技术态势（精选12篇）
技术态势 篇1
0 引言
“态势感知”(situation awareness,SA)的思想源远流长,至少可归溯到距今2 500多年前中国春秋时期的《孙子兵法》一书。书中谋攻篇讲到“知彼知己,百战不殆”。军形篇则重视从度、量、数、称和胜五个方面考察和打造自身实力,形成与敌方的强弱对比。兵势篇则强调造势,适应和利用已形成的“势”,追求形成有利的“势”。始计篇既强调通过索其情制定计划的重要性,又强调因势利导:“计利以听,乃为之势,以佐其外。势者,因利而制权也”,即制定临机应变的策略以促进朝向己方有利的方向发展。总结出来就是,索其情,知其态,循其势,因利而制权,因势而利导。这不但包含了态势感知的重要内涵,还体现了态势利导的重要思想。
态势感知作为一个完整词汇最早被20世纪80年代的美国空军使用。这项技术目前已在军事、航空、计算机网络安全、智能交通等方面得到了广泛应用。文献[1]给出了态势感知的定义,即指在特定的时间和空间下,对环境中各元素或对象的觉察、理解及对未来状态的预测,并把态势感知过程大致分为态势要素采集、实时态势理解、未来态势预测3个阶段。对于战场、网络安全等对抗情景下的态势感知,重点是对外部威胁因素的感知。而对于智能交通、电力系统等主要要求自身安全稳定运行的系统的态势感知,重点是实现对自身运行态势的感知,附带考虑外部因素的影响。态势感知的关键技术主要包括数据挖掘、数据融合等。
电力系统作为复杂的人工信息物理系统,其稳定运行离不开人们的监视和控制。近年来,世界各国在电力系统的运行控制过程中,因态势感知不足而发生的大规模停电事故日益增多,电力系统广域态势感知得到越来越多的关注。电力系统广域态势感知通过采集广域电网稳态和动态、电量和非电量信息,包括:设备状态信息、电网稳态数据信息、电网动态数据信息、电网暂态故障信息、电网运行环境信息等,采用广域动态安全监测、数据挖掘、动态参数辨识、超实时仿真、可视化等手段,进行分析、理解和评估,进而对电网发展态势进行预测。态势感知技术在电力系统中的应用尚处于起步阶段[2,3,4,5]。美国联邦能源管理委员会(FERC)及国家标准和技术学会(NIST)等机构已将态势感知列为智能电网优先支持的技术领域之一。
配电网作为电力系统中直接面向用户的重要一环,其重要性不言而喻。随着大量可再生能源在配电网中的接入,传统配电网成为有源配电网。为了应对有源配电网所面临的挑战和满足用户日益增长的供电质量和可靠性要求,发展智能配电网已成为共识。在智能配电网条件下,系统采集和处理的数据呈海量增长,并且受用户随机需求响应、客户多样化需求、应急减灾等因素影响,配电网运行趋于复杂多样,对配电管理的要求日趋提高。现有的配电运行态势感知体系在计算速度、安全性评估、可视化、通信网络等诸多环节上均难以满足智能配电网的发展需求。构建有效的智能配电网态势感知体系,增强对配电系统的态势感知能力已成为当前一个研究热点。通过态势感知可实现对配电网运行态势的全面准确掌控,为在态势感知基础上进行态势利导,以提高复杂配电网的调度控制水平提供了有力支撑。
本文分析和评述了智能配电网态势感知和态势利导的内涵、架构和关键技术,介绍了态势感知和态势利导技术的含义和目标,构造了智能配电网态势感知和态势利导技术的总体架构,结合当前的技术现状从态势觉察、态势理解、态势预测、态势呈现、态势利导方面总结和展望了其关键技术,为后续研究工作提供借鉴。
1 态势感知和态势利导内涵
一般而言,态势感知是指在特定时空下,对动态环境中各元素或对象的觉察(perception)、理解(comprehension),以及对未来状态的预测(projection),即所谓“索其情”“知其态”“循其势”。可见,态势感知主要分为三级:一级态势感知为态势觉察,即所谓“索其情”,本质上是“数据或信息收集”,即觉察检测和获取环境中的重要线索或元素;二级态势感知为态势理解,即所谓“知其态”,本质上是通过数据分析获得认识或知识,即整合采集或者觉察到的数据和信息,分析数据中的对象及其行为和对象间的相互关系,进行态势评估;三级态势感知为态势预测,即所谓“循其势”,本质上是对获得知识的应用,即基于对环境信息的感知和理解,预测未来的发展趋势。而态势呈现(visualization),也称态势可视化,是在态势觉察的基础上,结合了态势理解和态势预测的结果,对系统当前和未来态势的一个直观展示。
态势利导(situation orientation,SO)则是在态势感知的基础上,实现对系统状态朝向有利方向的动态灵活调整和控制,即所谓“因利而制权,因势而利导”。在整个过程中,态势感知和态势利导需不断动态交互。
大电网,主要指输电网,具有输送距离远、地域跨度大的特点,传统能源和可再生能源发电多是采用大规模集中式接入方式,因而对大电网的态势感知往往侧重于广域态势感知,即通过采集分析广域大电网的稳态和动态信息达到态势感知的目的。与输电网不同,配电网具有区域化特征,且可再生能源发电、负荷等都以分布式的方式接入配电网,配电网的不确定性相比于输电网更强。所以,与输电网的态势感知不同,配电网的态势感知更聚焦于实时感知配电网的各种不确定性因素的变化,如负荷随机需求响应、电动汽车无序接入、分布式电源间歇性出力、外部灾害因素等,强调各参与方(包括电网公司、售电公司、虚拟电厂、微网、分布式电源、电动汽车、一般用户)之间的互动与博弈。
为了适应复杂配电网的运行要求,使配电网运行从被动应对逐步转向主动智能防控,智能配电网态势感知和态势利导技术需实现以下目标。
1)能对配电网进行实时或准实时的态势感知,快速准确地判断出系统安全状态,并基于系统安全属性的历史状态纪录,为运行控制人员提供一个较为准确的配电网运行趋势。
2)具有超前预测功能,即在事件发生之前进行预测,为配电网运行管理人员制定运行策略和防御措施提供依据,做到事前防范。
3)通过采用先进算法等方式,使态势感知系统具有自学习和自适应能力,能够智能化地感知配电网运行状态,实现电网运行态势的智能化告警。
4)能够检测和预防配电网事故,并能够较高精度地检测出未知的和潜在的电网运行风险,提高对电网运行的掌控能力。
5)能够动态灵活调整和控制配电系统的运行状态,使系统状态朝向有利方向发展。
智能配电网的态势感知和态势利导的示意图如图1所示,图中PMU为相量测量单元。通过单/双向通信,实现对系统的态势觉察,然后在配电网调度中心将经过态势理解和态势预测的结果进行态势呈现。最后,在态势理解和态势预测的基础上,通过态势利导实现配电网调度员和系统与智能设备间的双向互动和相互作用。态势利导的结果产生新的态势觉察,如此周而复始,形成一个闭循环。
2 智能配电网态势感知和态势利导关键技术
配电系统运行人员要在动态的复杂环境中,基于当前环境的连续变化情况,准确地对配电网的运行态势作出决策,就需要构建一个系统化、集成化、层次化的态势感知模型,对配电网运行的多源信息进行集成,以实现对系统运行态势的感知,实现对于潜在和未知的安全风险的超前预测,并进行态势的呈现,在此技术上实现态势的利导。本文从态势觉察、态势理解、态势预测、态势呈现、态势利导等方面逐层递进,归纳提出了智能配电网态势感知和态势利导关键技术架构如图2所示。
2.1 态势觉察技术
态势觉察是根据配电系统分析和控制的需求合理配置量测,以获取所需要的数据。态势觉察技术主要包括:(1)提高可观测性的量测优化配置技术;(2)PMU优化配置及数据应用技术;(3)高级量测体系构建技术。
现场运行数据是智能配电网态势感知的基础,量测与控制系统主要完成多元数据的采集,为态势的理解与评估、预测作准备。但是,配电网规模大、结构复杂,数据采集和监控设备的全面覆盖难以实现,配电网相较于输电网,量测严重不足。因此,对配电网而言,如何利用有限的资金投入实现最优的量测配置,以尽可能提高系统的可观性,为配电网的状态估计打下坚实的基础,就显得尤其重要。所以配电网态势觉察技术的核心就是根据不同的实际需求,兼顾配电网实际运行情况,综合考虑状态估计精度、可观性、可靠性、经济性、鲁棒性和信息安全等多影响因素,实现量测和控制终端的优化配置和规划,通过多类设备的混合配置,实现量测的灵活配置和方便部署,建设强健有效的量测和控制系统。
目前针对配电网量测仪表和测控终端的优化规划问题的研究已取得一些进展,主要体现在对包括经济性、可观性、可靠性、状态估计精度、信息安全、N-1元件失效鲁棒性、网络重构鲁棒性等因素的考虑[6,7,8]。另外,PMU在配电系统的优化规划问题也引起了人们的关注[9,10]。
2.2 态势理解技术
态势理解是对配电系统的稳态运行、经济性、灵活性、生存能力、供电能力、负荷接入能力、分布式电源接纳能力等进行评估分析,获取采集数据中所蕴含的知识。
态势理解技术主要包括:(1)含分布式电源的配电网三相潮流计算技术;(2)含分布式电源的配电网三相状态估计技术;(3)配电系统的生存能力与脆弱性分析技术;(4)配电系统的送电能力(或供电能力)分析技术;(5)配电系统的灵活性分析;(6)智能配电系统的大数据与云计算技术。
其中,配电网潮流计算和状态估计是配电网分析如安全评估、网络重构、故障处理、无功优化的基础工具。以配电网状态估计技术为例,除了因处理大规模系统的需要,要开发计算速度快、数值稳定性高的求解算法之外,还需要考虑对以下方面内容的研发:(1)更高精度的状态估计(如面向高精度状态估计的伪量测建模方法、考虑量测相关性的状态估计、多源非同步量测协同状态估计等);(2)计及量测和参数不确定性的状态估计;(3)多区域分布式状态估计;(4)输配全局和交直流混合状态估计;(5)配电网拓扑和参数辨识方法等。
配电网生存能力与脆弱性(韧性)主要衡量配电网在自然灾害中对关键负荷的支撑和恢复能力,定义为配电网是否可以采取主动措施保证灾害中的关键负荷供电,并迅速恢复断电负荷的能力[11]。
电力系统灵活性是指,在经济约束和运行约束下,某一时间尺度内,电力系统快速而有效地优化调配现有资源、快速响应电网功率变化、控制电网关键运行参数的能力[12,13]。灵活的电力系统既可以满足功率不足时的电能缺口,又可以经济地处置功率过剩时的电能。对任何原因引起的负荷需求变化和电力输出变化,电力系统都可以保证充足的电力供应。输电网灵活性主要针对可控性较强的水电、火电为主的电源结构下,负荷波动、电站扩容等因素带来的随机性和不确定条件的处理。配电网中大量风电、光伏发电等间歇性电源的接入形成独有的电源结构,发电侧出力具有低可控性、强随机性和不确定性特征。因此,必须针对间歇性电源带来的随机性和不确定性条件作专门考虑和处理。
随着电网结构的日趋复杂及规模的扩大,配电网各系统集成产生的数据急剧增加,实时信息的处理量非常巨大,需要处理海量数据信息,分布式电源的大量引入、电动汽车的快速发展、PMU装置的接入,必将会为智能配电网的大数据资源池注入更多的数据流。在庞大的时变电力运行数据中,如何对数据进行筛选、整理、融合、挖掘,获得实时、高效、高精度的电网信息,并深入挖掘其内在隐含知识,是态势感知技术应用的重要研究内容[14,15]。
2.3 态势预测技术
态势预测是对配电系统中的各种变化因素,如负荷、分布式电源、电动汽车等的变化进行预测;对系统的安全风险进行评估与预警等。态势预测技术主要包括:(1)负荷分层分级预测技术;(2)计及不确定性的分布式电源出力预测技术;(3)计及随机性的电动汽车分区分布充电预测技术;(4)配电网的安全分析与风险预警技术。
在态势预测时,需要考虑实际控制运行特性及时空相关性的负荷、分布式电源、电动汽车等的建模和参数辨识方法,并计及不确定性对其产生的影响。
配电网中实际的量测点非常缺乏,实时获取各节点的负荷数据并进行监测是不现实的。加强配电系统的负荷预测,有助于及时掌握配电网运行态势,及时发现异常供电和潜在故障,从而加强配电网的管理,提高安全经济运行水平。
随着分布式电源并网容量的不断增加,其间歇性、随机性给电力系统调度运行带来的风险和对电能质量的影响越发凸显[16]。对分布式发电功率进行准确迅速的预测,可以使电力调度员预测并模拟未来电网运行轨迹的发展,以灵活应对未来电网运行状态的变化,保证电力系统的稳定运行和可靠供电。
分布式电源功率预测大致分为两类[17,18]:确定性的点值预测和计及不确定性的概率预测。分布式电源发电量受气象因素影响,确定性的点预测很难达到理想的精度,且无法表达预测结果的不确定性和概率可信程度。相比之下,概率预测方法能够给出下一时刻所有可能的光伏发电量的数值及其出现的概率,覆盖了比较全面的预测信息,对在合理风险水平下安排电力系统运行与调控计划更具价值。然而,无论是点值预测还是概率预测,其结果均未对分布式电源输出功率的时空关联特征进行描述;此外,概率法需要知道概率分布信息,当概率分布未知或难以用确定的概率分布描述时,概率预测结果产生偏差,模糊法、区间法提供了应对上述挑战新的思路。
电动汽车接入电网不仅增加了电网的用电负荷,更重要的是电动汽车用动力电池可作为分布式储能单元,具有一定的可控性并能够向电网反向馈电。电动汽车充电负荷受多种因素影响,其时间、空间分布具有较大的随机性,预测难度较大。对电动汽车充电负荷建模与仿真计算涉及动力电池的充电特性、电动汽车用户随机的用车行为、充电方式等多种因素。目前电动汽车负荷时空分布预测的建模方法仍然比较粗糙,对电动汽车的出行分布预测、充电频率和充电场所多样性等考虑并不细致,忽视了充电负荷在时空上的随机性,因而上述的预测方法尚不成熟。随着对电动汽车充电负荷预测研究的进一步深入[19],综合考虑时空分布特性的预测将是未来技术发展的趋势之一。
在配电网安全分析和风险预警技术[20,21,22,23]方面,需要研究以下方面。
1)分布式电源接入的配电网在线风险评估。可再生能源高渗透率接入给配电网运行带来的大量的不确定性,因此,亟须对含分布式电源的配电网进行在线安全评估,不但需要考虑分布式电源功率输出的间歇性,还要考虑风电机组并网离网对配电网的冲击、配电网的网架结构及设备等状况。
2)配电网灾害及突发事件风险评估。自然灾害及突发事件导致的配电网停电事故持续时间长,负荷损失、电量损失及事故造成的影响都很大。因此,亟须建立恶劣气象条件和灾害下线路、配变等电力设备停运的概率模型,实时分析灾害引发设备的停运概率,综合考虑灾害的严重程度、配电网的运行状态、用户的重要程度及网络重构和紧急切负荷等应急调度措施提出配电网停电风险计算方法。
3)配电网安全评估指标体系和预警分级。需要结合配电网失负荷、电压越限等多种风险建立适应配电网自身特点的安全性评估指标体系,科学客观地确定指标的权重,将一个多指标模糊综合评价问题综合成一个单指标的形式,以便在一维空间中实现综合评估,根据态势的严重程度和影响范围建立预警分级方法。任何复杂系统宏观的异常表现下,底层是微观的集体行为,因此在建立安全评估指标体系时,应该从宏观和微观两方面归纳态势感知指标集,以全面把握网络态势。
4)基于安全域的配电网安全分析。安全域方法与传统的逐点法相比具有优越性,可一次性计算运行点的安全性和安全裕度或运行点超出安全值的容量,相对于传统N-1安全校验可大大减少计算量。安全域的思想借鉴自输电网安全域,具有广阔的前景,有待进一步深入研究。
2.4 态势呈现技术
态势呈现,也称态势可视化,是电力系统可视化发展的高级阶段,尤其是面向态势感知的高级阶段。电网态势感知的可视化是一个从底层数据到抽象信息,再到获取高层知识的过程。人眼对图形的敏感度大大高于对数据的敏感度,通过传统的文本形式,无法直观地将结果呈现给用户。可视化技术通过将大量的、抽象的数据以图形的方式表现,形成态势分析报告和综合电网态势图,以不同可视化图形表示不同电网状态,使调度员能直观了解电网安全状况和变化趋势,提高决策效率。因此,研究汇集各类信息的态势可视化技术和平台,意义十分重大。
目前,国内外的电力系统可视化研究的主要领域在于能量管理系统(EMS)。PowerWorld公司是美国电力系统可视化的先驱。文献[24]提出了智能电网态势管理概念模型及概念设计,并提出了态势图构成模型,形成了既可监视当前态、反演历史动态态势,又能预测未来动态态势的态势可视化框架,并针对基于负荷地理分布信息的配电网地理接线图负荷密集、线路交叉导致态势图形复杂化的问题进行了研究。
与输电网相比,配电网规模的不断扩大和态势感知的迫切性,对可视化技术又提出了许多新的要求。配电网拓扑频繁变化,态势图形不再是其静态的接线图,如何借助于计算机图形理论和技术,形成基于快速拓扑识别的动态态势结构是下一步的研究方向。此外,如何将基于不同数据源数据显示方法进行有机的结合,确定态势显示的统一规范,提高显示的实时性,增大系统可显示的规模,增强人机交互的可操作性等都是可视化技术需要进一步解决的问题。
2.5 态势利导技术
态势利导是在态势感知的基础上,实现对配电系统状态朝向有利方向的动态灵活调整和控制。
智能配电网态势利导技术的关键是如何实现调度人员、调度系统与智能设备和多元用户的协同互动,明确各自在态势利导中的分工以及相互合作和相互支撑。智能配电网的态势利导技术主要包括智能配电系统优化调度技术、智能配电系统与用户互动技术、智能配电系统自愈技术等。
1)智能配电系统优化调度技术
由于配电网量测信息少、信息质量不高,因此实际中难以实现智能调度,目前大多借助经验进行调度,或处于“盲调”状态。配电网的智能调度是对含分布式电源、微网、储能装置、电动汽车充放电设施等对象的复杂配电网进行调度,通过运行信息的全景化、配电网评估的定量化、调度决策的精细化、运行控制的自动化,实现配电网中网络、电源、负荷的协调运行,保证配电网持续、安全、可靠运行[25]。
配电网的优化调度模型与传统电网的优化调度相比,不论是控制变量、约束条件,还是目标函数都发生了深刻变化。配电网优化调度的控制变量不仅包括可控分布式发电单元,还有兼具充放电特性的储能系统及配电网中的联络开关;配电网优化调度策略的目标函数不再以某一时刻网损最小或发电成本最低为目标,而是应该对整个调度周期的运行成本进行优化[26]。
2)智能配电系统与用户互动技术
智能配电网区别于传统配电网的一大显著特征在于所接入的分布式发电单元、储能单元及微网单元等对于配电网运行人员来说大多是可控的,这将赋予配电网调度运行更加丰富的内容。随着多种分布式电源的大量接入、用户与电网的双向互动、各种新型可控单元的广泛应用,使得配电网主动性增强、调度资源愈发丰富、运行方式日趋复杂。可控负荷将成为电网调节和消纳新能源的重要手段,电网和负荷将形成真正的互动[27]。与电网友好的可控常规负荷及微网、储能、电动汽车、需求响应等,均成为能够适应电网调控需求的柔性负荷,从而使配电网和负荷均具备柔性特征,通过与具有良好调节和控制性能的柔性电源的协调配合,可以使之共同向可预测、可调控的方向发展。
3)智能配电系统自愈技术
智能配电网自愈控制是在配电网的不同层次和区域内实施充分协调且技术经济优化的控制手段与策略,使其具有自我感知、自我诊断、自我决策、自我恢复的能力,实现配电网在不同状态下的安全、可靠与经济运行[28]。智能配电网自愈控制将实现电网正常运行时的优化与预警,故障情况下的故障诊断、网络重构与供电恢复,极端情况下与主网解列并依靠系统中的分布式电源及储能装置独立运行。以自愈为特征的智能配电网是未来电网技术发展的必然趋势。
3 结语
到目前为止,态势感知大体上还处于学术界研究领域,其核心的技术包括数据融合技术、数据挖掘技术、模式识别技术等还有待于突破,尤其是对态势预测的研究尚处于起步阶段。如何将各种态势感知技术进行整合,并与态势利导相配合,实现功能一体化是有效实施的关键。
智能配电网态势感知和态势利导技术有助于实现对配电网运行态势的全面准确把握,并为复杂配电网智能调度控制提供有力支撑。本文对智能配电网态势感知和态势利导的内涵、架构和关键技术进行了分析和评述,以期为后续研究工作提供借鉴。
摘要：智能配电网态势感知是配电系统可靠、经济和安全运行的重要基础。为此,从技术层面对智能配电网态势感知和态势利导的内涵、架构和关键技术进行了深入分析和阐述。首先,给出了态势感知和态势利导技术的含义和目标;其次,构造了智能配电网态势感知和态势利导技术的总体架构;最后,为了实现对配电网运行态势的全面准确把握,并为复杂配电网智能调度控制提供有力支撑,从态势觉察、态势理解、态势预测、态势呈现、态势利导5个方面阐述了智能配电网态势感知和态势利导的关键技术内容及其面临的挑战,以期为后续研究工作提供借鉴。
关键词：智能配电网,态势感知,态势呈现,态势预测,态势利导
技术态势 篇2
作为一种可以通过不接触而传递信息的识别技术，RFID可以通过电磁场或交变磁场发射射频信号来达到信息采集与分析的目的。
典型的RFID系统是有天线、读写器、电子标签三部分构成的。
在RFID领域申请专利的申请数目，在申请专利的申请量为866例，到申请量上升为1773例，增加了907例，增长了约104.7%;申请量为2512例，比较20增加了739例，增长了约41.7%;申请量为2628例，与20相比增加了116例，增长了约4.6%，而达到今年以来RFID领域技术专利申请的最高峰，由此申请量开始回落。
申请量为2595例，与20相比减少了33例，降低了约1.3%;申请量为1360例，比20减少了235例，降低了约9.1%;申请量为746例，比20减少了614例，降低了约45.2%，达到申请量年降幅最大值;而申请量仅为56例[5]。
3.2 无线传感技术专利数据分析。
无线传感技术是一种集分布式处理技术、无线通信技术、现代网络技术、嵌入式计算机技术以及传感器技术为一体的以采集信息和实时监测为目的的综合性技术。
申请无线传感技术方面专利的数量：20申请量为405例，年申请量为503例，增加了98例，增长了约24.2%;年申请量为757例，比2004年增加了254例，增长了约50.5%;年增加到年申请量的最高峰，为1648例，比年增加了1263例，增长了约311.9%，随后申请量开始下降。
20申请量为88例，与2008年相比减少了1560例，降低了约94.7%[6]。
由此进入平稳发展期。
4 结束语
通过对计算机技术方面的论文产出、计算机技术未来的发展趋势以及未来物联网时代发展的分析，我们可以了解到，计算机技术对人类的影响在逐步扩大，人类在对计算机技术的改进与革新上做出了巨大努力。
计算机技术将向更便捷、更强大的方向发展。
参考文献：
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网络安全态势系统的关键技术分析 篇3
【关键词】网络安全态势;网络威胁;评估
网络信息化技术发展的同时，计算机网络面临的威胁也越来越多。网络安全态势评估能够让安全管理人员快速、准确地了解到网络的安全威胁及其发展态势，以便为下一步的决策提供技术支持。在网络安全态势综合处理系统中，网络安全态势是信息安全领域一个重要的发展方向。在信息时代的今天，网络信息安全在很大程度上影响着社会、经济的健康发展。网络安全态势是一个安全监控方面较新的技术，当前国内对这一技术的研究尚处于初步阶段。因此，研究网络安全态势系统的关键技术，对于提高我国的网络安全管理效率，减少当前网络管理成本，具有重要的理论与现实意义。
1.网络安全态势技术的优势
当前网络信息安全已经成为全球范围内的热门课题，国际上針对信息获取、使用与控制的斗争呈现愈演愈烈之势。网络信息安全对于任何一个国家或者企业来说，都是十分重要的影响因素。网络安全态势是对网络运行状况的宏观反应，能够实时反应出网络当前以及过去一段时间内的运行状况，并根据网络运行状况预测下一阶段可能的网络状态。其数据的来源主要是处于该网络中的网络管理设备、网络安全设备、网络监管设备，在获取了海量的数据后，系统通过归并、总结将原本冗余、复杂的信息融合处理，将网络的运行状况更为直观地展现在网络管理员面前，不仅省去了管理人员的大量繁琐的工作量，得到的信息往往准确程度更高、特征把握更加直观、鲜明，同时经归纳简化后的历史数据信息所占用空间也得以减少，在之后的数据调取和分析工作中更为快速和便捷。对当前及历史数据信息与网络安全事件发生之间存在的特定联系进行分析和总结，能够对当前及之后一段周期内的网络状况进行预测，以便帮助管理人员及早作出决策。
2.网络安全态势的评估
网络安全态势技术一方面是对网络是否收到威胁作出判断，另一方面是对网络将要受到的威胁与攻击程度进行计算，并对网络可能引发的事件进行评估，也就是网络安全态势评估。网络安全态势评估是将网络原始事件进行预处理后，把具有一定相关性，反映某些网络安全事件的特征的信息，提取出来，运用一定的数学模型和先验知识，对某些安全事件是否真是发生，给出一个可供参考的，可信的评估概率值。网络安全态势评估的结果是一组针对具体某些事件是否发生概率的估计。在这一技术分段中，将会涉及到海量的数据信息，同时评估的方法也具备相当的负责度，尤其是必要对大量的网络信息与预警信息进行准确地提取与处理，因此，安全态势评估对于数学方法与网络建模有着较高的要求。
3.威胁评估
所谓威胁评估是以推测来自网络的攻击一方在进行操作时的网络意图为出发点，进而对攻击方可能产生的网络威胁程度进行量化和预测。相比网络态势评估重在反映和提取攻击一方的行为模式和网络系统运行状况及安全程度来看，威胁评估是对网络攻击方的威胁能力进行量化判断，并对其攻击意图进行分析和预测，是对网络信息数据的更深一层次处理。具体来看，威胁评估通过提取对方攻击的强度和时间、网络性能、本地重要网络设备、攻击策略和安全策略等，综合攻击方的破坏能力、攻击意图，做出关于攻击方的攻击强度及对我方威胁程度的定量估计，也就是攻击一方能够对网络安全造成的威胁等级。据此，建立威胁评估的功能模型如下：
（1）威胁要素提取。威胁评估的首要步骤，在具体的网络环境下将攻击一方所采用的攻击手段、时间段等对网络产生的变化及异常情况等要素进行有效提取，也称为威胁感知。
（2）威胁度计算。若要对网络威胁进行准确地预测，威胁度的计算是关键。在这一步骤中，系统通过对网络所受到的各种攻击和威胁进行数据融合与计算，以进一步定量分析网络安全状况及受威胁程度。威胁评估除了要掌握网络所受攻击方的破坏能力外，还需要对攻击方的攻击意图进行预测与推理，这主要是利用态势评估结果来实现。将攻击方的攻击强度和攻击意图进行加权处理，从而得到各种攻击对我方威胁程度的量化指标。
（3）威胁等级确定。经过了前两两个步骤的计算域评估，来自网络攻击一方的威胁程度与意图已经初步掌握，确定其威胁等级的目的是为了更简明直观。通过对攻击方的威胁程度及可能造成的网络安全问题进行分类，以最终判定攻击方的威胁级别。
4.网络安全态势值与态势评估、威胁评估的关系
网络安全态势技术的核心概念是对网络运行安全性进行评估和分析，以为管理人员的网络决策提供数据支持。网络安全态势值、安全态势评估和威胁评估共同组成了网络安全感知系统的技术整体，三者各自提供某些功能支持，安全态势值是将海量的网络安全信息融合为简化信息并向管理人员示警;管理人员按照一定的计算方法将当前的威胁程度进行评估，得出攻击方的威胁等级;再参考相应的网络安全态势评估的结果，对影响网络安全的具体事件作出判断，并分析出应对的措施。如此，网络安全态势技术的几个重要功能就实现了：
（1）对网络系统是否安全作出判断，并判定受到何种攻击;（2）对当前网络受到的威胁程度进行量级;（3）对网络系统可能在面对哪些安全事件时存在多大程度的问题。
网络安全态势值的计算是实时的，而威胁评估是对一段时间内网络安全态势的综合总结和评价。威胁评估通过融合近段安全事件的情况，结合历史数据的挖掘，从而对网络目前经受的威胁状况进行评判。通过网络安全威胁评估，可以一定程度上消除网络安全态势值可能存在的虚警，可以帮助安全态势值算法的不断修正与改进。
通过网络安全态势值的计算与网络安全态势评估结果的比对，可以寻找出一定的对应关系，作为安全态势判断的依据。当发生某些安全事件的时候，将这其发生前与发生阶段的态势值的变化情况记录下来，将其作为一个先验知识;当此后类似安全事件出现后，网络态势出现相似变化时，管理员可考虑网络系统是否出现在这个方面有着安全问题，并可结合安全策略来进行解决。这个技术不是相互孤立的，而是相互辅助，并可以使网络安全态势系统具有自学习能力。而威胁评估与态势评估则同属于决策级信息融合，是关于恶意攻击的破坏能力和对整个网络威胁程度的估计，是完全建立在前一段时间内的攻击强度基础之上的，其任务是评估攻击事件出现的频度和对网络威胁程度。而态势评估着重在事件的出现后对目前网络系统的影响，威胁评估则更着重一段时间内攻击事件对网络系统的影响。
网络安全态势评估基础上结合知识库系统对攻击意图进行分析并对管理决策者进行建议，目前算法上大部分限于简单证据理论，尚待发展实用有效理论。而数据融合与挖掘基础上的人工智能实现仍然是最大的难点和重点。
参考文献
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[2]陈彦德，赵陆文，王琼，潘志松，周志杰.网络安全态势感知系统结构研究[J]. 计算机工程与应用，2008（01）.
技术态势 篇4
4月10日,由工信部电子信息司和科技司指导,工信部电子科技情报研究所、工信部电子知识产权中心主办的2016信息技术领域专利态势发布会暨4·26知识产权发展论坛在深圳召开。部科技司副司长卢希、部电子信息司巡视员胡燕出席会议。
会上发布的《2015年信息技术领域专利态势报告》以工业行业知识产权数据资源平台为依托,分析表明近五年来我国信息技术领域专利申请继续保持较快的增长速度,中西部地区科技研发能力持续崛起,国内高校专利申请增速优势明显,重点国家在华专利总量增长基本稳定,国内申请人在部分信息技术领域的发明专利数量优势进一步扩大等宏观态势。截至2015年12月31日,我国信息技术专利申请总量共计300.6万件,同比增长19%;2015年中国提交专利申请2.98万件,较2014年增长16.8%,创下历史新高,连续两年成为全球PCT申请量增长最快的国家。华为技术有限公司以3 898件专利申请连续两年成为全球最大PCT专利申请者。
技术态势 篇5
作为开拓高新技术产业、推动经济和社会发展的一项战略措施，我国高新技术产业开发区（下文简称高新区）发展至今已有的历史，其功能日益丰富和完善，极大地推动了我国科技成果产业化，成为了一种与经济发展、社会进步共生的经济、社会现象。本文试图通过对近期高新区发展态势与其建立之初（1994年）的基本情况进行比较分析，对我国高新区的发展动态做出一个总体评价，旨在为开发区的未来发展提供借鉴。1 评价的背景
1.1 我国高新区发展的回顾
到目前为止，我国高新区的发展大体上可以分为3个阶段：1983～1988年为孕育期，国家先后建立13个经济技术开发区，为高新区建设进行了有益的尝试；1988～1992年为诞生和成型期，开始实施高技术产业开发计划（火炬计划），至1992年底，全国共形成52个国家高新区，除西藏和青海之外，各省、市、自治区都已经有了高新区，全国高新区的布局基本成型；1992年至今，为我国高新区的壮大期，形式出现多样化，并建立了面向科技农业的杨凌专业性园区。表1大致反映了我国高新区飞速壮大的过程，总收入增长了10倍多。
与我国高新区建设同步发展的是，1992年以来外商投资飞速增长，并保持了一个较高的水平，很多高新区以其独特的禀赋成为引进外资的主阵地，大量吸收外来技术，进行标准化产品的生产，率先融入了全球分工体系。区外企业的迅速集聚直接推动了高新区的滚动发展，充实了区内产业，提高了高新区土地利用率，促进了高新区的超常规发展，使许多高新区的发展规模迅速突破其早期规划。
表1 中国高新区1993～19总收入变动表
年度 总收入（亿） 比上年增幅(%)
1993 563.6 -
1994 942.6 67.2
1995 1528.9 62.2
2300.2 50.4
3387.7 47.3
4839.6 42.8
6774.8 40.0
资料来源：1994～《中国科技统计年鉴》。
表2 中国1991～1999年实际利用外资量
年度 实际使用外资金额（亿美元）
1991 43.66
1992 110.08
1993 275.15
1994 337.67
1995 375.21
1996 417.26
1997 452.57
1998 454.62
1999 403.18
资料来源：中国对外贸易经济合作部www.moftec.gov.cn
1.2 对我国高新区所处特殊阶段的认识
截至1999年底，53个国家级高新区基本建设投资总额为367.3亿元，累计开发土地面积335.7km[2]，进驻高新技术企业达到17498家，从业人员221万人，实现工业总产值5944亿元。至此，我国的高新区基础建设已颇具规模，集聚效益初步显露，区内企业也开始与园区建立起较为紧密的联系，按照对高技术园区生命周期的一般认识，我国高新区总体上已经完成了发展的准备工作，进入了全面启动的阶段。在这一突破性的历史时期，我国高新区功能的提高已经无法单单依靠外来技术的引进，而需要建立起一个园区各参与主体（企业、大学与科研院所、政府）有效互动的创新网络环境，实现由注入式（不断引进外资，依靠大量投资，实现外延扩张）向自协调（结构合理，内涵式）的发展方式的转变。由于高新区建立初期依靠提供土地和优惠政策来吸引企业进区所形成的企业空间聚集不具有稳定性和根植性，其开发方式也面临着从挖掘政策优势向创造体制优势的过渡，才能谋求进一步的发展，在这个再发展的过程中，园区之间争夺资金、技术、科技人才等稀缺创新资源的竞争将更为激烈，整个高新区体系必然面临再次调整和分化，那些发展条件好、成长性高的高新区，需要在这一时期担负起推动我国高新技术产业化的发展职责。
1.3 我国高新区的整体发展思路面临转变
我国高新技术产业发展有其客观条件：人口众多，人均资源相对不足，工农业基础薄弱，传统产业面临升级，整体上处在工业化的中期阶段，但是已经形成了独立、完整、学科齐全的科学技术体系，具备了超越发展中国家平均水平的优势和潜力，工业化的深化和科技产业的突破成为高新区发展的任务。53个高新区作为推动区域发展的增长极，其布局结合了我国沿海、沿江、沿桥、沿边的开放格局，以实现开发与地域推进的结合。但随着改革开放的深入，各地、各级、各种类型的开发区都已建立并逐步发展起来，它们与高新区之间的政策差异已经日趋缩小甚至消失，大量的外资进入我国也表明我国的投资环境已经得到世界认可，高新区要保持“内外差异”，需要进一步突出高新区在国家创新体系中的位置，一方面提高引进外资的技术含量，顺应跨国公司本土化的趋势，吸引跨国公司的地区性研发机构的入驻，另一方面发展模式向西方科技园模式倾斜，借鉴诸如台湾新竹科技园的成功经验，培育地方创新网络。高新区门槛的提高，也需要自身实力的保障。
为此，在高新区“二次创业”的初期，再次对高新区发展动态进行比较评价和总结，旨在为高新区的进一步发展提供参考。
2 高新区发展状况评价
2.1 评价方法
本文采用的评价方法为因子分析法，又称主成份分析法。计算过程为将收集到的n个开发区的m个评价指标的资料组成一个n×m的矩阵X[,ij](i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。由于指标单位不同，为消除量纲的影响，我们首先将原始数据标准化：
附图
再从相关系数矩阵R出发，求解其特征值λ[,j]及相应的特征向量l[,kj]。每一特征值占特征值和的百分率即各主因子的方差贡献率：
附图
2.2 指标选取与诠释
此次评价时点为1999年，评价过程中所选用的指标因子仍然沿用顾朝林教授在1994年对高新区进行评价时所选用的指标，即4类13个指标，以期进行纵向的比较分析：①空间规模，即已开发面积和已建成建筑面积；②经济实力，包括企业数、人员数、全年总产值、全年总收入和全年R&D支出；③人才实力，即大专以上学历人数、中高级职称人数和研发人员数；④开发效益，为全年出口创汇、全年利润总额和利税总额。
2.3 高新区发展现状评价
根据得分情况，可以看出，北京、上海发展情况最好，珠海、包头、宝鸡、海南和乌鲁木齐等高新区发展不甚理想。为此，本文
将全国52个高新区（不含杨凌）的发展现状分为三个等级：Ⅰ级――发展良好、Ⅱ级――中等、Ⅲ级――较差，其中Ⅰ级分为两个层次，Ⅱ、Ⅲ级分为三个层次（见表3）。
由于我国高新区是在国家工业化的过程中建立和发展起来的，因此并不能以单纯的发达国家后工业时代的科技园标准来衡量，当前高新区所采用的是技工贸一体化的发展模式，在这一发展结构中，技术性收入只占3.8%，产品收入则达82.6%（1999年），产业的技术特点仍然以常规技术为主。并且各高新区立足于城市，其行为实质上是一种城市开发行为，还有赖于地方政府的推动。因此总体上，高新区的发展与地区经济发展状况、城市综合实力相一致，表现出东部沿海地区好于中西部地区，大城市、特大城市好于中小城市的特征。在Ⅰ、Ⅱ类分布区间内的高新区也体现了相当的空间集中，基本集中在长江三角洲、环渤海湾和关中至成渝一线等工业基础雄厚的地区。
表3 高新区因子分析结果
附图
注：源数据来源于中国火炬网http//www.chinatorch.gov.cn
3 高新区发展动态比较分析
(1)高新区之间的相对差距正在逐步缩小。1994年排名第一的北京得分24分，排名末尾的珠海为-3.1，两者相差27分，而1999年，北京与乌鲁木齐的得分差距为8分。又如北京与上海1994年与1999年位次都是第一、第二位，而得分差距则由1994年的14分缩小为1999年的1.8分。这与全国各地都在抓高新区建设，加大高新区投入，高新区整体发展较快的态势相吻合，各高新区都具有了一定的规模，并且以苏州、深圳、青岛为代表的第二批批准建立的高新区也已成长起来。
(2)长江三角洲地区的发展速度特别明显、突出，南京、苏州、无锡、常州和杭州都有较大的升幅，南京由11位上升至6位，苏州由19位上升至3位，无锡由49位上升至10位，常州由47位上升至31位，杭州由31位上升至25位。这也说明了随着上海浦东的开发开放，上海金融中心地位的确立，三角洲整体呼应上海取得了较好的发展，外资的有效引入，给这一地区的发展注入了新的活力，尤其苏州和无锡两市成为跨国公司本土化生产的制造生产基地，发展特别迅速。
(3)东北地区除哈尔滨、大连位次没有变化外，沈阳、长春、吉林都有较大幅度跌落，其中沈阳由1994年的第3位、1999年的第15位下降达12位，长春、吉林降幅也在7位以上。在国有企业在国家高新区内产业和收入中的比重日益减小的总体情况下，上述地区作为国家重要工业基地的优势正在逐步消逝，相反东三省地处我国东北角，偏居一隅，区位的劣势显得更为明显，北京、天津的发展又阻碍了资金、人才向这一地区的流动，使这些高新区仅仅依靠自身城市的资源、传统产业来带动发展越来越显得后续无力。
(4)中西部地区高新区位次也呈总体下降趋势，且发展大体上与其所处城市的等级规模相一致。西安、成都、重庆、武汉等这些中西部大城市原有基础好，其高新区位次集中在Ⅱ类等级，不过都比1994年的评价结果略有下降。Ⅱ类等级以上的中西部地区高新区还有长沙和绵阳，这两者升幅较大，长沙上升10位，绵阳上升21位。长沙的人均在校大学生数位居全国第一，而绵阳被誉为西南科技城，较为雄厚的科技资源和以长沙远大、绵阳长虹为代表的支柱企业的壮大促进了它们的发展。其它中西部地区的高新区的`发展虽有所变动，但都处于Ⅲ类等级内。
(5)环渤海地区作为我国智力资源的密集区和最重要的工业基地之一，发展高新区的条件得天独厚，高新区的发展也基本与城市规模相一致，其中除石家庄、济南分别下降13位、青岛上升到14位外，其它各高新区在全国的位置与1994年相比变化不大，北京仍然有较大的优势，科技实力是它的保障，如中关村以发展民营科技企业为主体，培育形成的中小科技企业集群对在我国国情下发展高新区创新机制有很大借鉴意义。
(6)东南沿海地区与1994年相比，深圳、佛山和厦门分别上升13、17和6位，广州下降13位，但这一地区在Ⅰ、Ⅱ类中所占的比例仍然很小。这与该地区城市规模小、重工业基础差、科技力量薄弱有很大的关系。整个地区发展与外贸关系密切，从珠江三角洲到闽东南再到环北部湾逐步随外资引入的减少而呈趋弱的态势。这一地区虽然有开发较早的优势，但早期外资多数为港资、台资和东南亚投资，属“三来一补”型，多为单纯制造基地，所发展的外向型加工业虽然促进了许多专业性城镇的发展，但普遍技术含量低、规模小、布局分散，对高新区的促进意义不大，随着投资中心的转移，优势也在丧失。
(7)1992年邓小平南巡讲话以后，我国外资引进量开始快速增长，此后保持了一个恒定的高位，1993、1994年成为了一个发展的转折点。由于目前高新区的主要活动仍然是吸引跨国公司的生产转移与研发机构，在高新区的发展过程中外资在总投资中所占比重越来越大，从1999年与1994年的对比可以看出近年来外资对我国高新区发展的巨大推动作用。高新区空间上的分异与跨国公司资金和技术进入我国的流量和流向基本一致，以上海为中心的长江三角洲地区和以北京为中心的环渤海湾地区，成为我国高新区发展最为活跃的地方，而以广州为中心的珠江三角洲地区则随着外资重心的转移，高新区的发展相对落后，并呈下降趋势。以苏州、无锡、青岛、深圳为代表的一些沿海开放地区的高新区都有较快增长，这些高新区的升幅都在10位以上，外资企业的大量进入促成了高新区规模效应快速形成，在较短的时间内形成有利于产业发展的环境，而且这一时期这些地区外资引入的水平也逐渐提高，开始面向国内市场，对国内产业的“外溢”作用明显。
概括起来，长江三角洲和环渤海地区高新技术产业区的发展较好，中西部地区特大城市周围的高新区的发展虽有下降但也算较为稳定，东南沿海地区和中西部地区的一些城市，如海口、珠海、南宁、宝鸡、包头、乌鲁木齐等一直没有发展。
通过这次高新区发展情况的定量分析，可以较为直观地给出目前各个高新区的发展情况，在技术、人才流动性日益增强的情况下，开发状况良好的高新区为其自身的再发展奠定了基础。但是，我国高新区是在我国工业化的过程中建立并发展起来的，具体工作落实在城市，因此它具有城市开发区和实现国家科技产业化战略的两重性，即使定量分析给出了高新区目前的开发状况，却无法反映各高新区在国家发展战略中的地位，定量结果虽给出了一个参照，但对各高新区宏观政策的引导仍然需要分析各高新区内在发展机制与周边环境的关系。
收稿日期：-04-05
【参考文献】
1 王学伟.论我国开发区城市化功能开发[J].南开经济研究，1998（增刊）
2 顾朝林.中国高技术产业与园区[M].北京：中信出版社，1998
反攻态势基本确认 篇6
从前期的表现看，页岩气、电子信息、节能环保等板块表现较强，但周期性的板块如券商、银行、有色、煤炭及房地产等板块表现疲弱，所以，如果把这波反弹行情定位为超跌反弹或在政策刺激下经济有望好转的预期的话，那周期类的板块应该重点配置。当然，虽然现在经济数据还没有显示中国经济已经触底回升，但从本次反弹的性质来，股票配置中周期类的个股起码应该跟新兴产业中的电子信息、节能环保、文化传媒等近期热点同等比例。
虽然伯南克没有就QE3是否推出定论，但在美国年底大选前，货币政策宽松是大概率的事情，美元指数目前处在80.9附近，未来继续走弱的可能性很大，国际大宗商品价有望进一步上涨，热钱流进新兴市场的可能性较大。所以，资源类的股票要重点配置，如有色、煤炭板块的股要重点配置，从表现来看，小盘有色股云南锗业、章源钨业、新华龙可逢低关注，煤炭股中小盘股露天煤业及龙头盘江股份可重点关注。
由于本轮反弹是由于国家在经济持续疲弱背景下加大投资及促进消费等政策频出刺激下形成的超跌反弹，受益于投资刺激政策的铁路基建、建材、工程机械等板块也值得重点关注，从近几日的表现看，铁路基建、水泥、保障房等板块表现强劲，其中西部建设、天山股份受益于新疆开发，有望继续上涨可逢低布局，鼎汉技术受益于铁路建设，近日连续两个一字板，未来有望成为铁路建设板块龙头，仍可逢低关注。
由于本次反弹为中等级别的反弹可能性大，有一定的持续时间，在这期间一旦我国经济出现筑底企稳的迹象，A股从反弹演变成反转的可能性也是存在的，所以一旦市场好转，券商股将首先受益，所以，前期调整充分的券商类板块也可重点布局，小盘股中的西部证券及反弹龙头广发证券和东吴证券也可逢低关注。
除周期股外，由于市场憧憬18大新的领导班子对新兴产业将加大扶持力度，下周苹果IPHONE5即将推出，电子信息类个股也可适当关注，如汇冠股份、达华智能短期仍有冲高可能，也可短线关注。
节能环保和文化传媒是近期政府重点投资的行业之一，其中可中长线挖掘的“黄金”很多，津膜科技、雪迪龙、新文化等次新股也可逢低关注，未来继续上涨可能性大。
创业板指数前期一直表现强势，本周突破750箱体顶部，未来仍有跟随大盘反弹继续上涨可能（参见图一）。策略上建议大家以持有以上所述板块绩优股为主，对有解禁压力的个股要适度回避。
中小板指数，目前正在突破下降趋势线的上轨，未来也有望跟随大盘重回上涨通道，策略上建议配置周期和部分新兴产业三季报绩优股，中线持有是未来最好的操作策略。
网络安全态势感知及其相关技术 篇7
网络安全态势感知是在大规模网络中,对能够引起网络安全状态发生变化的安全要素进行获取、理解以及预测未来的趋势。网络安全态势感知强调一种整体的状态趋势,是一个宏观的概念,它运用数据融合技术,通过对影响网络安全态势多种因素的融合,提供全面而宏观的网络安全状态映射,从而加强对网络的理解与控制,同时,它为网络风险评估提供支持,给出网络安全状态的评估及预测结果,从而为网络安全管理提供及时准确的决策依据。
1 网络安全态势感知与网络安全防护系统区别
网络安全态势感知系统与网络安全防护中常用的入侵检测系统相比有一定的区别。首先在系统功能方面,IDS可以检测到网络中存在的攻击行为,包括异常检,从而保护网络安全;而网络安全态势感知系统的功能在于为网络管理员提供网络安全状况及统计分析数据,这其中既包括对攻击的检测,也包括对安全态势的预测,为网络管理员的决策提供依据。在数据来源方面,IDS通过预先安装在网络中的Agent来获取数据进行分析,数据来源相对单一;网络安全态势感知则采用集成化的思想,融合网络上现有的IDS.Fire Wall,VDS(Virus Detection System),Netflow等工具提供的数据信息,对网络安全态势进行分析。在检测效率方面,IDS存在较高的误报率和漏报率,比如对于某些恶意端口扫描,入侵者只执行了一个扫描动作,但检测出扫描的端口均会产生报警,从而成倍地增加了误报率;网络安全态势感知则通过对异构数据的融合挖掘处理,提供动态有效的网络态势报告。Salerno提出了通用的态势感知框架。Salerno和Tadda将SA参考模型应用到网络安全领域,对文献中提出的研究内容做了更进一步的讨论,提出网络安全态势感知过程模型,该模型中使用信息采集模块对网络安全要素进行提取,对安全状态的感知和安全态势发展趋势的预测则使用多源融合和态势理解等功能模块。网络安全态势感知过程可以理解为一个渐进明晰的过程,普遍接受的是态势要素获取、态势理解、态势预测三层模型,其中包含着数据融合,态势评估,态势预测等关键技术,这些关键技术促成了动态高效的网络安全态势感知系统。
2 数据挖掘技术
2.1 朴素贝叶斯分类模型
朴素贝叶斯分类算法是一种非常经典实用的分类算法,它的基本思想以贝叶斯定理为基础,在假定特征向量的各分量间相互独立的基础上,通过某对象的先验概率,由贝叶斯公式得出其后验概率,也即该对象属于某一类的概率,具有最大后验概率的类即为该对象所属的类。朴素贝叶斯分类器将每个训练样本分解成一个n维特征向量X和决策类别变量C。设特征向量X(xl,x2…..xn)表示数据的n个属性的具体取值,类别变量C有m个不同取值C1,C2……,Cm,假定特征向量的各个分量间相对于决策变量是相对独立的,贝叶斯分类的任务就是将待分类的样本X归类到与其关联最紧密的类别C中去,即求:max P(C︱X)。
2.2 粗糙集分类模型
粗糙集理论是一种处理不精确、不确定和不完全数据的新的数学方法,在机器学习与知识发现、数据挖掘、决策与支持、专家系统、归纳推理、模式识别方面有着广泛的应用。传统的集合论认为,一个集合完全是由其中的元素所决定,一个元素要么完全属于这个集合,要么不属于,即它的隶属函数为 μx(x)∈{0,1};模糊集合对此进行了拓展,它给成员赋予了一个隶属度,即μx(x)∈[0,1],让成员可以以一定概率属于某一个集合,从而增加了处理模糊和不确定数据的能力,但是模糊隶属函数的确定往往具有人为因素,这给它的应用带来了不便;在粗糙集中,隶属关系不再是一个原始概念,不需要给元素指定一个隶属度,进而避免了主观因素的影响。
2.3 决策树分类算法
决策树是一种非常常用的分类算法。它是一种监督学习,即给定一堆样本,每个样本都有一组属性和一个类别,根据这些事先确定好的样本,通过学习,得到一个分类器,这个分类器能够对新出现的对象给出正确的分类。分类的本质就是一个map的过程。比较有名的是ID3、C4.5 算法。ID3 算法由Quinlan教授首先提出。该算法以信息论作为其属性选择的基础,以信息熵和信息增益为衡量标准,找出数据库中包含有最大信息量的数据属性,来对数据进行归纳分类。C4.5 算法,作为ID3 算法的改进,主要做了下几个要点改进:1熵增益这个指标天然地偏向于选择那些分支比较多的属性,这种偏向是需要克服的,因此在C4.5中用信息增益率来选择属性,也即用熵值的变化来代替熵值作为属性选择的标准;2在构造决策树过程中进行剪枝,从理论上讲,按照信息增益率训练得到的树是完全符合训练集特征的,能够进行百分之百准确的分类,但如果样本中包含错误,这些错误的数据也会被决策树100%地学习了,产生了过适应的现象,通过剪枝可以把这些错误的节点去掉;3对离散化数据也能处理;4能够对不完整的数据进行处理。
2.4 遗传算法
遗传算法是借鉴生物进化规律演化而来的随机化搜索方法,其本质是一种高效、并行、全局搜索的方法,为得到最优解,它能够自适应地控制搜索过程,在遗传迭代的过程中自动获取与积累有关的搜索空间知识。遗传算法以自然界“适者生存”为原则,为找到一个近似最优解的方案,逐代搜索潜在的解决方案。在遗传算法中的每一代,从自然遗传学中借鉴染色体交叉、变异的方法,产生新的个体,并根据问题域中各个体的适应度值进行个体选择。这个过程导致种群中个体的进化,使得得到的新个体比原来的个体更接近最优方案,就像自然界中的进化改造一样。
3 安全态势的评估技术
3.1 分层感知技术
分层感知多见于国内的研究。利用IDS的报警信息和网络各性能指标对网络安全进行定量评估,从系统、主机、服务3 个方面构建层次化量化评估模型。从上到下分为网络系统、主机、服务、攻击/漏洞4 个层次,采取“自下而上,先局部后整体”的评估策略。
3.2 综合威胁量化技术
综合威胁计算的方法多见于国外的研究。通过威胁分级,计算威胁值,目的在于使得计算出的威胁数值满足“越危险的网络实体,其威胁值越高”。比较有代表性的威胁分级是IBM公司的威胁等级划分,它将系统攻击分为6 个等级,每个等级代表这攻击者进入目标网络的深度,也代表着不同的危险程度。级别1 是以垃圾信息方式进行的,比较容易制止,包括拒绝服务攻击和邮件炸弹;级别2 和级别3 包括诸如本地用户获取到本不可以访问的文件的读写权限这类事件,在级别3,用户可以获取写访问权限(并由此过渡到级别4 环境);级别4 通常与外界能够访问内部文件相关,他们能做到的不只是核实特定文件是否存在,而且他们还能读这些文件;级别5 和级别6 的产生是由于那些绝不应该发生的事被允许发生了,这是致命的攻击,在这一阶段,远程用户可以读、写并执行文件,级别6 表示攻击者拥有了这台机器的根权限、超级用户或管理员许可权,也即攻击者具有对机器的全部控制权,此时攻击者在任何时刻都能够完全关闭甚至毁灭此网络。
4 安全态势预测方法
态势预测是网络安全态势感知中重要的技术之一。基于态势分析与评估结果,对网络安全状况进行预测,动态地展示网络安全状态,能够为网络管理员更好地呈现安全发展趋势,进而能及时对恶意行为采取更加有效的应对策略。常见的态势预测方法有神经网络预测、灰色理论、时间序列预测、马尔科夫预测。
参考文献
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频谱态势三维可视化技术研究 篇8
电磁态势是客观、准确、直观、生动表征电磁环境时域、频域、空域以及能量域当前状态和未来趋势的特性量, 是由时域、频域、空域以及能量域形成的特定图案, 这些变量组成了战场上可识别的电磁频谱特征, 是频谱管理的一个重要依据。电磁态势的可视化是支撑制定频谱使用计划和管理方案的一个前提和基础, 它为指挥人员提供一种掌握电磁态势的手段, 将“看不见、摸不着”的电磁环境直观、生动、可见的展现出来。早期的学者更多的采用了二维图形的方式对电磁频谱态势时域、频域、空域不同切片上的特征进行了表征。但电磁频谱态势信息是超六维的信息, 为更加直观、有效的将电磁频谱态势信息展示出来, 以便于指挥人中员更好的理解、掌握电磁环境, 需要利用三维或超三维的形式。本文正是基于此目的, 对电磁频谱态势的三维展示技术进行了研究。
频谱态势三维可视化是一门研究频谱栅格模型的显示、简化、仿真等内容的综合性学科, 它属于计算机图形学的一个分支。除了计算机图形学外, 高等代数和解析几何也是它重要的基础知识。同时, 它的应用涉及三维地理信息系统GIS (Geographic Information System) 、战场电磁环境仿真、频谱栅格数据的可视化等领域。
二、电磁频谱栅格模型
1. 概念
电磁频谱态势三维展示反映特定时刻、特定频率不同地理位置、不同地面高度电磁能量全空域分布特性;表征思路是以地理经度和纬度为水平坐标、地面高度为纵向轴, 以三维着色体数据表示电磁能量强弱变化。结合装备特点, 电磁能量空间分布态势可推演得到通信台站覆盖空间、雷达探测范围等态势。
2. 表征方法
栅格模型通常有三角网和等值面两个不同的表示方法。其中用不规则三角网来表示电磁频谱态势图, 人们最初觉得它与三角形地形网应该相匹配, 叠加在一起比较吻合;用等值面来表示频谱能量域的数据是随着计算机的出现而提出的, 它实际是用一个二维数组来表示频谱的能量值, 其格网的宽和高通常是缺省的。
三角网的数据结构是三类网格阵列表示中最复杂的, 通常要在处理时间与内存占用之间找到平衡。一方面, 要向在三角形的修改时, 能快速搜索到需要的数据, 就得采用复杂的数据结构。而另一方面, 复杂的数据结构需要消耗更多的内存。由于三角网地形的复杂度, 远远超过了栅格数据的精细度, 导致依据地形三角网插值栅格数据大量消耗内存。
等值面地形实际上就是一个二维数组, 其元素为栅格结点上的能量值和场强加属性的值。一般从等高线转换到栅格频谱图, 通常需要找到格网结点周围等高线上的点, 然后进行插值计算。采用四叉树插值的算法。对于一层Div上的态势数据如果其起始点态势数据为F (a, b) 中止点数据为F (a+1, b+1) , 则由双线性差值算法可知在Div层上有任意点 (x, y) 上态势数据如公式 (1) 所示为:
四插树差值表征的数据层显示流程如图1所示, 对于地图上一层Div n的态势数据, 经由细分和缩放显示, 需要获得经度是Div n数据量4倍的Div n+1的态势数据, 由此可知, 态势数据地图的处理和显示需要消耗大量的内存和时间, 而进行实时动态显示更是如此, 因此三维态势可视化技术的研究是及其有必要的。
从频谱态势显示的角度来看, 等值面的地形较有优势, 因为大部分三维显示设备的显示速度只与栅格的数量有关, 而几乎与栅格的大小无关, 而且三角网地形简化到格网纹理后, 还使三角形的数量大大减少, 这样也可以大大提高显示的速度。
三、频谱态势三维可视化技术
1. 离散数据融合
频谱态势数据融合要根据实际的卫星影像、勘测的高程和频谱态势数据建立, 实测数据越丰富精确, 得到的三维地形图越能够真实描述出这些信息的空间分布规律。对于不同的地形数据, 需采用不同的融合函数。频谱态势数据 (X坐标、Y坐标和能量值Z) 、地表地形测量数据 (X坐标、Y坐标和地表高程Z) 、卫星影像信息 (空间位置点X坐标、Y坐标和地心相对坐标Z) 等的曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的融合。空间曲面数据融合有以下构造方法, 如与距离成反比的加权方法 (Shepard方法) , 径向基函数融合 (Multiquadic方法) 等。
2. 细节层次推进LOD (Level Of Details) 可视化技术
LOD技术是指为了更好地实现三维复杂模型的动态显示, 将三维物体用多种不同的精度表示, 并根据观察点位置的变换而选择不同精度的模型予以成像的技术。一般来说, 地形的数据流是很大的, 利用一般的方法构建大型的地形需要消耗大量的内存并且也会严重的影响渲染速度。然而, 并不是系统每次都必须消费大量的内存和CPU来渲染大数据量的地形, 因为当观察点距离地面很远时, 地形的图像在屏幕上占据很少的像素点, 在这种情况下, 用大量的多边形面片去精确表示地形是不必要的。所以, 系统只需要在观察点离地面很近, 需要精细的描述地貌的时候, 才需要渲染大量的多边形来逼近真实地形;而在观察点远离地面时, 则可以简化数据量来达到提高渲染效率和减少内存消耗的目的。如图2所示, 进行第n层到第n+1层的缩放的时候, 只需要关心区域1的内容, 而对2、3、4区域不进行计算显示。
LOD推进的每个结点都是一种细节层次的表达方案, 需要设置每个方案所对应的观察范围, 当观察者与LOD结点的距离处于这个范围之内的时候, 该方案被启用, 该级方案对应的子节点被正常执行;否则该子节点将不会被节点访问器触及。作为备选方案的子节点可自行设计, 使用多组由简到繁的绘制方案来实现同一个模型的渲染, 并正确设置由远及近时的LOD切换动作, 以达到减轻系统负担同时保证渲染质量的目的。
四、态势显示仿真
1. 频谱态势可视化框图
基于三维高程离散采样数据的融合的思想, 即将离散数据转化为连续曲线曲面, 三维地形建模与可视化的过程是, 从地形数据库中提取各点的坐标位置及矢量与影像对应坐标, 通过不同的离散数据融合函数得到三维叠加的三维地形文件, 通过LOD可视化技术对地形推进, 采用三维计算机图形显示。
频谱态势可视化研究框图如图3所示:
2. 初步开发与应用
为了达到逼真的显示效果, 在三维几何模型上叠加实物影像数据。地形的纹理的构造可由LOD生成的模型中的三角形与山体的正射影像图的扫描坐标匹配, 从而取得三角形内影像的灰度值或RGB值, 然后把数据叠加到地形模型上, 由此得到真实光照和表面纹理的显示效果。为了提高三维地形模型的显示速度和效果, 以及减少纹理贴图时处理数据的量, 应使用视点相关的动态多分辨率纹理模型。远近不同的区域其纹理分辨率不同, 即影射的距离观察者较远的区域, 其纹理具有较低的分辨率, 相反具有较高的分辨率, 这也符合视觉原理。频谱态势图利用态势离散数据的融合, 应用LOD可视化技术把这些数据对应的能量图绘制出来, 形成用不同颜色插值显示的三维地形, 频谱态势显示效果图如图4所示。
五、结束语
电磁频谱态势三维可视化显示是一个极富挑战性的课题, 尽管前人已做了很多这方面的工作, 但真正实用且适合不规则三维地形的可视化显示的算法还不多。虽然频谱态势数据的离散度极具复杂, 但在三维地形上叠加显示范围是有限的, 本文提出基于四插树差值和LOD技术的三维可视化的实现方法具有规范、响应快的优点, 又能适合随着视点的变化而进行连续、动态的三维频谱态势的显示, 并取得了良好的仿真效果。
摘要：针对如何将“看不见、摸不着”的电磁环境准确而快速展现出来, 提出了电磁频谱栅格模型的表征方法, 给出了三维频谱态势可视化的细节层次推进算法, 采用四插树差值和LOD技术进行频谱态势三维显示, 解决了三维频谱态势可视化的时间占用度和空间占用度高的问题, 并通过编程实现了细节层次推进的三维频谱态势可视化, 获得了良好的仿真效果。
关键词：频谱态势,细节层次推进,电磁环境,可视化
参考文献
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[4]Vigna G, Kemmerer R.NetSTAT:A Network-based Intrusion DetectionSystem[J].Journal of Computer Security, 1999; (7) :37-71
四川省技术交易发展态势浅析 篇9
技术市场是市场经济体系的重要组成部分[1], 是科技资源配置的重要渠道和平台, 是加快推动成果转化实现科技与经济紧密结合的重要途径[2]。技术市场的发展和壮大, 对于加快实施创新驱动发展战略和推动经济转型发展具有重要意义。
技术交易合同登记是客观反映技术交易规模、水平、状况的主要途径[3], 是技术市场发展的“风向标”和“晴雨表”。本文主要以2014年四川省技术交易合同登记为例, 根据全国技术合同网上登记系统的统计数据, 对全省技术交易发展态势进行分析研究, 并根据研究结果提出活跃全省技术交易的对策建议。
1 全省总体情况
2014年, 四川围绕创新驱动发展战略实施, 紧抓深化科技体制改革的机遇, 着力创新技术转移模式, 逐步健全技术转移机制, 实现了全省技术交易的快速发展。全省登记技术合同金额首次突破200亿元, 达到221.32亿元, 居全国第10位, 西部前列。带动全省实现技术交易总量451.92亿元, 创历史新高;其中:输出技术额199.29亿元, 吸纳技术额252.63亿元 (含吸纳国 (境) 外额22.11亿元) 。吸纳技术合同额是输出技术合同额的1.27倍。
2 发展态势分析
2.1 技术交易合同成交金额获得持续大幅提升
从技术交易合同额看, 全年共登记技术交易合同11 991项、成交金额221.32亿元, 合同金额增长28.93%;平均每项合同184.57万元, 同比增长37.54%, 达到历史最高水平;登记技术合同中技术交易额达179.63亿元, 占技术合同成交总额的81.16%, 高于全国平均水平4.24个百分点, 技术交易额同比增长11.85%。
2.2技术开发和技术服务合同为技术交易的主要形式
从构成类型看, 技术交易“四技”合同中, 技术服务和技术咨询合同增长显著, 增幅均达到150%以上;技术服务合同成交额首次超过技术开发合同, 技术开发和技术服务合同成交额达180.06亿元, 占到总合同额的81.36%, 占据绝对主导地位;技术转让合同与上年基本保持持平。
2.3 企业在技术合同交易中的主体地位更加凸显
从交易主体看, 企业作为在输出技术主体和吸纳技术主体均保持了双向快速增长, 企业法人类型的技术交易量已远超过事业法人的高等院校、科研单位, 以及社团法人、机关法人、自然人和其他组织的总和, 企业法人作为技术交易的主体地位更加明显。从卖方来看, 企业法人作为技术输出方的技术合同成交量达6 524项、成交额184.31亿元, 占交易总额的83.28%, 成交额同比增长31.80%;从吸纳方看, 企业法人作为购买技术方的技术交易合同数达7 704项、成交额153.63亿元, 占交易总额的69.41%, 成交额同比增长20.14%。
2.4 战略性新兴产业领域技术交易集聚快速增长
从产业领域看, 6大战略性新兴产业成为技术交易的活跃热点, 共完成技术交易合同11 135项、成交额205.31亿元, 占全省技术交易合同额的92.76%。新材料和核应用领域技术交易实现超大幅度快速增长, 航空航天、先进制造、生物医药、新能源、城市建设与社会发展领域技术交易增幅达20%以上, 电子信息、环境保护领域技术交易保持小幅增长。电子信息、新能源、先进制造领域技术交易占据前3位, 技术合同成交额分别占总金额的30.84%、16.08%、11.35%。
2.5 技术交易区域集聚示范带动效应越发明显
从区域分布看, 21个市 (州) 技术交易市场均获得较大提升, 重点区域技术交易的集聚性、示范性和带动性作用越发明显。技术合同登记额15个市 (州) 增幅达15%以上, 8个市 (州) 增幅达50%以上, 7个市 (州) 增幅达100%以上;成都、攀枝花、绵阳、德阳、泸州、自贡6个市 (州) 技术合同成交金额超亿元, 成—德—绵经济带实现技术交易合同额194.24亿元, 占全省技术交易总额的87.76%。成都市完成技术合同成交金额183.06亿元, 占全省技术合同成交总额的82.71%, 技术交易的活跃开展为高新区的快速发展和创新创业提供了有力支撑。表3 2014年四川省技术合同登记千万元以上市 (州) 分布表
2.6 技术输出向西部发展中地区和东部经济发达地区拓展
从技术流向地区看, 我省输出技术主要流向国内各省市、港澳台地区和美欧非等国外地区。流向国内各省市的技术交易量占到总量的92.98%, 流向四川区域内的技术合同交易额达115.93亿元, 占到交易总量的52.38%, 同比2013年增长2.75个百分点, 表明四川产业对技术的吸纳和转化应用能力进一步提高。技术流向前10位的省 (市) 与2013年大致一致, 主要包含了北京、上海、山东、广东、浙江等东北经济发达地区和四川、云南等西部地区。流向美欧非等国外地区的技术交易量22.13亿元, 同比上年略有下降, 技术流向以北美洲和欧洲为主。
2.7 技术交易逐步呈现高端高效优质化发展趋势
技术交易中企业主体的技术创新能力、水平和规模不断提升, 带动了技术交易数量、机构、内涵和质量的变化, 使技术交易逐步呈现出向高端化发展趋势。交易合同技术含量高, 技术交易额占技术合同总额的比重居西南各省 (市) 首位, 高于全国平均水平4.24个百分点。重大技术合同占比增加, 亿元以上技术合同成交额达73.12亿元, 占总合同额的33.04%;千万元以上技术合同成交额达153.45亿元, 占总合同额的69.33%, 平均单项合同金额达5 600.25万元。具有自主知识产权的专利、计算机软件著作权、植物新品种、集成电路布图设计专有权及生物医药新品种技术合同成交额达33.95亿元, 同比上年增长65.02%;其中:专利技术合同成交额11.62亿元, 占总合同金额的5.25%, 同比上年增长1.47个百分点。专业化技术合同登记机构能力服务增强, 技术合同登记机构登记技术合同额超过10亿元的8个、超过5亿元的11个、超过1亿元的19个、超过1 000万元的34个, 40个登记机构较上年均实现了新突破。
2014年四川省重大技术交易合同构成分布图 (饼状图) , 如图4。
3 结论及建议
四川省技术合同登记数据分析显示, 全省技术市场发展已步入快车道, 企业作为技术输出和吸纳的主体地位越发牢固, 技术的有效供给与产业的发展需求更加趋向一致, 市场配置创新要素的功能愈加凸显, 全省技术创新的活跃度不断提高, 技术转移转化的集聚示范效应初步显现, 全省企业技术吸纳和转化应用成果能力逐步增强, 技术创新和成果转化推动了全省经济社会的发展[4], 尤其是支撑引领了战略性新兴产业和高新技术产业快速发展。
同时, 数据分析也显示我省技术市场发展中存在如下问题:一是全省技术市场发展潜力挖掘不够, 技术交易额远低于陕西省, 单项技术合同平均成交额也低于全国平均水平;二是全省技术市场发展不平衡, 技术交易量的绝大部分集聚在成都经济区, 川南、川东北、攀西及川西北经济区交易量偏少, 不利于支撑全省多点多极发展战略实施;三是技术交易来源渠道有待扩宽, 目前全省技术市场中交易技术的82.35%来源于计划外, 而接受政府各级财政支持科研成果进入技术市场交易数量明显偏少。
党的十八届三中全会明确提出要“发展技术市场, 健全技术转移机制”, 技术市场已成为贯彻落实创新驱动发展战略、深化科技体制改革的主抓手和突破口。为繁荣我省技术市场, 活跃技术交易, 建议要抓好三方面的工作:一是狠抓技术交易合同的“量”“质”双提升, 全面执行扶持技术交易优惠政策[5], 拓展技术交易来源, 注重技术合同的科技含量, 推动技术交易合同数量和质量同步快速提高。二是注重培育区域优势特色技术市场, 也要充分利用高新产业园区等载体, 因地制宜、因势利导打造区域性技术转移示范区, 推动技术市场的跨区域协同发展, 形成功能互补、协调统一、多点多极支撑的全省技术市场发展格局。三是深度强化企业技术创新和技术交易主体地位, 支持企业开展技术原始创新、集成创新和引进技术的二次开发, 鼓励企业购买先进适用科技成果进行转化应用, 使企业真正成为技术输出和技术吸纳的主体。四是完善配套政策, 大力发展专业化技术转移服务中介机构, 培育建设技术转移示范机构, 加强从业人员的技能和知识培训, 健全技术转移创新服务体系。
参考文献
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循环流化床燃烧技术专利态势分析 篇10
CFB工程应用已由小型锅炉发展到数百兆瓦电站级大型锅炉,并在向更大容量和超超临界参数方向发展[5]。国外企业已完成了800 MW超超临界CFB产品设计[6],我国也于2013年成功投运了世界首台600 MW超超临界CFB锅炉[7]。中国科学院 “低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范” 战略性先导科技专项中专门设立了 “半焦/煤清洁高效燃烧技术与示范” 项目,研究先进的超 ( 超) 临界CFB燃烧技术 或CFB富氧燃烧 技术实现 高效发电[8]。我国已成为世界上CFB锅炉台数最多、总装机容量最大和发展速度最快的国家,但还未成为主导国际CFB燃烧技术发展的技术来源方,这就使得非常有必要了解国际上主要国家和重点机构在CFB燃烧领域的技术创新和专利布局情况,特别是在我国专利申请情况,避免技术风险和开展低效重复工作,为我国在这一重要技术领域中的研发和产业化提供有力的知识产权情报支撑。
1数据来源和分析工具
为全面了解各国在CFB燃烧关键技术相关专利方面的发展全貌,本文以德温特创新索引 ( Derwent Innovations Index SM,DII) 国际专利数据库作为数据信息来源。在文献资料调研和专家咨询的基础上,通过综合考虑技术领域关键词和IPC分类,构建专利检索策略,共检索到1 370项CFB燃烧技术相关专利 ( 族)( 包含同族专利在内,1 370项专利 ( 族) 对应3 694件单件专利) ,数据检索时间为2013年8月。采用的分析工具包括: 汤森路透集团的文本挖掘软件———Thomson Data Analyzer ( TDA) 、 Thomson Innovation分析平台、Innography专利分析平台、中国科学院专利在线分析平台、EXCEL等工具。
2CFB燃烧技术专利整体发展情况
自世界上第一台商业化CFB锅炉诞生以来, CFB燃烧技术迅速发展,专利申请数量整体呈现上升趋势 ( 如图1) ,特别是进入21世纪后,在CFB锅炉大型化、高参数研发不断取得突破的情况下专利申请快速增加。2004年开始中国已成为CFB燃烧技术专利的最大申请国,而且从2006年起,中国的专利数量飞速增长。这是由于在此期间,中国发展自主知识产权300 MW等级CFB锅炉,并在 “十一五”科技发展规划中提出自主开发600 MW等级的超临界CFB锅炉,将其列为战略目标和开发重点。 该举措提高了中国国内研究超临界CFB锅炉的热情,促进了专利数量的提高。日本、美国、欧专局受理的专利也处于增长态势,但增幅较缓。
整体来看,CFB燃烧技术相关专利热点技术主题集中在: ( 1) 换热器研究,包括外置换热器、受热面、传热、温度传感研究等;( 2) 燃烧室研究, 包括密相区、炉膛受热面、压力容器、水冷壁、富氧燃烧环境研究等; ( 3) 旋风分离器研究,包括多分离器的布置、耐火材料等;( 4) 布风装置研究, 包括布风板、风室、空气预热 器、风量调节 等; ( 5) 烟气处理和除渣/除灰,包括脱硫、集尘器、 回收余热、冷渣器等 ( 如图2) 。其中气固分离设备、流化空气入口、回料器、控制装置、燃烧室冷却壁、热交换装置的安装等方向约有40项或50% 以上专利是在2009—2011年间申请的,说明近年来这些技术方向的创新活动受到更多的重视。
近年来,仍有大量的新发明人进入CFB燃烧技术相关领域,而CFB燃烧专利技术种类的数量变化趋势基本和专利数量的变化趋势相同,总体呈增长趋势。这些现象反映出CFB燃烧相关专利涉及的技术领域不断扩大,已有技术更趋成熟,新技术条目占到相当比例,说明CFB燃烧技术正处于快速发展阶段。从近5年CFB燃烧技术专利申请新出现的技术领域来看,有热发生装置的流体加热器、新型点火系统、烟气净化以及使用电装置为特征控制温度和压力成为人们关注的新的研究方向。
3CFB燃烧技术主要专利受理国家/地区
从CFB燃烧技术专利的受理数量来看,中国远远领先于其他国家,占到全部专利申请的近70% , 说明中国已经成为全球CFB燃烧技术相关专利集中的最重要市场。而从优先权申请数量可以大致看出, 中国也是CFB燃烧技术相关专利的主要申请国家, 具有极大的竞争潜力,拥有大量专利,但中国专利主要集中在国内市场,国外占有率较低。日本也有较强的竞争力,主要与日本的三菱重工、石川岛播磨重工、三井造船、荏原制作所 ( Ebara) 等公司在CFB燃烧技术方面的研发相关。日本在国外申请专利的首选国家是中国,其次是美国。美国拥有专利数量次于 中国和日 本,福斯特惠 勒美国公 司、 Babcock&Wilcox公司等在CFB锅炉技术领域有着较高的影响力。美国在国外申请专利首先重视中国市场,其次是欧洲和日本。值得注意的是,美国有相当数量专利申请来自欧洲籍发明人,这一方面是由于美国是全世界均重视的CFB市场,另一方面也是由于多家美国企业在欧洲设立了研发中心,聘请当地的研究人员而产出的成果。欧洲因为原芬兰奥斯龙公司和福斯特惠勒能源公司 ( 设在芬兰) 开展的研发工作也拥有一定量的专利,在国外申请专利特别重视美国市场和中国市场 ( 如图3) 。近年来通过PCT途径的国际专利申请数量出现了一定程度的增长,这也反映了专利权人抢占全球市场的愿望日益增强。从PCT专利的国家/地区分布 ( 基于优先权国) 来看,全球CFB燃烧技术PCT专利申请主要来自美国和芬兰等,这两个国家PCT专利申请数量占到了全球的70% 以上,而主要的申请机构是福斯特惠勒公司和阿尔斯通公司。
4CFB燃烧技术主要专利申请人
机构竞争力处于领先地位 ( 如图4) 的专利申请人 如福斯特 惠勒、 阿尔斯通、 Babcock&Wilcox等作为国际上较早开展CFB燃烧技术研发工作的企业,掌握着大量的高质量技术专利,并且机构综合实力较强,基于抢占国际市场的需要,非常重视在世界范围内的专利布局, 在许多国家 /地区 ( 超过20个) 均申请有大量专利保护,也都申请了相当数量的PCT专利,尤其是福斯特惠勒和阿尔斯通两大公司,几乎在各主要国家均有布局,而且基本上是各主要国家 /地区的领先申请机构,这也是这两家企业是全球CFB锅炉领先制造商的表现。日本企业保护范围和力度要明显小于前述跨国大型能源企业,石川岛播磨重工在这方面要相对好一些。
从主要专利申请机构技术研发布局 ( 基于IPC分类) 的对比分析来看 ( 如表1) ,流化床燃烧部件与辅助设备、蒸汽发生方法是大部分申请机构普遍注重布局的技术领域。相比国内的CFB锅炉建设业绩,中国机构在CFB燃烧专利技术质量和申请机构综合实力方面尚处于较为落后的地位,并且中国机构在国外的专利申请较少,保护力度较为薄弱,不利于技术保护和对潜在市场的把握。具体分析,中国拥有较多CFB燃烧技术专利的单位多数为高校和科研机构,申请单位的综合实力与国外主要CFB锅炉厂商相比较弱; 同时,虽然中国在流化床锅炉技术方面并不落后于国外,但大规模开展CFB燃烧技术研究工作相对较晚,早期专利申请工作偏弱,高质量技术专利数量偏少。
注: 1) 气泡越大,表示申请专利数量越多; 2) 横轴代表专利申请的技,包括专利数量、专利分类和专利引用数量的加权值,越靠右代表; 3) 纵轴表示各申请机构综合实力,主要包括财务状况、 专利申请覆盖区域 ( 技术保护覆盖范围) 和专利诉讼的加权值,越靠上表示
5中美CFB燃烧技术专利申请法律状态分析
从专利法律状态来看 ( 如表2) ,美国CFB燃烧技术专利申请的整体授权率较高,2001年以前的申请专利基本上都得到了授权,2001—2006年间的授权率也达到了85% 以上。由于大部分专利是20世纪80年代中期以后申请的,因此美国授权专利的存活率表现一般。但另一方面,失效专利的平均存活年龄达到了12年以上,说明美国专利质量较高,在失效专利中仍可能有相当一部分具有利用价值。当前仍有效的授权专利的年龄大部分都在6年以上,还有相当部分授权专利将维持到有效期届满 ( 20年) , 反映出美国有效专利的整体维持情况较好,专利权人对其专利的重视程度较高,也在一定程度上说明了美国专利的价值。
从我国CFB燃烧技术发明专利法律状态分析结果来看有几个特点:
( 1) 我国CFB燃烧技术专利的申请和授权大量集中在近几年,专利授权率较高,且授权专利的有效率较高 ( 72. 5% ) ( 如表3) ,说明我国对于CFB燃烧技术重视程度不断加强,但专利寿命还较低。
( 2) 尽管美国、芬兰、瑞士、日本等国在我国的授权专利数量占比不高,但仍有一定数量的未决申请,且有效专利平均寿命普遍高于我国,特别是寿命在12年以上的有效专利数量要多于我国,显示了其专利的高质量和高价值 ( 如表4) 。
( 3) 中国科学院工程热物理研究所在申请总数和有效专利数方面均排名第一,且授权专利和有效专利平均寿命超过其他国内机构,显示了该所进入此领域时间较早,具有突出的研发实力; 清华大学授权专利数排名第一,而在申请总数和有效专利数方面仅次于中科院,且其专利平均寿命超过6年, 反映了该校较早即开展了CFB燃烧技术研发,具有较强实力; 上锅、哈锅、东锅三大锅炉厂的专利均是在2003年以后申请的,且授权专利目前全部有效,反映其开始更加重视自主知识产权的技术开发, 研发实力正在迅速提高; 如阿尔斯通、福斯特惠勒、 巴布科克和威尔科克斯公司等国外机构授权专利平均寿命普遍比国内机构要长,均在11年以上,反映了国外机构很早开始重视在中国市场的技术保护, 且目前还有相当数量的有效专利 ( 如表5) ,说明其还掌握着部分关键技术,也使我国企业部署自主技术面临一定的风险。
6CFB燃烧技术在华专利申请分析
考虑到专利申请的语言问题以及数据收录的及时性等问题,对CFB燃烧技术中国专利进行了重新检索,共检索到CFB燃烧技术中国专利申请1 376件,检索数据库为中国科学院专利在线分析系统和CNIPR中外专利数据库服务平台提供的中国专利数据库 ( 发明 + 实用新型 + 外观设计) ,数据检索时间为2013年8月。中国作为全球最大的CFB利用市场,不仅如福斯特惠勒和阿尔斯通等跨国企业重视专利布局,国内包括东方锅炉股份有限公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海锅炉厂有限公司三大锅炉公司,以及我国的高校、科研单位等也都积极开展相关研究工作。尽管国内申请占到在华专利总数的90% ,处于绝对主导地位,但国外企业如福斯特惠勒、阿尔斯通、Babcock & Wilcox公司普遍拥有较强的研发能力且较早即进行了专利布局,为其技术抢占我国国内市场提供了有力的支撑,特别是福斯特惠勒和阿尔斯通在华专利申请数量分别排名第三和第四位。国内综合研发能力较强的机构包括进入CFB燃烧技术研发领域较早的中国科学院工程热物理研究所和清华大学,而国内企业进行专利申请时间普遍较晚。在华专利中发明专利占到45% ,实用新型占到55% 。从年度变化趋势来看,实用新型专利占比显著增加,表明CFB燃烧技术在我国已进入市场化加速发展阶段,相关技术创新活动明显增加,市场竞争激烈。
通过技术 - 功效分析发现,在我国申请的CFB燃烧技术相关专利主要集中在: ( 1) 通过灰循环回路 ( 布风装置、气固分离器、回料器、炉膛) 和换热系统的优化布置和改进设计提高CFB燃烧效率, 提高系统可靠性,降低污染物排放; ( 2) 通过采取富氧燃烧方式提高CFB效率,并易于集中捕集CO2、 降低排放; ( 3) 通过改善烟气处理流程和脱除剂配比降低硫氧化物排放; ( 4) 通过布风装置和换热系统的优化拓宽CFB燃烧燃料 ( 低品质煤、污泥和生物质等) 灵活性; ( 5) 气固分离器和换热装置的结构设计紧凑化; ( 6) 炉膛结构的优化设计和受热面耐磨耐火材料的应用减少磨损发生,提高CFB可靠性 ( 如图5) 。上述领域也是多数专利申请人关注和竞争的焦点,是CFB燃烧技术实现大规模产业化的主要发展路线。
从国外机构在华专利布局来看,我国CFB燃烧相关技术研发和产业化面临的知识产权风险处于中等水平,集中在气固分离器、回料器、布风装置、 换热系统和富氧燃烧新工艺等方面; 在炉膛优化设计、烟气处理、除渣系统、燃料加料装置、控制装置方面风险较低; 在点火系统方面因没有国外机构进行专利布局而不具风险 ( 如表6) 。但值得注意的是,从专利质量而言,国外机构普遍重视将具有较高影响力和较高质量的专利在中国进行布局,而国内机构的专利在质量和影响力上并不占优势,这也给我国自主创新带来一定的风险。
7结论
我国CFB燃烧技术已进入了市场规模化发展阶段,作为全球最大的CFB应用市场,不仅运行着世界上数量最多、总装机容量最大的CFB锅炉,并且已投入运行参数最高、容量最大的超临界CFB锅炉,国内锅炉制造商拥有出色的建设业绩,相关研究机构的技术创新活动也在明显增加。从整体来看, 我国CFB燃烧相关技术研发和专利申请方面起步较晚,但近年来日益受到重视,技术创新活动明显增加,已有部分高质量专利获得市场认可,相关技术开始进行工程应用,大型CFB燃烧技术开始步入世界先进行列。面对具有巨大发展潜力的市场,从专利分析结果来看有些问题需要引起重视:
( 1) 重视核心专利技术的研发、申请和应用拓展。
我国还未成为主导国际CFB燃烧技术发展的技术来源方,大量核心专利掌握在美国、芬兰、法国、 日本等国如福斯特惠勒、阿尔斯通等大型制造商手中,这与这些国家开展CFB燃烧技术基础研究时间长以及对专利的重视程度高是分不开的。我国目前虽然在该领域拥有的专利基数大,但是高水平、高影响力的专利数量还不多,这种现状与我国对CFB燃烧技术的掌握及应用存在差异。因此,CFB燃烧技术专项需要特别重视核心专利技术的研发、申请和应用拓展,包括在专利申请书撰写时特别注意权利要求项保护范围,利用对外申请专利资助渠道 ( 如中央财政已设立了资助向国外申请专利专项资金等) ,尽可能将高质量专利进行国际同族专利申请, 覆盖美国、欧专局等重点应用市场,扩大影响力。
( 2) 及时申请外围专利,形成专利保护网并从客观上起到延长核心专利保护期的作用。
主要国家在我国布局很早,专利质量较高,并且在持续布局,有可能在未来形成对产业竞争构成严重影响的专利保护网。我国专项研究在对新型CFB燃烧技术进行自主创新时,不仅要在整体工艺流程和装备方面形成核心专利,还要注重对优化分离与回送装置、布风装置、炉膛结构设计等灰循环回路关键部件、热交换装置以及富氧燃烧等新型燃烧方法的专利保护力度,在取得进一步研发改进成果或衍生应用时及时申请外围专利保护,形成专利保护网并从客观上起到延长核心专利保护期的作用; 同时加快与企业合作,通过专利实施许可与转让的形式做好示范工程的技术支撑,实现创新成果市场价值最大化。另外可尝试以高质量专利与主要专利申请人进行专利交叉许可的方式来有效规避专利技术纠纷。
( 3) 加强高校、科研院所与主要锅炉生产厂商、企业之间的知识产权合作。
我国CFB燃烧专利技术主要集中在高校和科研机构,相关生产厂家、企业单位拥有的专利数量偏少,需要加强高校、科研院所与主要锅炉生产厂商、 企业之间的知识产权合作,加强形成良好的产学研合作体系,提高中国专利申请人在国际上的竞争力。 此外,国内机构在国外的专利申请较少,保护力度较为薄弱,不利于技术保护和对潜在市场的把握。 建议在做好国内专利保护的同时,对于在主要煤炭资源利用国的布局强度与范围进行研判,必要时可通过与大型企业的合作申请或PCT途径寻求保护。
摘要：利用汤姆森数据分析器(TDA)、Thomson Innovation分析平台、Innography专利分析平台、中国科学院专利在线分析平台等工具,从专利年度申请趋势、专利申请整体技术布局、主要国家和专利申请机构竞争态势、中美专利法律状态对循环流化床燃烧技术领域的现状、竞争格局和发展趋势进行分析,并通过循环流化床燃烧技术在华专利的技术-功效判读和分析,揭示我国在该研发领域存在的潜在知识产权风险。
全球象牙非法贸易态势 篇11
神秘的地下链条
在20世纪七八十年代，非法象牙贸易进入历史上最猖獗的时期，非洲象遭受灭顶之灾，种群数量骤减过半。为拯救大象，1989年《濒危野生动植物种国际贸易公约》（简称“CITES公约”）会议决定，禁止象牙的国际贸易。此后，非洲象的数量开始逐渐回升。
不过，MIKE（大象非法猎杀监测系统）统计数据显示，自2006年开始，非法猎杀非洲象的数字持续上升。CITES公约报告指出，2013年，象牙的非法贸易量较6年前增长了100%，较15年前增长了400%。
2006年以来的这轮非法象牙贸易高潮有其时代背景。一方面，东亚国家的奢侈型消费群体日益庞大，引发市场需求激增；另一方面，亚洲与非洲的互联互通不断推进，为象牙走私提供了更快、更多、更便捷的渠道。
据估算，近年来，每年有2至3万头大象被猎杀取牙。通过对比发现，被查没的象牙数量，与非法猎杀所获得的象牙数量，之间存在着巨大的数据缺口。这些未被查缴的“失踪象牙”，究竟去哪里了？
一角冰山之下，是一条神秘的非法象牙贸易链条。这一链条从非洲通向全球各地，涉及源头国、中转国、消费国，这些国家之间关联紧密而复杂，每个国家的情况各有特点。
随非法象牙需求剧增而衍生出的盗猎、腐败、走私、国内管理成本高昂等一系列问题愈演愈烈，各国高层也纷纷在公开场合表示对象牙贸易问题的重视，陆续加强管理措施。但是，即便在多国政府高压施政、严厉执法的形势下，每年仍有大量非洲象遭到猎杀。
据世界自然保护联盟（IUCN）专家丹尼尔·斯蒂尔斯（Daniel Stiles）介绍，如果拥有一条龙的走私买卖链条，从最初象牙盗猎者出手的50～150美元/公斤到消费终端的2100美元/公斤，利润率可达1300～4100%。
马克思曾在书中写道，“如果有5%的利润，资本就会冒险；如果有100%的利润，资本就敢于冒绞首的危机；如果有300%的利润，资本就敢于践踏人间一切法律。”难怪，走私、转运、运输、出售、炒作象牙的投机者如此愿意铤而走险。
跨国犯罪团伙对大象、犀牛、猿类以及原始林木等野生动植物资源的无节制掠夺，对自然环境造成了不可逆转的破坏，危及人类的生存环境。
与上世纪80年代的象牙非法贸易高潮（个人或小规模盗猎）不同，今日的大多数盗猎活动和非法象牙贸易已经形成高度组织化的大规模犯罪网络。
跨国犯罪集团乃至恐怖组织（比如乌干达的圣主抵抗军、苏丹的金戈威德武装、索马里青年党）操纵着这个地下利益网，这个网络充斥着毒品走私和武器贩运等非法活动。这不仅威胁着大象种群的生存，也威胁着国际安全。
据野生动物非法贸易专家介绍，象牙已经成为非洲多数极端武装组织的重要财源，这些财富支持着整个非洲大陆的武装冲突。
据估计，野生动植物非法贸易年获利高达190亿美元，其规模仅次于毒品、武器和人口走私，是全球第四大非法产业，并与前三者紧密关联。在象牙成为消费者的装饰品之前，象牙就已经被跨国犯罪组织用作购置武器、毒品的货币了。
源头国：贫穷、腐败与执法困局
CITES公约报告总结了大象盗猎居高不下的三大因素——贫困（与盗猎正相关）、执法不力（与腐败相关）以及消费国的需求。非洲象分布在撒哈拉以南的37个非洲国家，贫穷、腐败、执法无力是这些国家的通病。
贫穷一方面导致当地政府无法为保护大象和巡逻执法提供充足的资金、技术和人员；另一方面，执法人员的收入水平普遍极低，他们十分容易接受盗猎分子的贿赂。象牙价格越高，投机分子的违法动机就越强，支付的贿赂金额则越高。
CITES公约独立顾问朱利安·布兰克（Julian Blanc）表示，非洲的贫穷和偷猎之间有着密切联系，这可能是应对非法偷猎问题大象的关键所在。他说，“在那些婴儿死亡率最高、最贫穷的地方，偷猎大象行为也是最猖獗的。因此减贫脱困是保护大象的重要途径。”
贫穷与腐败紧密相连。在非洲15个大象数量超过1.5万头的国家，有8个国家排在“透明国际全球清廉指数”排行榜100名之后，其中有3个国家排在155名之后。
在喀麦隆，保护区巡逻员时不时被拖欠几个月的工资。2013年的一项在喀麦隆的调查显示，85%的针对野生动物非法贸易的执法活动和80%的司法活动存在受贿行径。在肯尼亚，一根大的象牙可以卖到6000美元，相当于当地一名普通工人10年的生活费。在刚果盆地，当地人猎取两根象牙，可卖800美元，而一个森林警察的月薪只有20美元。
在大象分布区，盗猎分子的作案手段越来越先进高效，他们往往全副武装，装备包括机关枪、直升机、夜视镜。潜入大象保护区内的盗猎者大部分都是有组织的犯罪团伙，对象群疯狂扫射是他们惯用的做法。
而在某些区域，盗猎者为了节省子弹，往往会先射倒大象、或布设陷阱困住大象，再用砍刀切下其脸部取牙，在这个过程中，大象需承受巨大的痛苦。
莫桑比克的尼亚萨保护区内大象以体型巨大、象牙狭长著称，2012年，该保护区就有3000多头大象被猎杀。2013年5月，在津巴布韦万基国家公园内，有300多头大象因饮用被盗猎者投放了氰化物的水后被毒杀，一起毒死的还有狮子、土狼等野生动物。
在武装精良的盗猎分子面前，巡逻人员往往弹药不足、寡不敌众。过去10年，至少有1000名非洲的护林员和保护区管理员因保护大象等野生动物而牺牲。
让事态复杂化的是，许多直接参与盗猎的，或者为当地盗猎者提供弹药资金的，是活跃在非洲各地的武装分子和恐怖组织，对他们来说，象牙就是美元，是“硬通货”。比如乌干达的恐怖组织圣主抵抗军，由于国际制裁，他们需要大量的象牙以维持日常生活和武装力量，象牙就是他们的“储蓄账户”。
在非洲，有大象分布的区域，就有盗猎行为，而盗猎猖獗的地区，往往武器泛滥、犯罪率居高不下，甚至社会动荡。
在一些国家，夹带私货的散客只需私下给海关人员一点钱，便可轻易出关。对从事非法象牙贸易的行政处罚和司法制裁形同虚设，只要给钱，就能放人。
2011年，有人在刚果（布）某机场被查出携带象牙，随后就有人出现，支付1.5万欧元将他保释了出去，而给这位犯罪嫌疑人做翻译的是刚果一位将军的女儿。
2013年8月，一名妇女被查出携带非法象牙出境而在肯尼亚内罗毕机场被捕。通常来说，走私犯只需交纳少量罚款就不需要坐牢。但那一次特殊，有超过30家动物保护组织联合抗议游说，最终使其被判处2年7个月的监禁。
转运站：无处不在的漏洞
（以中南半岛为例）
北仑河，中越界河，一头是中国广西东兴市，另一头是越南芒街。河道不宽，几十上百条船游弋在北仑河上，随时准备上岸。从事走私的边民成行成伙，有人买通，有人放风，全年全天侯，随时渡河接头。
一位当地拉货的司机告诉记者，在东兴，90%的走私货物不走口岸。这一地区的中越边境区域地势平坦，跨境陆路通道便道、沿北仑河简易上货码头极多，即使缉私人员长期24小时值守作战，防控力量能力依然不足，仍有大批涉嫌走私货物可以通过北仑河沿线进入中国内地。
国际野生生物保护学会（WCS）在东兴——芒街边界监测了33703批双向运输的货物，结果发现，只有2%的货物通过了正规国际口岸，22%走了检查站。也就是说，四批货物中，就有三批是通过走私通道进行运输的。
近年来，中国方面连续组织开展北仑河沿线打私专项行动，由于持续强力封堵，北仑河沿线走私活动不断萎缩。但走私活动向两翼北部湾及西南边境“突防”、“漂移”态势愈加明显，环北部湾及西南边境地区全线反走私压力剧增。
象牙非法贸易链条由无数个买卖和走私环节组成，它往往与其它野生动植物制品、武器、毒品、人口贸易与走私发生在“一条
船上”。
转运站是链条上的承转之地，不法分子可以根据形势的需要，利用各国各种法律和执法漏洞，任意改变转运地点，哪个角落有空子可钻，那里就有潜力成为转运站。
在许多转运站点，经济落后，工作机会少，从事走私获取报酬对当地老百姓诱惑很大，但真正获取暴利的走私老板大多是远在千里的外地人，他们才是“幕后大老虎”。
近年，广西在缉私方面不断加强力度，在重点地段进行三方24小时武装联合值守。但是，与中国广西不同，在世界许多地方，当地执法虚弱，对非法贸易和走私“睁一只眼闭一只眼”，甚至处于“无政府状态”。
东南亚地区针对野生动物犯罪集团的司法效率很低。以越南为例，2008～2013年发生的19 件犀牛角走私案件所抓获的嫌疑人中，只有1人被判刑入狱，更多案子尚未结案，案子的审讯也没有带来进一步的执法行动。而在今年4月，广西的一名男子因非法运输7块犀牛角而被判处10年徒刑。
越南国土狭长、海岸线长达3000多公里，从最南端的金瓯角到与中国毗邻的北部湾，是一条漫长的“非法贸易及走私大通道”。常规的路径是：货物先从越南某海滨城市登陆，几经周转，进入老挝的博利坎赛省进货卸货，再进入越南，最后在中越边境“渗入”中国。
老挝的博利坎赛省是野生动物制品交易重镇，最初，当地人打野味只是享受美食，但近几年来，博利坎赛的野生动物非法贸易的外运情况更为突出，博利坎赛连接越南的陆路走私呈双向趋势，向北则通过磨丁口岸等地进入中国。
在老挝本地，执法机构的执法行动能力较弱，意愿较低，直至2010-2012年才开始进行跨部门执法机构间协调，但至今仍未有成功的大型执法行动。
这条“非法贸易及走私大通道”的特点是沿海上货、跨境通道极为灵活便利。“任何一个地点都可以成为起点，任何一个地点都可成为终点。” WCS项目人员告诉记者。涉嫌非法贸易及走私的公司往往以合法生意（比如海产进出口）做掩护。
在非洲，象牙可以被轻易运送至许多非法贸易集散地，比如索马里的基斯马尤、坦桑尼亚的桑给巴尔岛、尼日利亚的拉各斯和喀麦隆的杜阿拉。一些集散地本身就由反政府武装和恐怖组织控制，进港出港往往光天化日、明目张胆。
在亚洲，除中南半岛国家之外，香港、台湾、菲律宾、马来西亚等地都是亚洲的主要象牙登陆点。
其中，香港是现在全球象牙制品交易数量最大的地方，是世界上继肯尼亚和坦桑尼亚之后象牙走私的第三大集散地。象牙在香港中转主要有三种路径：一是象牙从非洲进入香港后转运至中国大陆；二是经手香港的象牙商贩卖到大陆；三是大陆人到香港购买象牙随后走私入境。为了维护其“自由港”地位，香港表示目前不会禁止岛内的合法象牙贸易。
消费国：
需求无底洞（以中国为例）
中国自古有传统象牙文化，早在周朝，象牙就是贵族阶层的身份证明。中国人认为，象牙是“白色黄金”，是身份、财富、地位的象征，也是祛邪、辟邪的法宝，因此象牙制品也是送礼佳品和投资、收藏的理想对象。在佛教中，象牙有着吉祥神圣的寓意。加上当代中国人喜爱炫耀、显摆的心理，潜在的市场需求极大。
2008年，中国从南非、纳米比亚、津巴布韦、博茨瓦纳购得62吨象牙，根据CITES公约规定，进口出口双方十年内不得再提出配额资格申请，也就是说，这62吨象牙是2008～2017年间国内象牙交易的大部分合法来源（另一部分来自1989年国际禁贸之前获得的象牙库存）。
象牙制品是装饰品、艺术品，也是奢侈品。进入21世纪，中国经济实力上升产生了大量的中产阶级和富裕人群，加上传统文化的复兴，以及金融危机的影响，中国的象牙需求增长日益凸显，国内形成了巨大的象牙购买力。
中国政府从2002年开始把保护传统文化提上日程。2006年，象牙雕刻成为首批国家非物质文化遗产。中国的需求从2004年开始增长，到了2006年开始激增，而2007年开始蔓延的全球金融海啸导致更多的避险投资转向艺术品市场。在许多象牙问题专家看来，2008年的一次性进口，进一步刺激了中国的需求。
然而，10年间供应60多吨象牙，政府平均每年把象牙消耗量控制在5吨左右，显然，这无法满足中国这一巨大市场日益增长的需求。2013年3月，中国代表团在CITES大会上指出，若要完全满足国内象牙需求，中国每年需要200吨象牙。
谁来填补这个巨大而日益扩大的市场短缺？
市场需求与价格行情使象牙行业的利润变得十分可观，在利益驱动下，非法渠道的象牙源源不断地流入中国。
供应短缺的直接结果是象牙原料和制品的价格飙升。2002年，象牙原料的均价是120～170美元/公斤，到了2010年，价格涨到了750美元/公斤。据调查，2014年的黑市价格涨到了2100美元/公斤，2010～2014年，5年的价格年均增长36%；与2002年相比，2014年的象牙的价格涨了13.5倍。
这很能说明问题——尽管市场中有大量非法渠道来源的象牙补充了总的市场供应量，但是中国象牙需求的增长速度远远超过了供应量的增长速度。
北京师范大学教授、MIKE（大象非法猎杀监测系统）专家组成员张立带领他的团队于2012年对中国五大象牙消费城市进行了一项民意调查，有0.6%的受访者表示在过去一年中消费过象牙制品。这个比例虽小，但对应庞大的人口基数，中国消费象牙的全球影响仍然是巨大的。
国际野生生物保护学会的动物与生态学家费奥纳·梅塞尔（Fiona Maisels）曾做过这样一个保守的估算：如果把中国的中产阶级门槛定为年收入1.6万美元（约合10万元人民币），那么在2012年，如果10%的中产阶级家庭购买50克的象牙制品，则需要3.2万头大象，这相当于当年非洲象的盗猎总数。照中国的发展趋势，到了2022年，光中国一家，每年就需要16.3万头大象。
当前的中国已经形成了一明一暗两个象牙市场——合法市场与地下黑市。
露西·维涅（Lucy Vigne）与埃斯蒙德·马丁（Esmond Martin）是两位资深的著名象牙贸易专家，去年他们在中国调查后发现，北京的非法店铺的数量是合法店铺的4倍，上海的非法店铺则是合法店铺的9倍。
拥有合法经营许可的店铺和加工厂，同样存在普遍从事非法交易的现象。2014年，张立教授的团队走访了全国145家拥有合法经营象牙许可的销售点中的73家店铺，发现有25家存在违法交易行为，占总数的34.2%。
2009年，国际爱护动物基金会（IFAW）调查中国象牙市场的时候，某老板无证经营，两年后，IFAW故地重游，该老板已经获得了合法身份。没变的是，他依然可以提供“私货”。
早在2011年，《南方周末》的新闻调查就已揭露一个业内公开的秘密——合法企业做非法生意，一半以上的合法象牙加工、销售企业染指走私。由于执法人员人手严重不足，“检查人员半年也来不了一次”，“大多时候，非法制销象牙者的日子都好过”。
由于国家对非法贸易打击力度加大，实体店的非法行为已经收敛了不少，但国内非法交易，已经从实体店扩散到网络平台（网络象牙交易属非法行为）。大部分走私象牙进入中国境内后直接流入了黑市。
目前的趋势，非法象牙会尽量绕开较易被监管的实体店，通过网络社交媒体（微信、百度贴吧、古玩交易网站等）、朋友熟人介绍的方式进行私下交易。
这使象牙非法交易的监管更加困难。由于线上交易存在监控困难，具体体量还是未知数，但根据相关数据对比统计，涉及量必然
不小。
技术态势 篇12
以柴油发电为例,其技术的实现是通过柴油发电机组进行的,国内市场的需求量直到2010年才突破100亿元,但产品技 术涉及机 械、自动化、电子 等领域,属于技术密集型产品[1]。国外高端产品的研发与技术更新始终处于领先地位,国内却一直在低水平产品层面参与竞争,尤其是一些关键零部件的大量进口,反映了中国技术水平与技术更新速度远远落后于国际同类领域。国内柴油发电机组市场主要以外资品牌为主,而国内自主品牌缺乏核心技术及创新力,主要依靠组装维持企业运作。中国电器工业协会内燃发电设备分会[2]通过研究发现,中国柴油发电机组行业普遍采用OEM方式,成本优势低于国际品牌,国内柴油发电机组产品在国际市场的竞争力微不足道,出口地也主要是针对非洲、东南亚等落后的地区。但随着全球对电力的急切需求以及资源的枯竭,柴油发电机组会更强劲的渗入越来越多的行业,前景被看好。
专利是表征技术水平的一个重要指标,为了洞悉柴油发电的技术发展趋势,本研究选择了专利指标进行专利信息挖掘与分析。利用德温特创新索引以及国家知识产权局中国专利数据库,结合关键词、摘要、IPC分类、德温特手工代码等关键字段,进行国内外产业专利数据的采集,自动清洗和人工清洗等工作,采用ThomsonInnovation、ThomsonDateAnalyser、Innography以及国家知识产权局出版社专利分析软件PIAS等工具对专利数据进行围绕技术创新主题的分析。
1柴油发电技术专利信息分析
1.1专利测度技术创新态势的指标体系
随着全球知识产权保护意识的加强,一个企业甚至是国家的专利战略重要性日益凸显,揭示专利所蕴含的大量信息的专利分析工具的重要性也在不断加强。专利已成为区域甚至是产业技术创新发展的重要指示器,无论是制度安排还是专利产业化进程,都反映了专利与技术创新发展的关联十分紧密。因此,以专利为变量分析柴油发电技术现状具有普遍意义。
国内外以专利作为测度技术态势发展指标的文献研究很多,成体系且符合产业研究的成果很多,比如国家知识产权局体系,王燕玲的行业技术创新体系等。结合柴油发电的技术研究,在二级指标的选取上参照了王燕玲的四个二级指标[3]构建专利指标体系(具体如图1所示)。
本文主要从四个维度展开专利数据的分析,四个维度即图1所示的四个二级指标,结合柴油发电机组产业发展的实际,分别从八个三级指标展开专利态势分析。专利申请总量的年度变化可以揭示出一个产业技术的创新动向以及未来趋势;从技术生命周期、主要技术领域分布与专利技术主题分布可总结出行业专利技术动向,找到重点技术领域,从而反应技术创新水平;区域申请量、区域申请人以及区域技术分布可反应区域的专利创新能力;主要专利权人分析可以看出行业主要竞争企业。
1.2专利数据来源与分析工具选择
通过大量阅读有关柴油发电机组的学术文献与行业发展报告,结合企业调研实际,由此设计了最终的柴油发电技术专利检索策略(详见表1)。利用德温特创新索引以及国家知识产权局中国专利数据库,结合关键词、摘要、IPC分类、德温特 手工代码 等关键字段,进行国内 外产业专 利数据的 采集,自动清洗和人工清洗等工作,共检索到全球共有81570个专利族(每一个专利族代表的是同一条柴油发电专利技术在全 球不同国 家的申请 的所有专 利的集合),国内共有19112条专利。考虑到专利一般从申请到公 开需要长 达18个月甚至3年的时间,专利年度申请数量 从2013年开始出 现失真,分析的数据截至2012年12月底,但主要数 据采用2011年12月底前的数据。本文分析工具主要采用的是ThomsonInnovation、ThomsonDateAnalyser、Innography以及国家知 识产权局 出版社专 利分析软 件PIAS等进行了分析。
1.3柴油发电技术专利总体申请趋势
全世界对电力需 求的不断 增长,特别是IT、医疗、工业生产等行业对备用电源的需求与依赖,催生了发电设备要在不同的环境中短时间内部署和运行,而传统大型蒸气轮已不能满足需求,作为替代品的柴油发电机组适应时代需求而迅速发展起来。全球柴油发电专利首次申请是在1951年,而中国柴油发电首次专利申请在1985年,较全球落后很多年,为了对比国内外专利申请的走势,图2选取的专利分析年度从1975年开始。全球柴油机专利申请数量与公开数量每年都呈现快速增长,尤其是在20世纪80年代后,柴油发电机组行业关注度不断提高,全球柴油发电机组行业发展前景良好。中国柴油发电专利申请量在20世界80年代开始,90年代出现快速的增长,至今仍保持增长的势头,紧随全球柴油发电机产业的发展。
1.4专利技术动向
从专利技术生命周期反应出柴油发电技术发展历程,了解目前行业技术发展态势,再利用技术领域分布分析出具体的行业关键技术所在。
1.4.1专利技术生命周期分析
李春燕[4]从专利的角度研究技术生命周期的五种判断方法,分别有S曲线法、专利指标法、相对增长率法、技术生命周期图法、TCT计算法。基于数据的可得性以及已有数据的特征,采用技术生命周期图法分析柴油发电专利技术,以历年专利申请人数量为横坐标,历年专利族数量为纵坐标,图中呈现的每一点代表一个年份的专利申请状况。一般把技术生命周期分为四个阶段:导入期、成长期、成熟期、衰退期。
图3所示为全球柴油发电专利技术生命周期。1951-1993年之间,全球专利申请数量以及申请人数都较少,进入行业的企业较少,说明此段时间是全球柴油发电技术萌芽期;1994年左右,全球柴油发电专利申请量迅速增长,专利申请人也呈现急速增长态势,柴油发电行业开始进入技术成长期;在2006年左右,全球柴油发电的专利申请量仍保持增长,但增速较之前开始下降,专利申请人呈现下降的趋势,表明目前全球柴油发电技术步入了成熟期,发展相对稳定。
1.4.2主要技术领域分布分析
柴油发电机组最基本的结构由发动机、发电机和控制器三部分组成,主要的技术集中也在此部分。通过对全球柴油发电专利进行IPC分析1 ,把整个机组技术分成废气处理、电气控制、起动系统、燃料供给、冷却处理等五个主要领域,如图4显示,废气处理、电气控制、起动、燃料供给是全球柴油发电机组的重点研发技术。通过对 国内柴油 发电专利 进行IPC分析,发现行业技术仍然主要集中在起动、尾气处理、燃料供给等热点领域。柴油机的排放标准一直是世界关注的焦点,燃烧柴油不仅制造了大量的废气污染,还造成严重噪音污染,对全球气候产生负面影响。因此,柴油机的废气处理技术是全球柴油发电行业研发的重点和方向。
1.5专利表征的区域专利创新能力
专利优先权是指申请人在一个国家第一次提出申请后,可以在专利法规定的期限内就同一主题向其他国家申请保护。通常发明人会在本国就其发明创造第一次提出专利申请,所以优先权专利申请的地域分布可以反映一个国家的技术实力。
1.5.1全球优先权专利地域
选取全球专利优先权国排名前七国家进行区域分析,结果如图5所示。全球柴油发电优先权专利申请量领先的是日本,占全球申请总量的37.92%,日本柴油发电机行业发展处于世界领先地位,次之是中国,中国的专利申请数量达到总体的14.46%,虽然专利的数量级在世界名列前茅,但是发明专利、实用新型与外观设计专利的比例约为3∶6∶1,国内主要以实用新型专利为主,缺乏创新发明专利;美国和德国的柴油发电机不少品牌在全球享有很高的声誉地位,但优先权专利申请量分别占世界总量的13.8%和13.32%,落后于日 本;法国、韩国虽 列居全球 第五、第六,但优先权专利却远远落后于日本,仅占全球总量的3%左右。
1.5.2中国专利申请地域
国内专利申请量绝大多数来自于国内各个省市地区,少数来自于美国、日本、德国等国外组织(如图6所示)。进一步分 析国内申 请区域发 现,江苏、山东、浙江、辽宁以及上海等地区在专利申请量上占有很大的份额,其中专利申请量最多的区域是江苏省,江苏省拥有常柴、江淮、锡柴、杨柴等在国内竞争实力很强的大型柴油发电机组制造企业。仅次之的是山东省,拥有实力雄厚的潍柴动力,潍柴产品广泛应用于国内重型汽车、大客车、各类工程机械、农用机械以及发电、排灌和船舶动力。
1.5.3区域技术领域
选取优先权排名前五的国家,与之前分析得出的五大主要技术领域进行交叉分析,结果如图7、图8所示。日本在主要技术领域(前五)的专利申请量处于全球领先地位(如图7所示),技术覆盖全面,在每一个技术领域都排在第一,特别是废气处理技术的专利和电气控制技术,实力远远超过中国和法国;美国和德国的各项技术处于中间地位,美国更注重废气处理、电气控制以及起动技术,德国更注重电气控制以及起动技术的投入和研发(如图8所示);中国的专利申请数量虽然很多,但是在关键技术领域却远远落后日本、美国和德国,中国的柴油发电技术还尚未发展成熟。
选取申请排名前五的省市地区与国内主要技术领域进行交叉分析,结果如图9所示。国内柴油发电主要专利申请省市中,江苏省的技术实力最强,在技术排名前六领域均处于第一,技术发展较均衡,江苏省在起动技术方面投入了大量的研发,在尾气处理和燃料供给技术上也占有优势,山东省虽然在燃料供给技术领域领先,但技术发展力量不均衡,冷却、尾气处理以及电气控制技术不占优势,浙江、辽宁、和上海在各个技术领域都不如江苏和山东。
1.6专利权人
1.6.1主要专利权人年度申请分析
选取全球柴油发电专利权人申请排名前六企业进行年度申请专利分析,可知全球柴油发电主要专利权人主要来自于日本丰田、电装、尼桑、五十铃,德国博世,以及韩国现代动力企业,日本丰田企业的专利申请量属全国领先地位,其次是电装,第三是来自德国的博世动力企业,年度申请量在一定程度上反映出全球柴油发电企业的技术创新实力,全球柴油发电技术主要集中在日本丰田、德国博世等龙头企业。
1.6.2全球企业综合竞争力分析
专利申请量仅仅代表企业的一个方面,为了分析全球专利申请人的综合竞争实力,还需引入专利涉及分类数量、被引次数、营业收入、地区数量以及专利侵权五个指标进行综合评价,引用Innography专利分析模型对全球柴油发电专利进行分析得出全球企业综合竞争矩阵图,如图11所示,横坐标反映的是企业的技术实力,纵坐标反映的是企业的资源,气泡的大小代表专利数量。柴油发电行业中,日本丰田、电装、尼桑,德国博世、戴姆勒,美国的通用等企业竞争力处于世界领先地位。全球柴油发电核心技术主要聚集在日本、德国、美国。
2柴油发电技术创新态势
柴油发电技术是个综合技术,其核心技术是动力技术、发电技术与控制技术。由于发电技术相对比较成熟,目前的柴油发电技术主要与柴油动力技术与综合控制技术密切相关。通过上述专利信息分析看出该领域的技术创新态势如下。
1)专利申请总体趋势。从专利申请总体态势看出,目前的柴油发电技术专利申请量已经过了快速增长期,出现明显的波动情况,但是,总量仍然保持增长趋势,反映了需求变化对技术创新的拉动体现,尤其是中国的专利申请量与公开量都呈上升趋势。从标引过程看出,柴油发电技术不再局限于柴油发动机、组装等领域,更多的增加在控制系统以及替代能源和节能减排方面,充分反映了需求变化拉动的创新变化趋势。
2)专利技术动向。通过IPC标引分析发现废气处理、电气控制、起动、燃料供给是全球柴油发电机组的重点研发技术,尽管总体技术已经逐渐步入成熟期,但是废气处理、电气控制领域的技术依然保持增长态势,反映了相关领域的技术处于活跃期,需要引起国内企业以及科研结构的关注。
3)区域专利创新能力。柴油发电技术申请的专利主要集中在日本、中国、美国和德国,尤其是日本的专利占到全球专利总量的1/3以上,使其在柴油动力技术方面保持技术领先优势,尽管中国的申请量占到世界总量的14.46%,但是中国的专利以技术含量不够高的实用新型专利为主(约60%),在整体的技术创新能力方面还是比较落后。从专利申请的领域分布看出,日本几乎每个领域的申请量都很大,尤其是在废气处理和电控技术方面遥遥领先,美国则注重废气处理、电气控制以及起动技术,德国更注重电气控制以及起动技术的投入和研发,充分反映了各国的技术优势领域。
国内的柴油发电技术申请集中在江苏和山东,江苏依托常柴、在起动技术、尾气处理以及燃料供给方面专利申请较多,而山东依托济柴、潍柴,在燃料供给方面的专利申请较多。这一结论验证了柴油发电技术领域的技术创新主体是大企业这一观点。
4)专利权人分析。全球的专利申请分析看出日本的丰田、电装、尼桑、五十铃,德国的博世,以及韩国的现代动力企业是主要专利权人,反映了柴油发电技术目前主要集中在柴油动力领域;从综合竞争力分析看出日本丰田、电装、尼桑,德国博世、戴姆勒,美国的通用等处于世界领先地位,柴油发电的核心技术还是掌握在日本、德国以及美国的企业手中。
3结束语