基于Patentics专利信息分析的木本粮油植物采摘技术发展

岳 东

国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心

基于Patentics专利信息分析的木本粮油植物采摘技术发展

岳 东

国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心

岳东（1985－）男，专利审查员，研究方向：专利审查与研究、专利分析与预警、科技咨询等。

木本粮油植物是食物油的主要生产原料，主要以油茶、核桃、油橄榄、文冠果、板栗、杏、银杏、腰果等为主的木本粮油植物，我国拥有着丰富的木本粮油植物资源，包括8亿亩宜林荒山荒地尚未开发利用，然而我国粮食和食用油安全面临诸多问题和挑战，据统计，我国已成为世界上最大的食用植物油进口国，每年全国60%的食用油依靠进口，这也是由于我国在木本粮油植物的种植、培养和收获等产业上存在很大的技术壁垒，尤其是木本粮油植物采摘技术上，国内外存在很大的差距，随着现代科技技术的快速发展，植物采摘技术也在智能化装备上进行了一定的发展，尤其是基于自动控制、导航跟踪和传感器技术的智能林业装备已大量出现。

由于国家对科技创新技术的立法保护，专利行业在各个科技领域起到了举足轻重的作用，尤其是近年来专利分析技术在总结科技领域的发展近况和发展趋势上作用明显，为该领域的发展方向提出了一些有价值的建议。

本文数据分析系统简介

Patentics平台是基于概念模式的专利全文检索和分析系统，在中英文双语检索、智能语义检索上具有很大的优势。同时该平台提供了中国专利申请、美国专利申请、欧洲专利等专利数据，大数据分析系统可按专利权人、专利分类号、索引词、国际分类的时间分布进行统计分析，同时也能实现按专利权人空间分布的统计分析，基于国际分类等技术内容的智能分析，例如对检索结果进行专利地图分析等。本文将利用Patentics专利信息分析功能来研究木本粮油植物采摘技术的发展状况。

表1　世界各地果实采摘设备专利申请情况分析

国内外果实采摘技术的专利申请状况

本文针对木本粮油植物采摘技术进行相关的专利分析，对比国内外专利申请状况及趋势来分析判断木本粮油植物采摘技术行业的发展状况，并能为该采摘技术及相应机械设备的技术研究提供专利策略和专利布局建议。

木本粮油植物采摘技术主要针对的是生产食用油原料的植物果实进行采摘，通过国内外专利库文献的初步检索，关键词中木本粮油相关文献较少，通过智能语义检索和相关文献查询，初步确定果实采摘为主要关键词作为本文的专利分析研究。

国外果实采摘技术及设备的专利申请状况

本文首先在世界范围内对果实采摘的专利申请情况及发展趋势进行宏观分析，从专利的角度对各国的差异作出分析。

世界果实采摘技术及设备专利申请区域分布

利用专利检索系统在国内外主要数据库中检索2015年之前的关于果实采摘技术及设备的专利申请情况并汇总在表1，从表1可以看出，截至2015年，世界范围内关于果实采摘设备领域共申请专利3437件，我国为311件，美国、日本和欧洲等发达国家的果实采摘机械设备专利申请量较高，可以看出世界果实采摘设备专利申请量受果实品种及森林资源的分布情况和本地区经济发达水平影响较大。

将专利申请量绘制图1，也可以清楚地看到，世界范围内盖专利技术领域的专利申请主要分布在美国、日本、中国、欧洲等，其中，前三位的国家或地区的专利申请量之和为2352件，占总数的75%。反映出上述3个国家或地区是专利申请的主要国家，同时说明该地区的相关领域科技水平较高。

世界采摘设备技术发展趋势

在世界专利索引数据库中的检索并对检索结果进行分析，1975年到1995年之间专利申请量有小幅波动，但是总体表现平稳。从1995年以后专利申请量呈现增长趋势。尤其是2010年以后，果实采摘专利申请量增长幅度较大，从图2中可以看出，果实采摘专利申请量尚未出现峰值，表明这一领域技术仍在持续发展。

图1　世界果实采摘设备专利申请区域分布图

图2　世界果实采摘设备专利情况

图3　世界果实采摘设备专利申请区域分布图

图4　按国际分类号对果实采摘技术及设备的专利申请统计结果

图5　按A01D046分类号中对果实采摘技术及设备的专利申请统计结果

国内果实采摘技术及设备的专利申请状况

本文对果内果实采摘的专利申请情况及发展趋势进行宏观分析，从专利的角度对国内各地区的差异作出分析。利用专利检索系统在国内主要数据库中检索2015年之前的关于果实采摘技术及设备的专利申请共311件，并针对不同的省份申请量绘制图3，可以看出浙江省、北京市、河北省的专利申请量较高，也与果实品种及森林资源的分布情况和本地区经济发达水平有很大影响。

木本粮油植物采摘技术的专利分析

首先，进入patentics平台的检索界面，在检索数据库选择中选择全部中文全文库，在检索文本框中输入关键词“果实采摘”得到1327项结果。本文就以上检索结果分别按国际分类、专利权人等进行统计分类。

按国际分类号进行统计分析

如图4所示，通过国际分类统计结果发现：检索结果中属于果实采摘领域的位于第一位IPC分类组是A01D046水果、蔬菜、啤酒花或类似作物的采摘；振摇树木或灌木的装置，以上占统计总数的47.93%；将该组进行细化统计见图5，可以看出A01D046/247、A01D046/22、A01D046/24等手动操作装置排在前三位，总和占该分类号中专利申请量的70%以上，同时A01D046/30、A01D046/00和A01D046/26等包含自动装置和振摇采摘的专利申请量紧随其后，通过以上数据分析可见目前果实采摘技术中手动操作仍然是国内该领域专利申请的主流，自动控制等先进技术申请量也逐步提高。

按专利权人进行统计分析

表2　对随机采样的400个结果进行索引词聚类分析图表

图7　果实采摘技术及设备大数据关联地图分析

上述大数据统计结果中包含对专利权人的统计分析结果，如图6所示，其中涉及的主要前十位专利权人有西北农业大学、华南农业大学、中国农业大学、江苏大学、浙江大学等高校院所，可见高校院所和科研单位是该领域的主要专利权人。

果实采摘技术及设备的聚类分析及发展方向

本文利用patentics平台对果实采摘技术及设备的专利申请进行聚类分析，系统会自动提取随机采样的400个检索结果进行分析，如表2所示，从中我们可以看出果实采摘技术的主要研究发展方向在修枝剪、采果器、高枝剪、采摘机械手等方面。这也是采摘技术及设备中的关键执行部件，以上均是本领域科研方向中的技术难点。

果实采摘技术及设备大数据关联地图分析

在 Patentics 平台中的智能语义数学模型，输入果实采摘关键技术点，将该技术相关的技术脉络、技术路线自动通过相关度聚类分析，取 64 个最相关技术概念，从高维空间高精度相关关系，通过相关度投影到 2 维地图空间显示，如图7所示。数个技术脉络在地图显示中清楚呈现，该专利地图是动态的，Patentics 系统可以通过实时关联计算提供相关显示，实时互动。该地图分析中大数据分析元包括二十年引用关系分布；近三年引用量最大的四个申请人的申请量分布；最早引用该概念的发明时间点和申请人。例如从“果实采摘”关键技术点可以查询到西北农业大学、韩城市泰龙花椒有限公司、青岛农业大学及北京林业大学为近三年该关键技术点引用量最大的四个申请人的申请量分布情况。

木本粮油植物采摘技术的分析结论和发展建议

本文利用patentics专利信息分析平台对木本粮油植物采摘技术领域的专利申请进进行了相关专利分析，包括该技术领域国内外专利申请情况和发展趋势分析、国内区域专利申请情况分析、按国际分类号进行统计分析、按专利权人进行统计分析、聚类分析和大数据关联地图分析，得出以下结论。

（1）在木本粮油植物采摘技术领域的专利申请中，美国、日本和欧洲等发达国家的专利申请量较高，可以看出世界果实采摘设备专利申请量受果实品种及森林资源的分布情况和本地区经济发达水平影响较大。我国在该技术领域的申请量居世界第三位，且在近五年内该技术领域处于快速发展，专利申请量大幅增长。

（2）国内不同地理区域在木本粮油植物采摘技术领域的专利申请中，浙江省、北京市、河北省的专利申请量最高，且占据很大比例，这与国内果实品种及森林资源的分布情况和本地区经济发达水平有很大影响。

（3）国内在木本粮油植物采摘技术领域的专利申请中，手动操作装置的专利申请量占该分类号中专利申请量的70%以上，可见手动操作仍然是国内该领域专利申请的主流，同时自动控制等先进技术申请量也在逐年提高。

（4）国内在木本粮油植物采摘技术领域的专利申请中，高校院所和科研单位是该领域的主要专利权人，也就是说目前该领域的技术创新多数仍处于科技研发阶段，国内在本领域科研实力强的企业较少。

（5）国内在木本粮油植物采摘技术领域主要研究发展方向在修枝剪、采果器、高枝剪、采摘机械手等方面。这也是采摘技术及设备中的关键执行部件，以上均是本领域科研方向中的技术难点。