一种测度城市产业技术创新能力的方法

本发明涉及一种城市规划数据分析技术领域，具体是一种测度城市产业技术创新能力的方法。

产业的技术创新能力已经成为城乡规划学、经济学和地理学等相关领域的重要研究命题。学术界围绕产业创新能力的测度进行了大量研究，然而相关研究多是从产业的创新投入、创新产出和创新绩效等不同维度，通过构建指标体系进行综合评价，该方法虽然具有一定的综合性，但是存在指标体系复杂多样、缺乏统一的标准和统计工作繁重等问题，不利于开展不同产业之间和不同城市之间的对比分析。针对这种情况，现提出一种测度城市产业技术创新能力的方法。

本发明的目的在于提供一种测度城市产业技术创新能力的方法，能够有效解决上述问题，本发明测度城市产业技术创新能力的方法有利于在某一城市的不同产业之间或者某一产业在不同城市之间进行技术创新能力的比较，也有利于分析城市产业技术创新能力的演化，还具有测度成本低、计算速度快、产业覆盖全的特点，可以应用于我国的不同城市，也可以进一步推广至省级层面产业技术创新能力的测度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种测度城市产业技术创新能力的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：从公开网站获取发明专利大数据，统计城市各四位代码发明专利的数量；

S2:根据《国际专利分类与国民经济行业分类参照表(2018)》，统计表中各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数；

S3:根据S2统计的各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数，构建二位代码产业类型与四位代码专利类型相对应的“专利—产业”关系矩阵；

S4：根据S3构建的“专利—产业”关系矩阵，计算各四位代码专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重；

S5：根据S1统计的城市各四位代码发明专利数量以及S4计算的各四位代码发明专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重，将城市各四位代码发明专利的数量乘以对应的权重并求和，所得数值即为城市各二位代码产业的技术创新能力。

优选的，所述S1中，从公开网站中获取城市发明专利大数据，统计城市各四位代码发明专利的数量具体包括以下步骤：

A1:从中国国家知识产权局、中国知网、万方数据中检索并下载发明专利数据；

A2:运用Python、R、Stata软件，对A1获取的发明专利大数据进行预处理，提取专利的年份、地址和前四位专利代码信息；

A3:根据A2提取的专利年份、地址和四位代码信息，统计城市各四位代码发明专利的数量。

优选的，所述S2中，根据《国际专利分类与产业分类参照表(2018)》，统计表中各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数具体包括以下步骤：

B1:根据《国际专利分类与国民经济行业分类参照表(2018)》，确定表中各四位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型，重复出现的发明专利类型只统计一次；

B2:根据B1确定的各四位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型，结合四位代码产业与二位代码产业对应的包含关系，统计各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数。

优选的，所述S3中，根据S2统计的各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数，构建二位代码产业类型与四位代码专利类型相对应的“专利—产业”关系矩阵具体包括如下步骤：

C1:构建“专利—产业”关系矩阵框架，其中行代表各二位代码产业，以 Ik(k＝1，2，3，...，m)表示，列代表各四位代码专利，以Pl(l＝1，2，3，...，n)表示；

C2:根据S2统计的各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数，结合C1构建的“专利—产业”关系矩阵框架，形成“专利—产业”关系矩阵，其中IPkl(k＝1，2，3，...，m；l＝1，2，3，...，n)表示四位代码专利 Pl在二位代码产业Ik中出现的次数。

优选的，所述S4中，根据S3构建的“专利—产业”关系矩阵，计算各四位代码专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重具体包括如下步骤：

D1:对C2构建的“专利—产业”关系矩阵进行列标准化，具体公式如下：

αkl表示某一四位代码发明专利类型l在二位代码产业类型k中出现的次数占该四位代码专利类型在所有二位代码产业中出现总次数的比重，并满足∑kαkl＝1(k＝1，2，3，...，m)；

D2:将D1计算得到的αkl作为各四位代码专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重。

优选的，所述S5中，根据S1统计的城市各四位代码发明专利数量以及S4 计算的各四位代码发明专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重，将城市各四位代码发明专利的数量乘以对应的权重并求和，所得数值即为城市各二位代码产业的技术创新能力具体包括如下步骤：

E1:根据S1统计的城市各四位代码发明专利数量以及S4计算的各四位代码发明专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重，将城市各四位代码发明专利的数量乘以对应的权重并求和，具体公式如下：

TIC_Ik＝Σlαkl*NUM_Pl(l＝1，2，3，...，n)

TIC_Ik表示城市各四位代码专利数量的加权和；

NUM_Pl表示城市各四位代码专利的数量；

E2:将E1计算得到的TIC_Ik作为城市某一二位代码产业类型k的技术创新能力。

本发明的有益效果：

1、本发明测度城市产业技术创新能力的方法有利于在某一城市的不同产业之间或者某一产业在不同城市之间进行技术创新能力的比较，也有利于分析城市产业技术创新能力的演化；

2、本发明测度城市产业技术创新能力的方法具有测度成本低、计算速度快、产业覆盖全的特点，可以应用于我国的不同城市，也可以进一步推广至省级层面产业技术创新能力的测度。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明测度城市产业技术创新能力的方法示意图；

图2是本发明的南京市专利数据类型样式图。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种测度城市产业技术创新能力的方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：从公开网站获取发明专利大数据，统计城市各四位代码发明专利的数量；

步骤2：根据《国际专利分类与国民经济行业分类参照表(2018)》，统计表中各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数；

步骤3：根据步骤2统计的各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数，构建二位代码产业类型与四位代码专利类型相对应的“专利—产业”关系矩阵；

步骤4：根据步骤3构建的“专利—产业”关系矩阵，计算各四位代码专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重；

步骤5：根据步骤1统计的城市各四位代码发明专利数量以及步骤4计算的各四位代码发明专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重，将城市各四位代码发明专利的数量乘以对应的权重并求和，所得数值即为城市各二位代码产业的技术创新能力。

实施例：结合南京市的基于发明专利大数据和“专利—产业”关系矩阵测度城市产业技术创新能力案例和附图(表)来说明本发明的技术方案，案例以南京市为研究对象，包括如下步骤：

A：从公开网站获取2016年南京市发明专利大数据，统计各四位代码发明专利的数量。

A1：从中国国家知识产权局、中国知网、万方数据等公开网站中检索并下载2016年南京市发明专利数据；

A2：运用Python、R、Stata等软件，对A1获取的2016年南京市发明专利大数据进行预处理，提取专利的年份、地址和前四位专利代码等信息，数据结构如图2所示；

A3：根据A2提取的专利年份、地址和四位代码信息，统计2016年南京市各四位代码发明专利的数量，其结果如表1所示。

表1 2016年南京市各四位代码专利数量

B：根据《国际专利分类与国民经济行业分类参照表(2018)》，统计表中各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数。

B1：根据《国际专利分类与国民经济行业分类参照表(2018)》，确定表中各四位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型，重复出现的发明专利类型只统计一次；

B2：根据B1确定的各四位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型，结合四位代码产业与二位代码产业对应的包含关系，统计各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数。

C：根据B统计的各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数，构建二位代码产业类型与四位代码专利类型相对应的“专利—产业”关系矩阵。

C1：构建如表2所示的“专利—产业”关系矩阵框架，其中行代表各二位代码产业，以Ik(k＝1，2，3，...，m)表示，列代表各四位代码专利，以 Pl(l＝1，2，3，...，n)表示；

表2“专利—产业”关系矩阵框架

C2：根据步骤B统计的各二位代码产业所涉及的四位代码发明专利类型及各发明专利类型出现的次数，结合步骤C1构建的“专利—产业”关系矩阵框架，形成如表3所示的“专利—产业”关系矩阵。

表3“专利—产业”关系矩阵

A01B A01C A01D A01F … H05K 01 0 28 28 1 … 0 02 2 3 2 0 … 0 03 0 0 0 0 … 0 04 0 0 0 0 … 0 … … … … … … … 81 0 0 0 0 … 2

D：根据C构建的“专利—产业”关系矩阵，计算各四位代码专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重。

D1：对C2构建的“专利—产业”关系矩阵进行列标准化，具体公式如下，结果如表4所示：

其中，αkl表示某一四位代码发明专利类型l在二位代码产业类型 k中出现的次数占该四位代码专利类型在所有二位代码产业中出现总次数的比重，并满足∑kαkl＝1(k＝1，2，3，...，m)；

表4“专利—产业”关系矩阵标准化结果

D2：将D1计算得到的αkl作为各四位代码专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重。

E：根据A统计的2016年南京市各四位代码发明专利数量以及D计算的各四位代码发明专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重，将2016 年南京市各四位代码发明专利的数量乘以对应的权重并求和，所得数值即为 2016年南京市各二位代码产业的技术创新能力。

E1：根据A统计的城市各四位代码发明专利数量以及步骤4计算的各四位代码发明专利在测度各二位代码产业的技术创新能力时所占权重，将城市各四位代码发明专利的数量乘以对应的权重并求和，具体公式如下：

TIC_Ik＝∑lαkl*NUM_Pl(l＝1，2，3，...，n)

其中，TIC_Ik表示城市各四位代码专利数量的加权和，NUM_Pl表示城市各四位代码专利的数量；

E2：将E1计算得到的TIC_Ik作为城市某一二位代码产业类型k的技术创新能力，结果如表5所示。

表5 2016年南京市各二位代码产业技术创新能力

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。