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基于弱信号感知的“卡脖子”关键核心技术甄别与竞争态势分析——以深海潜水器为例

情报理论与实践 2025年

作者：刘鹏王炳森张珂周炜仵轩郑州大学管理学院河南省创新方法工程技术研究中心郑州大学信息管理学院郑州市数据科学研究中心武汉大学信息管理学院北京大学信息管理系

[目的/意义]精准甄别“卡脖子”关键核心技术，并前瞻性分析其竞争态势，对于突破科技封锁束缚、培育以科技创新为主导的新质生产力具有重要战略意义。[方法/过程]利用专利与美国商业管制清单数据，基于弱信号理论提出了一种“卡脖子”... 详细信息

[目的/意义]精准甄别“卡脖子”关键核心技术，并前瞻性分析其竞争态势，对于突破科技封锁束缚、培育以科技创新为主导的新质生产力具有重要战略意义。[方法/过程]利用专利与美国商业管制清单数据，基于弱信号理论提出了一种“卡脖子”关键核心技术甄别及其竞争态势分析方法。首先，从复杂性、创新性、安全性、外部性及法律性5个维度确立指标体系，构建关键核心技术遴选DNN模型；其次，依据美国商业管制清单识别出显性“卡脖子”关键核心技术的基础上，利用弱信号组合图法甄别了隐性“卡脖子”关键核心技术；最后，与美、日、英、法等多个发达国家进行比较，剖析所甄别出“卡脖子”关键核心技术的竞争态势，明晰我国“卡脖子”关键核心技术的攻关方向。[结果/结论]以深海潜水器为例展开实证分析，识别出了深海潜水器领域的8类显性“卡脖子”关键核心技术和3类隐性“卡脖子”关键核心技术，验证了所提方法的可行性与有效性。研究结果从深层次揭示“卡脖子”关键核心技术的突破方向，为国家发展政策制定及开展产业布局提供参考。

关键词：关键核心技术 “卡脖子”技术弱信号竞争态势深海潜水器

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TRIZ辅助功能周期确立方法

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机械工程学报 2012年第11期48卷 78-85页

作者：张鹏檀润华河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

在系统中建立功能周期是减小系统时间相关复杂性的重要方法,然而,复杂性理论中并没有指出如何确立功能周期。引入TRIZ工具,分析建立功能周期的过程,提出一类确立系统功能周期的方法,其中包括四个路径:物质—场分析与76个标准解辅助确立... 详细信息

在系统中建立功能周期是减小系统时间相关复杂性的重要方法,然而,复杂性理论中并没有指出如何确立功能周期。引入TRIZ工具,分析建立功能周期的过程,提出一类确立系统功能周期的方法,其中包括四个路径:物质—场分析与76个标准解辅助确立功能周期,冲突解决原理辅助确立功能周期,效应辅助确立功能周期和技术进化辅助确立功能周期。用工程实例'液体超声波系统'加以验证。

关键词：时间相关复杂性组合复杂性周期复杂性功能周期 TRIZ

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计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型

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计算机集成制造系统 2013年第2期19卷 284-292页

作者：张建辉檀润华张鹏曹国忠河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

创新设想产生是产品概念设计阶段的关键环节,影响该阶段设想产生的障碍是设计人员不能很好地利用多学科领域的知识。鉴于此,基于发明问题解决理论的计算机辅助创新软件系统提供了应用多学科领域知识的一个平台。提出了计算机辅助创新驱... 详细信息

创新设想产生是产品概念设计阶段的关键环节,影响该阶段设想产生的障碍是设计人员不能很好地利用多学科领域的知识。鉴于此,基于发明问题解决理论的计算机辅助创新软件系统提供了应用多学科领域知识的一个平台。提出了计算机辅助创新驱动的创新设想产生原理,以计算辅助创新软件为设计场景进行问题求解,基于源设计中的未预见的发现建立扩展解空间,驱动创新设想产生,进而建立了计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型。通过安全隔离蝶阀创新设想产生验证了该模型的可行性。

关键词：创新设想产生发明问题解决理论计算机辅助创新产品概念设计过程模型

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需求进化与功能进化集成的创新设想产生研究

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计算机集成制造系统 2011年第10期17卷 2093-2100页

作者：檀润华刘芳河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

为解决面向产品创新模糊前端的设想产生问题,针对产品进化与生物体进化具有相似性的特点,论述了需求进化系统和生物功能进化系统的组成,并将生物体功能进化系统用于描述产品功能进化的过程。建立了需求进化系统与生物体功能进化系统之... 详细信息

为解决面向产品创新模糊前端的设想产生问题,针对产品进化与生物体进化具有相似性的特点,论述了需求进化系统和生物功能进化系统的组成,并将生物体功能进化系统用于描述产品功能进化的过程。建立了需求进化系统与生物体功能进化系统之间的界面,在两种系统集成的基础上,建立了面向模糊前端的未来需求拉动功能进化的产品创新设想产生过程模型。通过中药擦丸机创新设想的产生表明了该过程模型的可行性。

关键词：需求进化功能进化创新设想过程模型产品开发

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基于技术进化理论的破坏性创新预测与实现模型

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机械工程学报 2012年第11期48卷 11-20页

作者：孙建广檀润华江屏河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

破坏性创新是一种便宜、方便、简单的产品技术创新,它的实现可以使企业技术实现有效增长,也可以利用其开发出的新产品创立新的企业。由于现有破坏性创新预测与实现方法无法有效地对破坏性技术进行搜索,在激烈的市场竞争中,对于处于成熟... 详细信息

破坏性创新是一种便宜、方便、简单的产品技术创新,它的实现可以使企业技术实现有效增长,也可以利用其开发出的新产品创立新的企业。由于现有破坏性创新预测与实现方法无法有效地对破坏性技术进行搜索,在激烈的市场竞争中,对于处于成熟期的产品,有效的新产品开发变得极为困难。基于破坏性创新的发生条件,对破坏性创新的预测与产生方法进行了深入研究,为了考察破坏性技术的可预测性,研究技术进化路线上的破坏性创新节点及其破坏性创新的技术进化过程,建立了新市场破坏创新和低端破坏创新的详细的实现模型。所提出的方法既可用于新兴企业的新产品开发,也可用于市场主流企业的未来技术规划。

关键词：破坏性创新技术进化破坏性进化节点技术预测破坏性创新实现模型

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面向CAI的设计过程复杂性理论冲突确定原理

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计算机集成制造系统 2013年第2期19卷 330-337页

作者：张鹏杨伯军张换高檀润华河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

确定系统中的冲突是产品创新的基础,研究了面向计算机辅助创新设计过程复杂性理论冲突确定原理,介绍了设计过程复杂性理论中对复杂性的定义以及复杂性的类型;根据相应的定义提出了设计过程复杂性统一表示方法,并应用该方法进行设计过程... 详细信息

确定系统中的冲突是产品创新的基础,研究了面向计算机辅助创新设计过程复杂性理论冲突确定原理,介绍了设计过程复杂性理论中对复杂性的定义以及复杂性的类型;根据相应的定义提出了设计过程复杂性统一表示方法,并应用该方法进行设计过程复杂性类型判定;将设计过程复杂性的统一表示方法进一步细化,并与问题、矛盾和冲突等概念相对应,形成设计过程复杂性冲突确定原理;应用工程实例验证了设计过程复杂性的冲突确定原理。

关键词：设计过程复杂性复杂性描述冲突确定产品设计

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基于系统功能模型的元件裁剪优先权研究

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计算机集成制造系统 2013年第2期19卷 338-347页

作者：于菲檀润华曹国忠江屏河北工业大学机械学院天津300130 河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

为确定系统功能模型中元件裁剪的合理性,提出了基于功能模型元件属性特征的裁剪优先权确定方法。从提高系统理想化水平和降低元件裁剪后搜寻解的难度两个方面提出了确定元件裁剪优先权的影响因素,抽取系统功能模型中元件在各影响因素下... 详细信息

为确定系统功能模型中元件裁剪的合理性,提出了基于功能模型元件属性特征的裁剪优先权确定方法。从提高系统理想化水平和降低元件裁剪后搜寻解的难度两个方面提出了确定元件裁剪优先权的影响因素,抽取系统功能模型中元件在各影响因素下的相关属性特征并计算其评价值,利用最大离差和熵的方法确定影响因素权系数来优化评价结果。在此基础上,建立系统裁剪过程模型,为系统裁剪时确定合理的裁剪元件提供了切实可行的途径。基于裁剪过程模型的饮水机改进设计,验证了该方法的有效性。

关键词：裁剪优先权功能模型裁剪最大离差

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一类可持续性功能创新过程研究及软件开发

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计算机集成制造系统 2013年第2期19卷 391-398页

作者：曹国忠郭海霞檀润华刘宏勋河北工业大学机械工程学院天津300130 河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130

为确保资源的可持续利用和良好的生态环境,从前端预防的理念出发构建可持续性功能创新过程模型,包括可持续性设计需求的获取、功能组合与优化、功能失效判定与消除、功能求解、可持续性评价等。基于所建立的可持续性功能创新过程模型进... 详细信息

为确保资源的可持续利用和良好的生态环境,从前端预防的理念出发构建可持续性功能创新过程模型,包括可持续性设计需求的获取、功能组合与优化、功能失效判定与消除、功能求解、可持续性评价等。基于所建立的可持续性功能创新过程模型进行了软件系统开发,并探索性地应用于太阳能电池生产线关键装置的创新设计,以验证方法与软件的可行性。

关键词：可持续性设计功能创新过程模型软件系统

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面向功能创新的功能进化、组合与失效研究

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机械工程学报 2012年第11期48卷 29-38页

作者：曹国忠郭海霞檀润华张承业李青海河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心天津300130 河北工业大学管理学院天津300130

功能创新是对功能结构进行优化、更新和重组的过程,是实现产品前端创新的一种有效途径。针对功能创新研究尚属于初步探索阶段的现状,研究功能创新关键使能技术(功能进化与预测技术、功能组合与配置技术、功能失效判定与消除技术),通过... 详细信息

功能创新是对功能结构进行优化、更新和重组的过程,是实现产品前端创新的一种有效途径。针对功能创新研究尚属于初步探索阶段的现状,研究功能创新关键使能技术(功能进化与预测技术、功能组合与配置技术、功能失效判定与消除技术),通过功能进化动力分析确定功能进化决定因素,利用专利知识挖掘抽取功能进化定律,基于功能进化定律进行产品功能进化预测,按照功能与功能关系分类进行功能组合,依据功能匹配设计进行功能结构优化,通过功能失效分析与消除过程保证功能结构的可靠性。将功能创新关键使能技术与功能设计过程融合建立功能创新过程模型,并通过CdTe薄膜太阳能电池沉积源创新设计案例验证所建立模型与方法的可行性。

关键词：功能创新功能进化功能组合功能失效过程模型

来源：评论

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基于破坏性技术的产品创新设计方法研究

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工程设计学报 2011年第1期18卷 1-11页

作者：孙建广檀润华河北省制造业创新方法工程技术研究中心河北工业大学天津300130

破坏性创新是一种高效的创新设计方法,通过破坏性创新,企业可以实现技术跨越式发展.基于技术进化理论,提出了破坏性创新的发生条件;为了在产品设计过程中预测和实现破坏性技术,归纳了破坏性创新内在的基本规律和基本原理,研究产品技术... 详细信息

破坏性创新是一种高效的创新设计方法,通过破坏性创新,企业可以实现技术跨越式发展.基于技术进化理论,提出了破坏性创新的发生条件;为了在产品设计过程中预测和实现破坏性技术,归纳了破坏性创新内在的基本规律和基本原理,研究产品技术进化过程中存在的内在规律,揭示其内在本质;在对产品进行功能结构分析的基础上,对目标产品进行技术系统分解,根据得到的各技术子系统进化状态研究各技术子系统进化的平衡性,以实现破坏性技术的预测与搜索.最后,以滴丸机的破坏性创新设计为例,对提出方法的有效性进行了验证.

关键词：破坏性创新破坏性技术技术进化技术系统分解技术预测

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