年為成熟期與衰退期的分界點(diǎn)。即1963-2001年為技術(shù)成熟期，2002年以后為技術(shù)衰退期。此判斷結(jié)果與專(zhuān)家對(duì)CRT技術(shù)的生命周期判斷結(jié)果完全一致。經(jīng)曲線擬合可知，S曲線所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)判斷體系成熟期與Fish-Pry模型衰退期的分界時(shí)間點(diǎn)分別為1999年、2001年與2007年；S曲線與所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)判斷體系的判斷結(jié)果相差不大；Fish-Pry模型在成熟期與衰退期分界點(diǎn)方面表現(xiàn)比較延遲。

通過(guò)圖2TFT-LCD技術(shù)生命周期演化曲線可推斷出TFT-LCD技術(shù)經(jīng)歷了萌芽期、成長(zhǎng)期與成熟期三個(gè)階段。排除起始點(diǎn)與起始點(diǎn)相鄰的點(diǎn)，技術(shù)生命周期指數(shù)增量最大的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的年份為1989年，滿足成長(zhǎng)期與成熟期分界點(diǎn)的有2006年與2009年兩個(gè)點(diǎn)，分別計(jì)算這兩個(gè)點(diǎn)的中心差分絕對(duì)值可知2006年所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)中心差分絕對(duì)值最小。因此，推斷出TFT-LCD技術(shù)萌芽期為1976-1989年，成長(zhǎng)期為1990-2006年，2007年以后為技術(shù)成熟期。與專(zhuān)家所給出的技術(shù)生命周期階段劃分(萌芽期1976-1990年，成長(zhǎng)期1991-2007年，成熟期2008年至今)結(jié)果基本吻合。三種技術(shù)生命周期判斷方法在萌芽期轉(zhuǎn)變到成長(zhǎng)期的拐點(diǎn)判斷上稍有差別，所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系判斷出來(lái)的拐點(diǎn)在1990年，S曲線判斷出來(lái)的拐點(diǎn)發(fā)生在1994年，F(xiàn)ish-Pry模型判斷的結(jié)果在1996年。從成長(zhǎng)期轉(zhuǎn)變到成熟期的拐點(diǎn)看，本文所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)判斷體系與S曲線的判斷結(jié)果相差不大，分別為2008年與2006年，F(xiàn)ish-Pry模型判斷則有些誤差，為2010年，而專(zhuān)家所判斷出的時(shí)間界限為2007年。所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)判斷體系與S曲線的判斷結(jié)果相差不大，而Fish-Pry模型判斷結(jié)果則比較延遲。

針對(duì)所選取的CRT與TFT-LCD驗(yàn)證技術(shù)而言，本研究所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系較S曲線、Fish-Pry模型在技術(shù)生命周期不同發(fā)展階段分界限方面(萌芽期與成長(zhǎng)期分界限、成長(zhǎng)期與成熟期分界限、成熟期與衰退期分界限)更加符合實(shí)際，更加精準(zhǔn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

及時(shí)跟蹤技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)、把握技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、制定技術(shù)戰(zhàn)略部署對(duì)國(guó)家資源配置、提高核心競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。鑒于已有研究在判定技術(shù)生命周期時(shí)所存在的不足，本研究創(chuàng)新性的從“技術(shù)功能指標(biāo)”這一研究視角出發(fā)，結(jié)合專(zhuān)利及文獻(xiàn)外部指標(biāo)特征數(shù)據(jù)構(gòu)建了包含專(zhuān)利指標(biāo)、論文指標(biāo)與技術(shù)功能指標(biāo)在內(nèi)的技術(shù)生命周期多指標(biāo)測(cè)度體系，然后采用已知技術(shù)生命周期結(jié)果的CRT與TFT-LCD技術(shù)驗(yàn)證了所構(gòu)建的技術(shù)生命周期多維度判斷體系的有效性。本文的研究焦點(diǎn)集中在專(zhuān)利及論文文獻(xiàn)內(nèi)外部特征的指標(biāo)數(shù)據(jù)層面，除科技論文及專(zhuān)利文獻(xiàn)外，其他類(lèi)型的科研產(chǎn)出數(shù)據(jù)對(duì)技術(shù)生命周期判定的影響研究以及技術(shù)外在因素(社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、政策等)對(duì)技術(shù)生命周期的影響研究值得進(jìn)一步探討。