《專利引文分析的理論與實踐》是國內進行專利引文分析研究的探索之作。首先，從引文分析的概念和理論出發，把握知識流動這一共同主線，引申出專利引文分析的基本概念框架，闡釋專利引文分析的內在機理。某次，從空間和時間兩個維度，基于海量數據并利用可視化工具和方法，形象和直觀地揭示專利引文活動中知識擴散與演化軌跡。后，基于專利引文數據對技術發展的普遍特征和個體特征進行測度與分析。《專利引文分析的理論與實踐》從理論、方法相應用三個層面展現了專利引文分析的學術內涵和應用前景，真有較強的理論意義和現實價值。
從事科學計量和專利計量研究的教師、科研人員和研究生
目錄
序
第1章 引文分析的基本理論問題 1
1.1 引文分析的相關概念 1
1.2 引文分析的整體發展脈絡 3
1.3 引文過程中的知識流動理論 7
1.4 引文分析的兩個維度 16
1.5 引文分析的對象與內容 21
參考文獻 28
第2章 專利引文分析的基本理論問題 31
2.1 基本概念界定與理論分析 32
2.2 國內外研究狀況 36
2.3 專利引用過程中的知識活動 38
2.4 基于專利引文的技術進化樹 44
2.5 專利引文分析的制度基礎 54
參考文獻 63
第3章 基于專利引文的地理空間知識活動分析 66
3.1 國內外研究狀況 66
3.2 數據下載及處理、分析方法與工具軟件 68
3.3 專利引文網絡下的地理空間關系可視化分析 72
3.4 基于專利引文網絡的中國與其他國家(地區)間關系分析 79
參考文獻 86
第4章 基于專利引文的技術空間關系可視化分析 88
4.1 大類技術領域層面 89
4.2 小類技術領域層面 92
4.3 不同技術領域中國家(地區)間關系考察 99
第5章 基于專利引文的技術演進路徑識別 128
5.1 國內外研究狀況 128
5.2 基于專利引文網絡的技術演進路徑識別方法 132
5.3 技術演進路徑的識別工具 138
5.4 實證研究1——以以太網技術為例 141
5.5 實證研究2——以太陽能電池板為例 159
參考文獻 166
第6章 基于專利引文的技術發展特征分析 168
6.1 基于原創性指數技術融合趨勢分析 168
6.2 基于專利引文指標的國家技術實力分析 176
6.3 高被引專利技術特征的計量分析 188
參考文獻 202
彩圖 1
第1章 引文分析的基本理論問題
1.1 引文分析的相關概念
引文分析(citation analysis)，是一種對文獻引證與被引證關系進行分析的活動和方法，也是包含對引文關系進行分析的原理、方法、應用在內的一門學科。引文分析是基于文獻間的聯系而產生的一種分析方法。具體來說，文獻體系中文獻之間并不是孤立的，而是相互聯系的。文獻的相互關系突出地表現在文獻的相互引用方面。一篇文獻在編寫過程中一般都需要參考有關文獻。在文獻發表時，作者往往采用尾注或腳注等形式列出其"參考文獻"或"引用書目"。一個"引文"是指一篇參考文獻，進行引用的是引用(citing)文獻，接受引用的是被引(cited)文獻。普賴斯在論及引證及被引證關系時提出：每一篇被引文獻，對于引證者(文獻作者)來說，就是有了一篇參考文獻，而對于被引證者來說，則是有了一篇引證文獻(引文)。
一篇文獻既可以是施引文獻，也可以是被引文獻。我們談到引文時，可以站在兩個角度：一是站在施引文獻的角度，那么引文就是其參考文獻；二是站在被引文獻的角度，引文就是其本身。引文是有方向的，施引文獻的時間一般比引文要晚，不可能倒過來引用。
文獻在被引時，不一定是全部內容被引，因此，可以把一篇文獻中被引的部分稱為知識單元，那么知識單元就有生產單元和儲存單元之分。如果文獻A中含有使用并描述文獻B的書目注釋，那么文獻A就含有文獻B的參考文獻，而文獻B具有來自文獻A的引文。在上述的過程中，A被稱為引用文獻，而B被稱為被引用文獻。按照期刊間引用關系的概念—知識生產單元和知識存儲單元(Zinkhan and Leigh，1999)，我們也稱A為知識存儲單元，B為知識生產單元(埃格希和魯索，1992)。知識從B流向A，如圖1.1所示，意味著引用是個動態的過程。
圖1.1 引用過程對應的概念
當引文網絡中的文獻不是很多(少于幾百個)時，用一張引文圖就可以形象地表達文獻之間的引用關系。箭頭從代表di的一端指向代表dj的一端時，來自某一館藏的文獻就形成一張有向圖，這張圖就稱為"引文圖"或"引文網絡"(圖1.2)。
圖1.2 引文圖
利用引文圖表達引文關系的一個優點是比較明晰、清楚，引文關系一目了然。但是，如果引文圖中涉及的文獻很多(數百個以上)，那么圖形就變得相當復雜，很難分析出關系的結構，這是引文圖的一個缺點。在這種情況下，好利用矩陣方法來表達關系網絡(尹麗春，2006)，引文分析方法也真正有了用武之地。
引用過程是單個的、個體的，是慢慢積累起來的，而引文分析的過程包括對引用過程及海量數據的分析。引文網絡是一個知識生產和傳播的復雜系統，個人和單個文獻的作用在網絡中已經逐步淡化，僅僅依賴于同行評議和單純地分析個體文獻無法真實地反映整個網絡的狀態。只有通過數學手段將網絡的整體結構繪制出來，人們才可能從全局著手做出而正確的判斷。超大規模引文網絡的形成迫切需要科學工作者提出有效的手段對其進行研究(尹麗春，2006)。
總的來說，引文分析就是利用各種數學及統計學的方法進行比較、歸納、抽象、概括等的邏輯方法，對科學期刊、文獻、著者等分析對象的引用和被引用現象進行分析，以揭示其數量特征和內在規律的一種信息計量研究方法(邱均平，2007)。
關于引文分析，有兩個概念不得不提。首先是凱斯勒在1963年提出了文獻耦合(bibliographic coupling)的概念。文獻耦合是指引證文獻通過其參考文獻(被引證文獻)建立的耦合關系。具體來說，如果A和B兩篇文獻共同引證了一篇或多篇參考文獻，或者說它們有一篇或多篇同樣的參考文獻，則稱A和B兩篇文獻具有引文上的耦合關系。
另一個對應的概念是文獻共引(bibliographic co-citation)，也稱同引、同被引、共被引，是由美國的斯莫爾和俄羅斯的瑪莎科娃在1973年分別獨立提出來的，就是指兩篇或多篇文獻同時被后來的一篇或多篇文獻所引證，則稱這兩篇文獻(被引證文獻)具有"同被引"關系。圖1.3(a)展示了A、B兩個文獻同時被文獻a引用的狀況，圖1.3(b)則展示出A、B兩篇文獻同時引用文獻a的情況。
圖1.3 文獻的共引與耦合
1.2 引文分析的整體發展脈絡
科學知識可視化圖譜是在信息技術的推動下發展出來的一個新領域，當前已經成為科學計量學的一個新熱點。陳悅和劉則淵(2005)認為科學知識圖譜是顯示科學知識的發展進程與結構關系的一種圖形，它是揭示科學知識及其活動規律的科學計量學從數學表達轉向圖形表達的產物，是顯示科學知識地理分布的知識地圖轉向以圖譜展現知識結構關系與演進規律的結果。為揭示引文分析領域的歷史圖景，選取CiteSpace繪制了引文分析領域演進知識圖譜，從而清晰地看出引文分析學形成和發展的脈絡及演進趨勢。
研究所用的數據來源于美國科學情報研究所創建的Web of Science數據庫。以"citation analysis"為檢索詞在科學引文索引(Science Citation Index，SCI)和社會科學引文索引(Social Sciences Citation Index，SSCI)中聯合檢索了1974～2008年的文獻記錄。在數據下載的過程中，我們選擇"Article"，共檢索到1906篇文獻，其中共包含引文65 426條。對得到數據的引文進行整理和標準化，力圖使引文數據。
利用CiteSpace軟件，輸入題錄數據，選擇"cluster"分析，同時設置閾值為(3，2，15)、(4，3，19)、(4，3，20)，網絡節點選為參考文獻(reference)，來源選為文獻標題(title)、摘要(abstract)、關鍵詞(descriptor)和標識符(identifiers)，術語選擇為無(none)，修剪(pruning)項選擇小生成樹(minimum spanning tree)、修剪分段的網絡(pruning sliced networks)、修剪混合網絡(pruning merged the network)得到引文分析的發展趨勢網絡，其中共有節點86個，連線114條(圖1.4)。
圖1.4 引文分析的小生成樹圖
由圖1.4可以看到，引文分析領域大致可以分為三個時期：初始形成期、繁榮發展期、深化擴張期。初始形成期中可看出關鍵人物有加菲爾德和普賴斯，他們二人開創了引文分析的先河，是引文分析學的奠基人。發展繁榮期中的重要人物有斯莫爾和麥克羅伯特，他們二人發展了引文分析，其中斯莫爾提出了著名的共引理論和方法，而麥克羅伯特則思考了引文分析存在的問題。從20世紀80年代起，引文分析進入了深化擴張期。在共引理論的基礎上，引文分析的可視化有了較大的發展，重要的人物有懷特、麥肯恩和陳超美等。90年代中后期，隨著互聯網的快速發展，網絡引文分析也成為引文分析的熱點，其代表人物有英格沃森、塞沃爾與魯索等。當然，由于閾值的設置，這張圖譜只能大致反映引文分析領域重要的人物和著作。
為了能夠更加形象化地展示引文分析領域的形成和發展，更加清楚地看到引文分析發展的脈絡，仍舊利用CiteSpace軟件，輸入題錄數據，選擇"cluster"分析，同時設置閾值為(3，2，15)、(4，3，20)、(3，3，20)，網絡節點選為參考文獻(reference)，來源選為文獻標題(title)、摘要(abstract)、關鍵詞(descriptor)和標識符(identifiers)，術語選擇為無(none)，修剪(pruning)項選擇小生成樹(minimum spanning tree)、修剪分段的網絡(pruning sliced networks)、修剪混合網絡(pruning merged the network)，并且利用time-zone，得到引文分析的演進網絡，其中共有節點202個，連線2033條(圖1.5)。
圖1.5 引文分析研究發展趨勢圖(文后附彩圖)
由圖1.5可以清楚地看到引文分析的發展脈絡及更多的代表人物。我們可以看到加菲爾德和普賴斯都對引文分析學的理論做出了開創性的工作。因此，可以把他們的理論和方法認為是引文分析學的奠基時期的重要貢獻。在加菲爾德和普賴斯關于科學引文網絡的思想的基礎上，著名科學計量學家斯莫爾也為引文分析的進一步發展做出了不可磨滅的貢獻。共引分析也是引文分析獨特的分析方法，迄今為止，共引分析仍舊是引文分析的主流方法。
通過對引文分析領域發展的研究和梳理，可以看到引文分析領域的發展有以下的規律。
(1)引文分析成為科學計量學、文獻計量學的范式
庫恩(2003)指出，"常規科學"是指嚴格根據一種或多種已有科學成就所進行的科學研究，某一科學共同體承認這些成就就是一定時期內進一步開展活動的基礎。研究工作可以明明白白地從一套規則中引出來，但范式卻比任何一套這樣的規則都要更為優先、更為適合、更加完整。"一種成就"構成了范式。自從加菲爾德、普賴斯、斯莫爾等的著作出版后，這些著作的成就足以空前地把一批堅定的擁護者吸引過來，使他們不再去進行科學活動中各種形式的競爭。同時，這種成就又足以毫無限制地為一批重新組合起來的科學工作者留下各種有待解決的問題。凡是具備這兩個特點的科學成就，此后被庫恩稱為"規范"。在科學計量學、文獻計量學領域，引文分析成為科學工作者的主要研究范式。科學的新發現或者新發明對于研究者來說并不是剛開始就全部能夠被接受的，也需要一個不斷適應和成長的過程。引文分析這個領域的發展也不是一帆風順的，是不斷解答質疑者、不斷改進，從而完善和成熟起來的。
(2)引文分析的發展受到了新技術的促進
每個學科的發展都是在吸取其他學科的精華的過程中成長起來的。科學與技術也是互相促進的，一個新技術的發展會引起相關科學領域的巨大進步，引文分析領域也不例外。在引文分析發展的三個時期，是加菲爾德吸取了謝潑德的引文的理念和技術，才促成了引文索引法的誕生，彌補了主題索引法的不足，能夠更加快速地找到研究者所需的文獻。第二就是計算機技術的大發展為引文分析的可視化提供了很好
