基于brussel ator模型的我国知识产权管理系统耗散结构生成机制-陈伟.pdf

《基于brussel ator模型的我国知识产权管理系统耗散结构生成机制-陈伟.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于brussel ator模型的我国知识产权管理系统耗散结构生成机制-陈伟.pdf（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、O r y n | SM5d3 ，l（W:v65，CW: ）l： ：SES（ BGL ， CGL ） ；SEMS（ SS C ）Te：（ ） ，3，CW:，pV，W:v65q，pV3=，Z_/7M5；l（ ） ，o，CD!，W:v65pV3，Z_/7M5。K 1：sSM5d3。n5，VsSM5di#+；Q，Brusselator5r，i| Md9，S= uM5d3L_。TAU：CSvuM5di，u ，s6?rui，d=，EtuM546。1oM：M5；Brusselator；fQ V ： kjjbydc ms|：G DSM：A cI|： （ ） S | z n v | Z r p u n v z

2、 | s Q v v n v r p r | s V r y y r p n y | r Z n n t r z r r z v P u v n O n r q | O r y n | Z | q r yChen Wei ， Li Jinqiu（ School of Economy and Management ， Harbin Engineering University ， Harbin ， China）N o n p ：In this paper ， dissipative structure theory is used to analyze the formation mechani

3、sm of the structure of Chinasintellectual property management system First ， this paper theoretically analyses the rationality and its characteristics ofdissipative structure of China s intellectual property management system ； then based on the Brusselator model and itstranslation in management ， e

4、mploys the relevant statistical data of the regions in and ， and conducts an empirical validation of dissipative structure of Chinas intellectual property management system Research results show that ：at the present ， the dissipative structure of China s intellectual property management system in mo

5、st regions has notformed ， regions forming dissipative structures in China only accounted for about ， intellectual property managementsystems of some developed regions have not formed the dissipative structure ， and internal disorder degree in system ofthese regions is high ， which will hinder the i

6、mprovement of intellectual property management level in these regions X r d | q ：Intellectual Property Management ； Dissipative Structure ； Brusselator Model ； Potential Function= 近年来，基于系统论或战略管理视角的知识产权管理引起国内外学者广泛关注，研究主要集中在知识产权管理系统结构剖析、系统绩效评价及系统协同测度等方面。在知识产权管理系统结构方面，大多数学者从系统论视角分析内部结构，如有学者认为知识产权管理系统可分

7、为知识产权保护、知识产权获取、知识产权利用和知识产权许可等子系统 ，或知识产权创造发明、保护、运用和人才培育等子系统 ，或知识产权创造子系统、知识产权运用子系统、知识产权保护子系统及知识产权管理子系统 。也有部分学者基于知识产权管理视角，将知识产权管理系统分为知识产权开发子系统、知识产权运营子系统和知识产权保护子系统 。在系统运行绩效评价方面，不少学者采用定量模型或组合评价方法对系统运行效率或绩效进行评价。如基于DEA TOPSIS组合模型评价知识产权管理系统运行绩效 ；基于多种组合评价模型对知识产权管理系统运行绩效进行评价 ；基于微粒群算法定权改进的TOPSIS法对知识产权管理系统运行效果进

8、行评价 ；从合作专利质量及数量方面评价知识产权管理系统运行效率 。在系统协同测度方面，陈伟、于丽艳等 基于序参量法、复合系统协调度模型 ， 测度万方数据区域知识产权管理系统协同运行情况及演化规律，或基于耗散理论构建熵变模型，测度系统运行效率及演化态势 。通过解读现有研究成果发现，虽然知识产权管理系统研究已经取得了一些进展，但是仍然存在不足之处： 大多数研究侧重分析系统的构成、运行绩效或协同度等方面，而知识产权管理系统耗散结构的形成是系统有序运行、协同发展并显著提升系统绩效的前提基础，但鲜有学者从系统演化发展视角分析知识产权管理系统耗散结构的形成； 定性分析系统结构的研究较多，从定量角度，通过构

9、建数理模型分析知识产权管理系统结构生成机制的研究不多。鉴于此，本文基于Brusselator（布鲁塞尔器）模型，对其化学反应表达式进行管理学转译，并结合耗散结构理论分析我国知识产权管理系统耗散结构形成条件与机制，通过实证分析，对我国各地区知识产权管理系统耗散结构形成进行判定，为进一步剖析知识产权管理系统演化条件及规律奠定基础。 耗散结构是开放、非线性系统形成的一种具有自组织性的稳定结构。该类系统与外界环境不断进行物质及能量交换，当系统内部某个参量变化达到阈值时，通过涨落，使系统发生突变，从而由混沌无序演化为在时间、空间或功能上有序稳定的状态 。系统耗散结构的形成需要具备以下条件 ： 开放性。开

10、放系统通过与外界不断进行物质、能量交换，才能形成耗散结构； 远离平衡态。系统必须远离平衡态，才可能发生突变并向着有序状态演化； 非线性。系统内部元素及子系统之间存在复杂的作用关系； 涨落现象。系统通过涨落现象实现整体的有序结构。满足个条件的系统才可能形成耗散结构，从而实现整体的有序发展及演化。耗散结构的形成可以通过物理热力学中熵的概念进行量化及客观判定 ， 。虽然利用熵概念来刻画和分析系统耗散结构具有一定科学性与客观性，但以往研究中很多学者认为负熵流入是系统耗散结构形成的必要条件，实际上并非如此 它仅是耗散结构形成的一个充分条件，耗散结构形成的必要条件是负熵流入必须达到一定阈值。后来有学者指出

11、该方法更多是从定性角度进行理论分析，较难应用实际数据进行实证判定 。因此，为了全面剖析系统耗散结构的生成机制，本文结合耗散结构理论，对布鲁塞尔器模型进行转译，在此基础上确定系统耗散结构形成的阈值条件，并利用实证数据进行验证。? SM5d+s在分析我国知识产权管理系统耗散结构形成条件与生成机制前，首先需要明确我国知识产权管理系统的内部构成。基于相关学者研究 ，本文认为知识产权管理系统是由知识产权开发管理子系统、保护管理子系统和运营管理子系统构成的综合管理体系，以此构建知识产权管理系统结构如图所示。m M5d科技进步与对策 年万方数据 从图可以看出，知识产权管理系统是一个开放的“活”系统，不仅系统

12、内主体要素之间、子系统之间存在技术、知识、信息等的交流，而且系统与外部环境之间也不断产生信息流、资金流、人才流等能量交互。这种内外部环境交互主要表现在企业、高校及科研院所等主体要素通过R&D经费及R&D人员投入，开发与创造出专利、商标及版权等知识产权成果；在市场主体要素的引导下，知识产权成果以新技术、新产品形式实现技术市场化，并获得新产品销售收入和出口额等经济效益；政府管理部门通过制定知识产权保护政策，约束与规范市场主体要素的知识产权行为及活动，严厉打击知识产权侵权行为，维护知识产权合法权益。可见，各子系统虽然在功能上具有一定差异性，但彼此间相互联系、相互作用，通过要素在子系统间流动，推动知识

13、产权管理系统的自组织运行。通过以上解析可知，知识产权管理系统是一个开放的、具有自组织性的复合系统，同时，知识产权管理系统具有耗散结构的一系列特征。? 7b知识产权管理系统是一个与外界环境进行物质和能量交换的开放系统。其中，知识产权开发管理子系统通过技术获取、研发人才和R&D资金流入实现物质交换，推进产学研合作，提升系统内高校、科研院所等主体的研发能力，提高系统内政府、企业等主体的管理效率；对于知识产权运营管理子系统，在知识产权成果商业化和市场化过程中，通过专利、商标和版权等知识产权成果转让、出资、许可经营以及交易信息的流入，实现知识产权的有效配置与知识产权价值的创造；在知识产权保护管理子系统中

14、，主体需要及时解读国家政策，通过法律、技术和管理等手段实施知识产权保护，通过网络、媒体、广播等途径不断从外部环境中获得知识产权信息，同时，利用信息服务平台发布专利、商标及版权等知识产权信息，明确知识产权归属问题，避免知识产权纠纷或侵权事件发生。? ? 开放性系统远离平衡态，通过与外界进行物质和能量交换产生系统势能，从而促进系统朝着有序方向发展。知识产权管理子系统具有各自特点，功能上具有一定差异性，导致各子系统的势能不同，从而形成各子系统间、子系统内部的势能差，促进系统整体趋向非平衡态。其中，在知识产权开发管理子系统内部，不同主体在经济发展、科研实力、运营目标等方面的差异性导致系统内物质和能量等

15、要素结构不断发生变化，使系统处于非平衡状态。在知识产权运营管理子系统内，政府通过制定相关政策法规监督与规范企业、中介机构等知识产权活动及行为，促进系统远离平衡态，朝着有序方向发展。在知识产权保护管理子系统内，企业、高校或科研院所等主体依托政府颁布的知识产权制度，保护知识产权成果，对侵权行为施以制止、诉讼、赔偿等多样化管理活动，从而增大系统内部势能差，推动系统趋向非平衡态。? dL知识产权管理子系统间存在复杂的非线性关系，影响系统整体演进。其中，知识产权开发管理子系统是技术和产品的研发与创造系统，是系统整体运行的根本，也是保护子系统和运营子系统的前提，只有通过研发经费及人员投入等，知识产权开发活

16、动才能实现知识产权运营和保护；知识产权运营管理子系统是进行知识产权市场交易、实现知识产权效益和价值的系统，是系统整体运行的核心，也是知识产权保护的基本；知识产权保护子系统是系统整体运行的关键并为其它两个子系统的稳定运行提供保障。正是系统各子系统间、系统与外部环境间的这种相互作用，导致系统出现随机性涨落、倍增或饱和效应等现象，呈现出非线性特征。? A hC在非线性系统中，系统远离平衡态，随机的小涨落可能通过非线性耦合和连锁效应被迅速放大，形成整体上的巨涨落并引发系统突变，使系统朝着新的有序态发展。知识产权管理系统中存在涨落现象，如在知识产权管理开发子系统中，企业或政府研发投入的微小变化会导致技术

17、或新产品研发强度变化，进而影响知识产权成果转化、新产品产出及市场效益。由此可见，在知识产权开发管理子系统远离平衡态时，这种研发投入的微小涨落通过非线性耦合作用进一步放大，导致系统发生突变，影响到子系统与其它子系统的演化方向及运行状态，促使系统整体进入新的耗散结构分支并趋向稳定有序状态。基于上述分析可知，探究知识产权管理系统耗散结构形成条件有助于识别系统有序演进机理、根本动力和内在机制，判定知识产权管理系统稳定有序发展的基本条件，从而揭开知识产权管理系统发展的“黑箱” ，为提升我国知识产权管理发展水平、释放知识产权活力、促进创新驱动发展提供现实意义。结合耗散结构定义 ，本文认为知识产权管理系统耗

18、散结构是处于非平衡态、开放的知识产权管理系统，通过不断吸收外部环境的研发资金、科研人才和科技信息等能量，通过系统主体间的相互作用，促进资源要素在各子系统内部、子系统之间流动，使系统内部产生的负熵不断抵消熵增，当系统内负熵积累到一定数量时，系统打破原始结构，自发性改变内部结构，发生分叉和突变后朝着有序方向演化，实现空间、时间和功能上的稳定有序结构。知识产权管理系统耗散结构形成过程如图所示。从图可知，与传统知识产权管理系统相比，知识产权管理系统耗散结构是在原始结构上形成的良性状态，是系统在空间维上达到稳定有序发展的一种理想 第 期 陈 伟，李金秋：基于Brusselator模型的我国知识产权管理系

19、统耗散结构生成机制万方数据结构。因此，知识产权管理系统的原始结构是系统耗散结构形成的基础，同时，知识产权管理系统的耗散结构又是知识产权管理系统在时间维上不断演进发展的充分体现。m? M5dV O r y n | SM5d本文利用化学领域应用较广泛的布鲁塞尔器模型（ Brusselator Model） ，分析我国知识产权管理系统耗散结构的形成条件与生成机制。 O r y n | rBrusselator模型（即布鲁塞尔器模型）最早由比利时化学家提出，也被称为三分子反应模型，后来被进一步扩展到经济、社会及管理等人文社科领域，并应用于耗散结构形成的动力学建模分析，其对研究复杂系统耗散结构形成及演化

20、机理具有重要意义。布鲁塞尔器模型的化学反应表达式 如下：Nx （ ）O x Q （ ） x （ ）x R （ ）式中， N和O是反应物，虽然在反应中被消耗，但是可以不断地从外界获取补充，因此在整个化学反应中其浓度保持不变； Q和R是生成物，生成后便立即被取出； 和是中间产物。其中， 既是反应物又是生成物，在反应过程中浓度不断提高。式（ ）相当于一个自催化过程，是分子数量不断增加的过程。 x ， x ， x ，x 是催化剂，影响化学反应速率。本文将布鲁塞尔器模型进行隐喻并应用于知识产权管理系统演化分析。在转译前需界定两个问题： 在该化学反应过程中，一种反应物的浓度变化会导致另一种生成物的浓度变化

21、，映射到实际问题中相当于一个因素对另一个因素的影响，这种影响可能是促进（正向）或是抑制（反向）作用。以式（ ） 、 （ ）为例，其中，在表达式（ ）中， N对于有促进（正向）作用，在式（ ）中，一方面， 和O对于 、 Q有促进（正向）作用，另一方面，由于作为反应物，不断被消耗，可以认为O对于有抑制（反向）作用； 该化学反应的基本条件是反应物N和O不断获得补充并保持浓度不变，生成物Q和R形成后立即被取出。实际中只有满足以上反应条件，进行转译时才能利用由该化学反应式推导的动力学方程进行动力学运算。由于知识产权管理系统是由多系统、多要素及多个子系统构成的综合管理体系，从内部关联和整体运行角度，要提升

22、知识产权管理系统绩效，需要分为两个环节： 知识产权开发管理过程。通过研发投入，实现知识产权开发，产生一系列知识产权成果； 知识产权运营和保护管理过程。对已经开发的知识产权成果，通过知识产权转让和许可等手段，实施知识产权保护行为，实现知识产权成果转化。知识产权成果的市场化会对知识产权成果创造产生反馈，这个过程与布鲁塞尔器模型中的化学反应及其转译过程具有相似性。因此，本文将两者进行隐喻，如表所示。由表可以看出， N和O分别表示知识产权开发投入和知识产权转化投入，通过从外界吸引资金，保证其在反应过程中“浓度”不变； Q表示知识产权运营管理绩效，用来弥补知识产权运营管理成本（如人员培训成本、薪资费用等

23、）和管理主体的机会成本（决策风险补偿收益、精神补偿等） ，对当期知识产权管理并不直接产生作用，产生后即离开反应系统； R表示知识产权科技进步与对策 年万方数据保护管理绩效，是由知识产权成果开发带来的附属效益，对当期知识产权管理没有直接影响，一旦产生便离开反应系统。 表示知识产权开发管理成果（如专利申请、有效发明专利申请、商标注册等） ； 表示知识产权成果转化能力（即知识产权成果转化为新产品或新技术的能力，并通过知识产权转让、许可等手段，实现知识产权市场化和商业化） 。 x ， x ， x ， x 分别相当于每个反应中的反应速率。V Z:1r要素转译要素转译N知识产权开发投入O知识产权成果转化投

24、入知识产权开发管理成果知识产权成果转化能力Q知识产权运营管理绩效R知识产权保护管理绩效x 开发投入对知识产权开发管理影响滞后期倒数x 知识产权成果转化时间倒数x 知识产权转化能力对知识产权成果开发促进作用时间倒数x 知识产权开发成果对知识产权保护管理影响滞后期倒数基于以上转译过程，将式（ ） 式（ ）的化学反应式描述如下：N （知识产权开发投入）x （知识产权开发管理成果） ，表示知识产权管理系统在吸收外部开发投入后，创造出一系列知识产权成果，提升了知识产权开发管理成果“浓度” ，即知识产权开发投入对知识产权开发管理成果具有正向促进作用。O （知识产权成果转化投入） x Q （知识产权运营管理

25、绩效） （知识产权转化能力） ，表示在提升知识产权成果数量后，通过知识产权转让和许可等方式，实现知识产权成果市场化和商业化，提升知识产权成果转化能力，提高知识产权运营管理绩效。 x （知识产权开发管理成果的自催化） ，表示知识产权成果实现市场化和商业化后，这种转化能力能够促进开发主体创造知识产权成果，实现对管理成果的进一步反馈。x R （知识产权保护管理绩效） ，表示在产出知识产权成果（如专利申请和有效发明专利申请数量等）后，系统主体的知识产权保护意识增强，知识产权管理绩效提升。 ? O r y n | Ls基于转译后的布鲁塞尔模型，结合原有化学反应方程，根据质量作用定律和简单巨系统建模方法，

26、得到求解布鲁塞尔模型的反应扩散动力学方程组 ：q q x N x O x x q q x O x （ ）值得注意的是，模型求解中需要考虑反应速率的界定。现有研究基本上将反应速率设定为常数（一般设定为 ，或者某个相同数值） ，虽然能够简化计算过程，但与实际不相符，影响到模型求解的准确性和科学性。因此，需要结合实际进行赋值 。式（ ）中， N 、 O 、 和分别表示知识产权开发投入、知识产权成果转化投入、知识产权开发管理成果和知识产权成果转化能力的无量纲化处理结果， x ， x ，x ， x 分别表示每个影响关系中对应的反应速率，基于文献研究 ，本文设定x ， x ， x ， x ，且为了方便计算

27、，进行变量替换，（ x x ） ， （ x x ） ， （ k k k ） A ， （ x x ） O ， x ，将方程组转化为：q q （ ）q q （ ）对动力学方程（ ）求解，得到定态解- ，- 。利用坐标变换，令 ， ，则方程可以改写为：q q （ ） （ ） q q （ ） （ ）根据复杂科学和量子力学理论关于系统稳定性的判定规则，方程（ ）可以近似为线性方程式 ：q q （ ） q q （ ）令q q q q ，方程（ ）的特征值为 ，则方程在有非零解的情况下需满足（ ） 该特征方程为 （ ） （ ）因为满足 ，所以该特征方程不存在零解。根据量子力学理论对系统稳定性的判定，可以利用

28、特征根分析系统失稳条件。求解该特征方程，令 ，得到特征根 ， （ ） （ ）由此可知，知识产权管理系统的稳定性取决于的数值符号，换而言之，知识产权管理系统是否形成耗散结构取决于控制参数和，即N和O 。 当 （即 ） ， 时，则 ，均为负实数，随着时间推移，对定态解的任意扰动，系统演化趋近于定态解，即系统总是能从混沌无序状态发展为稳定有序状态，此时的定态解是稳定节点； 当 （即 ） ， 时，则 ，均为正实数，随着时间推移，系统演化不断远离定态解，此时的定态解是不稳定节点； 当 （即 ） ， 时，则 ，是共轭复根，且实部均为负数，随着 第 期 陈 伟，李金秋：基于Brusselator模型的我国知

29、识产权管理系统耗散结构生成机制万方数据时间推移，系统演化方向不断收敛于唯一稳定奇点即定态解（ ，） ，系统总是能从混沌无序状态发展为稳定有序状态，此时的定态解是稳定焦点； 当 （即 ） ， 时，则 ，是共轭复根且实部均为正数，系统演化处于不断振荡状态，且远离定态解，此时的定态解是不稳定焦点。因此，当 即 时，则k k B k kk A ，知识产权管理系统是稳定的，系统运动轨迹在定态解影响下未形成耗散结构；当 即 时，则k k B k k k A ，知识产权管理系统处于失稳状态，系统远离平衡态，能够形成耗散结构。此外， 与具有非线性关系，但是与是线性的，因此是影响系统稳定性的核心因素。也就是说，

30、知识产权开发投入流入知识产权管理系统时，系统将呈现明显的有序变化趋势。因此，合理的知识产权开发投入对知识产权管理系统有序结构的形成具有重要意义。基于数据的及时性、可获得性，本文分别选取 、 年我国内地 个省市（西藏地区对整体数据标准化处理的干扰性较大，故未将其纳入）的数据进行计算分析。考虑到数据的真实性、科学性和客观性等，文中反应物A以各地区R&D经费投入衡量；反应物B以各地区新产品开发经费支出衡量。数据来源于 年中国科技统计年鉴和 年中国科技统计年鉴 ， x 、 x 、 x 、 x 分别表示开发投入对知识产权开发管理影响滞后期的倒数、知识产权成果转化时间的倒数、知识产权转化能力对知识产权成果

31、开发促进作用时间的倒数、知识产权开发成果对知识产权保护管理影响滞后期的倒数，且设定x ， x ， x ，x 。受篇幅限制，本文仅以 年相关数据为例，给出具体计算过程。 年我国内地 个地区的相关原始数据如表所示。由于数据A和B均为效益型，因此对原始数据进行无纲量化处理： v w v w z v v v wz n v v w z v v v w（ ）式（ ）中， v w表示我国第v个地区第w个指标的标准化处理结果， v w表示我国第v个地区第w个指标的原始数据。经过标准化处理，数据结果如表所示。将表的标准化结果适用系统稳定性判定准则，即根据k k B k k k A的符号对 年我国知识产权管理系统

32、耗散结构进行判定，结果如表所示。同理，可得到 年我国知识产权管理系统耗散结构的判定结果，如表所示。从表和表可以看出， 年我国知识产权管理系统耗散结构判定结果一致，即大多数地区知识产权管理系统耗散结构并未形成。根据表绘制知识产权管理系统耗散结构判定值散点图，如图所示。可以发现，目前知识产权管理系统耗散结构形成地区是浙江、江苏、山东和广东个省份，相对于其它省市地区而言，这些地区重视科技创新发展、知识产权开发、运营和保护，鼓励高技术企业和科研院所开发自主知识产权，在知识产权开发投入及成果投入较大，位居全国前列。然而，形成耗散结构的地区仅占 。这一方面可能是由于我国大多数地区知识产权开发投入（ R&D

33、经费支出）滞后于知识产权成果转化投入（新产品开发经费支出） ，导致两者匹配不均衡，使得区域知识产权管理系统开发不够，进而导致系统主体的分工和协调能力较弱；另一方面是由于大多数地区知识产权管理系统主体（如企业、中介机构等）注重提升知识产权成果转化率，以期实现知识产权成果的市场化和商业化，即通过知识产权运营获得新产品销售收入和利润，却忽视了知识产权开发这一影响系统发展的重要前提。V? ? = AMS= =uM1S地区R&D经费支出（亿元）新产品开发经费支出（万元）地区R&D经费支出（亿元）新产品开发经费支出（万元）北京 槝 滗河南 崓 乙天津 槝 滗湖北 崓 乙河北 槝 滗湖南 崓 乙山西 槝 滗

34、广东 崓 乙内蒙古 槝 滗广西 崓 乙辽宁 槝 滗海南 崓 乙吉林 槝 滗重庆 崓 乙黑龙江 槝 滗四川 崓 乙上海 槝 滗贵州 崓 乙江苏 槝 滗云南 崓 乙浙江 槝 滗陕西 崓 乙安徽 槝 滗甘肃 崓 乙福建 槝 滗青海 崓 乙江西 槝 滗宁夏 崓 乙山东 槝 滗新疆 崓 乙科技进步与对策 年万方数据V ? = AMM1)T地区R&D经费支出（ A）新产品开发经费支出（ B）地区R&D经费支出（ A）新产品开发经费支出（ B）北京 谮 河南 痧 热 天津 谮 湖北 痧 热 河北 谮 湖南 痧 热 山西 谮 广东 痧 热 内蒙古 谮 广西 痧 热 辽宁 谮 海南 痧 热 吉林 谮 重庆 痧 热 黑龙江 谮 四川 痧 热 上海 谮 贵州 痧 热 江苏 谮 云南 痧 热 浙江 谮 陕西 痧 热 安徽 谮 甘肃 痧 热 福建 谮 青海 痧 热 江西 谮 宁夏 痧 热 山东 谮 新疆 痧 热 VA ? = AMSM5dT地区判定值耗散结构是否形成地区判定值耗散结构是否形成地区判定值耗散结构是否形成北京 否浙江 7 是海南 热 否天津 否安徽 7 否重庆 热 否河北 否福建 7 否四川 热 否山西 否江西 7 否贵州 热 否内蒙古 否山东 7 是云南 热 否辽宁 否河南 7 否陕西 热 否吉林 否湖北 7 否甘肃 热 否黑龙江 否湖南 7 否青海 热 否上海 否广东 7 是宁夏 热