基于專利的技術(shù)機(jī)會分析方法與應(yīng)用研究

張鼐++劉玉梅++艾華++張英

〔摘要〕作為技術(shù)創(chuàng)新及市場創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)，技術(shù)機(jī)會為技術(shù)創(chuàng)新提供了諸多的契機(jī)和可能性，從專利文獻(xiàn)入手提出了一種兩段式技術(shù)機(jī)會識別方法：基于專家遴選的技術(shù)屬性-應(yīng)用詞表、AO二元組迭代分析。并詳細(xì)闡述了分析方法中各個流程涵蓋的內(nèi)容，希望能為企業(yè)組織，特別是中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供一些參考和幫助。

〔關(guān)鍵詞〕技術(shù)機(jī)會；技術(shù)創(chuàng)新；專利價值；中小企業(yè)

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.10.019

〔中圖分類號〕G25553〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2015）10-0104-03

A Study on Technology Opportunity Analysis of Small and

Medium-size Enterprise Based on PatentsZhang NaiLiu YumeiAi HuaZhang Ying

（Library，Huaihai Institute of Technology，Lianyungang 222005，China）

〔Abstract〕As the basis of technological innovation and market innovation activities，technology opportunity provides many opportunities and possibilities to technological innovation.This paper proposed a specific technology opportunity identification process from expert-based technological attribute-application table and iterative action-object analysis of patents.Paper expounds the process in all aspects of the content，which in order to provide some reference and help to enterprise，especially SMEs.

〔Key words〕technology opportunity；technology innovation；patent value；small and medium enterprise

在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)的同質(zhì)競爭已逐漸由投資轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)間的競爭。而企業(yè)要想在激烈的市場競爭中取得成功，技術(shù)創(chuàng)新是其必然地選擇。作為技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，技術(shù)機(jī)會識別一直被視為企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新活動，并取得成功的關(guān)鍵因素[1]。

技術(shù)機(jī)會可以定義為通過分析某特定領(lǐng)域內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)相互間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及其變化情況來推斷該領(lǐng)域創(chuàng)新活動或出現(xiàn)特定關(guān)鍵技術(shù)的潛力和可能性[2]。由于技術(shù)機(jī)會通常隱藏在專利文檔、科技期刊和技術(shù)報告背后的海量數(shù)據(jù)中，傳統(tǒng)的方法是以領(lǐng)域?qū)＜业谋尘爸R來明確技術(shù)機(jī)會，然而，隨著信息技術(shù)的復(fù)雜化，僅依靠專家的方法不僅耗時耗力，而且會使結(jié)果存在一定的片面性[3]。在這個背景下，Porter & Detampel等人開發(fā)了技術(shù)機(jī)會分析（Technology Opportunity Analysis：TOA）軟件，并采用文本挖掘、網(wǎng)絡(luò)分析、語義分析[4]等方法開展信息挖掘，為政府和企業(yè)組織進(jìn)行技術(shù)機(jī)會分析服務(wù)。

但是，新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)使得企業(yè)組織，尤其是中小企業(yè)在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的過程中，面臨的機(jī)會和選擇變得多而復(fù)雜。由于中小企業(yè)存在資源和研發(fā)能力的天然弱點，使得它們的風(fēng)險也隨著技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短而不斷提高。為了解決這個問題，本文以科技知識載體的專利為研究基礎(chǔ)，首先將中小企業(yè)現(xiàn)有的專利作為其技術(shù)能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以專家遴選的技術(shù)屬性-應(yīng)用詞表進(jìn)行多關(guān)鍵詞的匹配；其次，通過對專利進(jìn)行迭代行為（Action）-客體（Object）分析，以挖掘出潛在的技術(shù)機(jī)會。通過這兩個階段的專利分析，以期發(fā)現(xiàn)幫助中小企業(yè)在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)技術(shù)機(jī)會，并以最小的投入實現(xiàn)研發(fā)最大化的方法。

1技術(shù)機(jī)會分析

技術(shù)機(jī)會分析（TOA）最早是Porter等人提出的，主要是指通過對某技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已有技術(shù)橫縱向的發(fā)展趨勢及相互關(guān)系的挖掘，發(fā)現(xiàn)最新技術(shù)動向，推斷該領(lǐng)域即將可能出現(xiàn)的技術(shù)形態(tài)或技術(shù)發(fā)展點[5]。其目的是為各種組織的技術(shù)創(chuàng)新活動提供決策支持[6]。

技術(shù)機(jī)會分析的過程主要分為目標(biāo)確定、數(shù)據(jù)分析和研究報告三部分，分析的流程一般包括6個環(huán)節(jié)，分別為：（1）確定研究領(lǐng)域及數(shù)據(jù)源；（2）借助技術(shù)領(lǐng)域規(guī)范制定檢索策略；（3）收集數(shù)據(jù)；（4）抽取字段進(jìn)行計量分析；（5）根據(jù)計算結(jié)果擴(kuò)充其他信息；（6）可視化展示關(guān)聯(lián)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)外許多學(xué)者對技術(shù)分析方法進(jìn)行了深入研究和拓展，針對企業(yè)的競爭需求，已有多種面向企業(yè)層面的TOA研究成果[7-8]。

然而，Ghemawat[9]研究發(fā)現(xiàn)，大量新興公司并不是通過新技術(shù)的采用而獲取成功，而是通過充分利用現(xiàn)有技術(shù)獲得成長。也就是說，現(xiàn)有的技術(shù)中存在著大量的技術(shù)機(jī)會，特別是對中小企業(yè)而言，由于它們?nèi)鄙俅笮推髽I(yè)的資金和技術(shù)投入，資源的缺乏限制了其獲得新技術(shù)的可能，它們也就更加迫切需要有從現(xiàn)有技術(shù)中獲取技術(shù)機(jī)會，以期取得競爭優(yōu)勢。但是目前國內(nèi)外已有的研究較少涉及這些技術(shù)機(jī)會。因此，本文擬從中小企業(yè)已有的專利出發(fā)，希望為中小企業(yè)的技術(shù)機(jī)會獲取提供一種思路和手段。

2015年10月第35卷第10期現(xiàn)？代？情？報Journal of Modern InformationOct，2015Vol35No102015年10月第35卷第10期基于專利的技術(shù)機(jī)會分析方法與應(yīng)用研究Oct，2015Vol35No102面向中小企業(yè)基于專利的技術(shù)機(jī)會分析方法研究endprint

21面向中小企業(yè)基于專利的技術(shù)機(jī)會分析方法框架作為技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)物，專利體現(xiàn)了技術(shù)發(fā)展的最新水平，因此被經(jīng)常用來測度一定時期內(nèi)的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢。在本文的研究中，以專利作為技術(shù)機(jī)會識別的指標(biāo)，對其進(jìn)行分析，可以較好地幫助中小企業(yè)識別和把握可能存在的技術(shù)機(jī)會。本文的研究分析方法框架如圖1所示。圖1面向中小企業(yè)基于專利的技術(shù)機(jī)會分析方法過程

在本文的方法中，首先是利用Wartburg等人[10]提出的兩段式專利引文方法對中小企業(yè)現(xiàn)有的專利進(jìn)行收集、整理；然后，專家利用關(guān)鍵技術(shù)屬性對專利的潛在技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行評估，并創(chuàng)建相關(guān)關(guān)鍵詞的技術(shù)屬性-應(yīng)用詞表，利用這些關(guān)鍵詞表，我們可以從收集的專利中獲取基本的技術(shù)機(jī)會。此外，當(dāng)有些專利無法進(jìn)行分類時，可以先采用行為（Action）-客體（Object）二元組來進(jìn)行基本的專利分析[11]，其中，客體（O）表示專利的技術(shù)元素[12]，行為（A）表示技術(shù)元素上發(fā)生的動作。然后，專家可以采用迭代AO文本挖掘擴(kuò)展AO二元組的功能來擴(kuò)展分析技術(shù)機(jī)會。

通過上述的專利聚類和AO二元組專利分析，我們可以幫助中小企業(yè)從其內(nèi)部的專利中發(fā)現(xiàn)技術(shù)機(jī)會，并充分利用已有的技術(shù)，提高其研發(fā)能力。

22數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理

專利信息之所以被認(rèn)為是技術(shù)機(jī)會識別的來源，是因為專利是科技進(jìn)步和創(chuàng)新活動的主要來源之一。由于專利可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)信息，已有學(xué)者在研究中將專利作為技術(shù)知識的一個替代指標(biāo)[13-14]。因此，在本文的研究中，我們主要選擇我國的專利局和美國專利商標(biāo)局的專利數(shù)據(jù)庫作為技術(shù)機(jī)會研究的數(shù)據(jù)來源。

本文的研究目的是為了服務(wù)于中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，為其研發(fā)、生產(chǎn)，以及調(diào)整發(fā)展方向等提供一些參考和幫助。因此，我們首先需要在企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)及專利描述相關(guān)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上選擇一組初始關(guān)鍵字，這些關(guān)鍵詞從3個類別（應(yīng)用、技術(shù)和產(chǎn)品）中選擇，以構(gòu)建一個長期的可以代表某企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)和技術(shù)能力的參考專利集。然后，采用前文所述的兩段式專利引文法，分別擴(kuò)大其潛在的產(chǎn)品、技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。最終，擴(kuò)展形成的專利集可以用來進(jìn)行技術(shù)機(jī)會的識別。

23基于關(guān)鍵詞表的基本技術(shù)機(jī)會識別

通常，在對專利進(jìn)行分析時，首先需要進(jìn)行基于關(guān)鍵詞的檢索。最初的關(guān)鍵詞表僅為幾個核心關(guān)鍵詞，包括專業(yè)術(shù)語與常用高頻詞。已有的相關(guān)研究大都是針對興趣主題進(jìn)行相應(yīng)的術(shù)語和短語檢索，并去除常見的學(xué)術(shù)術(shù)語，利用潛在語義索引、主元分析、主題建模等方法整合關(guān)鍵詞表[15]。而在本文的研究中，由于最初的聚類（屬性）和因子（關(guān)鍵字）由領(lǐng)域?qū)＜义噙x，因此這些選定的關(guān)鍵字可以更好的代表技術(shù)所含的屬性。

關(guān)鍵詞表具體遴選方法包括4個步驟：（1）核心屬性和關(guān)鍵字識別：專家遴選最初的核心關(guān)鍵字，學(xué)術(shù)術(shù)語、一般關(guān)鍵字和停用字都將被移除；（2）基本過濾：利用這些關(guān)鍵字進(jìn)行專利檢索，發(fā)現(xiàn)一些專利沒有匹配的結(jié)果；（3）關(guān)鍵詞擴(kuò)展：由專家通讀這些專利，找到新的核心關(guān)鍵字，從而擴(kuò)充到最初的關(guān)鍵詞表；（4）頂層關(guān)鍵詞選擇：采用TF詞頻（Term Frequency）和IDF逆向文件頻率（Inverse Document Frequency）技術(shù)確定最終的頂層關(guān)鍵詞。

任何技術(shù)都有若干屬性，這些屬性決定了它們的應(yīng)用前景，在識別和分析技術(shù)機(jī)會時，必須要考慮其技術(shù)屬性；同樣地，每個應(yīng)用也都有其自身的技術(shù)要求。當(dāng)一個專利包含有若干特定應(yīng)用屬性的關(guān)鍵詞時，說明這個專利代表的技術(shù)可以開發(fā)新的相關(guān)應(yīng)用。這些新的應(yīng)用就是基本的技術(shù)機(jī)會。因此，基于多關(guān)鍵詞匹配，我們就可以從一個企業(yè)的專利所代表的技術(shù)中發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含的基本技術(shù)機(jī)會。

24基于AO二元組的擴(kuò)展技術(shù)機(jī)會識別

除了基本的技術(shù)機(jī)會外，由于中小企業(yè)本身生產(chǎn)和研發(fā)領(lǐng)域的限制，還有許多難以識別的機(jī)會存在于中小企業(yè)的產(chǎn)品、技術(shù)屬性及應(yīng)用中。但是這些技術(shù)機(jī)會可以通過對功能相似的若干專利的文本和關(guān)鍵詞進(jìn)行組塊分析的方法來獲取。

在組塊分析方法中，已有的研究大都采用Subject-Action-Object（SAO）三元組[16]來描述專利等技術(shù)創(chuàng)新成果。其中，主體（Subject）和客體（Object）表示專利的技術(shù)元素，行為（Action）則表示技術(shù)元素上發(fā)生的動作。由于SAO三元組較好地表達(dá)了技術(shù)元素之間的邏輯關(guān)系，并且可以動態(tài)地分析專利的關(guān)鍵技術(shù)功能，因此在專利分析中應(yīng)用較廣[17-18]。

然而，由于SAO三元組僅能較好地表達(dá)中小企業(yè)專利中的基本技術(shù)機(jī)會[19]，而我們的研究重點是從現(xiàn)有技術(shù)中尋找擴(kuò)展的技術(shù)機(jī)會，以幫助中小企業(yè)獲取具有相似功能的關(guān)鍵技術(shù)。因此，我們將探討利用AO文本挖掘技術(shù)識別和挖掘擴(kuò)展技術(shù)機(jī)會。

首先，領(lǐng)域?qū)＜依萌舾葾O組合對中小企業(yè)技術(shù)的基本功能進(jìn)行定義，并在必要的情況下，把行為（Action）和客體（Object）分成幾種類型，以厘清AO組合集的功能屬性；其次，由于初始的AO組合集并不能發(fā)現(xiàn)那些專家都難以識別的技術(shù)機(jī)會，為了彌補(bǔ)這個缺陷，我們可以利用自然語言處理技術(shù)來進(jìn)行AO關(guān)系抽取處理，例如，Python語言可以自動處理AO關(guān)系的檢測，它確定了從最初的客體（Object）設(shè)定相關(guān)的行為（Action），并將其添加到Action集，然后，更新的Action集可以用來識別和添加新的客體（Object），這一過程將不斷重復(fù)，直到?jīng)]有新的AO組合集可以添加。

最后，把AO組合集中的行為（Action）和客體（Object）進(jìn)行組合，形成一系列AO配對，利用這些AO配對識別那些未分類專利中的技術(shù)應(yīng)用。如果一個專利中的AO配對匹配基本技術(shù)應(yīng)用表中的關(guān)鍵詞時，這個專利則被分類如基本的技術(shù)機(jī)會。將此類專利進(jìn)行刪除后，我們就會從許多AO配對中發(fā)現(xiàn)常用關(guān)鍵詞。利用這些關(guān)鍵詞對剩余專利中的摘要進(jìn)行匹配，最終就可以找到新的擴(kuò)展的技術(shù)機(jī)會。endprint

3結(jié)束語

目前國內(nèi)學(xué)者在應(yīng)用層面開展技術(shù)機(jī)會識別和分析的研究還不多，已有的與技術(shù)機(jī)會相關(guān)的分析也主要集中在專利技術(shù)領(lǐng)域分布、專利功效圖展示等方面，很少有從更深層次來挖掘隱藏在專利文獻(xiàn)中的技術(shù)機(jī)會。對中小企業(yè)而言，技術(shù)機(jī)會是決定其技術(shù)創(chuàng)新活動是否能順利開展的關(guān)鍵，也是中小企業(yè)在激烈的市場競爭中能否發(fā)展的重要前提。在本文的研究中，在分析已有TOA相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，充分考慮到中小企業(yè)專利技術(shù)以及專家缺乏的實際情況，以基于專家的技術(shù)屬性-應(yīng)用程序表進(jìn)行多關(guān)鍵詞的匹配來進(jìn)行基本的技術(shù)機(jī)會識別；以專利進(jìn)行迭代行為（Action）-客體（Object）分析來進(jìn)行擴(kuò)展的技術(shù)機(jī)會識別。通過上述兩個方法，我們可以幫助中小企業(yè)從其內(nèi)部的專利中發(fā)現(xiàn)技術(shù)機(jī)會，并充分利用已有的技術(shù)，提高其研發(fā)能力。

然而，由于技術(shù)機(jī)會識別是一項較為復(fù)雜的研究活動，需要考慮的影響因素較多，且本研究也存在一些亟待完善之處，因此在以后的研究中，需要選取企業(yè)進(jìn)行實例研究，來驗證和發(fā)現(xiàn)本文所提出的研究方法不足，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚驼{(diào)整，以使最終的識別結(jié)果更加科學(xué)、全面和客觀。

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（本文責(zé)任編輯：孫國雷）endprint