“扩展专利分析方法”研究与实践

原标题：“扩展专利分析方法”研究与实践

专利分析是以某一技术领域的专利信息为分析样本，获取技术情报、法律情报、商业情报的工具。现有的专利分析往往需要一定数据量的专利作为支持，运用专利数据进行态势分析，挖掘信息中隐藏的真相，其通常适用于发展相对成熟的行业和领域。随着科学技术的不断进步，越来越多的新兴产业出现，但其专利申请较少，尚未与技术发展相匹配，专利数据量不能很好的支撑专利态势分析。因此，现有专利分析方法已不能满足部分新兴产业的专利分析需求。本文探索了扩展专利分析方法，并基于自主式水下滑翔机关键技术专利分析课题对其进行实践。

本文内容基于国家知识产权局2019年专利分析普及推广项目“自主式水下滑翔机关键技术专利分析”（项目编号：FX201902）研究成果，并刊发在《中国发明与专利》2020年第17卷第11期。

1、现有专利分析方法及其局限性

现有专利分析方法通过对时间、区域、申请人、技术等信息进行科学计量，利用统计特性或数据处理手段使这些信息呈现出纵览全局和预测功能，但对于专利分析样本少的领域存在一定的局限性。

1.1、现有专利分析方法

专利分析是对专利信息进行科学的加工、整理与分析，经过深度挖掘与缜密剖析，转化为具有较高技术与商业价值的可利用信息。通过对专利说明书、专利公报中大量零碎的专利信息进行分析、加工、组合，并利用统计学方法和技巧使这些信息转化为具有总揽全局及预测功能的竞争情报，从而为企业的技术、产品及服务开发中的决策提供参考。

现有专利分析的过程是对最具有技术价值、法律价值、经济价值的专利信息再生产的过程，挖掘深藏在大量信息中的客观事实真相。通过对文献的内在特征，即对专利技术内容进行归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等，了解和分析某一技术发展状况。根据专利分析的定义和过程可以看到，专利分析的基础是具有统计意义的样本，即专利大数据。通过大量的样本信息，对特定维度进行分析，得到趋势性结论，为技术研发及决策提供依据。

1.2、现有专利分析方法的局限性

现有专利分析方法的基础是对一定量的专利数据进行态势分析，适用于发展相对成熟的行业和领域。但对于专利分析样本少的领域存在一定的局限性，因为样本数量的稀少将大大增加偶然因素的干扰、使统计结果降低或失去统计学意义，难以得到可靠的结论。

随着我国科学技术的快速发展，往往人们更加关注前沿新兴领域科技的发展，尤其是想通过专利解决技术难题的突破。未来专利分析不仅是对已有专利信息分析得出发展趋势，也可能为具体技术问题的解决提供借鉴，以进行技术突破。

2、扩展专利分析方法介绍

扩展专利分析方法是在技术领域专利数量不足以支撑专利分析时，根据技术关联迹象进行合理扩展至适当的领域或技术，分析扩展后专利，进而寻找可借鉴的技术突破并给出发展建议的方法。

该分析方法包括自有领域专利分析、扩展可行性分析、扩展维度、扩展专利分析、对自有领域的发展建议五个步骤，具体参见图1，下面将对各个步骤进行详细介绍。

图1 扩展专利分析方法

2.1、自有领域专利分析

自有领域专利是指拟分析目标技术领域的专利，以与扩展后获得的专利进行区分。在开展某一领域专利分析时，首先对自有领域专利进行分析。通过自有专利分析了解自有专利与哪些领域的技术存在关联，主要包括以下手段

趋势维度

通过时间趋势、申请人趋势、地域趋势了解自有专利的基本态势，了解该行业的发展规律，对行业整体有宏观认识，包括各阶段的申请量、申请人数量的变化、主要申请国家和地区、各阶段产业和政策的发展情况等。

申请人维度

申请人的技术信息与行业技术发展趋势密切相关，伴随着某些技术的兴起或衰退，申请人在技术上的专利申请活跃度也呈现相应的变化。通过申请人的分析，探寻发明人团队的具体技术，寻找技术之间的发展及创新关联。

技术维度

分析某行业的技术发展趋势可以了解该行业的技术发展态势和发展方向，技术的分析通常能为技术的开发和利用提供参考依据。自有专利的技术分析主要通过自有专利技术之间的引证被引证关系、技术的发展路线、重点专利进行分析找到自有专利技术与其他领域技术之间的关联。

2.2、扩展可行性分析

任何一种特定技术都不是孤立存在的，它总是与其他关联技术一起，为实现某个共同的目的而构成某种技术系统。各种文献的记载、研发团队、科研立项等或多或少都会揭示着某些关联。因此，特定技术总是在以下信息中相互关联和交叉。

技术关联路径

文献信息、创新主体、科技立项中公开很多技术信息的线索，通过公开的线索，可以找到技术之间的关联信息。

文献信息路径。技术关联可以通过多种方式发现，非专利文献、专利文献中会披露技术使用、技术发展的线索。有些线索会直接记载在文献中，而有些线索则通过文献中的引证与被引证信息披露。

创新主体路径。本方法所述创新主体既包括公司或科研院校等法人或非法人组织，也包括发明人团队。由于新兴前沿领域的研发工作专业性较强，同一创新主体，尤其是同一研发团队往往聚焦于一个相对比较具体的方向，其研究领域往往是相对固定的，同一研发团队、同一法人组织或非法人组织之间在技术上是有密切关联的。

科技立项路径。重点研发计划、自然科学基金等重大项目立项会披露共性技术之间的领域关联。重点研发计划、自然科学基金等是国家针对重大科技领域创新立项的学科和技术，所立项目代表着国家产业的支持方向。通常来看，每个立项的内容既包括解决重大科学问题的基础研究，也包含突破共性关键技术的应用研究；每个专项都是进行全链条的创新设计，部署基础研究、重大共性关键技术、应用示范等研发任务。因此，从国家科技部重点研发计划、自然科学基金项目、重点项目等国家科技项目立项出发，可以找到领域之间的关键共性技术之间的关联。

技术关联角度

为了实现不同的功能，适用多种应用领域，新兴技术在其发展演进的过程中通常会在技术领域、功能效果、关键技术等角度存在一定的关联。

技术领域角度。随着技术的发展，当前技术之间的相互融合渗透的趋势日趋明显。新一轮科技和产业革命的方向不仅仅依赖于一两类学科或某种单一技术，而是多学科、多技术领域的高度交叉和深度融合。因此，可以找到技术应用或发展的关联。

功能效果角度。功能效果是技术实现的效果，解决现有技术中需要解决的技术问题，体现技术的使用价值。随着科技水平的提高和竞争日益加剧，同一功能围绕相同技术进行不同领域的市场开拓和占领，相互的竞争实现了同一功能扩展至其他需求的领域。因此，从功能的角度，可以找到技术之间的关联。

关键技术角度。随着技术实现新突破，以及技术在重点产品、重点领域及战略性新兴产业中不断推广应用，使得不同产业均可使用突破的关键技术提升本产业的技术能力，加强了技术的应用转化。随着技术使用的扩展，使得技术在产品上具有关联。

综上，大量的文献、创新主体的研究、科技立项等会披露技术、功能、领域之间的关联，基于信息之间的关联，为扩展分析提供了思路和依据。

2.3、扩展维度分析

根据扩展可行性分析，技术在文献信息、创新主体、科技立项中存在技术领域角度、功能效果角度、关键技术角度的关联，本节总结了技术领域、功能效果和关键技术三个扩展维度，并在每个维度归纳了一定普适性的扩展方法。

技术领域扩展

相同或相近的技术领域往往意味着相同或近似的技术需求，在技术上具有一定的通用性。在某项技术被使用的时候，根据技术应用领域的特点，在各个应用领域中融合时所处的场景是技术应用领域。

在扩展领域时，应当考虑本领域技术人员能想到的可以应用在不同工作或用途中的相同或相似结构的领域，技术所涉及解决具体问题的技术领域，使用相同或类似技术手段的领域，与技术功能或固有用途相关的领域，组成部件功能应用的领域。

功能效果扩展

功能效果扩展适用于同一功能或相同功能扩展至其他需求的领域的情形，该扩展方式包括功能效果确定、功能效果检索、技术手段使用三个步骤。

功能效果确定是把技术的本质和核心加以抽象描述，通过技术实现的功能确定功能效果。功能效果检索是根据确定的功能效果，按照专利检索的方式与数据库特点，对功能效果进行检索要素的确定、关键词和分类号表达、检索要素等，检索实现基本功能的所有技术手段。技术手段适用是由本领域技术人员针对检索的技术手段进行甄别，判断技术手段应用至本产品或本领域中的可行性和扩展领域。

关键技术扩展

专利信息广泛存在于并渗透于科技、经济和社会的各个领域，它已成为人们从事科学研究、技术开发和法律规范等社会经济活动必不可少的重要信息。关键技术扩展是从本领域涉及的技术入手，通过专利文献数据技术路线及功效矩阵、产业调研、文献调研等多个角度，找到本领域解决问题的关键技术手段。

继而从关键技术手段出发，在所有专利文献数据中，对技术手段的关键词或其他表达方式进行扩展，通过专利数据检索，在全领域找到关键技术的具体实施方式。从而将关键技术的领域从分析的单个技术领域拓展至全技术领域，提供多种思路或方法。借鉴其他领域技术实施方式，由本领域技术人员判断扩展领域方法适用至目标技术上的可行性。

2.4、扩展专利分析

扩展后的专利数据成为具有统计意义的样本，为专利分析奠定了基础。扩展后专利分析虽然同现有分析方法一样，均主要从趋势、申请人、技术等维度进行单独或组合维度分析，但扩展分析的具体内容又与现有分析方法有所差别。扩展专利趋势分析主要通过自有专利与扩展专利进行比较，得到目标技术在扩展结果中的发展阶段，从而为自有领域提供技术方向指引；通过申请人分析，得到不同的创新主体及技术之间的发展关联，为自有领域创新主体技术引进、自有领域创新主体寻找潜在合作对象提供建议；通过扩展技术分析，为自有领域技术发展提供思路，找到解决问题的新思路和新手段。

2.5、对自有专利技术发展意见建议

扩展专利的目的是为自有技术提供技术和产业发展建议，为技术发展方向提供参考，预判自有领域的技术改进及技术规避方向，为技术的开发和利用提供参考依据，把握未来发展趋势，提供多个技术路径。梳理创新发展面临的问题及未来发展方向，为政策决策提供有力抓手，优化创新资源。

3、扩展专利分析方法应用

下面将以下水下滑翔机组网技术为例，展示如何通过扩展专利分析给出全方位的建议与措施。

3.1、自有专利分析

经关键词与分类号检索，水下滑翔机组网技术专利共有14件。通过分析发现，该技术专利申请起源于2013年，申请人全部来自中国，多为高校院所，技术集中于网络管理、编队控制、路由及路径查找。

3.2、扩展可行性分析

现有的水下滑翔机组网技术专利文献是进行扩展可行性分析的重要线索，针对检索的14件专利文献挖掘线索，验证扩展可行性。

其中多数自有专利记载水下滑翔机组网技术主要是在水声传感器网络基础上加入自主式水下航行器发展而来。例如：天津大学的发明专利申请“翔机辅助的链路修复方法”(CN108365999A)公开了将水声传感器网络应用到水下滑翔机的运动。水下滑翔机组网技术重要专利中记载了水下滑翔机组网技术与水下传感器网络技术之间的相关性，两者技术上具有部分的通用性，将水下传感器网络技术作为扩展技术研究是可行的。

从科技立项角度，从近年来涉及水下组网的国家科研立项进行了梳理，具体如下：

表 1 水下航行器组网技术国家自然科学基金统计

通过表1可知，国家关于水下组网技术的立项体现了从水下航行器组网和水声网络组网到水下滑翔机组网的研究趋势，说明了水下滑翔机组网与水下航行器组网和水声网络组网在技术上具有一定的通用性，将水声网络以及水下航行器网络技术作为扩展技术研究是可行的。

3.3、扩展维度分析

前文通过扩展可行性分析验证了水下滑翔机组网与水下航行器组网和水声网络组网在技术上的通用性，该技术通用性提示了水下滑翔机组网技术可以从相似结构和使用相同或类似技术手段方面进行领域扩展。

从相似结构的领域扩展，水下滑翔机组网与水下传感器网络都涉及网络拓扑结构的构建、路由、通信协议、网络管理等方面的技术，因此认为水下传感器网络属于相似结构的领域。从使用相同或类似技术手段的领域扩展，水下滑翔机和水下航行器都是目前比较主流的自主式无人水下航行器，两者在外形结构、通信方式、导航和控制等方面均比较相似，因此认为水下航行器属于使用相同或类似技术手段的领域。

因此，可以认为水下滑翔机组网技术和一般的水下组网技术具有很强的技术关联性和通用性，对水下滑翔机组网技术进行扩展分析是可行的。

3.4、扩展专利分析

将所有水下组网技术作为水下滑翔机组网技术的扩展技术，扩展后共检索到488件专利申请。对扩展后专利进行分析，包括自有领域与扩展领域申请趋势分析、自有领域与扩展领域重要申请人分析、水下滑翔机组网技术扩展专利分支分布、组网拓扑结构技术发展脉络、通信路径技术发展脉络等，为自有专利技术发展建议提供支撑。

3.5、对自有专利技术发展意见建议

在扩展领域的专利申请人河海大学和西北工业大学目前虽未布局水下滑翔机组网技术，但可能是未来合作对象。针对能耗高的问题，可考虑使用分层分簇的网络拓扑结构，优化路径查找算法等技术。并且水下组网技术的发展已经形成了多种技术相互融合、共同作用的模式，在多技术各自优点的综合影响下，水下组网不仅降低功耗的效果不断加强，同时，高稳定性和降低延迟等全方面、多功能的改进效果也一并实现，可以对我国下一步水下组网技术在低功耗的发展方向进行指引，逐渐向兼顾多功效的方向转变。

4、扩展专利分析方法应用价值

随着我国经济和技术的不断发展，未来的专利分析项目很可能面临着类似的数据量少的难题，未来的专利分析也不一定是单单就现有数据进行统计分析，也很可能有需求去破解技术难题，帮助产业切实解决技术问题，该方法还是具有一定的普适性价值和意义。

新兴技术具有技术积累少、创新难度大的特点，传统专利分析方法难以适用专利数量较少的研究，而扩展专利分析方法解决了这一难题，是对传统专利分析方法的一个补充，拓展了专利分析的适用范围。通过对不同领域解决相同技术问题的技术手段进行挖掘，可以理清相互交织的技术脉络,拓宽革新思路，助力突破研发瓶颈，找到解决本领域技术问题的方法，弥补技术薄弱环节，促进产业发展。

5、结语

扩展专利分析方法是对现有专利分析方法的补充，适用于专利量较少的前沿技术领域。随着我国经济和前沿技术的不断发展，扩展分析方法具有一定的普适性价值和意义。该方法从自有专利入手，通过文献信息、创新主体、科技立项等记载的技术发展关联，从技术领域、功能效果和关键手段等扩展维度，为扩展分析提供了可行性分析路径，在扩展到一定量的可用专利技术之后，对扩展后专利进行分析，为自有领域技术发展起到借鉴指引作用。

参考文献

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