Wykorzystanie technik bibliometrycznych w

Transkrypt

Wykorzystanie technik bibliometrycznych w
Wykorzystanie technik
bibliometrycznych w
badaniach stosowanych
dr hab. Krzysztof Klincewicz, prof. UW
Zakład Teorii i Metod Organizacji Wydziału Zarządzania UW
[email protected]
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Plan prezentacji
• Przydatność bibliometrii w badaniach stosowanych
– Związki z badaniami nad zarządzaniem technologiami
– Zastosowania bibliometrii opisowej
– Przegląd wybranych technik bibliometrycznych
– Tech mining – eksploracja danych o technologiach
– Literature-based discovery
– TRIZ
– Dyskusja
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Bibliometria w zarządzaniu
technologiami i badaniami naukowymi
• Bibliometria opisowa –
alternatywa dla
bibliometrii ewaluacyjnej
• Poszukiwanie informacji
przydatnych do celów
gospodarczych
• Inspiracja w tworzeniu
nowych rozwiązań
technicznych
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Rezultaty działalności badawczorozwojowej / innowacyjnej
• wnioski o dofinansowanie
projektów badawczorozwojowych
• raporty z realizacji projektów
badawczo-rozwojowych
• publikacje naukowe
• wystąpienia konferencyjne
• wywiady udzielane
dziennikarzom
• informacje prasowe
• zgłoszenia patentowe
• udzielone patenty
• produkty
• dokumentacja produktów
© Krzysztof Klincewicz
• materiały promocyjne o
produktach
• raporty analityczne o rynkach
technologicznych
• informacje publikowane na
prywatnych stronach
internetowych, blogach i
serwisach społecznościowych
• wnioski do komitetów
standaryzacyjnych
• dokumenty sądowe, dotyczące
naruszeń patentów, konfliktów
pomiędzy partnerami w
projektach badawczorozwojowych lub zgłoszeń do
organów regulacyjnych
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Rodzaje wyników badań
Zależność pomiędzy badaniami podstawowymi, stosowanymi i pracami
rozwojowymi a rodzajami wyników badań
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Rozwój technologii
poszukiwania zależności, rządzących postępem
w pracach badawczo-rozwojowych
Doskonalenie systemów transportowych poprzez
substytucję kolejnych technologii: (1) wóz konny, (2)
kolej, (3) samochód, (4) samolot śmigłowy, (5)
samolot odrzutowy, (6) rakieta z paliwem
chemicznym, (7) rakieta z paliwem nuklearnym, (8)
krzywa sumaryczna. Źródło: Orloff (2006: 200).
Model rozwoju technologii w oparciu o krzywą S-kształtną.
Źródło: Klincewicz (2010: 41).
• disruptive technologies - Christensen, 1996
• competence-destroying innovations - Tushman, Anderson, 1986
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Przewidywanie kierunków
rozwoju technologii
• Proces społeczny, prowadzący do wykształcenie się
dominującej formy technologii (dominant design)
• Obawy przed ślepymi uliczkami (technological
lockout)
• „Prawo przechodzenia w super-system”
(współegzystowanie różnych form technologii)
• Następstwo faz eskalacji i de-eskalacji
• „Metamodel kolejności rozwoju zasobów”
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Zastosowania bibliometrii
• przewidywanie rozwoju badań naukowych i
technologii
• identyfikacja obszarów wiedzy, niezbędnych dla
skutecznego prowadzenia B+R
• identyfikacja powstających obszarów
technologicznych (emerging technologies)
• identyfikacja obszarów, które mogą wypierać
dotychczas stosowane rozwiązania i ograniczać
przydatność zgromadzonej wiedzy (disruptive
technologies, competence-destroying innovations)
• inspiracja do badań i wysiłków wynalazczych
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Pomiar bibliometryczny w
systemie innowacji
Wnioski o
dofinansowanie
Cytowania
artykułów
Patenty
Artykuły
naukowe
Wytyczne dla badań
klinicznych
Decyzje o
dofinansowaniu
Prowadzenie
badań
Inne dokumenty,
książki
Badania
kliniczne
Kształcenie
praktyków
Kształcenie
badaczy
Polityka
rządu
Artykuły w prasie
popularnej
Wystąpienia
konferencyjne
Popularne
opinie
Regulacje dotyczące
zanieczyszczeń
Nowe
leki
Lepsza
diagnostyka
Lepsza opieka
medyczna
Nowe
szczepionki
Kampanie
profilaktyczne
Mniejsza
zapadalność na
choroby
Wyniki
ekonomiczne
Otoczenie
fizyczne
Style życia
Sieć zależności pomiędzy badaniami medycznymi a poprawą zdrowia publicznego.
Źródło: Lewison (2004: 459).
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Przykład zastosowań bibliometrii
w amerykańskiej obronności
• Prace Departamentu Obrony (Ronald Kostoff)
– DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency)
– TACOM (Army Tank-Automotive and Armaments Command)
– Office of Naval Research
• Badania Georgia Institute of Technology - rozwój
platformy TechOASIS/VantagePoint (Alan Porter)
• Przykłady analiz
– potencjał badawczy, mogący mieć zastosowania militarne
– identyfikacja potencjalnych dostawców technologii
– identyfikacja źródeł wycieków technologii
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Techniki „białego wywiadu”
Intensywność wykorzystywania metod w wybranych branżach. Źródło: Lichtenthaler (2004: 130).
Legenda: +++ : metoda wykorzystywana często, ++ : metoda wykorzystywana czasami, + : metoda
wykorzystywana rzadko, - : metoda nie wykorzystywana.
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Techniki „białego wywiadu”
Ocena ważności poszczególnych publicznie dostępnych źródeł wiedzy dla firm z wybranych przemysłów w
oparciu o badania ankietowe. Źródło: opracowanie własne na podstawie Cohen, Nelson, Walsh (2002: 11).
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Dane w typowych analizach
bibliometrycznych
• Najbardziej przydatne bazy bibliograficzne
– Scopus
– INSPEC
– MEDLINE
• Bazy patentów
– UPSTO
– EPO
• Słowa kluczowe, pełnotekstowe tytuły i
streszczenia, klasyfikacje, nie tylko cytowania
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
31 szczegółowych
pytań analitycznych
• co?
• co dokładnie?
• kto?
• gdzie?
• kiedy?
• z kim?
• z jaką organizacją?
• ile?
• ilu?
• jak zmienia się w czasie?
• jak będzie się rozwijać?
• jak popularne w porównaniu do?
• jakie są nisze?
• jakie są nowe popularne tematy?
• z czym związane?
• w jaki sposób związane?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
co uzupełnia?
jakich wariantów nie analizowano?
kto uzupełnia?
kto może być dostawcą?
kto może być odbiorcą?
kto jest konkurentem?
kto może być konkurentem?
kto może być pracownikiem?
kto może być sukcesorem?
jakie X ma strategie badawcze?
jak ważne?
jak łącznie ważne?
kto jest ważny?
do jakiej wiedzy nawiązuje?
do czyich badań nawiązuje?
zróżnicowany stopień znajomości analizowanej dyscypliny i trudności przetwarzania danych
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Proste techniki analityczne
• budowa list rankingowych w oparciu o wybrane
kryteria
• analiza współwystępowania słów (co-word
analysis)
• analiza współklasyfikacji (co-classification analysis)
• analiza współautorstwa (co-authorship analysis)
• analiza cytowań (citation analysis)
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Zaawansowane techniki
analityczne
•
•
•
•
•
•
tomografia bazodanowa (database tomography)
tech mining
Literature-Based Discovery
TRIZ
identyfikacja trendów i tworzenie map badań
wykorzystywanie zaawansowanych wskaźników
bibliometrycznych
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Tech mining – eksploracja
danych o technologiach
• Powiązanie eksploracji danych ilościowych z
elementami text mining w odniesieniu do danych
bibliometrycznych
• Teoretyczne podstawy: Porter, A., Cummingham, S.
(2005) Tech mining: exploiting new technologies
for competitive advantage, John Wiley & Sons
• Typowe narzędzia: VantagePoint, Matheo Analysis
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Możliwe zastosowania
tech mining
• pogłębione zrozumienie specyfiki obszaru
badawczego
• identyfikacja aktorów na scenie B+R
• obserwacja zmian w czasie
• określenie przewag, słabości, szans i zagrożeń
własnych badań
• identyfikacja obiecujących, nowych obszarów
badań
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Typowe scenariusze analiz
tech mining
Możliwe scenariusze analiz krzyżowych przy
wykorzystaniu technik tech mining.
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Organizacja analiz
tech mining
• charakter indukcyjny
• wyzwania wyodrębniania zbioru danych (słowa
kluczowe, klasyfikacja)
• przetwarzanie danych offline
• konieczność czyszczenia zbiorów danych
• wykorzystanie analizy czynnikowej do identyfikacji
ukrytych zmiennych (latent variables)
• problem artefaktów (false negatives)
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Program VantagePoint
Frey, Minsk,
Porter
(2005: 36).
© KrzysztofPrzykład
Klincewiczanaliz w programie VantagePoint. Źródło:Wydział
Zarządzania
Uniwersytetu
Warszawskiego
Literature-Based Discovery
• Stymulowanie procesu odkryć naukowych poprzez
analizy bibliometryczne
– LAD (Literature- Assisted Discovery)
– LRD (Literature-Related Discovery)
– CBD (Complementary but Disjoint literatures)
• Połączenie dwóch dotychczas niezwiązanych obszarów
badań, zwracając uwagę naukowców na potencjalnie
interesujące zależności i zjawiska
• Tworzenie nowej wiedzy a nie tylko zdobywanie
informacji o przeszłości
• „miesiąc pracy w laboratorium może zaoszczędzić
godzinnego pobytu w bibliotece” (Banville, 2009)
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Analizy Literature-Based
Discovery
• Dwa zbiory publikacji - dotychczas
bez związków, wzajemnych
cytowań lub relacji współautorstwa
– zbiór AB - dominujący wątek
tematyczny A, B jako temat poboczny
– zbiór BC - dominujący wątek
tematyczny B, C jako temat poboczny
– brak publikacji, łączących zagadnienia
A, B i C - zbiory AB i BC są rozłączne
– sposobem na rozwiązanie problemów
z obszaru A może być wykorzystanie
wyników z obszaru C (crossfertilization)
© Krzysztof Klincewicz
AB
B
BC
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Przykłady analizy LiteratureBased Discovery
• Donald R. Swanson
– obecny w oleju ryb morskich EPA
(kwas eikozapentaenowy) (B)
zmniejsza lepkość krwi (C) i przez to
pozwala łagodzić objawy zespołu
Raynauda (A)
– związki pomiędzy migreną i
magnezem
AB
B
• Współczesne zastosowania
– wykorzystanie substancji
biologicznych do celów militarnych
– drug repurposing - identyfikacja
nowych zastosowań znanych środków
farmakologicznych
© Krzysztof Klincewicz
BC
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Wyzwania Literature-Based
Discovery
• Problem: co ma być obszarem B (łącznikiem)?
– bibliometryczna analiza zagadnień badawczych,
powiązanych z danych obszarem
– sprawdzamy warianty AZ, AY, AX, ... aż natrafimy na AB
– dla każdego wariantu - eksploracja dalszych kombinacji
XY, XZ, XV, ... XA
– generowanie setek "kandydatów do odkryć" potencjalnych sposobów rozwiązania problemu A
– zapoznawanie się z literaturą na wybrane tematy
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Program Arrowsmith
http://arrowsmith.psych.uic.edu/arrowsmith_uic/
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
TRIZ
• Теория решения изобретательских задач
• Twórca: Henryk Altszuller, ZSRR
• „Algorytm wynalazku” - ukierunkowanie poszukiwań
zamiast „wektora inercji”
• Wynalazek = przezwyciężenie napotkanej sprzeczności
technologicznej
– próby udoskonalenia parametru maszyny negatywnie
wpływają na inną jej właściwość
– wprowadzenie zamierzonej zmiany wywołuje przyszłe
problemy techniczne
– dopiero oryginalne rozwiązanie pogodzi sprzeczne
oczekiwania
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Tablica sprzeczności TRIZ
• 39 właściwości technicznych
– m.in. ciężar, długość, powierzchnia, objętość, szybkość,
przyśpieszenie, trwałość, temperatura, moc, wydajność,
dokładność, dogodność wytwarzania, komfort pracy,
dogodność napraw, stopień zautomatyzowania
• Tablica ilustrująca sprzeczności (39x39)
• Każda komórka zawiera typowe sposoby
rozwiązywania danej sprzeczności z listy 40 możliwych
wariantów
– m.in. zasada rozdrobnienia, zasada ujednolicenia, zasada
"matrioszki", zasada wstępnego naprężenia, zasada
kopiowania, zasada samoobsługi
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Przykład rozwiązywania
sprzeczności technicznych
Fragment „tablicy sprzeczności” TRIZ. Źródło: opracowanie własne w oparciu o: Altszuller (1972).
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Przykład rozwiązywania
sprzeczności technicznych
• Sprzeczność: ciężar i szybkość
– zwiększenie wagi obiektu wpłynie
na jego prędkość
• Odczyt z tablicy sprzeczności
– typowe zastosowanie zasad nr 2,
8, 12 lub 15
– 2: zasada separacji wyodrębnienie z obiektu jego
części, która jest szkodliwa
– 8: zasada antyciężaru kompensacja nadmiernej wagi
obiektu poprzez połączenie go z
innymi obiektami, które mogą
unosić go w powietrze albo
wykorzystanie układów i sił fizyki,
które zmniejszą jego ciężar
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Praktyczne zastosowania TRIZ
• TRIZ - pierwsza wersja tabeli sprzeczności z 1961
roku, w oparciu o ponad 2 mln dokumentów z
USPTO
• Typowe współczesne zastosowania
– obchodzenia patentów (patent circumventing)
– inspiracja w rozwoju nowych rozwiązań
• Oprogramowanie firmy Invention Machine, USA
• Popularność TRIZ w firmie Samsung
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Program Invention Machine
Przykład komputerowego przetwarzania tekstów naukowych, wykorzystywany przez program
firmy Invention Machine. Źródło: Tsourikov i in. (2000).
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Program Invention Machine
Przykładowe możliwości poszukiwania rozwiązania problemu wynalazczego w oprogramowaniu
firmy Invention Machine. Źródło: Devoino i in. (2001).
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Program Invention Machine
Możliwości przeszukiwania zasobów wiedzy naukowej w programie Invention Machine Goldfire.
Źródło: strona internetowa firmy Invention Machine.
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
TRIZ a bibliometria
• Komputerowe przetwarzanie tekstów naukowych i
patentów
• Szczegółowe informacje w zgłoszeniach patentowych
firmy Invention Machine
• Analizy patentów oparte na komputerowym
przetwarzaniu języka naturalnego
• Automatyczna klasyfikacja patentów w oparciu o
zasady TRIZ (np. Cong, Tong, 2008)
• Próby przewidywania kierunków rozwoju technologii
zgodnie z „naturalnymi” zasadami TRIZ (np. Wang,
Chang, Kao, 2010)
• Identyfikacja możliwych wariantów produktowych,
stymulująca kreatywność (np. Yoon, Park, 2004)
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Platforma ∆ULIVE (www.aulive.com)
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Rosyjskie platformy
wykorzystujące TRIZ (np. dace.ru)
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego
Dyskusja
[email protected]
© Krzysztof Klincewicz
Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego