基于专利数据的中国城市间价值共创与技术转移时空地理网络研究

本研究通过分析中国国家知识产权局超过123万件价值共创专利和142万件技术转移专利，构建了城市价值共创知识网络(UKN-C)和城市技术转移知识网络(UKN-T)，揭示了2011-2021年中国城市间知识流动的时空分布特征。研究人员采用地图匹配算法将专利数据与地理信息关联，发现东部发达城市在网络中占据核心地位，且COVID-19疫情显著影响了跨区域创新合作。该数据集为研究区域创新系统提供了重要基础，对制定科技政策具有参考价值。

　　

在全球化快速发展的背景下，技术创新日益依赖跨区域、跨领域的协作。然而，如何量化城市间的知识流动、识别创新网络的空间格局，一直是区域经济学和创新地理学面临的难题。传统研究多采用区域研发投入或科研人员数量等间接指标，难以精确刻画城市间的知识联系。随着中国专利数量的爆发式增长（2011年后年均百万级申请量），专利数据为研究这一问题提供了全新视角。

哈尔滨工程大学的研究团队在《Scientific Data》发表的研究中，创新性地利用中国国家知识产权局(CNIPA)2011-2021年的265万条专利记录，构建了两个具有时空维度的城市知识网络：以联合专利申请衡量的城市价值共创网络(UKN-C)，和以专利转让衡量的技术转移网络(UKN-T)。研究发现，这两个网络不仅揭示了中国城市创新合作的"东部隆起"现象，还捕捉到COVID-19疫情对创新网络的冲击效应。

研究采用三个关键技术方法：(1)通过CNIPA数据库获取原始专利数据，筛选包含多申请人的价值共创专利和包含转让记录的技术转移专利；(2)调用百度地图API进行地理编码，将申请人/转让方匹配到地级市空间单元；(3)构建加权网络模型，其中UKN-C为无向网络（边权=联合专利数），UKN-T为有向网络（边权=技术转移量）。

【网络总体特征】
分析显示两个网络均呈现"核心-边缘"结构。2011-2021年间，UKN-C的边数从3,457条增至7,892条，网络密度由0.004升至0.007，表明城市间创新合作持续深化。值得注意的是，2020年COVID-19疫情导致网络指标明显下滑，验证了外部冲击对创新协作的影响。

【空间关联架构】

UKN-C网络（图4a-c）呈现"东密西疏"的分布，北京-上海-广深构成核心三角；UKN-T网络（图4d-f）则显示技术主要从东部向中西部单向流动。随时间推移，中西部城市在网络中的参与度逐步提升，反映国家区域协调发展战略成效。

【节点度分布】

两个网络的节点度分布均符合幂律函数（χ²检验P<0.01），表明存在少数高度连接的枢纽城市。北京、上海、深圳在UKN-C中的度数分别为142、118、97，在UKN-T中技术输出量占比超40%。

【空间分异格局】

UKN-C度数高值区（图6a-c）集中在长三角、珠三角和京津冀；UKN-T输出度数（图6d-f）显示东部城市技术辐射力强，而输入度数（图6g-i）揭示中西部城市技术依赖特征。

这项研究通过构建首个覆盖中国所有地级市的专利知识网络数据集，为理解区域创新系统提供了三个重要启示：首先，验证了创新活动存在显著的空间集聚效应，这与新经济地理学理论一致；其次，发现技术转移网络具有更明显的层级性，核心城市控制着关键技术扩散路径；最后，量化了突发公共事件（如COVID-19）对创新网络的冲击强度。数据集已通过figshare平台开放获取（DOI:10.6084/m9.figshare.29401934.v1），可为区域创新政策制定、城市群协同发展研究提供基准数据。未来研究可结合企业微观数据，进一步解析网络形成的内在机制。