基于多维技术创新地图的煤层气开采技术机会分析

摘要

在经济全球化的今天，随着市场竞争的加剧，企业越来越重视由技术创新所带来的竞争力量的提升，并逐步形成以技术创新为核心的发展战略，以不断提升其社会和经济效益。作为技术创新的基础，技术机会分析是企业开展创新活动能否获得成功的关键一环，然而，现有分析方法多从宏观角度进行探究，难以准确把握具体的技术创新形态，其结果大多不能为研发人员清晰地指明价值较高的创新方向。同时，现有技术机会分析方法在微观层面缺乏对技术系统内影响要素及内在机理进行深入挖掘，因而在把握领域技术演化规律和预判技术进步趋势方面难以为企业提供科学的决策依据。基于此，如何从多角度将宏观技术演化趋势和微观技术要素关联作用关系相结合，更加全面、直观地推断出特定领域技术发展动向和可能产生出的技术创新形态，具有显著的理论和现实意义。　　进一步地，随着技术需求的多样性和复杂性，借助传统文本数据挖掘思想从海量数据中识别出价值含量较高的技术机会是当前该研究领域中一个极为关键的问题。因此，本文基于文本数据挖掘思想，借助文献计量工具和专利分析工具，提出了多维技术创新地图理论并以此为基础开发出一套技术机会分析可视化模型，以期在探究技术创新一般规律基础上，为企业新产品研发、新工艺开发提供技术支撑。　　理论需要实践的检验，因此本研究拟以煤层气开采技术创新为例进行实证分析，原因如下：首先，随着我国储量丰富的煤层气开采被国家列入接替能源发展战略，其巨大的环保效益和资源潜力日益受到重视，煤层气产业化雏形渐显，需要依靠技术创新提高产业发展潜力；其次，我国煤层气赋存条件的时序动态、复杂多属性及其开采模式的难移植性等特征严重制约了该行业的进一步发展。有鉴于此，本文在理论研究基础上，对我国煤层气未来开采技术发展路径进行了分析并提出了系统的创新路径，以期为深受自主创新困扰的煤层气开采企业提供急需的创新管理理论及实现方法支持。　　本文研究的主要内容及创新点包括：　　（1）多维技术创新地图相关理论概述。根据不同领域技术系统内具有共性特征的创新原理及演化规律，提出了创新要素及创新维度相关概念与特征。在创新要素数据源及提取方式确定基础上，运用文献计量工具和专利分析工具从信息技术、能源技术、机械装备等技术领域文献和专利文本中提取出创新要素并依据聚类算法得出九大创新维度，具体包括空间维、结构维、机理维、材料维、环境维、动力维、功能维、人机关系维和时序维，从而为构建多维技术创新地图奠定理论基础。　　（2）多维技术创新地图提出及技术机会分析模型构建。首先提出了多维技术创新地图相关理论，其中包括现有专利分析地图、技术创新要素组合地图及技术创新区域三类分析模块基本概念及构建思路。其次依据其构建原理，建立了基于多维技术创新地图的技术机会分析模型，结合专家意见分别从技术机会定义阶段、分析阶段和决策生成阶段分别预测出未来技术宏观发展趋势和潜在概念性技术创新方案集等，并运用熵权综合模糊评价法对不同方案进行了评估，以降低技术创新过程中的风险性及不确定性。　　（3）实证分析。将构建的技术机会分析模型应用到我国煤层气开采技术预测研究中，在对相关文献及专利中的创新要素提取基础上，按该行业特征聚类得出空间维、机理维及材料维，以此构建多维技术创新地图，根据现有专利布局及潜在要素组合情况提出了该领域未来技术的发展方向和最优概念性技术创新方案。　　本文基于创新要素角度，结合传统文本数据挖掘方法开发出了一套结构化特定领域技术机会分析工具—多维技术创新地图，将宏观技术发展趋势和微观要素组合方案结合，同时将客观数据分析和专家实践经验结合进行了技术预测，以提高技术形态识别的有效性和科学性。同时，本文将该理论应用到煤层气开采技术创新过程，不仅对提高我国煤层气有效抽采率、防治瓦斯突出具有一定的指导意义，更有助于为未来技术机会分析研究及其应用提供重要的理论和方法支持。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

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 本文的创新点

2 相关理论概述

2.1 技术创新理论概述

2.2 创新要素理论概述

2.3 创新维度理论概述

2.4 本章小结

3 多维技术创新地图理论框架提出

3.1 多维技术创新地图理论阐述

3.2 多维技术创新地图构建原理

3.3 多维技术创新地图构建意义

3.4 本章小结

4 基于多维技术创新地图的技术机会分析模型构建

4.1 技术机会分析模型构建原则

4.2 技术机会分析模型实现流程

4.3 本章小结

5 技术机会分析模型在煤层气开采中的应用

5.1 煤层气开采技术机会明确

5.2 煤层气开采技术机会分析

5.3 煤层气开采技术机会决策生成

5.4 本章小结

6 结论与展望

参考文献

附录

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果