三维专利技术生命周期模型构建与实证研究
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b 为该技术领域当年 实用新型专利申请量
c. XY 平面数据分析。 该曲线是专利申请人数量 的时间序列曲线,同样,首先我们可以对其进行 Logistic 拟合,对曲线进行定性的判断和趋势推测。 然后, 我们定义了人员变化率和人员参与度两个评价指标 (表 2),来判断技术所处的发展阶段。
表 2 人员变化率 β 和人员参与度系数 γ 指标
技术进入成长期,从 2003 年开始,专利数量开始迅速 增多。 但是从 2007 年开始,专利申请量和申请人数量 开始减少,这是否意味着技术成熟期结束衰退期开始,
我们进行接下来的分析。
表 3 我国燃料电池专利历年数据汇总
年份
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
d 为该技术领域当年 实用新 型 专 利 申 请 人 数
以上就是我们构建的方法模型,简单来说就是先 构建三维曲线模型,然后分别对三个投影平面的数据 进行分析,最后综合集成来判断技术所处生命周期的 发展阶段。
2 我国燃料电池专利技术生命周期研究
图 1 三维专利技术生命周期示意图(A)和投影曲线示意图(B)
a. YZ 平面数据分析。 YZ 平面的曲线是专利申 请量和专利申请人数的关系曲线,从中我们可以定性 的大概判断技术所处的发展阶段。
b. XZ 平面数据分析。 该曲线是个专利申请量的 时间序列曲线,首先我们可以对其进行 Logistic 拟合, 对曲线进行定性的判断和趋势推测。 然后,我们引入 两个评价指标[5-6] ,技术生长率和技术成熟度( 表 1) , 通过定性与定量相结合的方法来判断技术所处的生命 周期。
系数 公式
定 义
人员变 β=c/ C
化率 β
某技术领域发明专利申 请人数占过去五年该技 术领域发明专利申请人 总数的比率
某技术领域发明专利申
人员参与
请人数占该领域发明专
γ = c / (c+d)
度系数 γ
利和实用新型专利申请
人数的比率
说 明
c 为该技术领域当年 发明专利申请人数; C 为过去五年的该技 术领域 的 发 明 专 利 申 请人总数
摘 要 专利情报是技术竞争情报和竞争战略研究的重要手段。 构建了三维专利技术生命周期模型,通过综合集 成分析来研究专利技术所处的发展阶段。 并以我国燃料电池技术为例,利用三维专利技术生命周期模型,分析该技 术所处的发展阶段及趋势。 关键词 专利情报 专利分析 技术生命周期 三维模型 专利评价指标 燃料电池 中图分类号 G306 文献标识码 A 文章编号 1002-1965(2013)03-0051-04
Philip Anderson 把 生 命 周 期 理 论 应 用 于 技 术 领 域,认为新技术产生于技术非连续状态,经过技术间的 激烈竞争产生主导设计范式,并随后进入渐进变革阶 段,直到一个新的非连续技术状态的出现[4] 。 目前,技
术生命周期理论得到了广泛的发展和应用,技术生命 周期理论认为,一项技术在其从进入市场到退出市场 的生命周期过程中,一般划分为 4 个阶段,即萌芽期、 成长期、成熟期和衰退期[5-7] 。 可以看到,一项技术的 发展过程,对应于技术生命周期的不同阶段。 企业只 有了解技术处于技术生命周期的何种阶段,掌握技术 的整体发展趋势,才能做出正确的决策。
首先,我们使用某段时间内,某项技术相关专利申 请量和相应专利申请人数量来进行模型绘制,分别以
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学 能直接转化为电能的发电装置。 由于全球性能源紧缺 问题日趋突出以及环境保护和可持续发展的迫切要
第 3 期 侯元元:三维专利技术生命周期模型构建与实证研究
The Distinguishing Methods of Three-Dimensional Patented Technology Life Cycle and Empirical Research
Hou Yuanyuan
( Beijing Municipal Institute of Science and Technology Information, Beijing 100120)
我们使用中国专利数据库进行检索,检索时间为 2012 年 11 月。 检 索 式 为: 主 题 = ( 燃 料 电 池) AND IPC 分类号 = ( H01M8 / 00 or H01M8 / 02 or H01M8 / 04 or H01M8 / 06 or H01M8 / 08 or H01M8 / 10 or H01M8 / 12 or H01M8 / 14 or H01M8 / 16 or H01M8 / 18 or H01M8 / 20 or H01M8 / 22 or H01M8 / 24) ,包括发明、实 用新型和外观专利,与燃料电池有关的专利申请数量 达到一万余件( 表 3)。 我们首先对专利数据进行汇 总,由于专利数据的特殊性,2011 年和 2012 年的数据 不全,在接下来进行的数量分析中把 2011 年、2012 年 数据去除。 首先,进行三维专利技术生命周期分析,先 进行三维构图,然后获得三个投影曲线。 接下来分别 对三个投影曲线进行分析。
1 三维专利技术生命周期模型构建
专利技术生命周期表现为专利技术发展的不同时 间阶段中,专利申请量与专利申请人数量的一般性变 化规律。 通过对专利申请数量、专利申请企业数与时 间的关系等分析,发现专利技术在理论上遵循生命周 期的 4 个阶段,每个阶段的专利信息都会显示出不同 的特征。 在技术萌芽期,专利数量较少,只有少数几个 企业参与技术研究与市场开发,表现为基本发明专利 的出现;在技术成长期,介入企业开始增多,专利申请 数量激增;在技术成熟期,进入企业趋缓,专利增长变 慢,实用新型专利比例逐渐增多;在技术衰退期,专利 申请数量和企业数量都呈负增长。
通过对专利进行数量统计分析,可以得出专利的 技术生命周期,判断专利技术的发展阶段,从而推测未 来技术的发展趋势。 目前,有多种方法可以测算专利 技术生命周期,主要有 S 曲线法、图示法、专利指标法、 技术生 命 周 期 计 算 法 ( Technology cycle time, TCT ) 等[5] 。 在研究中为了更准确的判断专利技术所处的生 命周期阶段,我们构建了三维的专利技术生命周期模 型。
表 1 技术生长率 ν 和技术成熟系数 α 指标
系数 公式
定义
技术生 ν=a/ A
长率 ν
某技术领域发明专利申 请量占过去五年该技术 领域发明专利申请总量 的比率
某技术领域发明专利申
技术成熟
请量占该领域发明专利
α = a / (a+b)
系数 α
和实用新型专利申请总
量的比率
说明 a 为该技术领域当年 发明专利申请量 A 为过去五年的该技 术领域 的 发 明 专 利 申 请累计量
0 引 言
生命周期的概念来自于自然生态系统,其基本内 涵可以概括为:任何事物都具有萌芽、生长、成熟、直到 衰老的一个周期过程[1] 。 近年来,生命周期理论已广 泛应用 于 经 济、 环 境、 技 术、 社 会 等 诸 多 领 域。 Raymond Vernon 首先提出产品生命周期理论,用于解释 国际贸易中比较优势的来源及其演化过程[2] 。 Ichak Adizes 提出企业生命周期理论,把企业生命周期分为 孕育期、婴儿期、学步期、青春期、壮年期、稳定期、贵族 期、官僚化早期、官僚期、死亡等 10 个阶段,其概括了 企业生命不同阶段的特征,并提出了相应的对策[3] 。
全部专利 申请人 专利申
数量 5
请数量 17
3
14
3
3
0
0
6
7
7
10
8
8
3
57ຫໍສະໝຸດ 1314226
9
24
37
27
52
45
84
57
168
80
218
113
414
156
501
194
583
250
836
279
1518
366
1977
411
2077
raymondvernon首先提出产品生命周期理论用于解释国际贸易中比较优势的来源及其演化过程ichakadizes提出企业生命周期理论把企业生命周期分为孕育期婴儿期学步期青春期壮年期稳定期贵族期官僚化早期官僚期死亡等10个阶段其概括了企业生命不同阶段的特征并提出了相应的对策philipanderson把生命周期理论应用于技术领域认为新技术产生于技术非连续状态经过技术间的激烈竞争产生主导设计范式并随后进入渐进变革阶段直到一个新的非连续技术状态的出现目前技术生命周期理论得到了广泛的发展和应用技术生命周期理论认为一项技术在其从进入市场到退出市场的生命周期过程中一般划分为4个阶段即萌芽期成长期成熟期和衰退期57可以看到一项技术的发展过程对应于技术生命周期的不同阶段
第
32 卷 2013 年
第3 3月
期
情 报 杂 志
JOURNAL OF INTELLIGENCE
Vol. 32 No. 3 Mar. 2013
三维专利技术生命周期模型构建 与实证研究
侯元元
( 北京市科学技术情报研究所 北京 100120)
·53·
求,燃料电 池 因 其 突 出 的 优 越 性 得 到 了 蓬 勃 的 发 展。 早在 20 世纪 50 年代,我国就开展燃料电池方面的研 究,在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面取得了 许多的突破。 政府十分注重燃料电池的研究开发,我 国的燃料电池技术目前处于世界先进国家行列。 本文 基于三维专利技术生命周期模型研究我国燃料电池技 术所处的发展阶段。
Abstract Patent intelligence is an important assistant tool for technical competitive intelligence and competitive strategy research. This paper constructs a three-dimensional patented technology life-cycle model, and researches the stage of technology development through a comprehensive analysis. Finally, it presents us a case study in the fuel cell technology of China and shows us the stage and trend of development of the technology by using the model proposed. Key words patent intelligence patent analysis technology life cycle three-dimensional model patent evaluation indicator fuel cell
时间为 X 轴,专利申请人数量为 Y 轴,专利申请量为 Z 轴,绘制三维曲线,如图 1(A)所示。 可以看到,这个 三维曲线看似简单,但是其中隐藏着很多信息。 接下 来我们使用投影的方法,对 XY 平面,XZ 平面,YZ 平 面进行投影,分别得到三条投影曲线如图 1( B) 所示, 接下来对这三个曲线进行逐一分析。
专利情报中包含很多隐性技术信息,通过对特定 技术领域的专利信息进行统计学的分析,可以客观地 分析该技术的发展阶段及趋势,具有较好的准确性和 可信度。 沿用技术生命周期理论,专利技术有技术萌 芽期、技术成长期、技术成熟期和技术衰退期 4 个阶段 周期性变化,即专利的技术生命周期。 利用专利情报 来判断技术所处生命周期阶段成为近年来的研究热 点 。 [7-10]
图 2 我国燃料电池三维专利技术生命周期及投影曲线图
a. YZ 平面数据分析。 YZ 平面数据是申请人数 量与专利申请量的关系图( 如图 3 所示),可以看到, 在 1996 年以前,曲线变化很小,专利申请量与申请人
数量变化非常不明显,说明技术处于萌芽期。 1996 年
以后,专利申请量与申请人数量开始逐年明显的增加,
收稿日期:2012-12-10 修回日期:2013-01-06 作者简介:侯元元(1982-) ,男,博士,助理研究员,研究方向:科技情报、专利分析。
·5 2· 情 报 杂 志 第 32 卷
c. XY 平面数据分析。 该曲线是专利申请人数量 的时间序列曲线,同样,首先我们可以对其进行 Logistic 拟合,对曲线进行定性的判断和趋势推测。 然后, 我们定义了人员变化率和人员参与度两个评价指标 (表 2),来判断技术所处的发展阶段。
表 2 人员变化率 β 和人员参与度系数 γ 指标
技术进入成长期,从 2003 年开始,专利数量开始迅速 增多。 但是从 2007 年开始,专利申请量和申请人数量 开始减少,这是否意味着技术成熟期结束衰退期开始,
我们进行接下来的分析。
表 3 我国燃料电池专利历年数据汇总
年份
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
d 为该技术领域当年 实用新 型 专 利 申 请 人 数
以上就是我们构建的方法模型,简单来说就是先 构建三维曲线模型,然后分别对三个投影平面的数据 进行分析,最后综合集成来判断技术所处生命周期的 发展阶段。
2 我国燃料电池专利技术生命周期研究
图 1 三维专利技术生命周期示意图(A)和投影曲线示意图(B)
a. YZ 平面数据分析。 YZ 平面的曲线是专利申 请量和专利申请人数的关系曲线,从中我们可以定性 的大概判断技术所处的发展阶段。
b. XZ 平面数据分析。 该曲线是个专利申请量的 时间序列曲线,首先我们可以对其进行 Logistic 拟合, 对曲线进行定性的判断和趋势推测。 然后,我们引入 两个评价指标[5-6] ,技术生长率和技术成熟度( 表 1) , 通过定性与定量相结合的方法来判断技术所处的生命 周期。
系数 公式
定 义
人员变 β=c/ C
化率 β
某技术领域发明专利申 请人数占过去五年该技 术领域发明专利申请人 总数的比率
某技术领域发明专利申
人员参与
请人数占该领域发明专
γ = c / (c+d)
度系数 γ
利和实用新型专利申请
人数的比率
说 明
c 为该技术领域当年 发明专利申请人数; C 为过去五年的该技 术领域 的 发 明 专 利 申 请人总数
摘 要 专利情报是技术竞争情报和竞争战略研究的重要手段。 构建了三维专利技术生命周期模型,通过综合集 成分析来研究专利技术所处的发展阶段。 并以我国燃料电池技术为例,利用三维专利技术生命周期模型,分析该技 术所处的发展阶段及趋势。 关键词 专利情报 专利分析 技术生命周期 三维模型 专利评价指标 燃料电池 中图分类号 G306 文献标识码 A 文章编号 1002-1965(2013)03-0051-04
Philip Anderson 把 生 命 周 期 理 论 应 用 于 技 术 领 域,认为新技术产生于技术非连续状态,经过技术间的 激烈竞争产生主导设计范式,并随后进入渐进变革阶 段,直到一个新的非连续技术状态的出现[4] 。 目前,技
术生命周期理论得到了广泛的发展和应用,技术生命 周期理论认为,一项技术在其从进入市场到退出市场 的生命周期过程中,一般划分为 4 个阶段,即萌芽期、 成长期、成熟期和衰退期[5-7] 。 可以看到,一项技术的 发展过程,对应于技术生命周期的不同阶段。 企业只 有了解技术处于技术生命周期的何种阶段,掌握技术 的整体发展趋势,才能做出正确的决策。
首先,我们使用某段时间内,某项技术相关专利申 请量和相应专利申请人数量来进行模型绘制,分别以
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学 能直接转化为电能的发电装置。 由于全球性能源紧缺 问题日趋突出以及环境保护和可持续发展的迫切要
第 3 期 侯元元:三维专利技术生命周期模型构建与实证研究
The Distinguishing Methods of Three-Dimensional Patented Technology Life Cycle and Empirical Research
Hou Yuanyuan
( Beijing Municipal Institute of Science and Technology Information, Beijing 100120)
我们使用中国专利数据库进行检索,检索时间为 2012 年 11 月。 检 索 式 为: 主 题 = ( 燃 料 电 池) AND IPC 分类号 = ( H01M8 / 00 or H01M8 / 02 or H01M8 / 04 or H01M8 / 06 or H01M8 / 08 or H01M8 / 10 or H01M8 / 12 or H01M8 / 14 or H01M8 / 16 or H01M8 / 18 or H01M8 / 20 or H01M8 / 22 or H01M8 / 24) ,包括发明、实 用新型和外观专利,与燃料电池有关的专利申请数量 达到一万余件( 表 3)。 我们首先对专利数据进行汇 总,由于专利数据的特殊性,2011 年和 2012 年的数据 不全,在接下来进行的数量分析中把 2011 年、2012 年 数据去除。 首先,进行三维专利技术生命周期分析,先 进行三维构图,然后获得三个投影曲线。 接下来分别 对三个投影曲线进行分析。
1 三维专利技术生命周期模型构建
专利技术生命周期表现为专利技术发展的不同时 间阶段中,专利申请量与专利申请人数量的一般性变 化规律。 通过对专利申请数量、专利申请企业数与时 间的关系等分析,发现专利技术在理论上遵循生命周 期的 4 个阶段,每个阶段的专利信息都会显示出不同 的特征。 在技术萌芽期,专利数量较少,只有少数几个 企业参与技术研究与市场开发,表现为基本发明专利 的出现;在技术成长期,介入企业开始增多,专利申请 数量激增;在技术成熟期,进入企业趋缓,专利增长变 慢,实用新型专利比例逐渐增多;在技术衰退期,专利 申请数量和企业数量都呈负增长。
通过对专利进行数量统计分析,可以得出专利的 技术生命周期,判断专利技术的发展阶段,从而推测未 来技术的发展趋势。 目前,有多种方法可以测算专利 技术生命周期,主要有 S 曲线法、图示法、专利指标法、 技术生 命 周 期 计 算 法 ( Technology cycle time, TCT ) 等[5] 。 在研究中为了更准确的判断专利技术所处的生 命周期阶段,我们构建了三维的专利技术生命周期模 型。
表 1 技术生长率 ν 和技术成熟系数 α 指标
系数 公式
定义
技术生 ν=a/ A
长率 ν
某技术领域发明专利申 请量占过去五年该技术 领域发明专利申请总量 的比率
某技术领域发明专利申
技术成熟
请量占该领域发明专利
α = a / (a+b)
系数 α
和实用新型专利申请总
量的比率
说明 a 为该技术领域当年 发明专利申请量 A 为过去五年的该技 术领域 的 发 明 专 利 申 请累计量
0 引 言
生命周期的概念来自于自然生态系统,其基本内 涵可以概括为:任何事物都具有萌芽、生长、成熟、直到 衰老的一个周期过程[1] 。 近年来,生命周期理论已广 泛应用 于 经 济、 环 境、 技 术、 社 会 等 诸 多 领 域。 Raymond Vernon 首先提出产品生命周期理论,用于解释 国际贸易中比较优势的来源及其演化过程[2] 。 Ichak Adizes 提出企业生命周期理论,把企业生命周期分为 孕育期、婴儿期、学步期、青春期、壮年期、稳定期、贵族 期、官僚化早期、官僚期、死亡等 10 个阶段,其概括了 企业生命不同阶段的特征,并提出了相应的对策[3] 。
全部专利 申请人 专利申
数量 5
请数量 17
3
14
3
3
0
0
6
7
7
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8
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57ຫໍສະໝຸດ 1314226
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27
52
45
84
57
168
80
218
113
414
156
501
194
583
250
836
279
1518
366
1977
411
2077
raymondvernon首先提出产品生命周期理论用于解释国际贸易中比较优势的来源及其演化过程ichakadizes提出企业生命周期理论把企业生命周期分为孕育期婴儿期学步期青春期壮年期稳定期贵族期官僚化早期官僚期死亡等10个阶段其概括了企业生命不同阶段的特征并提出了相应的对策philipanderson把生命周期理论应用于技术领域认为新技术产生于技术非连续状态经过技术间的激烈竞争产生主导设计范式并随后进入渐进变革阶段直到一个新的非连续技术状态的出现目前技术生命周期理论得到了广泛的发展和应用技术生命周期理论认为一项技术在其从进入市场到退出市场的生命周期过程中一般划分为4个阶段即萌芽期成长期成熟期和衰退期57可以看到一项技术的发展过程对应于技术生命周期的不同阶段
第
32 卷 2013 年
第3 3月
期
情 报 杂 志
JOURNAL OF INTELLIGENCE
Vol. 32 No. 3 Mar. 2013
三维专利技术生命周期模型构建 与实证研究
侯元元
( 北京市科学技术情报研究所 北京 100120)
·53·
求,燃料电 池 因 其 突 出 的 优 越 性 得 到 了 蓬 勃 的 发 展。 早在 20 世纪 50 年代,我国就开展燃料电池方面的研 究,在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面取得了 许多的突破。 政府十分注重燃料电池的研究开发,我 国的燃料电池技术目前处于世界先进国家行列。 本文 基于三维专利技术生命周期模型研究我国燃料电池技 术所处的发展阶段。
Abstract Patent intelligence is an important assistant tool for technical competitive intelligence and competitive strategy research. This paper constructs a three-dimensional patented technology life-cycle model, and researches the stage of technology development through a comprehensive analysis. Finally, it presents us a case study in the fuel cell technology of China and shows us the stage and trend of development of the technology by using the model proposed. Key words patent intelligence patent analysis technology life cycle three-dimensional model patent evaluation indicator fuel cell
时间为 X 轴,专利申请人数量为 Y 轴,专利申请量为 Z 轴,绘制三维曲线,如图 1(A)所示。 可以看到,这个 三维曲线看似简单,但是其中隐藏着很多信息。 接下 来我们使用投影的方法,对 XY 平面,XZ 平面,YZ 平 面进行投影,分别得到三条投影曲线如图 1( B) 所示, 接下来对这三个曲线进行逐一分析。
专利情报中包含很多隐性技术信息,通过对特定 技术领域的专利信息进行统计学的分析,可以客观地 分析该技术的发展阶段及趋势,具有较好的准确性和 可信度。 沿用技术生命周期理论,专利技术有技术萌 芽期、技术成长期、技术成熟期和技术衰退期 4 个阶段 周期性变化,即专利的技术生命周期。 利用专利情报 来判断技术所处生命周期阶段成为近年来的研究热 点 。 [7-10]
图 2 我国燃料电池三维专利技术生命周期及投影曲线图
a. YZ 平面数据分析。 YZ 平面数据是申请人数 量与专利申请量的关系图( 如图 3 所示),可以看到, 在 1996 年以前,曲线变化很小,专利申请量与申请人
数量变化非常不明显,说明技术处于萌芽期。 1996 年
以后,专利申请量与申请人数量开始逐年明显的增加,
收稿日期:2012-12-10 修回日期:2013-01-06 作者简介:侯元元(1982-) ,男,博士,助理研究员,研究方向:科技情报、专利分析。
·5 2· 情 报 杂 志 第 32 卷