基于Patentics專利信息分析的木本糧油植物采摘技術發展

岳 東

國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心

基于Patentics專利信息分析的木本糧油植物采摘技術發展

岳 東

國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心

岳東（1985－）男，專利審查員，研究方向：專利審查與研究、專利分析與預警、科技咨詢等。

木本糧油植物是食物油的主要生產原料，主要以油茶、核桃、油橄欖、文冠果、板栗、杏、銀杏、腰果等為主的木本糧油植物，我國擁有著豐富的木本糧油植物資源，包括8億畝宜林荒山荒地尚未開發利用，然而我國糧食和食用油安全面臨諸多問題和挑戰，據統計，我國已成為世界上最大的食用植物油進口國，每年全國60%的食用油依靠進口，這也是由于我國在木本糧油植物的種植、培養和收獲等產業上存在很大的技術壁壘，尤其是木本糧油植物采摘技術上，國內外存在很大的差距，隨著現代科技技術的快速發展，植物采摘技術也在智能化裝備上進行了一定的發展，尤其是基于自動控制、導航跟蹤和傳感器技術的智能林業裝備已大量出現。

由于國家對科技創新技術的立法保護，專利行業在各個科技領域起到了舉足輕重的作用，尤其是近年來專利分析技術在總結科技領域的發展近況和發展趨勢上作用明顯，為該領域的發展方向提出了一些有價值的建議。

本文數據分析系統簡介

Patentics平臺是基于概念模式的專利全文檢索和分析系統，在中英文雙語檢索、智能語義檢索上具有很大的優勢。同時該平臺提供了中國專利申請、美國專利申請、歐洲專利等專利數據，大數據分析系統可按專利權人、專利分類號、索引詞、國際分類的時間分布進行統計分析，同時也能實現按專利權人空間分布的統計分析，基于國際分類等技術內容的智能分析，例如對檢索結果進行專利地圖分析等。本文將利用Patentics專利信息分析功能來研究木本糧油植物采摘技術的發展狀況。

表1　世界各地果實采摘設備專利申請情況分析

國內外果實采摘技術的專利申請狀況

本文針對木本糧油植物采摘技術進行相關的專利分析，對比國內外專利申請狀況及趨勢來分析判斷木本糧油植物采摘技術行業的發展狀況，并能為該采摘技術及相應機械設備的技術研究提供專利策略和專利布局建議。

木本糧油植物采摘技術主要針對的是生產食用油原料的植物果實進行采摘，通過國內外專利庫文獻的初步檢索，關鍵詞中木本糧油相關文獻較少，通過智能語義檢索和相關文獻查詢，初步確定果實采摘為主要關鍵詞作為本文的專利分析研究。

國外果實采摘技術及設備的專利申請狀況

本文首先在世界范圍內對果實采摘的專利申請情況及發展趨勢進行宏觀分析，從專利的角度對各國的差異作出分析。

世界果實采摘技術及設備專利申請區域分布

利用專利檢索系統在國內外主要數據庫中檢索2015年之前的關于果實采摘技術及設備的專利申請情況并匯總在表1，從表1可以看出，截至2015年，世界范圍內關于果實采摘設備領域共申請專利3437件，我國為311件，美國、日本和歐洲等發達國家的果實采摘機械設備專利申請量較高，可以看出世界果實采摘設備專利申請量受果實品種及森林資源的分布情況和本地區經濟發達水平影響較大。

將專利申請量繪制圖1，也可以清楚地看到，世界范圍內蓋專利技術領域的專利申請主要分布在美國、日本、中國、歐洲等，其中，前三位的國家或地區的專利申請量之和為2352件，占總數的75%。反映出上述3個國家或地區是專利申請的主要國家，同時說明該地區的相關領域科技水平較高。

世界采摘設備技術發展趨勢

在世界專利索引數據庫中的檢索并對檢索結果進行分析，1975年到1995年之間專利申請量有小幅波動，但是總體表現平穩。從1995年以后專利申請量呈現增長趨勢。尤其是2010年以后，果實采摘專利申請量增長幅度較大，從圖2中可以看出，果實采摘專利申請量尚未出現峰值，表明這一領域技術仍在持續發展。

圖1　世界果實采摘設備專利申請區域分布圖

圖2　世界果實采摘設備專利情況

圖3　世界果實采摘設備專利申請區域分布圖

圖4　按國際分類號對果實采摘技術及設備的專利申請統計結果

圖5　按A01D046分類號中對果實采摘技術及設備的專利申請統計結果

國內果實采摘技術及設備的專利申請狀況

本文對果內果實采摘的專利申請情況及發展趨勢進行宏觀分析，從專利的角度對國內各地區的差異作出分析。利用專利檢索系統在國內主要數據庫中檢索2015年之前的關于果實采摘技術及設備的專利申請共311件，并針對不同的省份申請量繪制圖3，可以看出浙江省、北京市、河北省的專利申請量較高，也與果實品種及森林資源的分布情況和本地區經濟發達水平有很大影響。

木本糧油植物采摘技術的專利分析

首先，進入patentics平臺的檢索界面，在檢索數據庫選擇中選擇全部中文全文庫，在檢索文本框中輸入關鍵詞“果實采摘”得到1327項結果。本文就以上檢索結果分別按國際分類、專利權人等進行統計分類。

按國際分類號進行統計分析

如圖4所示，通過國際分類統計結果發現：檢索結果中屬于果實采摘領域的位于第一位IPC分類組是A01D046水果、蔬菜、啤酒花或類似作物的采摘；振搖樹木或灌木的裝置，以上占統計總數的47.93%；將該組進行細化統計見圖5，可以看出A01D046/247、A01D046/22、A01D046/24等手動操作裝置排在前三位，總和占該分類號中專利申請量的70%以上，同時A01D046/30、A01D046/00和A01D046/26等包含自動裝置和振搖采摘的專利申請量緊隨其后，通過以上數據分析可見目前果實采摘技術中手動操作仍然是國內該領域專利申請的主流，自動控制等先進技術申請量也逐步提高。

按專利權人進行統計分析

表2　對隨機采樣的400個結果進行索引詞聚類分析圖表

圖7　果實采摘技術及設備大數據關聯地圖分析

上述大數據統計結果中包含對專利權人的統計分析結果，如圖6所示，其中涉及的主要前十位專利權人有西北農業大學、華南農業大學、中國農業大學、江蘇大學、浙江大學等高校院所，可見高校院所和科研單位是該領域的主要專利權人。

果實采摘技術及設備的聚類分析及發展方向

本文利用patentics平臺對果實采摘技術及設備的專利申請進行聚類分析，系統會自動提取隨機采樣的400個檢索結果進行分析，如表2所示，從中我們可以看出果實采摘技術的主要研究發展方向在修枝剪、采果器、高枝剪、采摘機械手等方面。這也是采摘技術及設備中的關鍵執行部件，以上均是本領域科研方向中的技術難點。

果實采摘技術及設備大數據關聯地圖分析

在 Patentics 平臺中的智能語義數學模型，輸入果實采摘關鍵技術點，將該技術相關的技術脈絡、技術路線自動通過相關度聚類分析，取 64 個最相關技術概念，從高維空間高精度相關關系，通過相關度投影到 2 維地圖空間顯示，如圖7所示。數個技術脈絡在地圖顯示中清楚呈現，該專利地圖是動態的，Patentics 系統可以通過實時關聯計算提供相關顯示，實時互動。該地圖分析中大數據分析元包括二十年引用關系分布；近三年引用量最大的四個申請人的申請量分布；最早引用該概念的發明時間點和申請人。例如從“果實采摘”關鍵技術點可以查詢到西北農業大學、韓城市泰龍花椒有限公司、青島農業大學及北京林業大學為近三年該關鍵技術點引用量最大的四個申請人的申請量分布情況。

木本糧油植物采摘技術的分析結論和發展建議

本文利用patentics專利信息分析平臺對木本糧油植物采摘技術領域的專利申請進進行了相關專利分析，包括該技術領域國內外專利申請情況和發展趨勢分析、國內區域專利申請情況分析、按國際分類號進行統計分析、按專利權人進行統計分析、聚類分析和大數據關聯地圖分析，得出以下結論。

（1）在木本糧油植物采摘技術領域的專利申請中，美國、日本和歐洲等發達國家的專利申請量較高，可以看出世界果實采摘設備專利申請量受果實品種及森林資源的分布情況和本地區經濟發達水平影響較大。我國在該技術領域的申請量居世界第三位，且在近五年內該技術領域處于快速發展，專利申請量大幅增長。

（2）國內不同地理區域在木本糧油植物采摘技術領域的專利申請中，浙江省、北京市、河北省的專利申請量最高，且占據很大比例，這與國內果實品種及森林資源的分布情況和本地區經濟發達水平有很大影響。

（3）國內在木本糧油植物采摘技術領域的專利申請中，手動操作裝置的專利申請量占該分類號中專利申請量的70%以上，可見手動操作仍然是國內該領域專利申請的主流，同時自動控制等先進技術申請量也在逐年提高。

（4）國內在木本糧油植物采摘技術領域的專利申請中，高校院所和科研單位是該領域的主要專利權人，也就是說目前該領域的技術創新多數仍處于科技研發階段，國內在本領域科研實力強的企業較少。

（5）國內在木本糧油植物采摘技術領域主要研究發展方向在修枝剪、采果器、高枝剪、采摘機械手等方面。這也是采摘技術及設備中的關鍵執行部件，以上均是本領域科研方向中的技術難點。