专利索引与企业技术创新发展战略的选择

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摘要：应用专利索引数据库的族内专利三阶段分布规律，能够比较准确地把握一项新技术范式的发展处于哪一个阶段，这对企业抓住技术创新的时机具有重大的指导意义。而利用专利引文索引数据库，通过寻找种子专利的分析方法，为企业选择技术创新的发展方向，紧跟行业的主流技术范式，提供了决定性的参考价值。

关键词：技术创新；专利索引；族内专利分布；种子专利；技术范式

0　引言

企业选择何种技术创新发展战略，特别是在进行原始性技术创新发展战略的选择上，存在着较大的风险性和不确定性。对于企业来说，如果错误地将大量的人、财、物投入到非主流的技术创新轨道上去，将会给企业的经济可持续发展带来许多的困难和波折。例如，美国的杜邦公司，曾经在轮胎材料的技术选择中，走过一段很曲折的道路。当时的杜邦公司选择了行业比较流行的尼龙纤维技术作为轮胎未来技术创新方向，而对新型的聚脂技术却没有给予足够的重视，从而导致其在后来很长的一段时间内，难以跟上轮胎技术的主流创新方向。实际上，如果通过使用专利索引和专利引文索引分析方法，通过对当时的聚脂技术专利群族和尼龙技术专利群族的一些统计和比较，上述的错误是有可能避免的。本文正是基于对这一问题的深入思考，试图探索专利分布规律与企业技术创新选择的内在关联。

1　专利索引方法及其作用

1.1专利及引文数据库分析方法

专利及引文数据库分析方法，主要是利用目前国际上比较权威的专利数据库，例如德温特世界专利索引数据库DWPI(Derwent World Patents Index)和德温特世界专利引文索引数据库DWCI(Derwent World Citation Index)，进行相关的统计分析，追寻专利之间的相关联系及其成长规律的方法。之所以选择德温特专利库，是因为DWPI数据库引入了专利族概念，其按照约定的通用标准，将相近的技术归为一个专利族；而DWCI的最大优点是将专利引用的相关专利和非专利参考文献都列入其中，在借助计算机进行定量统计分析后，其技术关联度将会得到很准确的体现。

利用专利库分析方法，其理论依据是基于这样一种考虑，即技术的进化是作为一个具有内在自适应相互作用的系统进化。在专利索引所分析的技术进化过程内，技术的进化动力主要来自于技术系统内部具有的进化动力。

基于企业技术创新发展战略，专利库分析方法主要涉及以下2个方面内容。

第一，是将涉及企业待发展的技术和目前企业已涉及的关键性技术，在专利索引数据库中找到其相应的专利族。在此基础上，将技术专利族内的所有技术在时间序列上进行量化统计，描绘出专利权在时间序列上产生的分布曲线。并将此曲线与专利分布的标准型相比较，从而确定企业所关注的技术处于哪一个发展阶段。

第二，利用专利引文数据库，对企业感兴趣的某一项关键技术，进行引文追索，寻找该专利与其他专利之间的关联度。特别要关注的是该技术是否被其他技术高频引用，或者该技术所参考的技术是否被其他技术高频引用，并在此基础上描绘出族内以及族外专利相互引证的网络图，并由此得出企业所关注的技术在其相关的技术族中的地位。一般说来，专利引用次数与专利的重要程度是正相关的。

1.2族内专利三阶段分布规律及其对把握技术创新时机的作用

专利数据库分析方法的作用主要是为企业选择何时进行原始性技术创新提供参考。应该看到，任何一个企业，特别是一些具有技术创新带头性质的骨干企业，进行原始性技术创新是一个贯穿企业发展始终的问题。但企业的人、财、物在技术创新过程中的投入，其权重在各个发展阶段并不相同，所以企业选择在何时以何种规模切入某一新技术范式的创新，是摆在企业发展战略上的首要问题。

要解决这个问题，在分析方法上首先涉及到的是专利分布的标准型问题。一般来说，一个新技术范式从产生到衰亡，并为其他新技术范式所替代的过程，其专利论文数量分布应服从图1的标准型。

即新技术范式在专利数量分布上表现为3个比较明显的阶段。

第1阶段是新技术范式的初创新阶段。其专利论文在这个时间段内非常稀少(图中的t1前阶段)，并且申请的论文也主要集中在几个企业或研究单位之中。

第2阶段是新技术范式的发展期。当技术发展一旦进入到某一时间拐点(图中的O点)，申请的专利论文数量开始快速增长，不仅在原有的较窄范围内的论文数量急剧变多，同时申请与这一专利族有关联的专利也开始激增，族内专利的内容覆盖面也比较广，这说明技术已经进入技术创新的发展期，这时论文相互的引证次数开始频繁，特别是第1阶段的论文被引证的次数开始增多。

第3阶段是新技术范式的衰退期(图中的t2后阶段)。一般来说，这时在这一技术专利族中，已经开始逐步出现新的技术范式，技术专利数量开始减少，被引证的次数也逐步减少，同时新的专利申请内容主要是一些技术设计等改进性方面的，而涉及关键技术的比较少，但值得注意的是，这一阶段的数量减少是缓慢性衰减的。即不像第1阶段在拐点附近是爆发式变化的。

对于企业的技术创新的时机选择问题，其解决的方法是，企业只要利用专利的三阶段分布规律，将其要进行创新的几个关键技术的相关专利族，进行时间序列的专利分布统计，并描绘出分布图，对照图1的标准型，则能够很准确地知道该技术目前的发展处于哪一个阶段。如果是在第1阶段，这时的企业又是骨干型带头企业，为了进行原创性技术创新，可以选择在这时大规模地介入。而如果是处于第2阶段，则是技术开发的黄金时期，也是技术经济效益的高利润时期，由于有关技术信息平台已经构建好，因而这时选择介入风险性较小，成功率较高，这一时期特别适合中小企业的介入。而如果企业选择的技术已处于第3阶段，即是已经开始走向技术创新衰落期，并开始为新技术范式所替代的时候，这时企业就不应将大量的人、财、物投入到这一技术专利族的研发上。

1.3专利引文索引中种子专利对原始技术创新选择的作用

近些年来，世界许多著名的数据库，都相继开发了专利引文数据库。通过对专利引文数据库的分析，利用类似科学引文索引的引证追踪方法，寻找新技术的发展方向和进化轨道。

这里以纳米压印技术专利引文索引分析为例，来说明企业是如何认别原创性技术范式的，即利用技术专利引文索引方法，为企业确定何种技术是原创性技术，提供了可靠的参考方法。

首先，可以找到原创性的硬核技术。通过对纳米压印技术的引文索引，发现许多技术专利对专利号US5772905的技术索引频率最高，并且其他被索引频率较高的技术也与其有关系，实际上专利号US5772905技术就是新技术创新的母版技术，也是这一新技术范式的创生源技术。

其次，可以找到关键性的技术。这几种技术一般被索引的频率很高，例如专利号W020000868(纳米

压印中所使用脱模材料涂层)、US200215002(模板成形方法)、W020054107(紫外纳米压印)都被十多次引用，并且引用的专利又被其他专利二次引用，这说明这些技术构成了纳米压印技术的核心技术，也可以叫做种子技术，这是技术创新特别是原始性创新的主要内容，因而企业选择的技术创新就应以这些专利技术为创新点，才能称之为原始性技术创新。

最后，在上述2个分析基础上，通过引文索引统计，找到源头企业或研究单位。如果某企业已申请的多项技术被引频率较高，则说明该企业是原创性带头企业。例如通过对有机发光显示器专利族(OLED)的索引，可以发现EASTMAN、KODAK、SAMSUNG等公司在掌握专利数和被索引方面明显领先，则说明这些公司目前正要研发的技术是属于原创性技术。

2　技术专利分布规律的理论分析

为什么技术专利的三阶段分布规律就是代表着技术创新的3个阶段?为什么专利被索引的频率越高则代表它是关键技术，即是作为企业创新和扩散的种子技术呢?这一现象能够在技术创新理论上得到一致性的解释吗?这里本文引用技术范式创新理论，试图解释应用上述2个规律的判断方法的合理性。

2.1技术范式创新理论

受益于库恩科学范式思想的启迪，G・多西在研究技术创新理论时，引入了技术范式理论。G・多西认为，发生在新旧技术之间替代，类似于科学理论的更替，是新旧技术范式的替代过程。一项新的技术范式的进化，它主要包括2个方面的进化创新，即技术范式中的硬核部分创新和技术保护带的创新进化。

所谓技术范式中的硬核部分，它指的是构成一个技术范式体系中的关键性的技术要素，以及构成关键性要素的结合方式。硬核对生产成本的显著下降和构成一项新技术体系的骨架都具有决定性意义。同时一个相当明显的特征是，技术硬核在技术范式的整个进化过程中，是一直贯穿于始终的关键性内容。它不断为后生技术所引用、复制、变异，具有较强的刚性。技术范式硬核部分的进化变异和成长过程，是一项新技术替代旧技术的过程，也是技术进化的最为重要的内容。

而所谓技术范式的保护带部分，则是指围绕着硬核周围的相关辅助技术。它是一种非独立性的技术，它主要是为了提供技术硬核在创新进化过程中能够更好地嵌入到实际操作中而必须的辅助技术。对技术范式中的保护带创生，是新技术进化为成熟技术的一种标志。在这一时期大量的技术汇聚在技术硬核周围，并逐渐形成新技术范式体系。

2.2对专利数量三阶段分布的理论分析

在技术专利成长的第1阶段，技术专利之所以很少，这是因为这一时期的专利基本上是硬核技术，即相当于牛顿力学中的三定律，因而其数量很少，而且在这一时期由于它还没有与其他技术发生关联，即硬核周围还没有建立保护带，因而也不存在向其他技术的扩散，一般来说，这时硬核的技术知识还掌握在实验室技术共同体周围，并没有落户到具体的生产过程中，因而来自于生产需求和消费需求因素的发明并不多见。

而在技术专利成长的第2阶段，大量的技术专利突然涌现，这是由于技术硬核中的关键性技术要素，即种子技术，开始与周围技术形成关联，种子技术更像一个技术蓄水池，将大量的与这一变化创新有关的行业技术或者其他行业技术吸引到自己周围，并对这些辅助技术进行匹配，以利于硬核技术向产业化方向过渡。因此，这时的技术专利主要是为硬核技术周围打上一层厚厚的保护带，其涉及到的专利是直接的匹配技术，这些技术是已知的成熟性技术，它与种子技术相关性较高，因而引用种子技术的内容相关性很强。

技术专利成长的第3阶段则是技术硬核在生产线的整合阶段，这一时期的技术专利绝大多数属于技术整合内涵，而涉及技术硬核的引文专利比较少，也就是这时技术范式的创新是一般的量化的常规创新，但是随着新技术范式的出现，原技术范式的竞争力和受到创新的注意力开始下降，特别是创新的成本与回报利润之比越来越高，技术共同体开始向新的技术范式分化和融合。

2.3基于关键性技术与专利索引频率关联的理论分析

为什么在专利技术群中被引证的频率越高的专利，便是种子技术并把它界定为关键性技术呢?这是由于在技术创新进化过程中，技术范式中的硬核技术具有以下特点导致的：硬核技术具有技术蓄水池功能，它必然会被其他技术索引。技术硬核在整个技术创新过程中，它是各种技术的聚焦器，它不断地在创新过程中把多种技术吸附并组装在自己的骨架上。各种技术向硬核汇聚过程是技术匹配过程，它需要硬核技术与其他技术的关联，这一关联即为匹配性技术专利，并且这种专利技术必然要索引关键性硬核技术。

同时，技术硬核在整个技术创新过程中，具有隐喻式的汇聚特征。在硬核技术中，已经隐含着需要汇聚的相关技术，因而它的吸收，即后期的专利发明是受到硬核技术的内在引导的，所以索引核心技术就成为必然。技术的这种硬核作用类似于海特格尔在分析技术本质时，技术展开和解蔽过程，即技术硬核相当于座架强求性地把各种相关技术要素汇聚起来。

技术硬核的具体汇聚机制，即种子专利与其他技术的匹配过程，如图2所示。

从图2可以看出，保护带技术是索引硬核技术与技术域元素组合的过程，因而技术的进化必然伴随着对硬核技术索引频率的提高。

3　几点补充性说明

对于专利索引方法在企业技术创新发展战略中的作用及其理论分析，有几点是必须补充说明的。

第一，专利索引方法仅是企业技术创新发展战略决策的一个分析维度，它还必须结合其他方法，如市场分析方法、企业经济运行规律等进行综合分析，这样才能准确地发挥这一新视角的作用。

第二，利用专利库的索引，特别是对专利引文数据库的索引，存在着技术专利族的分类与企业确立创新的技术在内涵和范围上是否完全一致的问题，如果两者不完全吻合，则会导致一些结论上的错误。

第三，根据休斯的技术系统进化理论，技术范式中的各个局部技术要素体系发展并不均衡，有的技术族会成为技术系统突出部，而这部分技术当遇到比较大的阻力时，会出现所谓的“退却突出部”现象。在专利统计中，表现为这部分技术专利在某个时期会急剧减少。但这一现象并不代表新技术范式是处于退化时期，而仅仅是技术系统在进化过程中，技术轨迹发生了波动。因此，对于“退却突出部”和系统退化2种现象，在进行专利统计分析时，还应仔细鉴别。