国内图书馆领域专利技术主题与发展趋势分析

孙小梅 刘艳朵 卢贵珍

摘要：利用HimmPat专利分析平台对图书馆领域有效专利进行统计分析。研究发现，图书馆领域有效专利总量较大，但低质化的实用新型专利占比较大；研究热点由围绕传统馆藏的典藏、查询、借阅创新转移到提升信息加工、整合、服务的创新上；个性化、便捷化技术受到关注；预测信息技术、差异化服务和智能化运行成为未来研究方向。

关键词：图书馆领域；有效专利；研究热点；研究趋势

中图分类号：G255.53    文献标识码：A

DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2023.0093

本世纪以来，科学技术进入飞速发展的快车道，新一轮科技革命正在重塑各学科领域发展格局。科学技术领域的竞争日趋激烈，对某一学科领域的衡量也从简单的科研产出转移到技术创新能力上来。专利文献是专利申请人对创新技术所作的详细说明（包括发明目的，技术内容，图解说明等），包含了世界上90%以上的最新技术信息，相比其他文献更具权威性和时效性，是创新成果的主要载体，对评价某一学科领域技术发展有着重要的参考意义。

Pavitt在1985年就探讨了专利文献与科技创新之间的关系［1］。自1994年专利计量被视为一个独立的研究领域后，专利分析逐步应用于洞察学科领域技术发展状况，辨认产业技术活动重点［2］，探究领域技术发展趋势

［3-4］等。专利文献作为图书馆的重要资源之一，备受关注。近年来，图书馆领域对专利文献的关注多集中在开展专利信息服务研究［5-9］和专利文献技术挖掘［10-13］方面，对图书馆领域自身发展鲜有研究。在中国知网以“图书馆专利”为主题进行检索，检索时间截至2023年6月11日。去除服务分析，仅查询到6篇核心期刊文献：黄传生［14］、吴静

［15］从专利的申请量、申请类型、申请主体等方面对图书馆专利进行计量分析，未涉及技术主题；张垒［16］以专利IPC分类为出发点将图书馆领域的技术主题定位到数据处理、图书识别、定位、自动化管理和自助借还技术；邵思蜜［17］对图书馆作为专利权人所申请的国内外专利进行分析研究，认为1995年之前最主要的技术研究在于复印和扫描领域，在1996年之后数字化技术成为最主要的研究热点；周卫等［18］认为1985年至2019年间图书馆专利技术主题以文献整理设备、流通定位及自助服务为主。王铮

等［19］将图书馆领域专利与图书馆发展政策、图书馆研究文献等进行对比分析，观测图书馆整体发展变革。

从目前研究文献来看，业界对图书馆领域专利研究不多，研究层次多集中在数量、研究主体的统计，对图书馆专利技术主题层面的分析研究还比较少，偶有涉及也多从IPC分类关联入手［20］，相关研究也有一定时间滞后。早期图书馆的主要职能是对文献进行收集、整理、加工及典藏

［21］。随着时代发展，图书馆逐渐成为知识传播的重要媒介，承担着信息收集、加工、整合和服务功能。在图书馆转型发展的关键时期，对图书馆领域专利进行一次全面的统计分析，梳理领域内专利现状与研究发展动态是非常有必要的。

★基金项目：

本文系聊城大学成人教育科研项目“专利视域下教育技术发展研究”（125061616）的研究成果。

1  分析工具与数据来源

图书馆专利数据来源于HimmPat专利检索平台。根据研究目的，对数据筛选标准做以下设定：（1）专利类型设定为发明和实用新型。图书馆领域更注重通过方法或改进产品性能来解决实际问题，而以增强視觉美感为目的的外观设计不具备技术的推进作用。（2）专利法律状态为有效授权专利。无效专利的技术价值较低，在技术分析中不具备参考意义。（3）检索字段限定为标题、摘要、说明书。因专利文献要求简洁、专业，相当一部分专利在标题和摘要中无法体现其研究背景或应用领域，例如xy单层变轨双向小车（CN216580492U）。专利说明书是对重点技术的说明和详细介绍，包含专利领域、技术背景和发明内容等。

根据筛选标准，检索策略为：专利来源为中国；标题、摘要、说明书中包含关键词“图书馆”；专利类型为发明和实用新型；法律状态为有效。检索日为2023年6月11日，共检索到15 057条专利数据。因同一件授权发明专利在申请过程中会经历两次公开，为保证数据的准确性，通过申请号去重保留最晚公开的专利作为研究数据，同时对仅在说明书中出现检索词的专利进行人工筛选，共得到有效研究数据11 096条。

2  图书馆领域有效专利总体概况

2.1  有效专利申请量与申请时间分析

当前图书馆领域有效发明专利和实用新型专利分别为3 961件和7 135件，实用新型专利是当前图书馆领域内专利的主要类型，占总有效专利的64.3%。

将图书馆领域有效专利数量根据申请年份绘制分布图（见图1）。图书馆领域有效专利申请年度区间为2003年至2023年。从图1可以看出，图书馆领域有效专利维持量可分三个阶段：（1）2003-2012年间，有效专利全部为发明，总量较少，仅为845件。一方面，由于两种专利最长保护时间差异导致这一阶段专利类型仅为发明专利；另一方面，长时间的专利有效维持需要较高的持有成本，专利权人会主动放弃价值含量低的专利。（2）2013-2016年间，有效状态的专利数量呈现自然缓慢增长状态，专利类型以发明为主。这期间图书馆领域对知识产权重要性认识不到位，没有将专利作为技术保护的有效手段。（3）2017年起，有效专利数量迅速增多，专利有效总量突飞猛进。2016年中共中央、国务院印发的《国家创新驱动发展战略纲要》明确提出将我国建成世界科技创新强国的战略目标。此后，国家层面又密集出台了一系列政策鼓励各行业进行创新研发，同时也将知识产权创新列为各地方政府绩效考核之一。这些举措对深入实施创新发展战略、提升学科创新具有十分重要的意义。在经过政策传导和研发蓄力后，2017年图书馆领域有效专利总量大幅提升，2020年有效专利总量高达2 416件。

2.2  有效专利技术构成分析

为全面展示图书馆领域技术构成，评估技术覆盖范围及技术趋势变化情况，本研究按时间维度对IPC分类——小类进行统计分析。图书馆领域内有效专利共涉及162个IPC小类，选取每年度申请总量前20的IPC小类绘制领域技术构成趋势图（见图2），色块面积表示有效技术的数量。整体看，图书馆领域技术呈现稳定增长态势。因发明专利和实用新型专利从申请到授权存在一定的时间差，虽然2022年数据下降，但并不代表图书馆领域技术收缩。数字数据处理 （G06F）、数据识别，信息载体及其处理方法 （G06K） 始终是图书馆领域技术的重要构成部分；无线通信网络及数字信息传输技术（H04L、H04W）、图书馆数据管理系统和数据处理方法（G06Q）主要关注时区是2010-2019年间，近5年有所下降；馆藏展示家具设备（A47B）、智能化自助设备（G07G、G07F），空间建筑构造（E04F），书籍整理获取设备技术（B25J、B62B），数据登记采集技术（G07C），自动感应控制技术（G05B）等成为近几年技术研究重点。

3  图书馆领域专利技术主题分析

通过主题词共现生成技术主题聚类图（见图3），去除少量无法进行主题合并的专利，共得到10个技术主题聚类，其中#8（空气循环系统，排风处理，空气处理器）、#9（光度，光照明，光技术，照明方法）和#10（消防控制）三个聚类总量不多，专利主题与图书馆技术发展相差较大，本文仅对前7个聚类进行论述解读，代表专利见表1。

聚类1#规模最大，技术重点为馆藏资源展示存放载体，例如书架、书具等。实体馆藏是图书馆资源的重要组成部分，针对馆藏存放载体的改进研究一直备受关注。早期研究多通过改进书架、书具的物理结构，加装机械装置提高馆藏管理的效率，如，提高查找效率的辅助标签书架、方便读者获取图书的便捷取书盒等。2013年后多通过自动感应、无线传输手段改进馆藏存放载体，实现智能化管理，如，设置控制电动推杆和重量传感器的智能化书籍管理系统、带有智控模块和提示灯的移动智能书柜等。馆藏载体的优化多源于管理人员的日常工作灵感，聚类内申请主体为大专院校，占比为49.4%；申请类型主要为实用新型，占比为91.5%。

聚类2#关注馆藏管理设备和系统建设。在经历了手工记录、单机管理、局域网下客户机/服务器（C/S）阶段，当前，图书馆馆藏管理和借阅管理已全面实现了网络化。采访、编目、流通借阅、用户管理等流程所涉及到的技术、设备也必然伴随着交融和碰撞。聚类内馆藏管理和系统建设相关技术主要体现在以下三个方面：第一，电子或电磁读写技术。在网络信息技术辅助下，工作人员只需要借助电子或电磁感应技术就可以将动态的馆藏数据高效便捷地写入管理系统，完成馆藏资料信息的实时动态监测；第二，子系统、分设备之间集成协作技术。整个馆藏管理流程涉及馆藏建设、流通管理、信息统计等多个子系统，如何提高各子系统的兼容性，完成各子系统的高度集成与协同管理都是技术解决重点；第三，读者自助服务支持技术。语音识别、智能推荐、远程操控等技术的全面应用，能够突破时间、地点、人员的限制，构建以用户为中心的智能、高效、灵活的自助服务体系也成为研究重点，如，将射频识别技术、人脸识别技术和互联网传输技术集于一体的智能自助图书借还机。

聚类3#的技术重点为无线传输、定位系统及其应用设备。传统的图书馆多采用人工输入、刷卡扫码等业务管理方式，存在流程繁琐、信息滞后等问题，信息通信技術特别是无线传输技术为解决这一难题提供了良好的解决思路。为实现空间地理信息与图书馆管理系统的无缝连接，无线传输、无线传感以及各种嵌入式设备成为研究的重要方面。该聚类的技术主要集中于无线传感、无线互联、WIFI通讯、射频技术、双向通讯等，应用于以TNFC、GIS、ZigBee等技术为框架的人员实时管理系统、智能座位预约系统、定位导航、声光电设备自动控制系统等，能够协助完成各类资源的实时监测、检索获取。

聚类4#主要是研究信息的加工、标引和分类，聚类#5主要囊括了信息的检索、匹配、扩展。聚类4#和聚类5#分别对应着信息处理和信息利用环节。互联网和信息技术的飞速发展改变了人们的知识获取方式。对图书馆而言，最大的挑战不是简单的将纸质文献数字化再进行文本处理，而是将文字背后的语义提取编码，并辅以逻辑运算，构建概念空间，实现知识标引和检索。该聚类探索如何将信息技术与图书馆信息应用融合。图书馆信息对象已经从局部的简单文本数据扩展到更多元的图像、声音、视频等数据形式，技术体系也包含了信息采集、信息加工、系统架构、知识挖掘、结果呈现、预测分析等多个环节。

聚类6#研究的是纸张修护和纸张改进技术。图书馆内的纸质资料浩瀚如烟，古籍的虫蛀、霉变、脆化、翘曲等损伤不可逆，新书流通导致的破损不可避免，纸张修护和造纸技艺改进是图书馆发展过程中的重要环节。酸碱性、湿度、温度、光照、空气污染物、微生物等环境因素对纸张老化速率均存在影响［24］，纸张去酸、去污、霉斑清除、损页修补、湿页揭补、字迹恢复、光线灰尘隔离技术等都是旧纸保护的研发重点。同时，通过浸渍、填充、层合等方法改进造纸工艺，提升纸张抗损性也是聚类内技术的重要分支。

聚类7#关注的是能提升用户体验度的方法或设置。在传统图书馆向智慧图书馆的转型中，图书馆界逐渐形成了以用户为中心的服务理念，用户的个性化需求和服务价值感受被重视。该聚类技术着眼于实现图书馆与用户之间的动态交互，提升用户感受的服务体系。涉及到的技术点主要有将用户动态数字化以获得用户行为、需求、偏好小数据的采集分析技术；根据用户学科背景和行为模式，预测用户需求，将资源和服务无缝推送到用户所处情境中的嵌入式服务技术；通过色彩、陈列布局、空间结构组合增强图书馆设施的情境性、灵活性和高效易操作性，提升用户感知体验的设施和环境配置等。

4  图书馆领域专利技术发展分析

4.1  圖书馆领域专利技术研究维度

根据图书馆领域专利技术的分布情况以及技术主题之间的交叉重合情况，并结合时间维度的考量，可以明显观察到当前图书馆领域专利技术的发展主要集中在以下四个维度：

（1）图书馆基础设施的持续优化。图书馆基础设施的持续优化涉及1#、2#、3#三个重要聚类，它们之间展现出明显的交叉和关联。相关技术分类，如A47B、B25J、B62B等，近几年总量持续升高，构建了图书馆发展的基础设施技术支撑体系。专利技术在图书馆基础设施方面的创新主要涵盖了馆藏资源展示存放载体、馆藏管理设备和系统建设、无线传输、定位系统及其应用设备等方面。这反映了图书馆对于提升展示效果、管理效率、引入先进技术以提供更便捷服务的追求。

（2）馆藏资源的维护与加工。馆藏维护与加工技术涉及4#、5#、6#三个重要聚类，G06F、G06K技术分支贯穿整个时间跨度。专利技术在馆藏方面的发展聚焦于信息的加工、标引和分类，以及纸张修护和纸张技艺改进。这体现了图书馆对于馆藏文献的深度加工、数字化保存以及纸质文献的保护和修复方面的技术需求。

（3）适人化技术革新。图书馆适人化技术分布于多个主题聚类内，主要通过运用智能化、数字化等现代技术手段，对图书馆的设备、空间、管理和服务等方面进行升级和改进，以更好地满足读者的需求和期望。这些技术革新包括自助借阅、智能排架、虚拟导览、数据分析等，旨在提高图书馆的服务效率、提升用户体验、增加用户满意度，同时也可以提高图书馆的管理水平和资源利用效率。

（4）个性化服务升级技术。近年来，个性化服务升级技术发展迅速，主要集中在7#聚类。通过引入智能系统、推荐算法和先进的信息检索技术，为读者建立画像，了解读者的兴趣和需求，提供个性化的信息推荐、服务解答和读者培训等。虚拟馆员和智能生成技术也被广泛应用在图书馆领域，这些技术能够自动化地回答读者的问题，提供信息和建议，甚至能够根据读者的需求生成新的内容。这些技术的引入不仅提高了个性化服务的水平，也极大地提高了图书馆的工作效率和服务质量。

4.2  图书馆领域技术发展趋势

柯平教授说，未来图书馆的发展要考虑到文献信息的变化、阅读的变化、读者的变化、图书馆利益相关者的变化［25］。多元化、信息化、智慧化和人性化是未来图书馆发展的方向。结合当前图书馆领域专利技术发展情况，本文对图书馆领域技术发展做以下预测：

（1）信息技术成为图书馆领域业务转型的重要驱动力量。相较于早期的研究，近年来图书馆领域更加关注利用技术手段来提升业务能力。馆藏数字化、数据处理、流通管理、开放共享等离不开信息技术的加持，物联网的完善，联网终端和智能感知设备的普及，配合各类传感器的广泛使用，将数据、信息、知识、服务无缝连接，推动图书馆从数字化、网络化走向智能化、智慧化，驱动服务进步、业务变革和管理创新。随着时代发展，图书馆将逐渐步入集成化、泛在化、智能化、智慧化的新时期，从数据搜索、信息处理到知识挖掘，从接触感知、无线感应到智能预测，图书馆信息技术创新步伐必然加快。在“信息-知识-服务”的链条中，图书馆领域愈加成为一种受信息技术驱动的领域。

（2）用户个性化需求受重视，差异化服务探索技术兴起。在以人为本的理念导向下，追求个性化服务体验和高效便捷的服务方式是读者需求的发展趋势。图书馆服务手段不断创新，服务内容日益精细化，为满足不同读者的服务诉求，根据服务对象行为习惯、信息素养能力和选择喜好等数据进行分析，搭建服务推荐平台，对平台内容科学布局，实现因人而异的服务方式，为用户定制个性化的服务方案是未来图书馆提升服务能力的有效路径。利用云计算技术、大数据技术和5G传输技术，高效、精准、可靠的获取用户需求信息，实现服务跟踪、管理与评价，构建差异化服务体系，必然成为图书馆领域技术的一个重要发展方向。

（3）智能科技渗透工作场景，智能化技术发展势在必行。图书馆领域对新技术一直保持着较高的敏感性和良好的尝试性，当前大热的智能科技在图书馆领域的应用已经初见端倪。许多图书馆已经引入智能管理系统，能快速、精准地获取馆内实时数据，支持馆员进行馆藏业务管理，还能通过虚拟空间完成场景服务。在参考咨询、服务导览、馆藏查找等方面，人工智能技术也得到了普遍的应用，智能机器人在图书馆服务中发挥着越来越重要的作用。未来图书馆将通过智能管理实现全资源、全流程、全节点、全空间紧密互联的全域智能化服务［26］。虽然当前人工智能的应用还处于初级阶段，但它给图书馆的管理和服务已经带来了巨大的变革和挑战。图书馆的发展不可能完全剥离人工智能的作用与功能，这意味着图书馆领域新一轮的智能技术创新势必汹涌来袭。

5  结语

图书馆领域专利技术近年来发展迅速，2017年之后图书馆领域专利申请出现爆发现象。图书馆领域有效专利数量较大，但高价值的发明专利占比不高，低质化的实用新型专利在图书馆领域较为普遍，专利价值和影响力相对有限。当前，有效专利技术集中于馆藏资源的展示存放、馆藏管理设备和系统建设、无线传输定位系统及其应用设备、信息处理和利用技术、纸张修护和纸张技艺改进技术以及提高用户体验的方法或设置等方面，预测未来研究将会在信息技术、差异化服务和智能化运行方面探索。

在当前创新驱动发展的战略背景下，对技术的关注更侧重于成果的转移转化，但是图书馆领域相当一部分专利长期处于留滞状态，转化率偏低。因此，需要进一步对领域内专利技术质量和转化途径进行探讨。

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［26］庞金友.AI治理：人工智能时代的秩序困境与治理原则［J］.人民论坛学术前沿，2018（10）：6-17.

作者简介：

孙小梅（1983 ），女，聊城大学图书馆馆员。研究方向：专利信息研究 。

刘艳朵（1987 ），女，聊城大学图书馆馆员。研究方向：专利信息分析。

卢贵珍（1997），女， 聊城大学图书馆馆员。研究方向：图书情报 。

（收稿日期：2023-09-15  责任编辑：马玉娟）

Analysis of Patent Technology Theme and Development

Trends in Domestic Library Field

Sun Xiao-mei  Liu Yan-duo  Lu Gui-zhen

Abstract： Making use of the platform on patent analysis of HimmPat to carry out a statistical analysis on the effective patents in the area of library， the research found that the effective patents in the area of library has a larger quantity. However， low-quality patents for utility models are more common， and the research hotspots have shifted from the technological innovation of collection， inquiry and lending of traditional collections to the technological innovation of information processing， integration and service. The convenient technologies with unique characteristics are receiving more attention， and it is predicted that the information technologies，the diversified services as well as the intelligent running will become the research directions in the future.

Keywords：Library Field；Effective Patents；Research Hotspots；Research Trends