H指数及其衍生指数用于机构专利评价实证研究

●刘合艳，房俊民，黄筱瑾

（1.中国科学院 国家科学图书馆成都分馆，成都 610041；2.中国科学院 研究生院，北京 100080）

1 引言

在知识经济时代，创新对于机构的重要性日益凸显。专利作为技术发展和创新活动的载体，提供了最新研发出的技术与产品的信息，利用专利数据可以分析出机构间科技实力和技术创新能力的强弱。用于评价机构整体研发能力的指标主要有专利总数、专利的逐年数量、逐年增长百分率、专利总被引数、平均被引数、技术强度、专利平均年龄、专利平均年龄修正指标等。

2005年，美国物理学家J.E.Hirsch提出了一个测度科学家个人科研成绩的新指标——H指数，他将H指数定义为：“在一个科学家发表的Np篇文章中，如果有h篇的被引次数都大于等于h，而其他（Np-h）篇被引频次都小于等于h，那么他（她）的指数值为h。”[1]H指数一经提出便引起了科研工作者特别是文献计量学家的广泛关注，人们对H指数及其实证分析进行了深入研究。2008年，官建成和高霞[2]首次尝试将H指数引入到专利分析中，发现基于专利的H指数在评价技术重要性和质量方面很有效。此后，他们又利用H指数对世界500强中的信息通讯技术领域的典型公司的专利进行了评价，[3]结果显示，H-index值的大小主要是由专利总被引频次决定；专利H-index确实可以反映出专利的重要性或其“社会价值”。

同时，H指数提出以后，在文献计量领域，学者们针对H指数存在的一个或多个问题，提出了许多衍生指数，在H指数用于专利分析的同时，也存在相似的问题，因而本文选择H指数及其5种主要的衍生指数对其在机构专利分析中应用的有效性、指数间的相关性等进行实证分析。

2 数据和指标描述

2.1 指标描述

本文选择了H指数及其5个衍生指数来进行实证分析，衍生指数分别是G指数、W指数、H(2)指数、A指数、R指数。

（1） G指数

Egghe针对H指数对很高被引文章不敏感这一问题，提出了G指数，[4]定义为：论文按被引次数排序后相对排前的累积被引至少g2次的最大论文序次g，亦即第（g+1） 序次论文对应的累积引文数将小于（g+1）2。从定义可以看出，G≥H，而按被引量排序靠前的文章的被引次数越大，G指数越大。

（2） W指数

2008年，中国科技大学管理学院副教授吴强博士提出W指数，[5]对H指数进行了重要改进。定义为：一个科学家的w值，等于当且仅当在他/她发表的论文中有w篇论文每篇获得了不少于10w次的引文数，而其余每篇论文的引文数都小于10（w+1）。W指数在继承H指数简洁易懂特点的同时，更关注高引用次数的论文，能更准确地反映出一个科学家代表作的综合影响力，而且减少了一定量的信息挖掘时间。

（3） H（2）指数

2006 年，Marek Kosmuls ki提出了 H（2）指数，[6]定义为：使得被引频次最高的H（2）篇文章每篇被引次数至少为[H（2）]2次的最大的自然数。与G指数和W指数一样，它给高被引文章以更大权重。

（4） R指数和A指数

金碧辉、Rousseau Ronald等引入“H核（Hirsch core）”[7]的概念，即被引量排序前H的论文形成H核。在此基础上提出了A指数和R指数[8]等。

2.2 数据来源和机构选取

2.2.1 数据来源

本文选择德温特公司开发的Derwent Innovations Index（DII） 数据库作为统计数据来源。

德温特公司是一个颇具规模的跨国性专利信息出版机构。其推出的DII使得德温特具有附加值的专利数据进入了科技网（Webof Science,WoS）平台。DII将Der went World Patents Index（DWPI） 和 Patents Citation Index（DPCI）有机地整合在一起，用户不仅可以通过它检索专利信息，而且可以通过这个数据库检索到专利的引用情况。DII收录了来自40多个专利机构授权的1460多万项基本发明，3000多万条专利，数据每周更新并回溯至1963年，为研究人员提供世界范围内的化学、电子与电气以及工程技术领域内综合全面的发明信息，是检索全球专利的最权威的数据库。[9]

2.2.2 机构选取

本文选择1990年—2009年20年间德温特分类中电子和电气部分的W大类（通讯）领域内专利总数排序前25名的机构作为研究对象。数据采集时间为2009年5月27日和28日。选取的25家机构如表1所示（按专利数量排序）。

可以看到，这25个机构中日本企业占了17个，可见日本在通讯领域的研发成果较为突出。美国企业占了2个，分别为MOTOROLA和IBM。

表1 25家机构名录

3 结论分析

通过对检索结果进行处理，分别计算得到每个机构的专利总数、专利总被引量以及H指数、G指数、W指数、H(2)指数、A指数、R指数这6个指数的数值。详细数据见表2和表4。

3.1 6个指数与专利总数间的相关性

表2给出了按照专利总数排序的25个机构的专利总数量和各个指数值。

从表2可以看出，IBM6个指数值均排名第一，但其专利总数却排在第22位。相似地，MOTOROLA的6个指数值均排名第2，其专利总数排名却在21位。而专利总数排名前5的机构中，除排名第4的SONY外，其他4个机构的6个指数排名均在第5以后，其中，CANON和SUMSUNG的各指数排名都在10位以后。另外，按专利总数排名第7的韩国LG的6个指数排名都在20位以后。

从上面分析不难看出，按照专利总数和指数值排序的结果差异较大。本文采用SPSS软件对专利总数与6个指数间的相关性进行了分析。结果如表3所示。可以发现，专利总数与6个指数的Pearson相关系数都较小，与H（2）指数的相关系数仅为0.093。这充分说明，专利数量与H指数、G指数、W指数、H（2）指数、A指数、R指数均非显著相关的。

表2 25个机构按专利总数的排序结果

3.2 6个指数与专利总被引量间的相关性

表3给出了按照专利总被引量排序的25个机构的专利总被引量和各指数值。

从表4可以看到，中国华为和日本Konica两个企业按专利被引总量的排名和按照6个指数的排名结果完全一致。此外，所有机构的被引总量排名和各个指数排名的结果差异均在8以内，特别是对于按专利总被引量排名第18—25位的机构，这一差异更小。

表3 专利总数与各个指数间相关性

由上面的分析可知，按照专利被引总量和指数值排序的结果有所差异，但是差异不是很大。同样，本文采用SPSS软件对专利总被引量与6个指数间的相关性进行了分析。结果如表5所示。可以发现，专利被引总量与6个指数的Pearson相关系数都较大。这说明，专利被引总量与H指数、G指数、W指数、H（2）指数、A指数、R指数均是显著相关的，也即这6个指数与专利被引总量相似，都能很好地反映专利的重要性和影响。

表5 专利被引总量与各个指数间相关性

3.3 6个指数间的相关性

从表4可以看到，IBM、MOTOROLA、华为、Konica、Epson和Fuji Xerox等6家企业分别按照6个指数的排序结果完全一致。并且，从整体上看，各个指数排序差异不是很大。采用SPSS软件对6个指数之间的相关性进行分析发现（见表6），6个指数相互间的相关系数非常高，任意两个指数间的相关系数都在0.9以上，这充分说明，H指数、G指数、W指数、H（2）指数、A指数、R指数6个指数在用于机构专利评价时是有效且一致的。

表6 各指数之间的相关性

4 总结

通过以上实证分析可见，在机构专利评价过程中，H指数、G指数、W指数、H（2）指数、A指数、R指数与传统引文评价关系密切，能很好地反映机构专利的重要性和影响，且任意两个指数间均是强相关的，所有指数评价结果呈现较强的一致性。但是同时，H指数及其衍生指数用于机构专利评价时也存在一些问题，如有些机构的指数值相同从而无法达到评价目的，特别是W指数和H(2)指数进行评价时尤为明显；A指数和R指数值的重复很少，但是它们的计算较其他指数繁琐。此外，本文仅选择了通讯领域的25家机构作为研究对象进行分析，未来，针对H指数及其衍生指数在机构专利评价方面的应用，尚需进行更多的实证研究和理论探讨，同时专利引文数据库也有待进一步发展与完善。

[1] HirschJE.An Indexto Quantif yan Individual's Scientific Research Output[A]//Proceedings of the National Academy of Sciences，2005，102 （46）：16569－16572.

[2] Jian Cheng Guan,Xia Gao.Exploring the H-index at patentlevel[J].Journalofthe American Society for Informa tionand Technology，2008，59 （13）：1－6.

[3]官建成，等.运用H_指数评价专利质量与国际比较 [J].科学学研究，2008，26（5）：932－937.

[4] EggheL.The ory and pra ctiseof theg-index[J].Scien tometrics，2006，69 （1）：131－152.

[5]Qiang Wu.Thew-index——Asignifi cantim provement ofthe H-index[EB/OL].[2009－02－10].http://arxiv.org/abs/0805.4650.

[6] Kosmulski M.Anew Hirsch-type ind exsaves time and works equally well as the original H-index[J].ISSI Newsletter，2006，2 （3）：4－6.

[7] Rousseau R.New Develo pments Related to The Hirsch Index[J].科学观察，2006，1（4）：23－25.

[8] Jin B H，et al.The R-and AR- indices：Complementing the h-index[J].Chinese Science Bulletin，2007，52（6）：855－863.

[9] Der went Innovations Index[EB/OL].[2009－06－10].http://www.Thomsonscientific.com.cn/products/patent/dii.htm.