基于创新要素的多维空间专利地图构建及其应用研究

摘要

创新是一个涉及技术、经济、管理和环境等多方面要素影响的系统，而对于多维度、复杂要素组成的创新系统，现有的技术方法创新诸如专利地图、TRIZ等已经无法解决，迫切需要新的技术创新方法的补充。
　　本文基于创新要素的特点及其与空间专利地图的有机耦合的分析，提出了建立多维空间专利地图的思路。并系统探讨了以创新要素为基础确定多维空间专利地图创新维度、创新刻度、创新空间的方法和步骤，并利用专利检索及专利信息的科学挖掘，映射形成了可视化的创新要素组合分析模型。
　　在多维空间专利地图构建过程中通过对研究对象的分析和分解，运用系统理论，首先将研究系统分为创新子系统，然后对子系统进行要素挖掘和提取，在要素挖掘时结合从专利中提取的有效元素，形成要素集群。运用聚类分析的方法对要素群进行聚类，确定多维空间专利地图的维度。在聚类维度的基础上对创新要素进行组合，形成创新坐标轴上的创新刻度。然后通过对专利信息的检索和专利创新要素的分解和组合分析，形成了已有专利要素的有效空间向量坐标，采取空间映射、描点法及制图软件形成新的技术创新研究模型。结合模型的可视结果及其数据分析，实现了对相关领域技术要素组合及分布规律的把握，提出了技术密集区、稀疏区和空白区，通过对技术要素的组合和技术方法数量的分析，对技术发展成熟度和技术进化进行分析。并在对专利创新要素组合共性和个性分析的基础上，提出了技术改进和技术开拓的思路。
　　最后以煤层气开采为例，实证了多维空间专利地图的构建流程及其应用，对模型的科学性进行验证，证明了多维空间专利地图的创新性与实用性，并利用多维空间专利地图对煤层气开采中的创新要素组合进行分析，找出了潜在创新区域和部分创新方案，以期为其它领域技术创新和专利战略实施提供科学的思路。