【国家关系视角下中国在美专利引用状况计量研究】双源双视角安检机专利

　　[摘要]通过专利引文分析方法,对美国专利商标局(USPTO)数据库中的中国专利与其他国家和地区的专利的引用情况进行全面考察。时间维度的考察将揭示中国与其他国家之间关系发展的趋势;技术领域维度的考察展现出中国在相应技术领域与其他国家间关系的相对聚集。分析结果表明,美、日、德等国家是中国前向引用和后向引用主要的来源国,这在总量和各技术领域层面都得到展现。
　　[关键词]专利引用　专利计量　前向引用　后向引用
　　[分类号]G306.0
　　
　　1　引言
　　
　　专利引文分析是当今专利研究的一个热点问题,国内外关于专利引文分析的研究主要集中在4个领域:①研究专利引用与企业、市场价值之间的关系,认为专利具有很高的市场价值,利用一系列专利引用指标作为企业的价值与市场竞争力的衡量标准…;②研究专利引用与知识溢出、知识流动以及知识扩散之间的联系、影响因素以及引用活动的地理分布,这类研究认为专利引文分析是研究知识溢出、知识流动以及知识扩散的核心方法,意在展示专利引用过程中知识从一国向其他国家扩散的过程;③基于专利引用宏观规律层面,通过大规模的统计分析,发现专利引用的原理及机制,包括专利引用的推动因素、分析指标、分类系统、统计规律等;④探讨专利引文对专利审查和专利分类等专利政策的影响。这4个领域基本涵盖了专利引文研究的主要方面,展现了当前专利引文研究的热点。
　　从研究领域的成熟程度来看,对专利与企业市场价值的研究已有定论,即被引用次数较多的专利具备较高的技术和经济价值,拥有高被引专利多的企业具备更强的市场竞争力;专利引用宏观规律也基本摸索清楚,涌现出诸多专利知识扩散的时间模型;基于专利引用分析的专利审查和分类方法也层出不穷,显示出专利引文分析对于专利制度建设的巨大作用。而对于专利引用过程中只是扩散过程的研究则处于不断完善过程中,学者们往往采取选定区域和国家的思路,分析某区域或若干个国家之间基于专利引用的知识扩散过程,比如欧盟国家、日美、日韩、中国台湾地区和韩国等。
　　由于中国(指中国大陆地区,以下不再作说明)专利体系建立时间尚短,因此对于中国专利引用与被引用状况的研究处于起步阶段。近年来,只有杨祖国、杨中楷等从主题分类和统计的角度对中国专利进行了引文分析。由于数据的可获性问题,对于中国和其他国家和地区之间的基于专利引用所产生的关系尚无相关研究文献。本文将利用美国专利数据库数据,通过专利之间的联系,探讨中国与世界上其他专利发达国家和地区之间的相互关系。这种相互关系将从两个维度进行考察,时间维度的考察将揭示中国与其他国家和地区之间关系发展的趋势;技术领域维度的考察则将展现出中国在相应技术领域与其他国家和地区间关系的相对聚集。
　　
　　2　方法与数据
　　
　　2.1　专利引文分析方法
　　一项专利可以引用其他专利(后向引用),同时也可以被其他专利引用(前向引用),学术界往往把基于专利引用的计量研究称为专利引文分析,主要是利用各种数学与统计学的方法及比较、归纳、抽象、概括等逻辑方法,对专利文献引用参考文献的现象进行分析研究,从而揭示其数量特征和内在规律,并据此进行技术发展趋势的评价及预测。
　　专利引文分析的对象是大量的专利引用数据,但是并不是所有的专利引文都可以用来研究。专利引文由以下两部分组成:一部分包含在申请人为了说明技术发展历史现状给出的参考引文撰写的专利说明书原文里;另一部分是由审查员标注在说明的扉页上,是通过对该发明的三性审查(新颖性、创造性、实用性),检索出来的与本发明有关的关键文献。国外相关研究表明,专利引文分析一般是以审查员给出的参考引文为基础,审查员参考引文与申请人参考引文具有很大的重复性。就引文数量来看,审查员参考引文量常能达到申请人参考引文量的二倍。由此可见,以审查员参考引文作为专利引文分析的基础,不论从质量上还是从数量上都可以保证分析结果的可靠性。
　　专利引文量是一项专利在后来的专利或非专利文献中被引用的总数,引文数量通常被认为是专利技术影响力的标示量,具有明显创新性的专利会被更多地引用。专利引文量的分析能够进行质量和影响力的评价,以及考察引用和被引用的国家之间,公司之间和科技领域之间的联系。
　　
　　2.2　数据来源
　　由于中国专利申请体系尚未包含对已有技术的引用状况,因此利用中国知识产权局的数据无法完成对基于专利的中国与其他国家和地区关系的考察。从近10年我国对外发明专利申请的总量来看,向美国专利商标局(USPTO)、欧洲专利局(EPO)、日本特许厅(JPO)、韩国知识产权局(KIPO)提交的专利申请量占到对外发明专利申请总量的76.7%,其中向USPTO提交申请所占比例更达到54%,表明美国为中国对外发明专利申请的最主要目的国。因此,本文将选择中国在美国核准的专利及其引用与被引用数据作为研究对象。另外,美国专利局作为世界上最高水平的专利机构,吸引了世界各国的专利申请。学术界也经常把美国专利数据库的数据作为研究对象,这也显示了美国专利数据库数据的权威性。
　　由USPTO建立的美国专利全文数据库是一个重要的专利信息资源,该库收录了1790年7月31日以来世界各国在美国被核准的专利(包括美国本土申请)。本文从中提取1987-2006年世界各国间的专利引用数据,并进一步将中国在USPTO中的专利引用数据抽取出来进行分析。此外,由于中国台湾和香港地区一段时间内的专利活动具有独立性,特作为专门地区参与比较。与通行的IPC专利分类不同的是,美国专利商标局采取UPC分类并将专利技术划分为6大领域,分别是第1类化学,第2类计算机和通信,第3类医药,第4类电气电子,第5类机械,第6类其他。
　　
　　3　计量结果与分析
　　
　　1987～2006年这20年间,中国引用其他国家和地区(包括自引数量264次)的总量达10674次;中国专利被其他国家和地区(包括自引数量)引用的总量达4062次。施引数量高于被引用量。
　　3.1　后向引用分析
　　所谓后向引用(施引),就是中国专利在美国进行专利申请时,申请书中会被要求注明对其他在先文献的参考和引用情况。一国专利对另一国专利的引用,能够反映出该国对另一国专利技术的熟识与倾向,也能够反映出另一国专利对后续技术发展的启发价值。因此,分析中国专利的后向引用能够展现出我国通过专利引用对他国技术的学习和参考状况。
　　
　　图1中心的点代表中国大陆地区,周围的点(30个)代表中国专利所引用的其他专利所属国家或地区,连线代表中国专利与这些区域的专利存在引用关系。引用总次数与连线的粗细成正比,引用次数越多,连线越粗。图中数值表明了中国引用该国或地区专利的总次数,例如,中国和美国的连线上的数值是6034,表示 在1987～2006年间,中国引用USPTO中来自美国专利权人专利的次数为 034次。从图1中明显可以看出,与中心点关系最密切的两个国家和地区是美国和日本,分别为6034次和2 024次,占中国后向引用总量的56.53%和18.96%,其后依次为德国(497次,4.66%)、法国(354次,3.32%)、中国台湾(270次,2.53%)、英国(171次,1.60%)、韩国(170次,1,59%)、加拿大(127次,1.19%)、中国香港(105次,0.98%)、意大利(99次,0.93%)、荷兰(87次,0.82%)等国家和地区。此外,中国专利自引的数量为264次,占专利后向引用总量的2.47%。
　　将1987-2006年分为4个时间段(即每5年为一个阶段),可以纵向分析中国大陆地区专利文献对其他国家和地区专利文献的引用情况。在各个时间段中,中国对美国的引用自始至终排在第1位。日本、德国、法国、中国台湾、英国、加拿大,也都在各阶段位列前10位。韩国和中国台湾在1997年之后跻身前10位,中国香港在2002年以后进入前10位,此后一直位列第10。在第一个阶段(1987～1991年),新加坡、瑞典、以色列这三个国家排在了前10位,但是在之后的年份中,他们都从前10位的行列中消失了,逐渐被其他国家所取代。
　　图3显示了我国专利引用其他国家或地区的按大类分布情况,分别以引用值和百分比表示,基数是每一部类下我国引用的专利总量。例如,第一部类中我国引用美国专利对应的百分比是59.93%,代表中国在化学领域的专利引用美国的专利量占引用其他国家和地区的专利总量的比值。每幅图显示了排名在前12位的国家或地区。
　　总体来看,中国专利在各个技术领域都倾向于引用美国专利(见图3)。除了在机械领域的引用份额较低外,其他几个部类的份额都在50%～60%之间,分别为59.93%、53.93%、54.99%、57.19%、46.64%、58.25%。其次为日本,按大类被中国专利引用的份额分别为15.48%、25.92%、12.73%、18.63%、27.47%、17.43%,可见日本在计算机和通信以及机械领域对中国的影响力较其他部类要明显。在化学和医药领域,中国引用德国和法国的专利也有相当比例。在计算机和通信以及电气电子领域,中国专利对韩国专利的引用比例较在其他领域要高,这也体现了近些年韩国积极推进产业结构升级的现状。在化学及医药领域,中国自引专利的比例较高,分别占4.88%、3.05%。
　　3.2　前向引用分析
　　图4展示的是中国专利被其他国家专利引用的情况,也就是前向引用关系图:
　　与图1相似,选取的是引用中国专利总量排在前30位的国家或地区。从图4中看到,引用中国专利次数最多的两个国家是美国和日本,分别为2 147次和625次,占中国专利前向引用总量的53.03%和15.44%,其后依次为中国台湾(217次,5.36%)、德国(176次,4.35%)、韩国(116次,2.86%)、沙特阿拉伯(67次,1.65%)、法国(64次,1.58%)、加拿大(60次,1.48%)、意大利(49次,1.21%)、荷兰(40次,0.99%)、英国(39次,0.96%)等国家和地区。此外,前文提到中国自被引的专利量为264次,占总被引数量的6.52%。对比中国自引量所占的份额2.47%,可见中国专利前向引用数量比后向引用数量还存在差距。
　　图5是1987～2006年中国专利被各国和地区引用的趋势变化图:
　　韩国是在1992年以后进入前10位,这与韩国的创新活动在近些年越来越频繁,专利强度也相应提高的情况相一致。美国、日本、德国、韩国、法国、加拿大也在前10位之列,而英国、中国香港不在其列,取而代之的是沙特阿拉伯和意大利这两个国家。以色列只是出现在1992―1996年这一阶段。意大利、沙特阿拉伯、荷兰在前三个阶段并没有在前10位之列,引用中国的专利较少,仅在2002―2006年这一阶段,受中国专利技术的影响程度增加。
　　从图6可以看出,在六大技术部类中,前向引用中国最多的国家仍然是美国,除了在化学领域的引用份额稍低外,其他几个部类的份额都在50%以上,其中医药领域的比值最高,超过了70%。美国对中国各领域专利引用的比值分别为44.30%、59.76%、71.52%、50.82%、50.15%、54.68%。如果不考虑中国医药类自引的情况,日本引用中国的专利份额在五大类位列第2,分别是12.47%(化学)、13.92%(计算机和通信)、22.22%(电气电子)、18.65%(机械)、17.27%(其他)。可见中国在电气电子以及机械领域对日本的影响力较其他部类要明显一些。在化学、医药和电气电子领域,德国引用中国的专利较多。中国台湾地区对中国大陆专利的引用则集中在计算机与通信、电气电子和机械领域。
　　3.3　中国在世界专利引用版图中的位置
　　统计发现,1987～2006年间167个国家和地区共发生引用关系18876670次,因为引用过程包含着相对的施引与被引过程,因此此数据可理解为施引总次数18876670次,被引总次数也为18 876 670次。如前文所述,1987～2006年这20年间,中国引用其他国家和地区(包括自引数量264次)的总量达10674次;中国专利被其他国家和地区(包括自引数量)引用的总量达4062次。两数据在所有引用关系中的比例分别为0.5%和0.2%。可见,中国在世界专利引用版图中仍处于边缘位置。
　　从中国与专利引用活动较为频繁的国家关系来看,中国与这些国家和地区的引用关系也非常稀疏。表1列出了分别排在世界专利引用次数前5位的国家和地区施引与被引总量中与中国所产生的数量关系以及占总量的比例。从表1中可知,中国在主要国家和地区的引用网络中也处于弱势地位;只有与排在第10位的中国台湾关系略显密切,比例值分别达到2%和1%。
　　
　　
　　4　结论和展望
　　
　　随着中国对外专利申请数量的增加,中国专利的前向与后向引用的次数也在增加。这种国家间的专利引用关系,推动了技术发展过程的不断前进,也在客观上加强了国家之间的联系。无论是从前向引用还是后向引用的角度来看,中国与美国、日本、德国等传统强国的关系始终比较密切,且近10年来这种密切程度仍在增强。韩国、中国台湾、包括中国香港等国家和地区近年来专利事业蓬勃发展,像中国台湾已经跃居USP-TO专利申请量排行榜的前5位。
　　从大类的角度反映出的国家关系同总量情况基本保持一致,美、日、德在各个领域都体现出了与中国知识交流的大密度。值得注意的一点是,虽然从自引的角度来说,中国前向引用与后向引用的数量是相同的,但由于前向引用与后向引用总量的不同,体现出中国 专利前向引用层面自我引用的比例在某些领域是相当可观的。比如在化学、医药和机械等大类领域中,中国自引的比例都排在了前3位的位置。
　　伴随着中国对外专利申请迅速增加的大趋势,专利的前向引用和后向引用势必会大幅度增加。这不但体现了各国之间相互依存的关系,也将给中国发展专利技术和提高自主创新能力提供更加良好的氛围。
　　
　　参考文献:
　　[1] Hail B H, Jaffe A, Trajtenberg M. Market value and patent cila-tions. Rand Journal of Economies,2005,36 (1):16-38.
　　[2]Tijssen R J W. Global and domestic utilization of industrial relevantscience: Patent citation analysis of seience-leehnology interactionsand knowledge flows. Research Policy,2001,30(1):35 -54
　　[3] Maurseth P B, Verspagen B. Knowledge spillovers in Europe: Apatent citations analysis.
　　Scandinavian Journal of Economies,2002,104(4):531-545
　　[4]Li X, Chen H C, Huang Z, et at. Patent eltation network in nano-teehnolagy (1976-2004). Journal of Nanopartiele Research,2007,9(3):337-352
　　[5]Luii K K, Wu S J. Using the patent co-citation approach to establisha new patent classification system.
　　Information Processing andManagemem,2005,41 (2) :313 -330.
　　[6]杨祖国,李文兰,我国专利被专利文献引用的主题分析,情报科学,2005,23(12):1845-1851
　　[7]杨中楷,粱永霞,刘则渊,USFWO中我国专利引用状况的统计分析,图书情报工作,2009,33(2)42-46
　　[8]Narin F,Patent bibliometrics,Scientometrics,1994,30(1):147-155
　　[9]孙艳玲,专利引文在技术评价及预测中的作用,情报学报,1991(8):38-41
　　[10]王庆稳,邓小昭,专利引文分析及其引用研究,现代情报,2008(4):189-192
　　[11]韩宇,知识转移及其分析方法研究[学位论文],天津:天津大学管理学院。2004,
　　[12]国家知识产权局,我国近年对外发明专利申请分析,[2009-07-22]. http://www, sipo. gov. on/ sipo2008/mtii/2009/200905 /20090531 _462524. html
　　[13]Bronwyn H H,Adam B J, Manuel Trajtenberg. The NBER patent ci-tations data file lessons, insights and methodological tools. [2009-04-27]. http://www.省略/papets/w8498

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