基于专利信息挖掘的我国瑜伽行业技术创新能力体育竞争情报分析

刘兰娟 ，刘 成 ，蔡 皓

（1.上海师范大学体育学院，上海 200234；2.东华大学体育部，上海 201620）

熊彼特（1912）提出技术创新的概念，认为发展是创新的函数与结果[1]。20世纪80年代国外学者已将专利当成技术创新领域研究的信息与情报源[2]。作为技术创新战略性资源的专利，被国际上视为衡量国家（地区、组织、行业）科学技术创新产出能力、技术创新优势和技术竞争实力一个通用度量指标，甚至被认为是快速判断识别技术变革的唯一情报来源[3]。起源于古印度的瑜伽在20世纪80年代以来先后以气功和健身的形式流行于我国，现已逐步融入中国现代体育文化语境，成为时尚与健身的代名词，有进一步演化为我国正式开展体育项目的发展态势[4-5]。为此，本研究试图以专利信息挖掘为切入点，从科技创新层面对我国瑜伽行业技术创新能力展开体育竞争情报分析，试图为提升国内瑜伽行业技术创新综合实力，促进瑜伽在我国的本土化科学发展提供参考借鉴。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象以我国瑜伽行业技术创新能力为主要研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 专利地图可视化分析方法

1.2.1.1 数据来源与检索方式 以1997-2016年IncoPat科技创新情报平台专利检索系统收录的国内外瑜伽专利信息数据为数据源，检索式TS=（“yoga”OR“yogi”OR“瑜伽”），根据国际专利分类法，以20个IPC主分类号为筛选条件，进行瑜伽专利信息检索。

1.2.1.2 数据采集与提取 采用IPC分类号筛查、合并、去重等剔除干扰因素和同族专利数，实际得到2 255条专利检索信息。精炼检索结果，删除与体育运动不相关专利信息164条，最终确定国外981条、国内1 110条为样本数据，对原始分析数据进行分类归档保存。

1.2.1.3 专利信息分析策略 从技术创新规模、技术创新质量、技术创新效率3个维度，绘制瑜伽专利地图，进行体育竞争情报可视化分析。

1.2.2 内容分析法研读国内外高被引瑜伽发明专利文献、国家知识产权局发布的专利文献引证统计分析报告，结合专利地图的可视化表达，对数据量化结果进行统计比较和评价，探析各数据之间的相互关系，对文献内容做出事实判断与推论。

2 结果与分析

2.1 我国瑜伽行业技术创新规模

2.1.1 国际瑜伽专利申请量世界各国瑜伽行业专利申请数量逐年上升。1997-2016年，中国大陆、美国、韩国、日本、英国、巴西以及印度等26个国家（地区、组织）先后申请瑜伽专利2 091件，瑜伽的全球影响力和科研关注度与日俱增。表1可知，排名世界瑜伽专利申请量前10名的国家来自亚洲、欧洲、美洲（均各有3个国家），以及1个世界组织，合计申请瑜伽专利2 016件。利用巴雷托截取法进行A、B、C类优势划分[5]，排名第1的中国和排名第2的美国位列A类集团，2国瑜伽专利申请量合计占比75.94%。韩国属于B类，其他7国（组织）排在C类(表1)。

表1 瑜伽专利申请量排名前10位国家（地区、组织）

我国瑜伽专利申请量排名全球首位，与国家近些年高度重视创新，正由“中国制造”向“中国创造”的转型发展相关。美国和韩国的瑜伽专利申请量排名世界第2～3位，他们的创新指数分别位居全球第4和11位，也均属于全球创新指数排名高位国家。作为瑜伽起源国的印度，至今仅申请瑜伽专利16件。这与印度的国家整体创新能力不太强（2016年该国创新指数排名全球第66位）、体育竞争力较弱（1980-2016年历届奥运会共获金牌1枚）、印度传统文化存在轻视体力活动的观念[6]等有关。

2.1.2 国家瑜伽专利申请增长率专利申请增长率（Patent Growth Rate，简称PGR）主要测算专利数量随时间变化增长（或减缓）的百分率，计算公式为：PGR=（PN1-PN0）/PN0Х100%。其中，PN1指近期专利数，PN0指前期专利数量，周期介于2～5年之间。鉴于此，本研究对专利申请增长率的统计以5年为一个周期计算。表2发现：2006-2015年的10年之间，我国瑜伽专利申请量呈井喷式上升，增长率同样排名世界首位。排名前10位中的其他9个国家（地区、组织）合计在近5年（2011-2015年）瑜伽专利申请的总数、瑜伽专利申请增长率分别为356件、24.04%，远不及同一时期我国的890件申请数量、709.09%的申请增长率。美国也属于增长率较迅速国家（51.43%）。

表2 排名前10位国家（地区、组织）的瑜伽专利申请增长率比较

2.1.3 国家专利竞争指数表3可知：从1997年国际上出现了首个瑜伽专利申请之后直至2016年，我国瑜伽行业的专利申请数量尽管远高于美国和日本，但专利类型结构不理想，科技含量较弱的外观设计专利申请率过大，发明专利申请率过低（13.27%），而美国和日本的发明专利申请比重均在65%以上。并且，美国和日本瑜伽发明专利授权率分别为37.99%、35.48%，均高于我国瑜伽发明专利9.59%的授权率。

表3 1997-2016年中日美3国的瑜伽专利申请类型及发明专利授权率比较

国家专利竞争指数（Mci）反映的是一个时段内国家专利竞争地位的高低。计算公式如下：

其中：ANi（j）指某年一国获得的授权发明专利数，ANn-1（j）是该年其他国家获得授权的发明专利数，ANj9指除了该年的其他9年中某国获得授权的发明专利数，ANn-19指除了该年的其他9年中其他国家获得授权的发明专利数。Mci数值越大，说明某国在该年度的国家发明专利竞争实力越强[7]。

2006-2015年我国瑜伽发明专利申请量成倍数快速增长，这与瑜伽热已在我国兴起密切关联。但与美、日比较，我国瑜伽行业的瑜伽专利竞争指数（Mci值12.96）仍低于美、日2国（Mci值分别为21.65、18.81）。然而可喜的是，2010-2015年中国大陆有8件瑜伽发明专利获得授权，尽管仍不及美国同时期的49件瑜伽发明专利授权总量，但日本在该阶段的瑜伽发明专利授权数为0。近年来我国瑜伽行业技术创新活动已有赶超日本之势（见表4）。

2.2 我国瑜伽行业技术创新质量

2.2.1 瑜伽发明专利有效率与有效发明专利平均年龄

1997-2016年，国内授权14项瑜伽发明专利，发明专利有效率78.57%。计算得知：这些有效发明专利平均年限为5.2年，低于美国（12.6年）、日本（9.5年）、德国（8.8年）、韩国（8.4年）等的专利平均维持时间总体水平[8]。说明国外发达国家更注重专利布局，更善于利用专利为激烈的市场竞争服务，我国瑜伽发明专利的有效寿命较短、有效维持率较低，反映出其专利技术创新质量和社会效益都有待进一步提高。

表4 中美日3国瑜伽发明专利竞争指数比较

2.2.2 高被引用频次瑜伽发明专利表5可知：我国高被引瑜伽发明专利的研发重点主要集中于瑜伽运动（健身）器材设备、瑜伽运动服及其制作（使用）方法、瑜伽教学领域。并且，我国瑜伽发明专利的高被引频次均不太高，单件专利的最高被引用频次仅为22，前10名高被引发明专利的平均被引用频次为5.5。

与美国比较，表6显示：美国高被引瑜伽发明专利的研发重点除了主要集中在瑜伽运动（健身）器材设备、瑜伽教学以外，还涉及瑜伽训练方法、运动生理监测系统领域，这与国内瑜伽专利主要创新关注点存在一些差异。

2.2.3 瑜伽发明专利权利要求数量专利的权利要求范围决定专利受保护范围大小，中、美和欧洲对专利申请的权利要求内容审查标准都很严格。国外各行业授权发明专利平均权利要求数为：美国13项、德国10项、法国11项、中国8项，发明专利维持时间和权利要求数之间存在正向影响[8]。表5和表6也发现：中、美2国排名前10位高被引瑜伽发明专利的权利要求项数分别高达25.4、30.5，大幅超过两国其他行业授权发明专利的权利要求数量平均值，说明我国瑜伽发明专利具备了与国际接轨的部分特征，近年来我国瑜伽专利申请的权利要求项数有增加趋势。

表5 我国排名前10位高被引用瑜伽发明专利特征

表6 美国排名前10位高被引用瑜伽发明专利特征

2.2.4 瑜伽发明专利技术创新范围国际专利分类号（IPC）分类代码越多，表明专利覆盖的技术范围越广[9]。我国申请的瑜伽发明专利IPC涵盖A（人类生活需要）、B（作业、运输）、C（化学、冶金）、D（纺织、造纸）、G（物理）、H（电学）等6个部，但E（固定建筑物）、F（机械工程、加热、照明、武器和爆破）2个部目前暂未涉及。其中：A部（132件，占比65.35%）申请数最多，其次是C部（50件，占比24.75%），再次为B部（16件，占比7.9%），G部（2件，属于G09教学指导方法大类，占比1.0%）、D部和H部也有个别涉及（各1件，分属D03纺织大类、H04多媒体技术大类，分别占比0.5%）。与美、日比较，图1可知：A部都是中、美、日3国瑜伽发明专利的技术创新重点，相比IPC其他7个部形成了明显的竞争优势。与美、日略有不同，C部（24.75%）在我国瑜伽发明专利申请的技术创新范围中排名第2，美、日2国则共同是G部排名第2（分别为14.44%、14.63%）。

图1 中美日3国瑜伽发明专利申请的IPC分布情况

国内申请的瑜伽发明专利IPC大类具体集中在运动和娱乐活动（如A63的瑜伽棒、瑜伽柱、瑜伽棍、各种瑜伽服、瑜伽练习保护装置等）、化学化工（如C08的瑜伽垫、瑜伽带、瑜伽球等制备及加工方法）、医学卫生（如A61的灸疗瑜伽器具、瑜伽经络能量排毒法及专用精油等）、家庭用品（如A47的便携式瑜伽旅行枕、瑜伽翻转床等）、层状产品等9类，前3个IPC大类是我国瑜伽发明专利最活跃技术行业领域（表7）。国内获得授权的14个瑜伽发明专利共涉及11个IPC大类，主要也在A部。与我国类似，美、日获得授权的瑜伽发明专利也主要分布在A部，这与瑜伽已成为人类预防疾病和愉悦身心重要途径的时代特征相匹配。按照平均发明专利技术范围计算，中、美、日3国平均发明专利申请的技术范围观察值之比为1.38∶1.24∶1.32，我国要略高于美国和日本。尽管中国瑜伽发明专利的授权率（9.59%）要低于美国（37.99%），却也说明我国瑜伽发明专利涉及的IPC类目已逐步增多，国人的技术创新意识、创新质量和创新能力正不断进步。

表7 我国申请的瑜伽发明专利IPC大类

2.3 我国瑜伽行业技术创新效益

2.3.1 专利强度和专利密度专利强度、专利密度分别可以用国家（地区）的GDP产值（十亿元）、人口数量（百万）与发明专利申请量之间的百分比进行计算[10]。江苏、浙江、广东、江西、山东、上海、北京、河南、福建是国内申请瑜伽发明专利的9个热度较高省市。表8可知：江苏、浙江、广东、江西、上海、北京等6个省市的瑜伽发明专利强度、专利密度也排名全国前列。除了江西省人均GDP略显偏弱以外，其余5个省市均是经济发达地区，R＆D投入强度更大，经济发展与知识产权保护协同关系更好。

表8 国内各省市申请瑜伽发明专利热度排名

2.3.2 我国瑜伽发明专利的合作状况表9可知：我国瑜伽发明专利申请机构主要来自企业（54.36%），个人、高校和其他科研单位分别占比38.36%、7.38%。这与我国发明专利申请量70%以上来自企业的总体特征类似[11]。有部分差异的是，个人在我国瑜伽实用新型及外观专利的申请机构来源中占比最高（49.28%），其次为企业（42.11%），高校、其他科研单位和机关团体同样占比较低（8.61%）。原因在于：企业在国内技术创新中仍居主体地位，对瑜伽专利经济和社会效益追求目标致使其期望拥有发明专利的积极性更高等现实相关；也与我国校园瑜伽开展时间不长、高校和其他科研单位对瑜伽专利的研发重视程度需要提高等关联。

2.3.3 瑜伽专利的技术转让专利转让是目前国内专利运营的主要类型。1997-2016年中国有32件瑜伽专利发生技术转让，转让率为2.91%；美国有138件专利发生技术转让，转让率为32.78%，专利转让数量与比率均高于我国。IPC小类中，A63B（体育锻炼和训练器械）属于中、美两国瑜伽专利转让的重点技术领域，分别占比46.88%、39.86%。在其他如G06F、G01C、A41D、G06Q、G08B等小类中，2国专利转让率的差异不太明显（表10）。

2.4 基于瑜伽专利信息的中印2国技术创新特征比较虽然瑜伽起源于印度，但该国申请瑜伽专利的积极性不高，总数仅有16件。印度最早的瑜伽申请专利是2004年－“瑜伽抗痔疮专利”。主要是指导人们通过倒箭式、卧瀑布式等瑜伽姿势和吉祥坐、拐杖式坐姿等各种扭转脊柱的瑜伽动作练习，并结合新型草药组合物疗法协同作用，实现治疗痔疮的疗效。此外，印度人申请的其他15件瑜伽专利主要涉及瑜伽运动器材设备（如：可调式瑜伽椅、瑜伽床垫），还少量包含瑜伽教学装置（如：测量瑜伽呼吸控制法的可编程传感器）、瑜伽康复治疗替代医学辅助设备的制作及方法（如：一种针对慢性疾病治疗、由健康恢复芯片等组合物共同构成的综合医疗设备）。虽然印度人在国际上发表高质量的瑜伽科研论文数量较多[5]，但印度人不太热衷瑜伽专利研发，他们对瑜伽技术创新潜在发展方向的判断与掌控力不太强，瑜伽知识产权保护意识较弱，专利创新成果滞后。伴随现代瑜伽在欧美健身领域流行，西方人敏锐把握了瑜伽技术开发商机，很多瑜伽姿势和技巧在海外被申请了专利或注册为商标，美国已批准2 300多种瑜伽商标[12]。西方人不太关心印度古典瑜伽中的哲学或宗教意义，他们主要基于科学健身、医学保健角度探讨瑜伽运动对人体生理、心理的积极作用，对印度瑜伽在本国的发展进行本质性改良，已形成极具欧美特色的瑜伽健身主流产业。

表9 我国瑜伽专利申请机构来源

表10 中美2国瑜伽专利的技术转让情况

与印度比较，我国瑜伽行业的技术创新意识及能力正步步提升，初步形成了对印度瑜伽进行吸收、消化和科技再创新的本土优势。国内第一个瑜伽专利申请属于实用新型专利，出现在2003年－“瑜伽砖”（公开号：CN2620567）。国内最早的瑜伽授权发明专利是2004年－“一种应用仿生态思路三位一体治疗近视等眼病的方法”（专利号：CN1700058A），它把现代光学技术和瑜伽动作相结合，辅以内服与外用相应药物，以治疗近视等眼病。此后，我国瑜伽专利申请层出不穷。近年来国内发明专利的申请和授权主要集中在IPC的A部，重点是瑜伽运动器械、用品及瑜伽休闲服饰领域的专利产品研发，包括瑜伽训练器、瑜伽运动防滑套、瑜伽平衡脚踏车、瑜伽拉伸舒筋板、瑜伽鞋袜、瑜伽绳和各种可穿戴式瑜伽配件等，基本覆盖瑜伽日常练习生活用品的方方面面。瑜伽健身市场初步开发，“哈他”“Sunyoga”“Airyoga”等都成为国内瑜伽产品知名品牌。

3 结论与建议

3.1 结论1）美国是目前全球瑜伽行业技术创新实力最强国家，中国处于正在追赶的国际第2集团前列位置，其他国家的瑜伽行业技术创新实力没有比我国展现出明显的科技竞争综合优势。近些年国内瑜伽专利申请活动日益活跃，中国瑜伽专利申请数量已排名全球首位，行业领域形成了一定的技术创新规模，瑜伽发明专利的产出与地区经济发展水平呈正相关。

2）国内对瑜伽发明专利技术创新方向的选择能够紧跟瑜伽行业的世界发展趋势，瑜伽发明专利技术创新范围正在努力与国际接轨，并积极向美、日学习。近年来国内瑜伽专利知识产权保护意识日益加强，发明专利授权量、平均发明专利申请的技术范围等有赶超日本的势头。并且，我国瑜伽专利研发的整体技术创新规模、技术创新质量与技术创新效率也全面超过印度。

3）我国瑜伽行业专利申请质量正不断提高，中美2国瑜伽行业的创新实力差距逐步缩小，国内瑜伽行业目前在国际上已具备一定的产品技术创新竞争力和比较优势，但在专利类型比率、国家专利竞争指数、发明专利授权量、专利创新质量、专利技术对外合作、专利技术转让等方面仍有较大提升空间。

3.2 建议1）应准确判断未来国际专利技术创新趋势及重点领域，我国瑜伽行业的专利申请除了继续聚焦于发展态势稳定、研发风险较小的瑜伽运动（健身）器材设备、瑜伽服饰用品及其制作（使用）方法等之外，还要加强对瑜伽运动生理监控、瑜伽医学辅助疗法、瑜伽训练和健身方式等的科研实证和技术研发创新关注度。

2）将提高发明专利申请比重、提升专利申请质量、促进专利成果转化作为瑜伽专利技术创新发展目标，充分利用我国已有的技术创新规模国际比较优势，依靠政策支持，积极鼓励相关企业、高校、科研单位或机构之间的交流与合作，以知识产权利益共享为纽带，建立知识产权联盟或瑜伽专利群，通过联合攻关、多边合作等方式开展共性关键技术研发。

3）加大对瑜伽技术领域的研发投入力度，扩大产学研技术合作范围，拓宽技术创新空间。大力挖掘和保护有价值的瑜伽专利技术成果，提升瑜伽专利成果转化率，形成更多的中国瑜伽专利核心技术，持续加强科技创新综合实力，早日跻身瑜伽行业全球技术创新第1集团。