[01711157]基于多维空间专利地图的煤层气开采技术创新研究

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。且经项目组长期调研发现,煤层气开采与常规天然气开采相比有其自身的特殊性和复杂性,在很大程度上受到煤层气赋存条件的时序动态、复杂多属性特征的影响且开采模式可移植性差。目前,我国煤层气开采尚处于模仿借鉴阶段,虽取得一些成绩但总体进展缓慢,开采技术创新能力较差。鉴于此,迫切需要探索影响我国煤层气开采创新的一般规律,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与技术创新方法支持,以提升我国煤层气规模化开采水平。 进一步地,专利作为人类技术创新的成果,记录着人类80%以上的技术知识,通过挖掘煤层气开采专利信息以高效、准确、全面地了解该领域的前沿技术及其发展状况,是分析创新发展规律的最佳途径。而专利地图作为目前常用的分析方法,能够预判潜在创新价值域,发现可能的技术机会。然而,煤层气开采技术创新研究涉及到多学科领域、兼具技术与管理特征,受技术、管理、环境等诸多要素影响,且要素间呈多样性、复杂性、交互性及动态性等特征,现有以二维图表描绘的专利地图较难反映由各要素组合映射而形成的高维、不规则空间区域,也难以反映要素与要素间复杂的交互作用关系。 因此,本项目从影响煤层气开采的多维要素组合及聚类角度拓展传统专利地图的维度提出了多维空间专利地图的概念、构建流程及其具体技术创新路径,并通过实际案例验证该模型的科学性和可操作性,为不同赋存条件下的煤层气开采创新提供理论依据和方法支持。 本项目研究的主要内容包括： 根据国内外文献综述,本项目提出了多维空间专利地图相关理论并实证检验。结合多维空间专利地图的理论特点,有以下研究内容： ①多维空间专利地图概念的提出; ②多维空间专利地图的构建流程; ③多维空间专利地图实证应用,以煤层气开采为例. （1）相关理论综述 本章节首先阐述了本论文的研究背景和意义,在此基础上提出了论文拟研究的科学问题,其次分析了该问题的国内外研究现状,并提出了论文的研究架构、主要内容以及论文的创新点。 （2）多维空间专利地图的相关理论概述 本章节主要介绍了专利地图的概念、分类、特征和制作理论以及创新要素的定义、特征和研究方法进行分析,为后续二者耦合分析和多维空间专利地图打下基础。 （3）多维空间专利地图模型的提出 本章节分析了提出多维空间专利地图的思路,然后利用结构方程模型对创新要素和专利地图耦合进行分析,验证了思路的可行性,并概括出多维空间专利地图的特点。 （4）多维空间专利地图模型的的构建和分析 本章节提出了多维空间专利地图的构建流程。首先采用确定研究领域和目的,并在要素分析和统计基础上提出了创新维度、创新刻度及创新空间的生成办法,利用检索软件对专利信息进行分析,构建出多维空间专利地图并进行简要分析,提出了密集、稀疏和空白的三区理论。 （5）多维空间专利地图模型应用和实证。 本章节主要按照步骤系统将模型应用到煤层气开采领域并从要素方面阐述了煤层气开采技术发展规律并提出了相关的建议,以此进行实证分析。 本项目取得的科技成果包括： （1）将多维创新要素思想应用到专利分析当中,对现有煤层气开采技术领域的专利文献进行检索和综合分析,选取合理的技术创新要素,将以往的专利分析方法进行了拓展和具象化集成,使专利分析的结果能够更加精确有效,并且通过多维空间专利地图对现有专利信息进行可视化表达,使得结果更加清晰直观。 （2）运用多维空间专利地图创新方法,对煤层气开采重点技术专利进行创新要素提取与分析,从机理、空间和时间三个维度出发,绘制出反映现有技术结构和技术特征的煤层气开采技术空间专利地图,并且通过对煤层气开采多维空间专利地图进行创新要素组合分析和创新区域识别,对煤层气开采技术进行了前瞻性预测。 （3）从系统的角度,通过规范研究分析,构建了系统的多维空间专利地图创新方法,并针对我国煤层气开采技术创新瓶颈剖析了煤层气开采存在的问题和影响因素,从机理、空间和时间三个维度出发,对我国煤层气开采技术专利进行了深入分析,探索了煤层气开采技术的发展趋势和创新区域,验证了研究结果的科学性。 项目采用的科学研究方法包括： （1）文献研究法。本项目通过大量搜集、整理、鉴别、阅读和分析煤层气开采技术创新、专利地图等相关的文献资料,总结前人研究的有益经验和不足,从而归纳出本项目研究的突破口。 （2）理论研究和实证研究相结合。本项目通过理论研究提出了多维空间专利地图的概念和构建流程,并以煤层气开采为例进行了实例验证。 （3）定性分析与定量分析相结合。本项目首先对专利地图和创新要素定性分析,然后通过结构方程模型证明了二者间的耦合性关系,最后定性提出了多维空间专利地图的概念和具体操作,并对模型进行分析。