基于专利地图和TRIZ的煤层气开采技术预测研究

摘要

先进的技术预测方法作为提升社会自主创新能力的强大武器，必须建立在已有技术归纳整理的基础上。专利是技术创新成果的主要信息载体，是技术信息的突出表现形式，通过借助专利地图这种能高效揭示专利信息的方式来进行技术分析及预测，然后结合TRIZ（发明问题解决理论）创新理论的技术系统进化法则协助探明技术发展的趋势和方向、寻找技术突破口等，进而有效地指导技术创新，具有十分显著的现实意义。
　　煤层气资源开采是具有技术密集型、高资本集中度、上下游行业关联度强等特征的产业，其行业能力和创新水平可以成为部分地区以至整个国家经济社会发展的推动力，间接印证了一个国家的科学研究水平和技术创新能力。现阶段国内煤层气开采领域的理论和技术研究有了很大的进步，引入很多国外的成熟技术，但适合我国复杂地质条件的成熟煤层气开采理论和拥有自主知识产权的煤层气开采技术还较少。有鉴于此，迫切需要对我国煤层气开采现有技术进行分析，积极开展技术预测和关键技术选择等前瞻性研究，有效地协助技术创新工作的开展，为深受自主创新困扰的煤层气开采企业提供急需的技术预测理论及方法支持。
　　本文的主要研究内容如下：
　　（1）提出了技术预测模型构建的基本思想和主要流程，并具体分析了流程。首先采用专利分析软件提取出技术系统的关键技术特征，并将之聚类为系统的子要素，然后运用Logistic模型和专利测算法分别对技术成熟度进行预测，并采用技术进化法则和雷达图描绘出技术发展路线，给出未来的技术发展趋势。
　　（2）在对中国煤层气开采技术相关专利进行检索的基础上，对专利进行筛选，得到相关性较大的专利，将技术系统按照开采方位、开采方法和开采设备分为空间维、机理维和材料维子要素。通过分别对其进行技术成熟度预测，判定了当前中国煤层气开采技术处于成长期末段，正在向成熟期进化，提出了系统集成和技术柔性化等发展方向的技术进化路线。
　　本文从理论角度出发，首次将专利地图和TRIZ理论构建的技术预测模型应用到煤层气开采技术预测，创新性地提出对技术关键词聚类，形成技术系统的子要素，分别运用 Logistic 模型和专利测算法对技术系统和子要素进行技术预测，然后遵循技术进化八大法则提出技术进化路线，运用技术进化潜能图对未来的发展给出建议。本文对煤层气开采技术进行前瞻性和规划性的技术预测，不仅有效地指导了技术创新，还丰富了技术预测的理论体系。

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英文摘要

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究现状

1.3 研究思路和研究方法

1.4 研究内容及技术路线图

1.5 创新点

2 相关理论综述

2.1 专利地图相关理论概述

2.2 TRIZ理论概述

2.3 技术预测相关理论

2.4 本章小结

3 基于专利地图和TRIZ的技术预测模型构建

3.1 技术预测模型构建原理

3.2 技术预测模型的实现步骤

3.3 技术专利要素分析

3.4 技术成熟度预测模型构建

3.5 技术系统进化分析

3.6 本章小结

4 技术预测模型在煤层气开采中的应用

4.1 煤层气开采技术主要理论

4.2 煤层气开采技术专利分析

4.3 煤层气开采技术成熟度预测

4.4 煤层气开采技术进化分析

4.5 本章小节

5 结论与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果