利用Thomson Data Analyzer專利分析工具的專利分析實例研究

韓靜嫻 董麗娟

蘇州大學圖書館 江蘇蘇州 215137

隨著企業之間的競爭越來越激烈，以技術為核心的綜合實力越來越受到各個企業的重視，從而使通過分析競爭對手的專利、技術研究領域及其發展方向為主的競爭情報分析，成為當今企業占領市場的重要手段。

專利是人類智慧的結晶，它集技術、法律、經濟情報于一體，用于保護企業的知識產權(Intellectual Property，IP)[1]。經過大致測算，當今社會，每一件專利的產生需要大約100萬美元的研發投入，如果在某個領域中出現了50件不同的專利，那么在該領域技術研發的投資約為5 000萬美元[2]。通過專利分析，了解已知競爭對手，發現潛在競爭對手，預測技術發展方向，為企業提供決策依據，是企業競爭情報工作的重要內容[3,4]。

1 TDA基本功能

Thomson Data Analyzer(以下簡稱TDA)是美國Thomson公司開發的專利分析工具，它是基于Search Technology公司開發的Vantage Point技術發展而來的[4]。通過該軟件可以對專利數據進行深度挖掘并展開可視化分析。TDA可以對來自各個數據庫的格式化文本數據進行分析，具有自動化程度高，界面友好、直觀等特點。

TDA專利分析工具的主要功能有：

(1)數據導入：利用自帶的數據導入引擎，可以自動導入數據。用戶還可以根據元數據的不同特征，自定義導入引擎，完成數據的導入。

(2)數據清理：利用敘詞表對數據進行清理，合并同類數據，提高分析的準確性。

(3)數據分組：通過自動或者人工方式對某個字段中的數據進行分組，使得數據的分析完全按照特定的需要來進行。

(4)矩陣分析：可對任意字段進行交叉和自相關分析，分析結果用二維矩陣的方式表現出來。

(5)聚類分析：能夠對任意字段進行聚類，并將聚類結果以圖的方式顯示出來。通過觀察結果圖可以得到各個類簇，以及各個類簇之間的關系，便于分析技術發展動向。

(6)自動報告：能夠直接生成各種圖表報告，供分析使用。通過TDA的分析結果，可以分析出競爭對手的研發趨勢，以及特定領域的技術發展情況，而且自動報告功能還可以在短時間內生成各種分析報告。

2 利用TDA的專利基礎分析

嘗試利用TDA分析工具，對牙膏生產技術方面的專利進行分析，以期找到一種適用于企業的專利分析方法和路線圖，以提高企業競爭情報工作的效率。通過專利分析，了解牙膏技術發展的動態以及未來的發展方向，并預測牙膏產品技術領先的企業。

2.1 專利數據采集

在進行專利分析之前，筆者將這次分析的目的定為分析牙膏產業的技術發展情況以及在未來幾年中，哪些公司的哪些牙膏產品技術將處于領先地位。為此，從Derwent世界專利索引(DWPI)數據庫中檢索并下載了1985年至2011年關于牙膏技術方面的專利。

2.2 專利數據預處理

首先，將這些數據導入TDA。為了保證分析結果的準確性，筆者利用TDA清理工具，分別對專利權人和發明人進行清理，合并意義相同但拼寫不同的專利權人和發明人。

圖1 牙膏專利權人清理過程

對于機構的清理，TDA自動應用了機構敘詞表對專利權人進行清理，自動合并了拼寫方法不同但意義相同的機構。比如，對于聯合利華，工具自動將UNILEVER LTD，UNILEVER NV，UNILEVER PLC合并在一起，表示他們是同一家公司(如圖1所示)。而且用戶也可以在自動清理的基礎上，手工調整結果，將被收購的公司名稱加入分類，并將清理結果保存成一個獨立的敘詞表，供下次分析使用。

2.3 專利基礎分析

專利基礎分析圍繞著Who，Where，When和What四個問題展開，包括排名分析和矩陣分析。排名分析是專利分析中的關鍵步驟，可以迅速了解“Who is doing what”的問題，為更加深入的分析提供準備。

矩陣分析可以幫助企業確定該領域的競爭對手，探尋技術發展路線，發現潛在的市場等，其對決策的支持作用表現在：

(1)國際專利分類號(IPC)與年份矩陣：分析每年專利分類的分布趨勢，幫助發現潛在的市場機會；

(2)發明人與年份的矩陣：分析每年發明人分布情況，用于幫助發現該領域的專家，哪位專家的研究方向是當今研究的熱點；

(3)主題(包括關鍵詞、標題詞或者摘要詞)與國際專利分類或Derwent手工代碼的矩陣：分析每個分類中有哪些主題，幫助了解特定領域的熱門研究主題，幫助研發人員尋找研發方向。

(4)申請者和被引用時間矩陣：分析誰在該領域影響力最大，為企業尋求技術合作指明方向。

按照企業擁有的專利數量排名，可初步圈定該領域技術實力較強的企業。利用TDA對清理后的專利權人進行了排名分析，發現有5家公司的專利數量超過100件，依次是高露潔(COLGATE)660件，獅王(LION)521件，寶潔(P&G)478件，聯合利華(UNILEVER)419件，花王(KAO)160件。

從分析得出，這5家公司的專利總量為2238件，占專利總數的71%，基本上可以斷定，這些公司在牙膏研發領域占據重要地位，引領該領域技術的發展。

為了了解各個公司在占領市場方面的舉措，利用TDA的分組功能(Group)將專利申請國分別加入不同的大洲分組，并創建了一個專利權人和專利家族地區分布的矩陣，發現獅王和花王公司主要致力于保護本土市場，像獅王公司在521件專利中共有475件專利是在亞洲(主要是日本)申請的，相比較而言，高露潔、寶潔和聯合利華公司則側重于全球戰略(見表1)。

表1 牙膏公司及其專利國家分布

進一步對專利權人和申請年份進行交叉矩陣分析，并自動生成圖表(如圖2所示)。從圖中可以看出，在這5家公司專利所占的份額中，獅王一直名列前茅，而寶潔和花王公司大有趕超之勢。日本公司對于新產品、新技術的開發投入，一直領先于其他國家。

圖2 各牙膏公司專利份額

而技術研發的速度，各個公司基本持平，都曾經在20世紀90年代中期至2000年左右迎來了一個技術發展的高峰。這可能是新技術出現的結果，于是對Derwent手工代碼和專利申請年份做了交叉矩陣分析后發現，從20世紀90年代中期到本世紀初，大家關注的領域都集中在化妝前口腔清潔、口腔防蛀及牙齒美白的領域，這與當時的情況是吻合的。

3 利用TDA的專利高級分析

高級分析包括研發網絡分析和技術主題分析，TDA可以將分析結果快速形成圖形，幫助情報人員更加直接地獲取分析結果。研發網絡分析用來尋找某個公司的研發團隊，這些團隊的合作模式是否固定，以及哪些團隊和研發人員在該公司處于核心地位。而技術主題分析，則是利用TDA的主題地圖功能，生成技術聚類趨勢圖，用于分析在某個特定領域中，最經常使用到的技術點和技術組，并分析在該領域中是否有新的技術點出現。

3.1 專利研發網絡分析

以基礎分析為依據，選擇了專利數量最多、處于牙膏技術領先地位的獅王進行進一步分析。為此，將獅王公司所有專利導出創建另一個數據庫，并利用TDA的發明人交叉地圖，生成了該公司研發人員的關系圖。

對關系圖進行分析后發現，Yokobori Y參與了多個團隊的研發活動，可能是獅王公司的核心研發人員，他的研發活動基本上能夠代表獅王公司的研發方向，因此可以進一步研究Yokobori Y所發表的專利和論文，獲得更多該領域的研發動態和結果。

3.2 專利聚類分析

聚類分析的顯示結果是聚類地圖，情報人員可以通過聚類地圖分析出在特定領域發生了什么，而技術專家通過閱讀聚類地圖可以發現研發的前沿領域。聚類地圖可以進一步揭示以下問題：

(1)技術密集度：每個類簇都由一系列的詞組成，表示這些詞在專利中經常一起出現。

(2)技術關注度：類簇的大小反映了在該領域技術關注的情況，類簇越大，說明該類中的專利數量越多，關注度也就越高。

(3)技術相關性：類與類之間的連線表示了類簇之間的相關性，連線越粗，相關性也就越大，從而兩個類之間的聯系也就越緊密。

(4)前沿領域：如果通過技術專家的閱讀，發現本沒有關系的兩個類之間產生了聯系，或者在某個類簇中出現了本不該出現的詞或詞組，那么這可能就代表了未來技術發展的一個方向。

對于獅王公司，我們想知道該公司的主要研究方向，以及這個方向能否代表牙膏技術未來的發展方向。筆者希望通過專利摘要內容的聚類得到答案。

首先，需要利用TDA的自然語言處理程序(NLP)，將專利摘要的內容進行分詞。NLP可以將摘要中的詞自動處理成名詞、動詞、副詞和形容詞，并分組(Group)表示。通常情況下，專利中大部分代表技術點的是以名詞的形式出現，所以只需要對名詞分組中的內容進行處理就可以了。

利用TDA分組導出功能，將名詞分組的內容導出為一個獨立字段后，再人工進行一次處理，去除不需要的詞(如表示成分范圍的詞，或者cm，mm等詞)，最后對剩下的詞進行聚類分析，得到的結果如圖3所示。

圖3 獅王公司專利摘要詞組聚類結果

對圖3的結果進行分析不難發現，獅王公司專注于牙膏中羥烷基、磷、氧化鋁、硅等成分的研究，另外還關注X射線對牙齒的影響，并且這些研究相輔相成，組成了一個龐大的技術網絡。這一方面表示獅王公司主要致力于牙膏成分的研究，另一方面，說明該公司對于牙膏中化學成分的研發已經形成了一個比較完整的知識產權戰略防御體系，以防止競爭對手涉足該領域。

另外還發現，獅王公司涉及香口膠方面的專利已經達到110件，并從20世紀90年代中期開始，申請數量呈上升趨勢。這說明該公司已經開始重視該領域，并在該領域加大了研發投入，可能是該公司未來的一個發展方向。

4 結束語

相對于其他類型的專利分析工具，TDA不僅具有一般的排序分析、交叉分析等統計功能，還提供了聚類分析功能。此外TDA還能夠利用用戶制定的敘詞表對分析對象進行快速清理與篩選，使得其分析方式更加靈活。TDA可以從多角度分析競爭對手的專利情況，為情報人員快速尋找技術情報，分析技術布局和競爭對手的市場戰略提供有效支持。在全球競爭日益激烈、知識產權保護日益緊密的今天，運用專利分析工具，對幫助企業尋找潛在市場，推動研發速度，繞開競爭對手的技術壁壘，以及對收購戰略進行支撐，有著不可或缺的作用。

但是，專利分析還具有一定的局限性。首先，有的企業為了保護自己的研究成果，并不將成果以專利的方式呈現出來；其次，由于企業申請專利是出于保護自身知識產權的目的，為了防止競爭對手竊取，專利說明書一般會寫得比較晦澀；第三，企業之間存在并購活動，不斷變更的專利權人名稱會對準確分析競爭對手造成影響。這些都會使分析結果不準確，因此，需要將專利分析、非專利分析以及與技術專家之間的交流探討相結合，這樣才能使分析的結果對決策的支撐作用更大。

[1] 許玲玲.運用專利分析進行競爭對手跟蹤[J].情報科學,2005(8):1271-1276.

[2] 趙亞娟,董瑜,朱相麗.專利分析及其在情報研究中的應用[J].圖書情報工作,2005(5):18-19.

[3] 邵波.企業競爭與反競爭情報中的專利分析研究[J].情報科學,2006(2):235-237.

[4] Alan L Porter, Scott W Cunningham. Tech Mining[M].John Wiley and Sons inc.2005.

[5] 許旱嶠.基于M-Trends專利檢索暨分析管理平臺的專利分析實例研究[J].圖書館學刊,2010(6):45-48.

[6] 宋巧枝,方曙.基于文獻統計分析法的專利計量分析研究[J].現代情報,2008(2):125-129.

[7] 張群.文本挖掘技術及其在專利信息分析中的應用[J].現代情報,2006(3):209-210.