中国科学院与国外研究机构的发明专利技术相关性比较分析

２０１０年第ｌ２期　科技管理研究　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　２０ｌ０　Ｎｏ．１２　

文章编号：１０００—７６９５（２０１０）０１２—０２１５—０４　

中国科学院与国外研究机构的发明专利技术相关性比较分析　

杨志萍，陈云伟，方　曙　（中国科学院国家科学图书馆成都分馆，四川成都６１００４１）　

摘要：从文献计量学聚类角度，分析研究中国科学院、法国科研中心、德国马普学会和美国麻省理工大学历年　来发明专利技术累积优势展现的相互关联关系，从量化角度呈现这四个机构创新技术重点布局，对比分析创新　技术的交互相关性共性和个性特征，并对中国科学院今后技术创新上的发展进行思考。　关键词：专利分析；专利计量；技术相关性；技术累积；中国科学院　中图分类号：Ｃ３１１　文献标识码：Ａ　

１　引言　科学技术是经济与社会发展的主要驱动力量，是国家综　合竞争能力的核心构成。世界实力较强科研机构的研究与开　发活动为自己国家技术创新与经济增长做出了重大的贡献，　强大的经济实力推动了以知识为基础的经济发展。中国科学　院是国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与　高新技术的综合研究与发展中心，在提升国家科技竞争力、　推动国家经济发展中承担有重要责任和义务。　科技竞争能力强弱的重要指标与体现之一是科研产出情　况，其中发明专利产出则是知识的应用与技术创新的重要竞　争力测度指标。一个国家／机构发明专利技术累积优势所形成　的技术交互性反应了技术上的创新力布局和发展战略。本论　文的研究旨在剖析中国科学院历年来创新技术累积优势所形　成的技术交互强度，通过与国外研究机构相同情况进行对比　分析，研究机构创新技术布局和发展重点，发现创新技术的　共同特征和个性特征，将对于中国科学院未来谋划科技的不　断创新，推动未来战略的决策和追赶世界先进水平提供量化　信息支撑基础。　２信息来源与研究对象　数据来源：主要选择Ｔｈｏｍｓｏｎ公司Ｄｅｒｗｅｎｔ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ　Ｉｎ—　ｄｅｘ（ＤＩＩ）专利数据库为分析研究的基础信息源。ＤＩＩ是目前　世界上国际专利信息收录最全面、较权威的专利数据库，它　收录了来自全球４０多个专利机构（涵盖１００多个国家）的专　利，不仅包括了中国专利，还覆盖了世界专利组织（ＷＯ）、　美国专利（ＵＳ）、欧洲专利（ＥＰ）、德国专利（ＤＥ）、英国　专利（ＧＢ）和日本专利（ＪＰ）等。考虑到中国专利的特殊　情况，还选择了中国专利数据库作为中国科学院专利数据的　补充信息源。　研究对象：选择国际著名的、有很强技术创新实力的国　立科研机构和高校两种类型作为比较对象：法国　检索技巧：分别以中国科学院院属机构（包括研究所、　公司等）、法国科研中心、德国马普学会和美国麻省理工大　学为研究对象，从专利权人角度对这些机构进行数据统计。　在专利权人检索中，考虑到ＤＩＩ机构代码的局限性，在检索　策略上考虑了多种检索方式配合使用，以完善检索数据的全　面和科学性。在中国科学院院属机构的检索中，除将中国科　收稿日期：２００９一ｌ１—２６。修回日期：２０１０—０３—１０　基金项目：中国科学院知识产权信息服务专项项目　学院的英文或英文多种缩写作为检索词外，还分别以院属机　构的研究所和公司的英文名作为检索词进行组配检索；法国　科研中心、德国马普学会和美国麻省理工大学的检索采用　ＤＩＩ中的机构代码作为检索词（分别为ＣＮＲＳ、ＰＬＡＣ和ＭＡ．　ＳＩ）。　数据时间：德温特专利数据库（１９６７－－２００７年），选取　最早专利优先年１９８５－－２００５年。中国发明专利数据库（光盘　版）（１９８５－－２００７年），选取专利申请时间１９８５－－２００５年。　检索时间：２００７年１２月～２００８年４月。　分析工具：以ＴＤＡ（Ｔｈｏｍｓｏｎ　Ｄａｔａ　Ａｎａｌｙｚｅｒ）为主要分析　工具，辅助于自行开发的分析统计软件。　３专利技术交互相关性个性分析　一个国　机构发明专利技术累积优势所形成的技术交　互强度通过专利技术交互相关度来体现。专利技术交互相关　度是指多年来各专利技术领域之间形成的交互程度，其强弱　可从侧面反映出一个机构在专利技术主题之间的交叉和关联　程度。交互相关性强，说明专利技术之间相互联系程度较高；　交互相关性差，说明专利技术之间相互联系程度比较低，更　趋向于彼此之间的独立。　图１～４为利用ＴＤＡ软件工具获得的四个机构主要专利　技术交互相关性特征图，是通过文献聚类方法，以德温特专　利分类号排位前２０名的技术领域的研究为交互对象。下文中　使用了“专利核心技术团簇”概念以反映技术活跃性高的专　利相互之间的关联度，此关联度是根据德温特专利分类号彼　此之间的专利分类交互性来确定的。　３．１　中国科学院发明专利核心技术团簇情况　从图１可看出，中国科学院发明专利技术目前已分别形　成了两个专利核心技术团簇，反映了这些技术之问交互强度　情况和创新技术的专利申请活跃性情况。一个为药物技术、　生物技术、基本化学、化学／物理处理或装置等之间专利核心　技术团簇；另一个为微电子技术、基本金属、电子器件、信　号传输与通信和光学仪器之间专利核心技术团簇。　按德温特分类号的专利分类，中国科学院专利主题技术　交互性表现在以下两个方面：　（１）发酵工业、天然产物和聚合物、植物培养、科学仪　器、化学／物理处理或装置（特别是水或污物处理）、脂肪　

醇、非金属元件、半金属及其化合物、分离、耐火材料等专　２ｌ６　杨志萍等：中国科学院与国外研究机构的发明专利技术相关性比较分析　

利主题技术形成了一般性交互强度的技术关联簇（Ｄ１６、　Ｂ０４、Ｐ１３、Ｓ０３、Ｊ０４、Ｅｌ７、Ｅ３６、ＪＯｌ和Ｌ０２）。其中发酵工　业、天然产物和聚合物之间专利技术关联度较高，表明了这　些技术累积优势显著，创新技术较活跃。　（２）电化学存储、电化学、分立器件创新技术点之间形　成了一般交互强度的技术关联簇（Ｕ１１、１．０３、Ｕ１２），同时它　们与半导体及工艺、激光与微波激射器、光纤和光控制、光　学元件／设备／系统创新技术之间也已初步形成了技术关联　（Ｘ１６、Ｖ０８、Ｖ０７和Ｐ８１）。表明这些技术累积优势正在呈现　出一定的活跃性。　

图１　中国科学院发明专利技术交互相关性　３．２法国科研中心发明专利核心技术团簇情况　从图２可看出，法国科研中心已分别在以下的四个主要　专利核心技术团簇中形成了技术之间的交互性应用研发活动　行为，有些呈较高关联状态，在一定程度上说明法国科研中　心申请这些技术的交叉性发明专利较多，交叉技术累积优势　明显，技术创新研发呈活跃性。　

图２法国科研中心发明专利技术交互相关性　（１）在生物技术、药物技术、化学、测量仪器等技术　领域已形成关联度较高的专利技术团簇，具体涉及天然产物　和聚合物、发酵工业、医学（口腔医学）、科学仪器、化学　和物理方法等技术（Ｂ０４、Ｄ１６、Ｄ２１、Ｓ０３、Ａ９６和Ｊ０４）。其　中天然产物和聚合物、发酵工业和科学仪器之间关联度最高。　（２）在电化学、电学软件、半导体工艺、分立器件、配　电设备及转换装置、电化学存储等之间也形成了关联度较高　的专利技术团簇（１ＪＤ３、Ａ８５、Ｘ１２、Ｕ１１、Ｕ１２和Ｘ１６）。　（３）在光学的光纤与光控制技术上已形成了较高关联度　的专利核心技术团簇（Ｐ８１和Ｖ０７）。　（４）在稠环杂环化合物和其他杂环化合物之间也形成了　专利核心技术团簇（１３０２和Ｂ０３），关联度一般。　３．３德国马普学会发明专利核心技术团簇情况　从图３可看出，德国马普学会已分别在以下四个主要专　利核心技术团簇中形成了技术之间的交互性应用研发活动行　为。与上述法国科研中心相似，有些专利技术呈较高关联状　态，在一定程度上说明，德国马普学会申请这些技术的交叉　发明专利较多，交叉技术累积优势明显，技术创新研发呈活　跃性。　

图３　马普发明专利技术交互相关性　（１）与法国科研中心相类似，在生物技术、药物技术　和测量仪器等技术领域之间已形成关联度较高的专利技术团　簇。具体涉及医学材料、植物培养、植物遗传与疫苗、天然　产物及聚合物、化学和物理学方法、发酵工业、科学仪器、　电医疗器械和数字计算机等创新技术（Ａ９６、Ｐ１３、Ｃ０６、　Ｄ１６、Ｂ０４、Ｊ０４、Ｓ０３、Ｓ０５和Ｔ０１）。　（２）在陶瓷、水泥制造方法和产品以及树脂等浓缩聚合　物技术上形成了一般交互强度的专利技术团簇（Ａ２６和　Ｉ＿０２）。　（３）在半导体、分立器件和电化学技术等技术上形成了　较强关联度的专利核心技术团簇（Ｕ１１、Ｕ１２与１．０３）。　（４）在光学的光纤与光控制技术上已形成了较高关联度　的专利核心技术团簇（Ｐ８１和Ｖ０７）。　３．４　美国麻省理工大学专利核心技术团簇情况　从图４可看出，美国麻省理工大学已分别在以下三个主　要专利核心技术团簇中形成了技术之间的交互性应用研发活　动行为。与上述两个国外机构相似，有些专利技术呈较高关　联状态，在一定程度上说明美国麻省理工大学申请这些技术　的交叉发明专利较多，交叉技术累积优势明显，技术创新研　发活跃性较高。　（１）在生物技术、化学、药物技术之间已形成较强关联　度的专利核心技术团簇。具体涉及天然产物及聚合物、发酵　工业、医用包装及检验材料、化学和物理学方法等（Ｂ０７、　Ａ９６、Ｐ３４、Ｄ１６、Ｂ０４、Ｊ０４和Ｓ０３）。　（２）在无线电传输系统、光纤、激光器、分立器件、电　化学和半导体材料等（Ｗ０２、Ｐ８１、Ｖ０７、Ｖ０８、ＵＩ２、Ｌ０３和　，　－曰

　杨志萍等：中国科学院与国外研究机构的发明专利技术相关性比较分析　２１７　

Ｕ１１）技术上形成了一定交互性的专利技术团簇。　（３）在医学器械与诊断技术上形成了较强关联度的专利　核心技术团簇（Ｓ０５和Ｐ３１）。　

图４麻省理工大学发明专利技术交互相关性　４专利技术交互相关度比较分析　４．１　国外三机构专利技术交互比较分析　在表现最活跃的专利技术中，法国科研中心、德国马普　学会和美国麻省理工大学分别都在化学、生物技术、药物技　术、测量技术等方面，已形成了较强的技术交互关联，且关　联度非常强，交叉技术累积优势明显，形成了自身核心专利　技术团簇。此团簇是以微生物技术为发明技术交点，以药学　技术为发明技术的最活跃表现点，展示了这三个机构自主创　新技术竞争力的源泉。　（１）法国科研中心、德国马普学会和美国麻省理工大学　专利技术交互共性表现在：天然产物与聚合物、发酵工业、　科学仪器、化学物理处理装置和医用或梳妆配制品等技术主　题领域（Ｂ０４、Ｄ１６、Ｓ０３、Ｊ０４、Ａ９６）之间专利申请技术交　叉较大，专利申请较为活跃。法国科研中心和德国马普学会　各自在这些专利技术上的关联度比美国麻省理工大学要强。　（２）法国科研中心和德国马普学会各自都在光学元件／　系统／仪器、光纤与光控制等技术之间具有较强交叉性，说明　二机构在这两个技术主题之间的交叉专利申请非常活跃，反　映了两个技术主题之间的应用研发行为较为活跃。　（３）法国科研中心、德国马普学会和美国麻省理工大学　各自都在：半导体材料与工艺、分立器件和电化学技术之间　形成了较强的专利技术交互关系，一定程度上说明了，这三　个机构在这三个技术主题之间的交叉专利申请量较多，反映　了两个技术主题之间的研发应用行为较为活跃。　４．２　中国科学院与国外三机构专利技术交互性比较分析　中国科学院在天然产物／聚合物和发酵工业发明专利技　术之间的交互研发应用行为非常强，同时又与科学仪器和化　学／物理工艺／装置技术之间有交叉研发应用行为，显示了中　国科学院在这些交叉创新技术的专利申请非常活跃。这一特　点与国外三机构相同，但在这些专利交叉技术中，国外三机　构同时还与医学紧密关联。　中国科学院在脂肪醇、非金属元件、半金属及其化合物、　分离、耐火材料等技术上，与天然产物／聚合物和发酵工业专　利技术之间形成了一定的交叉性，具有一定的技术累积优势，　显示了中国科学院在这些交叉创新技术的专利申请非常活　跃，这一特点在国外三机构中尚未反映出来。另外，在植物　培养与天然产物／聚合物和发酵工业专利技术之间形成了一　定的交叉性，显示了一定的交叉创新技术专利申请活跃性，　这一特点与德国马普学会相同。　中国科学院在半导体、分立器件和电化学技术等专利技　术之间的交互研发应用行为，显示了中国科学院在这些交叉　创新技术上专利申请非常活跃，与国外三机构行为相似。德　国马普学会在这三个专利技术之间交叉应用较为独立，且交　叉性非常强，而其它三个机构相对来说，还与其它技术相关　联，反映了德国马普学会仅在上述的三个专利技术之间创新　交叉专利申请较为活跃，而其它三个机构却在此基础上还与　其它技术一起在专利申请行为上较为活跃。　中国科学院与美国麻省理工大学都在半导体、分立器件　和电化学技术等专利技术之间与激光与微波激射器、光纤和　光控制等专利技术之间存在一定交叉研发应用活跃性，显示　了这两个机构都在这些交叉创新技术的专利申请非常活跃。　相比较美国麻省理工大学更要活跃些。另外，中国科学院还　在这种交叉应用活动中与电化学储存器技术产生了交互创新　行为，这是国外三机构尚未形成的特点。　法国科研中心的专利技术主题之间交互行为非常强，显　示了较强的创新技术累积优势，其次为德国马普学会、美国　麻省理工大学和中国科学院。相比较，中国科学院的专利技　术主题之间交叉性分散、集中度不高，在一定程度上反映了　中国科学院专利技术之间的研发应用创新技术交互行为不是　非常活跃，而导致专利申请不活跃。　５讨论　根据上面对中国科学院与国内外有关机构发明专利发展　态势进行对比定量分析，中国科学院在一些专利技术（交　互）研发领域研究有一定显示度，在今后的工作中仍需继续　保持一些专利技术（交互）应用研究强势。　（１）加强光学元件／系统／仪器、光纤与光控制、半导体　材料及工艺、电化学、分立器件等主要专利技术的交互研发　势头　２０年来三机构都较注重光学元件／系统／仪器、光纤与光　控制技术之间的专利技术研发行为，中国科学院有必要继续　保持这一国际优势。另外，中国科学院和美国麻省理工大学，　还较注重这两个专利技术与激光与微波激射器、分立器件、　电化学、半导体材料及工艺等技术之间交互专利研发行为，　美国麻省理工大学的这种交互行为要活跃于中国科学院。中　国科学院需要更加关注这一核心专利团簇中专利技术交互研　发行为，研究分析美国麻省理工大学此特性，中国科学院有　可能在这方面可以形成自主创新的技术领域，创造有突破性　的研究成果。另外，还需要在加强分立器件技术创新的同时，　更加关注其与分立器件和电化学技术之间的专利技术研发行　为，分析法国科研中心和马普学会的技术交互行为，启迪研　发广度和深度，探寻更高的高度的技术创新行为。　（２）加强在光纤与光控制、广播与无线电通信、线路传　播和电话、数据传输系统、数字计算机之间的专利技术交互　应用研究　中国科学院和麻省理工大学在光纤与光控制、广播与无　线电通信、线路传播和电话、数据传输系统、数字计算机等　专利技术之间有热点交互研发行为，而麻省理工大学的技术　．日