基于专利信息分析的电子阅读器技术生命周期研究

温岚+李锋+杨宇+姚昱旻

摘 要 作为移动学习重要的组成部分，电子阅读器技术的发展越来越受到人们的关注。首先检索相关领域的国内外专利，然后利用技术生命周期理论的分析方法，揭示电子阅读器领域技术发展的不同阶段，最后结合影响该领域技术生命周期的重要事件，探讨未来的发展趋势。

关键词 移动学习；电子阅读器；专利信息分析；技术生命周期

中图分类号：G484 文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2017）12-0076-05

1 前言

随着人们工作和生活节奏的加快，整段时间越来越少，这使人们的阅读习惯乃至学习方式发生改变。目前，人们会更多使用便携的电子阅读器，利用零散时间，进行以“数字化阅读”“碎片化阅读”为特征的移动学习[1]。

电子阅读器作为移动学习的重要组成部分，它可分为广义和狭义两种。广义的电子阅读器是指一切可以用来阅读电子出版物的终端设备，包括智能手机、平板电脑和电子书；而狭义的电子阅读器特指电子书（或电纸书），它是一种专门为阅读而设计开发的电子设备。本研究关注的是后者。

无论是从设备特性，还是对用户的影响，专用的电子书阅读器都似乎是移动学习最佳的选择。然而，最近几年在欧美市场电子书籍销量占比超过20%的情况下，电子阅读器的全球出货量却呈现持续下降趋势。根据HIS iSuppli公司的统计数据，2008—2016年全球电子阅读器出货量如图1所示。电子阅读器技术似乎本身遇到发展瓶颈，抑或受到新技术的冲击，而电子阅读器作为移动学习的重要组成部分，它的技术发展是一个值得关注的问题[2]。

本研究将通过对电子阅读器相关技术领域的国内外专利信息进行统计学分析，力求客观地剖析该技术的发展阶段及趋势，探讨其未来发展趋势。在具体研究方法上，本研究运用专利指标法，对我国电子书技术的技术生命周期阶段进行划分；运用技术生命周期图法，对全球电子书技术所处的生命周期阶段进行研究。综合两种不同方法在国内外專利信息分析方面的结论，划分了电子阅读器技术生命周期的各个阶段。

正如任何一项技术装备的兴起、发展、成熟和衰落，电子阅读器的发展一方面受其自身技术特征的制约，另一方面也确实受到其他构成竞争关系的新技术、新装备的影响。通过分析电子阅读器技术生命周期的时间节点，发现影响电子阅读器市场的几次重要事件，最后在此基础上探讨电子阅读器未来的发展趋势。

2 国内电子阅读器技术生命周期研究

数据来源 本研究首先以中国国家知识产权局数据库为数据源，采取“关键词”+IPC主分类号的方法，检索时间截至2015年12月31日，对检索到的专利数据进行人工清洗和筛选，通过对检索到的专利数据进行IPC分类，确定更精确的关键词，从而筛选出更准确的专利数据，然后对这些数据人工逐条阅读筛选，剔除其他杂质数据，最终获得我国电子阅读器技术领域专利数据1283条，整理统计出1998—2015年中国电子阅读器技术领域各类专利的申请数量，详见表1。

分析方法 常见的技术生命周期分析方法有专利指标法、相对增长率法、技术生命周期图法、TCT计算法和S曲线数学模型法。本文运用专利指标法分析我国电子书技术生命周期[3-4]。

专利指标法通过计算技术生长率ν、技术成熟系数α、技术衰老系数β和新技术特征系数Ν四个指标（又称技术发展特征参数）的历年值，生成图表并观察数据变化趋势，即可判断技术所处的生命周期（见表2）。

1）技术生长率ν，指电子书技术领域发明专利申请量a占过去五年该技术领域发明专利申请总量A的比率。如果连续几年技术生长率持续增大，则说明该技术处于生长阶段。

计算公式：ν=a/A

2）技术成熟系数α，指电子书技术领域发明专利申请量a占该技术领域发明专利申请量a和实用新型专利申请量b之和的比率。如果技术成熟系数逐年减小，说明该技术处于成熟期。

计算公式：α=a/（a+b）

3）技术衰老系数β，指某技术领域发明专利申请量a和实用新型专利申请量b之和占该技术领域发明专利申请量a、实用新型专利申请量b和外观设计专利申请总量c之和的比率。如果技术衰老系数逐年变小，说明该技术处于衰老期。

计算公式：β=（a+b）/（a+b+c）

4）新技术特征系数Ν，由技术生长率和成熟系数推算而来。在特定技术领域，如果Ν越大，说明该技术的新技术特征越强。

分析结果 采用专利指标分析法，即通过定量分析专利的技术生长率（ν）、技术成熟系数（α）、技术衰老系数（β）和新技术特征系数（Ν）四个参数，来度量中国电子阅读器技术发展的不同阶段。根据表1中1998—2015年中不同类型专利数据申请量，计算得到四个特征参数值（见表3）。

ν值表现递增，表明该技术处于萌芽或成长阶段；连续数年α值表现递减，表明技术日趋成熟；连续数年β值表现递增，则预示该技术趋于陈旧；Ν值的大小则反映了新技术特征是呈增强趋势还是出现衰老征象。

如图2所示，技术生长率ν总体上呈现倒“V”字形。在2007年之前，ν趋势曲线振荡下行，结合表1中发明专利申请数量分析，这一阶段电子书刚刚兴起，电子阅读器技术即将萌芽，技术更新缓慢；2007—2008年，ν值快速上升，由0.06增加至0.28，进入导入期；2008—2009年，ν值急剧加速上升，2009年到了峰值，表明这段时间内电子阅读器技术领域出现突破性技术，这些突破性技术使该技术领域迅速进入生长阶段；然而2009年之后，ν值又急速下降，到2011年下跌至0.4，在随后的若干年中（2011年至今），ν值始终处于振荡下降的态势，表明我国电子阅读器技术领域的技术更新缓慢，缺乏突破性技术。

技术成熟系数α值变化趋势总体上呈“U”字形。2007年之前，α趋势呈振荡下行的特点，表明我国电子书技术在此之前一直处于缓慢发展阶段；2007—2010年，α值急速上升，我国电子阅读器技术进入快速生长期；2010—2012年α缓慢上行，表明技术持续发展；2013年稍有下跌，但随后又持续上升，预测我国电子阅读器领域出现某些技术变革，带来新的生长点。

技术衰老系数β趋势较明显分为下行和上升两个阶段：2005—2011年，β值总体上走低，表明这个阶段的技术更新较快；2011—2015年，β值持续递增，意味着技术日趋陈旧。

新技术特征系数Ν在总体上与技术生长率ν变化趋势相似，峰值均出现在2009年。2009年之前，Ν值持续走低，2007年经历了一个小波谷之后，开始迅速上升，在2009年达到峰值；2009年至今，一直处于平稳上升状态。

上述现象印证了我国电子阅读器技术发展的各个阶段。

2003—2007年：技术导入期（萌芽期）。结合国内专利数量（表1）观察，专利数量较少，再深入查看相关专利，发现这期间的专利多为原理性的基础专利，由于技术市场不明朗，只有少数企业参与技术研究与市场开发，重大的基本专利较少，专利申请数量和申请人较少，集中度较低。通过检索2008年1月1日之前国内的专利申请，申请量排名前五位的依次是北大方正、夏普公司、株式会社半导体能源研究所、汉王科技股份有限公司和皇家飞利浦电子科技有限公司。排名前五中只有两家是国内企业，可见国外企业在中国电子阅读器技术领域布局较早，国内企业前期跟进主要是北大方正和汉王科技。

2008—2010年：技术生长期。随着技术的不断发展，电子阅读器市场扩大，介入的企业增多，技术构成复杂度增加，专利数量激增，而且集中度高，申请量排名前五位的依次是汉王科技、鸿海精密、北京派瑞根、英华达上海公司和上海易狄欧，其中申请量排名第一的汉王科技占据了总量的14.58%。在技术生长期，以汉王科技为代表的民族企业异军突起，在这个阶段占领了国内电子阅读器技术的高地。

2011—2013年：技术成熟期。随着市场逐渐饱和，介入企业的数量增速减慢，但是企业的类型增多，这个阶段专利数量增速减缓，集中程度降低，排名前五的企业依次是汉王科技、三星电子、鸿海精密、腾讯科技和谷歌公司。在技术成熟期，虽然汉王科技的申请量仍然排名第一，但是百分比仅为5.67%，比排名第二的三星电子（占4.42%）略高。在成熟期，国内国际市场技术竞争趋于激烈。

2014年至今：技术衰退期。电子阅读器技术趋于老化，企业因收益递减而纷纷退出研发领域，相关专利技术研发趋于停滞，专利申请量和申请人数量表现为明显的负增长。我国电子阅读器技术进入衰退期以后，研发单位与成熟期相比更加分散，在我国电子书专利申请排名前五位的申请人依次是加拿大KOBO（已被日本乐天公司收购）、谷歌公司、奇虎科技、京东和韩国汉能，可见国内研发力量已经不在电子阅读器技术领域占据优势。

3 全球电子阅读器技术生命周期研究

数据来源 本研究以欧洲专利局数据库、美国专利商标局数据库、日本特许厅PAJ数据库、韩国专利局数据库和中国国家知识产权局数据库为数据源，采取“关键词”+IPC主分类号的方法，检索时间截至2015年12月31日；对检索到的专利数据进行人工清洗和筛选，通过对检索到的专利数据进行IPC分类，确定更精确的关键词，从而筛选出更准确的专利数据；然后对这些数据进行人工逐条阅读筛选，剔除其他杂质数据，为更加逼近技术发展真相，剔除国内实用新型和外观专利，最后得到4835条专利数据，如表4所示，用于分析全球电子书技术的生命周期。

分析方法 本文采用技术生命周期图法分析全球电子阅读器技术生命周期，即利用电子书技术领域的专利申请量与专利申请人随时间的推移而变化来分析技术生命周期。在技术生命周期的不同阶段会表现出不同的阶段性特征。

以当年申请人数量作横坐标，专利申请量作纵坐标，绘制坐标图，每个点代表一个年份，得到专利周期图（图3）。

分析结果 根据电子书技术全球专利申请量与专利申请人随时间的推移而变化的曲线，可将技术生命周期划分为以下四个阶段。

1998—2007年：专利申请人数量和专利申请量增长都非常缓慢，这期间专利申请量较多的2000年，申请量也仅为205件，年度申请人数未超过100人，专利技术发展较缓慢，属于电子书技术的导入期。该时期专利申请量排名前三的国家依次是日本、美国和韩国，申请量排名前五位的申请人是探索传播集团（美国）、摩托罗拉公司、松下电器公司、夏普公司和皇家飞利浦。

2008—2009年：专利申请量和专利申请人数迅速增长，2009年的专利申请量突破300件，2010年更是成倍增加，说明全球电子书技术处于成长期。结合专利申请人信息分析，这段时间专利申请量排名前四的国家依次是中国、美国、日本和韩国，申请量排名前五位的申请人是美国亚马逊公司、韩国三星电子、鸿海精密、汉王科技和韩国LG电子。

2010—2011年：专利申请量有所下降，申请人数减少，说明电子书技术已经入成熟期，专利申请明显集中在少数行业巨头，如三星电子、谷歌公司和苹果公司。

2011年至今：专利申请人数和专利申请量均明显下降，电子书技术领域发展速度放缓，技术逐步进入衰退期。在此阶段，成熟期研发活跃的申请人都不再有显著的技术突破，取而代之的是其他新兴的研发型企业。

4 结果和讨论

结果 通过对我国电子书技术生命周期分析和全球领域技术生命周期分析，得出以下结论：

1）电子阅读器在我国和全球范围经历了导入期、生长期、成熟期和衰退期四个阶段；

2）从专利信息角度分析，电子阅读器无论在我国还是在全球范围，都在2007年进入技术生长期，在此之前经历了漫长的技术导入期；

3）从专利信息分析，目前电子阅读器技术在我国和世界范围内都已经进入衰退期。

讨论

1）关于电子书技术经历的两个重要的时间节点及其因素。

第一个时间节点是2007年11月19日，第一代Kindle电子阅读器的问世，导致2008年国内和全球同时进入技术生长期。为探明电子书技术进入技术生长期的诱因，本文对2007年全球专利的技术构成作了分析，通过分析全球专利技术申请趋势，发现电子书技术与电数字处理技术（IPC分类号为GO6F）的发展关系密切；同时对2007年电子书技术领域的申请人作了分析，当年三星电子、亚马逊和汉王科技等電子信息产业的巨头都在电子书技术领域申请了大量的专利，这些行业之间的竞争带动了行业技术的发展，同时又刺激其他竞争者加入这一领域，最终导致电子阅读器进入了技术成长期[5-7]。

第二个时间节点是2010年1月27日，第一代苹果iPad平板电脑问世，导致2011年国内和全球同时终结了之前高速发展的技术成长期。从专利信息的角度，判定电子阅读器技术在2011年同时进入技术成熟期。这一判断也符合市场的表现，引自互联网数据中心和美国权威市场调研机构HIS iSuppli公司的统计，如图1所示，电子阅读器的销售情况在2011年达到巅峰，2012年急转直下，随后几年至今的销量持续缓慢下滑[8-9]。这是因为电子阅读器最大的竞争对手——平板电脑的出现，以苹果iPad为代表的全功能平板电脑不仅可以实现电子阅读器的大部分功能，而且具备更多联网和影音功能，同时与电子阅读器的价格差在缩小。市场的萎缩会直接影响企业的收益，进而导致研发推动力的削弱，因此，电子阅读器技术在本身遭遇技术陈旧的同时，又面临研发投入的减少，更难有新的技术突破[10]。

2）当前我国电子阅读器产业面临的困难和机遇。2013年6月7日，Kindle正式进入中国市场销售，国内的电子阅读器企业马上感受到国外巨头的竞争压力[11]。基于专利信息分析，我国电子阅读器产业在2014就进入技术衰退期，无论是汉王还是方正，都在逐渐放弃电子阅读器的研发。笔者认为，国内企业应该保证研发的投入，但是研发的重点应该由电子阅读器硬件转为数字化阅读投放平台的搭建和数字化资源的优化整合。这方面国内新进入该领域的企业（如京东、腾讯、小米、奇虎科技）已经在专利布局上开始体现[12]。

参考文献

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[12]郑旭.手機电子书制作软件现状分析[J].中国教育技术装备，2014（10）：18-20.