基于DII建筑鋼結構專利技術國際態勢分析

宋德峰 靳軍寶 張有余 劉佳玲

（1 酒鋼集團技術中心，甘肅 嘉峪關 735100，2 中國科學院西北生態環境資源研究院，甘肅 蘭州 730000；）

近年來，我國出臺了一系列相關政策、法規與標準支持和鼓勵我國建筑鋼結構行業的發展[4-5]，對提高行業整體技術水平，擴大鋼結構產品的市場需求規模，推動行業的發展起著重要作用。因此，本文基于專利角度，對建筑鋼結構技術國內外專利技術進行深入分析，旨在系統客觀地揭示建筑鋼結構技術的發展態勢、技術布局、研發熱點及競爭格局[6-8]，并對核心專利進行了重點分析，以期為相關人員提供參考。

1 數據采集與研究方法

本研究數據均采集于DII 專利數據庫。DII 專利數據庫是目前世界上最大、最全的專利文獻數據庫，收錄了全球100 多個國家的專利信息，數據可回溯到1963年。

本研究利用檢索式（TI=（steel-structur or steelconstruct）or TI=（steel and building or residenc）and ip=E04 在DII 數據庫中進行檢索，共獲得18293 條數據，檢索時間為2017年8月20日。

分析工具主要采用美國湯姆森科技集團開發的Thomson Data Analyzer（TDA）分析工具。TDA 是美國Thomson 公司開發的一款專利分析軟件，具有很強的專利數據挖掘功能[9-10]，借助TDA 對專利數據進行分析，可以幫助研發人員洞察科學技術的發展趨勢、發現行業新興技術，還可以為知識產權轉化尋找合作方，為科研管理決策層提供戰略發展與競爭態勢報告等。

2 結果與討論

2.1 建筑鋼結構技術專利分布及研發現狀

2.1.1 時序分布

從建筑鋼結構專利申請數量的變化情況（見圖1）可以看出，從專利申請數量的變化可以看出，自20世紀60年代第一件專利申請以來，到1993年關注的人相對較少。1994～2006年，建筑鋼結構技術相關專利緩慢增長；2007年后相關專利申請開始快速增長。由于專利公布具有一定的滯后性，所以2016年數據僅供參考。其中2000年以來申請的專利占全部專利的88.15%。

圖1 建筑鋼結構行業專利申請年度變化

2.1.2 國家/地區分布

圖2給出了專利申請量排名前10 位的國家/地區排名情況。可以看出排名前三位的國家依次為中國、日本和韓國，其中中國專利申請數量占到所有專利總量的64.21%[8]。

圖3為專利申請量排名靠前的專利權人，依次為：北京工業大學（UNIV BEIJING TECHNOLOGY）、清水建設株式會社（SHIMIZU CONSTR CO LTD）、新日鐵住金株式會社（NIPPON STEEL CORP）、積水化學工業株式會社（SEKISUI CHEM IND CO LTD）、中冶集團（CHINA METALLURGICAL GROUP CORP）等。可以看出排名前15 機構中日本占了9 個。

圖2 主要專利申請國家/地區分布

圖3 專利申請數量排名前15 位的專利權人

2.2 專利技術布局

2.2.1 基本技術布局

以IPC 分類為基礎，通過統計各類專利技術分支的出現頻次，可以發現出現頻次最高的10 個技術點[8]，見圖6。其中排名前三位的技術點依次為：E04B-001/58（用于條形建筑構件的結構）、E04B-001/24（金屬支承構件，例如，包含柱，大梁，骨架）、E04B-001/98（防振動或震動的構件）。

2.2.2 技術年度趨勢

為了了解重點技術領域專利年度申請態勢，基于IPC分類，選擇申請量最多的10 個技術分支進行統計分析，得到了10 個主要技術方向近10年的年度申請狀況圖，見圖7。

圖4 建筑鋼結構行業技術專利排名前10 的技術方向

表1 排名前10 的專利技術方向技術點釋義

圖5 建筑鋼結構行業技術領域時序分布

2.3 核心專利技術分析

通過核心專利分析可以了解某一領域內的核心技術掌握在誰手中，核心專利也是判斷一個企業是否真正具有核心競爭力的重要指標之一。本文采用INNOGRAPHY 專利強度和引證指數法兩種方法結合來選擇核心專利技術[11]，以期分析建筑鋼結構行業內核心技術布局情況。

2.3.1 專利申請數量年度變化情況

圖6為核心專利申請年度變化情況。整體而言，建筑鋼結構核心專利數較少，但隨著建筑鋼結構的推廣應用，相關核心專利逐年增多。

圖6 核心專利申請年度變化情況

2.3.2 核心專利國別分布

從圖7可以看出，建筑鋼結構核心專利技術主要集中在中國（占整個核心專利技術的50%）、美國（占19%）、日本（占11%）三個國家，上述三個國家占了建筑鋼結構技術核心專利的80%。

圖7 核心專利國別分布

2.3.3 核心專利機構分布

表2為建筑鋼結構核心專利機構分布，可以看出排名前三位的機構依次為北京工業大學、新日鐵住金株式會社和清水建設株式會社。

表2 建筑鋼結構核心專利機構分布

3 結論與建議

1）建筑鋼結構技術專利申請可以分為三個階段，1993年之前建筑鋼結構專利申請很少，相關研發活動較少。1994～2006年，建筑鋼結構技術相關專利緩慢增長，但增幅不大，說明相關研發活動開始有人關注；2007年后相關專利申請開始快速增長，相關研發活動明顯，其中2000年以來申請的專利占全部專利的88.15%。

2）建筑鋼結構專利申請數量排名前三位的國家依次為中國、日本和韓國，其中中國專利數量占到全部專利總量的64.21%。建筑鋼結構核心專利中國、美國和日本占據主導地位，其中中國占整個核心專利技術的50%。

3）從研發熱點可以看出，專利技術申請主要集中在條形建筑構件結構、金屬支承構件、防振動或震動的構件等方面。

4）在建筑鋼結構領域，我國專利數量占絕對優勢，但我國專利主要集中在高校及科研院所，國外主要集中在企業手中。因此，要通過加強產學研等手段，提高企業競爭力。此外，在注重專利申請數量的同時，更要加強專利申請質量及專利申請戰略布局，搶占更多知識產權制高點。