德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題專利的專利計(jì)量及可視化分析

滕 蔓 李雪萍 顏振萍 / Teng Man Li Xueping Yan Zhenping

(上海飛機(jī)客戶服務(wù)有限公司，上海 200241)

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德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題專利的專利計(jì)量及可視化分析

滕 蔓 李雪萍 顏振萍 / Teng Man Li Xueping Yan Zhenping

(上海飛機(jī)客戶服務(wù)有限公司，上海 200241)

通過德溫特專利數(shù)據(jù)庫檢索主題為“民用飛機(jī)”的專利，并對(duì)檢索數(shù)據(jù)進(jìn)行專利計(jì)量及可視化分析，分析得出該領(lǐng)域的發(fā)展格局、主要參與機(jī)構(gòu)及其研發(fā)創(chuàng)新能力、波音和歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)的重點(diǎn)研究方向，為我國民用飛機(jī)制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供參考。

民用飛機(jī)；專利計(jì)量；可視化分析；波音公司；歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)

0 引言

航空航天產(chǎn)業(yè)是最具挑戰(zhàn)性和廣泛帶動(dòng)性的高科技領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)之一，反映出一個(gè)國家的技術(shù)創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展能力，甚至可以作為國家綜合國力的標(biāo)志。中國的民航市場(chǎng)需求巨大，但民機(jī)制造業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，因此長(zhǎng)期以來飛機(jī)幾乎完全依賴于進(jìn)口，若想讓中國自己研制的飛機(jī)翱翔在藍(lán)天，就必須了解主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手波音、空客、龐巴迪、巴西航空等企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新水平。

專利是技術(shù)創(chuàng)新的重要標(biāo)志之一，企業(yè)專利戰(zhàn)略也已成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的重要組成部分，以專利為代表的知識(shí)產(chǎn)權(quán)成為了企業(yè)最重要的競(jìng)爭(zhēng)資源之一[1]，從專利視角對(duì)技術(shù)進(jìn)行分析，可以很好地分析和預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，獲取有關(guān)市場(chǎng)的技術(shù)熱點(diǎn)信息。因此，本文旨在利用國際民用飛機(jī)領(lǐng)域申請(qǐng)專利的相關(guān)數(shù)據(jù)，探尋其技術(shù)熱點(diǎn)、發(fā)展格局，為我國民用飛機(jī)的發(fā)展提供參考和借鑒。

1 研究數(shù)據(jù)來源

本文使用美國湯森路透公司開發(fā)的檢索平臺(tái)web of knowledge中的德溫特專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，采用主題限定方式，檢索全球范圍內(nèi)與“民用飛機(jī)”相關(guān)的專利。檢索式如下：

TS=("civil airplane*") OR TS=("civil aircraft*") OR TS=("commercial airplane*") OR TS=("commercial aircraft*") OR TS=("passenger aircraft*") OR TS=("passenger plane*") OR TS=("civil plane*") OR TS=("commercial plane*") OR TS=("passenger airplane*") OR TS=(airliner*) OR TS=(aerobus*) OR TS=("business plane*") OR TS=("business airplane*") OR TS=("business aircraft*")

檢索結(jié)果的截止日期為2015年8月4日，共檢索出4 251條記錄。

2 德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題專利的時(shí)空分析

2.1 德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題專利申請(qǐng)數(shù)的時(shí)間序列分析

根據(jù)德溫特專利數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果，將“民用飛機(jī)”主題的專利按年度分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖1所示，由于德溫特?cái)?shù)據(jù)庫收錄的時(shí)滯性，2014年和2015年的數(shù)據(jù)并不能代表當(dāng)年的實(shí)際申請(qǐng)數(shù)量，它們均具有增長(zhǎng)的可能性。

圖1 “民用飛機(jī)”主題專利的年度專利申請(qǐng)數(shù)

利用技術(shù)成長(zhǎng)曲線法(亦稱S曲線法)可以繪制專利技術(shù)生命周期，而這其中對(duì)稱型的S曲線Logistic曲線模型更適合具有明顯、快速發(fā)展的技術(shù)生命周期的預(yù)測(cè)。美國洛克菲勒大學(xué)開發(fā)的Loglet lab2軟件[2]可以計(jì)算Logistic曲線，經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)查，該軟件已被廣泛使用于各領(lǐng)域?qū)＠芷诘念A(yù)測(cè)中，本文使用該軟件對(duì)全球“民用飛機(jī)”主題的專利生命周期進(jìn)行預(yù)測(cè)，供該領(lǐng)域的技術(shù)人員及專家學(xué)者參考。Loglet lab2軟件為L(zhǎng)ogistic曲線模型的計(jì)算公式提供了三個(gè)參數(shù)，即飽和點(diǎn)(Saturation，預(yù)估的專利累積數(shù)量的最高值)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)(Midpoint，Logistic曲線模型的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即所擬合曲線二次微分由正轉(zhuǎn)負(fù)的時(shí)間點(diǎn)，也就是成熟期開始的時(shí)間)和成長(zhǎng)時(shí)間(Time，達(dá)到飽和點(diǎn)的值的10%～90%所需的時(shí)間，也就是成長(zhǎng)期和成熟期所需要的時(shí)間)。這三個(gè)參數(shù)的值可以通過多次擬合由軟件自動(dòng)生成。利用Loglet lab2軟件擬合的全球“民用飛機(jī)”主題專利的Logistic曲線如圖2所示(2014年和2015年由于數(shù)據(jù)缺失，暫不考慮)。此外，Logistic曲線模型的三參數(shù)預(yù)估值由Loglet lab2軟件計(jì)算出，見表1。

圖2 “民用飛機(jī)”主題的專利申請(qǐng)量

在圖2所示的“民用飛機(jī)”主題的專利申請(qǐng)量Logistic曲線(累計(jì)專利申請(qǐng)數(shù))中，圓圈代表每年專利申請(qǐng)累積量的實(shí)際值，而曲線代表由Loglet lab2軟件擬合所得的專利累積量的預(yù)估值，從圖中可以看出預(yù)估值和實(shí)際值基本擬合。

表1 “民用飛機(jī)”主題的專利申請(qǐng)量Logistic曲線三參數(shù)值

通過Logistic曲線模型的三參數(shù)的預(yù)估值可以估算出“民用飛機(jī)”主題的專利技術(shù)的萌芽期、成長(zhǎng)期、成熟期以及衰退期所處的各個(gè)時(shí)間段，根據(jù)上文解釋，Midpoint的值為2 014.099，也就是成熟期開始的時(shí)間大約為2014年，Time的值為27.364，也就是成長(zhǎng)期和成熟期所需的時(shí)間大約為27年，因此推斷出的各個(gè)時(shí)間段見表2。

表2 “民用飛機(jī)”主題專利的專利技術(shù)生命周期各時(shí)間段

結(jié)合圖1和生命周期預(yù)測(cè)結(jié)果，“民用飛機(jī)”主題的專利自1966年首次申請(qǐng)至1999年，經(jīng)歷了從無到有的過程，技術(shù)開始起步，從2001年至2009年，專利申請(qǐng)進(jìn)入加速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，越來越多的機(jī)構(gòu)加入到該領(lǐng)域的研究中，申請(qǐng)了大批的專利，2014年至2027年，專利申請(qǐng)速度開始減慢，民用飛機(jī)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)入成熟期；而2028年后該技術(shù)將進(jìn)入衰退期，專利申請(qǐng)數(shù)量將呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，這同時(shí)也將孕育著新技術(shù)的產(chǎn)生，開始它新一輪的技術(shù)生命周期。

2.2 德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題專利的空間分布

空間分布一般用于識(shí)別競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，分析其技術(shù)策略等[3]。根據(jù)檢索數(shù)據(jù)，對(duì)德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題的專利數(shù)量的空間分布中位居前十位的專利權(quán)人和專利權(quán)人代碼的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 “民用飛機(jī)”主題的專利數(shù)量前十位的專利權(quán)人名稱及專利權(quán)人代碼

按照專利權(quán)人名稱，波音(BOEING CO)以532件專利數(shù)量遙遙領(lǐng)先，占全部4 251件專利申請(qǐng)量的12.52%。排名2至9位的專利權(quán)人中，有6位是空客 (AIRBUS)的子公司或合資公司，即AIRBUS OPERATIONS GMBH、AIRBUS DEUT GMBH、AIRBUS GMBH、AIRBUS OPERATIONS SAS、AIRBUS FRANCE、AIRBUS FRANCE SAS，形成了龐大的“空客專利家族”。此外，還有一些零部件制造商也位列其中，如霍尼韋爾(HONEYWELL INT INC)，該公司涉及航空航天、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、特性材料與技術(shù)、交通系統(tǒng)等領(lǐng)域，波音和空客飛機(jī)的很多核心機(jī)載系統(tǒng)都是由它提供的，還有泰雷茲(THALES)體系的兩家公司，THALES和THALES SA，其主要研制航空電子系統(tǒng)。

專利權(quán)人代碼是湯森路透公司為規(guī)范化公司名稱，在德溫特專利數(shù)據(jù)庫中為全世界大約21 000家公司分別指定了一個(gè)4字符的代碼。這些公司被視為標(biāo)準(zhǔn)公司，它們會(huì)定期申報(bào)大量專利申請(qǐng)。使用這些代碼可檢索公司的子公司和相關(guān)控股公司，這些標(biāo)準(zhǔn)公司的專利權(quán)人代碼的形式為：ABCD-C，而標(biāo)準(zhǔn)公司以外專利申請(qǐng)量不大的公司也被德溫特分配了公司代碼，這些公司被稱為非標(biāo)準(zhǔn)公司，所分配的代碼稱為非標(biāo)準(zhǔn)代碼，其形式為：ABCD-N[4]。

按照專利權(quán)人代碼，可以發(fā)現(xiàn)歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)(EADS-C)超過波音(BOEI-C)，以590件列首位，而EADS正是全球第二大航空航天企業(yè)空客公司的母公司。根據(jù)命名規(guī)則，EADS所有子公司和控股公司所擁有的專利均屬于EADS，這也是其專利申請(qǐng)數(shù)量躍居第一的原因。除了歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)和波音這兩個(gè)專利申請(qǐng)大戶以外，位列第三、四位的分別為霍尼韋爾(HONE-C)和泰雷茲(THLS-C)，這與按專利權(quán)人名稱排序的結(jié)果是吻合的。表中的其他幾家都是航空零部件制造商，如全球最大的機(jī)艙內(nèi)飾供應(yīng)商B/E Aerospace(BEAE-N)；大型客機(jī)剎車系統(tǒng)生產(chǎn)商斯奈克瑪公司(SNEA-C)，為全球航空航天和建筑業(yè)提供高科技產(chǎn)品和服務(wù)的聯(lián)合技術(shù)公司(UNAC-C)等。

在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，截止目前，中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司所申請(qǐng)專利僅被德溫特?cái)?shù)據(jù)庫收錄10件，由于數(shù)量較少，未能進(jìn)入表3中。

綜上所述，目前“民用飛機(jī)”主題的專利申請(qǐng)以各大飛機(jī)制造商和零部件制造商為主，鮮有高校和科研機(jī)構(gòu)。波音、EADS全資子公司——空客這兩家著名飛機(jī)制造商的專利申請(qǐng)量遙遙領(lǐng)先，與其實(shí)力完全對(duì)應(yīng)；而知名飛機(jī)零部件制造商亦在專利申請(qǐng)方面占據(jù)一席之地。對(duì)于中國民機(jī)制造商來說，主要對(duì)手應(yīng)該就在這個(gè)范圍內(nèi)。

3 德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中“民用飛機(jī)”主題專利主要參與機(jī)構(gòu)的研發(fā)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)

通過對(duì)“民用飛機(jī)”主題的專利主要參與機(jī)構(gòu)的研發(fā)創(chuàng)新能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以為我國企業(yè)和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)提供競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的相關(guān)信息和有價(jià)值的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)。本文通過專利活力、專利研發(fā)力量與研發(fā)效率、專利被引情況等方面對(duì)該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量前五位的機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，這五家機(jī)構(gòu)分別為歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)、波音、霍尼韋爾、泰雷茲和聯(lián)合技術(shù)公司。

3.1 主要參與機(jī)構(gòu)的專利活力

卞志昕、顧震宇等人[6]認(rèn)為專利活力可以影響企業(yè)的創(chuàng)新能力，并提出了用專利數(shù)量和活動(dòng)年份來反映專利活力。在本文中使用專利權(quán)人年均專利申請(qǐng)量這一指標(biāo)來綜合體現(xiàn)參與機(jī)構(gòu)的專利活力。專利權(quán)人年均專利申請(qǐng)量的具體計(jì)算公式為：專利權(quán)人年均專利申請(qǐng)量=專利權(quán)人專利總數(shù)/專利活動(dòng)年份。

表4 “民用飛機(jī)”主題專利的主要參與機(jī)構(gòu)的專利活力

表4中，歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)專利總數(shù)最多，雖然它進(jìn)入該領(lǐng)域的時(shí)間為1988年，專利活動(dòng)年份不長(zhǎng)，但對(duì)該領(lǐng)域技術(shù)高度重視，所以成為年均專利申請(qǐng)量最高的機(jī)構(gòu)，專利年均增長(zhǎng)21.85件；波音在這五家機(jī)構(gòu)中最早進(jìn)入民用飛機(jī)領(lǐng)域，成為專利活動(dòng)年份最長(zhǎng)的機(jī)構(gòu)(共39年)，而它的專利申請(qǐng)總數(shù)也相對(duì)較多，因此年均專利申請(qǐng)量位列第二位。而另外三家機(jī)構(gòu)，專利活力相對(duì)較弱。綜上所述，全球民用飛機(jī)領(lǐng)域?qū)＠盍^強(qiáng)的機(jī)構(gòu)仍然是歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)和波音這兩家飛機(jī)制造商。

3.2 主要參與機(jī)構(gòu)的研發(fā)力量和研發(fā)效率

本文使用參與機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的發(fā)明人總數(shù)來表示該機(jī)構(gòu)的研發(fā)力量。而專利研發(fā)效率是指專利的申請(qǐng)量或授權(quán)量與研發(fā)經(jīng)費(fèi)或者研發(fā)人員數(shù)量的比值，本文中使用發(fā)明人平均專利申請(qǐng)數(shù)量來表征。具體公式為：發(fā)明人平均專利申請(qǐng)數(shù)量=專利申請(qǐng)總數(shù)/發(fā)明人總數(shù)。

從表5可以看出，在研發(fā)力量方面，由于波音和歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)是全球領(lǐng)先的民機(jī)制造商，他們對(duì)該領(lǐng)域相當(dāng)重視，投入了大量的技術(shù)人員，發(fā)明人數(shù)均超過1 000人，研發(fā)力量強(qiáng)，而另外三家機(jī)構(gòu)無論公司規(guī)模還是人力、物力上都無法與上述兩家機(jī)構(gòu)相比，所以在該領(lǐng)域中的發(fā)明人總數(shù)相對(duì)較少，研發(fā)力量較弱；在研發(fā)效率方面，泰雷茲雖然發(fā)明人總數(shù)是最少的，但發(fā)明人平均專利申請(qǐng)數(shù)量卻是最高的0.62，相反，在研發(fā)力量上最強(qiáng)大的波音，在研發(fā)效率上卻是最低的，發(fā)明人平均專利申請(qǐng)數(shù)量0.34。

表5 “民用飛機(jī)”主題專利的主要參與機(jī)構(gòu)的研發(fā)力量和研發(fā)效率

3.3 主要參與機(jī)構(gòu)的專利被引情況分析

在對(duì)“民用飛機(jī)”主題專利的主要參與機(jī)構(gòu)的專利被引情況進(jìn)行分析時(shí)，本文統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)包括專利他引率、專利引證率和專利被引頻次H指數(shù)。

專利他引率是指在先專利被他人的后續(xù)專利所引用的頻次與該在先專利文獻(xiàn)的總被引頻次的比值，該指標(biāo)側(cè)重反映專利被他人認(rèn)可和影響力的情況。通常情況下，如果一篇專利的他引率較高，那么該專利很可能在該領(lǐng)域處于較關(guān)鍵的位置，也是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所不能回避的專利[6]。

專利引證率是專利權(quán)人申請(qǐng)專利的總被引頻次與該專利權(quán)人申請(qǐng)專利總數(shù)的比值，該指標(biāo)從整體上反映了專利權(quán)人所擁有專利技術(shù)的繼承與擴(kuò)散作用。

專利的H指數(shù)來源于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中的H指數(shù)，將其思想應(yīng)用于專利被引領(lǐng)域，定義為：對(duì)于某專利組合而言，如果有H件專利的每一件被后續(xù)專利引用不少于H次，而其他專利被后續(xù)專利引用少于H次，則稱該專利組合的H指數(shù)為H[7]。這一指數(shù)可以很好地將專利申請(qǐng)的數(shù)量和專利的被引頻次結(jié)合在一起，簡(jiǎn)單有效地評(píng)價(jià)專利的重要性和價(jià)值。

從專利他引率指標(biāo)來看，霍尼韋爾的他引率為0.86，位居第一，說明該公司在民用飛機(jī)領(lǐng)域中的專利技術(shù)被不少其他專利權(quán)人所繼承和認(rèn)可，很多后續(xù)專利都建立在他們的專利技術(shù)的基礎(chǔ)之上；專利他引率高于0.6的專利權(quán)人還有泰雷茲和波音，他們的專利也同樣具有較大的影響力，得到其他公司的認(rèn)可；而作為在該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量最多的歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)，他引率卻是最低的，僅為0.56。

表6 “民用飛機(jī)”主題專利的主要參與機(jī)構(gòu)的專利被引情況

在專利引證率這一指標(biāo)中，波音拔得頭籌，他的專利引證率高達(dá)5，也就是說波音所申請(qǐng)的專利平均每篇被引5次，該公司申請(qǐng)的專利被后續(xù)專利很好地吸收、集成、發(fā)展、再創(chuàng)新；他引率最高的霍尼韋爾在專利引證率這一指標(biāo)中同樣有很好的表現(xiàn)，該指標(biāo)值為4.28，位列第二；其他三個(gè)專利權(quán)人的專利引證率不足3，被引情況不太理想。

在專利被引頻次H指數(shù)中，波音和歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)遙遙領(lǐng)先于其他三家機(jī)構(gòu)，專利被引頻次H指數(shù)分別為26和17，他們?cè)趯＠暾?qǐng)數(shù)量和質(zhì)量上都得到了很好的保證，這兩家機(jī)構(gòu)在全球民用飛機(jī)領(lǐng)域具有較高的影響力。

從專利他引率、專利引證率和專利被引H指數(shù)這三個(gè)指標(biāo)整體分析“民用飛機(jī)”主題的專利主要參與機(jī)構(gòu)的專利被引情況可以看出，波音、霍尼韋爾這兩家機(jī)構(gòu)指標(biāo)值相對(duì)突出，而歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)在專利被引H指數(shù)中也有上乘的表現(xiàn)。

4 波音和歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)在民用飛機(jī)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向分析

基于上述分析我們可以看出，在各參與機(jī)構(gòu)中，波音和歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)無論在專利活力、專利研發(fā)力量、專利研發(fā)效率還是被引情況方面都有著突出的表現(xiàn)，因此本文利用Bibexcel、Netdraw、Ucinet軟件分別對(duì)其申請(qǐng)專利中的IPC分類號(hào)進(jìn)行共現(xiàn)分析，試圖從IPC分類號(hào)角度研究這兩家機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)研究方向，供相關(guān)機(jī)構(gòu)參考。Bibexcel是由瑞典科學(xué)家佩爾森開發(fā)的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究軟件，該軟件可以幫助使用者分析文本類型的數(shù)據(jù)；Ucinet是由borgatti, Everett和Freeman共同開發(fā)的一款社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件，該軟件集成一維與二維數(shù)據(jù)分析的Netdraw軟件，Ucinet可以讀取多種不同形式的數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的矩陣分析功能，并結(jié)合可視化工具Netdraw軟件進(jìn)行圖形展示。

4.1 波音重點(diǎn)研究方向分析

在Bibexcel中提取波音532篇專利中出現(xiàn)頻次超過7次的39個(gè)IPC號(hào)，然后組成共IPC號(hào)矩陣，并導(dǎo)入Netdraw中將其可視化，同時(shí)結(jié)合Ucinet進(jìn)行中心性分析，從而確定波音在民用飛機(jī)的重點(diǎn)研究方向。圖3即為Netdraw進(jìn)行可視化顯示的結(jié)果。在圖中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的大小代表該IPC分類號(hào)出現(xiàn)的頻次，頻次越高節(jié)點(diǎn)越大，而節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間連線的粗細(xì)代表這兩個(gè)IPC共現(xiàn)的次數(shù)，共現(xiàn)次數(shù)越多，連線越粗。

從圖3可以看出，整幅圖形成兩大“陣營”，右側(cè)是以B部IPC號(hào)一個(gè)集群，而左側(cè)主要是以G部為一個(gè)集群，其中B部含義為“作業(yè)；運(yùn)輸”，G部含義為“物理”。直觀來看，右側(cè)中B64C-001/00、B64D-011/00、B64F-005/00、B64C-001/06等IPC分類號(hào)不僅節(jié)點(diǎn)大，與他們互聯(lián)的節(jié)點(diǎn)多，且節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間連線很粗，說明他們不僅出現(xiàn)頻次高，而且與其他多個(gè)IPC分類號(hào)的關(guān)系非常密切，共現(xiàn)次數(shù)很多，因此這些IPC分類號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中處于相當(dāng)重要的位置，是波音關(guān)注度很高的一些方向。特別是B64C-001/00在圖中顯得特別突出，而在左側(cè)，G06F-019/00、G01C-023/00以及G05B-019/418這三個(gè)分類號(hào)起著關(guān)鍵的作用，特別是G01C-023/00和G06F-019/00，他們是連接圖中多個(gè)G部和B部IPC分類號(hào)的連接點(diǎn)，具有溝通橋梁的作用。

表7中的數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步驗(yàn)證圖3的結(jié)果，在相對(duì)點(diǎn)度中心度這一指標(biāo)中，排名前八位均為B部IPC分類號(hào)，說明與這些IPC分類號(hào)直接相連的其他IPC分類號(hào)很多；而在相對(duì)中間中心度中，除了B部的IPC分類號(hào)，特別值得關(guān)注的是也出現(xiàn)了G01C-023/00、G06F-019/00和H04B-007/185這三個(gè)其他部的IPC分類號(hào)，這些IPC號(hào)所代表的技術(shù)不僅在所有技術(shù)中具有較高的“權(quán)力”，并且具有很強(qiáng)地控制其他IPC分類號(hào)交往的能力。因此，結(jié)合圖3我們可以得出B64C-001/00(含義為“機(jī)身；機(jī)身，機(jī)翼，穩(wěn)定面或類似部件共同的結(jié)構(gòu)特征”)、B64D-011/00(含義為“乘客或乘務(wù)員設(shè)備；其他類目不包含的飛行甲板裝置”)、B64F-005/00(含義為“其他類目不包含的飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造、裝配、清洗、維修或修理”)以及G01C-023/00(含義為“指示多于一個(gè)導(dǎo)航數(shù)值的組合儀表，例如飛機(jī)用的；測(cè)量?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)變量的組合測(cè)量裝置，例如距離、速度、加速度”)等IPC分類號(hào)不僅與其他IPC分類接觸頻繁，并且可以起到溝通不同的IPC分類號(hào)的橋梁作用，屬于波音在民用飛機(jī)領(lǐng)域的核心研究方向。

圖3 波音在“民用飛機(jī)”主題專利的IPC分類號(hào)共現(xiàn)圖

表7 波音在“民用飛機(jī)”主題專利的IPC分類號(hào)中心度一覽表

4.2 歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)重點(diǎn)研究方向分析

筆者同樣利用Bibexcel、Netdraw、Ucinet對(duì)歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)申請(qǐng)的590篇專利中出現(xiàn)超過7次的IPC分析號(hào)進(jìn)行共現(xiàn)分析。共現(xiàn)圖譜如圖4所示。

反觀歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)的IPC分類號(hào)共現(xiàn)圖，整張圖中的IPC分類號(hào)之間沒有明顯的集群現(xiàn)象。而在表8中的IPC分類號(hào)中心度信息，發(fā)現(xiàn)中心度排名靠前的IPC分類號(hào)很集中，都是屬于B64C(含義為“飛機(jī)；直升飛機(jī)”)和B64D(含義為“用于與飛機(jī)配合或裝到飛機(jī)上的設(shè)備；飛行衣；降落傘；動(dòng)力裝置或推進(jìn)傳動(dòng)裝置的配置或安裝”)這兩個(gè)小類。結(jié)合圖4和表8中的信息，B64D-011/00、B64C-001/00、B64C-001/14和B64D-013/00等IPC分類號(hào)突現(xiàn)出來，不僅節(jié)點(diǎn)大(出現(xiàn)頻次高)、與其他節(jié)點(diǎn)之間的連線多且粗(共現(xiàn)頻次高)，而且相對(duì)點(diǎn)度中心度和相對(duì)中間中心度的指標(biāo)值也比較高，這四個(gè)IPC分類號(hào)所代表的技術(shù)方向則是歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)的重點(diǎn)研究方向，除了B64D-011/00和B64C-001/00這兩個(gè)與波音重疊的重點(diǎn)研究方向外，另兩個(gè)重點(diǎn)研究方向是：B64C-001/14(含義為“窗；門；艙蓋或通道壁板；外層框架結(jié)構(gòu)；座艙蓋；風(fēng)擋”)，B64D-013/00 (含義為“用于機(jī)中乘務(wù)員或乘客或貨倉的空氣處理設(shè)備的布置或配置”)。

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，雖同為世界一流民機(jī)制造商，但波音和歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)這兩家機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)研究方向卻有所不同，波音公司申請(qǐng)的專利涉及多個(gè)部、大類、小類，研究范圍較廣，不僅在與飛機(jī)本身的設(shè)計(jì)、制造相關(guān)的B64C、B64D、B64F等方面有著一定的研究，在與飛機(jī)密切相關(guān)的電子、儀表等方向上也多有涉及；而歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)的研究則相對(duì)局限，主要集中在對(duì)B64C和B64D等與飛機(jī)機(jī)身本身零部件有關(guān)的方向上研究。因此，波音在民用飛機(jī)領(lǐng)域研究方向較為廣泛，而歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)在該領(lǐng)域研究方向雖然單一，但是研究深入。

圖4 歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)在“民用飛機(jī)”主題專利的IPC分類號(hào)共現(xiàn)圖

表8 歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)在“民用飛機(jī)”主題專利的IPC分類號(hào)中心度一覽表

5 結(jié)論

通過對(duì)全球“民用飛機(jī)”主題的專利文獻(xiàn)進(jìn)行專利計(jì)量及可視化簡(jiǎn)要分析發(fā)現(xiàn)：民用飛機(jī)領(lǐng)域目前正進(jìn)入技術(shù)成熟期階段；在全球范圍內(nèi)，參與民用飛機(jī)技術(shù)領(lǐng)域研究的機(jī)構(gòu)以飛機(jī)制造商和飛機(jī)零部件供應(yīng)商為主，其中民機(jī)制造領(lǐng)頭羊企業(yè)波音公司和控股空客的歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)無論在專利數(shù)量，專利活力，專利研發(fā)力量和研發(fā)效率，專利被引情況等各方面均表現(xiàn)突出，是全球民用飛機(jī)領(lǐng)域主要參與機(jī)構(gòu)中研發(fā)創(chuàng)新能力較高的企業(yè)；波音公司研究方向廣泛，不僅涉足飛機(jī)本身的設(shè)計(jì)、制造，對(duì)飛機(jī)上的電子、儀表等方面也有一定的研究，而歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)主要對(duì)飛機(jī)自身零部件、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等研究深入，研究方向相對(duì)專一。

我國的民用飛機(jī)起步較晚，在設(shè)計(jì)和制造過程中必將會(huì)面對(duì)很多技術(shù)難題等待去攻克，因此在航空航天技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，密切關(guān)注該領(lǐng)域的相關(guān)專利，了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)顯得尤為重要，同時(shí)我國的民用飛機(jī)企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化專利戰(zhàn)略的實(shí)施，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，使中國大飛機(jī)的國際競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高。

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民用飛機(jī)設(shè)計(jì)參考機(jī)種之一

BAe 146-200四發(fā)渦扇短程運(yùn)輸機(jī)

BAe 146-200 Four-turbofan Short-range Transport

由英國航宇公司(原為霍克-西德利飛機(jī)公司)制造的四發(fā)渦扇短程運(yùn)輸機(jī)是其BAe146-100的發(fā)展型。其機(jī)翼、動(dòng)力裝置、系統(tǒng)和機(jī)翼設(shè)備與BAe-100基本相同，只是載客量增加到82～112人，機(jī)身增加5個(gè)隔框，加長(zhǎng)了2.39m，最大起飛重量和零燃油重量有所增加。地板下貨艙容積增加35%。該機(jī)生產(chǎn)分布在英國各地的制造廠，如布勞(Brough)生產(chǎn)尾翼和襟翼；菲爾頓(Filton)生產(chǎn)中機(jī)身；曼徹斯特(Manchester)生產(chǎn)后機(jī)身；漢波爾(Hamble)生產(chǎn)襟翼滑軌整流罩；普雷斯特韋奇(Prestwich)生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)掛架；哈特菲爾德(Hatfield)生產(chǎn)前機(jī)身和駕駛艙并負(fù)責(zé)全部總裝和飛行測(cè)試；美國泰克斯曲朗航空結(jié)構(gòu)公司制造機(jī)翼；瑞典薩伯斯堪尼亞公司飛機(jī)分部生產(chǎn)平尾和所有活動(dòng)操縱面。

里程碑

1981.9 BAe-100原型機(jī)(G-SSSH)首飛

1983.5 獲CAA(英國民航局)型號(hào)合格證

1982.8 BAe-200(G-WISC)首飛

1983.2 獲型號(hào)合格證

三面圖(側(cè)視圖中間為-100型)

機(jī)翼懸臂式上單翼，采用高升力翼型。翼根相對(duì)厚度15.3%，翼尖相對(duì)厚度12.2%。后緣下反角3°，翼根安裝角3°6′，翼尖安裝角0°，1/4弦線后掠15°，輕合金全金屬破損安全結(jié)構(gòu)，機(jī)加蒙皮，整體機(jī)加翼梁和翼肋。輕合金結(jié)構(gòu)的單塊式富勒襟翼占每邊機(jī)翼后緣的78%，由液壓驅(qū)動(dòng)。補(bǔ)償式副翼由機(jī)械驅(qū)動(dòng)，滾轉(zhuǎn)擾流板由液壓操縱。上表面有減升板，每個(gè)副翼都有調(diào)整片和彈簧補(bǔ)償片。沒有前緣增升裝置。前緣用熱空氣防冰。

機(jī)身全金屬破損安全氣密式半硬殼結(jié)構(gòu)。駕駛艙和尾錐部分沒有桁條，但機(jī)身中段龍骨區(qū)上部的蒙皮膠接有彎邊槽形截面桁條，龍骨區(qū)內(nèi)的蒙皮上膠接“Z”形桁條。輕合金蒙皮采用化學(xué)銑。

尾翼采用全金屬結(jié)構(gòu)懸臂式后掠“T”形尾翼?；瘜W(xué)銑的輕金屬蒙皮，膠接在彎邊槽形截面桁條上。固定式水平安定面。補(bǔ)償式升降舵用人工操縱，每個(gè)升降舵都有調(diào)整片和彈簧補(bǔ)償片。方向舵由動(dòng)力操縱。水平尾翼前緣用熱空氣防冰。

起落架道蒂公司液壓可收放前三點(diǎn)式起落架。雙輪結(jié)構(gòu)。主起落架向內(nèi)收入機(jī)身兩側(cè)的整流罩內(nèi)。可操縱轉(zhuǎn)彎(±70°)的前起落架向前收入機(jī)身內(nèi)。采用油氣減震器。簡(jiǎn)單的套筒式前起落架支柱，主輪規(guī)格12.50-16 III型，胎壓(-100型8.42×105Pa；前輪規(guī)格7.50-10 III型，胎壓(-100型)7.80×105Pa?？蛇x用低壓輪胎。盤式液壓剎車裝置由雙重液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。主、副剎車系統(tǒng)均有防滑裝置。

動(dòng)力裝置兩側(cè)翼下安裝4臺(tái)ALF 502R-5渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)推力31.0kN。無反推力裝置，2個(gè)機(jī)翼整體油箱和中央翼整體油箱內(nèi)可用總油量為11 728L。在翼根整流罩內(nèi)可選裝1 173L輔助油箱，使總載油量達(dá)12 901L，右機(jī)翼上外側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的外段設(shè)有單點(diǎn)壓力加油口。

座艙2人制駕駛艙，2～3名服務(wù)員，可選裝觀察員座位。最大載客量為112人，每排6座，排距74cm。設(shè)有2個(gè)盥洗室，1個(gè)前廚房?？团撟笄安亢秃蟛扛饔?個(gè)向外打開的艙門。旅客登機(jī)梯可隨機(jī)選裝。客艙右前部和后部各有一扇服務(wù)門。貨艙和行李艙設(shè)在客艙地板下?？团摬季侄紟Э照{(diào)。有風(fēng)擋電防冰和防霧標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。可選裝排雨系統(tǒng)。

系統(tǒng)采用由發(fā)動(dòng)機(jī)引氣的客艙空調(diào)和增壓系統(tǒng)?？团撉昂笱b有帶放氣活門的電-冷氣增壓控制裝置。最大壓差為0.47×105Pa。兩套液壓系統(tǒng)，用于操縱起落架、襟翼、方向舵、滾轉(zhuǎn)和減升擾流板、減速板、前輪轉(zhuǎn)彎、剎車和輔助燃油泵，工作壓力為207×105Pa，電氣系統(tǒng)為2臺(tái)組合傳動(dòng)的40千伏安交流發(fā)電機(jī)提供115/ 200V三相400Hz電源。28伏直流由每個(gè)通道的變壓整流器提供。有液壓驅(qū)動(dòng)的應(yīng)急電源。有供地面空調(diào)并可用作地面電源的GTCP36- 150輔助動(dòng)力裝置。高壓氣態(tài)氧氣系統(tǒng)，壓力為124×105Pa，設(shè)有駕駛桿失速預(yù)警和識(shí)別系統(tǒng)。

航電設(shè)備自動(dòng)飛行控制和飛行導(dǎo)航系統(tǒng)包括單通道的CatI自動(dòng)駕駛儀和飛行指引顯示儀以及垂直陀螺儀。增添附加的設(shè)備和布線可達(dá)到進(jìn)場(chǎng)著陸Cat II最低氣象條件。無線電導(dǎo)航系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的ARINC接口可選裝無線電設(shè)備。基本的航電設(shè)備包括：雙套甚高頻通訊電臺(tái)，音響系統(tǒng)；旅客廣播系統(tǒng)；駕駛艙話音記錄器；雙套羅盤系統(tǒng)；雙套指引地平儀；指點(diǎn)標(biāo)接收機(jī)；氣象雷達(dá)；雙套無線電高度表；近地警告系統(tǒng)；雙套測(cè)距設(shè)備；雙套甚高頻導(dǎo)航系統(tǒng)和雙套自動(dòng)無線電測(cè)向儀；駕駛艙警告系統(tǒng)；選裝配電設(shè)備包括：第三臺(tái)甚高頻通訊電臺(tái)；區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)；選擇呼叫系統(tǒng)；磁帶放音機(jī)；單個(gè)或雙套高頻通訊電臺(tái)；1990年度開始安裝了霍尼韋爾EFIS和發(fā)動(dòng)機(jī)儀表顯示儀。

外部尺寸

翼展(不含靜電放電刷)

26.21m

展弦比

8.97

翼根弦長(zhǎng)

2.75m

翼尖弦長(zhǎng)

0.91m

機(jī)長(zhǎng)

28.60m

機(jī)高

8.59m

機(jī)身最大直徑

3.56m

平尾翼展

11.09m

主輪距

4.72m

前后輪距

11.20m

客艙門(左、前和后)

高度

1.83m

寬度

0.85m

離地高度

前

1.88m

后

1.98m

維修艙門(右、前和后)

高度

1.47m

寬度

0.85m

離地高度

前

1.88m

后

1.98m

地板下貨艙門(右、前)

高度

1.09m

寬度

1.35m

離地高度

0.78m

地板下貨艙門(右、后)

高度

1.04m

寬度

0.91m

離地高度

0.90m

貨艙門(全貨型)

高度

1.93m

寬度

3.33m

離地高度

1.93m

內(nèi)部尺寸

客艙(不包括駕駛艙，包括廚房和盥洗室)

長(zhǎng)度

17.81m

最大寬度

3.42m

最大高度

2.02m

行李/貨艙容積(地板下)

18.3m3

面積

機(jī)翼

77.30m2

副翼(總)

3.62m2

后緣襟翼(總)

19.51m2

擾流板(總)

10.03m2

垂直安定面

15.51m2

方向舵

5.30m2

水平安定面

15.61m2

升降舵(包括調(diào)整片)

10.03m2

重量與載荷

使用空重

23 882kg

最大商載

10 138kg

最大燃油重量

標(biāo)準(zhǔn)

9 362kg

可選

10 298kg

最大起飛重量

42 184kg

最大停機(jī)重量

42 410kg

最大零油重量

34 019kg

最大著陸重量

36 741kg

最大翼載

545.7kg/m2

最大功率載荷

340.2kg/kN

性能(最大標(biāo)準(zhǔn)起飛重量)

最大使用速度

546km/hCAS

巡航速度(8 840m,556km)

高速

767km/h

遠(yuǎn)程

669km/h

失速速度，30°襟翼

189km/h

失速速度，33°襟翼

170km/h

最小地面轉(zhuǎn)彎半徑

12.55m

起飛場(chǎng)長(zhǎng)(至10.7m高，海平面，國際 標(biāo)準(zhǔn)大氣)

1 509m

著陸場(chǎng)長(zhǎng)(由15m高，海平面，國際 標(biāo)準(zhǔn)大氣)

1 103m

航程(標(biāo)準(zhǔn)燃油)

2 909km

航程(最大商載)

2 094km

設(shè)計(jì)航程

125名乘客

3 335km

139名乘客

2 761km

噪聲特性(FAR Pt36-12)

起飛

85.2EPNdB

進(jìn)近

95.8EPNdB

側(cè)向

87.3EPNdB

(高培仁)

征稿啟事

《民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究》期刊是由中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司主管，上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院主辦的一份全國公開發(fā)行的綜合性科技刊物，主要報(bào)道國內(nèi)外民用飛機(jī)新產(chǎn)品、新設(shè)計(jì)、新技術(shù)、新材料、新工藝的水平和發(fā)展動(dòng)向，反映消化吸收國外引進(jìn)新技術(shù)和引進(jìn)資料使用成果和經(jīng)驗(yàn)，刊登國內(nèi)外民用飛機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)的分析報(bào)告以及有關(guān)民用飛機(jī)試驗(yàn)、試飛、適航、使用、維護(hù)和質(zhì)量管理等消息動(dòng)態(tài)。

竭誠歡迎從事民用飛機(jī)和航天飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究的有關(guān)院、所、廠和民航單位的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、科研人員、工程技術(shù)人員和大專院校的廣大師生積極支持，踴躍投稿。來稿可以是學(xué)術(shù)論文、技術(shù)報(bào)告、綜合評(píng)述，也可以是經(jīng)驗(yàn)介紹、問題探討等。

對(duì)來稿的要求如下：

1.綜述性文章一般不超過10000字，技術(shù)性文章一般不超過8000字，個(gè)別重要學(xué)術(shù)論文可適當(dāng)增加；

2.來稿須提供300字左右的摘要(說明研究目的、創(chuàng)新試驗(yàn)方法、研究成果和最終結(jié)論等，重點(diǎn)是方法創(chuàng)新和成果結(jié)論)及3-5個(gè)關(guān)鍵詞；論文題名、摘要、關(guān)鍵詞、作者單位、聯(lián)系方式等請(qǐng)同時(shí)翻譯成英語；

3.通訊地址：上海市浦東新區(qū)金科路5188號(hào)《民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究》編輯部，郵編：201210；

4.期刊網(wǎng)站：http://myfj.cnjournals.com;

5.E-MAIL：myfj_sadri@comac.cc；

6.電話：021-20866796/20866795；

7.量和單位應(yīng)符合國家規(guī)定;外文字符要分清大小寫、正斜體，上下角字符的位置高低應(yīng)區(qū)別明顯;

8.正文字體宋體小四號(hào)，行距1.5倍行距，題目黑體2號(hào);

9.圖表要有明確的圖題和表題;

10.參考文獻(xiàn)引用文獻(xiàn)應(yīng)遵循“最新、關(guān)鍵、必要和親自閱讀過”的原則；在正文中順次引述；未公開發(fā)表的資料一般不宜引用;文獻(xiàn)著錄要準(zhǔn)確，著錄格式如下：

(1)專著：[序號(hào)] 編著者.書名[M]．版本．出版地：出版者，出版年：頁碼．

(2)期刊論文：[序號(hào)] 作者．題目[J]．刊名，年，卷(期)：頁碼．

(3)學(xué)位論文：[序號(hào)] 作者．題目[D] ．地點(diǎn)：?jiǎn)挝唬辏?/p>

(4)論文集、會(huì)議錄：[序號(hào)] 主要責(zé)任者．題名[C]．出版地：出版者，出版年．

(5)論文集中析出的文獻(xiàn)：[序號(hào)] 作者．題目[C]//文集主要責(zé)任者．論文集名．出版地：出版者，出版年：頁碼．

(6)科技報(bào)告：[序號(hào)] 作者．題名[R]．報(bào)告題名及編號(hào)，出版地：出版者，出版年．

(7)國際、國家標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)規(guī)范：[序號(hào)] 標(biāo)準(zhǔn)起草者．標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)名稱[S] ．出版地：出版者，出版年．

(8)專利：[序號(hào)] 設(shè)計(jì)人．專利題名：專利國別，專利號(hào)[P]．公告日期．

(9)電子文獻(xiàn)：「序號(hào)] 主要責(zé)任者．電子文獻(xiàn)題名[EB/OL] ．(發(fā)表或更新日期)[引用日期]．電子文獻(xiàn)的出處或可獲得地址．

(10)其他未定義文獻(xiàn)類型：[序號(hào)]主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名[Z]．出版地：出版者，出版年．

11.請(qǐng)勿一稿多投，來稿不退，請(qǐng)自留底稿；三個(gè)月內(nèi)未收到編輯部答復(fù)，可自行處理；

《民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究》編輯部

Patentometrics and Visualization Analysis of Civil Aircraft Patents in DII

(Shanghai Aircraft Customer Service Co.,Ltd.，Shanghai 200241，China)

Searching Derwent Innovation Index data which theme is "civil aircraft", and taking patentometrics & visualization analysis of these patents, the development pattern, major players and R&D capacity in this field were obtained. It will also provide reference to China’s civil aircraft enterprise about technology innovation and patents application.

civil aircraft；patentometrics；visualization analysis；Boeing；EADS

F407.5

A

??被《中國學(xué)術(shù)期刊

總庫》、CNKI系列數(shù)據(jù)庫、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》、《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》以及《萬方數(shù)據(jù)——數(shù)字化期刊群》收錄。若作者無明確表示，均視為已同意本刊授權(quán)的合作媒體使用，本刊支付的稿酬已包含授權(quán)費(fèi)用。