基于Citespace的我国专利组合研究热点及演进图谱分析

(山东科技大学 经济管理学院，山东 青岛 266590)

一、引言

专利组合(patent portfolio)作为一种新的专利经济理论形态，是提高企业专利保护强度和竞争力的有效策略。美国经济学家Markowitz(1952)[1]提出投资组合管理理论并于1990年获得诺贝尔经济学奖，该理论认为，将资源进行多元化管理可以分散风险，获得比单个投资更多的收益。随着企业技术管理活动的开展，德国学者Brockhiff(1991)[2]逐渐将投资组合理论引入到技术资源的多元化管理上，综合考察德国数十家企业的科技竞争能力，形成了专利组合分析理论。专利组合最初是指将某一技术领域上、中、下游的专利组合起来以保护核心专利，提高竞争力，占据技术领域的专利集[3]。随着专利组合理论研究的不断深入，其概念也逐渐得到发展和完善。本文将专利组合定义为把多个相互联系又相互区别的专利进行有效组合而形成的一个专利集合体，以避免单个企业或多个企业的单个专利不能或很难发挥其效应[4]。

自2008年实施《国家知识产权战略纲要》以来，我国知识产权事业迅速发展。2017年十九大提出加快建设创新型国家，加强国家创新体系建设，倡导创新文化，强化知识产权创造、保护、运用，标志着我国越来越重视知识产权的维护与发展。从专利数量来看，2015年我国发明专利授权量为35.9万件，2016年为40.4万件，2017年为42.0万件，表明我国专利创造水平稳中有进。近三年我国获得发明专利授权量前五名的企业如表1所示。

表1 2015—2017年在国内获得发明专利授权量前五名企业

数据来源：国家知识产权局http://www.sipo.gov.cn/

由表1可知，国家电网公司、华为技术有限公司以及中国石油化工股份有限公司连续两年占据前三名；中兴通讯股份有限公司连续三年在前五名之内，而拥有如此多专利数量的技术型企业却频繁受到美国的贸易制裁，主要原因便在于中兴未掌握核心专利技术以致受制于人。核心专利不仅是典型专利组合的重要组成部分[5]，而且能应对“专利丛林”问题，避免知识产权侵权诉讼，确保专利设计自由[6]。这充分说明了核心专利的掌握及以其为中心的专利组合策略的运用对企业发展的重要性。因此，将关联专利进行合理组合对于专利所有者来说能够获得1+1>2的效应，即专利组合可促进创新型企业更有力发展，也是我国由“制造”走向“创造”更高质量发展的有效策略。

随着我国专利大国地位的确立和巩固，专利资产的经济价值日益受到重视，通过专利运营来提升和实现专利权价值成为业界共识[7]。专利组合作为一种有效的专利运营手段，无论是从理论研究还是实践发展的角度都有进一步深入研究和应用的价值，但我国专利组合研究仍处于起步阶段，发展缓慢，没有充分发挥其功能和作用。研究文献发现，专利组合作为企业技术竞争力评价方式出现的频率虽逐渐增加，但详细阐述专利组合的文献并不多。因此，有必要针对专利组合研究的现状、进展与演进历程等方面进行深入分析，为专利组合理论的实践应用提供参考和指导，以期促进我国专利组合持续健康发展。

二、研究方法与数据来源

本文借助的Citespace软件是美国Drexel大学陈超美教授(2004)[8]开发的一款基于JAVA平台的信息可视化分析工具。其主要功能包括关键词共现分析、作者共引分析、作者合作分析、机构合作分析、文献被引分析等，通过聚类视图和时区视图快捷清晰地绘制出某一知识领域的研究热点、动向、前沿与发展趋势。

本文以CNKI(中国知网)为数据来源，以“专利组合”为主题词进行高级检索，共搜索到298篇文献，对其进行筛选整理，剔除消息报道、会议通知、会议纪要、知识讲座等篇目，删除重复数据共得到281篇有效文献，检索时间为2018年5月7日。进一步运用Citespace软件，将2004—2017年的281篇样本文献绘制成知识网络图及知识图谱，展现我国专利组合的研究热点及发展趋势并对其进行可视化分析。

三、专利组合发展研究文献计量分析

基于中国知网专利组合文献的相关数据，下面从文献数量年度统计分布、基金支持来源、发文期刊分布以及发文权威机构等方面进行分析。

(一)专利组合相关文献年度分布统计

图1为2004—2017年我国专利组合领域的文献年度统计分布情况。可以发现，有关专利组合的研究在2004年至2011年呈现小幅度的增长趋势；2011年之后呈现出较大幅度的增长，其中2012年发文量达到37篇，是2011年发文量的两倍多；2013年至2015年发文量相较2012年有所回落；而2016年达到45篇，2017年为34篇。专利组合在我国虽然属于探索阶段，但其研究热度整体呈现上升趋势，说明我国学术界逐渐意识到专利组合策略对于我国企业在技术竞赛中占据优势的重要性，专利组合逐渐发展为新兴热点研究领域。

图1 2004—2017年专利组合文献年度统计分布情况

图2 专利组合发文量前十位的期刊统计

分区期刊载文量期刊数量论文数量1N>426121>N≤466730>N≤13674

(二)专利组合文献基金支持来源统计

专利组合的相关研究共得到了32项基金支持，281篇有效文献中有125篇得到了基金支持，基金支持率达到了44.5%。基金支持来源中，有41.6%来自于国家自然科学基金，有20.8%来源于国家社会科学基金，2.4%来自于国家高技术研究发展计划，其他则来源于北京市科技计划项目、中国博士后科学基金、国家软科学研究计划等。由上可见，国家各类基金也较为重视专利组合相关科研项目的选题与支持，进一步表明其具有发展和深入挖掘研究的价值。

(三)专利组合发文期刊分布统计

图2显示了专利组合研究领域发文量前十位的期刊名称及文献数量。其中，专利组合领域发文相对集中在《情报杂志》《科技管理研究》《科技进步与对策》等期刊中，《情报杂志》占比最大，为15.3%。运用文献计量学中的布拉德福定律将专利组合期刊文献数据进行进一步统计分析(见表2)，可知专利组合研究已形成核心的期刊群，表明已发表的专利组合文献确实具有学术价值，我国学者对其研究取得了一定质量的学术成果。

(四)专利组合发文权威机构界定

机构的发文量可以在一定程度上体现出其在相关领域的研究实力及影响力。截至2018年5月7日，中国知网全文数据库中关于专利组合研究的发文机构中，涉及到40个机构，其中发文量超过5篇的机构共有13个(见表3)。

表3 2004—2017年专利组合核心机构统计情况

由表3可知，论文发表高产机构集中在高校，尤以华中科技大学为最，发文量为15篇。华中科技大学专利组合研究的核心作者是袁晓东，其主要观点是现代企业间的竞争已从传统自然竞争升级到战略竞争，这也促使企业要积极实施专利组合战略[6]。国家知识产权局、北京工业大学、江苏大学以及中国科学院等机构也都发表了10篇以上的研究文献，说明我国专利组合领域已经引起相关学者的关注，形成相对稳定的研究团队，对专利组合理论与实践展开了较为深入的探讨。

四、专利组合发展静态分析和动态分析

本文通过对专利组合关键词共词网络分析、中心性分析及共现网络聚类分析，以对专利组合发展进行静态分析；通过关键词演进图谱对专利组合发展进行动态分析。

(一)专利组合发展静态分析

1.专利组合关键词共词网络分析

图3 2004—2017年我国专利组合主题关键词共现图谱

关键词是一篇论文的高度概括和浓缩，有关专利组合研究文献的关键词在不同时期频次的变化可反应该领域的研究热点与走向[9]。本文对专利组合领域关键词词频进行分析，针对样本文献提取出的关键词词频，统计其次数来揭示此研究领域发展动向及其研究热点。选取筛选后的有效文献，运用Citespace软件，以2004—2017年间每年为一个时间片段区，节点类型选择“keyword”,运行得到专利组合研究的关键词共词网络(见图3)。

在图3中，一个节点代表一个关键词，关键词出现的频次越多，圆点的直径越大；连线表示节点与节点之间的共现性，连线之间的密集程度反应了该研究主题与其他主题联系的紧密程度[10]。通过图3可知专利组合领域核心词频主要集中在专利分析、专利战略、专利组合分析、专利布局、企业管理、核心专利、专利联盟等方面，表明这些关键词是研究领域的关注焦点，是迫切需要解决的热点问题或者研究者们感兴趣的学术话题。其中，专利分析的节点最大，说明专利组合的研究热点逐渐从理论研究朝着分析应用发展。

2.专利组合研究文献关键词中心性分析

在研究文献关键词共现中，对统计得到的68个关键词进行规范化处理，例如去掉范围太大且无中心性的“策略”；剔除具有相似性的关键词，如“专利联盟”与“专利池”选择其一，经整理共得到6个中介中心性大于0.1的高频关键词(见表4)。关键词的中心性用来衡量关键词在网络图谱中的链接和媒介作用，中心性越高，则表明其在网络中的引导和控制作用越强。除却“专利组合”这一关键词，“专利”的中心性和频次最高，其次分别是“专利战略”“企业”“企业管理”“专利保护”，以专利战略为主题的知识产权战略是世界各国创新战略的核心[11]，专利组合是企业进行专利研发、运用、保护及提高以自主知识产权为核心的国际竞争力的有力武器。这些关键词不仅表明其在专利组合发展中起到重要的连接引导作用，也反映了专利组合研究热点集中在企业管理的专利战略领域中。

表4 2004—2017年专利组合发展高频关键词频次及中心性统计情况

3.专利组合共现网络聚类分析

实际运用过程中，聚类分析是进行数据挖掘的重点之一。将共词出现的频率作为研究对象，利用聚类的统计方法，把一些关联密切的关键词聚集成团，可以反映聚类关键词共同的研究方向及关注的热点主题。经过Citespace可视化软件的网络聚类展示，共识别出6个关于专利组合发展研究的聚类群(见图4)。

图4 2004—2017年我国专利组合主题关键词共现网络聚类

Citespace自动计算功能显示知识网络的聚类指标模块值为Q=0.512 6大于0.3，平均轮廓值为M=0.600 9大于0.5，表明聚类效果较好，划分出来的聚类结构是对研究主题非常重要且具有信服力的科学计量结论。针对识别出的#0专利组合、#1专利战略、#2竞争对手、#3发明专利、#4专利保护、#5专利运营6项聚类进行以下分析。

(1)聚类#0和聚类#1探讨的是专利组合内涵特征与相关基础理论。主要包括专利组合定义、特征、类型、协同效应、互补效应以及信息不对称、产权交易等相关理论研究。相应的关键词主要有专利组合、技术互补性、专利技术组合、知识产权管理等。

(2)聚类#2和聚类#4研究的是专利组合的竞争优势与风险。专利组合竞争优势[12]分为：一是规模优势，利用专利组合内部专利之间的相关性，形成更大更完整的“超级专利”；二是多样化优势，利用专利组合内部专利之间的差异性，有效降低创新带来的不确定风险(见图5)。聚类包括的关键词有知识产权保护、专利侵权、专利预警分析等。

(3)聚类#3和聚类#5主要讨论专利组合策略。以发明专利为核心进行组合运营有利于企业占据专利产品销售市场份额，企业也可通过专利转让和专利许可获得经济效益，说明专利组合策略研究具有重要意义。聚类下包含的关键词有企业管理、专利许可、专利池、专利运营模式等。

图5 专利组合竞争优势模型

(二)专利组合发展动态分析：演进图谱

演进图谱能够科学直观地展示出我国专利组合研究热点的演进历程[13]。选择Citespace软件中的Time Zone View功能，以一年为时间间隔，得到专利组合发展研究关键词时区演进图谱(见图6)。通过分析专利组合研究热点时区演进历程，进一步探索主题热点及其发展趋向。

图6 2004—2017年专利组合发展研究关键词时区演进图谱

我国专利组合领域的研究前沿随着时间的推进发生变化。Time-Zone视图中出现的主题词是图中对应时间内首次出现的关键词，以图6中关键词聚集程度来划分，可以分为以下三个阶段。

1.国内专利组合理论引入阶段

在2004—2006年间，研究的前沿包括专利、专利战略、专利组合等。刘林青(2005)[14]是最早将专利组合理论引入我国的学者，他基于“专利悖论”的角度介绍专利组合理论，结合Wagner认为专利的价值存在于专利组合之中而不在专利个体上的观点，提出专利之战已从单项专利竞赛转变为专利组合竞赛，是一场战略竞争[15]。曹雷(2005)[16]将“Patent Portfolio”译为“专利投资组合”，认为对专利信息进行投资组合分析可以更清楚的预测专利技术的发展趋势和整体图景，有利于企业更科学的制定专利战略。袁晓东(2005)[17]通过研究国外知识风险公司运作模式及专利经营公司采取的战略，总结出我国有必要采取有效措施即重视专利组合研究与运用，以应对发明创造商业化进程带来的风险和机遇。

2.国内专利组合理论研究阶段

在2007—2010年间，研究前沿主要集中在专利联盟、专利指标、企业管理、专利组合分析、专利资源、发明专利等。孙耀吾(2008)[18]利用shapley法建立技术标准联盟的博弈模型，研究了高技术企业基于专利组合的联盟动力与不同策略。李春燕(2009)[19]基于企业层面、技术层面、专利市场一体化层面以及发明人层面4种专利组合的分析方法，提出专利组合方法现存局限和改进空间，使得企业在专利战略制定方案上更加科学合理。谭思明(2010)[20]设计了适合我国国情的专利指标，对公司、技术和发明人等层面组合分析进行了应用研究，并通过实例证明专利组合分析是进行战略决策极具价值的分析方法。

3.专利组合多元化发展阶段

在2011—2017年间，我国在专利组合领域热点研究更加多元化。这个阶段研究前沿集中在专利保护、专利诉讼、开放式创新、核心专利、专利运营、相对技术优势等。岳贤平(2012，2015)[21，22]从专利组合的存在价值和构成成本对专利组合的形成机制进行了分析，并对企业间专利组合的收益分成策略进行研究，得出当潜在参与者能力有差异时，应制定差异化的分成比率。郭磊等(2013)[23]选取电信业代表性企业进行专利组合的比较分析，以进行各自技术能力之间的比较和产业整体创新能力状态的分析。徐明(2016)[24]选取专利密集型的科技产业进行研究，得出先动企业占据专利组合竞争主动权，专利组合能增加企业市场竞争中的谈判筹码，以及面对专利诉讼企业能够拥有更多的对抗选择等结论。茹丽洁(2017)[25]从相关性和互补性两个方面构建了测度专利组合技术关联性的指标，利用该指标有利于发掘不同企业之间的技术组合机会，建立企业创新联盟。

五、结论与展望

(一)结论

本文对我国2004—2017年间281篇专利组合研究文献的基本统计信息、关键词共词及聚类、演进图谱进行分析，直观、全面地描述了我国专利组合领域的研究现状、进展及演化。分析得到的关键研究结论如下：第一，专利组合研究领域逐步发展为新兴研究热点，得到相关领域学者的重视，形成相对稳定的研究团队；第二，专利组合研究领域的研究热点主要集中在专利分析、专利战略、专利布局、核心专利以及专利联盟等方面，将关键词聚类可知，我国研究主要围绕着专利组合内涵特征及相关理论、专利组合竞争优势及风险和专利组合策略等主题展开；第三，由演进图谱分析可知，在国外专利组合研究的基础上，我国专利组合领域经历了理论引入、理论研究和多元化发展等阶段。

(二)展望

1.建立稳定的专业团队，加强专利组合理论研究深度

我国对专利组合研究起步较晚，总体发文量不多，但国内学者已经认识到专利组合研究的重要性，形成了相对稳定的研究团队，文献发表量整体呈现增长趋势。在科学技术成为第一生产力的知识经济时代，专利已经成为国家经济社会发展的战略性资源，意味着想在国际贸易战中占据优势就要在专利战中掌握主动权。这就要求我国应建立更加专业稳定的研究团队以加强专利组合理论研究深度，在对专利组合定义、内涵、价值、竞争优势的研究基础上，对专利组合影响因素、价值评估模型的建立及专利组合结构的优化等方面进行更深入的探讨。

2.加强企业专利组合重视程度，发挥专利组合作用价值

第一，加强企业专利组合重视程度。完善的专利组合策略不仅有利于发挥专利组合的整体协同效应、互补效应，还能促使企业突破竞争对手的专利丛林，提升企业核心竞争力。但从我国专利组合文献中实例企业的数量和范围来看，我国企业尚未足够重视专利组合策略的应用。第二，制定适合企业自身发展的专利组合策略。高质量的专利组合策略可以通过专利许可、专利交叉许可以及专利诉讼等行为，为企业获取直接或间接利益。第三，制定反馈机制和效果评估体系。反馈机制和效果评估体系可以实时把握专利组合策略对于企业的适用性，通过监测实施效果并及时根据环境做出调整，有利于充分发挥专利组合作用价值。因此，构筑适合我国国情且具有普适性的企业专利组合分析评价指标体系，制定有效的专利组合预警与反馈机制，并在战略性创新企业进行应用，是我国学者与企业亟待关注的研究方向。

3.加强行业整合力度，充分发挥行业专利组合价值的整体优势

面对国外专利运营成熟型企业所发起的专利诉讼等进攻手段，我国企业通常无力应对而遭受重大损失。单个企业无法突破的技术壁垒与诉讼威胁，可以通过专利组合手段进行进攻与防御。从国家和社会科技进步角度出发，可根据行业分类把不同的企业联合起来，利用适合我国行业发展的专利组合战略构建模型和效果评估体系，将行业内企业间专利整合为一体并形成行业性专利组合，结合行业目标和国外竞争对手专利资产状况，充分利用组合体中专利资产，发挥行业专利组合价值整体优势以提高我国行业内企业谈判优势，增强国际竞争力，使我国行业在国际市场中掌握主动权。因此，构建测度技术或产品的相关性和互补性指标以挖掘不同企业进行专利组合的机会，制定行业专利组合实施效果评估体系以提升我国专利运营能力都是我国专利组合领域应深入研究的方向。