我国冰雪装备器材专利竞争力评价研究

郑冠杰

(吉林体育学院,吉林 长春 130022)

北京冬奥会的成功申办催生了冰雪运动发展的“新风口”，使冰雪装备器材产业迎来了快速发展的黄金时期。2019年由国家体育总局、工信部等九个部门印发的《冰雪装备器材产业发展行动计划(2019-2022年)》(以下简称《行动计划》)，明确指出“鼓励冰雪装备器材企业、科研机构等积极申请专利、商标或软件著作权，强化知识产权保护，促进科技成果转化和产业化。”这一意见为加快我国冰雪装备器材产业发展指明了方向。专利权人作为冰雪装备器材产业的创新主体，其专利竞争力强弱势必会影响冰雪装备器材产业的发展。如何提高专利权人冰雪专利竞争力以带动冰雪装备器材产业高质量发展，促进冰雪经济发展以及满足国内冰雪消费市场俨然成为目前学界和业界广泛关注的重要议题。

目前，有学者基于专利视角对制造业、装备制造业进行了相关研究，主要应用于医学[1]、体育用品[2]、高端装备[3]等领域。关于专利竞争力方面，一些学者对专利竞争力的作用与影响因素进行了深入研究，陆介平[4]、马雨菲[5]、郑磊[6]等分别从产业、企业、高校角度阐述了技术竞争力作为核心竞争力对发展的促进作用。已有研究从不同视角指出了影响专利竞争力的因素[7-9]。从目前常见的专利竞争力评价方法来看，主要归纳为单一指标[10]、多指标[11]、专利组合[12]、综合加权指标[13]等方法。随着国内外学者对专利竞争力评价研究的深入，综合加权指标分析法因其能综合性评价结果的特点，逐渐受到重视。总的来说，关于冰雪装备器材专利竞争力方面的研究仍有巨大潜力。本文以科学发展观为指导，构建我国专利权人冰雪专利竞争力评价指标体系，旨在探究我国冰雪专利竞争力的表现，解决专利权人在研发冰雪专利过程中出现的数量与竞争力之间的矛盾，为冰雪装备器材产业实现全面可持续高质量发展提供参考依据。

1 冰雪专利申请的发展现状

根据专利范畴的含义，本文沿用传统的划分依据[14]，将冰雪专利归类为A部(人类生活需要)领域的A63C(冰鞋、滑橇、滚轮溜冰鞋、球场、冰场或类似场地的设计或布局)。本文通过检索Patsnap专利情报平台，逻辑检索为“IPC=A63C”，原始申请专利权人类型为“个人、公司、高校/研究所”，专利类型为“实用新型、发明申请、授权发明”，原始申请专利权人区域为“中国”，申请年份为“1934～2020年”(因为2021年专利数据披露不完整，所以2021年的数据并不能反映真实情况)，检索时间为“2021年5月16日”，最终得到10515项冰雪专利。

在冰雪专利申请年份方面，据表1得知，我国最早在1934年提出一项专利申请，该专利是连接滑雪板的装置，用于在滑雪时将靴子的背面拉向滑雪板。在此之后的35年间一直存在空白期。从1970～1992年，冰雪专利申请数量逐渐增加，1990～1991年的增速变化尤为明显，从36项增至89项。在这段时间内，我国于1978年参加了世界大学生冬季运动会，冰雪运动纷纷踏出了国门，开始迈向世界的舞台。1980～1992年，我国组织运动员参加了冬奥会以及亚洲冬季运动会，随着冰上项目在竞技比赛中的优势逐渐凸出，冰上运动也逐渐被大众所关注。而1984年《专利法》的颁布标志着中国专利制度真正意义上的建立，预示着我国专利发展正式拉开帷幕，使得我国专利申请数量在此积极引导下开始活跃起来[15]。上述事件在一定程度上促进了我国冰雪专利申请的发展。从1993～2010年开始进入快速成长期，冰雪专利申请数量开始出现不同程度的小规模波动，但整体处于上升态势，2010年以642项达到此阶段的峰值，随后的5年呈现大幅度下滑态势。紧接着从2007年开始至2015年，整体恢复上升趋势，于2011年达到年申请400项以上。在2016～2020年间的变化趋势起伏较大，2016～2018年的专利申请量均在870项以上，而2020年则下滑至411项。

表1 1934～2020年冰雪专利申请数量一览表

在冰雪专利申请类型方面，实用新型专利占总量的64%，而发明专利申请和授权发明分别属于发明专利的申请和授权的公开文本，可统一合并为发明专利，即发明专利则占总量的36%。由此可见，我国冰雪专利申请呈现出实用新型为主，发明专利相对较少的特征。在专利布局国家或地区方面，包含我国在内一共有35个国家或地区，其中我国以8581项专利占总量第一，美国和德国分别以631和276项依次排名二、三。这说明了我国冰雪专利主要以国内申请为主，国际申请占比仍较少。在技术领域方面，本研究根据国际专利分类号的“主组”作为分析冰雪专利技术领域的基础。通过分析得知，我国冰雪专利技术领域主要分布在滑冰板、溜冰场的设计或布局、冰鞋及其防滑装置、滑橇以及滑雪板等。

2 冰雪专利竞争力评价指标体系的构建

2.1 评价指标体系的构建方法

通过梳理前人关于专利竞争力评价研究的文献发现，大部分学者更倾向于多层级评价体系[16-18]，而多层级评价体系的构建方法分为两种：第一种是“由上而下”，是指结合理论内涵来选择能支撑研究目的的评价指标，其优势在于理论性强，但常常囿于底层指标数据难以获得而需要缩减评价体系[19]。第二种是“由下而上”，是指评价指标的选择是以评价指标体系的最终目的为基础的，对所选择的指标进行归纳和提炼，利用科学的评价方法进行逐次向上提取得到上一级指标，最终构建出一个完整的评价指标体系。由于专利权人冰雪专利相关数据属于客观数据，可获得性和可操作性较强，因此本文充分发挥因子分析法的分类优势，采用“由下而上”的方式构建评价指标体系，能够很好地满足前述提出的研究目的的要求。

2.2 三级指标的选择

由于Patsnap专利情报平台仅能展示排名前200的专利权人，因此经过数据清洗去重后得到194名专利权人，并将其作为本研究的调查对象。根据统计数据可知，研究所的冰雪专利申请数量较少，不在排名194内，因此下文将主要对个人、企业、高校三种类型进行讨论与分析。各专利权人冰雪专利竞争力的相关指标原始值均能在Patsnap专利情报平台中获取，限于篇幅，下文仅展示部分专利权人的评价过程与结果。在综合考虑了Patsnap专利情报平台上所涵盖的相关指标的基础上，以及参考了王启超[20]、马雨菲[5]等在专利竞争力评价方面的研究成果，并明晰冰雪专利竞争力评价的现实需求，最终选取了专利申请量、被转让专利数量、专利被引用次数等15个三级指标，各项指标来源及其计算方法如表2所示。

表2 专利权人冰雪专利竞争力评价指标

2.3 二级指标的提取

首先，本文采用SPSS 23.0统计软件作为分析工具，使用Z-score方法对各项指标原始值进行标准化处理，消除量纲和数量级的差别，便于进行综合评价分析。其次，将经过标准化后的数据进行变量指标间相关程度的检验，通过KMO和巴特利特检验得到结果，如表3所示。KMO值为0.782，大于0.6，说明原有变量适合作因子分析，并且巴特利特球形度值小于0.01，显著性通过了检验。再次，通过表4公因子方差结果可看出，本文所选取的15个指标变量提取度仅有被转让专利数量一项指标(50%)低于60%，其余大部分指标变量高于80%，信息损失量较低。由此说明本文提取的因子反映了原始指标变量的大部分信息，主成分因子分析的效果较好。

表3 专利权人冰雪专利竞争力评价指标的KMO和巴特利特检验结果

表4 专利权人冰雪专利竞争力评价指标的公因子方差结果

由表5总方差解释表可知，有5个成分的特征值大于1，基于特征值大于1的原则，本文可以提取5个因子，这5个因子的方差百分比分别为44.182%、11.902%、9.875%、8.823%、6.706%，累计贡献百分比达到了81.487%，已超过了80%，说明信息损失量低于20%。

表5 专利权人冰雪专利竞争力评价指标因子分析的总方差解释

在因子分析过程中，为了将提取出来的因子赋予实际意义，需要将因子进行旋转，而旋转后成分矩阵反映了旋转后各因子在原始指标变量上的解释程度，更具有现实意义，以便分析实际问题。最大方差法被作为本文的旋转方法，能将最接近的、反映目的的、最相近的变量进行归类。

通过表6旋转后成分矩阵可以得知：1)在因子1中，主要是专利寿命、合作专利数量、专利申请数量、权利要求数量、专利文献页数等5项指标的载荷较大，均在0.7以上，因此可将因子1命名为“技术规模”。2)在因子2中，主要是核心专利数量与专利被引用次数指标的载荷较大，均在0.8以上，因此可将因子2命名为“创新水平”。3)在因子3中，主要是参研人数、参研人次、技术应用范围等3项指标的载荷较大，因此可将因子3命名为“人力投入”。4)在因子4中，主要是引用非专利文献次数、简单同族成员数量、被转让专利数量、专利引用次数等4项专利的载荷较大，因此可将因子4命名为“技术质量”。5)在因子5中，仅有合作专利权人数量指标载荷较大，因此可将因子5命名为“技术合作”。综上，通过归纳后得到专利权人冰雪专利竞争力评价指标体系的5个二级指标。

表6 专利权人冰雪专利竞争力评价指标的旋转后成分矩阵

2.4 一级指标的提炼

首先，基于表7的得分系数矩阵，借助公式：(其中为标准化处理后的专利权人第一项指标值)，分别计算出专利权人的二级指标得分，如表8所示。其次，结合SPSS中的聚类方法(最近邻元素)与测量区间(皮尔逊相关性)，对专利权人的二级指标得分进行变量聚类，如图1所示。当变量聚类从5个变为2个时，技术规模、创新水平与人力投入首先合并，技术质量与技术合作随后合并。因此，基于对5个二级指标聚类的结果，本文将技术规模、创新水平、人力投入合并为新的因子1，技术质量与技术合作合并为新的因子2，并结合下分因子的特征，将新因子1和2分别命名为“技术广度”和“技术深度”，最终得到了专利权人冰雪专利竞争力评价指标体系的2个一级指标。

表7 专利权人冰雪专利竞争力评价指标的得分系数矩阵

表8 专利权人的二级指标得分

图1 变量聚类树状图

根据上述分析结果，最终构建了由2个一级指标、5个二级指标以及15个三级指标组成的专利权人冰雪专利竞争力评价指标体系，如表9所示。

表9 专利权人冰雪专利竞争力评价指标体系

3 冰雪专利竞争力评价指标体系的实证研究

3.1 技术广度评价结果

上文已将技术规模、创新水平、人力投入合并为新的因子1“技术广度”，技术质量和技术合作合并为新的因子2“技术深度”，通过公式和分别计算出技术广度和技术深度的得分，如表10～11所示。其中E为被合并因子所对应的特征值，I为被合并因子所对应的原得分。技术广度、技术深度以及专利竞争力得分为正值说明该专利权人的相应得分高于平均水平，反之则低于平均水平。技术广度作为评价指标体系中权重最大的一级指标，很大程度上影响专利权人冰雪专利竞争力的强弱。结果显示，有51名专利权人的技术广度超过了平均水平，企业有18名，个人有28名，高校有5名。

表10 专利权人冰雪专利竞争力的技术广度得分

3.2 技术深度评价结果

技术深度是指一项专利所涉及其所属领域的技术深度[22]，而本研究所界定的技术深度是基于前述概念的基础上，对专利权人所持有的专利技术深度总和。从技术深度得分来看，194名专利权人中有53名超过了平均水平，企业占了26名、个人占了25名，高校占了2名。

表11 专利权人冰雪专利竞争力的技术深度得分

3.3 综合竞争力评价结果

首先根据技术广度和技术深度的贡献百分比与累计贡献百分比的比值确定了因子权重，分别为0.734和0.266，最后通过因子权重乘以因子得分计算出各综合竞争力得分，如表12所示。在194名专利权人中，企业以86名占44%，个人以89名占46%，高校以19名占10%。从整体来看，综合竞争力得分高于均值水平的企业、个人以及高校分别有21、30、4名，共计55名专利权人，其中在综合竞争力得分大于1的专利权人只有11名。

表12 专利权人冰雪专利竞争力的综合得分

3.4 专利数量与专利竞争力关联评价结果

本文结合194名专利权人的专利申请量与专利竞争力排名进行二维象限分析，结果如图2所示。图中的横坐标为冰雪专利申请数量排名，纵坐标为冰雪专利竞争力排名，斜虚线是线性拟合，中间纵横两条虚线分别为专利申请数量与专利竞争力排名的中位数(97)，并以此作为四象限的划分依据。线性拟合曲线(y=ax+b)的a值、b值、R2值能够在一定程度上表征规律和现实意义[6]，R2值反映了专利数量与专利竞争力之间的协调性和一致性，而a值与b值反映了两者之间的转化情况，数值越小则说明转化效率越高。三种类型专利权人的专利数量与专利竞争力的线性规律都很强，其中高校的线性拟合结果相比前两者较为偏下。

图2 冰雪专利申请数量排名前194名高校的冰雪专利竞争力评价结果

表13 专利权人冰雪专利申请数量与专利竞争力的线性拟合结果

4 不同专利权人冰雪专利竞争力的分析

4.1 技术广度分析：个人技术宽广化

太仓市车中宝休闲用品有限公司、纳恩博(北京)科技有限公司、SOO MIKE、久鼎金属实业股份有限公司等是技术广度得分排名前10的企业，其所持有的丰厚冰雪专利成果是影响因素之一。个人类型的专利权人在前100名中占了50%，说明个人类型的专利权人在技术广度上占据数量优势。以庞明方、路海燕等个人类型的专利权人为例，两位专利权人的冰雪专利申请量在整个数据库中分别排名3(112项)、4(82项)。庞明方采用个人与企业共同合作的研发模式，在研发冰雪专利活动中与太仓市车中宝休闲用品有限公司合作密切。两者冰雪专利的当前申请专利权人均是两位专利权人，而太仓市车中宝休闲用品有限公司则是作为当前第一申请专利权人。路海燕则是以个人共同合作的研发模式，其团队有罗云国、李少锋、朱凤春等成员，借助个人共同合作的研发模式，发挥各自特长，形成优势互补，这也使得路海燕所研发的冰雪专利整体专利被引用量高达220次，位于整体前列。在技术广度得分排名前30名中仅有哈尔滨体育学院一所高校，并且在排名100内的高校类型的专利权人有13名，由此说明72%的高校都在100以内。通过分析哈尔滨体育学院的数据发现，其参研人数与参研人次分别以108、225次位于194名专利权人中最高，这是其技术广度得分排名前列的重要因素。

4.2 技术深度分析：企业研发专精化

根据技术深度得分排名前100的数据统计，企业与个人数量分别为44、46，虽然两者的数量相接近，但是在排名前50中，企业占了26，个人占了22，并且在技术深度得分排名前20中，企业占了12名，个人占了8名。由此可以看出，企业相比个人，自身拥有雄厚的资金支持以及人力资源的优势，并且拥有较强的专利知识储备，因此在技术深度方面占据了一定优势。技术深度得分排名前3分别是酷飞创意、玛浩洋行、杭州骑客智能科技有限公司，虽然这三家企业的冰雪专利申请量上并不占据很大优势，但是凭借在简单同族成员数量、引用专利以及非专利文献等方面的优势，充分体现了其冰雪专利技术深度。排名前10内的个人类型的专利权人则有王阳、陈永梅、陈永平、赖柏志、黄英俊等，其中王阳在技术合作方面较为突出，合作专利权人为8名，属于194名专利权人中最高，而以陈永梅、陈永平、赖柏志等个人类型的专利权人，在简单同族成员数量和专利引用数量较为突出，地域保护范围较广。长沙师范学院、重庆第二师范学院、哈尔滨体育学院是技术深度得分最高的三所高校，分别排名37、46、54，而其中仅有前两者超过了整体技术深度得分的平均水平。

4.3 综合竞争力分析：竞争优势多元化

综合竞争力得分排名前5名的专利权人依次为太仓市车中宝休闲用品有限公司、庞明方、远大塑胶工业股份有限公司、酷飞创意、纳恩博(北京)科技有限公司，企业占比为80%。哈尔滨体育学院作为综合竞争力得分最高的高校，排名第六。通过仔细对比发现，在排名前10和20内，企业均在三者中占比最高，而在排名50和100内，个人占比最高。高校在综合竞争力得分排名前10、20、50以及100中分别对应1、1、2、9所，排名前100的高校数量占了194名专利权人中19所高校的47%。由此可以看出，我国目前在研发冰雪专利活动中，企业的综合能力相比较强，在冰雪装备器材产业发展中起着引导、领军的作用。而个人凭借着研发群体基数大的优势，积累了庞大的人才优势，发挥着中流砥柱的作用。高校在三种类型的专利权人中占比最小，且主要分布在排名50～100中，在未来冰雪专利研发和冰雪装备器材产业中具有很大的发展潜力。

4.4 专利数量与竞争力的关联分析：企业与高校转化高效

结合图2来看，第一象限的专利权人专利数量与专利竞争力都较低，处于落后地位。第二象限的专利权人专利数量较多而专利竞争力较低，该专利权人重视冰雪专利研发活动但竞争力转化效率一般，处于活跃地位。第三象限的专利权人专利数量与专利竞争力都很高，说明专利权人在该类型中表现突出，所持有的冰雪专利数量较多且整体技术价值高，处于领先地位。第四象限的专利权人虽持有大量冰雪专利，但专利竞争力相对较低，处于潜力地位。统计分析数据表明，企业、个人、高校在各象限分布的占比分别为：第一象限——落后地位(47.7%、33.7%、47.4%)；第二象限——活跃地位(5.8%、12.4%、5.3%)；第三象限——领先地位(40.7%、42.7%、36.8%)；第四象限——潜力地位(5.8%、11.2%、10.5%)。由此可看出，三种类型的专利权人主要集中在第一象限(落后地位)与第三象限(领先地位)，说明目前已经出现“马太效应”现象。在企业类型的专利权人中，处于活跃地位和潜力地位的专利权人均为5名，各占整体企业的5.8%。而在个人类型的专利权人中，处于活跃地位和潜力地位的专利权人占比相比较高，分别为12.4%和11.2%，这说明个人类型的专利权人具有一定的发展潜能。立足高校视角来看，燕山大学是高校类型中唯一处于活跃地位的专利权人，而广东工业大学、桂林电子科技大学两所高校均处于潜力地位。高校不仅是冰雪专利研发活动的主力军之一，同时也是冰雪专利创新人才的培养阵地。通过对比a值与b值发现，企业与高校的专利数量与专利竞争力的转化效率最高。

5 结论与建议

为了促进我国冰雪专利研发工作的良性发展，解决数量与竞争力之间的转化矛盾，结合上述研究结论，提出以下建议：1)个人研发的形式在我国冰雪专利研发活动中占比已超过50%，因此我国应重视个人研发的专利转化需求，构建并借助服务于个人类型专利权人的知识产权服务平台，积极引导个人专利转化。2)企业在开展冰雪专利研发活动中应持续加大高科技人才的吸引度，同时也需要重视专业人才的培养。在研发活动开展之前对投入产出进行平衡性评估，提高冰雪专利产出与专利竞争力的转化效率。3)高校兼具科研和创新的双重任务和使命，应注重自身优势学科基础，适当拓宽研究广度，与交叉领域实现技术创新，从而提高自身的冰雪专利创新水平。“产学研”合作是加强技术创新体系建设、加速科技成果转化的有效途径，因此无论是双方合作链、三方合作主架骨还是多方合作网络，都是推动我国冰雪装备器材产业高质量发展的“加速器”。