基于專利分析的區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新策略研究
——以北京納米技術(shù)為例

郭魯鋼王世民楊冠燦劉彤

1．北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，北京 100120；2．北京市科學(xué)技術(shù)研究院，北京 100089；3.武漢大學(xué)信息管理學(xué)院，湖北武漢 430072

基于專利分析的區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新策略研究
——以北京納米技術(shù)為例

郭魯鋼1王世民2楊冠燦3劉彤2

1．北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，北京 100120；2．北京市科學(xué)技術(shù)研究院，北京 100089；3.武漢大學(xué)信息管理學(xué)院，湖北武漢 430072

技術(shù)創(chuàng)新是“普遍行為”[1]，它嵌入在區(qū)域日常經(jīng)濟(jì)活動(dòng)之中，對(duì)于一個(gè)特定地區(qū)或區(qū)域的發(fā)展，起著決定性的作用，是推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力[2]。專利中包含了大量的技術(shù)信息，是國家或地區(qū)科技資產(chǎn)的核心和最富經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分，能夠反映某一國家或地區(qū)科技的原始創(chuàng)新能力[3]。對(duì)專利信息從時(shí)間、空間、競(jìng)爭對(duì)手、技術(shù)分布等進(jìn)行多角度分析，可以探究某一技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)、技術(shù)熱點(diǎn)和競(jìng)爭態(tài)勢(shì)，進(jìn)而掌握某一技術(shù)創(chuàng)新的現(xiàn)狀，為增強(qiáng)區(qū)域創(chuàng)新能力提供支持。

納米技術(shù)是一種跨領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)，涉及IT技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)等，可以集成到現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中，提升技術(shù)水平，提高產(chǎn)品的性能和競(jìng)爭力。近年來，國內(nèi)外學(xué)者從專利分析的視角對(duì)技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)進(jìn)行了大量的研究。如，技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究上，Pervin Basaran等[4]利用美國和歐洲專利的相關(guān)數(shù)據(jù)研究了2002至2006年植物分子農(nóng)業(yè)研究的工業(yè)化趨勢(shì)；技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)上，Zan Huang 等[5]通過縱向?qū)＠治鲅芯苛藝摇C(jī)構(gòu)和重點(diǎn)領(lǐng)域，認(rèn)為納米技術(shù)在化學(xué)、制藥和半導(dǎo)體器件等方面發(fā)展較快； 技術(shù)創(chuàng)新能力對(duì)比上，Szu-Chia[6]通過專利文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法研究了日本、韓國和臺(tái)灣基因工程研究能力與影響；技術(shù)整體發(fā)展態(tài)勢(shì)上，Xin Li等[7]通過對(duì)美國專利、歐洲專利和日本專利的比較，研究了世界納米科技的發(fā)展態(tài)勢(shì)；技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上，于曉勇等[6]研究了我國電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)，并提出了相關(guān)發(fā)展策略。目前，基于專利分析的技術(shù)研究主要集中在國家層面，對(duì)于區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的研究還很少。

納米科技是目前全球最受關(guān)注的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一[8]，也是我國重點(diǎn)發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。本文利用專利分析研究北京納米技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀研究，試圖通過這一手段，掌握北京納米技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，提出北京納米技術(shù)創(chuàng)新策略，為北京納米技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

納米技術(shù)發(fā)展迅速，不斷涌現(xiàn)出新的領(lǐng)域和分類，同時(shí)產(chǎn)生許多標(biāo)識(shí)納米特征的新詞匯，針對(duì)納米技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠臋z索與分析，許多學(xué)者都進(jìn)行過探討[6,10]。本文關(guān)鍵詞的制定與檢索策略的制定采用Alan L. Porter于2008年報(bào)道的方案[11]。該方案首先從文獻(xiàn)中提取關(guān)鍵詞，然后通過向領(lǐng)域內(nèi)的專家征求意見，對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行修正，確定檢索式，并通過檢索結(jié)果對(duì)關(guān)鍵系不斷優(yōu)化調(diào)整。專利數(shù)據(jù)來源于國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社的CNIPR中外專利數(shù)據(jù)庫服務(wù)平臺(tái)，檢索日期截止到2010年12月31日。

2、結(jié)果與討論

2.1 技術(shù)水平概況

圖1是全國各省市納米技術(shù)專利情況?？梢钥闯?，我國納米技術(shù)專利分布明顯不均勻，東部發(fā)達(dá)省份專利數(shù)量占優(yōu)，其中北京地區(qū)納米技術(shù)專利數(shù)量最多，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖1 全國各省市納米技術(shù)專利情況

從原國家科委的“攀登計(jì)劃”到973計(jì)劃、863計(jì)劃等，都給予了納米科技大力的支持，政府管理機(jī)構(gòu)、科研院所、高等院校、企業(yè)等對(duì)納米技術(shù)研發(fā)充分重視，我國納米技術(shù)發(fā)展很快。從北京納米技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量的年度變化情況（圖2）可以看出，2000年之后，我國專利數(shù)量急劇增加，2001年出現(xiàn)了“峰值”，2002年有所降低后，2003年至2009年呈直線上升的趨勢(shì)，2010年專利數(shù)量略有降低。北京納米領(lǐng)域第1件專利出現(xiàn)在1992年，歷年專利數(shù)量變化趨勢(shì)與全國的情況基本相同，但增速低于全國水平，仍然處于快速發(fā)展階段。

圖2 我國和北京納米技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量年度變化情況

為了進(jìn)一步考察北京納米技術(shù)在我國納米技術(shù)研發(fā)中的地位，繪制了北京納米專利對(duì)全國納米專利數(shù)量的年均貢獻(xiàn)率變化圖（圖3）。由圖可以看出，北京對(duì)全國納米技術(shù)專利貢獻(xiàn)率變化可以分為三個(gè)階段：1991年至1995年，處在快速增長期，貢獻(xiàn)率迅速增加到21.95%；1996年至2004年，處在波動(dòng)期，貢獻(xiàn)率變化較大；2005年至2010年，貢獻(xiàn)率相對(duì)穩(wěn)定，在12%～14%波動(dòng)。整體來看，北京對(duì)全國納米專利總量平均貢獻(xiàn)率達(dá)16.97%，其中，在2001年，與專利數(shù)量年度變化情況相對(duì)應(yīng)，貢獻(xiàn)率出現(xiàn)了一個(gè)“峰值”?？梢钥闯?，北京在納米科技研究方面優(yōu)勢(shì)明顯，在我國納米技術(shù)研發(fā)中占有較為重要的位置，這與梁立明等人[12]的通過文獻(xiàn)計(jì)量得出研究結(jié)果相同。

圖3 北京對(duì)全國納米專利數(shù)量的年均貢獻(xiàn)率

2.2 技術(shù)構(gòu)成

通過專利的國際專利分類號(hào)（IPC號(hào)）以及該專利分類號(hào)所代表的技術(shù)領(lǐng)域，可初步掌握專利技術(shù)所屬技術(shù)領(lǐng)域和主要研發(fā)方向。北京納米專利主要分布在8個(gè)部的292個(gè)4位IPC號(hào)中，根據(jù)技術(shù)交叉和數(shù)量繪制技術(shù)構(gòu)成圖（圖4）。A61K（醫(yī)用、牙科或梳妝用的配置品）、B82B（超微結(jié)構(gòu)；超微結(jié)構(gòu)的制造或處理）、A61P（醫(yī)用、牙科或梳妝用的配置品）三個(gè)IPC號(hào)涉及專利數(shù)量遠(yuǎn)多于其它IPC號(hào)，是北京納米技術(shù)研發(fā)較為集中的領(lǐng)域。從技術(shù)交叉來看，A61K、B82B與A61交叉最多，說明納米技術(shù)在制藥領(lǐng)域的技術(shù)集聚度較高。對(duì)2006～2010年北京納米專利的IPC號(hào)分布情況分析表明，C01B（非金屬元素；其化合物）、H01L（半導(dǎo)體器件;其他類目未包含的電固體器件）、B01J（化學(xué)或物理方法）、C01G（含有不包含在堿金屬或金屬鈹、鎂、鋁、鈣、鍶、鋇、鐳、釷，或稀土金屬的化合物中之金屬的化合物）、C08L（高分子化合物的組合物）、C08K（使用無機(jī)物或有機(jī)高分子有機(jī)物作為配料）等6個(gè)IPC號(hào)代表的領(lǐng)域發(fā)展迅速，超過50%的專利在這一時(shí)間段產(chǎn)生，專利數(shù)量迅速增加，是當(dāng)前納米技術(shù)發(fā)展較快的重點(diǎn)領(lǐng)域；B82B涉及專利362件，是這一時(shí)間階段專利數(shù)量最多的領(lǐng)域，說明北京在該領(lǐng)域具有持續(xù)的研究力量，該領(lǐng)域也是處在發(fā)展階段的重要領(lǐng)域之一。

圖4 北京納米專利技術(shù)構(gòu)成情況

2.3 專利構(gòu)成

我國專利體系由發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利三種組成，其中發(fā)明專利最能代表技術(shù)創(chuàng)新的水平。圖5是全國和北京專利構(gòu)成對(duì)比情況。可以看出，全國和北京發(fā)明專利均占專利總數(shù)量的90%以上，說明我國納米領(lǐng)域創(chuàng)新是以技術(shù)研發(fā)為主的。北京發(fā)明專利比全國高3.44%，表明北京納米專利技術(shù)創(chuàng)新高于全國水平。

圖5 納米技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麡?gòu)成情況

2.4 技術(shù)狀態(tài)

技術(shù)狀態(tài)在專利中的體現(xiàn)，是指專利當(dāng)前所處的狀態(tài)，即專利是否授權(quán)，授權(quán)專利是否有效，專利權(quán)人是否變更以及與專利法律狀態(tài)相關(guān)的信息。圖6是全國與北京納米技術(shù)專利狀態(tài)的情況?？梢钥闯?，北京正在評(píng)審的專利比例低于全國，有權(quán)專利比例為35%，比全國高5%；失效專利比例達(dá)37%，遠(yuǎn)高于全國。失效專利不受專利法律保護(hù)，成為公利技術(shù)，如此大量的失效專利有望成為技術(shù)二次開發(fā)的巨大寶庫。

圖6 專利法律狀態(tài)情況

2.5 技術(shù)研發(fā)力量

技術(shù)研發(fā)主要是通過企業(yè)、科研院所、高等院校和個(gè)人等主體進(jìn)行。通過對(duì)專利權(quán)人的分析，可以較為全面地掌握北京地區(qū)納米技術(shù)的主要研發(fā)力量情況。為了提高數(shù)據(jù)的有效性，選擇有權(quán)專利作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從專利權(quán)人構(gòu)成情況和不同類型專利權(quán)人專利數(shù)量進(jìn)行分析，結(jié)果如圖7所示。可以看出，高等院校和科研院所依然是納米科技創(chuàng)新的主要力量，二者在專利權(quán)人中所占比例分別為21%和32%，但專利數(shù)量所占比例達(dá)68.44%；企業(yè)占專利權(quán)人總數(shù)的39%，數(shù)量也達(dá)到總數(shù)的30.68%，說明企業(yè)已經(jīng)成為納米科技創(chuàng)新的重要力量。

圖7 專利申請(qǐng)人情況

專利申請(qǐng)數(shù)量排名前十位的非個(gè)人專利權(quán)人專利變化情況如圖8所示?？梢钥闯?，前十大非個(gè)人專利權(quán)人中，除中國石油化工股份有限公司外，均是高等院校和中科院下屬研究所。其中，清華大學(xué)在納米技術(shù)創(chuàng)新方面優(yōu)勢(shì)明顯，截至2010年，累計(jì)專利數(shù)量1033件，遠(yuǎn)超排名第二的北京化工大學(xué)（457件）。近年來，中國石油化工股份有限公司、中科院理化所、中科院微電子所等單位專利數(shù)量增加迅速。

圖8 專利申請(qǐng)數(shù)量排名前十位機(jī)構(gòu)的專利分布情況

2.6 技術(shù)合作

根據(jù)專利權(quán)人及專利合作情況繪制北京地區(qū)納米技術(shù)研發(fā)合作關(guān)系圖（圖9）。圖中，專利權(quán)人間連線的粗細(xì)代表合作關(guān)系緊密程度，連線越粗表明雙方合作專利數(shù)量多，關(guān)系越緊密；圖形區(qū)域大小，代表合作專利數(shù)量多少。分析結(jié)果表明，北京開展合作研發(fā)的納米科研機(jī)構(gòu)有268家，京外合作機(jī)構(gòu)88家，合作對(duì)象包括大學(xué)、研究所、企業(yè)等多個(gè)層面。清華大學(xué)是開展對(duì)外合作最多的單位，與31家單位就566項(xiàng)專利開展了合作，占該機(jī)構(gòu)專利總數(shù)的54.79%；合作單位中，有25家是企業(yè)，說明清華大學(xué)在產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合方面工作開展較好；但存在合作單位面窄的問題，如與鴻富錦精密工業(yè)有限公司合作的專利達(dá)513項(xiàng)，占與企業(yè)合作專利的90.64%。中國石油化工集團(tuán)合作專利比例達(dá)82.87%，但合作行為主要在集團(tuán)內(nèi)部進(jìn)行，與集團(tuán)外9家高等院校及2家科研院所合作專利18項(xiàng)，僅占合作專利總數(shù)的9.13%。其它專利權(quán)人均有與企業(yè)合作申請(qǐng)的專利，但比例較小，如合作專利總數(shù)排名第二的北京化工大學(xué)，合作專利34件，僅占專利總數(shù)的8.27%；排名第三的中科院化學(xué)所，合作專利僅占專利總數(shù)的5.76%。

圖9 北京地區(qū)納米技術(shù)研發(fā)合作情況

3 發(fā)展對(duì)策

通過對(duì)北京地區(qū)納米技術(shù)專利的分析發(fā)現(xiàn)，北京在我國納米技術(shù)研發(fā)中占有重要的位置，處在快速發(fā)展的階段。從技術(shù)研發(fā)力量上來看，高等院校和科研院所等科研單位是北京地區(qū)納米技術(shù)研發(fā)的主要力量，其中清華大學(xué)研發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯。在技術(shù)研發(fā)合作方面，雖然相關(guān)工作已經(jīng)開展了，但經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展要求相比，還有差距?；趯?duì)北京納米研發(fā)現(xiàn)狀的分析，提出以下發(fā)展建議。

（1）加強(qiáng)對(duì)失效專利的研究和開發(fā)。

北京納米技術(shù)相關(guān)專利中，失效專利占有較大的比例。合理利用失效專利，能夠有效增強(qiáng)企業(yè)的技術(shù)競(jìng)爭力，尤其是對(duì)于技術(shù)力量薄弱的中小型企業(yè)，是促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展的捷徑。當(dāng)前，各界對(duì)失效專利的認(rèn)識(shí)仍顯不足，利用率偏低，水平也不高。加強(qiáng)失效專利的利用工作，需要做好統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，完善相關(guān)配套機(jī)制，利用政策引導(dǎo)提高企業(yè)和科研單位的積極性，大力推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新能力的提升。同時(shí)，加強(qiáng)失效專利的評(píng)價(jià)方法、體系的研究工作，圍繞北京經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)需求，做好專利跟蹤和分析工作，為企業(yè)開發(fā)利用我國乃至國際失效專利指明方向

（2）進(jìn)一步加強(qiáng)官產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合。

企業(yè)在北京納米技術(shù)研發(fā)中力量有所增強(qiáng)，但仍未成為技術(shù)研發(fā)主體?？蒲袉挝慌c企業(yè)在技術(shù)開發(fā)上缺乏合作,導(dǎo)致科研單位的專利技術(shù)可能偏離市場(chǎng)需求、缺乏商業(yè)價(jià)值和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景而不能有效利用和實(shí)施,出現(xiàn)壽命短、存活率低的情況,最終浪費(fèi)寶貴的研究資源[13]。增強(qiáng)納米技術(shù)的科技成果轉(zhuǎn)化能力，必須重視官產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，根據(jù)北京產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和需求，通過政策引導(dǎo)和提供相關(guān)經(jīng)費(fèi)支持等方式組織高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，采取共建合作中心、聯(lián)合申報(bào)項(xiàng)目、合作開展產(chǎn)人才培養(yǎng)、等方式，強(qiáng)化企業(yè)和科研單位的聯(lián)系，突出市場(chǎng)需求導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的研發(fā)動(dòng)力，充分利用中關(guān)村“1+6”政策優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（3）進(jìn)一步做好納米技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的集成工作。

納米科學(xué)與技術(shù)是一門交叉性很強(qiáng)的綜合性學(xué)科，從技術(shù)應(yīng)用的角度講，又具有跨行業(yè)的特征，是可以在各應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)，如一項(xiàng)納米尺度的創(chuàng)新專利，可能會(huì)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、生物技術(shù)、材料科學(xué)、電信等多個(gè)產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)生重大影響。北京發(fā)展納米技術(shù)，要根據(jù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展需求，做好技術(shù)的需求分析，通過政策引導(dǎo)或設(shè)立專項(xiàng)資金，促進(jìn)納米技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，增強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭力。

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Study on Regional Technology Innovation Strategy Based on Patent Analysis

Guo Lugang1Wang Shimin2Yang Guancan3Liu Tong2
1. Beijing Municipal Institute of Science and Technology Information, Beijing, 100120;2. Beijing Academy of Science and Technology, Beijing, 100089

通過專利分析，研究了北京納米技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，并提出發(fā)展建議。研究表明，北京納米技術(shù)領(lǐng)域處在快速發(fā)展的階段，專利數(shù)量居全國首位，在我國納米技術(shù)研發(fā)中占有重要的位置；研發(fā)力量以高等院校和科研院所等科研單位為主，清華大學(xué)研發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯；圍繞納米技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研合作已經(jīng)開展，但有合作深度與廣度待于進(jìn)一步加強(qiáng)。

專利分析；技術(shù)創(chuàng)新；納米技術(shù)；發(fā)展策略

The status of nanotechnology development in Beijing has been studied by Patent analysis. The result shows that, nanotechnology in Beijing at the stage of rapid development, patent amount of Beijing rank first in China, and plays an important role in nanotechnology research and development of China; the research and development mainly efforts with universities and research institutes, the research and development of Tsinghua University have obvious advantages. The cooperation around nanotechnology research in Beijing has been carried out, but the depth and breadth of cooperation to be on further strengthening.

patent analysis; technology innovation；nanotechnology; development strategy

G311

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.108

北京市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目：市屬公益科研院所創(chuàng)新能力提升的問題與對(duì)策研究

郭魯鋼（1979-），男，山東梁山人，博士，研究方向：專利分析、科技情報(bào)、技術(shù)轉(zhuǎn)移。