基于專利分析的區(qū)域技術創(chuàng)新策略研究
——以北京納米技術為例

郭魯鋼王世民楊冠燦劉彤

1．北京市科學技術情報研究所，北京 100120；2．北京市科學技術研究院，北京 100089；3.武漢大學信息管理學院，湖北武漢 430072

基于專利分析的區(qū)域技術創(chuàng)新策略研究
——以北京納米技術為例

郭魯鋼1王世民2楊冠燦3劉彤2

1．北京市科學技術情報研究所，北京 100120；2．北京市科學技術研究院，北京 100089；3.武漢大學信息管理學院，湖北武漢 430072

技術創(chuàng)新是“普遍行為”[1]，它嵌入在區(qū)域日常經濟活動之中，對于一個特定地區(qū)或區(qū)域的發(fā)展，起著決定性的作用，是推動區(qū)域經濟發(fā)展的內生動力[2]。專利中包含了大量的技術信息，是國家或地區(qū)科技資產的核心和最富經濟價值的部分，能夠反映某一國家或地區(qū)科技的原始創(chuàng)新能力[3]。對專利信息從時間、空間、競爭對手、技術分布等進行多角度分析，可以探究某一技術領域的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢、技術熱點和競爭態(tài)勢，進而掌握某一技術創(chuàng)新的現(xiàn)狀，為增強區(qū)域創(chuàng)新能力提供支持。

納米技術是一種跨領域的科學技術，涉及IT技術、環(huán)境科學、生命科學、材料科學等，可以集成到現(xiàn)有生產工藝中，提升技術水平，提高產品的性能和競爭力。近年來，國內外學者從專利分析的視角對技術創(chuàng)新態(tài)勢進行了大量的研究。如，技術產業(yè)化研究上，Pervin Basaran等[4]利用美國和歐洲專利的相關數據研究了2002至2006年植物分子農業(yè)研究的工業(yè)化趨勢；技術發(fā)展熱點上，Zan Huang 等[5]通過縱向專利分析研究了國家、機構和重點領域，認為納米技術在化學、制藥和半導體器件等方面發(fā)展較快； 技術創(chuàng)新能力對比上，Szu-Chia[6]通過專利文獻計量學方法研究了日本、韓國和臺灣基因工程研究能力與影響；技術整體發(fā)展態(tài)勢上，Xin Li等[7]通過對美國專利、歐洲專利和日本專利的比較，研究了世界納米科技的發(fā)展態(tài)勢；技術發(fā)展趨勢上，于曉勇等[6]研究了我國電動汽車發(fā)展趨勢，并提出了相關發(fā)展策略。目前，基于專利分析的技術研究主要集中在國家層面，對于區(qū)域技術創(chuàng)新的研究還很少。

納米科技是目前全球最受關注的科學技術領域之一[8]，也是我國重點發(fā)展的科技領域之一。本文利用專利分析研究北京納米技術創(chuàng)新現(xiàn)狀研究，試圖通過這一手段，掌握北京納米技術的發(fā)展態(tài)勢，提出北京納米技術創(chuàng)新策略，為北京納米技術及產業(yè)的發(fā)展提供參考。

1、數據準備

納米技術發(fā)展迅速，不斷涌現(xiàn)出新的領域和分類，同時產生許多標識納米特征的新詞匯，針對納米技術領域專利的檢索與分析，許多學者都進行過探討[6,10]。本文關鍵詞的制定與檢索策略的制定采用Alan L. Porter于2008年報道的方案[11]。該方案首先從文獻中提取關鍵詞，然后通過向領域內的專家征求意見，對關鍵詞進行修正，確定檢索式，并通過檢索結果對關鍵系不斷優(yōu)化調整。專利數據來源于國家知識產權局知識產權出版社的CNIPR中外專利數據庫服務平臺，檢索日期截止到2010年12月31日。

2、結果與討論

2.1 技術水平概況

圖1是全國各省市納米技術專利情況。可以看出，我國納米技術專利分布明顯不均勻，東部發(fā)達省份專利數量占優(yōu)，其中北京地區(qū)納米技術專利數量最多，具有明顯的優(yōu)勢。

圖1 全國各省市納米技術專利情況

從原國家科委的“攀登計劃”到973計劃、863計劃等，都給予了納米科技大力的支持，政府管理機構、科研院所、高等院校、企業(yè)等對納米技術研發(fā)充分重視，我國納米技術發(fā)展很快。從北京納米技術領域專利數量的年度變化情況（圖2）可以看出，2000年之后，我國專利數量急劇增加，2001年出現(xiàn)了“峰值”，2002年有所降低后，2003年至2009年呈直線上升的趨勢，2010年專利數量略有降低。北京納米領域第1件專利出現(xiàn)在1992年，歷年專利數量變化趨勢與全國的情況基本相同，但增速低于全國水平，仍然處于快速發(fā)展階段。

圖2 我國和北京納米技術領域專利數量年度變化情況

為了進一步考察北京納米技術在我國納米技術研發(fā)中的地位，繪制了北京納米專利對全國納米專利數量的年均貢獻率變化圖（圖3）。由圖可以看出，北京對全國納米技術專利貢獻率變化可以分為三個階段：1991年至1995年，處在快速增長期，貢獻率迅速增加到21.95%；1996年至2004年，處在波動期，貢獻率變化較大；2005年至2010年，貢獻率相對穩(wěn)定，在12%～14%波動。整體來看，北京對全國納米專利總量平均貢獻率達16.97%，其中，在2001年，與專利數量年度變化情況相對應，貢獻率出現(xiàn)了一個“峰值”。可以看出，北京在納米科技研究方面優(yōu)勢明顯，在我國納米技術研發(fā)中占有較為重要的位置，這與梁立明等人[12]的通過文獻計量得出研究結果相同。

圖3 北京對全國納米專利數量的年均貢獻率

2.2 技術構成

通過專利的國際專利分類號（IPC號）以及該專利分類號所代表的技術領域，可初步掌握專利技術所屬技術領域和主要研發(fā)方向。北京納米專利主要分布在8個部的292個4位IPC號中，根據技術交叉和數量繪制技術構成圖（圖4）。A61K（醫(yī)用、牙科或梳妝用的配置品）、B82B（超微結構；超微結構的制造或處理）、A61P（醫(yī)用、牙科或梳妝用的配置品）三個IPC號涉及專利數量遠多于其它IPC號，是北京納米技術研發(fā)較為集中的領域。從技術交叉來看，A61K、B82B與A61交叉最多，說明納米技術在制藥領域的技術集聚度較高。對2006～2010年北京納米專利的IPC號分布情況分析表明，C01B（非金屬元素；其化合物）、H01L（半導體器件;其他類目未包含的電固體器件）、B01J（化學或物理方法）、C01G（含有不包含在堿金屬或金屬鈹、鎂、鋁、鈣、鍶、鋇、鐳、釷，或稀土金屬的化合物中之金屬的化合物）、C08L（高分子化合物的組合物）、C08K（使用無機物或有機高分子有機物作為配料）等6個IPC號代表的領域發(fā)展迅速，超過50%的專利在這一時間段產生，專利數量迅速增加，是當前納米技術發(fā)展較快的重點領域；B82B涉及專利362件，是這一時間階段專利數量最多的領域，說明北京在該領域具有持續(xù)的研究力量，該領域也是處在發(fā)展階段的重要領域之一。

圖4 北京納米專利技術構成情況

2.3 專利構成

我國專利體系由發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設計專利三種組成，其中發(fā)明專利最能代表技術創(chuàng)新的水平。圖5是全國和北京專利構成對比情況。可以看出，全國和北京發(fā)明專利均占專利總數量的90%以上，說明我國納米領域創(chuàng)新是以技術研發(fā)為主的。北京發(fā)明專利比全國高3.44%，表明北京納米專利技術創(chuàng)新高于全國水平。

圖5 納米技術領域專利構成情況

2.4 技術狀態(tài)

技術狀態(tài)在專利中的體現(xiàn)，是指專利當前所處的狀態(tài)，即專利是否授權，授權專利是否有效，專利權人是否變更以及與專利法律狀態(tài)相關的信息。圖6是全國與北京納米技術專利狀態(tài)的情況。可以看出，北京正在評審的專利比例低于全國，有權專利比例為35%，比全國高5%；失效專利比例達37%，遠高于全國。失效專利不受專利法律保護，成為公利技術，如此大量的失效專利有望成為技術二次開發(fā)的巨大寶庫。

圖6 專利法律狀態(tài)情況

2.5 技術研發(fā)力量

技術研發(fā)主要是通過企業(yè)、科研院所、高等院校和個人等主體進行。通過對專利權人的分析，可以較為全面地掌握北京地區(qū)納米技術的主要研發(fā)力量情況。為了提高數據的有效性，選擇有權專利作為基礎數據，從專利權人構成情況和不同類型專利權人專利數量進行分析，結果如圖7所示。可以看出，高等院校和科研院所依然是納米科技創(chuàng)新的主要力量，二者在專利權人中所占比例分別為21%和32%，但專利數量所占比例達68.44%；企業(yè)占專利權人總數的39%，數量也達到總數的30.68%，說明企業(yè)已經成為納米科技創(chuàng)新的重要力量。

圖7 專利申請人情況

專利申請數量排名前十位的非個人專利權人專利變化情況如圖8所示。可以看出，前十大非個人專利權人中，除中國石油化工股份有限公司外，均是高等院校和中科院下屬研究所。其中，清華大學在納米技術創(chuàng)新方面優(yōu)勢明顯，截至2010年，累計專利數量1033件，遠超排名第二的北京化工大學（457件）。近年來，中國石油化工股份有限公司、中科院理化所、中科院微電子所等單位專利數量增加迅速。

圖8 專利申請數量排名前十位機構的專利分布情況

2.6 技術合作

根據專利權人及專利合作情況繪制北京地區(qū)納米技術研發(fā)合作關系圖（圖9）。圖中，專利權人間連線的粗細代表合作關系緊密程度，連線越粗表明雙方合作專利數量多，關系越緊密；圖形區(qū)域大小，代表合作專利數量多少。分析結果表明，北京開展合作研發(fā)的納米科研機構有268家，京外合作機構88家，合作對象包括大學、研究所、企業(yè)等多個層面。清華大學是開展對外合作最多的單位，與31家單位就566項專利開展了合作，占該機構專利總數的54.79%；合作單位中，有25家是企業(yè)，說明清華大學在產學研聯(lián)合方面工作開展較好；但存在合作單位面窄的問題，如與鴻富錦精密工業(yè)有限公司合作的專利達513項，占與企業(yè)合作專利的90.64%。中國石油化工集團合作專利比例達82.87%，但合作行為主要在集團內部進行，與集團外9家高等院校及2家科研院所合作專利18項，僅占合作專利總數的9.13%。其它專利權人均有與企業(yè)合作申請的專利，但比例較小，如合作專利總數排名第二的北京化工大學，合作專利34件，僅占專利總數的8.27%；排名第三的中科院化學所，合作專利僅占專利總數的5.76%。

圖9 北京地區(qū)納米技術研發(fā)合作情況

3 發(fā)展對策

通過對北京地區(qū)納米技術專利的分析發(fā)現(xiàn)，北京在我國納米技術研發(fā)中占有重要的位置，處在快速發(fā)展的階段。從技術研發(fā)力量上來看，高等院校和科研院所等科研單位是北京地區(qū)納米技術研發(fā)的主要力量，其中清華大學研發(fā)優(yōu)勢明顯。在技術研發(fā)合作方面，雖然相關工作已經開展了，但經濟社會快速發(fā)展要求相比，還有差距。基于對北京納米研發(fā)現(xiàn)狀的分析，提出以下發(fā)展建議。

（1）加強對失效專利的研究和開發(fā)。

北京納米技術相關專利中，失效專利占有較大的比例。合理利用失效專利，能夠有效增強企業(yè)的技術競爭力，尤其是對于技術力量薄弱的中小型企業(yè)，是促進企業(yè)快速發(fā)展的捷徑。當前，各界對失效專利的認識仍顯不足，利用率偏低，水平也不高。加強失效專利的利用工作，需要做好統(tǒng)籌協(xié)調，完善相關配套機制，利用政策引導提高企業(yè)和科研單位的積極性，大力推進產學研結合，促進企業(yè)創(chuàng)新能力的提升。同時，加強失效專利的評價方法、體系的研究工作，圍繞北京經濟、社會發(fā)展的重點需求，做好專利跟蹤和分析工作，為企業(yè)開發(fā)利用我國乃至國際失效專利指明方向

（2）進一步加強官產學研聯(lián)合。

企業(yè)在北京納米技術研發(fā)中力量有所增強，但仍未成為技術研發(fā)主體。科研單位與企業(yè)在技術開發(fā)上缺乏合作,導致科研單位的專利技術可能偏離市場需求、缺乏商業(yè)價值和產業(yè)應用前景而不能有效利用和實施,出現(xiàn)壽命短、存活率低的情況,最終浪費寶貴的研究資源[13]。增強納米技術的科技成果轉化能力，必須重視官產學研聯(lián)合，根據北京產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和需求，通過政策引導和提供相關經費支持等方式組織高校、科研機構和企業(yè)聯(lián)合進行共性關鍵技術攻關，采取共建合作中心、聯(lián)合申報項目、合作開展產人才培養(yǎng)、等方式，強化企業(yè)和科研單位的聯(lián)系，突出市場需求導向，強調市場驅動的研發(fā)動力，充分利用中關村“1+6”政策優(yōu)勢，促進科技成果的產業(yè)化發(fā)展。

（3）進一步做好納米技術與傳統(tǒng)產業(yè)的集成工作。

納米科學與技術是一門交叉性很強的綜合性學科，從技術應用的角度講，又具有跨行業(yè)的特征，是可以在各應用領域及產業(yè)廣泛應用的技術，如一項納米尺度的創(chuàng)新專利，可能會對半導體設計、生物技術、材料科學、電信等多個產業(yè)部門產生重大影響。北京發(fā)展納米技術，要根據經濟、社會發(fā)展需求，做好技術的需求分析，通過政策引導或設立專項資金，促進納米技術在傳統(tǒng)產業(yè)中的應用，增強相關產業(yè)的競爭力。

[1]郭元源，池仁勇，丁崢嶸.浙江省區(qū)域持續(xù)技術創(chuàng)新能力淺析[J].經濟論壇，2004，(16)：24～25

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Study on Regional Technology Innovation Strategy Based on Patent Analysis

Guo Lugang1Wang Shimin2Yang Guancan3Liu Tong2
1. Beijing Municipal Institute of Science and Technology Information, Beijing, 100120;2. Beijing Academy of Science and Technology, Beijing, 100089

通過專利分析，研究了北京納米技術的發(fā)展態(tài)勢，并提出發(fā)展建議。研究表明，北京納米技術領域處在快速發(fā)展的階段，專利數量居全國首位，在我國納米技術研發(fā)中占有重要的位置；研發(fā)力量以高等院校和科研院所等科研單位為主，清華大學研發(fā)優(yōu)勢明顯；圍繞納米技術的產學研合作已經開展，但有合作深度與廣度待于進一步加強。

專利分析；技術創(chuàng)新；納米技術；發(fā)展策略

The status of nanotechnology development in Beijing has been studied by Patent analysis. The result shows that, nanotechnology in Beijing at the stage of rapid development, patent amount of Beijing rank first in China, and plays an important role in nanotechnology research and development of China; the research and development mainly efforts with universities and research institutes, the research and development of Tsinghua University have obvious advantages. The cooperation around nanotechnology research in Beijing has been carried out, but the depth and breadth of cooperation to be on further strengthening.

patent analysis; technology innovation；nanotechnology; development strategy

G311

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.108

北京市哲學社會科學規(guī)劃項目：市屬公益科研院所創(chuàng)新能力提升的問題與對策研究

郭魯鋼（1979-），男，山東梁山人，博士，研究方向：專利分析、科技情報、技術轉移。