宋 揚(yáng)，潘云濤，趙筱媛

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所,北京 100038)

0 引言

2016年國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)布《專利密集型產(chǎn)業(yè)目錄》，以下簡(jiǎn)稱目錄。目錄中提出八類產(chǎn)業(yè)依賴技術(shù)創(chuàng)新與知識(shí)產(chǎn)權(quán)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其中可穿戴設(shè)備行業(yè)屬于目錄中第一類信息基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)在該類產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮著重要作用，可通過挖掘?qū)＠畔⑶閳?bào)比較該領(lǐng)域上市公司技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力概念界定已有一些研究，尚未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，主要觀點(diǎn)分能力學(xué)派和資源學(xué)派。能力派認(rèn)為具有核心能力是企業(yè)有競(jìng)爭(zhēng)力或競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的原因[1]。核心能力是企業(yè)技術(shù)、技能的綜合體現(xiàn)，代表企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力，資源派認(rèn)為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力來源于異質(zhì)性資源[2]，郭濤等認(rèn)為企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程中形成競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手難以模仿的，源于企業(yè)內(nèi)在技術(shù)創(chuàng)新能力并能夠在技術(shù)上給企業(yè)帶來長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和超額利潤(rùn)的能力是競(jìng)爭(zhēng)力[3]。專利文獻(xiàn)是技術(shù)信息最有效載體之一，它提供的情報(bào)內(nèi)容詳實(shí)準(zhǔn)確，包括了全球90%～95%的研發(fā)產(chǎn)出[4]。專利情報(bào)信息導(dǎo)向能夠保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和獲取企業(yè)動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)[5]。專利是研究企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要信息資源，可用于從技術(shù)層面挖掘分析企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。Janghyeok Yoon等通過專利地圖展示企業(yè)某項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)，研究利用Subject-Action-Object(SAO)三元組結(jié)構(gòu)構(gòu)件動(dòng)態(tài)專利地圖，確定未授予專利的技術(shù)領(lǐng)域、技術(shù)熱點(diǎn)領(lǐng)域、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)者研發(fā)重疊領(lǐng)域，以及專利群特征，展示碳納米管技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)[6]。馬雨菲等基于專利視角從技術(shù)規(guī)模、技術(shù)質(zhì)量及技術(shù)價(jià)值三個(gè)角度構(gòu)建企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)體系[7]。楊凱鵬等對(duì)谷歌眼鏡專利進(jìn)行挖掘分析，探索該產(chǎn)品專利布局，并預(yù)測(cè)未來相關(guān)技術(shù)專利布局[8]。姜娜等研究了可穿戴領(lǐng)域國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)，從應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)組成分析、主要申請(qǐng)人申請(qǐng)情況等方面進(jìn)行分析，為國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)技術(shù)發(fā)展提供參考[9]。宗利永等從文化創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可穿戴設(shè)備應(yīng)用視角，對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域分布進(jìn)行研究，并識(shí)別該領(lǐng)域技術(shù)熱點(diǎn)及演進(jìn)過程[10]。陳娟等對(duì)可穿戴專利文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)中國(guó)主要專利申請(qǐng)人和專利發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和研究[11]。高芳等對(duì)1990—2014年全球智能手表專利進(jìn)行分析，得出智能手表專利申請(qǐng)情況、地區(qū)分布及技術(shù)重點(diǎn)分布、創(chuàng)新現(xiàn)狀等情況[12]。技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)的方法可采用主成分因子分析或?qū)＠貓D等方法，如李偉銘等采用傳統(tǒng)聚類層次分析法和主成分因子分析法評(píng)價(jià)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[13]，Su等采用專利網(wǎng)絡(luò)分析法(PNA)反映該地區(qū)醫(yī)療可穿戴設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并采用聯(lián)合分析法(CA)反映對(duì)醫(yī)療可穿戴設(shè)備感興趣的目標(biāo)客戶的偏好[14]。Zhang通過統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法分析中國(guó)可穿戴醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域?qū)＠?，為企業(yè)研究和制定發(fā)展戰(zhàn)略提供參考[15]。Ji等采用聯(lián)合分類體系(CPC)分析可穿戴技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)融合，CPC比國(guó)際專利分類體系IPC在細(xì)節(jié)上更加專業(yè)，通過分析分配給每個(gè)專利的CPC和IPC代碼，應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘并分析CPC代碼，考察技術(shù)融合的趨勢(shì)[16]。Dehghani等為分析智能可穿戴技術(shù)(SWTs)的發(fā)展趨勢(shì)，在Thomson Innovation數(shù)據(jù)庫(kù)上建立了一個(gè)包含1062項(xiàng)專利的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過分析專利代理人、高頻分布IPC子類，結(jié)果得出了不同智能可穿戴產(chǎn)品類別的總體發(fā)展趨勢(shì)[17]。本文中在挖掘?qū)＠閳?bào)的基礎(chǔ)上量化一些情報(bào)信息，因此，采用了計(jì)量學(xué)和情報(bào)學(xué)中的方法對(duì)比研究全球范圍內(nèi)可穿戴設(shè)備領(lǐng)域重點(diǎn)上市公司競(jìng)爭(zhēng)力態(tài)勢(shì)，為我國(guó)可穿戴設(shè)備上市公司制定專利戰(zhàn)略、專利研發(fā)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等工作提供科學(xué)直觀的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)參考，對(duì)提升該領(lǐng)域上市公司的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)源與分析工具

本文選擇德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫(kù)(Derwent Innovations Index，DII)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源，DII主要由兩個(gè)庫(kù)德溫特世界專利索引和德溫特專利引文索引整合而成，并每周更新全球的專利信息。研究使用的數(shù)據(jù)采集時(shí)間跨度為2000—2015年，檢索時(shí)間2016年12月28日，分別以TS=smart wearable device、TS=wearable sets以及TS=wearable device進(jìn)行檢索，其中三條檢索式組合檢索出的專利集合是包含全部可穿戴設(shè)備專利的最大集合，確定檢索式為wearable devices or smart wearable devices or wearable sets為主題，檢索到相關(guān)專利14631項(xiàng)，德溫特手工代碼共有兩百余項(xiàng)，共現(xiàn)頻次最高前5位德溫特手工代碼為W01-C01D3C(手持便攜式)、T01-S03(主張權(quán)利的軟件產(chǎn)品)、W01-C01P2(掌上電腦)、W01-C01G8(功能手機(jī)與智能手機(jī))和T01-M06A1(掌上電腦、平板電腦)，頻次為3327、1924、1773、1563、1153，以被標(biāo)記最多的德溫特手工代碼W01-C01D3C(手持便攜式)為例，便攜式無線電話常常應(yīng)用該項(xiàng)專利，頻次分布前100位的德溫特手工代碼多為W01和T01類別下，德溫特手工代碼的分類前5位是T01、W01、W04、S05、T04，從手工代碼頻次可看出可穿戴設(shè)備相關(guān)專利技術(shù)熱點(diǎn)主要分布在生活中常見的智能手機(jī)、掌上電腦、平板電腦等產(chǎn)品及軟件的開發(fā)，可穿戴設(shè)備專利的德溫特手工代碼詳細(xì)分類情況將在后文中進(jìn)行分析。

數(shù)據(jù)分析工具采用湯森路透科技集團(tuán)的數(shù)據(jù)分析工具Thomson Data Analyzer，使用該工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和統(tǒng)計(jì)分析工作，數(shù)據(jù)清洗工作主要進(jìn)行噪音清洗，將檢索結(jié)果按照學(xué)科方向進(jìn)行精煉，如排除Nuclear Science & Technology類學(xué)科等，刪除其中噪聲數(shù)據(jù)，將檢索得到的專利數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)和分析工具進(jìn)行分析，還需使用陳超美教授的Citespace和荷蘭萊頓大學(xué)科技研究中心Nees Jan van Eck和Ludo Waltman共同開發(fā)的VOS viewer對(duì)可穿戴設(shè)備專利數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析和信息可視化呈現(xiàn)。

1.2 方案設(shè)計(jì)

本文將充分利用可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的專利情報(bào)，從多個(gè)維度分析數(shù)據(jù)，對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)各上市公司的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)進(jìn)行挖掘，并定量繪制專利地圖，首先選取領(lǐng)域內(nèi)重點(diǎn)上市公司的專利申請(qǐng)數(shù)量作為總體規(guī)模維度指標(biāo)，該指標(biāo)既能衡量各公司技術(shù)保有量，又能折射出企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新潛力，分析該指標(biāo)并繪制專利管理地圖。其次選取高被引專利引證頻次作為核心技術(shù)水平維度指標(biāo)，專利引證頻次高說明該專利具有較高影響力和價(jià)值，通過分析高被引專利能夠發(fā)現(xiàn)該企業(yè)核心技術(shù)或產(chǎn)品，了解企業(yè)核心技術(shù)水平及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所在，分析指標(biāo)并繪制專利技術(shù)地圖；再次選擇可穿戴設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)上市公司德溫特手工代碼分布頻次作為技術(shù)領(lǐng)域維度的指標(biāo)，反映領(lǐng)域內(nèi)上市公司的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也展示了各上市公司各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)，繪制專利技術(shù)地圖、專利權(quán)利地圖以及德溫特手工代碼共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜；最后選擇德溫特手工代碼、優(yōu)先權(quán)國(guó)家、優(yōu)先權(quán)年作為專利布局質(zhì)量維度指標(biāo)，分析指標(biāo)并繪制專利技術(shù)地圖。高質(zhì)量的專利布局能夠提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，幫助企業(yè)爭(zhēng)奪市場(chǎng)和給企業(yè)提供遏制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手防守或進(jìn)攻行動(dòng)的有力保障。通過研究分析結(jié)果給企業(yè)決策提供信息支持，以德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索全球可穿戴設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)10家重點(diǎn)上市公司 2000—2015 年的專利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用共現(xiàn)分析理論和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，以專利數(shù)量、高被引專利被引頻次、德溫特手工代碼頻次、優(yōu)先權(quán)國(guó)家和優(yōu)先年等指標(biāo)進(jìn)行定量分析，對(duì)各上市公司技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行多維度可視化分析，立體展示全球可穿戴設(shè)備領(lǐng)域10家重點(diǎn)上市公司的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力態(tài)勢(shì)。

2 研究過程及分析——可穿戴設(shè)備上市公司

2.1 專利申請(qǐng)趨勢(shì)對(duì)比分析

全球可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)美國(guó)、韓國(guó)的公司專利申請(qǐng)數(shù)量占絕大多數(shù)。隨著可穿戴設(shè)備技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)擴(kuò)大，未來全球企業(yè)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量會(huì)不斷增加。如圖1所示，第一階段從2000年至2017年，智能可穿戴技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)緩慢，第二階段從2008年至2012年，增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩，第三階段從2013年起，智能可穿戴技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)；從可穿戴設(shè)備專利申請(qǐng)情況來看，前5名專利IPC分類包括G06F-003/01、A61B-005/00、G06F-001/16、G06F-017/30、H04L-029/06，分布在計(jì)算、醫(yī)學(xué)以及電通信技術(shù)領(lǐng)域，在光學(xué)、信號(hào)裝置和基本電氣元件等領(lǐng)域也有專利申請(qǐng)。

圖1 2000—2015年可穿戴設(shè)備專利數(shù)量趨勢(shì)

在德溫特?cái)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索可穿戴設(shè)備領(lǐng)域全部專利，共檢索到23839件專利，選取申請(qǐng)數(shù)量達(dá)100件以上的前10家公司作為研究對(duì)象。圖2顯示了10家公司專利申請(qǐng)情況，其中三星以1263件專利位居榜首。23829件可穿戴設(shè)備專利歸屬百余家公司，其中上市公司占大多數(shù)，而僅少數(shù)幾家上市公司擁有大量技術(shù)專利，說明大部分專利技術(shù)被如三星、蘋果等少數(shù)企業(yè)掌握。在數(shù)據(jù)庫(kù)中分別檢索10家公司從2000—2015年每年專利申請(qǐng)數(shù)量，見表1，從總體規(guī)模上可見各公司技術(shù)保有量和技術(shù)創(chuàng)新潛力。三星可穿戴設(shè)備專利申請(qǐng)居榜首，從2000—2011年專利數(shù)量較少，2012年起專利數(shù)量開始大幅增長(zhǎng)，申請(qǐng)量占2000—2015年申請(qǐng)總量比例達(dá)4.3%，足見2010—2015年是三星技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期，蘋果公司專利申請(qǐng)數(shù)量從2009年明顯增加，占比2.5%，谷歌公司專利申請(qǐng)數(shù)量從2012年起呈明顯上升趨勢(shì)，占比1.9%，LG公司專利申請(qǐng)數(shù)量?jī)H從2015年有大幅度上升趨勢(shì)，占比1.3%，微軟公司專利申請(qǐng)數(shù)量從2000年起，每年均有少量申請(qǐng)，占比1.2%，英特爾公司和微軟公司情況接近，年平均3件專利申請(qǐng)，2015年起才有大幅上升趨勢(shì)，占比1.0%。索尼公司專利申請(qǐng)數(shù)量?jī)H在2015年有顯著增加，IBM年平均10件專利申請(qǐng)，較為穩(wěn)定，聯(lián)想從2012年起有一定數(shù)量專利申請(qǐng)。

圖2 2000—2015年可穿戴設(shè)備專利數(shù)量趨勢(shì)

從數(shù)量上來看，在2000—2011年，10家上市公司的專利申請(qǐng)數(shù)量都較少，僅在2012—2015年專利申請(qǐng)數(shù)量明顯增加，2000—2015年，可穿戴設(shè)備專利數(shù)總量達(dá)200件以上的上市公司僅有三星、蘋果和谷歌。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年三星專利申請(qǐng)總量達(dá)573091件居全球?qū)＠判邪袷孜唬摴驹?013年發(fā)布了Galaxy Gear智能手表，也是全球第一家推出智能手表的科技公司。蘋果公司在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)上僅有Apple Watch智能手表，最初Apple Watch以健康管理和醫(yī)療為宣傳主題切入可穿戴設(shè)備市場(chǎng)，用戶既可通過該設(shè)備進(jìn)行健康管理，又能獲得寶貴的診斷資源。蘋果公司在智能手表銷售方面一直占相對(duì)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，并成為全球第三大可穿戴設(shè)備供應(yīng)商。谷歌公司在2012年發(fā)布可穿戴設(shè)備谷歌眼鏡，當(dāng)年因此被稱為“智能可穿戴設(shè)備元年”，后來相繼推出了智能手表和Android Wear可穿戴平臺(tái)。當(dāng)然專利數(shù)量并不能作為企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)唯一指標(biāo)，專利質(zhì)量對(duì)于企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力更為重要，因此需要根據(jù)專利質(zhì)量層面指標(biāo)從多維度衡量企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 高被引專利的引證分析

專利被引頻次用來評(píng)估專利質(zhì)量的核心指標(biāo)，該指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值存在明顯正相關(guān)性，同時(shí)也標(biāo)志專利所包含技術(shù)內(nèi)容的重要程度[18]。通過高被引專利分析能發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域核心技術(shù)，有助于了解企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、識(shí)別強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手及洞悉專利策略。由此企業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力分析應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注高被引專利。表2列出了重點(diǎn)上市公司最高被引專利統(tǒng)計(jì)情況，最高被引頻次指對(duì)所有被引專利中被引頻次最高的頻次統(tǒng)計(jì)，而年均被引頻次指該項(xiàng)高被引專利被引頻次總數(shù)與申請(qǐng)至今年數(shù)的比值。從中不難看出2001年公開的IBM專利US6218958-B1總被引頻次133，年均被引9.4次，2009年公開的微軟專利US7483958-B1被引頻次101，年均被引16.8次。2012年公開的谷歌專利US8235529-B1被引頻次49，年均被引16.3次，2014年公開的LG專利US2014028546-A1被引頻次12，年均被引12次，從數(shù)據(jù)上來看，這幾項(xiàng)專利技術(shù)代表的是可穿戴領(lǐng)域內(nèi)的核心技術(shù)，也說明這幾家公司在可穿戴領(lǐng)域具有較強(qiáng)的核心能力。

表1 全球10家可穿戴設(shè)備領(lǐng)域上市公司 2000—2015年可穿戴設(shè)備專利數(shù)量分布

表2 可穿戴設(shè)備領(lǐng)域高被引專利分布情況

從圖3重點(diǎn)上市公司專利申請(qǐng)數(shù)量和專利被引情況來看，縱軸表示專利被引頻次累加數(shù)，橫軸表示專利申請(qǐng)數(shù)量，微軟專利被引頻次總數(shù)最高，IBM和谷歌公司的專利被引頻次總數(shù)接近，以上三

圖3 可穿戴設(shè)備領(lǐng)域10家上市公司專利申請(qǐng)和專利被引用情況

家公司專利申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)較少，綜合表2情況，IBM高被引專利被引頻次最高，微軟高被引專利被引頻次僅次于IBM，谷歌高被引專利被引頻次遠(yuǎn)不如前兩者，而年均被引頻次方面，微軟>谷歌>IBM，IBM高被引專利公布于2001年，年均被引頻次接近10次，微軟高被引專利公布于2009年，年均被引頻次16.8，谷歌高被引專利公布于2012年，年均被引頻次 16.3，說明微軟、谷歌和IBM擁有核心技術(shù)專利，蘋果和三星被引頻次相近，而其他5家上市公司與前3家公司相比差距較大，從核心技術(shù)水平維度來看，微軟、IBM和谷歌公司3家公司擁有雄厚技術(shù)實(shí)力，蘋果和三星技術(shù)水平接近，蘋果和三星專利數(shù)量較高，高價(jià)值專利數(shù)量少于前三家公司。專利被引分自引和他引，自引證率高，表明專利權(quán)人技術(shù)自成體系，研發(fā)可連續(xù)且技術(shù)更新系統(tǒng)化高；他引證率高，表明專利技術(shù)質(zhì)量高，可帶動(dòng)領(lǐng)域或行業(yè)技術(shù)發(fā)展[19]。企業(yè)專利平均被引證率=該企業(yè)所有專利被引證總頻次/該企業(yè)所有專利總數(shù)。各公司的平均被引證率IBM7.818、微軟5.4067、谷歌2.241、高通1.4331、蘋果1.172、英特爾0.7450、索尼0.6641、三星0.6077、LG0.2094、聯(lián)想0.1980。

從表2中可知，IBM專利US6218958-B1總被引頻次最高，總被引頻次133次，有307項(xiàng)專利施引該專利，其中微軟有52項(xiàng)專利施引，LG和三星等均有多項(xiàng)專利引用該專利，足見該項(xiàng)專利重要地位，該專利技術(shù)用于可穿戴設(shè)備觸覺通知裝置。該專利主分類號(hào)H04M19/08：分局設(shè)有電流源(產(chǎn)生鈴流)，專利權(quán)限21項(xiàng)。

微軟專利US7483958-B1總被引頻次位列第二，總被引頻次101次，有294項(xiàng)專利施引該專利，其中Touch Tunes Music公司有86項(xiàng)專利引用該專利，三星和索尼等公司均有12項(xiàng)和11項(xiàng)專利引用該專利，該專利自引頻次2。該專利的主分類號(hào)G06F15/16，專利權(quán)限22項(xiàng)。

圖4 專利US6218958-B1的一級(jí)前后引證圖譜

圖5 專利US7483958-B1的一級(jí)前后引證圖譜

2.3 技術(shù)范圍對(duì)比分析

專利技術(shù)范圍采用德溫特手工代碼數(shù)量作為衡量指標(biāo)，專利技術(shù)范圍在一定程度上反映某項(xiàng)專利所代表的技術(shù)復(fù)雜性。一項(xiàng)專利技術(shù)范圍越大，德溫特手工代碼數(shù)量越多，表明所代表技術(shù)越復(fù)雜，專利價(jià)值越大，在同行業(yè)中，企業(yè)擁有技術(shù)范圍大的專利數(shù)量越多，該企業(yè)技術(shù)含量就越高，企業(yè)術(shù)創(chuàng)新能力就越強(qiáng)。平均專利技術(shù)范圍可用來衡量企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)弱，平均專利技術(shù)范圍就是該企業(yè)所有專利溫特手工代碼總數(shù)與企業(yè)的專利申請(qǐng)數(shù)量的比值[20]。經(jīng)過計(jì)算各上市公司的平均技術(shù)范圍數(shù)值如下：IBM3.285、索尼2.583、英特爾2.457、微軟2.316、蘋果2.135、高通2.031、谷歌1.631、三星1.401、LG1.303、聯(lián)想0.940。表3研究了各公司關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域及技術(shù)變化情況，從技術(shù)分布情況來看，IBM的技術(shù)分布最廣，索尼、英特爾、微軟次之且技術(shù)范圍相近，蘋果和三星擁有專利數(shù)量最多，其專利技術(shù)范圍并不寬泛。10家公司均較為關(guān)注手持便攜式技術(shù)的研究，其中有5家公司關(guān)注掌上電腦和功能手機(jī)與智能手機(jī)等技術(shù)。

表3 各上市公司專利技術(shù)分布情況

在德溫特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中檢索2000—2015年的可穿戴設(shè)備高被引專利，檢索到14631件，按照被引頻次排序，取1538項(xiàng)高被引專利轉(zhuǎn)換為CiteSpace可處理的WOS格式數(shù)據(jù)。以category作為結(jié)點(diǎn)，年份2000—2015年，時(shí)間切片為一年，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)連接強(qiáng)度方法選擇Cosine，選擇pathfinder尋徑算法和pruning sliced network，得到一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)N=816、網(wǎng)絡(luò)密度E=2666、Density=0.008的可穿戴設(shè)備領(lǐng)域?qū)＠麍D譜。高被引專利基本聚類成兩大區(qū)域，可穿戴設(shè)備研發(fā)技術(shù)主題集中于兩個(gè)大類下，說明該領(lǐng)域技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)集中。結(jié)合各公司專利技術(shù)分布情況，IBM、英特爾、谷歌、高通、谷歌、蘋果以及聯(lián)想重點(diǎn)技術(shù)范圍都與該領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)范圍一致，近3年各公司在技術(shù)變化基本都與領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)范圍趨向一致，僅三星公司重點(diǎn)技術(shù)未調(diào)整。

將共現(xiàn)分析應(yīng)用于專利分析可識(shí)別研究熱點(diǎn)、揭示技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)、描繪產(chǎn)業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，德溫特手工代碼共現(xiàn)分析是一種比較實(shí)用的專利地圖方法[21-22]。為了反映可穿戴設(shè)備領(lǐng)域各上市公司研究的主題熱點(diǎn)，以10家上市公司從2000—2015年的1538項(xiàng)核心專利為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)德溫特手工代碼字段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入VOSViewer進(jìn)行可視化，共檢測(cè)到2576項(xiàng)手工代碼，其中手工代碼共現(xiàn)5次以上的共有406項(xiàng)代碼，對(duì)406項(xiàng)手工代碼作圖，如圖6結(jié)果顯示手工代碼被聚成8類，德溫特手工代碼分布情況如表4所示。

共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)手工代碼標(biāo)簽對(duì)應(yīng)，標(biāo)簽字體大小關(guān)乎節(jié)點(diǎn)大小與權(quán)重，顏色代表聚類，通過顏色分成八類，其中W01-C01D3C和T01-S03最為突出，該技術(shù)共現(xiàn)強(qiáng)度最大，與其他技術(shù)關(guān)聯(lián)最緊密。表4中T01和W01分別占六項(xiàng)和四項(xiàng)，說明各公司專利技術(shù)主要集中于W01類下手持便攜式、掌上電腦、功能手機(jī)與智能手機(jī)、便攜式，以及T01類別下的主張權(quán)利的軟件產(chǎn)品、掌上電腦平板電腦、源于遠(yuǎn)程站點(diǎn)或遠(yuǎn)程服務(wù)器的應(yīng)用、服務(wù)器、醫(yī)療、無線鏈路。前三名的技術(shù)主題手工代碼共現(xiàn)頻數(shù)較高，總連接強(qiáng)度均超過800說明W01-C01D3C、 T01-S03、 W01-C01P2是各上市公司技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)。微軟、蘋果、高通重點(diǎn)技術(shù)與其完全一致，其他幾家公司僅部分技術(shù)一致。德溫特手工代碼共現(xiàn)密度視圖如圖7所示。節(jié)點(diǎn)密度大小由不同顏色區(qū)分，其中W01-C01D3C、T01-S03兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的顏色接近紅色，標(biāo)識(shí)字體大，是該領(lǐng)域技術(shù)研究熱點(diǎn)。反之，顏色越接近藍(lán)色表示密度最小，可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)W01-C01D3C和T01-S03，以及T01-M06A1。

圖6 德溫特手工代碼共現(xiàn)標(biāo)簽視圖

圖7 德溫特手工代碼共現(xiàn)圖

德溫特手工代碼分類共現(xiàn)頻數(shù)總連接強(qiáng)度1W01-C01D3CPortable;hand-held35021212T01-S03Claimed software products22111413W01-C01P2Personal digital assistant938124W01-C01G8Feature telephone and smart-phone797065T01-M06A1Hand-held:Tablet computers1035976W01-A06C4Portable855697T01-N01D3From remote site or server655058T01-N02A3CServer474369T01-J06AMedical4341610T01-C03CRadio link44410

2.4 專利布局對(duì)比分析

10家上市公司專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家分布情況如表5所示。專利申請(qǐng)人一般在所在國(guó)先申請(qǐng)專利，在接下來一年內(nèi)利用優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)國(guó)外專利[23]。優(yōu)先權(quán)所屬國(guó)數(shù)量分布也反映了各上市公司全球?qū)＠季智闆r，各公司所在國(guó)申請(qǐng)專利均高于在其他國(guó)家申請(qǐng)數(shù)量，各公司在世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)組織申請(qǐng)專利數(shù)量最多僅蘋果和三星，這兩家公司比較重視全球?qū)＠季趾腿蚍秶闹R(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，除中國(guó)聯(lián)想外，其余9家公司均有超過50%的專利在美國(guó)申請(qǐng)可穿戴設(shè)備專利保護(hù)，可見美國(guó)在全球競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的突出地位，是各上市公司的重點(diǎn)布局地區(qū)，各公司在韓國(guó)和中國(guó)都有一定數(shù)量的專利布局，說明韓國(guó)和中國(guó)市場(chǎng)也是全球市場(chǎng)的重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域，2016年美國(guó)市場(chǎng)今年美國(guó)可穿戴設(shè)備用戶數(shù)量?jī)H增長(zhǎng)3950萬(wàn)，這些可穿戴設(shè)備用戶僅占美國(guó)總?cè)丝诘?5%，預(yù)計(jì)2020年普及率僅增長(zhǎng)至21.1%，韓國(guó)可穿戴用戶和中國(guó)可穿戴用戶均超過千萬(wàn)，美國(guó)、韓國(guó)及中國(guó)也因此成為各公司爭(zhēng)相進(jìn)行專利布局的重點(diǎn)地區(qū)。

表5 可穿戴設(shè)備領(lǐng)域主要上市公司專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家分布

從專利布局國(guó)家情況看來，蘋果公司的專利布局覆蓋了全球11個(gè)國(guó)家，數(shù)量達(dá)到至少11三星緊隨其后，在9個(gè)國(guó)家地區(qū)申請(qǐng)了專利保護(hù)，谷歌、微軟、高通和英特爾在至少8個(gè)國(guó)家地區(qū)進(jìn)行了布局?？梢娞O果公司專利布局注重國(guó)際市場(chǎng)，從專利覆蓋地區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看來，美國(guó)、世界產(chǎn)權(quán)組織、歐專局、中國(guó)和韓國(guó)都是各上市公司重點(diǎn)布局的地區(qū)，其次是加拿大和澳大利亞。

2008年頒布的《中華人民共和國(guó)專利法》第四十二條規(guī)定：發(fā)明專利權(quán)的期限為二十年，實(shí)用新型專利權(quán)和外觀設(shè)計(jì)專利權(quán)的期限為十年，均自申請(qǐng)日起計(jì)算，申請(qǐng)人享有優(yōu)先權(quán)的，優(yōu)先權(quán)日視為申請(qǐng)日，那么優(yōu)先權(quán)年即為申請(qǐng)年[18]。從新穎性來看，專利申請(qǐng)時(shí)間越早，擁有專利權(quán)的時(shí)間就越早，專利技術(shù)內(nèi)容公開時(shí)間也越早。

圖8中IBM和微軟專利公布時(shí)間最早從1998年開始，布局時(shí)間較早且每年都有一定數(shù)量專利布局，2014年12月PC巨頭微軟發(fā)布Band一代產(chǎn)品，三星大部分專利都布局在智能可穿戴設(shè)備元年開始的2012年、2013年和2014年，2014年三星發(fā)布Gear Fit，蘋果和LG公司的專利布局時(shí)間都較晚，從2012年開始專利布局?jǐn)?shù)量增加，2014年9月蘋果Apple Watch發(fā)布，LG從2013年開始增加專利申請(qǐng)數(shù)量，2014年6月發(fā)布G Watch。谷歌公司最早從2000年開始布局，在2011年起開始明顯增加，2012年4月谷歌眼鏡發(fā)布，從各公司專利布局時(shí)間可見在新產(chǎn)品發(fā)布的1～3年間會(huì)增加專利布局的數(shù)量。

圖8 可穿戴設(shè)備領(lǐng)域上市公司專利優(yōu)先年分布

德溫特手工代碼三星蘋果谷歌LG微軟英特爾高通索尼IBM聯(lián)想W01-C01D3C328221971166952109482914T01-S0314543146—6489792537—W01-C01P22655648883237653174W01-?偆hC01G82495542803037572954T01-M06A14912145363125462594W01-A06C492451819921597——T01-N01D3261024—25138103—T01-N02A3C26928321148128—T01-J06A1425755——2—T01-C03C1341111291533862

3 結(jié)論與建議

本文以可穿戴設(shè)備領(lǐng)域10家重點(diǎn)上市公司為例，從總體規(guī)模、核心技術(shù)水平、技術(shù)領(lǐng)域維度以及專利布局質(zhì)量四個(gè)維度進(jìn)行分析，通過對(duì)可穿戴設(shè)備專利數(shù)量、高被引專利引證頻次、德溫特手工代碼頻次、優(yōu)先權(quán)國(guó)家分布頻次等指標(biāo)的計(jì)量和分析，對(duì)比研究了10家上市公司的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，主要結(jié)論和建議如下：

第一,根據(jù)可穿戴設(shè)備專利數(shù)量指標(biāo)分析總體規(guī)模。僅以該項(xiàng)指標(biāo)排名情況由高到低依次為：三星、蘋果、LG、英特爾、微軟、高通、索尼、IBM、聯(lián)想。10家上市公司均重視技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力提高，其中三星在2016年全球科技公司專利排行榜中排名第2位，該公司在總體規(guī)模較大且創(chuàng)新實(shí)力較強(qiáng)，分析中發(fā)現(xiàn)專利質(zhì)量較其他公司差，建議三星公司嚴(yán)把專利質(zhì)量大關(guān)；蘋果公司在全球?qū)＠偭颗判邪裰形痪拥?2名，排名較2015年下降，建議蘋果公司縮短研發(fā)周期和更新產(chǎn)品時(shí)間，在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域除手機(jī)及手表外可拓展其他技術(shù)產(chǎn)品；谷歌在全球?qū)＠偭颗判邪裰形痪拥?名，規(guī)模和實(shí)力均表現(xiàn)正常，除了谷歌眼鏡外，鮮少有其他連續(xù)性可穿戴產(chǎn)品，建議谷歌研發(fā)部門研發(fā)與Google Glass配套的智能可穿戴衣物，并且保持產(chǎn)品的連續(xù)性研發(fā)，產(chǎn)品外觀應(yīng)借鑒蘋果產(chǎn)品既重視科技也重視時(shí)尚感；IBM公司位居全球企業(yè)專利數(shù)量排行榜首位，數(shù)量上幾乎每天都產(chǎn)出幾十項(xiàng)專利技術(shù)，可見IBM公司的總體規(guī)模和創(chuàng)新實(shí)力均全球領(lǐng)先，建議IBM公司利用好自身規(guī)模優(yōu)勢(shì)研發(fā)出具有連續(xù)性的知名可穿戴設(shè)備，可將沃森技術(shù)嵌入到可穿戴醫(yī)療設(shè)備中；其他公司高通、英特爾、LG、微軟、索尼等都在全球?qū)＠偭堪裰芯M(jìn)入前10名，聯(lián)想公司并未入榜，說明其總體規(guī)模和創(chuàng)新實(shí)力上與科技巨頭公司有較大差距，建議幾家公司增加研發(fā)投入并延長(zhǎng)可穿戴產(chǎn)品及技術(shù)研發(fā)周期，推出連續(xù)性可穿戴設(shè)備產(chǎn)品。

第二,根據(jù)高被引專利引證分析分析核心技術(shù)水平。從各上市公司高被引專利的引證頻次和平均引證率等指標(biāo)來看，IBM和微軟、谷歌都擁有較多高價(jià)值專利，IBM專利US6218958-B1、微軟專利US7483958-B1以及谷歌專利US8235529-B1均為高質(zhì)量專利，2011年申請(qǐng)的US8235529B1專利是谷歌公司對(duì)Google Glass產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的功能的相關(guān)技術(shù)所進(jìn)行的技術(shù)布局，該技術(shù)提供了一種當(dāng)HMD鎖定時(shí)如何解鎖的方法。產(chǎn)出較多高價(jià)值專利表明以上三家公司擁有較高的核心技術(shù)水平，排名由高到低依次為：IBM、微軟、谷歌、高通、蘋果、英特爾、索尼、三星、LG、聯(lián)想，建議以IBM、微軟和谷歌為代表的公司要重視高被引專利技術(shù)的繼續(xù)研發(fā)并加強(qiáng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。

第三,根據(jù)德溫特手工代碼頻次分析技術(shù)領(lǐng)域維度。專利技術(shù)范圍能夠在一定程度上反映企業(yè)專利的技術(shù)復(fù)雜性，平均專利技術(shù)范圍指標(biāo)可得出各公司專利的平均復(fù)雜程度，前三名依次是IBM、索尼、英特爾。而該領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)熱點(diǎn)集中于W01-C01D3C(手持便攜式)、T01-S03(主張權(quán)利的軟件產(chǎn)品)和T01-M06A1(掌上電腦、平板電腦)幾項(xiàng)技術(shù)，IBM的重點(diǎn)技術(shù)范圍與領(lǐng)域技術(shù)集群完全一致，其他幾家上市公司重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域則未能完全與該領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)相同，排名情況為：IBM、索尼、英特爾、微軟、蘋果、高通、谷歌、三星、LG、聯(lián)想，建議各公司根據(jù)產(chǎn)品加強(qiáng)專利技術(shù)布局，利用好技術(shù)復(fù)雜性高專利技術(shù)。

第四,根據(jù)優(yōu)先權(quán)國(guó)家數(shù)量等指標(biāo)分析專利布局質(zhì)量。專利具有地域性，優(yōu)先權(quán)國(guó)家數(shù)量指標(biāo)反映了企業(yè)專利布局情況，甚至可發(fā)現(xiàn)專利產(chǎn)品銷售市場(chǎng)，蘋果布局了11個(gè)國(guó)家，銷售市場(chǎng)主要面向美國(guó)，三星緊隨其后，在9個(gè)國(guó)家地區(qū)申請(qǐng)了專利保護(hù)，銷售市場(chǎng)主要面向韓國(guó)，美國(guó)其次，谷歌、微軟、高通和英特爾也在至少8個(gè)國(guó)家地區(qū)進(jìn)行了專利布局，四家企業(yè)的銷售市場(chǎng)均是主要面向美國(guó)，規(guī)律是以布局本土國(guó)家為主，其他國(guó)家為輔。從布局時(shí)間上看，IBM、索尼、微軟、三星布局較早，其他公司布局時(shí)間較晚，從技術(shù)布局上看，除聯(lián)想外，其余9家公司均在技術(shù)集中范圍內(nèi)進(jìn)行了布局，技術(shù)領(lǐng)域涉及技術(shù)分類都較多，建議各公司將本土國(guó)家布局做好，并重點(diǎn)布局專利產(chǎn)品銷售市場(chǎng)的所在國(guó)家。

根據(jù)以上研究結(jié)果可以看出，企業(yè)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力真正依靠的是從專利的高數(shù)量到高含金量，只有在不斷提升技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新能力和提高專利質(zhì)量的道路上投入和堅(jiān)持，才能讓企業(yè)在全球市場(chǎng)上擁有強(qiáng)大技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)此提出以下建議幫助中國(guó)可穿戴設(shè)備領(lǐng)域上市公司提升技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力：①嚴(yán)把專利質(zhì)量大關(guān)，穩(wěn)定專利數(shù)量，從重視專利高數(shù)量轉(zhuǎn)移到專利的高含金量；②增加研發(fā)投入，適當(dāng)延長(zhǎng)技術(shù)研發(fā)周期，重視創(chuàng)新能力提升；③重視可穿戴設(shè)備的專利技術(shù)研發(fā)的連續(xù)性；④重視科技與時(shí)尚相結(jié)合的理念設(shè)計(jì)產(chǎn)品外觀；⑤將虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能領(lǐng)域的技術(shù)嵌入到可穿戴產(chǎn)品中；⑥將重心適當(dāng)轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移研發(fā)醫(yī)療可穿戴設(shè)備上來；⑦結(jié)合公司自身優(yōu)勢(shì)研發(fā)，利用好技術(shù)復(fù)雜性高的專利技術(shù)，做好專利本土和重點(diǎn)市場(chǎng)布局；⑧重視自主創(chuàng)新能力提升和專利運(yùn)營(yíng)，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與重視技術(shù)研發(fā)同等重要。

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