面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘與分析研究

收稿日期：2020-07-07

基金項目：國家社會科學(xué)基金重點項目“面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利大數(shù)據(jù)挖掘與分析研究”（項目編號：16ATQ008）;中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目“高校圖書館專利信息服務(wù)能力評價體系與提升策略研究”（項目編號：JKR012022003）。

作者簡介：趙陽（1993-），女，館員，碩士，研究方向：專利情報分析、信息計量。

摘? 要：[目的/意義]探索適用于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘方法，提高企業(yè)對專利信息的利用效率。[方法/過程]剖析企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)涵及專利信息在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮的作用和價值，從企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的流程和需求入手，確定每個創(chuàng)新階段需要挖掘的專利技術(shù)信息內(nèi)容，以此選擇基于專利檢索、專利定量分析和定性分析的專利技術(shù)信息挖掘方法。[結(jié)果/結(jié)論]提出了面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息分析框架，基本可以滿足企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新對專利技術(shù)信息的需求，可供企業(yè)參考。

關(guān)鍵詞：企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新;技術(shù)創(chuàng)新流程;專利技術(shù)信息挖掘;分析框架

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2020.12.009

〔中圖分類號〕G203;G255.53? 〔文獻標(biāo)識碼〕A? 〔文章編號〕1008-0821（2020）12-0084-06

Research on Patent Technology Information Mining and

Analysis for Enterprise Technology Innovation

Zhao Yang

（Library，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China）

Abstract：[Objectives/Significance]To explore patent technology information mining methods applicable to enterprise technology innovation，and improve the utilization efficiency of patent information by enterprises.[Methods/Procedure]Deeply analyzed the connotation of enterprise technology innovation and the role and value of patent information in enterprise technology innovation.It started with the process and demand of enterprise technology innovation，which determined the content of patent technology information to be tapped in each stage of innovation，and thus selected technical information mining methods such as patent retrieval，patent quantitative analysis and qualitative analysis.[Results/Conclusion]A patent technology information analysis framework was proposed，which could basically meet the needs of enterprise technology innovation，and can provide reference for enterprises.

Key words：enterprise technology innovation;technological innovation process;patented technical information mining;analysis framework

企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，并有將技術(shù)成果轉(zhuǎn)換為專利的內(nèi)在要求，因此專利是最主要的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出。盡管發(fā)明不一定都是技術(shù)創(chuàng)新，但絕大多數(shù)發(fā)明申請了專利，并且最關(guān)鍵、最核心的技術(shù)將獲得專利授權(quán)，因此專利是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的重要情報源。專利技術(shù)信息是專利信息的核心部分，也是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中最關(guān)注的內(nèi)容，通過剖析企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的流程和各階段對專利技術(shù)信息的需求，可以幫助企業(yè)制定面向技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘與分析方法。

1? 企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新理論基礎(chǔ)

技術(shù)創(chuàng)新是一個充滿風(fēng)險和不確定的過程，專利作為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一大信息保障，可以為企業(yè)盡可能地消除不確定性。不確定性不僅由于信息缺乏造成，更可能因為所擁有的信息與所需信息之間的差距造成，因此，研究企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)涵和過程，最終是要揭示企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律，從而確定各技術(shù)創(chuàng)新階段企業(yè)對專利技術(shù)信息的需求。

1.1? 企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)涵

技術(shù)創(chuàng)新是一個非常寬泛的概念，目前，理論界廣泛認(rèn)同和使用的概念是企業(yè)通過利用創(chuàng)新知識和新的技術(shù)、工藝、生產(chǎn)方式、經(jīng)營模式等，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量或者直接開發(fā)新的產(chǎn)品、提供新的服務(wù)，最終達(dá)到逐步占領(lǐng)市場并獲得市場價值的目的[2]。技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)提高經(jīng)濟效益并增強市場競爭力的內(nèi)在源泉，從概念中可以提煉出技術(shù)創(chuàng)新的幾個特點：第一，強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新的主體是企業(yè);第二，從新技術(shù)的研發(fā)到產(chǎn)品的市場化和商業(yè)化是一個系統(tǒng)的過程;第三，檢驗技術(shù)創(chuàng)新成效的標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)商業(yè)利益的獲取及技術(shù)的市場占有和實現(xiàn)程度。

1.2? 企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的流程

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新是一個將知識、物質(zhì)和技術(shù)轉(zhuǎn)化為具有價值的產(chǎn)品的過程，涉及技術(shù)預(yù)測、市場調(diào)查和需求預(yù)測、新技術(shù)評估和決策、研究開發(fā)、設(shè)計和制造、過程管理、產(chǎn)品功能完善到市場營銷等一系列活動。在技術(shù)創(chuàng)新過程中，以上活動緊密聯(lián)系又有循環(huán)交叉。企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的過程模型大致有以下幾種[3]：

1）技術(shù)推動模型。技術(shù)本身是要不斷發(fā)展的，隨著技術(shù)的改進或者現(xiàn)實的迫切需求，最終會引起技術(shù)的重大變革和突破。技術(shù)本身是企業(yè)創(chuàng)新的推動力，由技術(shù)發(fā)展引發(fā)的企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新是一種線性過程。該過程始于研發(fā)，經(jīng)過生產(chǎn)、制造、銷售最終將某產(chǎn)品導(dǎo)入市場，如圖1所示。

2）需求拉動模型。企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的成果最終要轉(zhuǎn)換成具有市場價值的商品，在創(chuàng)新過程中只注重研發(fā)投入而忽視市場導(dǎo)向，很可能產(chǎn)品不能經(jīng)受住市場的考驗，企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新就毫無意義。因此，在需求拉動模型中，強調(diào)市場變化是技術(shù)創(chuàng)新的直接來源，市場需求是技術(shù)變革的機會，激發(fā)企業(yè)尋求新的技術(shù)突破方案，模型如圖2所示。

3）技術(shù)市場交互作用模型。一項技術(shù)創(chuàng)新，既來自技術(shù)發(fā)展的推動，也來自市場對其的需求。技術(shù)與市場的交互作用模型強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新過程中技術(shù)和市場兩個因素的有機結(jié)合，作用于產(chǎn)品生命周期和技術(shù)變革的不同階段，模型示例如圖3所示。

4）一體化模型。一體化模型強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新過程不是一個職能到另一個職能的序列過程，而是同時涉及創(chuàng)新構(gòu)思產(chǎn)生、產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計制造和市場營銷的并行過程，要求企業(yè)研發(fā)部門、設(shè)計部門、職能部門、銷售部門等在企業(yè)創(chuàng)新過程中一致行動，實現(xiàn)職能一體化，如圖4所示。

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程模型，不論是從技術(shù)推動或市場拉動，還是強調(diào)技術(shù)和市場的一體化作用，都反映出技術(shù)和市場在企業(yè)創(chuàng)新過程中的重要作用。綜合企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程模型，提煉出企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新各階段內(nèi)容，如圖5所示。

2? 企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新對專利技術(shù)信息的需求分析

從國家科委和國家統(tǒng)計局聯(lián)合對2 932家大中型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新信息來源構(gòu)成的調(diào)研結(jié)果來看，大中型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的信息與構(gòu)想主要來自企業(yè)外部，其中“用戶信息”是最主要來源。但隨著國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)意識的不斷提高，從專利等文獻資料中獲取直觀、可靠、超前的創(chuàng)新信息與構(gòu)想得到了大中型企業(yè)越來越多的關(guān)注[5]。

專利是衡量科技創(chuàng)新的有力工具，在很大程度上能夠反映一個行業(yè)或企業(yè)的研發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新活動。企業(yè)對專利信息的需求主要集中在技術(shù)方面，在信息時代，獲取相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)信息是企業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新活動的重要環(huán)節(jié)之一，在技術(shù)研發(fā)過程中積極利用專利技術(shù)信息，是一種節(jié)約成本、提高創(chuàng)新效率的有效方法。

2.1? 項目產(chǎn)生到創(chuàng)意確定階段

企業(yè)通過分析外部壞境和內(nèi)部資源，針對市場需求結(jié)合技術(shù)基礎(chǔ)進行技術(shù)研發(fā)項目的選題，因此在該階段，企業(yè)需要最大限度地掌握技術(shù)背景信息、技術(shù)狀態(tài)信息，抓住技術(shù)空白和機會，對企業(yè)的主要技術(shù)研發(fā)方向展開深度的技術(shù)信息挖掘。通過檢索和收集某一技術(shù)領(lǐng)域的專利文獻，企業(yè)可以全面了解該領(lǐng)域的技術(shù)分布現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，判斷該技術(shù)屬于“朝陽技術(shù)”還是“夕陽技術(shù)”，是否值得投資研發(fā)。企業(yè)還可以在已經(jīng)取得的成果和各種解決方案中尋找技術(shù)冷熱點和技術(shù)空白點，挖掘潛在商機，幫助自身開發(fā)具有市場價值的產(chǎn)品，又可不侵犯他人權(quán)益。

2.2? 基礎(chǔ)調(diào)研到產(chǎn)品試驗階段

一旦技術(shù)研發(fā)項目已經(jīng)確定，企業(yè)就要開始進行研發(fā)投入，根據(jù)詳細(xì)的開發(fā)計劃調(diào)配資源，開展研發(fā)活動。雖然技術(shù)選題已經(jīng)確定，但是在研發(fā)過程中仍然需要嚴(yán)密跟蹤相關(guān)技術(shù)變化，及時掌握相關(guān)技術(shù)申請的情況，避免企業(yè)損失;另一方面，若已存在技術(shù)或產(chǎn)品，可根據(jù)企業(yè)自身能力選擇專利權(quán)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)，減少企業(yè)的研發(fā)投入。專利文獻的收集過程就是企業(yè)對現(xiàn)有技術(shù)的收集，根據(jù)企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境進行風(fēng)險分析和適當(dāng)?shù)膶＠M，尋找技術(shù)合作者和核心發(fā)明團體，了解自己與競爭對手的技術(shù)差距，跟蹤競爭對手的競爭策略和發(fā)展戰(zhàn)略，以有力的研發(fā)優(yōu)勢和防御機制保障技術(shù)創(chuàng)新的順利布局和進行。

2.3? 產(chǎn)品上市到市場拓展階段

當(dāng)一項技術(shù)發(fā)明轉(zhuǎn)換成新產(chǎn)品后，如果不能順利進入市場，就不能為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，反而造成企業(yè)的資源浪費。因此，在技術(shù)創(chuàng)新的過程中，企業(yè)自始至終需要關(guān)注市場變化，特別在產(chǎn)品研發(fā)成功后，需要通過市場調(diào)查、宣傳銷售等市場活動將其成功推出。在此階段可以通過持續(xù)監(jiān)視技術(shù)變化和競爭對手動態(tài)，跟蹤技術(shù)的法律狀態(tài)，評估專利的價值，從技術(shù)貿(mào)易戰(zhàn)略角度出發(fā)進行市場拓展分析、侵權(quán)分析等，以獲取最大的商業(yè)利益。

2.4? 產(chǎn)品維護到服務(wù)升級階段

產(chǎn)品的順利上市并不意味著企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動的終止，企業(yè)在原有基礎(chǔ)上還需要根據(jù)市場需求不斷完善產(chǎn)品性能，提高產(chǎn)品技術(shù)含量。此時關(guān)注專利信息可幫助企業(yè)完成自我定位，鎖定潛在競爭對手，在了解技術(shù)發(fā)展方向、發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上作出及時的戰(zhàn)略調(diào)整，靈活應(yīng)對市場需求的改變，鞏固技術(shù)和產(chǎn)品的市場份額。

在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的實踐過程中，以上4個階段的劃分不一定十分明確，每個階段的創(chuàng)新活動循序漸進，在交叉反饋和螺旋上升的狀態(tài)中得以推動、深入和發(fā)展。因此，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的各個階段具有強烈的聯(lián)系但又相互區(qū)別，它們對專利技術(shù)信息的需求也會發(fā)生階段性的變化和交叉。在技術(shù)選題到實施研發(fā)的過程中，企業(yè)對專利技術(shù)信息的需求比較集中，在產(chǎn)品推出到技術(shù)升級的過程中，專利技術(shù)信息可以滿足企業(yè)對技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)監(jiān)測的要求，但企業(yè)對專利法律信息和經(jīng)濟信息的需求更加突出，表1總結(jié)了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新各流程對專利技術(shù)信息的需求。

3? 面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘與分析

專利技術(shù)信息挖掘方法多種多樣，但在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的各階段中，對專利技術(shù)信息側(cè)重不同，因此需要厘清技術(shù)信息挖掘方法的應(yīng)用場景，完善面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新流程的專利技術(shù)信息分析框架，為企業(yè)提供針對性的指導(dǎo)。

3.1? 面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘方法

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要全面的技術(shù)信息作為支撐，而專利信息的深度挖掘和分析，特別是有針對性地挖掘技術(shù)信息，可以為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供技術(shù)情報，消除企業(yè)對技術(shù)信息的不確定性。常用的專利信息挖掘方法有數(shù)據(jù)趨勢分析、構(gòu)成分析、排序分析、關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、文本分析等，本文從基于專利檢索、專利定量分析和定性分析3個角度，將現(xiàn)有技術(shù)信息挖掘方法進行歸納整理，提取了主要面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘方法。

專利檢索[6]是專利技術(shù)信息挖掘和分析的基礎(chǔ)，通過組合利用關(guān)鍵詞、IPC等技術(shù)信息和技術(shù)方案檢索方法，檢索某一技術(shù)主題或技術(shù)領(lǐng)域下的一組專利文獻，將孤立的專利信息組織起來，形成為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新所用的專利集群，幫助企業(yè)獲取技術(shù)全貌，識別相關(guān)技術(shù)，并判別技術(shù)的發(fā)展背景，與現(xiàn)有技術(shù)進行比較，從而辨別技術(shù)創(chuàng)新的新穎性和可行性。

專利定量分析通過量與量之間的變化來反映專利之間的關(guān)系，它不僅能將零碎的信息轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的、完整的、有價值的信息，還能幫助分析和預(yù)測技術(shù)發(fā)展趨勢，科學(xué)地評價一定時空范圍內(nèi)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)重點和技術(shù)創(chuàng)新的價值[7]。在專利定量分析中，技術(shù)生命周期分析[8]可以從專利數(shù)值指標(biāo)中反映出技術(shù)發(fā)展階段的劃分和技術(shù)成熟程度，從而明確企業(yè)是否有必要進行技術(shù)創(chuàng)新以及進行技術(shù)創(chuàng)新所采取的策略;技術(shù)構(gòu)成分析[9]通過組合“技術(shù)”“時間”“空間”等信息，從不同側(cè)面反映技術(shù)領(lǐng)域分布情況;技術(shù)主體分析[10]應(yīng)用于企業(yè)合作研發(fā)、合作模式、技術(shù)集群的研究以及核心發(fā)明人和專利權(quán)人的識別上，依據(jù)研究領(lǐng)域分布和企業(yè)規(guī)模比較可有效鎖定技術(shù)競爭對手，進一步用于分析和跟蹤競爭對手的技術(shù)研發(fā)策略，保障企業(yè)自身的競爭優(yōu)勢;專利引文分析[11]反映了技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的規(guī)律，同時也體現(xiàn)了不同技術(shù)領(lǐng)域的交叉和滲透，幫助企業(yè)了解技術(shù)的繼承和累積情況，是確定基礎(chǔ)技術(shù)和核心技術(shù)的有效方法。

專利定性分析是從專利的技術(shù)內(nèi)容或?qū)＠摹百|(zhì)”來挖掘?qū)＠夹g(shù)信息，可以獲得更加全面和潛在的技術(shù)信息。專利定性分析綜合使用數(shù)據(jù)挖掘、自然語言處理及機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的知識和技術(shù)對非結(jié)構(gòu)化的專利文本進行專利特征抽取、主題標(biāo)引、分類與聚類等挖掘研究，從而識別專利的技術(shù)主題，并挖掘出替代性或共性技術(shù)[12]。技術(shù)冷熱點分析[13]通過觀察關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)的疏密程度，或者分析技術(shù)主題和技術(shù)功能效果之間的關(guān)系，挖掘出技術(shù)布局的熱點和冷點，其中技術(shù)冷點是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的可能突破口和研發(fā)方向;技術(shù)主題聚類分析[14]首先提取專利文獻的技術(shù)主題詞，依據(jù)各主題詞的共現(xiàn)和聚類，披露了專利技術(shù)的核心內(nèi)容和主要技術(shù)分類，反映技術(shù)集中和離散程度;技術(shù)路線分析[15]依據(jù)專利文獻的相互引證關(guān)系，以時間線索或技術(shù)分支線索勾勒技術(shù)發(fā)展的歷史延續(xù)，在此過程中獲取基礎(chǔ)專利、判斷核心專利，進而預(yù)測專利技術(shù)發(fā)展趨勢。

表2列舉了各種專利技術(shù)信息挖掘方法及其在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程中的作用，以便企業(yè)根據(jù)不同需求和目標(biāo)確定不同分析方法。

3.2? 面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息挖掘工具

“工欲善其事，必先利其器。”在專利技術(shù)信息挖掘和分析的過程中，好的工具是必不可少的。專利挖掘工具的主要作用在于對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析，提供可視化的分析結(jié)果展示，它為專利技術(shù)信息挖掘提供了技術(shù)保障，影響了挖掘和分析的效率及準(zhǔn)確性。

個人或機構(gòu)開發(fā)的免費工具主要有Soopat、Citespace、Patentics、佰騰等。此外，各專利局的官方專利數(shù)據(jù)庫和專利檢索平臺一般包含基礎(chǔ)分析和高級分析模塊，基礎(chǔ)分析模塊包含專利信息統(tǒng)計中最基礎(chǔ)的外部特征數(shù)據(jù)統(tǒng)計排序和圖表展現(xiàn)，直觀反映某技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)重點、技術(shù)分類、專利申請人和發(fā)明人等專利技術(shù)信息;高級分析模塊主要包括基礎(chǔ)分析中的核心統(tǒng)計表和其他具有實際意義的二維或三維關(guān)聯(lián)統(tǒng)計圖表，可對變量進行組合分析。

目前國內(nèi)外多家公司開發(fā)了商業(yè)專利挖掘工具，功能各具特色。國內(nèi)主流的商用專利分析工具主要有PIAS專利信息分析系統(tǒng)、智慧芽、Incopat、東方靈盾中外專利檢索與戰(zhàn)略分析平臺等;國外商業(yè)專利分析工具主要有德溫特創(chuàng)新平臺（DI）、Aureka、Innography、STN AnaVist、Vantage-Point等。商用專利挖掘工具在免費工具的基礎(chǔ)分析和高級分析模塊基礎(chǔ)上，加入更多分析功能，如DI可對專利文本和引文數(shù)據(jù)進行多角度的數(shù)據(jù)挖掘和可視化的全景分析;Aureka可通過Theme Space繪制技術(shù)地圖;Innography具有獨特的專利強度指標(biāo)，可從海量專利數(shù)據(jù)中快速有效地篩選出核心專利。

3.3? 面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息分析框架

從企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新流程出發(fā)，通過確定各階段企業(yè)對專利技術(shù)信息的需求，選擇相應(yīng)的專利技術(shù)信息挖掘方法和工具，有助于企業(yè)高效、精確地進行專利分析，節(jié)約研發(fā)經(jīng)費和時間的投入。圖6總結(jié)了面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新流程的專利技術(shù)信息挖掘重點和內(nèi)容，提供了相應(yīng)的挖掘方法，構(gòu)建了面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息分析框架。

4? 結(jié)? 語

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新是一個從項目產(chǎn)生、創(chuàng)意確定、

基礎(chǔ)調(diào)研、產(chǎn)品試驗到產(chǎn)品上市、市場拓展、產(chǎn)品維護、服務(wù)升級的過程，該過程充滿不確定性，迫切需要相應(yīng)信息支撐研發(fā)和決策，本文提出的基于專利檢索、專利定量分析和專利定性分析的專利技術(shù)信息挖掘方法，基本可以滿足企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新各環(huán)節(jié)對專利技術(shù)信息的需求。企業(yè)應(yīng)充分利用專利情報資源，參考面向企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的專利技術(shù)信息分析框架，實施有針對性的、適應(yīng)創(chuàng)新過程的專利技術(shù)信息挖掘，從而提高技術(shù)創(chuàng)新效率，增強市場競爭能力，為生產(chǎn)和經(jīng)營決策提供參考。

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（責(zé)任編輯：孫國雷）