基于專利分析的食品行業技術創新研究

吳素春　胡青枝　王純陽

摘要：依托SooPAT搜集食品行業2008—2017年專利數據，對中國食品專利申請量、技術分布、主要申請人、法律狀態等進行分析，揭示食品行業技術創新的特點和趨勢。結果表明，食品行業技術創新不斷進步，但核心技術創新能力不足;核心技術領域分布較為穩定，食品制備處理及一般保存是重點研發領域;專利申請人以企業、高校和個人為主，但核心技術創新依賴于研發實力雄厚的企業和高校;根據內外部環境變化，申請人的技術領域在適時調整;從法律狀態看，食品技術活躍度和創新度在提高，申請人專利保護意識逐漸增強。最后提出了促進食品行業技術創新的建議。

關鍵詞：食品行業;技術創新;專利

中圖分類號：C939;G353.1;TS20? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）15-0139-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.033? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Technology innovation of food industry based on patent analysis

WU Su-chun1，HU Qing-zhi1，WANG Chun-yang2

（1.Food Safety Research Center/School of Economics and Management，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China;

2.College of Agriculture and Biological Sciences，South Dakota State University，Brookings 57006，South Dakota State，America）

Abstract： Based on SooPAT's collection of patent data from 2008—2017 in the food industry， the number of Chinese food patent applications， technology distribution， main applicants， and legal status were analyzed to reveal the characteristics and trends of technological innovation in the food industry. The results show that the technological innovation in the food industry continues to improve， but the core technology innovation ability is insufficient; the distribution of core technology areas is relatively stable， food preparation and processing and general preservation are key research and development areas; patent applicants are mainly enterprises， universities and individuals， but core technologies innovation relies on companies and universities with strong R&D capabilities; according to internal and external environmental changes， the applicant's technical field is adjusted in a timely manner; from the legal status， food technology activity and innovation are improving， and applicants' awareness of patent protection is gradually increasing. Suggestions for promoting technological innovation in the food industry were put forward.

Key words： food industry; technology innovation; patent analysis

食品行業連接著中國18億畝耕地產出的農產品的加工增值與13億多人口對營養健康、安全放心食品的需求[1]，是中國最大的“民生產業”和現代“餐桌工程”。據英國研究咨詢機構（Global Data）發布的數據，2015年全球食品市場總規模為6.3萬億美元，預計2020年將增長至7.7萬億美元。中國是食品生產和消費大國，但不是食品科技強國。放眼國內外市場，全球食品產業裝備更新速度加快，加工制造向智能低碳轉變，市場需求變化多端，全營養、高科技和智能化成為食品產業技術創新的主導方向。近年來，國外大型食品企業通過標準、技術和裝備的壟斷及人才的爭奪，將技術領先優勢轉化為市場壟斷優勢，大舉進入中國食品市場[2]。然而，中國食品研發投入不夠，基礎性研究欠缺，產業核心技術與裝備相對薄弱，企業缺乏自主創新，高附加值產品和特色產品缺乏。食品生產導致的原料浪費、環境污染以及個性化需求、安全與營養等一系列問題均未得到根本解決。

專利是衡量技術創新的重要指標，公開披露的專利信息具有傳播發明創造、保護知識產權、避免侵權糾紛、啟迪創新思路的作用[3]。對專利信息進行整理分析，有助于揭示技術創新的特點和趨勢，進而有針對性地開展研發工作?，F有食品專利研究文獻主要分為全行業和某一細分行業研究。在全行業研究方面，重點研究三種類型（發明、實用新型和外觀設計）專利情況[4]，而在某一細分行業方面，則通過專利分析揭示相應細分行業的技術創新特點[5，6]。鑒于專利情報分析的專業性，定量研究仍然缺乏，指導產業實踐的研究不足。因此，以專利分析為出發點，研究食品行業技術創新的特點及發展態勢，對提高中國食品行業科技創新和產業支撐能力，增強國際競爭力具有重要意義。

1? 數據來源與研究方法

SooPAT是將互聯網上免費的專利數據庫進行鏈接和整合的專利信息搜索引擎，該平臺的中國專利數據來自國家知識產權局互聯網檢索數據庫。為了獲取中國食品行業相關專利數據，利用SooPAT（http：//www2.soopat.com/Home/IIndex）檢索食品行業專利信息，檢索時間段為2008—2017年，檢索日期為2018年5月1日，輸入主題詞“食品”，對發明、實用新型和外觀設計三種類型專利進行檢索。根據所得數據，建立分析樣本，對中國食品行業專利申請量、技術領域分布、主要申請人、法律狀態等進行深入的統計分析。由于受專利申請公開日的影響（未申請提前公開的發明專利在申請日18個月后才公開）以及專利數據庫存在的誤差，2016—2017年的專利數據僅供參考。

2? 中國食品行業專利概況

2.1? 食品專利申請量

自1984年專利法頒布，中國已初步形成具有自己特色的專利法治環境。2008年專利修正案將立法宗旨概括為“提高創新能力”“促進科學技術進步和經濟發展”[7]，較為完善的法治環境為技術創新創造了條件。根據食品行業專利申請量年度變化趨勢（圖1）可以看出，2008年以來，中國食品行業專利申請量呈持續增長趨勢，2016和2017年分別達到? 14 196和14 778件。令專利申請量為因變量Y，年份為自變量X，運用古典線性回歸分析法，預計2018年專利申請量將突破1.5萬件。

圖2展示了食品行業三種類型專利申請量年度變化情況。2008—2017年，食品行業發明專利和實用新型專利申請量不斷上升，特別是發明專利上升明顯，外觀設計專利在2008—2012年緩慢增長，2012年后比較平穩。2008—2012年，三種專利數量由高到低為排序為外觀設計專利、發明專利、實用新型專利，但在2012年后，發明專利的飛躍式增長使其申請量超過外觀設計專利;緊接著是實用新型專利，也于2014年后超過外觀設計專利。

中國食品行業技術創新較長時期內以外觀設計專利為主，發明專利和實用新型專利較少，核心技術創新能力不足，近年來有了很大改觀。由于發明專利技術含量最高，且國家對原始創新和基礎性研究的支持力度加大，申請主體也更加關注發明專利。此外，激烈的市場競爭和食品消費的多樣化和個性化也使食品企業認識到核心技術的重要性，將更多的研發力量投入到新產品開發中，催生越來越多的發明專利和實用新型專利。

2.2? 食品專利技術領域分布

完整的國際專利分類IPC分類號包括部、大類、小類、主組、分組，如A01B 1/00，其中A為部、01為大類、B為小類、1為主組、00為分組[8]。通過專利在不同類別中的數量，可以明確行業技術領域分布特點。以IPC的四位分類法（如A01B），對食品行業專利申請量前10位（1985年至2018年5月1日的數量排名）的專利進行分析。由表1可見，專利主要集中在A部（人類生活必需），具體涉及食品工藝、醫用或化妝品的配制、化合物特定治療、乳制品及其制備、食品貯存、廚房用具等。其中，A23L的申請量最多，高達69 858件，遠高于排名第二的A61K和第三的A61P，說明食品的制備處理及一般保存是食品行業的重點研發領域，其他食品相關配置品、貯存運輸容器和測定材料也在研發中占有重要地位。

從食品行業技術分類的年度變化情況（圖3）來看，A23L近10年一直保持穩定增長，并且在各年的比重始終最大。其他技術領域專利也都有不同程度的增長，且各技術領域專利占比年度間沒有出現明顯變化。

2.3? 食品專利主要申請人

通過分析主要申請人，可以揭示食品行業技術實力的分布主體及其專利布局。統計2008—2017年歷年專利申請量前10位的申請人，共得到申請人64個，申請人性質分布情況見圖4。由圖4可知，超過一半的申請人是企業，占主要申請人總數的60.94%，其次是個人，占34.38%;高校和科研院所及其他機構占比均為1.56%，可見食品行業技術創新的主體是企業。

對上述64個主要申請人所屬區域進行分析，如圖5所示。江蘇、浙江、安徽和山東4省是申請人的主要聚集區，占全部申請人的71.89%，這可能與當地的食品行業發展和對技術創新的重視程度有關。良好的行業基礎和創新氛圍可以調動申請人的研發積極性和知識產權保護意識，創新產出比較高。

對2008—2017年歷年專利申請量前10位的申請人的專利申請量進一步累計排名，前10位的申請人及專利申請量見圖6。申請人包括5家企業，4名個人和1所高校。排前五位的是江南大學、華兆群、蘇州艾杰生物、安徽燕之坊和王士榮，申請量均超過500件，江南大學更是高達2 029件。這進一步證明企業是食品行業的創新主體，而科研實力雄厚的食品院校也不容小覷，如江南大學的食品類學科創建早、基礎好、覆蓋面廣，擁有食品科學與工程國家一級重點學科和食品科學國家重點實驗室;安徽燕之坊是一家現代化粗糧食品綜合性企業，不斷與安徽農業大學、合肥工業大學、江南大學等高校合作開展研發創新，實現優勢互補;另外，一些富有創意的個人也成了專利的高產者。

從食品行業專利主要申請人三種類型專利占比情況（圖7）可以發現，這些申請人在三種類型專利申請量上嚴重失衡。蘇州艾杰生物全部是發明專利，江南大學發明專利占全部專利的90%以上;牧原食品和九陽股份大部分是實用新型專利;安徽燕之坊的發明專利和實用新型專利比例相當;個人申請人的專利全部都是外觀設計，上海金絲猴食品也幾乎都是外觀設計?？梢?，食品行業整體上缺乏核心創新和內涵式創新，并且發明專利產出主要依賴企業和高校。實用新型專利的高比例體現了食品的行業性質，很多食品屬于快消品，快消品壽命短、消費快，重視包裝和品牌，依賴于消費者的頻繁消費，通過規?；氖袌鰧崿F利潤和價值，實用新型專利無疑成為該行業機構的研發重點。從企業實力演進看，中國大部分食品企業是中小企業，甚至是小微企業，各方面還不成熟，研發實力不強，主要靠實用新型產品發展，為了塑造產品形象，外觀設計創新投入不在少數，所以外觀設計專利占比高。隨著企業發展日趨成熟，市場競爭日趨激烈，食品企業必須加大力度提高核心技術競爭力，對發明專利的研發應當持續投入。

對食品行業主要申請人2008—2017年專利總量前10位的技術領域進行分析，結果如圖8所示（華炳南、邱文華、王士榮、華兆群等個人的專利均為外觀設計，未能代表行業核心技術競爭力，因此未分析個人申請人）。江南大學、安徽燕之坊、上海金絲猴食品的研發重心均在A23L，其中安徽燕之坊在該領域的專利占其前10位專利總數的60%以上，說明A23L技術是食品行業的核心技術領域，吸引眾多機構在該領域布局。除A23L領域外，各機構的研發側重各有特色。九陽股份和蘇州艾杰生物的技術布局比較單一，九陽股份把精力幾乎都放在A47J領域，蘇州艾杰生物則重在G01N領域，這與其各自的產品性質高度吻合。九陽股份致力于健康飲食電器領域，提供智能便捷的廚房生活解決方案;蘇州艾杰生物專門從事臨床診斷、亞健康檢查、預防醫學偵測、食品安全快速就地檢測的研發、生產和服務。江南大學和安徽燕之坊除了注重A23L領域，在其他技術領域也都有所布局。牧原食品則主要關注A23L、B65D、B65B三個領域。上海金絲猴食品對B65D領域的關注程度不亞于A23L領域。

對主要申請人各年專利申請量前三位的技術領域進行進一步分析，結果見表2。江南大學前三位技術領域比較穩定，基本集中在A23L、C12N（微生物或酶;其組合物;繁殖、保藏或維持微生物;變異或遺傳工程;培養基）和C12R（與涉及微生物之C12C至C12Q小類相關的引得表）領域，但順序在2015年發生變化，之前A23L領域穩居第一，之后C12N成為專利申請量最多的技術領域。蘇州艾杰生物一直致力于G01N和C12Q領域（包含酶或微生物的測定或檢驗方法;其所用的組合物或試紙;這種組合物的制備方法;在微生物學方法或酶學方法中的條件反應控制），2011年后沒有發現新的技術。與蘇州艾杰生物類似，上海金絲猴食品專注于A23G（可可;可可制品;可可或可可制品的代用品;糖食;口香糖;冰淇淋;其制備）和A23L領域，2009年后未發現新的技術。安徽燕之坊則與九陽股份相似，首要技術領域為A23L和A47J，排在第二、第三位的技術經常發生變化，但安徽燕之坊基本都集中在A、B兩個部，九陽股份除了A部外，F、H、G、B部均出現過。牧原食品2012年開始申請食品專利，除2012年外，其他年份排首位的技術一直是A01K領域（畜牧業;禽類、魚類、昆蟲的管理;捕魚;飼養或養殖其他類不包含的動物;動物的新品種），其他技術領域沒有明顯規律。

2.4? 食品專利法律狀態

專利申請過程中及申請成功后會經過各種效力階段，專利當前所屬的效力階段就是其法律狀態。法律狀態大致分為三種：一是不穩定狀態，如“公開”“實質審查”;二是相對穩定狀態，如“授權”，有些專利可能維持到“屆滿”，有些則可能因未按時繳納年費而“終止”;三是穩定狀態，如公開后的“撤回”、審查過程中的“視為撤回”“駁回”、授權后的“放棄”“視為放棄”、被“撤銷”或“無效”。SooPAT將專利法律狀態分為公開、實審、有權、避重放棄、駁回、主動放棄、視為放棄、視為撤回、撤回、未繳年費、屆滿、終止、無權等13種。

食品行業近10年專利法律狀態如圖9所示。處于有權、未繳年費、實審、視為撤回、公開、駁回的專利占比依次為33.72%、28.95%、18.83%、9.84%、4.04%和3.75%，其余7種法律狀態的累計占比不到1%。有權狀態的專利占比最高，其次是未繳年費狀態。專利權人未繳納年費是導致無效專利的主要原因，并非是專利過了保護年限，這在一定程度上反映出專利權人資金短缺問題。實審狀態的較高比例說明中國食品專利申請量在增加，專利審查機構負荷較重，同時也說明審查機構有必要改進工作方法，加快專利審查進度，維護專利申請人權益。

從2008—2017年各年食品專利法律狀態占比（圖10）來看，未繳年費、實審、公開、視為撤回等幾種狀態隨年度發生較大的變化，未繳年費和視為撤回兩種狀態有明顯減少趨勢;相反，實審和公開兩種狀態則出現增加趨勢，特別是2013年后增加明顯。此外，有權狀態也有較大幅度增加，而駁回的法律狀態近兩年則顯著減少。可見食品行業各機構的專利保護意識逐漸增強，而且開始關注專利的含金量，專利質量有所提高。

3? 食品行業技術創新特點

由上述的專利分析可以歸納出中國食品行業技術創新的發展特點。

1）從專利申請量看，2008年以來，中國食品行業專利申請量持續增長，技術創新不斷進步。食品行業技術創新在較長時期內以外觀設計為主，發明和實用新型專利較少，核心技術創新能力不足，但近年來有了很大改觀。2012年后發明和實用新型專利申請量大幅提升，特別是發明專利。國家對原始創新和基礎性研究的支持推動創新主體關注發明專利，市場也在驅動創新主體深刻認識核心技術的重要性，將更多的研發力量投入到核心技術創新中。

2）從技術領域分布看，食品行業專利主要集中在A部，具體涉及食品工藝、醫用或化妝品的配制、化合物特定治療、乳制品及其制備、食品貯存、廚房用具等。其中，A23L領域的專利申請量最多，并且近10年一直保持穩定增長。說明食品的制備處理及一般保存是行業的重點研發領域和競爭領域，食品相關配置品、貯存運輸容器和測定材料也在研發中占有重要地位。其他技術領域專利也都有不同程度增長，且各技術領域專利占比年度間沒有明顯變化。

3）從主要申請人看，食品行業技術創新的首要主體是企業，科研實力雄厚的食品院校也是重要力量，一些富有創意的個人在外觀設計方面是專利的高產者。江蘇、浙江、安徽和山東四省是專利申請人的主要聚集區，說明良好的行業基礎和創新氛圍可以調動主體的研發積極性和專利保護意識。雖然主要申請人專利申請量都很高，但三種類型專利比例不均衡。食品行業整體上缺乏核心創新和內涵式創新，發明專利產出主要依賴企業和高校。實用新型和外觀設計專利的高比例體現了食品行業的性質和企業特點，即食品的快消品性質和大部分食品企業是中小微企業。A23L是食品行業主要申請人的核心技術領域，各機構的研發側重與產品特點吻合。根據內外部環境變化，不同申請人適時調整技術領域。

4）從法律狀態看，主要狀態是有權、未繳年費、實審、視為撤回、公開和駁回，處于有權狀態的專利占比最高，其次是未繳年費。未繳納年費是導致無效專利的主要原因，反映出申請人資金短缺問題。實審的較高比例說明中國食品專利申請量在增加，專利審查機構負荷較重，有必要改進工作方法，加快專利審查進度，維護專利申請人權益。近10年來，未繳年費、實審、公開、視為撤回等狀態隨年度發生較大變化，未繳年費和視為撤回有明顯減少趨勢;而實審和公開狀態則在增加。另外，有權狀態也有了較大幅度的增加，而駁回狀態近兩年則顯著減少?？梢娛称沸袠I創新主體的專利保護意識在增強，專利質量有所提高。

4? 食品行業技術創新對策

4.1? 有效實施食品專利戰略

技術研發前期，深入調查專利狀況，了解相關技術領域專利水平，進行針對性創新，保證專利的新穎性和創造性。在把握競爭者專利狀況的基礎上，抓住專利技術布局缺失之處，加快專利戰略布局，聚焦優勢技術領域，將專利布局與產品布局相結合[9]。

專利申請時，適當采用搶先申請和專利審查侵權行為等策略使本專利占據先發優勢。審查部門嚴格審查專利，保證專利質量，縮短專利審查期限，維護專利申請人權益。實力較弱的食品企業，可先購買專利或使用有價值的失效專利滿足技術需求，同時通過產學研合作提高自身研發能力。

做好專利保護和防御。大中型食品企業、高校和科研院所及政府部門開展多元化合作，推動建立專利保護聯盟。在保護核心技術的基礎上盡可能向外圍、上下游及儲備專利延伸，形成完善的專利保護網[10]。專利權人采取合理措施保護核心技術，防止侵權行為。強化科技成果轉化服務，發揮科技中介作用，構建產品開發與中試孵化、技術轉移轉化、技術發布與交易平臺，加速科技成果轉化為現實生產力。

4.2? 加大食品技術創新投入力度

明確投入主體責任，將產業鏈、創新鏈和資金鏈相匹配。國家應繼續支持食品科技創新，地方政府要鼓勵當地特色食品工業技術創新。完善多渠道、多層次的投融資機制和經費籌措方式，發揮企業技術創新主體作用。在資金配置上，除了著眼于支撐技術創新的硬件設施建設，還要扶持產業技術創新聯盟，支持食品企業建立高水平研發機構。保證重點技術創新專項的穩定投入，支持前沿技術研發。另外還要加大投入培育壯大食品科技創新隊伍，在新興領域培養科技領軍人才和創新團隊。

4.3? 適時調整食品技術創新領域

食品技術創新活動應與國家食品科技創新政策與計劃方向契合。如按照《“十三五”食品科技創新專項規劃》的要求，技術創新要著重體現均衡營養、方便特色、高效智能、綠色低碳和創新設計等目標，在加工制造、機械裝備、食品安全、冷鏈物流、營養健康和顛覆性技術等主要領域，凝練具體項目和任務。相關創新主體應構建動態技術創新管理模式，依據食品科技創新發展新形勢、新需求和新變化，對自身技術創新領域適時進行科學調整。

4.4? 加強多種形式合作創新

食品企業應依托高校和科研院所在學科、人才和科研方面的優勢，聯合培養創新人才。高校和科研院所則要充分借助企業在技術和市場上的優勢，疏通專利轉移渠道，促進科研與生產的無縫對接[11]。積極融入全球創新網絡，充分利用全球創新資源，跟蹤國際市場，建立國際食品技術創新聯盟，開展多種形式的技術交流活動，打造國際食品研發中心和食品產業創業基地，大力引進食品先進技術和高端人才。

參考文獻：

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