“擴展專利分析方法”研究與實踐

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“擴展專利分析方法”研究與實踐

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來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：連慧北京大成(上海)律師事務所原國家知識產(chǎn)權專利審查協(xié)作天津中心

劉稚劉琳肖東張巖趙睿國家知識產(chǎn)權專利審查協(xié)作天津中心

黃樹軍國家知識產(chǎn)權專利審查協(xié)作北京中心

原標題：“擴展專利分析方法”研究與實踐

本文內(nèi)容基于國家知識產(chǎn)權局2019年專利分析普及推廣項目“自主式水下滑翔機關鍵技術專利分析”（項目編號：FX201902）研究成果，并刊發(fā)在《中國發(fā)明與專利》2020年第17卷第11期。

1、現(xiàn)有專利分析方法及其局限性

現(xiàn)有專利分析方法通過對時間、區(qū)域、申請人、技術等信息進行科學計量，利用統(tǒng)計特性或數(shù)據(jù)處理手段使這些信息呈現(xiàn)出縱覽全局和預測功能，但對于專利分析樣本少的領域存在一定的局限性。

1.1、現(xiàn)有專利分析方法

專利分析是對專利信息進行科學的加工、整理與分析，經(jīng)過深度挖掘與縝密剖析，轉化為具有較高技術與商業(yè)價值的可利用信息。通過對專利說明書、專利公報中大量零碎的專利信息進行分析、加工、組合，并利用統(tǒng)計學方法和技巧使這些信息轉化為具有總攬全局及預測功能的競爭情報，從而為企業(yè)的技術、產(chǎn)品及服務開發(fā)中的決策提供參考。

現(xiàn)有專利分析的過程是對最具有技術價值、法律價值、經(jīng)濟價值的專利信息再生產(chǎn)的過程，挖掘深藏在大量信息中的客觀事實真相。通過對文獻的內(nèi)在特征，即對專利技術內(nèi)容進行歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等，了解和分析某一技術發(fā)展狀況。根據(jù)專利分析的定義和過程可以看到，專利分析的基礎是具有統(tǒng)計意義的樣本，即專利大數(shù)據(jù)。通過大量的樣本信息，對特定維度進行分析，得到趨勢性結論，為技術研發(fā)及決策提供依據(jù)。

1.2、現(xiàn)有專利分析方法的局限性

現(xiàn)有專利分析方法的基礎是對一定量的專利數(shù)據(jù)進行態(tài)勢分析，適用于發(fā)展相對成熟的行業(yè)和領域。但對于專利分析樣本少的領域存在一定的局限性，因為樣本數(shù)量的稀少將大大增加偶然因素的干擾、使統(tǒng)計結果降低或失去統(tǒng)計學意義，難以得到可靠的結論。

隨著我國科學技術的快速發(fā)展，往往人們更加關注前沿新興領域科技的發(fā)展，尤其是想通過專利解決技術難題的突破。未來專利分析不僅是對已有專利信息分析得出發(fā)展趨勢，也可能為具體技術問題的解決提供借鑒，以進行技術突破。

2、擴展專利分析方法介紹

擴展專利分析方法是在技術領域專利數(shù)量不足以支撐專利分析時，根據(jù)技術關聯(lián)跡象進行合理擴展至適當?shù)念I域或技術，分析擴展后專利，進而尋找可借鑒的技術突破并給出發(fā)展建議的方法。

該分析方法包括自有領域專利分析、擴展可行性分析、擴展維度、擴展專利分析、對自有領域的發(fā)展建議五個步驟，具體參見圖1，下面將對各個步驟進行詳細介紹。

“擴展專利分析方法”研究與實踐

圖1 擴展專利分析方法

2.1、自有領域專利分析

自有領域專利是指擬分析目標技術領域的專利，以與擴展后獲得的專利進行區(qū)分。在開展某一領域專利分析時，首先對自有領域專利進行分析。通過自有專利分析了解自有專利與哪些領域的技術存在關聯(lián)，主要包括以下手段

趨勢維度

通過時間趨勢、申請人趨勢、地域趨勢了解自有專利的基本態(tài)勢，了解該行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，對行業(yè)整體有宏觀認識，包括各階段的申請量、申請人數(shù)量的變化、主要申請國家和地區(qū)、各階段產(chǎn)業(yè)和政策的發(fā)展情況等。

申請人維度

申請人的技術信息與行業(yè)技術發(fā)展趨勢密切相關，伴隨著某些技術的興起或衰退，申請人在技術上的專利申請活躍度也呈現(xiàn)相應的變化。通過申請人的分析，探尋發(fā)明人團隊的具體技術，尋找技術之間的發(fā)展及創(chuàng)新關聯(lián)。

技術維度

分析某行業(yè)的技術發(fā)展趨勢可以了解該行業(yè)的技術發(fā)展態(tài)勢和發(fā)展方向，技術的分析通常能為技術的開發(fā)和利用提供參考依據(jù)。自有專利的技術分析主要通過自有專利技術之間的引證被引證關系、技術的發(fā)展路線、重點專利進行分析找到自有專利技術與其他領域技術之間的關聯(lián)。

2.2、擴展可行性分析

任何一種特定技術都不是孤立存在的，它總是與其他關聯(lián)技術一起，為實現(xiàn)某個共同的目的而構成某種技術系統(tǒng)。各種文獻的記載、研發(fā)團隊、科研立項等或多或少都會揭示著某些關聯(lián)。因此，特定技術總是在以下信息中相互關聯(lián)和交叉。

技術關聯(lián)路徑

文獻信息、創(chuàng)新主體、科技立項中公開很多技術信息的線索，通過公開的線索，可以找到技術之間的關聯(lián)信息。

文獻信息路徑。技術關聯(lián)可以通過多種方式發(fā)現(xiàn)，非專利文獻、專利文獻中會披露技術使用、技術發(fā)展的線索。有些線索會直接記載在文獻中，而有些線索則通過文獻中的引證與被引證信息披露。

創(chuàng)新主體路徑。本方法所述創(chuàng)新主體既包括公司或科研院校等法人或非法人組織，也包括發(fā)明人團隊。由于新興前沿領域的研發(fā)工作專業(yè)性較強，同一創(chuàng)新主體，尤其是同一研發(fā)團隊往往聚焦于一個相對比較具體的方向，其研究領域往往是相對固定的，同一研發(fā)團隊、同一法人組織或非法人組織之間在技術上是有密切關聯(lián)的。

科技立項路徑。重點研發(fā)計劃、自然科學基金等重大項目立項會披露共性技術之間的領域關聯(lián)。重點研發(fā)計劃、自然科學基金等是國家針對重大科技領域創(chuàng)新立項的學科和技術，所立項目代表著國家產(chǎn)業(yè)的支持方向。通常來看，每個立項的內(nèi)容既包括解決重大科學問題的基礎研究，也包含突破共性關鍵技術的應用研究；每個專項都是進行全鏈條的創(chuàng)新設計，部署基礎研究、重大共性關鍵技術、應用示范等研發(fā)任務。因此，從國家科技部重點研發(fā)計劃、自然科學基金項目、重點項目等國家科技項目立項出發(fā)，可以找到領域之間的關鍵共性技術之間的關聯(lián)。

技術關聯(lián)角度

為了實現(xiàn)不同的功能，適用多種應用領域，新興技術在其發(fā)展演進的過程中通常會在技術領域、功能效果、關鍵技術等角度存在一定的關聯(lián)。

技術領域角度。隨著技術的發(fā)展，當前技術之間的相互融合滲透的趨勢日趨明顯。新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的方向不僅僅依賴于一兩類學科或某種單一技術，而是多學科、多技術領域的高度交叉和深度融合。因此，可以找到技術應用或發(fā)展的關聯(lián)。

功能效果角度。功能效果是技術實現(xiàn)的效果，解決現(xiàn)有技術中需要解決的技術問題，體現(xiàn)技術的使用價值。隨著科技水平的提高和競爭日益加劇，同一功能圍繞相同技術進行不同領域的市場開拓和占領，相互的競爭實現(xiàn)了同一功能擴展至其他需求的領域。因此，從功能的角度，可以找到技術之間的關聯(lián)。

關鍵技術角度。隨著技術實現(xiàn)新突破，以及技術在重點產(chǎn)品、重點領域及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中不斷推廣應用，使得不同產(chǎn)業(yè)均可使用突破的關鍵技術提升本產(chǎn)業(yè)的技術能力，加強了技術的應用轉化。隨著技術使用的擴展，使得技術在產(chǎn)品上具有關聯(lián)。

綜上，大量的文獻、創(chuàng)新主體的研究、科技立項等會披露技術、功能、領域之間的關聯(lián)，基于信息之間的關聯(lián)，為擴展分析提供了思路和依據(jù)。

2.3、擴展維度分析

根據(jù)擴展可行性分析，技術在文獻信息、創(chuàng)新主體、科技立項中存在技術領域角度、功能效果角度、關鍵技術角度的關聯(lián)，本節(jié)總結了技術領域、功能效果和關鍵技術三個擴展維度，并在每個維度歸納了一定普適性的擴展方法。

技術領域擴展

相同或相近的技術領域往往意味著相同或近似的技術需求，在技術上具有一定的通用性。在某項技術被使用的時候，根據(jù)技術應用領域的特點，在各個應用領域中融合時所處的場景是技術應用領域。

在擴展領域時，應當考慮本領域技術人員能想到的可以應用在不同工作或用途中的相同或相似結構的領域，技術所涉及解決具體問題的技術領域，使用相同或類似技術手段的領域，與技術功能或固有用途相關的領域，組成部件功能應用的領域。

功能效果擴展

功能效果擴展適用于同一功能或相同功能擴展至其他需求的領域的情形，該擴展方式包括功能效果確定、功能效果檢索、技術手段使用三個步驟。

功能效果確定是把技術的本質和核心加以抽象描述，通過技術實現(xiàn)的功能確定功能效果。功能效果檢索是根據(jù)確定的功能效果，按照專利檢索的方式與數(shù)據(jù)庫特點，對功能效果進行檢索要素的確定、關鍵詞和分類號表達、檢索要素等，檢索實現(xiàn)基本功能的所有技術手段。技術手段適用是由本領域技術人員針對檢索的技術手段進行甄別，判斷技術手段應用至本產(chǎn)品或本領域中的可行性和擴展領域。

關鍵技術擴展

專利信息廣泛存在于并滲透于科技、經(jīng)濟和社會的各個領域，它已成為人們從事科學研究、技術開發(fā)和法律規(guī)范等社會經(jīng)濟活動必不可少的重要信息。關鍵技術擴展是從本領域涉及的技術入手，通過專利文獻數(shù)據(jù)技術路線及功效矩陣、產(chǎn)業(yè)調(diào)研、文獻調(diào)研等多個角度，找到本領域解決問題的關鍵技術手段。

繼而從關鍵技術手段出發(fā)，在所有專利文獻數(shù)據(jù)中，對技術手段的關鍵詞或其他表達方式進行擴展，通過專利數(shù)據(jù)檢索，在全領域找到關鍵技術的具體實施方式。從而將關鍵技術的領域從分析的單個技術領域拓展至全技術領域，提供多種思路或方法。借鑒其他領域技術實施方式，由本領域技術人員判斷擴展領域方法適用至目標技術上的可行性。

2.4、擴展專利分析

擴展后的專利數(shù)據(jù)成為具有統(tǒng)計意義的樣本，為專利分析奠定了基礎。擴展后專利分析雖然同現(xiàn)有分析方法一樣，均主要從趨勢、申請人、技術等維度進行單獨或組合維度分析，但擴展分析的具體內(nèi)容又與現(xiàn)有分析方法有所差別。擴展專利趨勢分析主要通過自有專利與擴展專利進行比較，得到目標技術在擴展結果中的發(fā)展階段，從而為自有領域提供技術方向指引；通過申請人分析，得到不同的創(chuàng)新主體及技術之間的發(fā)展關聯(lián)，為自有領域創(chuàng)新主體技術引進、自有領域創(chuàng)新主體尋找潛在合作對象提供建議；通過擴展技術分析，為自有領域技術發(fā)展提供思路，找到解決問題的新思路和新手段。

2.5、對自有專利技術發(fā)展意見建議

擴展專利的目的是為自有技術提供技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議，為技術發(fā)展方向提供參考，預判自有領域的技術改進及技術規(guī)避方向，為技術的開發(fā)和利用提供參考依據(jù)，把握未來發(fā)展趨勢，提供多個技術路徑。梳理創(chuàng)新發(fā)展面臨的問題及未來發(fā)展方向，為政策決策提供有力抓手，優(yōu)化創(chuàng)新資源。

3、擴展專利分析方法應用

下面將以下水下滑翔機組網(wǎng)技術為例，展示如何通過擴展專利分析給出全方位的建議與措施。

3.1、自有專利分析

經(jīng)關鍵詞與分類號檢索，水下滑翔機組網(wǎng)技術專利共有14件。通過分析發(fā)現(xiàn)，該技術專利申請起源于2013年，申請人全部來自中國，多為高校院所，技術集中于網(wǎng)絡管理、編隊控制、路由及路徑查找。

3.2、擴展可行性分析

現(xiàn)有的水下滑翔機組網(wǎng)技術專利文獻是進行擴展可行性分析的重要線索，針對檢索的14件專利文獻挖掘線索，驗證擴展可行性。

其中多數(shù)自有專利記載水下滑翔機組網(wǎng)技術主要是在水聲傳感器網(wǎng)絡基礎上加入自主式水下航行器發(fā)展而來。例如：天津大學的發(fā)明專利申請“翔機輔助的鏈路修復方法”(CN108365999A)公開了將水聲傳感器網(wǎng)絡應用到水下滑翔機的運動。水下滑翔機組網(wǎng)技術重要專利中記載了水下滑翔機組網(wǎng)技術與水下傳感器網(wǎng)絡技術之間的相關性，兩者技術上具有部分的通用性，將水下傳感器網(wǎng)絡技術作為擴展技術研究是可行的。

從科技立項角度，從近年來涉及水下組網(wǎng)的國家科研立項進行了梳理，具體如下：

表 1 水下航行器組網(wǎng)技術國家自然科學基金統(tǒng)計

“擴展專利分析方法”研究與實踐

通過表1可知，國家關于水下組網(wǎng)技術的立項體現(xiàn)了從水下航行器組網(wǎng)和水聲網(wǎng)絡組網(wǎng)到水下滑翔機組網(wǎng)的研究趨勢，說明了水下滑翔機組網(wǎng)與水下航行器組網(wǎng)和水聲網(wǎng)絡組網(wǎng)在技術上具有一定的通用性，將水聲網(wǎng)絡以及水下航行器網(wǎng)絡技術作為擴展技術研究是可行的。

3.3、擴展維度分析

前文通過擴展可行性分析驗證了水下滑翔機組網(wǎng)與水下航行器組網(wǎng)和水聲網(wǎng)絡組網(wǎng)在技術上的通用性，該技術通用性提示了水下滑翔機組網(wǎng)技術可以從相似結構和使用相同或類似技術手段方面進行領域擴展。

從相似結構的領域擴展，水下滑翔機組網(wǎng)與水下傳感器網(wǎng)絡都涉及網(wǎng)絡拓撲結構的構建、路由、通信協(xié)議、網(wǎng)絡管理等方面的技術，因此認為水下傳感器網(wǎng)絡屬于相似結構的領域。從使用相同或類似技術手段的領域擴展，水下滑翔機和水下航行器都是目前比較主流的自主式無人水下航行器，兩者在外形結構、通信方式、導航和控制等方面均比較相似，因此認為水下航行器屬于使用相同或類似技術手段的領域。

因此，可以認為水下滑翔機組網(wǎng)技術和一般的水下組網(wǎng)技術具有很強的技術關聯(lián)性和通用性，對水下滑翔機組網(wǎng)技術進行擴展分析是可行的。

3.4、擴展專利分析

將所有水下組網(wǎng)技術作為水下滑翔機組網(wǎng)技術的擴展技術，擴展后共檢索到488件專利申請。對擴展后專利進行分析，包括自有領域與擴展領域申請趨勢分析、自有領域與擴展領域重要申請人分析、水下滑翔機組網(wǎng)技術擴展專利分支分布、組網(wǎng)拓撲結構技術發(fā)展脈絡、通信路徑技術發(fā)展脈絡等，為自有專利技術發(fā)展建議提供支撐。

3.5、對自有專利技術發(fā)展意見建議

在擴展領域的專利申請人河海大學和西北工業(yè)大學目前雖未布局水下滑翔機組網(wǎng)技術，但可能是未來合作對象。針對能耗高的問題，可考慮使用分層分簇的網(wǎng)絡拓撲結構，優(yōu)化路徑查找算法等技術。并且水下組網(wǎng)技術的發(fā)展已經(jīng)形成了多種技術相互融合、共同作用的模式，在多技術各自優(yōu)點的綜合影響下，水下組網(wǎng)不僅降低功耗的效果不斷加強，同時，高穩(wěn)定性和降低延遲等全方面、多功能的改進效果也一并實現(xiàn)，可以對我國下一步水下組網(wǎng)技術在低功耗的發(fā)展方向進行指引，逐漸向兼顧多功效的方向轉變。

4、擴展專利分析方法應用價值

隨著我國經(jīng)濟和技術的不斷發(fā)展，未來的專利分析項目很可能面臨著類似的數(shù)據(jù)量少的難題，未來的專利分析也不一定是單單就現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，也很可能有需求去破解技術難題，幫助產(chǎn)業(yè)切實解決技術問題，該方法還是具有一定的普適性價值和意義。

新興技術具有技術積累少、創(chuàng)新難度大的特點，傳統(tǒng)專利分析方法難以適用專利數(shù)量較少的研究，而擴展專利分析方法解決了這一難題，是對傳統(tǒng)專利分析方法的一個補充，拓展了專利分析的適用范圍。通過對不同領域解決相同技術問題的技術手段進行挖掘，可以理清相互交織的技術脈絡,拓寬革新思路，助力突破研發(fā)瓶頸，找到解決本領域技術問題的方法，彌補技術薄弱環(huán)節(jié)，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5、結語

擴展專利分析方法是對現(xiàn)有專利分析方法的補充，適用于專利量較少的前沿技術領域。隨著我國經(jīng)濟和前沿技術的不斷發(fā)展，擴展分析方法具有一定的普適性價值和意義。該方法從自有專利入手，通過文獻信息、創(chuàng)新主體、科技立項等記載的技術發(fā)展關聯(lián)，從技術領域、功能效果和關鍵手段等擴展維度，為擴展分析提供了可行性分析路徑，在擴展到一定量的可用專利技術之后，對擴展后專利進行分析，為自有領域技術發(fā)展起到借鑒指引作用。

參考文獻

1.肖滬衛(wèi).專利地圖方法與應用[M].上海：上海交通大學出版社，2011.

2.楊鐵軍.專利分析實務手冊[M].北京：知識產(chǎn)權出版社，2012.

3.陳燕等.專利信息采集與分析 [M].北京：清華大學出版社，2014.

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：連慧原國家知識產(chǎn)權專利審查協(xié)作天津中心

劉稚劉琳肖東張巖趙睿國家知識產(chǎn)權專利審查協(xié)作天津中心

黃樹軍國家知識產(chǎn)權專利審查協(xié)作北京中心

編輯：IPRdaily王穎校對：IPRdaily縱橫君

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