提升大學生創業能力的多維技術功效模型構建

汪守霞，汪張林

(1.安徽工程大學 建筑工程學院，安徽 蕪湖 241000；2.安徽工程大學 管理工程學院，安徽 蕪湖 241000)

隨著國家創新驅動發展戰略持續不斷地推進，越來越多的大學生為響應國家號召走上了創新創業之路。學術界充分肯定了大學生創新創業的積極意義，朱瑞峰等認為大學生創新創業在現代國家創新體系中具有戰略性、基礎性與源頭性地位，對于推動我國經濟轉型升級、創新型國家確立有著不可替代的作用[1-3]?！恫ㄊ款D銀行研究報告》亦指出，若將麻省理工學院全體學生創立的企業當做一個獨立主體，其所創造的商業價值與世界第24位經濟體不相伯仲[4]。

盡管國家已充分認識到大學生創新創業的重要作用，并自上而下出臺了一系列政策來推動大學生創新創業活動的發展，但是我國大學生創業成功率持續低迷卻是不爭的事實。據《2017年中國大學生就業報告》相關數據顯示，即使在創業環境較好的浙江省，大學生創業成功率也僅有5%左右，因此如何提升大學生創業成功概率已成為學術界研究焦點之一。張武軍[2]指出缺乏知識產權意識與知識，尤其是不會挖掘專利情報致使技術研發方向錯誤仍然是許多大學生創業失敗的主要原因之一。邢素軍[5]認為挖掘專利情報可幫助大學生創業者識別技術機會，確立正確的技術研發方向。

通過上文分析可知，深度分析專利信息，獲取有價值的專利情報有助于大學生創業者獲得成功，那么運用“專利分析工具”剖析和整合專利信息使之上升為有價值的專利情報，將是貫穿整個創業過程的關鍵步驟。專利技術功效矩陣不是對專利信息簡單地統計分析，而是對專利名稱、摘要與權利要求等信息進行深層次地挖掘與解讀，以便發現某領域的技術空白點、熱點、重點與突破點，并在此基礎上預測技術發展方向[6]。因此，大學生創業者可利用專利技術功效矩陣確立正確的技術研發方向，使資源得到優化配置，從而在一定程度上促使大學生創新創業獲得成功。

通過對“大學生創新創業”和“專利技術功效矩陣”這兩方面文獻梳理后發現，國內外學者主要從以下四個方面展開研究，分別是：①大學生創新創業的意義、現狀、擬提高其成功概率措施以及專利技術功效矩陣的作用，這一部分在前文已有所闡述，在此不再一一贅述。②利用專利技術功效矩陣解決現實問題，如邱洪華[7]等利用專利技術功效矩陣找出中國銀行業商業方法的技術創新策略與路徑。彭文波[8]等認為專利技術功效矩陣具有研究深度大、維度廣、信息量大與可讀性強等優點，并利用該矩陣對中國礦風機的技術發展方向作出了科學預測。③提升制定專利技術功效矩陣的效率，如陳穎[9]等對專利文獻的技術詞和特證詞的自動化提取展開了深入研究，以降低構建技術功效矩陣的難度和工作量。翟東升[10]等利用MapReduce模式處理海量專利數據，并且運用計算機機群解決了構建專利技術功效矩陣低效率問題。HE[11]等提出一種基于語義分析來高效構建技術功效矩陣的方法。④增加專利技術功效矩陣的分析維度，目前學者們對這一領域的研究較少，張浩[12]等的觀點具有代表性，他們將時間維度引入到傳統的二維技術功效矩陣之中，建立了三維技術功效分析模型，該模型更能精確地反映技術領域的研發現狀，從而能夠幫助決策者比較準確地找出技術機會，進而制定出較為合理的技術研發策略。

綜上所述，傳統二維、三維技術功效矩陣雖然能夠區分技術重點、熱點、空白點與突破點，但是卻有以下兩方面局限性：第一，當某一技術領域有多個技術重點與熱點，且這些技術重點與熱點的專利申請趨勢相似、專利總量又相差無幾時，該矩陣就很難區分各個技術重點與熱點的“相對重要性”高低。由于大學生在創業之初，各種技術資源都非常有限，因而不可能向每個技術重點與熱點均投入足量的技術資源，只能選擇若干個“相對重要性”較高的技術重點或熱點作為自身的技術研發方向?！跋鄬χ匾浴陛^高的技術重點或熱點一般代表著該領域的技術發展方向，但是傳統的二維與三維技術功效矩陣卻不能夠協助大學生創業者精確地預測未來技術方向；第二，現有的技術功效矩陣不涵蓋“地域因素”，因而無法反映該技術領域的未來市場競爭狀況，大學生創業者就不能夠依據該矩陣制定出科學合理的專利布局策略，從而在攫取較大市場份額與獲得較高戰略地位上存在一定的阻礙。因此，研究試圖增加傳統技術功效矩陣的分析維度以解決上述問題，來幫助大學生創業者確立正確的技術研發方向，制定出合理的專利布局策略，并最終促使大學生創業獲得成功。

1 構建多維技術功效分析模型

為了幫助大學生創業者識別出“重要等級”較高的核心技術領域，研究將“高價值專利”引入到三維技術功效分析模型之中,這是由高價值專利的重要屬性決定的。方曙[13]等認為專利文獻的價值分布并不均衡，約5%～10%高價值專利占據了全體專利總值的一半。因此，如果為數眾多的高價值專利集中于某個技術功效分支，那么可以斷定該技術功效分支是各個技術主體重點關注的、急于攻克的核心技術領域，在該領域取得技術進步可以極大地提高產品性能。因而大學生創業者應優先選擇高價值專利集中度較高的技術功效分支作為自身的研發方向。

為了精確地了解產品市場的技術競爭現狀，進而在目標市場進行合理的專利布局，以協助大學生創業者獲得較大市場份額、較高戰略地位以及豐厚市場回報，研究將“專利地域信息”加入以上技術功效分析模型之中，構建了五維技術功效分析模型。

研究利用Origin 9.0建立五維技術功效分析模型如圖1所示，橫坐標表示技術維度，縱坐標表示專利功效維度，豎坐標表示時間維度，圓的大小表示某一技術分支在某一時間節點上的專利數量多少(技術分支是由技術與功效確定的)，圓的不同部分(用不同顏色區分)表示不同的專利受理局，三角形表示高價值專利(三角形右邊標注的數字表示高價值專利的數量)。

根據圖1可知，技術2和功效1構成的技術功效分支1以及技術2和功效4構成的技術功效分支2是技術重點，因為它們在每個時間節點的專利申請量都比較多；技術1和功效1構成的技術功效分支3以及技術3和功效1構成的技術功效分支4是技術熱點，因為其申請量隨著時間推移而大幅度上升；技術3和功效2構成的技術功效分支5是技術突破點，因為其研發的連續性不好，但在近期有所突破；其他技術分支為專利空白點，其申請量均為0。

通過對圖1分析可知，技術功效分支1與2、技術功效分支3與4的專利申請趨勢相似且專利總量相差無幾，因此很難判定這些技術功效分支的“重要等級”高低。而通過研究圖1中高價值專利的分布情況可以發現，大量高價值專利主要集中于技術功效分支1，少量高價值專利分布于技術功效分支4，而其他技術區域基本上沒有布局高價值專利。這說明技術功效分支1的“重要等級”最高，技術功效分支4的“重要等級”次之，技術功效分支2、3和5的“重要等級”均比較低。所以應優先研究與分配大量研發資源于技術功效分支1，其次是技術功效分支4，最后才是技術功效分支2、3和5。需要注意的是：如果技術突破點中包含了數量較多的高價值專利，這說明該技術突破點很可能是未來技術的主要發展方向，各技術主體應在自身可承受的風險范圍內于技術突破點投入適量的研發資源，爭取取得技術上的突破性進展。同時也應在技術空白點加強基礎研究為搶占未來技術市場做好充足準備。

最后，通過解讀圖1中的專利地域信息可知，該技術領域的所有專利分布于3個地區，分別為地域1、地域2和地域3，但是絕大部分專利主要分布在地域1，這說明地域1的技術市場競爭較為激烈，相關產品的侵權風險比較高；而其他兩個地域的專利布局量較少，申請專利被授權的可能性較高，如果這兩個地域的市場需求量較高，專利申請人應搶先布局大量專利以占領未來產品市場的戰略制高點。

圖1 五維技術功效分析模型

2 實證研究

大疆公司是由香港科技大學在讀研究生汪滔創立的無人機企業，由飛控起家，然后逐步涉足于其他領域，如航拍、遙感測繪以及森林防火等等，并于近期涉足農用無人機噴灑藥物領域。大疆僅用了10年時間便取得了較為豐碩的成果，占領了全球70%的市場份額，其中有80%的收入來自于海外市場。因而大疆公司可作為大學生創業獲得成功的典型代表，分析大疆公司在農業噴藥領域的專利信息不僅可以驗證該多維技術功效分析模型的適用性，還可以總結大疆公司制定專利研發與布局策略的思路與方法，希望給大學生創業者帶來一些啟示，從而可以在一定程度上避免因技術研發方向錯誤和專利布局不合理而使創業陷入進退兩難的困境。

2.1 數據來源與檢索策略

研究選取“智慧芽(Patsnap)專利檢索與分析平臺”作為數據來源，該平臺最大的優點是數據更新速度比較快，每周更新3～4次，且及時收錄新專利，可以保證研究數據的真實性和有效性，具體的檢索策略如表1所示，去噪后的專利總數為768件。

2.2 專利申請趨勢分析

農用無人機噴藥領域專利申請趨勢如圖2所示。由圖2可知，農用無人機噴灑藥物領域的專利申請開始于2009年，且2014年之前該領域的專利申請量較少，均不足40件/年，而自2014年以后，該領域的專利申請量呈現出井噴式發展趨勢。這一方面說明了市場對噴灑農藥無人機存在著巨大的潛在需求，另一方面亦說明了相關技術主體在某些技術分支上取得了一些突破。

表1 大疆農用無人機噴灑藥物領域專利檢索策略

圖2 農用無人機噴藥領域專利申請趨勢

2.3 傳統二維技術功效矩陣構建與分析

通過對噴藥無人機768條專利文獻的逐條解讀，且在結合相關專家的意見之上，得出了14個技術特征與13個功效特征。其中技術特征分別為：GPRS、傳感器、作業方法與相關算法、信息系統、噴灑裝置(噴頭、噴桿、壓力泵、藥箱、霧化裝置等等)、圖像數據處理、定位系統與技術(GPS、北斗、RTK)、拍攝裝置、控制器、無人機結構、遙控裝置、供藥設備、供能設備與技術(太陽能、電池等)以及測試平臺；而功效特征分別為：噴灑均勻、擴大噴灑范圍、提高安全性、提升藥效、提高效率、提高穩定性、提高續航能力、改善霧化效果、簡化操作、精準施藥、精準測試、節約藥劑、降低成本。在此基礎上，統計由技術特征和功效特征構成的所有技術分支的專利數量，并繪制出傳統二維技術功效矩陣如表2所示。通過解讀表2中的專利信息，綜合考慮各技術功效分支的專利數量，可以發現，以下13個技術功效分支是各技術競爭主體關注的重點領域：利用“噴灑裝置”為技術手段達到“噴灑均勻”“擴大噴灑范圍”“提升安全性”“提高效率”“提高穩定性”“簡化操作”之功效；利用“作業方法與相關算法”為技術手段達到“提高效率”“精準施藥”之功效；運用“圖像數據處理”技術達到“精準施藥”之目的；通過改變“無人機結構”以實現“簡化操作”“提高穩定性”“提高效率”“提升安全性”之功效。雖然以上13個技術功效分支較為重要，但是僅根據表2中的專利信息，還是很難判定哪些技術功效分支屬于技術重點、熱點或是突破點，更無法確定每個技術功效分支的“相對重要性”，而多維技術功效分析模型能夠較好地解決該問題。

2.4 多維技術功效分析模型的繪制與分析

研究共設置4個時間節點，理由如下：通過對圖2研究可知，在2009～2014年之間，噴灑農藥無人機的專利申請量較少，申請總量只有60件，因而可把2009～2014作為一個時間節點。為方便起見，在圖3中用2014年進行標注；在2015、2016年各設一個獨立的時間節點；據圖2可知，2018年專利申請量較少，只有35件，由于專利信息公開具有時間上的滯后性，因此2018年專利實際申請量應遠大于35件，所以可以把2017年和2018年作為一個時間節點，用2017年表示。

研究采用IPScore(專利價值評估軟件)來篩選高價值專利，IPScore從公司戰略、財務指標、市場環境、技術狀況和法律狀態等維度來考察專利價值，其輸出結果主要包括：客觀結果、凈現值分析、投資前景、財務前景和風險機遇。可以看出，IPScore具有分析內容全面、分析結果準確與客觀等優點，因而利用IPScore能夠較為準確地識別出農用噴藥無人機領域的高價值專利。

研究用橫坐標、縱坐標和豎坐標分別代表專利的技術特征、功效特征和時間節點，圓的大小代表專利數量，圓上的不同顏色代表不同的專利受理局，三角形代表重點專利且標注其數量，進而利用Origin9.0繪制出噴藥無人機領域的五維技術功效分析模型如圖3所示。(為了圖3清晰美觀，簡化了一些技術維度與功效維度的標簽名稱，如“作業方法與相關算法”用“作業方法”代替，但并不影響讀者對文章的理解)。

表2 噴藥無人機領域的傳統二維技術功效矩陣表

通過對圖3中各個技術功效分支的專利申請趨勢分析后發現，農用無人機噴藥領域共有1個技術重點、11個技術熱點、1個技術突破點，而其他技術功效分支的專利數量較少，因而其重要性也相對較低。其中運用“作業方法與相關算法”達到“精準施藥”之功效是技術重點；利用改進“噴灑裝置”的結構與功能以實現“噴灑均勻”“提升安全性”“提高效率”“提高穩定性”“簡化操作”等功能，通過改變“無人機結構”能達到“簡化操作”“提高穩定性”“提高效率”“提升安全性”之功效，憑借“作業方法與相關算法”等技術手段來“提高效率”，以及使用“圖像數據處理”技術使農用無人機達到“精準施藥”的目的，以上11個技術功效分支均是技術熱點；利用“噴灑裝置”來擴大農用無人機的“噴灑范圍”是技術突破點。

通過解讀技術熱點、重點以及突破點中的高價值專利的分布情況后發現，高價值專利主要集中于以下3個技術功效分支，分別是“作業方法與相關算法”和“精準施藥”構成的技術功效分支1，“作業方法與相關算法”和“提高效率”構成的技術功效分支2，“噴灑裝置”和“擴大噴灑范圍”構成的技術功效分支3，技術功效分支1、2、3分別擁有的高價值專利18件、11件、11件，因而可以判定這3個技術功效分支比較重要，代表了未來技術主要發展方向，在這3個領域取得技術突破能夠增強自身的技術實力，可以避免因研發方向錯誤而失去占領市場的時機，因此專利申請人應把以上3個領域作為自身主要的技術研發方向。

通過研究圖3中的地域信息可知，農用噴藥無人機在3個地區布局了專利，分別是中國大陸地區、世界知識產權組織和中國臺灣地區。其中專利申請人在中國大陸地區布局了大量專利，約占總體比重的98%，這說明中國市場對無人機需求量巨大，各技術主體非常重視中國市場，同時中國市場的技術競爭也異常激烈，專利侵權風險相對較高，而海外市場的專利申請量就比較少，那么可以判定海外市場的技術競爭并不那么激烈，是藍海市場，相關的專利申請人可以采用PCT方式進行廣泛的海外布局，為攫取最大的市場份額夯實基礎。

圖3 農用噴藥無人機領域的五維技術功效分析模型

2.5 大疆噴藥無人機領域專利信息分析

大疆公司在農用噴藥無人機領域的專利申請現狀如表3所示。大疆共申請了13件專利，并且在3個“重要等級”最高的技術功效分支均申請了比重較高的專利，其中在技術功效分支1、2、3分別申請了3、4、3件專利，可以發現，大疆公司的技術主攻方向與整個農用噴藥無人機的技術發展方向呈現出一致性，這說明大疆能夠精確地預測未來技術研發方向，這也是大疆公司一直在無人機市場屢獲佳績的原因。

通過表3中的專利地域布局信息分析可知，各個技術功效分支均在中國申請了大量專利，這說明在中國申請相關專利被授權的可能性較低，同時，中國市場競爭也特別激烈；而在海外申請相關專利，不僅被授權的概率較高，還可以為搶占未來海外市場打下堅實基礎。與此同時，大疆的絕大部分市場來自于海外，因此，不同于其他專利申請人只拘迂國內的專利申請策略，大疆著眼于世界，利用PCT專利申請方式打通海外市場，共申請8件WIPO專利，占比61.5%，這種做法為以后占領全球農用噴藥無人機市場鋪平了道路。此外，由于農用噴藥無人機領域的技術更新速度較快，對于一些非核心技術利用實用新型專利加以保護，如大疆申請了4件實用新型專利，這種專利布局策略不僅降低了維護成本，還能夠快速獲得授權，達到事半功倍的效果。

表3 大疆在農用噴藥無人機領域的專利信息

3 研究結論與不足

研究將“高價值專利”與“地域”這兩個分析維度引入到三維技術功效分析模型之中，構建了5維技術功效分析模型，并利用大疆公司作為實例，證明該模型的適用性。通過研究高價值專利在各個技術功效分支的分布狀況，可以準確地判定各技術重點、熱點與突破點的“重要等級”高低，把“重要等級”較高的技術功效分支優先作為自身技術研發方向，向其投入適量的技術研發資源，從而可以幫助大學生創業者避免因研發方向不正確而造成的創業失敗。通過研究各技術功效分支的專利地域布局信息，能夠準確地了解各技術功效分支在不同國家與地區的競爭現狀、專利侵權概率高低以及專利被授權可能性大小，因而可以協助大學生創業者設計出科學合理的專利布局策略，為攫取最大市場份額打下堅實基礎。與此同時，要善于用專利撬開全球產品市場，有些大學生在創業伊始只關注國內市場，因而只在國內布局專利，從而失去了進入海外市場的機會。大學生創業者應像大疆公司一樣善于使用PCT方式贏得進入海外產品市場的合法地位，拓展企業的成長空間。重視申請實用新型專利。大學生創業者在創業早期所擁有的資源比較匱乏，而實用新型專利具有授權時間短、成本低等優勢，因而可以用實用新型專利保護技術更迭速度快的非核心技術，以達到在降低成本的同時，保證產品的市場合法性。

此外，研究亦有不足之處，第一，由于大學生創新創業成功概率很低，大學生創業成功的典型案例更是少之又少，因此,可供研究分析的對象總體樣本就比較少，而在做實證研究時只選擇大疆公司一家專利數據作為分析研究對象，以驗證該多維技術功效模型的科學性，具有一定的局限性；第二，該多維技術功效模型具有5個分析維度，分別是技術、功效、時間、地域、高價值專利，該模型可以比較科學地分析無人機產業的專利數據，但是不同產業之間可能具有明顯差異性，若想利用該模型分析其他產業的專利數據，應根據分析對象的產業技術特點適當地調整部分分析維度以使分析結果更加科學合理。未來將研究更多行業與大學生創業企業的專利數據，從而制定出更加精準的多維專利技術功效模型。