上海市重点工科高校专利文献计量学统计及态势分析

●毛莉，尹雪，王彦，周晓鸥，陈少梅，陈惠兰

上海市重点工科高校专利文献计量学统计及态势分析

●毛莉a，尹雪a，王彦a，周晓鸥a，陈少梅b，陈惠兰a

（东华大学a．图书馆；b．科研处，上海201620）

专利计量；技术创新；发展趋势；学科构成；技术分类

以上海交通大学、东华大学、同济大学、华东理工大学4所上海市重点工科高校2002～2011年申请、授权的专利数据为基础，从专利类型、年度变化趋势、发明人及技术构成等四个方面对专利信息进行统计，综合分析其各个环节的具体特点，总结各高校科技创新活动的时间规律、领域分布及发展趋势等，以期为高校科研管理及开展科研教学，积极推进知识产权保护，制定科学合理的科技创新政策提供可靠依据。

1 引言

高校作为国家重大科技创新项目的主体，肩负着推动技术创新与社会进步的使命。分析专利数据，从中衡量高校技术创新能力，研究高校技术发展态势，不仅是检测科技工作绩效的重要指标，也是分析和建立高校专利长效制度的必要手段。为更好地了解与掌握上海市重点工科高校近年来的专利科研，本文以上海交通大学、东华大学、同济大学、华东理工大学4所教育部直属、“211工程”重点建设高校为研究目标，针对4所高校在中国申请的专利，在中国专利数据库采集2002～2011年（以下简称10年）的文献进行分析研究，［1］比较各自申请及授权专利的竞争优势领域及技术发展现状，并就各高校值得借鉴的优势及需要改进的方向提出建议和对策。

2 各高校专利申请分析

2.1 专利申请的类型与数量分布

合计10年4所高校专利申请的数量及类型（包括发明、实用新型和外观设计），结果如图1所示。10年间，四所高校中申请专利最多的是上海交通大学，合计申请专利10201项，接近其他3所院校的专利申请之和。上海交通大学是教育部直属、教育部与上海市共建的全国重点大学，科研设施好、技术水平高，能申请到的高科技项目多，因此，其竞争能力必然高于上海市其他部属高校。其他3所高校的专利申请总量也有一定差异，就发明专利申请来看，差异不大，最少为华东理工大学。此外，4所高校申请的专利中，发明专利申请占据绝对优势，共18327件，占专利申请总量的86%，而实用新型和外观设计的专利申请量分别为2376件和679件，分别占专利总量的11%和3%。整体上看，上海工科高校的研发创新活动具有较高的创新位阶，研发实力较强。

图1 4所高校专利申请的类型分布

2.2 发明专利分析

从4所高校申请专利的类型和数量看，发明专利占据了绝对主导地位。原因在于，相对于实用新型和外观设计专利，发明专利不仅意味着更大的市场价值和更长的保护期限，还意味着更严格的审批条件和与此相应的较高的创新程度，常被作为衡量技术创新能力的重要指标之一。因此，着重分析4所高校10年间发明专利的申请情况，从中透析高校技术创新能力的年度演变及发展趋势。

2.2.1 年度申请量

4所高校发明专利的年度申请量如图2所示。4所高校发明专利申请整体呈逐年上升趋势，说明专利申请和保护在上海高校日益受到重视，有了一定的研究群体，并取得越来越多的研究成果。由于专利申请公开时间相对滞后，因此图2中2011年度申请数量为不完整数据，实际申请量还将超越该统计值。由图2可知，上海交通大学发明专利拥有量最多，2005年其专利申请折射出较快的发展势头，可能源于当年与上海第二医科大学并校，科技力量得到整合，科研条件得到互补和改善有关。此外，东华大学发明专利申请量在2002～2006年间，在4所高校中排名末位，到了2007～2008年，专利申请量增幅显著，明显超越同济大学与华东理工大学。

图2 4所高校发明专利年度申请趋势

2.2.2 发明专利占比

发明专利占比反映了高校的创新程度，发明专利占比越高，意味着创新程度越高。如图3所示，华东理工大学的发明专利占比基本与上海交通大学持平，甚至近几年有超越之势，而东华大学虽然在发明专利数量上较同济大学与华东理工大学具有微弱优势，但发明专利占比却位于4校之末。

2.2.3 发明专利授权

专利授权量是指该年度申请的专利当中获得授权的专利数量。由于发明专利是实质审查，只有被证明是最新发明的才授予专利权，所以该指标可用于揭示专利的申请质量。4所高校发明专利授权量的年度变化趋势与申请量基本一致，即申请量多，获得授权的专利越多。由于授权量与申请量正相关，因此，不可轻率地以授权量来衡量各高校的专利质量，但可比较各高校的发明专利授权率，即“发明专利授权量/当年发明专利申请总量”，来体现专利的质量。从图4看，上海交通大学与东华大学的发明专利授权率交替位于首位；东华大学2006～2008年3年间的专利授权率并不乐观，尽管3年间发明申请增加明显，但授权率却低至50%左右，授权情况至2009年又明显好转，至2011年东华大学的发明授权率均位于4校之首；而华东理工大学，相应时间段的授权率在4校中最低。从整体上看，上海交通大学专利授权率较其他3所高校展示了较强的竞争优势，而东华大学的创新质量则在波动中稳步提升。

图3 4所高校发明专利占比统计

图4 （a） 4所高校的发明专利授权量统计；（b）四所高校的发明专利授权率统计

2.3 发明人分析

发明人是技术的来源，了解发明人对于高校技术创新特别是技术合作具有重要意义。根据统计结果，上海交通大学的发明阵容最为强大，有10469人参与到专利的活动当中；从人均申请量角度分析，东华大学以人均0.94篇的数量位于榜首，说明该校集中投入了专利创造人力资源，这一点通过对比各高校前10名专利发明人申请专利数占当年各高校总发明专利申请量的比例也可以得到体现。如图5a所示，东华大学前10名发明人的专利申请量接近当年该校专利发明总量的1/3，且统计结果显示，相应发明人的专利授权量也同样位居前10名，说明东华大学的核心技术掌握在少量团队内；而该校在2006～2008年间专利申请出现井喷现象，与发明者集中、技术资源投入相对较多也有直接关系。

图5（a） 各高校前10名专利发明人申请专利数占当年各高校总发明专利申请量的比例；（b）上述发明人于当年的平均专利授权率

图5 b统计了各高校前10名专利发明人于当年的平均专利授权率。对比图4b和图5a可知，同济大学和东华大学的相应年度授权率与总年度授权趋势非常接近：2008年，东华大学前10名发明人的合计专利申请数接近总申请量的50%，因此前10名申请人授权率最低的2008年，当年总专利申请的授权率也最低；同样，同济大学在前10名发明者申请专利占比较高的2003年、2005年与2007年，两项授权率也相当接近；相反，华东理工大学前10名的专利发明人，虽然合计授权率并不高，但由于其专利申请量在总专利申请中占比不高，尤其是授权率较低的2005年、2007年及2008年，前10名的专利发明人的申请占比仅介于20%～25%之间，所以在总年度授权趋势中，并未体现出相应年度的低授权率；而这种非相关性在上海交通大学的专利申请中体现的更为明显，其前10名专利发明人的申请占比仅达到总申请量的10%左右，充分说明该校技术团队分布相对均匀。

根据上述分析可知，核心技术的集中，带来了喜忧参半的结果，相对有利于资源优化组合的同时，也存在技术创新不成功对学科发展的阻碍。因此，高校在发展学科优势，强化核心技术团队的同时，也要同时加大其他相对较强学科的投入，扶持弱小学科，才能保证其科技创新能力有足够的后劲，保持学科的均衡发展。

2.4 技术领域分析

专利蕴涵着大量的技术信息。通过对技术领域的专利信息进行统计学上的量化分析，可以客观地对高校技术领域的技术历史、现状与趋势进行判断，获取所需信息。［2］技术分类指标，本文依据IPC分类。由于发明专利需要进行实质审查，拥有更高的技术价值，而学者们公认授权专利的价值总体上高于申请而未授权的专利价值。因此，本文用4所高校在中国国家专利局申请及授权的发明专利作为技术活动的评价指标（下文所指专利没有特别说明均指发明专利）。发明专利的授权量可以有两种统计方法，即考虑申请年代的相同年授权量和只考虑授权年代的当年授权量，［3］本文选用前者，用授权专利的申请日作为技术活动的时间，以此将专利按照时间进行分类。

各高校在不同学科门类申请专利的数量分布如图6所示。分析结果表明，上海交通大学发明专利申请共涉及105个类目，东华大学为93个类目，同济大学为99个类目，华东理工大学为80个类目。申请量超过100件以上的学科门类占比情况为：上海交通大学42%，东华大学20%，同济大学20%，华东理工大学15%；申请量少于10件的学科门类占比情况为：上海交通大学25%，东华大学57%，同济大学54%，华东理工大学60%。上述统计结果说明，上海交通大学专利内容构成较为丰富，活跃类较多，优势资源分布均衡，专利申请体现了多学科协同发展的良好局势。

图6 各高校在不同学科门类申请专利的区间统计

2.4.1 核心技术专利申请与授权

由于申请量较多的专利基本可以体现各高校的技术核心，因此，统计各高校申请量位于前20位技术领域的专利申请与授权情况，可以大致看出各高校的技术竞争优势及差异，了解专利技术格局及自身状况。

上海交通大学排名前20位的大类技术授权情况如图7所示。该校申请量位于前20位的技术领域分别隶属于上海交通大学最强的几个一级学科：材料科学与工程、机械工程、控制科学与工程、生物医学工程、动力工程及工程热物理及基础医学。光学工程、金属材料热处理学科、制冷与低温工程等国家重点学科下属的技术专业其专利授权率均超过70%。而且上海交通大学的金属材料热处理学科也一直位居全国前5名之列，说明专利的核心技术分布与该校的重点学科专业设置密切相关。

图7 上海交通大学排名前20位的技术授权情况

图8 东华大学排名前20位的技术授权情况

东华大学排名前20位的大类技术授权情况如图8所示。东华大学传统优势学科申请量高，授权率也较高，主要集中于天然及人造纤维、织物处理、染料及涂料、编织及纱线等领域，涉及织物从制备、成品到性能优化的一系列过程，形成强势的研究链条。而近期由教育部学位与研究生教育发展中心发布的2012年学科评估结果也显示，东华大学的纺织科学与工程一级学科以96分的高分位居同类学科全国第一。此外，申请量较多而授权量排名第一位的纤维与织物处理学科，其相关研究发展与近些年学校在该领域的持续投入与持续开展科研攻关密切关系，其相关研究“竹浆纤维及其制品加工关键技术和产业化应用”荣获2012年度国家科技进步二等奖。分析结果与学科实际发展情况相契合。

针对同济大学与华东理工大学的专利技术分析，也体现了学科优势集中的特色。同济大学申请量居多的专利技术集中于环境工程、控制理论与控制工程、建筑学和环境工程学科，均为国家一、二级重点学科及国家重点（培育）学科。而华东理工大学的专利技术则集中于化学工程与技术、化学、材料学科与工程等相关学科。分析结果与学校优势学科组成及科研队伍结构相符。

对比各高校的技术授权情况可知：上海交通大学的核心技术创新力最强，其多数学科的发明授权率都超过50%，授权率达60%以上的有12个，超过70%的核心技术领域有3个；其次是同济大学，该校授权率超过50%的有8个学科，其中有4个学科授权率达到60%以上；尽管东华大学授权率超过50%的有9个学科，但授权率均不超过60%；华东理工大学该项指标值最低，多半学科授权率集中在40%～50%，而授权率超过50%的只有两个学科。

2.4.2 核心技术衍变及发展——东华大学案例分析

统计、对比核心技术领域专利的年度申请与授权情况，可以揭示高校技术创新的演变及发展。以东华大学为例，选取申请量位于前10位的学科门类，按年份统计其专利申请量及相应技术类别的授权率如图9所示。

图9 （a）申请量位于前10位的技术专利申请趋势；（b）相应技术类别的授权率

由图9可知，东华大学前10位技术专利申请趋势与各年度发明专利申请总趋势一致，说明分析结果具有一定的代表性。2007年至2008年，东华大学主要技术领域的专利申请量超过了前5年相关技术领域的专利申请总和，尤其C70领域异军突起，说明东华大学于该领域集中投入了研究力量；D06、C08及G01领域专利申请近年来增长迅速，且授权率也比较稳定，说明申请与授权基本均衡，相关学科在未来具备较稳定的发展空间；相比2007年，东华大学2008年在C07和D01领域的专利申请量增幅较多，而相应年份两学科的授权率却最低，所以2008年发明专利申请的总体授权率在10年中最低。由于C07领域的申请量与授权率对比反差强烈，将C07领域做详细分析可知，2008年C07领域共申请专利163篇，其中146篇为同一发明人申请，约占申请总量的90%，而平均授权率仅为17%，是导致2008年授权率降低的直接原因。这说明高校在不断增加专利申请数量的同时，也应当关注专利申请的质量和创新效率的提高，应当实施有效的发明人队伍管理制度和积极的创新激励措施。此外，从理论上讲，服装工程学科也应属于东华大学的优势学科，但分析表明，该学科的授权率并不高，深入研究表明，服装工程学科的专利申请主要集中于生物合成与生物分离（C12R与C12P），非东华大学的传统优势领域，说明东华大学在传统优势学科的技术领域拥有技术优势的同时，也存在着非优势学科专利价值低、技术创新能力薄弱等问题。

3 结语

高校专利申请在一些学科和年度表现出相对集中的现象，基本与该校重点学科建设密切相关。而相对弱势的学科，则因为没有足够的资源和人才支持而明显落后，这充分表明高校在技术创新过程中，未能实现均衡发展，学科之间、院校之间独立有余而相互渗透、融合和协作不足。在未来技术创新的道路上，构建合理的学术生态，是上海市各工科高校面临的一个重要课题。

建立学科之间的科技联通关系，不能只强调学科的独立性，还要发掘学科间的融合性和交叉性。只有这样，才能保证技术创新源源不断，也才能推进高校学术综合实力的提高。而且各高校在发挥自身优势的同时，不能划定界限，故步自封，要善于走出去，与其他高校构建良好的合作与协作机制，通过组建大团队，实现大协作、大创新，从根本上突破专利内容的构成，提高专利质量和层次。

此外，作为情报工作者，应该强化专利意识，提高专利信息服务意识，提升素质与能力，［4］进一步加强对专利信息的挖掘和分析，为高校技术研发和改进作出贡献。在此方面，需要各院校情报人员加强沟通，借助对比分析背景技术，及时发现问题，提高情报分析能力。通过合理的专利布局，提升学校在战略性产业和产业结构调整过程中的作用和地位。

［1］邱均平，余凡．中国专利授权的影响因素分析［J］．情报科学，2013，31（2）：3－6.

［2］陈琼娣．专利计量指标研究进展及层次分析［J］．图书情报工作，2012，56（2）：99－103.

［3］冯仁涛，等．基于专利情报的技术机会与区域技术专业化分析［J］．情报杂志，2012，31（6）：13－18.

［4］赵慧清．高校图书馆专利咨询服务现状调研分析与发展对策［J］．图书馆理论与实践，2012（6）：59－61.

G250.252；G258.6

A

1005－8214（2014）10－0056－04

毛莉（1980－），女，博士，东华大学图书馆副研究馆员，研究方向：数据挖掘、科学计量和竞争情报等；尹雪（1982－），女，馆员，研究方向：图书情报学、信息计量等；王彦（1979－），女，馆员，研究方向：图书馆管理、科学计量等；周晓鸥（1982－），女，馆员，研究方向：文献计量学等；陈少梅（1972－），女，东华大学科研处讲师，研究方向：专利研究等；陈惠兰（1964－），女，研究馆员，发表论文数篇，研究方向：数据挖掘、科学计量和竞争情报等。

2013－09－06

［责任编辑］阎秋娟

本文系东华大学青年教师科研启动基金项目“从专利申请看上海高校的技术创新与新技术发展”（项目编号：237-10-0044010）研究成果之一。