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〔摘 要〕 面对具有非线性、高不确定性等特点的技术范式转换现象的频繁出现,目前基于线性思维的技术预见方法已无法满足现实需要。对此,本文旨在探讨一种科学有效、具有可操作性的技术范式转换预见方法。阐述技术范式转换的特征及内在动因,通过理解技术范式转换的一般过程,建立技术范式转换理论模型,基于社会网络思维结合专利引文网络构建了技术范式转换预见方法体系,并以液晶材料技术的发展为例进行实证分析。研究结果不仅丰富了技术范式转换的理论研究,也为企业提供战略决策以及行业技术研究方向。
〔关键词〕 技术范式转换;社会网;专利引文网络;技术预见方法;体系构建;液晶材料技术
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2017.08.020
〔中图分类号〕 G255.53;G306 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2017)08-0135-07
〔Abstract〕Facing the frequenct emergence of the technology paradigm shift,which is characterized by nonlinear,high uncertainty and so on,the technology foresight method based on linear thinking method cannot meet the needs of reality. Therefore,this paper was to discuss a scientific and effective and practical method to predict the shift of technology paradigm. This paper elaborated the characteristics and internal causes of the transformation of technological paradigm,established the theory model of technology paradigm transformation by understanding the general process of technology paradigm transformation,based on the combination of social network thinking and patent citation network,the paper proposed a prediction method system of the technology paradigm transformation,carried on the real diagnosis analysis by the case study of liquid crystal materials technology. The results enriched the theory research of technology paradigm transformation,also provided the strategic decision for the enterprise and the research direction for the industry technology.
〔Key words〕 technological paradigm transformation;social network; patent citation network;technology foresight method;system construction;liguid crystal materials
识别并研发出未来可能的主导技术已成为企业乃至区域、国家在竞争中制胜的关键。在技术进步过程中,敏感度不高的企业会因没有嗅到新技术的市场潜力而错失良机,掌握新技术和新機遇的企业会取代对未来技术发展趋势无法准确判断的企业。显然,准确预见技术发展趋势,抓住机遇,实现技术突破,就有可能在竞争中赢得先机。然而,目前已有的“技术预见”[1]方法主要是基于线性思维的,虽然在预见范式内的持续创新方面有显著效果,却无法解决具有非线性和不确定性特征的技术范式转换问题。在技术范式转换越来越频繁的背景下,如何有效预见具有范式转换特征的技术方向,已成为企业、区域等各级决策者面临的重要课题。
1 理论背景与体系构建
在Thomas Kuhn[2]首次提出“范式”(paradigm)概念之后,Giovanni Dosi提出了“技术范式”(Technology paradigm)概念,并将其定义为“解决所选择的技术经济问题的一种模式”[3]。显然,随着技术的发展,技术不再是以个体形式孤立存在,而是成为具有非线性结构的复杂系统。而且,随着技术范式的转换,新旧范式的主导型技术、技术的主体、技术边连体、技术的认知等都将发生重大变化[4]。这实质上是一个结构重组的过程。
技术范式转换是一个极其复杂的过程,并非少数孤立技术因素简单作用的结果,传统的、基于线性思维的技术预见方法难以有效地反映其内在机理。因此,本文借助专利引文网络方法,从时间和动力等两个角度刻画技术范式转换的过程与内在特征,力图反映技术间的相互作用关系及其演化轨迹,构建技术范式转换的理论分析框架,形成具有可操作性的预见方法和步骤,并以液晶材料技术为对象进行实证检验。
1.1 技术范式转换动因研究
技术进步的动力被认为来自两个方向:技术推动和市场需求。持“技术推动论”的学者认为,技术具有强大的自组织能力,技术内部演化促进了技术范式的变迁。Pavitt和Wald从技术的前期投入、技术创造性产生的不确定以及技术演化过程等层面论证了技术发展推动了范式的变迁[5];Tushman和Anderson认为,技术发展初始阶段是连续的、线性的过程,而当技术发展到某一阶段的时候就会出现突破性的技术[6]。突破性技术创新是指一种新技术改变现有的主导型技术的产生过程,产生能够替代目前的技术主体并可能成为引领新技术领域的核心技术[7]。随着新技术的发展,突破性技术将会被市场推进,实现商业化,当新技术与市场需求耦合程度好时,企业就会重新获得竞争力,成为该领域新一轮竞争的领头羊[8]。同时,技术内部相互作用导致了突破性技术产生、推动了技术范式转换。技术内部存在着广泛的竞争、合作和共生关系。在竞争与协同的主导作用下,拥有卓越性能的新技术逐渐获得更多的资源,形成了对现有技术产生威胁的突破性技术。 持“市场需求论”的学者认为,市场需求是推动技术发展的最强动力,通过识别市场需求来判断技术发展的方向,从而准确预见未来主导型技术。Rosenbloom与Christensen认为,需求变化推动了技术发展。当前的技术发展无法与顾客需求相匹配是造成需求变化的重要原因[9]。技术范式的转换源于技术的突破式创新,而新的技术范式产生的关键在于核心技术群和技术体系的构建,以及主导型技术的确立[4]。当新技术范式与外界进行充分的物质、信息和能量交换,并不断适应市场和消费者需求时,原技术范式才会被挤出主流市场,甚至被完全替代[10]。新技术在适应市场过程中,需要根据市场需求特征进行局部调整,在一系列技术“微创新”后达到与市场需求的高度耦合。
综合“技术推动”论和“市场需求”论,可以发现技术之间的相互作用是突破性技术产生的根本原因,而能否成为新一代主导型技术,则需要新技术顺应市场选择,不断迎合市场需求,做出技术微创新,得到市场的广泛认可和接受,才能确立新技术的主导型地位。因此,技术范式转换的理论模型应如图1所示:
1.2 基于专利引文网络的预见方法体系构建
在新技术萌芽期,技术发展轨道不明确,难以准确判断其发展方向。随着技术内部及新旧技术之间发生广泛的相互作用,运用恰当方法可以有效预见技术发展趋势,较为准确判断未来突破性技术和主导型技术。目前,对突破性技术识别主要从三个角度展开:技术发展视角,市场绩效法,专家评价法。技术发展视角是从案例研究入手,能清晰的掌握技术发展过程中的突破性[11][12];市场绩效法使用市场的接受程度作为技术突破性前置标准,而市场接受程度难以界定和计量,存在先天不足;专家评价视角是目前技术预见的常见方法,是从专家视角进行定性预测,但由于主要依据专家的主观认知,不可避免地存在一定的主观偏差[13]。
相对而言,对于作为复杂系统的技术体系,社会网络理论及相关分析方法可以利用多维量表、矩阵代数、聚类分析等方法来研究点与点、点与线、线与线之间的关系,[14][15]因而可以从多角度分析网络间的联系及发展趋势。而专利引文网分析将社会网络思维与专利数据相结合,把专利信息、技术信息作为网络中的节点,信息之间则相互链接形成技术的知识流,通过专利间的网络交错关系因此就可以反映出技术间的引用关系及其知识流动方向。通过网络算法对知识流进行梳理和筛选,从而能够形象地刻画出技术的发展趋势,并由此判断未来主导型技术的研发方向。其中,中心势可以分析核心网络节点和未来主导型节点。主导型节点是指那些能够主导新旧技术范式转换的关键因素,具有控制网络间信息传递的功能[16],主导型节点与技术演化过程中的关键技术或突破性技术相对应。
由于专利引文网络描述了技术间的链接与发展状态,为技术演化提供了独特视角,有利于更加清晰地剖析技术范式内部复杂的作用机理,专利引文网络分析可以将纷繁复杂的技术演化回归到基础专利和彼此间简单的相互关系,利用客观的专利数据,通过前向与后向引用关系和引用结构来识别主导型节点或突破性技术[17],从而挖掘新兴技术可能的发展方向。因此,本文采用专利引文网络理论,以液晶材料为例,通过对专利数据的深入挖掘,量化分析技术范式转换过程中的引用关系和核心应用领域,找出技术演化过程中的关键技术,并结合社會网络模型算法识别技术演化路径和未来发展方向,从而判断未来可能的主导型技术和主导范式。基于此,本文初步构建了技术发展预见方法体系如图2所示。
其基本步骤如下:
第一步:确定研究对象,选定技术领域。
第二步:专利数据采集。研究数据的准确性直接影响研究结果,制定合适的检索策略,获取专利数据,建立数据库。
第三步:数据处理。清洗数据,去除不必要信息。时间作为技术发展分析的关键因素,技术范式转换以及技术的发展需要时间的积累,短时间内无法从数据上分析并识别技术范式演进路径的方向。确定时间序列十分必要。
第四步:数据分析。通过综合运用Pajek, Ucinet软件,对数据进行定量及可视化分析,获取技术演进路径图,进而发现技术机会,分析技术发展方向。
2 数据来源与研究方法
2.1 数据来源与时序划分
本文通过对液晶材料技术领域大数据的分析,验证本研究所发展的技术发展预见体系的有效性。专利数据来自于德温特专利索引数据库(Derwent Innovations Index,简称DII)。DII提供全球范围的专利信息,并引入了专利族概念和德温特手工代码分类体系,利用关键词和手工代码检索,有助于提高检索效率和效果。通过查询与液晶材料相关的德温特手工代码分类后,结合关键词“liquid crystal materials”,采用(TI= (liquid crystal materials *) or TS= (liquid crystal materials *)) and MC= (A01-E05 or A05-J11 or U11-A03A or V07-K04 or U11-C05C5 or B04-A08)作为检索策略。液晶材料技术的专利从1972年记载了至今,检索日期为2015年11月20日,时间跨度为1972—2014年,共检索到10123个专利族。
液晶材料可划分为6个明显不同的发展阶段。通过整理专利库搜索得到的专利数据,按公开年份统计专利数据形成二维数据图,根据专利的数量的变化趋势进行划分,将同一趋势的划分为一类。分析全球液晶材料专利公开量的时间序列变化,梳理其数量的变化,能够更加明确剖析技术的发展现状和趋势等信息。依据液晶材料专利数量的分析将其发展时间分为以下6个阶段:技术萌芽期(1972—1982年)、探索波动期(1983—1994年)、高速发展期(1995—2001年)、阶梯上升期(2002—2005年)、技术“V”形期(2006—2010年)、精密技术期(2011—2014年)。 3.2 液晶材料技术范式转换演化趋势分析
利用Ucinet软件构造专利引用矩阵,可以得到有关液晶材料技术的专利引文的网络链接图形,如图12所示。运用Pajek软件中的SPNP 算法计算出图12中每个节点的SPNP值,为了能更准确的提取出引用网络中SPNP值最有利的路径需将边权重小的弱链接节点剔出,将液晶材料引用网络中SPNP值与其6个发展阶段相结合,构成了如图13所示的有方向的技术演进路径图。下面从液晶材料发展的6个阶段分别论述其关键技术及演化路径。
技术萌芽期(1972—1982年)液晶材料开始出现并应用于显示设备,开发出各类液晶材料如向列相液晶、聚合物分散液晶、铁电液晶等多种液晶材料,起初将它们应用到显示器到后期应用到电脑产品中,以向列相液晶为主且发展最快。这一时期技术还不成熟,主要以基础性创新研发为主。主要研究的方向以液晶显示屏的改进以及规模生产为主。
从探索波动期(1983—1994年)欧美国家开始着手于超扭曲阵列,市场方向趋于价格低且成本低的显示器方向发展,主要解决液晶材料显示器的厚度以及液晶材料的合成化合物等方面,以及增强液晶材料在显示行业的应用问题,同时产品也已经摒弃了简陋的单色设备形象。在生产规模上日本公司掌握了超扭曲阵列的主要生产技术,开始大规模生产。
在1995—2001年的高速发展期,研发重点是薄膜式电晶体和双层超扭曲阵列,其中的热点是低温多晶矽薄膜电晶体液晶平面显示器和有机电激光显示器,同时也进一步解决了显示器厚度等相关问题。在此阶段液晶显示形状市场需求较大,导致薄膜成为液晶显示形态改进的主要研究领域。
在第四阶段阶梯上升期(2002-2005年),此阶段研究的对象是聚合物分散液晶,因其低成本、易制作、更高效等优点得到大规模研发。技术研发从液晶材料合成技术到柔性体液晶显示器技术、低廉成本及轻薄显示器相关技术的改进等技术的转变后,液晶材料的市场化程度越来越高,市场需求也趋于稳定。
2006年进入技术“V”形期,技术范式研究焦点仍在于低成本的薄性显示器材料,不过这些技术领域更注重液晶材料显示的合成技术、合成的量、材料的稳定性能以及合成材料的使用寿命等细节性和可靠性问题。从其发展的路径也可了解液晶材料的发展趋势。
自2007年至今,液晶材料的发展进入精密技术发展期。目前研究的路径朝着液晶显示板的薄型程度发展,专利注重在液晶材料对于显示器的技术领域的革新,同时液晶膜材质以其更高的透过量和选择性在医疗行业也发生显著的变化,微胶囊成为液晶材料在医疗行业的热点。在纤维加工业中液晶材料取向技术的变革也使其应用于制造复合材料上。目前,液晶材料发展迅速并且应用广泛,相关企业即可基于本研究的基础上掌握其技术范式发展趋势,预见液晶材料的主导型技术,从而成为液晶材料技术市场的佼佼者。
4 结束语
由上述分析可见,液晶材料具有6个发展阶段。目前液晶材料技术涉猎领域广泛,不仅停留在显示方面,对于交叉学科的应用也渐渐崛起,其中汽车行业、纺织行业以及医疗行业尤为显著,因此液晶材料合成技术很可能是下一轮突破性技术。同时,当前液晶材料发展进入了精密技术发展期,薄型液晶显示板是新一轮技术竞争的焦点,可能是未来液晶材料的主导型技术。通过对液晶材料技术的实证分析,最后清晰的剖析了液晶材料核心技术范式应用领域变迁过程,并对液晶材料的未来发展趋势进行了预见,验证了预见体系的可行性。
基于技术范式本身的复杂性特点,本文认为多链接、结构化和非线性分析方法才是技术范式转换分析的主要手段,而专利技术已将技术自身、市场、政策等因素考虑在内。因此,本文将社会网络分析方法结合专利研究,根据专利信息以及专利引用情况,剖析专利数据隐含内容,从而分析技术研究发展现状,从技术发展路径中预见未来技术发展趋势,使技术变迁的整体过程展现出来。研究充分考虑数据的准确性以及科学性,整合各阶段技术发展,以动态的非线性分析方法为企业提供战略决策以及行业技术研究方向。
参 考 文 献
[ 1 ]杨耀武.论科学技术学的建构及技术预见学研究[J].科学学研究,2005,23(5):597-600.
[ 2 ]托马斯·库恩.科学革命的结构[M].北京:北京大学出版社,2003:45-78.
[ 3 ] Dosi G. Technological Paradigms and Technological Trajectories[J]. Research Policy,1982,(11):152-154.
[ 4 ]盛国荣.技术哲学视阈中的技术范式[J].哈尔滨工业大学学报(社科版),2005,(4):7-11.
[ 5 ] Pavitt K,Wald S. The Conditions for Success in Technological Innovation[R]. OECD,1971.
[ 6 ] Tushman M,Anderson P. Technological Discontinuities and Organizational Environments[J]. Administrative Science Quarterly,1986,31:439-465.
[ 7 ]薛红志.突破性创新:概念界定与比较[J].数量经济技术经济研究,2004,(3):73-83.
[ 8 ] Christensen C. M. The Innovator’s Dilemma:When New Technologies Cause Great Firms to Fail[M]. Harvard Business School Press,1997.
[ 9 ] Rosenbloom R.S,Christensen C.M. Technological Discontinuity,Organizational Capability and Strategic Commitment[J]. Industrial
〔关键词〕 技术范式转换;社会网;专利引文网络;技术预见方法;体系构建;液晶材料技术
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2017.08.020
〔中图分类号〕 G255.53;G306 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2017)08-0135-07
〔Abstract〕Facing the frequenct emergence of the technology paradigm shift,which is characterized by nonlinear,high uncertainty and so on,the technology foresight method based on linear thinking method cannot meet the needs of reality. Therefore,this paper was to discuss a scientific and effective and practical method to predict the shift of technology paradigm. This paper elaborated the characteristics and internal causes of the transformation of technological paradigm,established the theory model of technology paradigm transformation by understanding the general process of technology paradigm transformation,based on the combination of social network thinking and patent citation network,the paper proposed a prediction method system of the technology paradigm transformation,carried on the real diagnosis analysis by the case study of liquid crystal materials technology. The results enriched the theory research of technology paradigm transformation,also provided the strategic decision for the enterprise and the research direction for the industry technology.
〔Key words〕 technological paradigm transformation;social network; patent citation network;technology foresight method;system construction;liguid crystal materials
识别并研发出未来可能的主导技术已成为企业乃至区域、国家在竞争中制胜的关键。在技术进步过程中,敏感度不高的企业会因没有嗅到新技术的市场潜力而错失良机,掌握新技术和新機遇的企业会取代对未来技术发展趋势无法准确判断的企业。显然,准确预见技术发展趋势,抓住机遇,实现技术突破,就有可能在竞争中赢得先机。然而,目前已有的“技术预见”[1]方法主要是基于线性思维的,虽然在预见范式内的持续创新方面有显著效果,却无法解决具有非线性和不确定性特征的技术范式转换问题。在技术范式转换越来越频繁的背景下,如何有效预见具有范式转换特征的技术方向,已成为企业、区域等各级决策者面临的重要课题。
1 理论背景与体系构建
在Thomas Kuhn[2]首次提出“范式”(paradigm)概念之后,Giovanni Dosi提出了“技术范式”(Technology paradigm)概念,并将其定义为“解决所选择的技术经济问题的一种模式”[3]。显然,随着技术的发展,技术不再是以个体形式孤立存在,而是成为具有非线性结构的复杂系统。而且,随着技术范式的转换,新旧范式的主导型技术、技术的主体、技术边连体、技术的认知等都将发生重大变化[4]。这实质上是一个结构重组的过程。
技术范式转换是一个极其复杂的过程,并非少数孤立技术因素简单作用的结果,传统的、基于线性思维的技术预见方法难以有效地反映其内在机理。因此,本文借助专利引文网络方法,从时间和动力等两个角度刻画技术范式转换的过程与内在特征,力图反映技术间的相互作用关系及其演化轨迹,构建技术范式转换的理论分析框架,形成具有可操作性的预见方法和步骤,并以液晶材料技术为对象进行实证检验。
1.1 技术范式转换动因研究
技术进步的动力被认为来自两个方向:技术推动和市场需求。持“技术推动论”的学者认为,技术具有强大的自组织能力,技术内部演化促进了技术范式的变迁。Pavitt和Wald从技术的前期投入、技术创造性产生的不确定以及技术演化过程等层面论证了技术发展推动了范式的变迁[5];Tushman和Anderson认为,技术发展初始阶段是连续的、线性的过程,而当技术发展到某一阶段的时候就会出现突破性的技术[6]。突破性技术创新是指一种新技术改变现有的主导型技术的产生过程,产生能够替代目前的技术主体并可能成为引领新技术领域的核心技术[7]。随着新技术的发展,突破性技术将会被市场推进,实现商业化,当新技术与市场需求耦合程度好时,企业就会重新获得竞争力,成为该领域新一轮竞争的领头羊[8]。同时,技术内部相互作用导致了突破性技术产生、推动了技术范式转换。技术内部存在着广泛的竞争、合作和共生关系。在竞争与协同的主导作用下,拥有卓越性能的新技术逐渐获得更多的资源,形成了对现有技术产生威胁的突破性技术。 持“市场需求论”的学者认为,市场需求是推动技术发展的最强动力,通过识别市场需求来判断技术发展的方向,从而准确预见未来主导型技术。Rosenbloom与Christensen认为,需求变化推动了技术发展。当前的技术发展无法与顾客需求相匹配是造成需求变化的重要原因[9]。技术范式的转换源于技术的突破式创新,而新的技术范式产生的关键在于核心技术群和技术体系的构建,以及主导型技术的确立[4]。当新技术范式与外界进行充分的物质、信息和能量交换,并不断适应市场和消费者需求时,原技术范式才会被挤出主流市场,甚至被完全替代[10]。新技术在适应市场过程中,需要根据市场需求特征进行局部调整,在一系列技术“微创新”后达到与市场需求的高度耦合。
综合“技术推动”论和“市场需求”论,可以发现技术之间的相互作用是突破性技术产生的根本原因,而能否成为新一代主导型技术,则需要新技术顺应市场选择,不断迎合市场需求,做出技术微创新,得到市场的广泛认可和接受,才能确立新技术的主导型地位。因此,技术范式转换的理论模型应如图1所示:
1.2 基于专利引文网络的预见方法体系构建
在新技术萌芽期,技术发展轨道不明确,难以准确判断其发展方向。随着技术内部及新旧技术之间发生广泛的相互作用,运用恰当方法可以有效预见技术发展趋势,较为准确判断未来突破性技术和主导型技术。目前,对突破性技术识别主要从三个角度展开:技术发展视角,市场绩效法,专家评价法。技术发展视角是从案例研究入手,能清晰的掌握技术发展过程中的突破性[11][12];市场绩效法使用市场的接受程度作为技术突破性前置标准,而市场接受程度难以界定和计量,存在先天不足;专家评价视角是目前技术预见的常见方法,是从专家视角进行定性预测,但由于主要依据专家的主观认知,不可避免地存在一定的主观偏差[13]。
相对而言,对于作为复杂系统的技术体系,社会网络理论及相关分析方法可以利用多维量表、矩阵代数、聚类分析等方法来研究点与点、点与线、线与线之间的关系,[14][15]因而可以从多角度分析网络间的联系及发展趋势。而专利引文网分析将社会网络思维与专利数据相结合,把专利信息、技术信息作为网络中的节点,信息之间则相互链接形成技术的知识流,通过专利间的网络交错关系因此就可以反映出技术间的引用关系及其知识流动方向。通过网络算法对知识流进行梳理和筛选,从而能够形象地刻画出技术的发展趋势,并由此判断未来主导型技术的研发方向。其中,中心势可以分析核心网络节点和未来主导型节点。主导型节点是指那些能够主导新旧技术范式转换的关键因素,具有控制网络间信息传递的功能[16],主导型节点与技术演化过程中的关键技术或突破性技术相对应。
由于专利引文网络描述了技术间的链接与发展状态,为技术演化提供了独特视角,有利于更加清晰地剖析技术范式内部复杂的作用机理,专利引文网络分析可以将纷繁复杂的技术演化回归到基础专利和彼此间简单的相互关系,利用客观的专利数据,通过前向与后向引用关系和引用结构来识别主导型节点或突破性技术[17],从而挖掘新兴技术可能的发展方向。因此,本文采用专利引文网络理论,以液晶材料为例,通过对专利数据的深入挖掘,量化分析技术范式转换过程中的引用关系和核心应用领域,找出技术演化过程中的关键技术,并结合社會网络模型算法识别技术演化路径和未来发展方向,从而判断未来可能的主导型技术和主导范式。基于此,本文初步构建了技术发展预见方法体系如图2所示。
其基本步骤如下:
第一步:确定研究对象,选定技术领域。
第二步:专利数据采集。研究数据的准确性直接影响研究结果,制定合适的检索策略,获取专利数据,建立数据库。
第三步:数据处理。清洗数据,去除不必要信息。时间作为技术发展分析的关键因素,技术范式转换以及技术的发展需要时间的积累,短时间内无法从数据上分析并识别技术范式演进路径的方向。确定时间序列十分必要。
第四步:数据分析。通过综合运用Pajek, Ucinet软件,对数据进行定量及可视化分析,获取技术演进路径图,进而发现技术机会,分析技术发展方向。
2 数据来源与研究方法
2.1 数据来源与时序划分
本文通过对液晶材料技术领域大数据的分析,验证本研究所发展的技术发展预见体系的有效性。专利数据来自于德温特专利索引数据库(Derwent Innovations Index,简称DII)。DII提供全球范围的专利信息,并引入了专利族概念和德温特手工代码分类体系,利用关键词和手工代码检索,有助于提高检索效率和效果。通过查询与液晶材料相关的德温特手工代码分类后,结合关键词“liquid crystal materials”,采用(TI= (liquid crystal materials *) or TS= (liquid crystal materials *)) and MC= (A01-E05 or A05-J11 or U11-A03A or V07-K04 or U11-C05C5 or B04-A08)作为检索策略。液晶材料技术的专利从1972年记载了至今,检索日期为2015年11月20日,时间跨度为1972—2014年,共检索到10123个专利族。
液晶材料可划分为6个明显不同的发展阶段。通过整理专利库搜索得到的专利数据,按公开年份统计专利数据形成二维数据图,根据专利的数量的变化趋势进行划分,将同一趋势的划分为一类。分析全球液晶材料专利公开量的时间序列变化,梳理其数量的变化,能够更加明确剖析技术的发展现状和趋势等信息。依据液晶材料专利数量的分析将其发展时间分为以下6个阶段:技术萌芽期(1972—1982年)、探索波动期(1983—1994年)、高速发展期(1995—2001年)、阶梯上升期(2002—2005年)、技术“V”形期(2006—2010年)、精密技术期(2011—2014年)。 3.2 液晶材料技术范式转换演化趋势分析
利用Ucinet软件构造专利引用矩阵,可以得到有关液晶材料技术的专利引文的网络链接图形,如图12所示。运用Pajek软件中的SPNP 算法计算出图12中每个节点的SPNP值,为了能更准确的提取出引用网络中SPNP值最有利的路径需将边权重小的弱链接节点剔出,将液晶材料引用网络中SPNP值与其6个发展阶段相结合,构成了如图13所示的有方向的技术演进路径图。下面从液晶材料发展的6个阶段分别论述其关键技术及演化路径。
技术萌芽期(1972—1982年)液晶材料开始出现并应用于显示设备,开发出各类液晶材料如向列相液晶、聚合物分散液晶、铁电液晶等多种液晶材料,起初将它们应用到显示器到后期应用到电脑产品中,以向列相液晶为主且发展最快。这一时期技术还不成熟,主要以基础性创新研发为主。主要研究的方向以液晶显示屏的改进以及规模生产为主。
从探索波动期(1983—1994年)欧美国家开始着手于超扭曲阵列,市场方向趋于价格低且成本低的显示器方向发展,主要解决液晶材料显示器的厚度以及液晶材料的合成化合物等方面,以及增强液晶材料在显示行业的应用问题,同时产品也已经摒弃了简陋的单色设备形象。在生产规模上日本公司掌握了超扭曲阵列的主要生产技术,开始大规模生产。
在1995—2001年的高速发展期,研发重点是薄膜式电晶体和双层超扭曲阵列,其中的热点是低温多晶矽薄膜电晶体液晶平面显示器和有机电激光显示器,同时也进一步解决了显示器厚度等相关问题。在此阶段液晶显示形状市场需求较大,导致薄膜成为液晶显示形态改进的主要研究领域。
在第四阶段阶梯上升期(2002-2005年),此阶段研究的对象是聚合物分散液晶,因其低成本、易制作、更高效等优点得到大规模研发。技术研发从液晶材料合成技术到柔性体液晶显示器技术、低廉成本及轻薄显示器相关技术的改进等技术的转变后,液晶材料的市场化程度越来越高,市场需求也趋于稳定。
2006年进入技术“V”形期,技术范式研究焦点仍在于低成本的薄性显示器材料,不过这些技术领域更注重液晶材料显示的合成技术、合成的量、材料的稳定性能以及合成材料的使用寿命等细节性和可靠性问题。从其发展的路径也可了解液晶材料的发展趋势。
自2007年至今,液晶材料的发展进入精密技术发展期。目前研究的路径朝着液晶显示板的薄型程度发展,专利注重在液晶材料对于显示器的技术领域的革新,同时液晶膜材质以其更高的透过量和选择性在医疗行业也发生显著的变化,微胶囊成为液晶材料在医疗行业的热点。在纤维加工业中液晶材料取向技术的变革也使其应用于制造复合材料上。目前,液晶材料发展迅速并且应用广泛,相关企业即可基于本研究的基础上掌握其技术范式发展趋势,预见液晶材料的主导型技术,从而成为液晶材料技术市场的佼佼者。
4 结束语
由上述分析可见,液晶材料具有6个发展阶段。目前液晶材料技术涉猎领域广泛,不仅停留在显示方面,对于交叉学科的应用也渐渐崛起,其中汽车行业、纺织行业以及医疗行业尤为显著,因此液晶材料合成技术很可能是下一轮突破性技术。同时,当前液晶材料发展进入了精密技术发展期,薄型液晶显示板是新一轮技术竞争的焦点,可能是未来液晶材料的主导型技术。通过对液晶材料技术的实证分析,最后清晰的剖析了液晶材料核心技术范式应用领域变迁过程,并对液晶材料的未来发展趋势进行了预见,验证了预见体系的可行性。
基于技术范式本身的复杂性特点,本文认为多链接、结构化和非线性分析方法才是技术范式转换分析的主要手段,而专利技术已将技术自身、市场、政策等因素考虑在内。因此,本文将社会网络分析方法结合专利研究,根据专利信息以及专利引用情况,剖析专利数据隐含内容,从而分析技术研究发展现状,从技术发展路径中预见未来技术发展趋势,使技术变迁的整体过程展现出来。研究充分考虑数据的准确性以及科学性,整合各阶段技术发展,以动态的非线性分析方法为企业提供战略决策以及行业技术研究方向。
参 考 文 献
[ 1 ]杨耀武.论科学技术学的建构及技术预见学研究[J].科学学研究,2005,23(5):597-600.
[ 2 ]托马斯·库恩.科学革命的结构[M].北京:北京大学出版社,2003:45-78.
[ 3 ] Dosi G. Technological Paradigms and Technological Trajectories[J]. Research Policy,1982,(11):152-154.
[ 4 ]盛国荣.技术哲学视阈中的技术范式[J].哈尔滨工业大学学报(社科版),2005,(4):7-11.
[ 5 ] Pavitt K,Wald S. The Conditions for Success in Technological Innovation[R]. OECD,1971.
[ 6 ] Tushman M,Anderson P. Technological Discontinuities and Organizational Environments[J]. Administrative Science Quarterly,1986,31:439-465.
[ 7 ]薛红志.突破性创新:概念界定与比较[J].数量经济技术经济研究,2004,(3):73-83.
[ 8 ] Christensen C. M. The Innovator’s Dilemma:When New Technologies Cause Great Firms to Fail[M]. Harvard Business School Press,1997.
[ 9 ] Rosenbloom R.S,Christensen C.M. Technological Discontinuity,Organizational Capability and Strategic Commitment[J]. Industrial