基于專利信息挖掘的我國瑜伽行業技術創新能力體育競爭情報分析

劉蘭娟 ，劉 成 ，蔡 皓

（1.上海師范大學體育學院，上海 200234；2.東華大學體育部，上海 201620）

熊彼特（1912）提出技術創新的概念，認為發展是創新的函數與結果[1]。20世紀80年代國外學者已將專利當成技術創新領域研究的信息與情報源[2]。作為技術創新戰略性資源的專利，被國際上視為衡量國家（地區、組織、行業）科學技術創新產出能力、技術創新優勢和技術競爭實力一個通用度量指標，甚至被認為是快速判斷識別技術變革的唯一情報來源[3]。起源于古印度的瑜伽在20世紀80年代以來先后以氣功和健身的形式流行于我國，現已逐步融入中國現代體育文化語境，成為時尚與健身的代名詞，有進一步演化為我國正式開展體育項目的發展態勢[4-5]。為此，本研究試圖以專利信息挖掘為切入點，從科技創新層面對我國瑜伽行業技術創新能力展開體育競爭情報分析，試圖為提升國內瑜伽行業技術創新綜合實力，促進瑜伽在我國的本土化科學發展提供參考借鑒。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象以我國瑜伽行業技術創新能力為主要研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 專利地圖可視化分析方法

1.2.1.1 數據來源與檢索方式 以1997-2016年IncoPat科技創新情報平臺專利檢索系統收錄的國內外瑜伽專利信息數據為數據源，檢索式TS=（“yoga”OR“yogi”OR“瑜伽”），根據國際專利分類法，以20個IPC主分類號為篩選條件，進行瑜伽專利信息檢索。

1.2.1.2 數據采集與提取 采用IPC分類號篩查、合并、去重等剔除干擾因素和同族專利數，實際得到2 255條專利檢索信息。精煉檢索結果，刪除與體育運動不相關專利信息164條，最終確定國外981條、國內1 110條為樣本數據，對原始分析數據進行分類歸檔保存。

1.2.1.3 專利信息分析策略 從技術創新規模、技術創新質量、技術創新效率3個維度，繪制瑜伽專利地圖，進行體育競爭情報可視化分析。

1.2.2 內容分析法研讀國內外高被引瑜伽發明專利文獻、國家知識產權局發布的專利文獻引證統計分析報告，結合專利地圖的可視化表達，對數據量化結果進行統計比較和評價，探析各數據之間的相互關系，對文獻內容做出事實判斷與推論。

2 結果與分析

2.1 我國瑜伽行業技術創新規模

2.1.1 國際瑜伽專利申請量世界各國瑜伽行業專利申請數量逐年上升。1997-2016年，中國大陸、美國、韓國、日本、英國、巴西以及印度等26個國家（地區、組織）先后申請瑜伽專利2 091件，瑜伽的全球影響力和科研關注度與日俱增。表1可知，排名世界瑜伽專利申請量前10名的國家來自亞洲、歐洲、美洲（均各有3個國家），以及1個世界組織，合計申請瑜伽專利2 016件。利用巴雷托截取法進行A、B、C類優勢劃分[5]，排名第1的中國和排名第2的美國位列A類集團，2國瑜伽專利申請量合計占比75.94%。韓國屬于B類，其他7國（組織）排在C類(表1)。

表1 瑜伽專利申請量排名前10位國家（地區、組織）

我國瑜伽專利申請量排名全球首位，與國家近些年高度重視創新，正由“中國制造”向“中國創造”的轉型發展相關。美國和韓國的瑜伽專利申請量排名世界第2～3位，他們的創新指數分別位居全球第4和11位，也均屬于全球創新指數排名高位國家。作為瑜伽起源國的印度，至今僅申請瑜伽專利16件。這與印度的國家整體創新能力不太強（2016年該國創新指數排名全球第66位）、體育競爭力較弱（1980-2016年歷屆奧運會共獲金牌1枚）、印度傳統文化存在輕視體力活動的觀念[6]等有關。

2.1.2 國家瑜伽專利申請增長率專利申請增長率（Patent Growth Rate，簡稱PGR）主要測算專利數量隨時間變化增長（或減緩）的百分率，計算公式為：PGR=（PN1-PN0）/PN0Х100%。其中，PN1指近期專利數，PN0指前期專利數量，周期介于2～5年之間。鑒于此，本研究對專利申請增長率的統計以5年為一個周期計算。表2發現：2006-2015年的10年之間，我國瑜伽專利申請量呈井噴式上升，增長率同樣排名世界首位。排名前10位中的其他9個國家（地區、組織）合計在近5年（2011-2015年）瑜伽專利申請的總數、瑜伽專利申請增長率分別為356件、24.04%，遠不及同一時期我國的890件申請數量、709.09%的申請增長率。美國也屬于增長率較迅速國家（51.43%）。

表2 排名前10位國家（地區、組織）的瑜伽專利申請增長率比較

2.1.3 國家專利競爭指數表3可知：從1997年國際上出現了首個瑜伽專利申請之后直至2016年，我國瑜伽行業的專利申請數量盡管遠高于美國和日本，但專利類型結構不理想，科技含量較弱的外觀設計專利申請率過大，發明專利申請率過低（13.27%），而美國和日本的發明專利申請比重均在65%以上。并且，美國和日本瑜伽發明專利授權率分別為37.99%、35.48%，均高于我國瑜伽發明專利9.59%的授權率。

表3 1997-2016年中日美3國的瑜伽專利申請類型及發明專利授權率比較

國家專利競爭指數（Mci）反映的是一個時段內國家專利競爭地位的高低。計算公式如下：

其中：ANi（j）指某年一國獲得的授權發明專利數，ANn-1（j）是該年其他國家獲得授權的發明專利數，ANj9指除了該年的其他9年中某國獲得授權的發明專利數，ANn-19指除了該年的其他9年中其他國家獲得授權的發明專利數。Mci數值越大，說明某國在該年度的國家發明專利競爭實力越強[7]。

2006-2015年我國瑜伽發明專利申請量成倍數快速增長，這與瑜伽熱已在我國興起密切關聯。但與美、日比較，我國瑜伽行業的瑜伽專利競爭指數（Mci值12.96）仍低于美、日2國（Mci值分別為21.65、18.81）。然而可喜的是，2010-2015年中國大陸有8件瑜伽發明專利獲得授權，盡管仍不及美國同時期的49件瑜伽發明專利授權總量，但日本在該階段的瑜伽發明專利授權數為0。近年來我國瑜伽行業技術創新活動已有趕超日本之勢（見表4）。

2.2 我國瑜伽行業技術創新質量

2.2.1 瑜伽發明專利有效率與有效發明專利平均年齡

1997-2016年，國內授權14項瑜伽發明專利，發明專利有效率78.57%。計算得知：這些有效發明專利平均年限為5.2年，低于美國（12.6年）、日本（9.5年）、德國（8.8年）、韓國（8.4年）等的專利平均維持時間總體水平[8]。說明國外發達國家更注重專利布局，更善于利用專利為激烈的市場競爭服務，我國瑜伽發明專利的有效壽命較短、有效維持率較低，反映出其專利技術創新質量和社會效益都有待進一步提高。

表4 中美日3國瑜伽發明專利競爭指數比較

2.2.2 高被引用頻次瑜伽發明專利表5可知：我國高被引瑜伽發明專利的研發重點主要集中于瑜伽運動（健身）器材設備、瑜伽運動服及其制作（使用）方法、瑜伽教學領域。并且，我國瑜伽發明專利的高被引頻次均不太高，單件專利的最高被引用頻次僅為22，前10名高被引發明專利的平均被引用頻次為5.5。

與美國比較，表6顯示：美國高被引瑜伽發明專利的研發重點除了主要集中在瑜伽運動（健身）器材設備、瑜伽教學以外，還涉及瑜伽訓練方法、運動生理監測系統領域，這與國內瑜伽專利主要創新關注點存在一些差異。

2.2.3 瑜伽發明專利權利要求數量專利的權利要求范圍決定專利受保護范圍大小，中、美和歐洲對專利申請的權利要求內容審查標準都很嚴格。國外各行業授權發明專利平均權利要求數為：美國13項、德國10項、法國11項、中國8項，發明專利維持時間和權利要求數之間存在正向影響[8]。表5和表6也發現：中、美2國排名前10位高被引瑜伽發明專利的權利要求項數分別高達25.4、30.5，大幅超過兩國其他行業授權發明專利的權利要求數量平均值，說明我國瑜伽發明專利具備了與國際接軌的部分特征，近年來我國瑜伽專利申請的權利要求項數有增加趨勢。

表5 我國排名前10位高被引用瑜伽發明專利特征

表6 美國排名前10位高被引用瑜伽發明專利特征

2.2.4 瑜伽發明專利技術創新范圍國際專利分類號（IPC）分類代碼越多，表明專利覆蓋的技術范圍越廣[9]。我國申請的瑜伽發明專利IPC涵蓋A（人類生活需要）、B（作業、運輸）、C（化學、冶金）、D（紡織、造紙）、G（物理）、H（電學）等6個部，但E（固定建筑物）、F（機械工程、加熱、照明、武器和爆破）2個部目前暫未涉及。其中：A部（132件，占比65.35%）申請數最多，其次是C部（50件，占比24.75%），再次為B部（16件，占比7.9%），G部（2件，屬于G09教學指導方法大類，占比1.0%）、D部和H部也有個別涉及（各1件，分屬D03紡織大類、H04多媒體技術大類，分別占比0.5%）。與美、日比較，圖1可知：A部都是中、美、日3國瑜伽發明專利的技術創新重點，相比IPC其他7個部形成了明顯的競爭優勢。與美、日略有不同，C部（24.75%）在我國瑜伽發明專利申請的技術創新范圍中排名第2，美、日2國則共同是G部排名第2（分別為14.44%、14.63%）。

圖1 中美日3國瑜伽發明專利申請的IPC分布情況

國內申請的瑜伽發明專利IPC大類具體集中在運動和娛樂活動（如A63的瑜伽棒、瑜伽柱、瑜伽棍、各種瑜伽服、瑜伽練習保護裝置等）、化學化工（如C08的瑜伽墊、瑜伽帶、瑜伽球等制備及加工方法）、醫學衛生（如A61的灸療瑜伽器具、瑜伽經絡能量排毒法及專用精油等）、家庭用品（如A47的便攜式瑜伽旅行枕、瑜伽翻轉床等）、層狀產品等9類，前3個IPC大類是我國瑜伽發明專利最活躍技術行業領域（表7）。國內獲得授權的14個瑜伽發明專利共涉及11個IPC大類，主要也在A部。與我國類似，美、日獲得授權的瑜伽發明專利也主要分布在A部，這與瑜伽已成為人類預防疾病和愉悅身心重要途徑的時代特征相匹配。按照平均發明專利技術范圍計算，中、美、日3國平均發明專利申請的技術范圍觀察值之比為1.38∶1.24∶1.32，我國要略高于美國和日本。盡管中國瑜伽發明專利的授權率（9.59%）要低于美國（37.99%），卻也說明我國瑜伽發明專利涉及的IPC類目已逐步增多，國人的技術創新意識、創新質量和創新能力正不斷進步。

表7 我國申請的瑜伽發明專利IPC大類

2.3 我國瑜伽行業技術創新效益

2.3.1 專利強度和專利密度專利強度、專利密度分別可以用國家（地區）的GDP產值（十億元）、人口數量（百萬）與發明專利申請量之間的百分比進行計算[10]。江蘇、浙江、廣東、江西、山東、上海、北京、河南、福建是國內申請瑜伽發明專利的9個熱度較高省市。表8可知：江蘇、浙江、廣東、江西、上海、北京等6個省市的瑜伽發明專利強度、專利密度也排名全國前列。除了江西省人均GDP略顯偏弱以外，其余5個省市均是經濟發達地區，R＆D投入強度更大，經濟發展與知識產權保護協同關系更好。

表8 國內各省市申請瑜伽發明專利熱度排名

2.3.2 我國瑜伽發明專利的合作狀況表9可知：我國瑜伽發明專利申請機構主要來自企業（54.36%），個人、高校和其他科研單位分別占比38.36%、7.38%。這與我國發明專利申請量70%以上來自企業的總體特征類似[11]。有部分差異的是，個人在我國瑜伽實用新型及外觀專利的申請機構來源中占比最高（49.28%），其次為企業（42.11%），高校、其他科研單位和機關團體同樣占比較低（8.61%）。原因在于：企業在國內技術創新中仍居主體地位，對瑜伽專利經濟和社會效益追求目標致使其期望擁有發明專利的積極性更高等現實相關；也與我國校園瑜伽開展時間不長、高校和其他科研單位對瑜伽專利的研發重視程度需要提高等關聯。

2.3.3 瑜伽專利的技術轉讓專利轉讓是目前國內專利運營的主要類型。1997-2016年中國有32件瑜伽專利發生技術轉讓，轉讓率為2.91%；美國有138件專利發生技術轉讓，轉讓率為32.78%，專利轉讓數量與比率均高于我國。IPC小類中，A63B（體育鍛煉和訓練器械）屬于中、美兩國瑜伽專利轉讓的重點技術領域，分別占比46.88%、39.86%。在其他如G06F、G01C、A41D、G06Q、G08B等小類中，2國專利轉讓率的差異不太明顯（表10）。

2.4 基于瑜伽專利信息的中印2國技術創新特征比較雖然瑜伽起源于印度，但該國申請瑜伽專利的積極性不高，總數僅有16件。印度最早的瑜伽申請專利是2004年－“瑜伽抗痔瘡專利”。主要是指導人們通過倒箭式、臥瀑布式等瑜伽姿勢和吉祥坐、拐杖式坐姿等各種扭轉脊柱的瑜伽動作練習，并結合新型草藥組合物療法協同作用，實現治療痔瘡的療效。此外，印度人申請的其他15件瑜伽專利主要涉及瑜伽運動器材設備（如：可調式瑜伽椅、瑜伽床墊），還少量包含瑜伽教學裝置（如：測量瑜伽呼吸控制法的可編程傳感器）、瑜伽康復治療替代醫學輔助設備的制作及方法（如：一種針對慢性疾病治療、由健康恢復芯片等組合物共同構成的綜合醫療設備）。雖然印度人在國際上發表高質量的瑜伽科研論文數量較多[5]，但印度人不太熱衷瑜伽專利研發，他們對瑜伽技術創新潛在發展方向的判斷與掌控力不太強，瑜伽知識產權保護意識較弱，專利創新成果滯后。伴隨現代瑜伽在歐美健身領域流行，西方人敏銳把握了瑜伽技術開發商機，很多瑜伽姿勢和技巧在海外被申請了專利或注冊為商標，美國已批準2 300多種瑜伽商標[12]。西方人不太關心印度古典瑜伽中的哲學或宗教意義，他們主要基于科學健身、醫學保健角度探討瑜伽運動對人體生理、心理的積極作用，對印度瑜伽在本國的發展進行本質性改良，已形成極具歐美特色的瑜伽健身主流產業。

表9 我國瑜伽專利申請機構來源

表10 中美2國瑜伽專利的技術轉讓情況

與印度比較，我國瑜伽行業的技術創新意識及能力正步步提升，初步形成了對印度瑜伽進行吸收、消化和科技再創新的本土優勢。國內第一個瑜伽專利申請屬于實用新型專利，出現在2003年－“瑜伽磚”（公開號：CN2620567）。國內最早的瑜伽授權發明專利是2004年－“一種應用仿生態思路三位一體治療近視等眼病的方法”（專利號：CN1700058A），它把現代光學技術和瑜伽動作相結合，輔以內服與外用相應藥物，以治療近視等眼病。此后，我國瑜伽專利申請層出不窮。近年來國內發明專利的申請和授權主要集中在IPC的A部，重點是瑜伽運動器械、用品及瑜伽休閑服飾領域的專利產品研發，包括瑜伽訓練器、瑜伽運動防滑套、瑜伽平衡腳踏車、瑜伽拉伸舒筋板、瑜伽鞋襪、瑜伽繩和各種可穿戴式瑜伽配件等，基本覆蓋瑜伽日常練習生活用品的方方面面。瑜伽健身市場初步開發，“哈他”“Sunyoga”“Airyoga”等都成為國內瑜伽產品知名品牌。

3 結論與建議

3.1 結論1）美國是目前全球瑜伽行業技術創新實力最強國家，中國處于正在追趕的國際第2集團前列位置，其他國家的瑜伽行業技術創新實力沒有比我國展現出明顯的科技競爭綜合優勢。近些年國內瑜伽專利申請活動日益活躍，中國瑜伽專利申請數量已排名全球首位，行業領域形成了一定的技術創新規模，瑜伽發明專利的產出與地區經濟發展水平呈正相關。

2）國內對瑜伽發明專利技術創新方向的選擇能夠緊跟瑜伽行業的世界發展趨勢，瑜伽發明專利技術創新范圍正在努力與國際接軌，并積極向美、日學習。近年來國內瑜伽專利知識產權保護意識日益加強，發明專利授權量、平均發明專利申請的技術范圍等有趕超日本的勢頭。并且，我國瑜伽專利研發的整體技術創新規模、技術創新質量與技術創新效率也全面超過印度。

3）我國瑜伽行業專利申請質量正不斷提高，中美2國瑜伽行業的創新實力差距逐步縮小，國內瑜伽行業目前在國際上已具備一定的產品技術創新競爭力和比較優勢，但在專利類型比率、國家專利競爭指數、發明專利授權量、專利創新質量、專利技術對外合作、專利技術轉讓等方面仍有較大提升空間。

3.2 建議1）應準確判斷未來國際專利技術創新趨勢及重點領域，我國瑜伽行業的專利申請除了繼續聚焦于發展態勢穩定、研發風險較小的瑜伽運動（健身）器材設備、瑜伽服飾用品及其制作（使用）方法等之外，還要加強對瑜伽運動生理監控、瑜伽醫學輔助療法、瑜伽訓練和健身方式等的科研實證和技術研發創新關注度。

2）將提高發明專利申請比重、提升專利申請質量、促進專利成果轉化作為瑜伽專利技術創新發展目標，充分利用我國已有的技術創新規模國際比較優勢，依靠政策支持，積極鼓勵相關企業、高校、科研單位或機構之間的交流與合作，以知識產權利益共享為紐帶，建立知識產權聯盟或瑜伽專利群，通過聯合攻關、多邊合作等方式開展共性關鍵技術研發。

3）加大對瑜伽技術領域的研發投入力度，擴大產學研技術合作范圍，拓寬技術創新空間。大力挖掘和保護有價值的瑜伽專利技術成果，提升瑜伽專利成果轉化率，形成更多的中國瑜伽專利核心技術，持續加強科技創新綜合實力，早日躋身瑜伽行業全球技術創新第1集團。