科技资源共享的需求、内容、方法体系框架

顾新建，杨青海，顾 复，代 风，纪杨建

（1.浙江大学工业与系统工程系，浙江杭州 310027；2.中国标准化研究院高新技术标准化研究所，北京 100191)

习近平总书记说：科技体制改革还存在一些有待解决的突出问题，主要是国家创新体系整体效能还不强，科技创新资源分散、重复、低效的问题还没有从根本上得到解决［1］。

科技资源是从事科技活动所需要的知识、数据、产品、人才、软件和硬件等资源，是国家重要的战略性资源，是提高自主创新能力的基础条件。

产品越来越复杂，设计参数、交叉的专业以及设计迭代的过程阶段越来越多。从时间维看，需要长期的、多阶段耦合的研究、试验、生产和应用，实现数据和知识积累；从空间维看，需要许多不同专业的设计人员、工艺人员和维护人员的协同，需要不同产品之间的协同创新和设计。对于今天的企业而言，科技资源正在成为企业的主要财富。

本文的研究意义是：

（1）对科技资源的内容、共享需求和共享方法进行全面研究，有助于科技资源开放共享标准体系的顶层设计。王志强等［2］认为：科技资源开放共享过程中产生了数量庞大、种类繁杂的标准规范，这些标准规范对推动科技资源建设发挥了重要作用，但是也存在着一些问题，如缺乏全局性顶层设计，没有形成统一的标准化建设体系框架。

（2）对科技资源共享的需求、内容和方法进行全面研究，有助于完善科技资源开放共享信息平台的顶层设计。科技资源共享平台现在已经有不少，但效果好的不多。

（3）将科技资源描述、集成、评价和分享作为一个高度关联的系统进行研究和实践，有助于解决科技资源共享难的问题。科技资源共享首先需要对科技资源进行合理的描述、广泛的集成、准确的评价，这样才能提高科技资源共享的效果。

科技资源共享有助于提高科技资源的利用效率。科技资源需求、内容、方法体系框架如图1 所示。

图1 科技资源需求、内容、方法体系框架

1 科技资源共享需求体系

1.1 科技资源共享需求体系框架

当前中国企业转型升级所面临的主要是高端化、个性化、绿色化和人性化的“四化”需求，科技资源共享能够较好需要满足这些需求，其需求体系框架如图2 所示

图2 科技资源共享需求体系框架

1.2 高端化的需求

高端化的需求主要是：

（1）产品高端化：表现为性能卓越、功能独特、安全可靠和做工一流等，如高端家电、高端汽车等。高端产品越来越复杂，设计参数、交叉的专业以及设计迭代的过程阶段越来越多。从时间维看，需要长期的、多阶段耦合的研究、试验、生产和应用，实现数据、知识等科技资源的积累和共享；从空间维看，需要许多不同专业的人员的协同，需要科技资源的充分共享。

（2）产品价值链高端化：从OEM（Origin Entrusted Manufacture，原始设备制造商）向ODM（Original Design Manufacturer，原始设计制造商）和OBM（Original Brand Manufacturer，原始品牌生产商）方向发展，从产品制造环节向产品设计、品牌销售等高附加值环节发展。高端价值链需要集成、整合更多的科技资源，需要更强的科技实力。

（3）产品服务高端化：如智能服务、用户全新体验服务等，如飞机发动机的远程监控和故障诊断服务。这类服务不仅需要知识资源、数据资源等的支持，也需要一流的人才资源、产品资源、软件资源和硬件资源的支持。

1.3 个性化的需求

个性化的需求主要是：

（1）产品个性化：用户得到的是个性化的产品，同时产品的成本和交货期等与大批量生产相差无几。这需要大批量定制生产模式满足用户的这类需求。

（2）服务个性化：需要大批量定制服务模式低成本、快速满足用户的服务个性化需求。

随着人们生活水平的提高、科技的发展，产品和服务朝多样化和个性化方向发展，同时用户要求产品和服务价格低、交货期短，这就要求尽可能专业化分工协同，尽可能多的科技资源共享，通过批量法则实现大批量定制的目的。

1.4 绿色化的需求

绿色化的需求主要是：

（1）资源节约的需求：地球上的资源是有限的。产品资源和硬件资源等共享直接满足资源节约的需求，其它资源的共享则是间接满足资源节约的需求，因为知识、数据等的获取也需要消耗物资资源。

（2）环境友好的需求：产品和硬件等的生产或多或少会直接产生“三废（废水、废气、废弃固态物）”，其它资源的生产也会间接产生“三废”，对环境产生不良影响。科技资源共享有助于减少科技资源的重复建设，进而减少资源消耗和“三废”。

1.5 人性化的需求

一方面科技资源共享本身能够满足人的高层次的需求，如：

（1）友爱和归属的需求：如果大家以邻为壑、“老死不相往来”，这种需求是难以满足的。

（2）尊敬的需求：通过科技资源共享，助人为乐，可以满足人们对尊敬的需求。

（3）求知的需求：通过知识资源共享可以有效满足人们对求知的需求。

（4）自我价值实现的需求：在科技资源共享中，发现自己的工作和创新成果被大家承认、共享，一种自我价值的实现的满足感无疑会发自内心的油然升起。

另一方面科技资源共享最终需要通过人来实现。只有较好满足人性的需求，员工才愿意积极参与科技资源有序化工作，并将自己的科技资源共享。海尔的张瑞敏认为每个人都有两个基本需求：一个是尊严，一个是公平的机会［3］。通过建立一个透明公平的科技资源共享环境，科技资源共享越大，得到的激励越多，可以提高人们科技资源共享的积极性。

2 科技资源内容体系

2.1 科技资源内容体系框架

科技资源的内容很多，如图3 所示，包括：知识资源、数据资源、人才资源、产品资源、软件资源和硬件资源等，因为这些资源共享难度较大。其它还有金融资源等，这里不作研究。

图3 科技资源内容体系框架

科技资源的关系比较复杂，图4 描述了不同科技资源之间的简要关系。其中人才资源是核心，例如知识资源最终要靠人创造，模块、软件和硬件要靠人开发设计。从数据资源可以挖掘出知识资源，而软件封装了知识资源，软件也建立和固化了数据资源流动、处理的规则和过程。知识资源、软件资源和硬件资源的开发设计和生产需要知识资源和人才资源的支持。数据驱动软件，软件和数据一起驱动硬件。

图4 不同科技资源之间的简要关系

2.2 知识资源

知识资源是通过人在技术和产品学习、研发设计和制造等过程中所得到的资源，其特征主要是：

（1）本质性：知识反映了科技资源的本质，是对科技资源的理解和描述。

（2）创新性：需要通过创新得到新的知识资源。

（3）权力性：知识资源含有产权，可以付费交易；知识产权也可以放弃，让大家免费分享。

知识资源是创新的基础。知识包括显性知识和隐性知识。科技资源的源头是创新。创新包括原始创新、集成创新和跟随创新。这里需要共享的知识资源包括论文、报告、专利、标准、网络情报、短文、经验教训和想法等。信息平台可以显著提高知识资源共享能力。

例如，万方数据库提供的知识资源有期刊论文、学位论文、科技报告、专利和标准等。这些知识资源是作者、起草者和申请者等分享的。

2.3 数据资源

数据资源是科技活动和业务活动在计算机虚拟空间中的反映和表现，其特征主要是：

（1）表象性：反映了科技资源全生命周期中的表现出来的现象，如测试仪器采集的产品性能数据。

（2）客观性：通过对科技资源使用中的客观现象观察、实验得到的结果，没有包括人的主观判断、分析决策在内。

（3）价值性：数据资源含有价值，一方面数据资源的获取需要成本和技能，另一方面数据资源的应用可以帮助人进行各种决策，产生效益。通过数据资源共享，可以提高数据资源的使用效率、支持其它科技资源的共享、提高创新能力和效率。

例如，海尔智慧家居数据库提供的主要是数据资源，如各种智能家电的能耗数据、运行数据、室内和室外温度数据等。这里数据资源是来自千千万万智能家电用户，可以用于节能降耗的决策。

2.4 人才资源

人才是一种特殊的科技资源，是其它科技资源创新的关键，其特征主要是：

（1）隐性：人才的能力具有较强的隐蔽性，难以识别和表征。

（2）条件性：人才资源的利用需要一些条件和环境的支持。拥有人才，并不等于能够利用好人才资源。其中，最重要的是要尊重人性，人才资源才能得到有效挖掘和利用。

（3）时变性：科技发展很快，人才需要不断学习、实践，否则其能力会退化，人才资源会贬值。

（4）综合性：人才资源的价值体现在多方面科技知识的综合能力。

通过人才资源共享，使最宝贵的人才资源得到充分利用，创新能力得到有效挖掘、协同创新效率得到极大提高。

例如，万方数据库提供了人才知识资源信息，主要是论文作者的论文数量、引用量等，以及专利申请人的专利数据等。

2.5 产品资源

产品资源是一种特殊的资源，是企业科技活动的最终主要产物，是其它科技资源的主要载体和主要应用对象。狭义的产品资源主要是硬件和软件资源，广义的产品资源还包括知识、数据和人才（通过服务体现）资源。产品资源对于科技资源共享具有重要的价值。所以将产品资源从其它资源中分离出来，单独进行研究和讨论。产品资源的特征主要是：

（1）离散性：包括：1)产品的离散性：产品由许多零部件组成，涉及企业多、影响因素多、影响数据获取难；2)过程的离散性：产品制造过程可以分解到不同企业和部门分别加工，然后组装。

（2）层次性：产品具有可逐层分解的特点，产品具有多层结构，每层由若干部件、零件或元器件组成。

（3）多样性：产品种类越来越多、批量越来越小，面临批量法则的挑战，即批量小导致成本高，但用户需要的是价格便宜的多样化和个性化的产品。

通过各种产品资源共享，可以提高产品标准化和模块化水平，促进不同企业间深度的专业化分工协同，提高产品创新能力和产品大批量定制能力。

例如，四川省现代服务科技研究院的汽车价值链管理平台提供了汽车零部件资源，主要是零部件的名称、生产企业、故障记录和维修记录等信息，支持不同的汽车整车企业的汽车零部件资源共享，支持面向维修的配件资源共享。

2.6 软件资源

软件是运行在计算机芯片中的数字化指令和数据的集合，是一系列按照预定的逻辑和格式编辑好的代码序列（程序），其特征主要是：

（1）无形性：软件资源没有物理形态，只能通过软件资源全生命周期运行状况来了解其功能、特性和质量。

（2）知识性：软件资源是由人基于任务和知识建立模型，然后模型嵌入到软件系统中所得到的，因此软件资源包含了大量的知识和人才资源。人的逻辑思维、智能活动和技术水平是软件资源开发的关键。

（3）环境依赖性：软件资源的开发和运行必须依赖于特定的计算机系统环境，对于硬件及数据库、操作系统等有较强的依赖性，为了提高软件资源的可共享性，软件开发中需要考虑其可移植性。

（4）可复用性：软件资源开发出来很容易被复制，边际成本很低，软件资源共享的性价比很高。

（5）可组合性：软件资源应是模块化的，具有较强的可组合性，可以快速组合，满足不同的需求。降低软件资源的共享粒度，可以提高软件资源的共享能力。

通过各种软件资源共享，可以提高企业数字化、网络化和智能化水平，提高企业创新能力，提高企业产品质量、降低产品成本和缩短产品交货期。

例如，四川省现代服务科技研究院的汽车价值链管理平台、万方数据库和海尔智慧家居数据库等提供了各种软件支持科技资源共享。

2.7 硬件资源

硬件资源包括科技活动中所需要的材料、仪器、工具、设备和计算机硬件等，其特征主要是：

（1）环境影响性：硬件资源的生产和使用都会对环境产生影响，因此需要尽可能减少硬件资源的生产和使用。

（2）生命周期性：硬件资源具有明显的生命周期，会老化磨损、报废。

（3）排它性：一种硬件资源在同一时刻一般只能用在一种场合、完成一个任务，因此硬件资源的共享存在时间调度问题。

通过各种硬件资源共享，可以提高企业产品质量、降低产品成本和缩短产品交货期，同时节约社会资源，提高资源的利用效率，节能减排。

例如，四川省现代服务科技研究院的汽车价值链涉及大量的整车厂和汽车零部件厂的加工设备、测试设备以及物流设备等硬件资源，这些硬件资源需要共享。

3 科技资源共享方法体系

3.1 科技资源共享方法体系框架

图5 描述了科技资源共享方法体系框架。

图5 科技资源共享方法体系框架

3.2 科技资源描述方法

科技资源很多，如何找到需要的科技资源，就需要对科技资源有准确、规范和完整的描述。科技资源描述方法主要是：

（1）科技资源分类体系：又称科技资源分类编码体系、科技资源分类目录和科技资源标识体系等，其目的是确定科技资源的相互关系，便于资源的搜索和分类，提高资源共享的效率。科技资源的系统性和层次性是科技资源分类体系产生的根源［4］。科技资源分类体系采用数字或字母的形式，按照分类编码的一般原则与方法，针对其属性或特征，对科技资源进行统一分类和编码，用于描述科技资源的层次性和系统性。

可以借助国家专利、科技图书等的分类体系，在此基础上进行扩展建立自己的科技资源分类体系，如《中国图书馆分类法》、国际专利分类体系(IPC)等。因为企业级的科技资源分类往往要更具体、针对性更强。

（2）科技资源元数据模型：这是规范科技资源描述属性的方法，是描述数据的数据（data about data）,用于描述科技资源的内容、覆盖范围、质量、管理方式、数据的所有者以及提供方式等有关信息的数据，通过对科技资源对象进行统一规范的描述，有助于对科技资源的组织、集成、检索、发现和管理。例如，图书元数据包括：书名、作者、出版发行机构、出版日期和出版书号等。科技资源元数据可以参考一些相关标准［5-8］。

（3）科技资源本体模型：这是规范同一概念的名称及不同名称间的关系的方法，帮助解决同一概念的名称多样化问题和概念混乱带来的问题，使科技资源共享者能够快速、全面地搜索到所需要的科技资源，提高科技资源的搜全率和搜准率。本体模型和方法在知识资源共享中应用较多［9］。

（4）科技资源知识元：是从科技资源中进一步提炼而成的最核心和最精炼的科技资源的相关知识［10］。科技资源知识元描述可以看作一种描述具体科技资源的知识网络。科技资源知识元可以让用户快速地了解有关科技资源的主要特点，以便进一步的共享。

（5）科技资源知识图谱：科技资源知识图谱是显示知识发展进程与结构关系的一系列各种不同的图形模型，采用可视化技术描述知识资源及其载体，挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及它们之间的相互联系，是对科技资源的全方位关联关系的描述［11］。

科技资源描述的难点是科技资源描述的工作量很大，并会因人而异，需要采用透明公平的方法激励大家参与科技资源描述及描述的规范化，需要采用大数据和群体智能的方法提高科技资源描述的自动化水平［12］。

图6 给出了科技资源描述方法的作用及与科技资源集成、评价和分享方法的简要关系。

图6 科技资源描述方法的作用及与科技资源集成、评价和分享方法的简要关系

3.3 科技资源集成方法

科技资源高度分散，需要进行集成，以便提高科技资源共享效率。科技资源集成方法主要包括：

（1）科技资源信息集成：通过科技资源的描述信息的集成，实现科技资源集成。在科技资源描述规范的基础上，集成科技资源描述信息，支持科技资源的统一搜索和共享。对信息类的科技资源，可以基于平台或数据库的方式直接集成，如知识资源、产品模型资源和软件资源等。对非信息类的科技资源，如人才资源、硬件资源等，不仅集成其描述信息，还需要集成其定位信息，便于快速找到这些资源。科技资源信息集成平台支持这些集成的实现。

（2）科技资源组织集成：通过科技资源拥有者（组织和人）的集成，可以实现科技资源的有效集成，如面向过程的组织、专利联盟、创新联盟和协同开发组织等。如果组织集成没有做好，科技资源集成的难度会显著增加。科技资源组织集成的关键是要让科技资源的拥有者成为利益共同体，这需要一种透明公平的集成环境。

（3）科技资源包的集成：针对某一项目或任务，围绕完成该项目或任务集成所需要的科技资源，形成科技资源包。当科技资源包在应用中得到验证是行之有效后，需要将科技资源包的信息存贮，以备未来的再用，从而提高科技资源的利用效率。后人在科技资源包的应用中，将进一步完善科技资源包的内容，提高其使用价值。

（4）科技资源模块集成：将科技资源分解为相互独立的模块资源，并对模块资源进行标准化、通用化和系列化。通过模块资源集成，快速组成新的科技资源，满足科技资源个性化应用需求。产品资源、软件资源、硬件资源以及知识资源等比较适宜采用科技资源模块化集成方法。

科技资源集成的难点是：科技资源存在大量多源异构问题，导致集成难；人们往往不愿参与科技资源集成，担心自己的利益得不到保障；科技资源开放集成后，面临最大挑战是安全问题。图7 给出了科技资源集成方法的作用及与科技资源描述、评价和分享方法的简要关系。

图7 科技资源集成方法的作用及与科技资源描述、评价和分享方法的简要关系

3.4 科技资源评价方法

科技资源评价是对科技资源的质量、价值等进行评价，其目的是给科技资源定价，以便科技资源的公平交易；对科技人才的贡献进行评价，以便激励他们，创造更有价值的科技资源。如果科技资源评价不合理、不准确，会直接影响人们科技资源共享的积极性。科技资源评价方法有多种，如：

（1）科技资源评价指标：科技资源评价需要一套科学合理、容易评价的科技资源评价指标体系，对科技资源的评价内容和要求进行规范。

（2）科技资源用户评价：这是由用户根据其使用科技资源后的体验对科技资源进行评价。科技资源用户评价是一种事后评价，关键是要对用户评价过程进行监督，要给予不同的用户不同的评价权重，并且需要给予参与评价的用户公平的激励。用户评价是一种比较主观的评价，影响因素较多。如果评价结果与利益挂钩，人为的干扰因素就会凸显，可以利用人工智能技术帮助分析和排除这种干扰。

（3）科技资源专家评价：又称同行评议，即由领域专家评价科技资源的价值或重要性。这也是一种比较主观的评价，影响因素较多。关键是要选对专家，要对专家评价过程要监督，要给予不同的专家不同的评价权重。

（4）科技资源引文分析：主要是指利用数学及统计学的方法对科学期刊、论文和著作等科技资源的引证与被引证现象进行分析，可以作为这类科技资源评价的重要依据。这是一种比较客观的评价，但其前提是引用要规范、完整和准确。并且有引证与被引证现象的科技资源的范围有限。

（5）科技资源智能评价：这是通过分析科技资源使用过程中的各种数据，对科技资源的价值和关系、科技资源提供者和评价者的水平等进行评价。这是一种比较客观的评价，但数据获得难。

（6）资源应用效益评价：这是对科技资源在应用中所产生的经济和社会效益进行追踪和评价，适宜于对除基础学科的科技资源外的科技资源的评价。科技资源最终的价值取决于应用的效益。对长期效益要跟踪分析，对间接效益要进行科学合理分析。这是一种比较客观的评价，但周期长、数据获得难。

（7）科技资源检测评价：这是采用传感器、仪器等对科技资源的性能、质量等进行检测，由检测数据进行评价的方法。适宜于软件、硬件和产品等科技资源。这是一种客观的评价，但所能检测的科技资源的范围有限。

科技资源评价的难点是：由于科技资源建立和评价主要依赖科技型员工，而科技型员工的能力差别很大，因此知识资源、软件资源、人才资源等价值很难精确定量评价；科技型员工很忙，往往难以抽出大块时间进行科技资源评价。因此需要结合员工的工作，方便他们参与科技资源评价；科技资源评价需要有大量的数据，数据获取难和集成难也是影响科技资源评价的主要原因之一。

图8 给出了科技资源评价方法的作用及与科技资源描述、集成和分享方法的简要关系。

图8 科技资源评价方法的作用及与科技资源描述、集成和分享方法的简要关系

3.5 科技资源分享方法

科技资源描述、集成和评价最终都是为了分享。科技资源价值、来源、可保密性和可评价性等有很大不同，因此科技资源分享方法有多种，如：

（1）科技资源免费分享：这是科技资源的用户无需付费的分享模式。各种科技资源都可以免费分享。例如，特斯拉CEO 马斯克宣布，将毫无保留地开放所有特斯拉电动汽车的专利，以应对气候环境变化［13］。因为此举不仅可以促进电动汽车的发展，还可以快速建立更大的产品价值链生态圈，增加零部件批量，降低产品成本，节能减排。

（2）科技资源市场交易：这是采用市场交易的方式进行的科技资源分享模式，使科技资源拥有者得到合理的回报，促进科技资源的建设和共享。主要方法有：付费交易、以货易货、期权分配和产权交易等［14］。例如，专利授权收费、知乎中的知识付费等［15］。

（3）科技资源融合共享：这是科技资源的一种深度分享模式，即在科技资源分享的基础上，实现科技资源的整合、互补和关联等，形成为一个整体。科技资源在融合共享后可以发挥更大的作用，主要适用于知识、数据、人才和产品等科技资源。例如，智能空调的历史能耗数据、室外温度变化的预测数据等融合共享，可以更准确地预测空调未来的能耗趋势。

（4）科技资源协同开发：这主要是围绕特定产品资源、软件资源和硬件资源等而开展的人才资源的分享模式。在协同开发中会有知识、数据、产品和软件等资源的分享，在协同开发后所开发获得的科技资源一般也会在协同开发者中分享。例如，海尔与供应商协同开发直线压缩机、磁悬浮压缩机等。

（5）科技资源租赁服务：这是通过租赁的方式进行的科技资源分享模式，即通过租赁，取得科技资源在规定时间和范围内的使用权，而没有拥有权［16］。主要适用于软件、硬件等科技资源。例如，工程机械的租赁服务、仓储的共享服务等［17］。

科技资源分享的难点是：如何建立高度诚信的分享环境，保证科技资源分享双方有公正公平的利益，使科技资源分享得以持续。科技资源分享者往往担心自己的科技资源在分享中失控，得不到保护，科技资源使用者担心所得到的科技资源的质量、造假和服务不及时等问题。

图9 给出了科技资源分享方法的作用及与科技资源描述、集成和评价方法的简要关系。

图9 科技资源分享方法的作用及与科技资源描述、集成和评价方法的简要关系

4 结语

科技资源共享对于提高科技资源的利用效率、开展协同创新具有十分重要的意义。本文研究科技资源需求、内容和方法体系框架，包括：

（1）科技资源共享需求体系，说明为什么需要开展科技资源共享（Why），主要是高端化、个性化、绿色化和人性化需求。高端化是国家和企业转型升级的需求，个性化是用户的需求，绿色化是社会的需求和国家可持续发展的需求，人性化是员工及用户的需求。科技资源共享可以较好满足这些需求。

（2）科技资源内容体系，说明什么是科技资源（What），主要分析了知识、数据、产品、人才、软件和硬件等科技资源的具体内容及关系。不同的科技资源，其共享方法也不相同。

（3）科技资源共享方法体系，说明如何开展科技资源共享（How），首先需要对科技资源进行规范化描述，以便搜索到所需要的科技资源；然后是将高度分散科技资源进行集成，以便提高科技资源共享效率；进一步是对科技资源的质量和价值进行评价，以便科技资源的公平的分享，因为科技资源分享一般不是无偿的，需要为供需双方带来好处，这样科技资源共享才能持续。

关于科技资源描述、集成、评价和分享方法，将在其它论文中进一步研究分析。