面向“基礎研究創新+產業技術實現”的高價值專利頂層設計
——以電能質量治理為例

晁 蓉，姚建文

（湖南大學知識產權信息服務中心，湖南長沙 410082）

自1985 年《中華人民共和國專利法》頒布實施以來，我國專利申請量和授權量突飛猛進，但專利質量問題也日漸成為阻礙專利可持續發展的瓶頸。2021 年3 月，國家知識產權局明確將戰略性新興產業發明專利、擁有海外同族專利權的發明專利、維持年限超過10 年的發明專利、質押資金額較高的專利、獲得國家科學技術獎或中國專利獎的發明專利作為高價值發明專利的統計范圍。與發達國家或跨國公司相比，我國在高價值專利數量和競爭力方面還有較大差距，一方面在于我國基礎研究創新薄弱，無法在關鍵領域形成突破性技術，另一方面由于在以專利結構的產業技術鏈構建中，我國無法掌握產業技術實現的主動權或形成全球產業技術實現的關鍵位置。頂層設計源于工程領域自頂而下的設計，是指運用系統思維方式，對設計對象進行總體構想和戰略設計。隨著以高價值專利為代表的知識產權在國家和企業戰略地位的不斷加強，迫切需要從基礎研究領域和產業技術領域對其自上而下進行頂層設計研究，但迄今，未見直接針對上述相關問題進行系統研究的文獻，因此，本研究提出面向“基礎研究創新+產業技術實現”的高價值專利頂層設計，為推進高價值專利理論和實踐研究提供參考。

1 研究綜述

2008 年，龍華明裕等［1］首次將“高價值專利”一詞帶入了學界。2016 年12 月，國務院要求促進高質量創造和高價值專利實施，在國家層面的政策文件中第一次提出“高價值專利”概念。在此之后，學界和產業界針對高價值專利培育、挖掘、運營和保護等方面的政策措施和戰略規劃廣泛展開研究。馬天旗［2-3］編寫了《高價值專利篩選》《高價值專利培育與評估》，總結和梳理了國內外比較有代表性的專利價值篩選及評價系統，建立了我國專利價值評價指標和模型，從培育環境、產品技術標準、專利戰略視角等維度提出高價值專利培育的主要路徑，并提出高價值專利應具備的條件以及高價值專利培育目標應當從高質量創造、申請、高標準授權、精準布局、政策扶持、高水平遴選和評估6 個方面實現；何煉紅等［4］對高價值專利概念明確進行界定，認為能給企業自身帶來競爭優勢以外，還能給整個社會帶來創新和進步的專利才能稱為高價值專利。對于高價值專利評估與預測，馬天旗等［5］提出“四位一體”的高價值專利分析理念，從高技術創新、高質量申請確權、高效益轉化運用、高水平產業引領4 個單維度探討專利高價值的實現；劉勤等［6］構建基于隨機森林法的潛在高價值專利預測模型，利用語音信號識別領域專利進行識別。在與高價值專利相關的專利價值研究中，Sanders 等［7］最早系統地研究了專利價值，發現雖然一半以上的專利進行了商業化應用，但不同專利的價值存在巨大差異，只有很少的專利具有較高價值；Schettino 等［8］提出經過訴訟的專利很有可能是價值較高的專利；Harhoff［9］認為影響專利價值的重要因素有市場狀態因素、法律因素、技術因素和技術轉移因素。

2018 年2 月1 日，新華社［10］發表文章明確提出基礎研究是中國產業核心技術創新的源泉。陳勁［11］深入剖析了基礎研究及相關政策對新技術和新發明的影響，提出企業要以專利和標準戰略構建自主的產業技術鏈。柳卸林等［12］指出我國與發達國家間技術創新能力的差距主要是由于基礎研究方面的短板造成的，涉及領域包括先進制造、納米技術、生物材料、航空發動機的核心技術等。程鵬等［13］解析了從科學到創新合法性形成的微觀機制，以高鐵產業為案例研究科學到創新的機制和政策工具的合法性。上述研究分別闡述了基礎研究創新、產業技術發展對技術創新和科技發展的提升作用，但均未涉及專利價值以及高價值專利的研究。

頂層設計理論最開始萌發在信息化領域，是由Zachman［14］于20 世紀80 年代中期提出，認為企業非常有必要運用某種邏輯的架構，自上而下和控制系統各部分的界面，及時對各部分進行集成。20 世紀90 年代初，錢學森［15］最早明確定義了“頂層設計”的概念，先后提出頂層設計的定性到定量綜合的方法體系和實踐方式，為國內頂層設計理論的發展奠定了基礎。近年來，頂層設計被納入社會科學領域的研究范疇并逐漸發展成為較為完備的思想體系，如張勇［16］綜合不同領域專家對“頂層設計”這一術語的理解，對制度變遷中的頂層設計作出了界定；劉光富等［17］結合我國再生資源產業發展現狀，給出了我國再生資源頂層設計的方法及用例；仇向洋等［18］提出中國特色應急管理體系的頂層設計和應對模式，研究、探索跨時域、跨地區、跨職能的突發事件應急機制；魏書威等［19］探索了我國改革模式的頂層設計演進，論證了新時代改革的價值取向、內在要求和重點領域。上述研究雖然指明了不同領域頂層設計的途徑和方法，但鮮有涉及專利以及專利價值方面的研究。

電能質量包括電壓質量、電流質量、供電與用電質量，在國民經濟建設中扮演重要角色，其質量對工業生產和科技進步有重大影響。國內外許多知名企業和科研機構都為此投入巨資研究，如美國通用電氣公司、德國西門子公司、瑞典ABB 技術有限公司等，為搶占該領域的技術高地，正在建立本國的電能質量知識產權保護圈。2012 年，劉彤等［20］針對我國電能質量治理重點技術領域，從專利申請、專利類型、專利技術創新及發展趨勢進行調查與分析；卓放［21］提出分布式發電和用電負荷是目前負責電能質量改變的關鍵；甄超等［22］提出基于電網側電能質量監測數據對用戶側治理設備進行運行狀態識別以及治理效果評價的算法，實現電網公司對用戶側電能質量治理設備的非侵入式監測。我國電能質量產業相對于國外電能質量產業起步較晚，國內最早的電能質量治理技術發明專利申請是2002 年清華大學的“串聯型電能質量補償器的電壓補償方法”，從2007 年起電能質量的專利申請量顯著突破，但相較于國外，國內高校和研究院所是主要研究群體，其相關專利申請數量遠高于企業，體現出我國企業在整體電能質量及關鍵零部件核心技術尚不具備完全的自主知識產權，沒有形成核心技術的領先優勢，未有具有世界影響力的頂級企業。

綜上所述，國內外學者對高價值專利理論與實踐、電能質量治理現狀進行了探討和研究，但是研究內容多集中在特定范圍或局限在各自領域，很少從基礎研究創新和產業技術實現視角探索高價值專利的形成，因此難以系統化考慮高價值專利的發展問題。鑒于此，本研究在前期研究基礎上，首先基于SWOT-AHP（層次分析）方法分析我國高價值專利產業現狀，從國家對基礎研究創新的資助項目入手，尋找研究對象領域的基礎研究和產業技術發展驅動因素及其內在機理，然后構建研究對象領域關鍵知識圖譜，識別產業和技術領域核心專利，摸索技術路線圖研發制定以及挖掘產業競爭情報等，探索在國家層面、產業層面和企業層面的多主體技術研發，根據不同層面特征構建面向“基礎研究創新+產業技術實現”的高價值專利頂層設計方案，并以電能質量治理為例進行簡要闡明。

2 研究框架思路

為了更好地挖掘基礎研究創新、產業技術實現與高價值專利的關聯關系，首先對研究對象領域的專利技術和產業發展現狀進行SWOT-AHP 分析，總結高價值專利發展中存在的主要問題，然后根據頂層設計理論中不同層面特征和總體性架構模式，構建研究對象領域宏觀層面、中觀層面和微觀層面的頂層設計路徑和策略。這3 個層面的主要內容分別是：構建研究對象領域的基礎研究和產業技術關鍵知識網絡圖譜；分析基礎研究領域和產業領域核心專利和技術路線圖，深度挖掘產業競爭情報；在專利信息和情報深度挖掘基礎上，進行基礎研究和產業技術領域的專利布局。

3 研究內容與研究步驟

3.1 研究內容

3.1.1 SWOT-AHP 分析

哈佛商學院學者安德魯斯［23］于1971 年在其《企業戰略概念》一書中首次提出SWOT 分析方法，用于確定研究對象發展所面臨的優勢和劣勢（內部因素）以及威脅和機會（外部因素）。SWOT 方法是一個強大的環境分析工具，但這種分析方法缺少定量分析；AHP 作為一種多目標的實用決策方法，被廣泛運用于各種戰略制定和競爭分析中，其優點是將定量和定性有機結合。因此，本研究增加發明專利數據信息，基于SWOT-AHP，分析研究對象領域的高價值專利相關技術和產業發展的優勢、劣勢以及面臨的機遇和挑戰（見圖1），提出優化產業技術實現的方式和途徑，從整體上為高價值專利頂層設計提供可借鑒的思路。

圖1 高價值專利技術和產業發展的SWOT-AHP 分析框架

（1）優勢和機會分析。自2008 年《國家知識產權戰略綱要》實施以來，我國發明專利數量迅猛增長，確立了知識產權大國地位。根據專利數據公司IPLytics 統計報告，2019 年我國發明專利、實用新型專利以及外觀設計專利3 種專利申請量總數達到432.3 萬件，較2018 年增長了1.33%；2019 年通過《專利合作條約》（PCT）途徑，我國提交的專利申請量達到5.9 萬件，首次超越美國躍居世界第一。截至2020 年12 月，我國在30 多個國家和地區申請了十多萬件通信領域專利，其中華為技術有限公司（以下簡稱“華為”）5G 技術的PCT 專利申請量居全球首位，成為在國際5G 技術領域嶄露頭角且具有相當話語權的公司，擁有了相當數量的高價值專利。我國產業技術正由跟蹤模仿走向自強自立，部分企業在前沿技術領域與跨國企業進行競爭，全球化發展和利用知識產權能力不斷提升。例如在高鐵產業領域，由于技術創新水平不斷提高，在輪軌動力學、車體結構、氣動力學控制等制約速度的關鍵技術上實現重大突破，我國高鐵可用標準數量位居全球第三，已經和日本、德國、法國并列成為高鐵強國。此外，我國在量子計算、航空衛星等領域已取得了重大技術突破，產生了真正的關鍵核心技術和原始專利。國內一些優秀的企業，如華為、中興通訊股份有限公司、杭州海康威視數字技術股份有限公司、中芯國際集成電路制造有限公司等，積累了大量的全球知識產權資產以及核心專利，產業鏈利潤正從價值鏈的外圍向核心圈邁進，企業技術創新發展以及專利質量進入到一個新階段。實踐證明，誰及時研發并部署推動前沿性和突破性技術創新，誰就能贏得當今全球化競爭的發展先機。我國部分產業領域居于全球領先水平，形成了一些領先技術的核心專利和高價值專利，在一定程度上帶動了國家整體科技實力的提升。

（2）劣勢和威脅分析。

1）基礎研究和關鍵核心技術的短板分析。我國大多數產業在全球價值鏈中處于中低端，關鍵核心技術受制于人，其中一個主要原因就是忽視基礎研究。為謀劃高技術領域產業發展先機，世界主要發達國家大都投入了大量經費資助基礎研究主體，這些研究為產業經濟的高速發展打下了堅實基礎。美國、日本、法國等國家一直將高達15%～30%的研究開發經費用于基礎研究，美國互聯網和生物產業的興起主要得益于20 世紀90 年代美國政府對于相關領域基礎研究的大力支持。在我國，基礎研究產出是一種具有公共品屬性等理念的影響，由于對基礎研究一直缺乏持續穩定的支持機制，特別是在一些與產業技術演化密切的基礎研究投入和發展戰略的制定上。事實證明，基礎研究和關鍵核心技術的短板已經嚴重影響到我國科技能力的提升、發明專利的質量以及高價值專利的產出。依靠基礎研究創新及其形成的核心專利成為戰略性產業競爭的新規則，基礎研究創新是我國產業核心技術突破性的關鍵所在。盡管我國企業已經通過漸進性創新完成了在多個產業領域的技術追趕，但隨著高價值專利和技術標準的出現，跨國企業和龍頭企業日益主導產業技術發展，企業后發優勢被先發優勢取代，后發企業技術超越的難度逐漸加大。據統計，高價值專利多集聚在戰略性新興技術領域，如信息技術、生物醫藥、計算機通信等，而這些領域絕大多數核心專利和技術標準來自于外國企業和外資企業。隨著以高價值專利為代表的知識產權在國家和企業戰略地位的不斷加強，迫切需要縮小基礎研究和關鍵核心技術短板帶來的專利價值差距。

2）國際“鏈主”企業及高端產業技術分析。目前，全球高端產業發展大多處于從概念形成到局部應用的導入階段，長期以來我國在產業技術方面處于非常高的“空心化”狀態，已形成了核心技術、關鍵元器件、關鍵成套設備等的結構性缺陷，產業技術基礎研究創新和產業技術發展態勢不容樂觀［21］。根據德溫特專利數據庫（DII）數據，截至2019 年12 月31 日，與物聯網產業四大關鍵技術相關的專利數量約為201400 多件。其中，居首位的是美國，其授權專利數量約占全球份額的29.8%；而我國專利數量份額約為25.3%。單從數量上來看，盡管我國占有一定優勢，但專利結構性缺陷卻制約了我國自主物聯網高端產業技術的實現，主要表現在超高頻芯片天線設計與制造、RFID 卷標封裝技術與裝備，讀寫器關鍵芯片等基礎研發水平以及缺乏控制物聯網高端產業專利的“鏈主”企業，即缺乏那些決定技術標準、掌握技術標準制定權的核心企業［24］。由于發達國家格外重視在我國的知識產權布局，主要領域的核心技術多為國外跨國公司把控，企業參與全球產業技術實現明顯高端化不足。

3）商業運營模式與專利競爭挑戰分析。基礎研究創新推動產業技術跨越式發展，通過專利制度控制技術鏈或產業鏈高端環節，是技術物化為專利進而獲得豐厚利潤的商業運營新模式。專利制度的設立本身是為技術創新賦予壟斷收益，通過專利制度界定技術創新成果的歸屬，不僅有助于激勵產業主體進行技術研發和創新，獲得技術收益的擁有權，而且有利于其占據全球技術實現的關鍵位置，為全球競爭者和同質企業設置一定的進入壁壘。隨著產業技術應用領域和市場規模的快速增加，依靠核心專利或高價值專利構建完整的產業技術鏈，掌握產業技術標準主動權或形成全球產業技術實現的關鍵位置成為商業運營的新模式。美、歐、日等信息技術能力和信息化程度較高的國家和地區在專利競爭構建的商業模式方面處于領先地位，呈現出以商業模式創新和技術標準示范應用帶動基礎研究投入，進而帶動產業鏈各環節聯動發展的演化趨勢［25］。對我國而言，由于專利政策機制的不完善、科學技術與商業結合沒有達成共識、產業技術實現環節價值分工缺乏精細化等問題，未來產業技術發展將面臨全新的專利競爭挑戰。

（3）運用AHP 確定高價值專利技術和產業發展戰略。通過對相關領域的專家、學者、企業研發人員進行問卷調查，征求本研究對象領域的優勢、劣勢、機遇、威脅等內部各要素的權重，獲得技術和產業發展影響因素的AHP 判斷矩陣，然后對發展戰略總體力度的相關因素的重要性進行打分，最后提供所研究領域高價值專利技術和產業發展應采取的思路。

3.1.2 高價值專利頂層設計

面向“基礎研究創新+產業技術實現”的高價值專利頂層設計框架如圖2 所示。步驟如下：初步選取所研究對象領域的資助項目、科學文獻和專利信息→選擇分析方法和分析工具→建立基礎研究創新和產業技術實現的關鍵知識圖譜→進行基礎研究創新和產業技術領域核心專利數據庫構建、技術路線圖研發制定、產業競爭情報挖掘→基礎研究創新和產業技術實現的專利布局。宏觀層面，主要考慮國家基礎研究創新對產業技術追趕的驅動因素、基礎研究領域和產業技術領域知識創新的關鍵點；中觀層面，主要考慮基礎研究創新和產業技術實現的核心專利數據庫構建、技術路線圖研發制定、產業競爭情報的深度挖掘；微觀層面，主要考慮基礎研究創新和產業技術實現的核心技術和市場目標的專利布局。

圖2 高價值專利頂層設計框架

3.2 設計步驟

3.2.1 宏觀層面：建立基礎研究創新和產業技術實現的關鍵知識圖譜

步驟1：基礎研究投入對產業技術驅動的內在機理研究。產業技術領域的技術發展及實現是拉動相關基礎科學研究發展的關鍵，是使基礎研究投入成為塑造產業和技術核心競爭力的一個有效手段和途徑。本研究以國家重點研發計劃、國家自然科學基金資助的相關項目為分析對象，采用共現的方式描述項目主題之間具有的相似性程度。通過國家資助項目數量變化與相關產業技術需求內在關聯分析，探究基礎研究創新對產業技術驅動的內在機理。選取相關項目領域有關文獻的產業和技術高頻關鍵詞生成關鍵知識共現矩陣，使用社會網絡分析軟件NetDraw 確定相關項目對領域內產業和技術的資助情況。由于國家重點研發計劃、國家自然科學基金兩個不同項目資助系統采用的關鍵詞擬定的規范有可能不一致，在高頻關鍵詞統計中會存在同義關鍵詞但有不同命名的情況，因此合并關鍵詞表中同義不同名的關鍵詞，得到頻次大于4 次（依據統計結果而定）的高頻共詞矩陣，然后將上述共詞矩陣導入分析軟件Netdraw 中，利用軟件分析展現原始共詞矩陣的共現關系。軟件分析結果中將出現多個節點，每個節點代表不同高頻主題詞，節點的大小與其在共詞網絡中出現的次數成正比，節點連線表示兩個主題詞之間有共現關系，連線的粗細表示節點間聯系的緊密程度，以此描述國家資助項目數量變化與相關產業、技術驅動的內在關系。以電能質量治理為例，由于國家重點研發計劃由原來的國家重點基礎研究發展計劃、國家高技術研究發展計劃、國家科技支撐計劃、國際科技合作與交流專項、產業技術研究與開發基金和公益性行業科研專項等整合而成，故選取了上述基金項目資助的，于2016—2020年間發表的，收錄于中國知網（CNKI）中國科學引文數據庫（CSCD）的期刊論文，總計229 篇，對這些文獻進行關鍵詞共現網絡分析（見圖3）。

圖3 中國電能質量治理研究關鍵詞共現網絡

基礎研究與產業技術實現的共性技術涉及電能質量擾動技術（包括擾動信號、特征提取、擾動分類及其分類器、算法、神經網絡、識別方法、壓縮感知、小波變換、匹配追蹤等）、諧波技術（包括諧波電壓、電流、電源、阻抗、公共連接點技術）、電壓暫降、微電網（控制策略、變流器、逆變器、光伏并網）、電氣化鐵路與牽引供電系統中的應用研究等。其中，電能質量擾動與擾動信號共現14 次，電能質量擾動與特征提取共現9 次，諧波電壓與諧波阻抗共現7 次，微電網與控制策略共現6 次，小波變換與擾動信號共現5次，諧波與微電網共現4次，逆變器與微電網共現4 次。

步驟2：通過文獻共被引和關鍵詞共現相結合的分析方法建立關鍵知識圖譜。以Web of Science（WoS）數據庫、CNKI 中的中文社會科學引文索引（CSSCI）來源期刊和CSCD 核心期刊作為數據源，從相關領域技術萌芽期到技術密集期發表的產業和技術相關文獻為研究對象，綜合運用VOSviewer 和CiteSpace 兩種軟件工具，通過科學計量、圖譜繪制、數據挖掘和信息解讀，深入分析所相關領域基礎研究創新和產業技術實現的關鍵知識結構，識別出技術和產業發展的知識創新熱點和知識演變歷程，可視化展現關鍵知識發展進程。以電能質量治理為載體，文獻互引網絡分析如圖4 所示。

圖4 中國電能質量治理文獻互引網絡

分析共被引文獻可知，電能質量擾動技術（包括擾動分類器、神經網絡、壓縮感知、小波變換、匹配追蹤等）、諧波技術（包括諧波電源、公共連接點技術）、電壓暫降、微電網（變流器、逆變器、光伏并網）、電氣化鐵路與牽引供電系統中的應用研究等成為當前研究的新方向。這些研究表明電能質量擾動技術（包括擾動信號特征提取、擾動分類、識別方法、算法）、諧波技術（包括諧波電壓、電流、電源、阻抗）、微電網（控制策略、變流器）等國家各項基礎研究基金項目的科技成果，為電能質量治理實現與產業化創造鋪墊了關鍵基礎。

基礎研究的產出具有公共物品的屬性，但要想把基礎研究創新演變成技術成果，并最終成為市場價值較高的專利，就必須具備知識的突變、技術的合作以及物化過程的設計，否則很難獲得基礎研究創新帶來的知識溢出效應。基于全球視角，從基礎研究創新到產業化的周期相比以前已經大大縮短，產業競爭呈現出從單純科技競爭向基礎研究創新競爭前移的態勢，因此只有做到基礎研究的通透、科學層面的解構，才能實現依托科學創造技術、依托技術創造產品，并最終依靠基礎研究創新的核心技術和專利產品獲取全球主動權。

3.2.2 中觀層面

步驟1：構建基礎研究創新和產業技術實現的核心專利數據庫。核心專利是指處于特定產業技術領域的關鍵位置，對其他專利或者技術具有重大影響，不能避讓且具有重要經濟價值的專利。許多文獻指出，核心專利成為高價值專利的可能性較大，構建基礎研究創新和產業技術實現的核心專利數據庫對高價值專利頂層設計具有重要的參考作用。以基礎研究創新和產業技術實現的全球授權專利作為數據基礎，以相關領域專家評估結果為標準，迭代優化檢索表達式查全查準全球授權專利，從而形成相關領域的核心專利數據庫。數據來源于中國國家知識產權局專利庫、美國專利局、世界知識產權組織（WIPO）、韓國知識產權信息服務（KIPRIS）等，將各個專利數據庫檢索結果進行內容下載、信息合并、數據清理，根據匯總后專利的公開（公告）號獲取同族專利的申請號、優先權號，若同一優先權號且同時存在EP、US、JP、KR、CN 中兩個以上開頭的申請號，則保留為核心專利。

步驟2：研發制定基礎研究創新和產業技術實現的不同主體層面的技術路線圖。技術路線圖是對以未來技術需求為出發點，描繪出相互關聯和有優先順序的一系列技術獲取和擴散的圖譜。技術路線圖的研發制定是高價值專利頂層設計的重要內容，提出的基礎研究創新和產業技術實現的不同主體層面技術路線圖，將依據技術主題進一步細化為核心產品設計、關鍵技術實現等，通過產業技術的專利信息分析和領域技術專家的研討結果共同完成。引入德爾菲法、情景分析法、文獻計量、專利挖掘等方法，減少技術路線圖制定過程中的主觀經驗依賴，同時利用客觀數據的分析結果為技術路線圖的研發提供參考。技術路線圖劃分為3 個層次：國家層面、產業（行業）層面和企業（產品）層面，國家層面技術路線圖側重于面向未來發展戰略的科技規劃，企業（產品）層面技術路線圖側重企業服務和產品開發的研發管理，產業（行業）層面技術路線圖則介于國家層面和企業（產品）層面之間，以共性技術為基礎刻畫產業技術實現藍圖及其發展全貌，從而為企業提供更為準確的市場發展預測。3 個層面的技術路線圖的研發制定，促使不同層面創新主體共同承擔產業經濟發展的成本，引導政府、企業對產業技術實現的判斷和決策，促進市場創新主體間開展合作。

步驟3：挖掘產業競爭情報。產業競爭情報是指圍繞特定產業、特定區域以競爭情報理論方法獲取競爭優勢開展的研究與實踐工作。作為產業內群體企業所需的共性關鍵需求或個性需求，產業競爭情報在一般情況下是具有非競爭性、可排他性和顯著,正外部性的準公共物品，但在競爭態勢下又不免具有排他性和內部性特點，因此需要對核心專利和技術路線圖進行深入挖掘，主要通過科學文獻題錄信息與海量的專利（主要是核心專利）技術信息一一對應，關聯性地識別出承載高層次研究成果的科學文獻以及專利技術路線圖來實現。對產業競爭情報的挖掘分為橫向挖掘和縱向挖掘。其中，橫向挖掘從共性技術、核心技術以及相關基礎研究三方面來考慮不同類型的產業，對技術實現的鏈路和技術功效的發展進行預測和前瞻；縱向挖掘需要對產業目標實現的上中下游技術分析，結合不同競爭情報需求，確定支持產業實現活動中的瓶頸和斷層部分，提供重要技術競爭情報，以增加產業經濟的整體競爭力［26］。

每個產業技術領域都需要基礎研究創新帶來的突破性技術以及核心技術涌現，只有掌握并擁有核心技術才能避免受制于人。技術創新特別是基礎研究創新成果和顛覆性技術的出現對高價值專利的影響有目共睹，通過核心專利數據庫構建和不同主體層面技術路線圖的研發制定，挖掘其顯現的、潛在的、有價值的產業競爭情報，從而為專利核心技術以及產業目標的布局提供科學依據。產業競爭情報的挖掘是一個不斷開展的循環過程，不同主體層面的競爭情報包括情報收集、信息分析、市場前瞻和預警等需求過程，這個過程應根據產業發展態勢來調整：對處于全球價值鏈較低端和發展初期的產業，應重點提供產業發展、技術追趕的競爭情報，以推進核心產業鏈和核心價值鏈的構建和發展；而對于發展成熟的產業技術，競爭情報可以更加注重推進產業技術的全球化升級與發展。

以電能質量治理為例，在incoPat 數據庫進行初步檢索與數據分析。通過與相關專業人員的充分溝通，確定檢索策略為：TIAB=(“power”OR“electric* energy”) AND (inverter OR rectifier OR converter OR capacitor) AND (filter* OR harmonic* OR compensat*) AND PT=(2 OR 4) AND (STATUS=有效)AND (VLSTAR＞8)。通過選取多維信息為評判因子并賦予權重，對所檢索專利進行價值分區，構建核心專利數據庫，如專利有同族專利與優先權號給予一定權值，若同一優先權號且同時存在EP、US、JP、KR、CN 中兩個以上開頭的申請號，則權重越大。通過以上步驟1，得到電能質量治理核心專利申請人國別及IPC 分類號分布地圖，從第一維度和第二維度分別分析各申請人所屬國家以及各維度IPC 分類的專利數量，識別出不同國別在該領域核心專利的多少以及技術空白點。共識別核心專利23 885件、高價值專利10 183 件（見表1）。從圖5 可見，我國在H02M7、H02M1、H02J3、H02M3 等領域布局很廣，已占絕對優勢；在H02J7、G01R31、H05B37、H05B33、H02J50、H02H7 等領域保持了研發優勢，專利布局處于有利態勢，需繼續鞏固陣地；在H02M5、G05F1、H03F3、H02J9、H05K7 等領域有一定優勢，但優勢不明顯，需繼續加大產學研結合力度。日本在H02P27（以電源電壓種類為特征的控制交流電動機的裝置或方法）、H02P21（通過矢量控制，例如磁場方向控制控制電機的設備或方法）等領域布局很深。全球在H04B1、H03F1 等其他領域尚處于技術空白點與弱點，我國需從產業鏈和產業實現視角加大基礎研究投入與產業政策引導進行研發制定。

表1 國際電能質量治理核心專利分布 單位：件

3.2.3 微觀層面

相比基礎專利、核心專利、外圍專利，高價值專利的市場價值是其重要屬性，但這一屬性的實現需要通過重大的、全局性的、基本的方針以及專利信息和產業情報深度挖掘，以及對未來的目標和任務進行規劃和布局來完成。在專利布局規劃制定中，要用總攬全局的戰略眼光考慮價值實現的一系列問題，如核心技術的保護、市場目標的收益；同時，要把規劃的長遠目標與當前的產業技術實際狀況相結合，增強戰略規劃的預見性和可操作性。本研究對相關領域基礎研究創新和產業技術實現的核心技術和市場目標進行專利布局，以IPC 小類的概率分布以及構建科學維度、技術維度和商業維度之間的橋梁完成，實現從科學研究到技術產業化、市場化的全周期多角度分析。

步驟1：對核心技術進行布局。核心技術以及不同層面技術路線圖集成了基礎研究創新、產業技術發展動向和國家資金保障等影響要素信息。一是以國內外核心專利的公開時間為節點，考察關鍵知識圖譜區間技術萌芽期和技術成熟期的授權專利，利用IPC 小類歸納國內外核心專利布局特征。二是根據國家知識產權局統計年報，統計技術萌芽期到技術成熟期間，國內外在國家知識產權局申請的發明專利涉及多個部以及IPC 小類，運用概率論方法展示國內外專利布局的技術動態演變過程。

步驟2：根據市場目標進行專利布局。從關鍵知識圖譜、核心專利數據庫中收集所有相關的高質量科學文獻、專利信息及其題錄信息，然后進行數據提取、整合、清洗，建立技術關聯性、作者所屬機構的可視化網絡圖；同時，從核心專利數據庫提取專利權人信息、同族專利數，再與作者所屬機構的專利權人、同族專利數進行逐一對應，形成作者所屬機構、專利權人以及同族專利數的橋接點。其中，科學文獻的標題及相關的其他題錄信息作為科學研究主題的代表，從以專利人為橋接的每個關鍵詞所映射出的專利中，提取代表專利技術領域的主IPC 分類號、同族專利數作為技術和市場的代表，形成科學-技術-市場可視化橋接圖譜［27］。為了更精準地鏈接科學維度、技術維度與市場維度之間的橋梁，利用社會網絡分析法形成技術和產業關聯性的可視化網絡圖，將可視化橋接圖譜進一步演化，從而明晰市場目標的專利布局特點。

4 結論

高價值專利為國家、地區乃至企業制定有效的專利戰略以及完善專利制度具有很好的激勵作用。本研究以我國電能質量治理為例，對該領域基礎研究領域和產業技術進行了詳細分析，從所構建的高價值專利頂層設計路徑探析基礎研究創新、產業技術實現與高價值專利的內在關聯關系。研究結果表明：在很多核心技術和關鍵技術領域，歐美發達國家的跨國公司在全球價值鏈中居主導地位和掌控地位，占據了國際競爭的制高點，并且通過價值鏈的各個環節對全球技術資源不斷戰略組合。對我國而言，需要建立科學研究、技術發明、產業發展的全創新鏈條，通過市場應用拉動研究驅動底層技術和基礎研究的突破，為系統布局核心領域知識產權實現前瞻性劃與帷幄。