基于专利的技术发展趋势评价系统_黄鲁成

　第19卷第4期　2010年8月

系统管理学报

Journal o f Systems &M anagement

Vol .19No .4　Aug .2010　

文章编号:1005-2542(2010)04-0383-06

基于专利的技术发展趋势评价系统

黄鲁成,　历　妍

(北京工业大学经济管理学院,北京100124)

【摘要】技术发展趋势的研究能够帮助政府、企业合理地制订研发战略,对经济社会产生广泛而深远的积极作用。在总结并改进现行的专利时间序列、专利引用以及专利IPC 分类分析方法基础上,从技术的生命周期、技术研究热点和技术机会方面,提出了基于专利分析的技术发展趋势评价系统,并以第三代移动通

信技术领域作为研究对象进行了实证分析。实证分析表明,该评价系统具有较好的科学性与实用性。

关键词:技术发展趋势;技术生命周期;专利分析中图分类号:F 204 文献标识码:A

Evaluation System of Technology Trend Based on Patent Analysis

HUA NG Lu -cheng ,　LI Yan

(Scho ol o f Economics &M anagement ,Beijing Unive rsity o f Technolog y ,Beijing 100124,China )【Abstract 】Resea rches of technolog y developing trend can help the g overnment and enterprises reasonably fo rmulate R &D strategy ,and also have an ex tensive positive effect o n econo mic socie ty .First ,the article sums up and improves several cur rent patent analy sis metho ds ,then bring s out a technolog y trend evalua -tion frame based on patent inform ation ,at last leads an empirical study using the third g eneratio n mo bile com munication technology .Through co mparison between the em pirical study result and the actual situa -tion ,it has proven g ood feasibility and scientific of this evaluation system .Key words :technolog y trend ;techno logy life cy cle ;patent analy sis 收稿日期:2010-01-14　修订日期:2010-01-22

基金项目:国家自然科学基金资助项目(70639002);北京市创新

人才计划(PH R -IH LB )

作者简介:黄鲁成(1956-),男,教授,博士生导师。研究方向为

技术创新管理与研发管理。E -mail :huanglu cheng @bjut .edu .cn

技术发展趋势的研究可以追溯到20世纪五六十年代。随着科学技术的迅猛发展,如何利用有限的预算,投资最具潜力成为未来新兴技术的项目以促进其发展完善,在未来市场中掌握先机、占据优势地位,成为政府管理部门、研发产业以及竞争企业面临的重要课题。因此,该研究领域日益成为研究热点,欧盟合作研究中心技术未来研究院(JRC -IPTS )自2004年起,每两年组织一次相关的研讨会,其中重要内容之一就是关于技术发展趋势的研究[1]。

技术发展趋势可以从技术发展方向、技术生命

周期、技术研究热点以及技术机会发现等方面分析。目前,虽然有些单独分析上述某个方面的研究成果,

但尚未见到综合分析这些问题的系统方法。据此,本文首先分析介绍了几种主要的专利分析方法以及这些方法在研究技术发展趋势时如何发挥作用;然后,提出了基于这些方法的技术发展趋势的系统评价过程,最后进行了实证分析。

1　分析方法与系统评价过程

专利作为技术研发最重要的成果表现形式,代表技术创新过程中一项定义明确的产出,被认为是挖掘新兴技术信息及内在联系的最好的数据来源。随着专利数据库对公众的开放,获取和利用专利信息变得简便可行,因此,在进行分析预测技术发展趋势时,越来越多的研究建立在针对专利信息的分析上,并展现出很好的准确性和科学性。以下分别阐

述4个重要的专利分析方法是如何在研究技术发展趋势中发挥作用的。

1.1　基于专利分析的评估方法

目前基于专利分析的评估方法已有很多,根据研究目的的不同选择对应的专利指标进行分析。其中,时间序列分析、专利引用分析以及专利IPC分类分析等,可以服务于技术的发展趋势预测,它们从不同方面描述了技术的发展轨迹[2-3]。但另一方面,这些方法也具有一定的局限性。因此,本文在应用这些方法前,提出了一些建议以使之更趋完善。1.1.1　时间序列分析　时间序列分析,是指专利技术按时间的分布研究,即将专利文件的各种要素如专利申请量、授权量、申请国家等统计结果,按时间序列加以整理。如通过统计一段时间内某个特定技术领域相关专利的申请数量或授权数量的变化,可以绘制该技术的发展变化趋势图。这种趋势图大多呈拉长的“S”型,被称为生命周期曲线。技术的发展如同产品一样,具有相似的生命周期,称之为技术生命周期[4]。它们通常经历萌芽期、发展期、成熟期、下降期等阶段。在技术起步初期,专利申请量和授权量均较小;随着技术本身的发展和人们对技术理解的深入,专利数量增幅巨大,技术进入快速发展期。技术进入成熟期后,专利数量将持续增长,但增长速率逐步放缓[5],并且专利申请多为改进型或外观设计专利。最后,经过市场的淘汰,专利申请和授权数量都有所下降,技术进入下降期。

通过绘制专利申请量或授权量随时间变化的趋势,可以有效判断技术处于生命周期的何种阶段,从而预测技术未来的发展趋势。生命周期曲线已经成为研究行业技术发展的核心工具,它是关于技术发展演进的一种归纳性推论[6]。但在以往的研究中,通常单纯以专利申请量(或授权量)一项数据作为判断生命周期曲线的基础,略显粗糙。因此,本文引入专利引用分析中的2项指标,将它们在技术整个生命周期中不同阶段的变化过程与专利申请量的数量变化过程结合讨论,共同对技术处于哪一生命周期阶段作出判断。

1.1.2　专利引用分析　专利引用分析是一种重要的专利管理方法,并已经广泛应用于技术预测和技术评价等多个领域。专利引用分析通过统计各专利之间的引证关系及频率随时间变化的趋势,捕捉专利引用数量与专利申请量或授权量之间存在的相关性。并试图通过专利引用量的变化趋势来把握技术处于不同的生命周期阶段[7]。专利引用分析中通常使用的2种分析指标为:后向引用和前向引用。

后向引用指某一特定专利引用先前出现的专利的数量。先前出现的专利作为技术领域的基础知识不断被新近出现的专利所引用,随着时间的推移以及技术领域的不断发展扩大,在整个技术生命周期中,后向引用数量始终保持增长趋势。并且本文提出假设,在技术从萌芽期进入成长期、从成长期进入成熟期的2个过渡阶段,后向引用的数量分别会有一个大幅的增长过程,与专利的申请量或授权量的变化体现出很好的正向相关性。这一假设会在下文的实证分析中得到证明。

前向引用指某一特定专利被后来申请的专利所引用的数量。很明显,新出现的专利拥有较少的时间去获取被引用的次数。因此,在技术的整个生命周期中,前向引用的数量都呈现下降趋势。由于这个时间效应,理论界一般认为,前向引用指标不适宜作为判断技术生命周期不同阶段的依据。但经过实证研究,结论显示出依旧可以通过前向引用数量的变化捕捉到技术生命周期由萌芽期进入成长期的标志。因为较早出现的专利遭受时间效应的影响程度要小很多。通过实证研究,假设当技术由萌芽期转向成熟期时,会伴随着前向引用数量的大幅减少。解释这一现象的原因为,在技术萌芽期出现的专利奠定了该技术领域知识体系的基础,被几乎所有后来出现的专利所引用;而进入技术成长期之后出现的专利则转而向各个更细化的技术分支深入研究,只有少部分属于相同技术分支的专利才会引用它们[8]。因此,成长期出现的专利比萌芽期出现的专利所得到的平均前向引用数量明显减少。

若单纯使用专利申请或授权量作为自变量进行时间序列分析以判断技术所处生命周期的某一阶段,过程稍显粗糙,并且分析结果有失精确。因此,在实证研究中,应将专利申请或授权量与专利引用指标结合使用,共同判断技术所处的生命周期阶段。

1.1.3　专利IPC分类分析　IPC分类分析,是指将专利按国际专利分类标准进行划分,统计不同技术领域专利申请或授权量的分布情况,从而了解该领域的技术构成情况。根据专利在不同主题间分布的数量多少,判断该技术领域的技术研究热点或发现技术机会。

发现技术机会即发现技术领域的空白点,它们可能是研究者尚未注意到的新领域,也有可能是由于研发难度较大,利用现有技术难以突破的技术难点[9]。无论由于何种原因,这些技术空白点对于判断技术未来发展趋势以及制订政府、公司的研发战略决策都具有重要意义。

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