進化樹在專利方案生成中的應用

劉尚 陳博 楊樹成

摘 要：在產(chǎn)品研發(fā)的過程中，企業(yè)能夠通過分析現(xiàn)有技術系統(tǒng)獲得自主知識產(chǎn)權是企業(yè)生存發(fā)展的關鍵。進化樹作為一種樹形信息模型，能夠幫助企業(yè)對現(xiàn)有技術進行分析，挖掘技術潛力區(qū)域，并產(chǎn)生新的專利方案。因此，提出一種進化樹在專利方案生成中的應用方法，來幫助研發(fā)人員更好地利用進化樹進行技術預測，產(chǎn)生專利方案，提高企業(yè)競爭力。

關鍵詞：進化樹;產(chǎn)品研發(fā);專利方案

中圖分類號：G306 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.010

0 引言

隨著市場機制的日趨完善，企業(yè)在激烈的市場競爭中越來越意識到知識產(chǎn)權對自身發(fā)展的重要性[1]。企業(yè)在面臨市場需求時，突破行業(yè)的專利壁壘，加快產(chǎn)品研發(fā)的步伐，形成自主知識產(chǎn)權技術將是企業(yè)生存發(fā)展的關鍵。企業(yè)在產(chǎn)品不斷研發(fā)的過程中，對現(xiàn)有的專利進行統(tǒng)計，利用現(xiàn)有專利信息及技術手段來挖掘技術系統(tǒng)的空白區(qū)域，進行技術潛力區(qū)域預測，最終獲得自主知識產(chǎn)權技術。專利分析就是把專利檢索得到的信息和與專利技術相關的數(shù)據(jù)進行分析[2]，利用專利分析為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、提高市場競爭力獲取更大的經(jīng)濟效益做基礎。

1 進化樹

進化樹[3]是由尼古拉·什帕科夫斯基在總結TRIZ理論應用經(jīng)驗的基礎上，提出的一種樹形信息模型。進化樹具有10條進化路線，分別為單——雙——多系統(tǒng)進化路線、系統(tǒng)裁剪路線、系統(tǒng)擴展——裁剪路線、分割路線、表面特性進化路線、內(nèi)部結構進化路線、幾何進化路線、動態(tài)化路線、協(xié)調(diào)性路線、可控性路線，表達了系統(tǒng)在完備性、動態(tài)化、協(xié)調(diào)性三個層次的變化。進化樹的每條進化路線上分布有若干個節(jié)點，可以利用現(xiàn)有技術構建具體進化樹，將現(xiàn)有專利信息分布到進化樹的節(jié)點上去，通過分析節(jié)點信息能夠看出技術系統(tǒng)進化的先后順序及發(fā)展現(xiàn)狀，并對照基礎進化樹發(fā)現(xiàn)空白節(jié)點，利用空白節(jié)點信息實現(xiàn)技術預測，并為企業(yè)生成專利方案提供方法和手段。進化樹作為一種樹形信息模型，對現(xiàn)有技術系統(tǒng)的分析和技術系統(tǒng)進化趨勢的預測有一定幫助。

目前，人們利用進化樹來實現(xiàn)技術預測，達到產(chǎn)品創(chuàng)新、生成專利方案的目的。劉小玲[4]利用進化樹對手機輸入技術進行分析和研究，并利用進化樹預測技術系統(tǒng)發(fā)展方向及趨勢。趙昊昱等人[5，6]利用進化樹明確技術分布情況，找尋技術潛力區(qū)域，提出了鋼筆筆尖和立式滾筒洗衣機中柔順劑裝置的改進新方案，最終應用進化樹實現(xiàn)專利規(guī)避設計。黃華棟等人[7]利用進化樹方法研究了塑料瓶破碎刀具的進化過程，對現(xiàn)有技術系統(tǒng)進行分析，滿足人們對于刀具的功能需求，實現(xiàn)了塑料瓶破碎刀具的創(chuàng)新設計。金友華等人[8，9]利用進化樹對波輪洗衣機的重要減振部件——吊桿組件進行分析，通過構建進化樹掌握吊桿組件的進化方向，對吊桿進行創(chuàng)新研究，提出了減振效果更好的設計方法，也驗證了進化樹對現(xiàn)有產(chǎn)品技術信息研究有很好的效果。

2 進化樹在專利方案生成中的應用方法

本文提供一種進化樹在專利方案生成中的應用方法，該方法以現(xiàn)有技術為出發(fā)點，首先確定檢索主題，依據(jù)檢索主題進行專利檢索，對檢索得到的專利進行整理、篩選，獲得一組專利群。然后對專利群進行專利數(shù)據(jù)提取，主要提取專利中結構信息及功能信息，為后續(xù)進化樹的構建提供基礎數(shù)據(jù)。結合進化樹的分布特點，整理專利數(shù)據(jù)，依據(jù)進化樹構建規(guī)則構建進化樹，最終利用進化樹挖掘技術潛力區(qū)域，生成專利方案，流程圖如圖1所示。

2.1 專利檢索

首先確定檢索主題，利用專利檢索平臺例如國家知識產(chǎn)權局、SOOPAT檢索平臺等，通過檢索模糊關鍵詞，瀏覽閱讀，確定精確關鍵詞，反復檢索，結合IPC號分析、專利文獻處理、篩選等環(huán)節(jié)，最終確定目標專利群。

2.2 提取專利數(shù)據(jù)

一份完整的專利由著錄項、權利要求書、說明書及附圖組成，其中權利要求書中包含專利所保護的技術特征。在進行專利數(shù)據(jù)提取時，首先要對現(xiàn)有專利信息進行整理和研究，其中對于主權利要求和從屬權利要求的分析是必不可少的。專利文獻所描述的是通過什么樣的結構實現(xiàn)怎樣的功能，主要包含技術系統(tǒng)結構和功能兩個層面的問題。需要對權利要求書中所保護的結構進行一定的分析，然后根據(jù)結構確定各個結構在系統(tǒng)中所實現(xiàn)的功能，從而將各個專利中所描述的結構及功能抽取出來，作為下一步構建進化樹的基礎數(shù)據(jù)。

2.3 構建進化樹

進化樹具有十條進化路線，十條進化路線及進化過程的主要方法如下表所示。進化樹上同一條進化路線圍繞產(chǎn)品的同一功能，正是因為進化樹具有這樣的特點，故對上述所獲得的功能信息進行分類，將各個專利中實現(xiàn)同一功能的結構信息匯總出來，并參照基礎進化樹在專利說明書中分析其結構特征，對實現(xiàn)同一個功能的所有結構及其結構特征進行整理，并與進化樹的十條進化路線相結合，對照基礎進化樹，依次將所得到的信息分布到進化樹的節(jié)點上，建立具體進化樹，獲得相應的產(chǎn)品進化路線。

2.4 產(chǎn)生新方案

在具體進化樹樹干及樹枝的進化關系分析下，以基礎進化樹為引導，對比具體進化樹，可以了解技術系統(tǒng)的發(fā)展情況，可以明顯看出所構建的具體進化樹上存在的空白節(jié)點，如圖2所示。其中深色節(jié)點代表現(xiàn)有專利信息，空白節(jié)點代表現(xiàn)有專利中不存在的信息，空白節(jié)點信息則是現(xiàn)有技術系統(tǒng)發(fā)展的空白點，可以指出技術系統(tǒng)進化的方向，幫助企業(yè)研發(fā)人員挖掘技術潛力，進行技術預測，產(chǎn)生新的設計方案。

2.5 侵權判定

對于所生成的產(chǎn)品方案，主要從全面覆蓋原則、等同原則、禁止反悔原則、多余指定原則幾個方面來判定新方案是否侵權。

3 結論

在技術日新月異發(fā)展的今天，企業(yè)越來越重視對現(xiàn)有產(chǎn)品技術系統(tǒng)的分析和研究，并且想要從技術系統(tǒng)進化角度來進行產(chǎn)品研發(fā)，獲取自主知識產(chǎn)權。進化樹是一種能夠表達產(chǎn)品系統(tǒng)進化順序及進化方向的樹形信息模型，能夠指導企業(yè)研發(fā)人員對現(xiàn)有技術系統(tǒng)分析，實現(xiàn)技術系統(tǒng)預測，產(chǎn)生新的方案，對于企業(yè)提高產(chǎn)品研發(fā)水平、增強綜合實力有一定的意義。

參考文獻：

[1]鄭明輝.發(fā)揮知識產(chǎn)權對技術創(chuàng)新的作用[J].機械制造，2000（10）：7-9.

[2]曹雷.面向?qū)＠麘?zhàn)略的專利信息分析研究[J].科技管理研究，2005（3）：97-100.

[3]尼古拉·什帕科夫斯基.進化樹——技術信息分析及新方案的產(chǎn)生[M].郭越紅，孔曉琴，林岳，等，譯.北京：中國科學技術出版社，2010：35-77.

[4]劉小玲.基于進化樹方法的手機輸入技術分析[J].創(chuàng)新科技，2012（12）：19-21.

[5]趙昊昱，蔣濤，李英利，等.基于TRIZ進化樹的滾筒洗衣機柔順劑供給裝置創(chuàng)新設計[J].工程設計學報，2012，19（1）：75-80.

[6]趙昊昱，蔣濤，李英利，等.進化樹——TRIZ的一種信息處理專用工具[J].科技管理研究，2012，32（14）：235-238.

[7]黃華棟，孔茗，黃國棟.基于技術系統(tǒng)進化路線的塑料瓶回收器關鍵部件設計[J].塑料科技，2015，43（9）：67-71.

[8]金友華，楊宇澄，周兆國，等.基于TRIZ理論的波輪洗衣機吊桿創(chuàng)新研究[J].日用電器，2013（5）：42-47.

[9]金友華，楊宇澄，周兆國，等.基于TRIZ理論的波輪洗衣機吊桿創(chuàng)新研究（續(xù)）[J].日用電器，2013（6）：46-49.