基于TRIZ分析的專利檢索策略

梁 峙，梁 驍，馬 捷，劉喜坤，孫曉虎，張雙圣

(1.徐州工程學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018；2.上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，上海 200433；3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，江蘇 徐州 221008；4.徐州市水利局，江蘇 徐州 221018)

專利檢索是指專利權(quán)人對(duì)申請(qǐng)人提交的專利進(jìn)行審核查驗(yàn)的過(guò)程，是發(fā)明專利在授權(quán)之前進(jìn)行的一項(xiàng)重要的步驟.專利檢索能夠?qū)⑴c申請(qǐng)文件的關(guān)鍵技術(shù)相似或現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)存在的對(duì)比文件進(jìn)行搜索，抽出后進(jìn)行對(duì)比，以防止文件在授權(quán)過(guò)程中產(chǎn)生重復(fù)，并按照專利法和專利實(shí)施細(xì)則的相關(guān)規(guī)定，查驗(yàn)申請(qǐng)文件是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求.但是，現(xiàn)有檢索方式文件在檢索過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多干擾因素，影響了專利檢索的準(zhǔn)確性和檢索結(jié)果的完整性.TRIZ理論(theory of inventive problem solving，TRIZ)是由前蘇聯(lián)發(fā)明家、教育家Altshuller G.S.和他的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)分析大量專利和創(chuàng)新案例總結(jié)出來(lái)的，成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律[1].本文利用TRIZ分析系統(tǒng)，辨識(shí)專利檢索中的干擾因素，在多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)中進(jìn)行有益的嘗試.

1 專利檢索中干擾因素的產(chǎn)生

在進(jìn)行專利檢索過(guò)程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都可能會(huì)出現(xiàn)干擾因素，為了更簡(jiǎn)單、更直觀地了解專利檢索過(guò)程中的干擾因素，以音響系統(tǒng)中干擾因素的產(chǎn)生為例，研究專利檢索中干擾因素的產(chǎn)生.

1.1 音響系統(tǒng)中干擾因素的產(chǎn)生

首先對(duì)音響系統(tǒng)中可能產(chǎn)生干擾因素的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析.音響系統(tǒng)如圖1所示.

圖1 音響系統(tǒng)關(guān)系圖

由圖1可知，在對(duì)聲源制作的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生干擾因素；聲源在經(jīng)過(guò)音頻功率放大器處理時(shí)，會(huì)使聲音產(chǎn)生變化，導(dǎo)致音質(zhì)音色的差異性；處理后的音頻經(jīng)揚(yáng)聲器播放的聲音也會(huì)產(chǎn)生失真和干擾因素；由于聽音者對(duì)音樂(lè)的判斷不同，也可理解為干擾因素[2-4].

1.2 專利檢索中干擾因素的產(chǎn)生

專利檢索中產(chǎn)生干擾因素的環(huán)節(jié)有很多，與音響系統(tǒng)干擾因素的產(chǎn)生具有相似性.如圖2所示.

圖2 專利檢索過(guò)程

1.2.1 專利文獻(xiàn)在數(shù)據(jù)加工各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的干擾因素

根據(jù)圖2專利檢索流程分析可知，專利文獻(xiàn)在錄入數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，容易產(chǎn)生失誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤，從而影響專利文獻(xiàn)的準(zhǔn)確度.對(duì)專利文獻(xiàn)的加工應(yīng)明確文獻(xiàn)關(guān)鍵詞，而只有提取準(zhǔn)確的關(guān)鍵詞，才能降低專利文獻(xiàn)檢索的誤差；撰寫專利文獻(xiàn)的語(yǔ)言、語(yǔ)法要正確，保證標(biāo)引關(guān)鍵詞的規(guī)范，最終使專利檢索更準(zhǔn)確.顯然，關(guān)鍵詞在專利檢索中具有重要的作用，直接影響專利檢索的質(zhì)量.

1.2.2 專利權(quán)人使用檢索系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的干擾因素

專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱S系統(tǒng)，是國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局在專利檢索與服務(wù)方面最新的系統(tǒng)，主要為專利權(quán)人對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行檢索提供的檢索系統(tǒng).專利權(quán)人在對(duì)專利申請(qǐng)文件進(jìn)行閱讀理解、對(duì)權(quán)利要求進(jìn)行分析的過(guò)程中，要根據(jù)個(gè)人的分析能力，確認(rèn)關(guān)鍵檢索要素.在此過(guò)程中，專利權(quán)人在S系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵要素檢索時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾因素，例如專利權(quán)人對(duì)申請(qǐng)文件中的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)理解有誤、寫作規(guī)范與關(guān)鍵詞的提取不準(zhǔn)確等，都會(huì)對(duì)S系統(tǒng)檢索的結(jié)果造成干擾，而這與音響系統(tǒng)中功率放大器和揚(yáng)聲器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生互調(diào)失真、瞬態(tài)失真等各種干擾現(xiàn)象相似.

1.2.3 專利權(quán)人在閱讀理解專利文獻(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的干擾因素

專利權(quán)人在S系統(tǒng)中檢索出與申請(qǐng)文件在新穎性和創(chuàng)新性方面具有相似性的對(duì)比文件時(shí)，為防止申請(qǐng)文件重復(fù)授權(quán)，對(duì)專利文獻(xiàn)與權(quán)利要求的技術(shù)方案之間新穎性和創(chuàng)造性的判斷，會(huì)因個(gè)人主觀意識(shí)和專業(yè)能力等方面原因，對(duì)申請(qǐng)文件的審核和對(duì)比文件的理解產(chǎn)生干擾.而這就像音響系統(tǒng)中播放的同一首歌曲，由于聽者鑒賞能力的不同，有些人認(rèn)為是高雅的藝術(shù)，有些人則認(rèn)為是噪音.

2 降低專利檢索中產(chǎn)生干擾因素的方法

2.1 專利數(shù)據(jù)加工準(zhǔn)確性的提高

在專利數(shù)據(jù)加工初期，要檢查關(guān)鍵詞、字、句子等，看其是否合理、規(guī)范，以保證S系統(tǒng)在對(duì)關(guān)鍵字進(jìn)行檢索時(shí)的準(zhǔn)確性，從源頭上降低檢索的干擾因素.無(wú)疑，提高專利數(shù)據(jù)加工的準(zhǔn)確性是專利檢索工作的基礎(chǔ).

古代學(xué)術(shù)分野，莫大于王官與家言之別。鮑白令之有言：“五帝官天下，三王家天下”，“官”言其公，“家”言其私。百家言者，不屬于王官而屬于私家，易辭言之，即春秋以下平民社會(huì)新興之自由學(xué)術(shù)也。王官學(xué)掌于“史”，百家言主于諸子……[注]錢穆：《兩漢經(jīng)學(xué)今古文平議》，北京：商務(wù)印書館，2001年，第191頁(yè)。

2.2 檢索策略與手段

專利權(quán)人在專利檢索時(shí)，要合理利用各種檢索手段，多方面對(duì)專利進(jìn)行檢索，制定合理的檢索計(jì)劃，以保證高質(zhì)量地完成專利檢索.

1)數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇.數(shù)據(jù)庫(kù)是全方位的專利檢索平臺(tái)，S系統(tǒng)中包括了外文摘要數(shù)據(jù)庫(kù)(SIPOABS，DWPI，VEN)、中文期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)( CJFD )、中/英文全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNTXT，USTXT，EPTXT，WOTXT)以及中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)(CNABS，CPRSABS)等.根據(jù)申請(qǐng)文件的特點(diǎn)，可以先選擇符合條件的數(shù)據(jù)庫(kù)，再找到相對(duì)應(yīng)的對(duì)比文件[5].

2)分類號(hào)、關(guān)鍵詞的準(zhǔn)確提取.專利權(quán)人對(duì)申請(qǐng)文件進(jìn)行準(zhǔn)確理解后，首先提取準(zhǔn)確的分類號(hào)和關(guān)鍵詞，追蹤有無(wú)EC/CPC/FT等細(xì)化分類號(hào)，再進(jìn)一步準(zhǔn)確鎖定檢索領(lǐng)域，增加準(zhǔn)確的關(guān)鍵詞進(jìn)行限定，從而有效減少檢索干擾因素，快速命中對(duì)比文件.

3)S系統(tǒng)算符的運(yùn)用.S 系統(tǒng)中有鄰近算符(W，nW， =nW，D，nD，=nD)、關(guān)系算符(!=，<，>等)、布爾算符(OR，AND，NOT)、同在算符(F，P，S等)和頻率算符FREC.各種算符的主要作用是將幾個(gè)檢索要素的邏輯關(guān)系進(jìn)行連接，以有效降低專利檢索的干擾因素.

4)時(shí)間、申請(qǐng)人的限定.在專利檢索時(shí)，可限制專利申請(qǐng)時(shí)間，對(duì)申請(qǐng)文件之前的授權(quán)文件進(jìn)行檢索，從而得到對(duì)比文件.另外，如果對(duì)該領(lǐng)域的申請(qǐng)人較熟悉，也可以通過(guò)檢索申請(qǐng)人進(jìn)行檢索，排除檢索的不確定文件，減小專利檢索范圍，以進(jìn)一步了解該申請(qǐng)人/發(fā)明人所撰寫的專利的詳情.

5)各數(shù)據(jù)庫(kù)字段的適當(dāng)選擇.專利申請(qǐng)文件的撰寫模式中包括技術(shù)方案、所屬領(lǐng)域、用途、解決的技術(shù)問(wèn)題等.在S系統(tǒng)中，對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行檢索時(shí)，可根據(jù)申請(qǐng)文件中的相關(guān)內(nèi)容，選擇合適的字段進(jìn)行檢索，并限定關(guān)鍵詞.而這同樣能夠大大提高專利檢索的速度，降低干擾因素的產(chǎn)生.

6)基本檢索要素的數(shù)量與表達(dá)方式的調(diào)整.由于專利數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)十分龐大，專利權(quán)人在對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行檢索時(shí)，第一次檢索可能會(huì)產(chǎn)生很多結(jié)果，而這會(huì)干擾專利權(quán)人的相關(guān)判斷.因此，需要專利權(quán)人靈活地根據(jù)檢索條件，在第一次檢索基礎(chǔ)上，增加新的檢索要素，再次進(jìn)行檢索，即可大大縮小檢索的范圍.在實(shí)際檢索中，應(yīng)首先選擇申請(qǐng)文件中的關(guān)鍵字或分類號(hào)等檢索要素，需要注意的是此時(shí)檢索出的結(jié)果中專利文獻(xiàn)數(shù)量還是很多，然后可選擇2種或以上的關(guān)鍵字和分類號(hào)進(jìn)行檢索，甚至可以根據(jù)專利的技術(shù)效果和解決的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行重新檢索，而這又能進(jìn)一步降低專利檢索的干擾因素.

2.3 自身專業(yè)技術(shù)水平的提高

3 專利多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的TRIZ應(yīng)用

3.1 TRIZ理論與多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)

TRIZ理論主要通過(guò)矛盾分析、物-場(chǎng)分析和效應(yīng)庫(kù)這3個(gè)工具解決問(wèn)題.其中，技術(shù)矛盾分析主要是同一個(gè)系統(tǒng)中2個(gè)參數(shù)因其中1個(gè)參數(shù)改善而導(dǎo)致另一個(gè)參數(shù)惡化；物理矛盾是指對(duì)系統(tǒng)的1個(gè)參數(shù)要求有相反的2個(gè)要求.TRIZ理論表示系統(tǒng)中的各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都需要2個(gè)物質(zhì)和1個(gè)場(chǎng).場(chǎng)是物質(zhì)實(shí)現(xiàn)功能的平臺(tái).TRIZ解決問(wèn)題的原理如圖3所示.

圖3 TRIZ流程

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，李文娟等[6]建立了一系列的關(guān)聯(lián)表.該關(guān)聯(lián)表是根據(jù)世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(huì)提出生態(tài)效率與工程參數(shù)建立的，包括7個(gè)生態(tài)效率要素與TRIZ工程參數(shù)兩方面.該關(guān)聯(lián)表的建立也代表了多維度屬性向工程參數(shù)的轉(zhuǎn)化，為發(fā)明專利多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了參考條件.江屏等[7]建立了產(chǎn)品多維度設(shè)計(jì)屬性與TRIZ工程參數(shù)的關(guān)聯(lián)表，進(jìn)而一方面提高了發(fā)明專利多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)的效率，另一方面將多維度設(shè)計(jì)屬性轉(zhuǎn)化成了TRIZ工程參數(shù)，為產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)造了優(yōu)越的條件.但是，由于將多維鄰近性創(chuàng)新設(shè)計(jì)向TRIZ工程參數(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用較小，缺乏完善的參考資料，產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)中引入TRIZ存在一定的缺陷，例如設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平、技術(shù)能力存在不同的局限，為產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)增加了一定的難度，而有些甚至需要設(shè)計(jì)人員從零開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，再加上設(shè)計(jì)周期本身較長(zhǎng)等，阻礙了方案的創(chuàng)造性和應(yīng)用.

3.2 專利信息與多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)

世界上各種科技信息最初是在專利文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的，提高專利信息的利用率能降低多維鄰近性創(chuàng)新設(shè)計(jì)的難度和科研成本，因此若能將專利中的技術(shù)與實(shí)際科學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，將會(huì)產(chǎn)生更高的價(jià)值.一些科研人員也對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究，例如，崔鑫彤[8]通過(guò)對(duì)某一產(chǎn)品的研究，開發(fā)了基于專利知識(shí)的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，分析了專利文獻(xiàn)中可提供某一產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)參考的專利技術(shù)知識(shí)；章園園等[9]提出了一種面向概念設(shè)計(jì)的專利知識(shí)挖掘方法，利用專利知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì).但是，將專利帶入產(chǎn)品多維度設(shè)計(jì)中也存在一定的弊端：第一，專利信息具有不完整性，專利檢索中可能得不到相匹配的專利信息，而最終還需要設(shè)計(jì)人員依靠自身或團(tuán)隊(duì)進(jìn)行試驗(yàn)；第二，由于社會(huì)是不斷變化的，因此對(duì)產(chǎn)品的需求也需要不斷創(chuàng)新，否則相關(guān)專利設(shè)計(jì)可能會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)新度不高、專利理論無(wú)法滿足現(xiàn)階段產(chǎn)品的生產(chǎn)需求等問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不理想；第三，以往的專利并不能完全適應(yīng)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用，還需要對(duì)專利方案進(jìn)行創(chuàng)新.

3.3 產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程

針對(duì)上述發(fā)明專利產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的不足，以TRIZ和專利分析為基礎(chǔ)對(duì)產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究.本研究?jī)?nèi)容充分利用了TRIZ的分析方式和解決問(wèn)題的工具與專利知識(shí)，彌補(bǔ)了TRIZ的單一性和所得解的廣泛性，同時(shí)擴(kuò)大了所獲知識(shí)的范圍.由于產(chǎn)品多維度性能條件較復(fù)雜，且利用專利知識(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方案還需對(duì)其他方面進(jìn)行改進(jìn)，而將TRIZ理論和專利分析相融合，則能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多維度創(chuàng)新設(shè)計(jì)目的.基于TRIZ、專利分析的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程如圖4所示.該流程的主要步驟為：確定產(chǎn)品中待改善的技術(shù)特征；根據(jù)該技術(shù)特征對(duì)專利進(jìn)行檢索，分析檢索后的專利設(shè)計(jì)原理信息，對(duì)其設(shè)計(jì)新穎性和相關(guān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出更符合設(shè)計(jì)要求的專利，避免重復(fù)對(duì)專利重新設(shè)計(jì)，得到初步的設(shè)計(jì)方案；如果檢索過(guò)程中沒有符合相關(guān)設(shè)計(jì)特征的專利，則將需改進(jìn)的技術(shù)特征轉(zhuǎn)化為TRIZ工程參數(shù)，并利用TRIZ工具查找出與該技術(shù)特征相關(guān)的創(chuàng)新原理，通過(guò)專利和創(chuàng)新原理得到需要的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案；判斷由TRIZ工具得到的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案是否需要改進(jìn)，如果需要，則利用TRIZ進(jìn)行修改，如果不需要，則作為備選方案；最后，在所有的備選方案中，找出最符合創(chuàng)新特征設(shè)計(jì)要求的方案.

圖4 基于TRIZ、專利分析的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程

4 結(jié)語(yǔ)

在專利檢索的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)專利檢索過(guò)程中產(chǎn)生的干擾因素，并借鑒音響系統(tǒng)作類比，生動(dòng)而形象地表達(dá)了專利檢索過(guò)程中的干擾因素；分析了專利檢索各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生干擾因素的原因，提出相應(yīng)的解決方法，為專利檢索提供了豐富技巧；提高了專利檢索的效率和質(zhì)量，使專利檢索過(guò)程更嚴(yán)謹(jǐn)、檢索結(jié)果更準(zhǔn)確.

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