利用Thomson Data Analyzer专利分析工具的专利分析实例研究

韩静娴 董丽娟

苏州大学图书馆 江苏苏州 215137

随着企业之间的竞争越来越激烈，以技术为核心的综合实力越来越受到各个企业的重视，从而使通过分析竞争对手的专利、技术研究领域及其发展方向为主的竞争情报分析，成为当今企业占领市场的重要手段。

专利是人类智慧的结晶，它集技术、法律、经济情报于一体，用于保护企业的知识产权(Intellectual Property，IP)[1]。经过大致测算，当今社会，每一件专利的产生需要大约100万美元的研发投入，如果在某个领域中出现了50件不同的专利，那么在该领域技术研发的投资约为5 000万美元[2]。通过专利分析，了解已知竞争对手，发现潜在竞争对手，预测技术发展方向，为企业提供决策依据，是企业竞争情报工作的重要内容[3,4]。

1 TDA基本功能

Thomson Data Analyzer(以下简称TDA)是美国Thomson公司开发的专利分析工具，它是基于Search Technology公司开发的Vantage Point技术发展而来的[4]。通过该软件可以对专利数据进行深度挖掘并展开可视化分析。TDA可以对来自各个数据库的格式化文本数据进行分析，具有自动化程度高，界面友好、直观等特点。

TDA专利分析工具的主要功能有：

(1)数据导入：利用自带的数据导入引擎，可以自动导入数据。用户还可以根据元数据的不同特征，自定义导入引擎，完成数据的导入。

(2)数据清理：利用叙词表对数据进行清理，合并同类数据，提高分析的准确性。

(3)数据分组：通过自动或者人工方式对某个字段中的数据进行分组，使得数据的分析完全按照特定的需要来进行。

(4)矩阵分析：可对任意字段进行交叉和自相关分析，分析结果用二维矩阵的方式表现出来。

(5)聚类分析：能够对任意字段进行聚类，并将聚类结果以图的方式显示出来。通过观察结果图可以得到各个类簇，以及各个类簇之间的关系，便于分析技术发展动向。

(6)自动报告：能够直接生成各种图表报告，供分析使用。通过TDA的分析结果，可以分析出竞争对手的研发趋势，以及特定领域的技术发展情况，而且自动报告功能还可以在短时间内生成各种分析报告。

2 利用TDA的专利基础分析

尝试利用TDA分析工具，对牙膏生产技术方面的专利进行分析，以期找到一种适用于企业的专利分析方法和路线图，以提高企业竞争情报工作的效率。通过专利分析，了解牙膏技术发展的动态以及未来的发展方向，并预测牙膏产品技术领先的企业。

2.1 专利数据采集

在进行专利分析之前，笔者将这次分析的目的定为分析牙膏产业的技术发展情况以及在未来几年中，哪些公司的哪些牙膏产品技术将处于领先地位。为此，从Derwent世界专利索引(DWPI)数据库中检索并下载了1985年至2011年关于牙膏技术方面的专利。

2.2 专利数据预处理

首先，将这些数据导入TDA。为了保证分析结果的准确性，笔者利用TDA清理工具，分别对专利权人和发明人进行清理，合并意义相同但拼写不同的专利权人和发明人。

图1 牙膏专利权人清理过程

对于机构的清理，TDA自动应用了机构叙词表对专利权人进行清理，自动合并了拼写方法不同但意义相同的机构。比如，对于联合利华，工具自动将UNILEVER LTD，UNILEVER NV，UNILEVER PLC合并在一起，表示他们是同一家公司(如图1所示)。而且用户也可以在自动清理的基础上，手工调整结果，将被收购的公司名称加入分类，并将清理结果保存成一个独立的叙词表，供下次分析使用。

2.3 专利基础分析

专利基础分析围绕着Who，Where，When和What四个问题展开，包括排名分析和矩阵分析。排名分析是专利分析中的关键步骤，可以迅速了解“Who is doing what”的问题，为更加深入的分析提供准备。

矩阵分析可以帮助企业确定该领域的竞争对手，探寻技术发展路线，发现潜在的市场等，其对决策的支持作用表现在：

(1)国际专利分类号(IPC)与年份矩阵：分析每年专利分类的分布趋势，帮助发现潜在的市场机会；

(2)发明人与年份的矩阵：分析每年发明人分布情况，用于帮助发现该领域的专家，哪位专家的研究方向是当今研究的热点；

(3)主题(包括关键词、标题词或者摘要词)与国际专利分类或Derwent手工代码的矩阵：分析每个分类中有哪些主题，帮助了解特定领域的热门研究主题，帮助研发人员寻找研发方向。

(4)申请者和被引用时间矩阵：分析谁在该领域影响力最大，为企业寻求技术合作指明方向。

按照企业拥有的专利数量排名，可初步圈定该领域技术实力较强的企业。利用TDA对清理后的专利权人进行了排名分析，发现有5家公司的专利数量超过100件，依次是高露洁(COLGATE)660件，狮王(LION)521件，宝洁(P&G)478件，联合利华(UNILEVER)419件，花王(KAO)160件。

从分析得出，这5家公司的专利总量为2238件，占专利总数的71%，基本上可以断定，这些公司在牙膏研发领域占据重要地位，引领该领域技术的发展。

为了了解各个公司在占领市场方面的举措，利用TDA的分组功能(Group)将专利申请国分别加入不同的大洲分组，并创建了一个专利权人和专利家族地区分布的矩阵，发现狮王和花王公司主要致力于保护本土市场，像狮王公司在521件专利中共有475件专利是在亚洲(主要是日本)申请的，相比较而言，高露洁、宝洁和联合利华公司则侧重于全球战略(见表1)。

表1 牙膏公司及其专利国家分布

进一步对专利权人和申请年份进行交叉矩阵分析，并自动生成图表(如图2所示)。从图中可以看出，在这5家公司专利所占的份额中，狮王一直名列前茅，而宝洁和花王公司大有赶超之势。日本公司对于新产品、新技术的开发投入，一直领先于其他国家。

图2 各牙膏公司专利份额

而技术研发的速度，各个公司基本持平，都曾经在20世纪90年代中期至2000年左右迎来了一个技术发展的高峰。这可能是新技术出现的结果，于是对Derwent手工代码和专利申请年份做了交叉矩阵分析后发现，从20世纪90年代中期到本世纪初，大家关注的领域都集中在化妆前口腔清洁、口腔防蛀及牙齿美白的领域，这与当时的情况是吻合的。

3 利用TDA的专利高级分析

高级分析包括研发网络分析和技术主题分析，TDA可以将分析结果快速形成图形，帮助情报人员更加直接地获取分析结果。研发网络分析用来寻找某个公司的研发团队，这些团队的合作模式是否固定，以及哪些团队和研发人员在该公司处于核心地位。而技术主题分析，则是利用TDA的主题地图功能，生成技术聚类趋势图，用于分析在某个特定领域中，最经常使用到的技术点和技术组，并分析在该领域中是否有新的技术点出现。

3.1 专利研发网络分析

以基础分析为依据，选择了专利数量最多、处于牙膏技术领先地位的狮王进行进一步分析。为此，将狮王公司所有专利导出创建另一个数据库，并利用TDA的发明人交叉地图，生成了该公司研发人员的关系图。

对关系图进行分析后发现，Yokobori Y参与了多个团队的研发活动，可能是狮王公司的核心研发人员，他的研发活动基本上能够代表狮王公司的研发方向，因此可以进一步研究Yokobori Y所发表的专利和论文，获得更多该领域的研发动态和结果。

3.2 专利聚类分析

聚类分析的显示结果是聚类地图，情报人员可以通过聚类地图分析出在特定领域发生了什么，而技术专家通过阅读聚类地图可以发现研发的前沿领域。聚类地图可以进一步揭示以下问题：

(1)技术密集度：每个类簇都由一系列的词组成，表示这些词在专利中经常一起出现。

(2)技术关注度：类簇的大小反映了在该领域技术关注的情况，类簇越大，说明该类中的专利数量越多，关注度也就越高。

(3)技术相关性：类与类之间的连线表示了类簇之间的相关性，连线越粗，相关性也就越大，从而两个类之间的联系也就越紧密。

(4)前沿领域：如果通过技术专家的阅读，发现本没有关系的两个类之间产生了联系，或者在某个类簇中出现了本不该出现的词或词组，那么这可能就代表了未来技术发展的一个方向。

对于狮王公司，我们想知道该公司的主要研究方向，以及这个方向能否代表牙膏技术未来的发展方向。笔者希望通过专利摘要内容的聚类得到答案。

首先，需要利用TDA的自然语言处理程序(NLP)，将专利摘要的内容进行分词。NLP可以将摘要中的词自动处理成名词、动词、副词和形容词，并分组(Group)表示。通常情况下，专利中大部分代表技术点的是以名词的形式出现，所以只需要对名词分组中的内容进行处理就可以了。

利用TDA分组导出功能，将名词分组的内容导出为一个独立字段后，再人工进行一次处理，去除不需要的词(如表示成分范围的词，或者cm，mm等词)，最后对剩下的词进行聚类分析，得到的结果如图3所示。

图3 狮王公司专利摘要词组聚类结果

对图3的结果进行分析不难发现，狮王公司专注于牙膏中羟烷基、磷、氧化铝、硅等成分的研究，另外还关注X射线对牙齿的影响，并且这些研究相辅相成，组成了一个庞大的技术网络。这一方面表示狮王公司主要致力于牙膏成分的研究，另一方面，说明该公司对于牙膏中化学成分的研发已经形成了一个比较完整的知识产权战略防御体系，以防止竞争对手涉足该领域。

另外还发现，狮王公司涉及香口胶方面的专利已经达到110件，并从20世纪90年代中期开始，申请数量呈上升趋势。这说明该公司已经开始重视该领域，并在该领域加大了研发投入，可能是该公司未来的一个发展方向。

4 结束语

相对于其他类型的专利分析工具，TDA不仅具有一般的排序分析、交叉分析等统计功能，还提供了聚类分析功能。此外TDA还能够利用用户制定的叙词表对分析对象进行快速清理与筛选，使得其分析方式更加灵活。TDA可以从多角度分析竞争对手的专利情况，为情报人员快速寻找技术情报，分析技术布局和竞争对手的市场战略提供有效支持。在全球竞争日益激烈、知识产权保护日益紧密的今天，运用专利分析工具，对帮助企业寻找潜在市场，推动研发速度，绕开竞争对手的技术壁垒，以及对收购战略进行支撑，有着不可或缺的作用。

但是，专利分析还具有一定的局限性。首先，有的企业为了保护自己的研究成果，并不将成果以专利的方式呈现出来；其次，由于企业申请专利是出于保护自身知识产权的目的，为了防止竞争对手窃取，专利说明书一般会写得比较晦涩；第三，企业之间存在并购活动，不断变更的专利权人名称会对准确分析竞争对手造成影响。这些都会使分析结果不准确，因此，需要将专利分析、非专利分析以及与技术专家之间的交流探讨相结合，这样才能使分析的结果对决策的支撑作用更大。

[1] 许玲玲.运用专利分析进行竞争对手跟踪[J].情报科学,2005(8):1271-1276.

[2] 赵亚娟,董瑜,朱相丽.专利分析及其在情报研究中的应用[J].图书情报工作,2005(5):18-19.

[3] 邵波.企业竞争与反竞争情报中的专利分析研究[J].情报科学,2006(2):235-237.

[4] Alan L Porter, Scott W Cunningham. Tech Mining[M].John Wiley and Sons inc.2005.

[5] 许旱峤.基于M-Trends专利检索暨分析管理平台的专利分析实例研究[J].图书馆学刊,2010(6):45-48.

[6] 宋巧枝,方曙.基于文献统计分析法的专利计量分析研究[J].现代情报,2008(2):125-129.

[7] 张群.文本挖掘技术及其在专利信息分析中的应用[J].现代情报,2006(3):209-210.