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基于异质性专利的颠覆性技术早期识别研究

摘要：识别并超前部署颠覆性技术，对我国高质量发展和国家安全具有重要的战略意义。本文提出一种基

于异质性专利视角运用机器学习算法的潜在颠覆性技术早期识别方法，是对已有研究理论和方法的有益补

充。首先融合BERT语义向量和IPC权重向量获取专利特征；然后利用多种异常检测算法识别异质性专利，

并通过扩展的专利共被引网络计算专利的影响力；进而构建异质性专利指标和技术影响力关系数据；最后利

用机器学习算法从海量异质性专利中识别出潜在颠覆性技术,并对未来技术研发方向进行预判。使用3D打

印领域专利对该方法的有效性进行验证，结果显示随机森林模型在准确率、精准率、召回率和F1值指标均达

到95%以上，优于其他机器学习模型；识别出的3D打印领域潜在颠覆性技术符合实际，对政策制定、企业研

发和后续学术研究具有参考价值。

关键词：颠覆性技术早期识别；异质性专利；技术预测；机器学习；3D打印

颠覆性技术被视为“改变游戏规则（另辟蹊是基于外在特征的识别，尚缺乏深人到技术文本中

径）”和“重塑未来格局”的革命性力量。历次工业去挖掘更深层次的子技术，且对远离主流技术的专

革命都表明谁先掌握了颠覆性技术，谁将优先占据利关注仍不够。

技术制高点。随着颠覆性技术引领特性的突显，日颠覆性技术是一种另辟蹊径的技术，而“另辟

益上升到科学技术领域、国防军事领域，逐步向国家蹊径”意味着与主流技术的差异，因而从异质性视

战略引领的高度发展。预先识别颠覆性技术对颠覆角识别颠覆性技术更符合技术发展规律。相似性技

性技术培育和政策制定具有重要意义。术倾向于对已有技术进行优化，延申技术轨道和技

颠覆性技术具有诸多特征，通过专利数据构建术生命周期；远距离、异质性技术更容易实现技术轨

符合特征的指标进行颠覆性技术识别具有可行性。道跃迁，产生颠覆性技术。异质性技术能够引发技

Bloodworth等]构建技术前沿性和技术性能突破指术结构变异，推动技术创新和发展。专利是技术信

标识别颠覆性技术；黄鲁成等[2]构建创新性和独创息的一种重要载体，技术的差异性可以通过专利内

性指标识别潜在颠覆性技术；刘玉梅等[3]通过新颖容的相似性或差异性来进行判断，异质性专利就其

度、差异度和融合度指标来预测突破性技术Dahlin内容而言与现有专利相似性不高。研究表明可从异

等[4]和于光辉等[5]利用新颖性、独特性和影响度识质性专利中识别出能够响应市场需求且可能对其他

别颠覆性技术；范明姐[6]将专利被引频次和转让次技术产生重大影响的有前途的技术[9]。异质性专

数作为颠覆性技术识别的替代变量；李乾瑞等[7]利利更有可能标志着新的技术发展、潜在的技术机会

用融合性、新颖性、扩张性和影响力指标构建颠覆性或引起技术范式的转变[【10]，可作为评估新技术机会

技术识别模型；王康等[8]利用异质性、影响力和新的起点。虽然并非所有异质性专利都能够形成颠覆

颖性指标识别颠覆性的技术融合。上述研究对颠覆性技术，但其中一些为进一步的技术发展提供了新

性技术识别取得一定的效果，但仍缺乏对潜在颠覆的或不寻常的信号。在竞争激烈的技术环境中，尽

性技术的早期识别。尽管较多研究把独特性/差异早掌握这些有价值的信号非常重要。如何识别出异

度/异质性作为颠覆性技术识别的标准之一，但大多质性专利，特别是如何从大量异质性专利中快速识

收稿日期：2022-05-11；修回日期：2022-12-06

第8期康陈悦：基于异质性专利的颠覆性技术早期识别研究1365·

别和预测出颠覆性技术仍然是一大难题。基于此，创新理论术语“边缘创新”，并不意味着这些发明是

本文提出一种基于异质性专利的颠覆性技术早期识落后的、业余的或低劣的，该词的本意是强调与学术

别方法。主流相比，前沿（通常是非常有前途的）创新思想的

另类性质[13]。同时该理念也有资源基础理论、弱关

1真颠覆性技术的特征选择系理论和知识重组理论的支持：资源基础理论认为，