基于专利数据SWOT分析的中国生态修复产业发展研究

周同永　向泽宇　胡永强

〔摘要〕本文以专利数据为基础，结合SWOT方法，整体上全面分析了我国生态修复产业的发展情况。基于专利数据对我国生态修复产业进行了发展趋势、专利技术地区分布、专利权人、专利技术领域、专利类型/法律状态/所属机构属性、专利强度和核心专利分析。最后，结合专利数据的分析与产业发展的内外部影响因素，对生态修复产业的发展作了SWOT分析，以期为我国生态修复产业发展战略提供情报参考。

〔关键词〕专利数据；专利分析；SWOT分析；生态修复；产业发展

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2016.09.024

〔中图分类号〕G306；F1245〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2016）09-0136-06

〔Abstract〕In this article，using the patent data as the foundation，combined with the SWOT method，it carried out a comprehensive analysis of the overall development of ecological restoration industry in China.Based on patent data，this article analyzed the development trend，the regional distribution of patent technology，the patentee，patent technology fields，patent type，patent legal status，patent organization attributes，patent strength and core patent of the ecological restoration industry in China.Finally，combining with the analysis of patent data and internal and external influence factors of industrial development，this paper made a SWOT analysis in the development of ecological restoration industry.The results could provide intelligence reference for the strategies of the ecological restoration techniques industry in China.

〔Key words〕patent data；patent analysis；SWOT analysis；ecological restoration；industrial development

随着人类社会经济活动的迅速发展，自然资源不断被消耗，而过度的、不合理的利用自然资源会使生态系统退化并破坏社会持续发展的基础—良好的生态环境。特别是进入21世纪以来，在现代工业和农业生产的飞速发展的背景下，人类对环境破坏和污染的方式发生了重大变化，各种有毒害的污染物以不同形式不断输入环境，环境污染的压力逐步加剧，有些区域的生态功能整体退化甚至丧失，极大地削弱了生态环境对社会经济可持续发展的支撑作用[1-2]。生态修复是指利用生态学原理为指导，以生物媒介为基础，结合相关物理、化学及工程技术手段，通过优化组合，达到最佳效果和最低耗费的一种综合的环境修复方法。生态修复具有如下特点：第一是，严格遵循循环再生、和谐共存、整体优化、区域分异等生态学原理；第二是，生态修复主要是通过生物媒介（微生物、植物等）生命活动过程中积极改良的作用来实现的，影响生物体生命活动的各种环境因子也是影响生态修复效果的重要因子，因此，生态修复具有影响因子多而复杂的特点；第三是，生态修复的过程涉及物理学、化学、植物学、微生物学、栽培学和环境工程等多学科知识，具有多学科交叉的特点[3-6]。

本文以生态修复产业专利为对象，通过专利分析加SWOT模型分析对我国生态修复产业发展的影响因素进行研究。首先，运用专利检索全面分析我国生态修复产业的整体状况；然后，运用SWOT模型全面分析我国生态修复产业发展的内外部影响因素，通过梳理其内外部影响因素之间的相互关系，为生态修复产业的发展战略提供信息参考。

1分析工具与数据收集

采用中国国家知识产权局的专利检索及分析平台的专利数据库和Dialog公司的Innography专利信息检索和分析平台对中国生态修复产业专利进行检索和分析。中国专利文摘数据库（CNABS）收录了自1985年至今在中国申请的全部专利文摘，内容丰富，并且包括多种分类信息。Innography包含100多个国家、地区的发明专利、实用新型等，收录超过1亿多件全球专利数据，可以查询和获取同族专利、法律状态及专利原文；还包含有邓白氏商业数据、美国和国际专利诉讼、将近700万个商标数据、将近900万条公司记录和金融信息；其独有的专利强度指标用于判断专利价值；无效侵权检索、专利诉讼、异议能使用户快速洞悉、避免高风险专利，帮助用户进行相关技术领域的专利布局[7]。截至2015年12月，我国生态修复产业专利量共计1 173件。

2中国生态修复产业专利分析

21生态修复技术发展趋势分析

由图1的中国生态修复产业专利发展趋势分析可知，自2000年以来，中国生态修复的专利申请量呈现逐渐快速增长的趋势。而且，通过每一年份专利申请量和专利申请人数量随时间变化的专利技术的生命周期图也可以得出，从2000年以来，参与到生态修复产业中的专利申请人和专利申请量整体都显示出逐年快速递增的趋势。特别是，进入2010年以来，中国生态修复产业进入快速发展期，生态修复产业技术应用取得较大进展，其市场发展空间很大，展开专利布局的专利权人与其专利申请量皆同步增加。以上分析表明，近年来我国生态修复的研究受到相关技术研究人员的高度关注，生态修复产业开发利用相关机构越来越重视生态修复技术的知识产权保护和利用，大量新的生态修复产业专利技术出现，生态修复产业技术高速发展，未来市场前景广阔。图1中国生态修复产业专利发展趋势

22我国生态修复专利的地区分布

将1 173件生态修复专利按照申请人地区进行统计分析（图2），可知生态修复技术的专利申请主要集中在江苏（214件）、北京（142件）、上海（111件）、浙江（82件）和湖北（72件）等中东部和沿海经济发达地区。这可能与以上地区的经济快速发展所带来的生态环境污染和破坏问题急需解决以及这些地区开始越来越意识到生态环境的保护和修复的重要性有关。

23生态修复专利权人分析

由图3可知，我国生态修复专利申请量排名前10的专利权人中，高校有6家，有3所科研单位和1家企业，这说明在我国生态修复产业排名前10的专利权人中，高校是生态修复产业技术的发明创造中的主力军。而且，其中5家高校、1所科研单位和1家企业都分布在东南沿海经济发达地区，说明这些地区在生态修复产业方面具备较强的专利布局意识和一定的技术创新能力。

24生态修复专利技术领域分析

通过如图4的统计分析可知，我国生态修复产业专利主要集中在水或废水或污水的处理、与工程建设有关的河道或海岸或边坡等的保护或改良以及通过园艺或养殖或栽培等方式实现环境修复的领域。其中，在C02F3/00：水、废水或污水的生物处理技术领域的专利量最多，有364件，占全部专利的3103%，这说明该技术领域是我国生态修复产业专利布局和攻关的主要方向。

25中国生态修复产业专利类型、法律状态和所属机构性质分析由如图5的分析可知，中国生态修复产业专利中专利类型最多的是发明专利，有888件，占比757%；其次是实用新型专利，有282件，占比2404%；有很少量外观设计专利（3件），占比026%。这说明我国在生态修复开发利用领域中的技术创新性较强。由我国生态修复产业专利的法律状态分析可知，在我国生态修复产业专利技术中，授权专利占4996%（586件），失效专利占2907%（341件），还有2097%（246件）的专利处于审查状态中。这表明在我国生态修复产业发展中，授权专利占有率已近一半，而且有相当一部分生态修复产业专利（审查，2097%）处在发明实质审查阶段，整体看来我国生态修复产业专利的开发利用处于良好的积极发展状态中。由我国生态修复产业专利的所属机构属性分析可知，机构属性为企业的专利权人最多，占比4322%；其次是高校，占比3521%；第三是科研单位，占比2131%；机关团体占比最少，只有026%。这表明，在我国企业和高校是生态修复产业中技术创新的主体，它们在生态修复产业中的研发能力直接决定了我国生态修复产业未来的发展态势。

26中国生态修复产业专利强度分析

专利强度（Patent Strength）是专利价值判断的综合指标，挖掘核心专利可以帮助我们判断该技术领域的研发重点。专利强度受权利要求（Claims）数量、引用（Forward Citations）与被引用（Backward Citations）次数、是否涉案（Litigation）、专利年龄（Life）跨度、同族专利（Patent Family）数量等因素影响，其强度的高低可以综合代表该专利的价值大小；Innography将专利强度为0%～30%的专利归为该技术领域的一般专利，30%～80%的专利归为该技术领域的重要专利，80%～100%的专利归为该技术领域的核心专利[8]。图6是中国生态修复产业的专利强度分布情况。0%～10%区间的专利最多，有904件；同时，由图可知，整个中国生态修复专利技术分布情况也表明一般专利的数量最多，共有1 066件，所占比例高达9088%；其次是重要专利，有104件，占887%；核心专利最少，只有3件，占比026%。

图7显示了中国生态修复产业专利强度各个指标因子所占的比重，其中发明人（Inventors）比重最大，工业值（Industries）比重第二，专利年龄（Life）比重第三，而权利要求（Claims）、前引（Fwd Cites）、后引（Cites）和诉讼值（Litigation）相对较小。这表明近年来在我国已经有很多的发明人在生态修复产业专利的市场方面展开了布局，且该领域大部分专利比较新，法律纠纷少。目前，在中国，生态修复产业整个领域处于新技术不断研发的状态，其市场非常广阔，具有很好的发展前景。

27中国生态修复产业核心专利分析

通过对中国生态修复产业核心专利的分析可知（表1），3件核心专利都为有效专利，其保护期限至少都还有10年，该3件核心专利涉及的技术领域为水体修复和土壤修复领域，且它们均有一定的被引次数，说明这3件核心专利有很广泛的应用推广价值。这3件核心专利的授权年均为2012年，说明自2012年以来未出现新的核心专利，国内相关机构或个人在生态修复专利的研发和技术创新方面还有待进一步加强。目前国内关注度非常高的雾霾治理方面的生态修复核心专利技术暂时还非常缺乏，今后需要在这方面加大研发创新力度。

3中国生态修复产业发展的SWOT分析

结合前述专利分析结果及相关市场和政策环境，对我国生态修复产业的开发开展SWOT分析。SWOT分析法自20世纪50年代提出以来，是一种广泛地被研究人员用来对内外部环境因素进行综合分析的有效工具，SWOT分析法可以对研究情景进行全面、系统、准确的分析，其中S代表优势（Strength）、W代表劣势（Weakness）、O代表机遇（Opportunity）、T代表威胁（Threat）[9]。通过对我国生态修复产业开发利用的内在优势和劣势以及生态修复产业发展面临的外部机遇与威胁的分析，利用SWOT分析法，建立了SO可持续型战略、ST挑战开拓型战略、WO扭转升级型战略和WT防御规避型战略4种战略模型[10]，如表2所示。结合我国生态修复产业的专利分析与生态修复产业发展整体环境的SWOT分析可知，我国生态修复产业自身存在内部优势与劣势因素，同时也面临外部的机遇和挑战，但总体来看发展机遇大于挑战。综合我国生态修复产业发展致力于生态文明社会建设的最终目标，我国生态修复产业专利战略应该采用SO战略模式——以可持续的专利布局战略为主，ST挑战开拓型战略、WO扭转升级型战略和WT防御规避型战略共同协作配合的产业发展战略模式，即充分发挥自身优势、抓住发展机遇，通过优势与机遇的结合互补，弥补劣势，更好的规避威胁。

31Strength分析

目前，生态修复产业是值得大力发展并且拥有广阔市场空间的绿色产业。我国在生态修复产业方面已具有一定的技术积累，生态修复产业的专利储备量多，其中发明专利就有888件，而且专利布局涉及水体修复、土壤修复、与工程建设有关的河道或海岸或边坡等的修复和植被修复等领域，产业面涉及广，结构合理。我国生态修复相关机构或个人具备一定的专利布局意识，专利申请布局与自身技术的研发方向和实际需要解决的环境问题契合度高，结合紧密。以中国科学院南京地理与湖泊研究所为例，拥有42件生态修复专利技术，涉及水体修复、土石边坡修复、废弃矿地修复等方面，这较好地体现了中国科学院南京地理与湖泊研究所具有较强的专利布局意识，以科研目标和实际环境问题相结合为出发点，有针对性地开展专利布局。

32Weakness分析

虽然近几年国内专利权人通过技术创新和自主研发等方式使生态修复产业技术得以较大提升，拥有生态修复产业专利1 173件，但就产业整体而言，能极大地推动产业发展和解决实际环境问题的产业前沿技术和高端精准关键技术十分匮乏（核心专利只有3件）；同时，还存在研发投入不足等影响国内生态修复产业整体水平提高的不利因素。我国生态修复产业授权专利只有586件，而现实面临需要解决的环境压力非常大，水体修复、土壤修复、植被修复、大气环境修复（如雾霾的治理）等问题亟待解决。我国生态修复产业专利的技术创新储备不足的现状，势必会影响生态修复产业的市场发展，需要重点攻关核心技术，着力扭转这一被动局面。

33Opportunity分析

近年来，我国经济保持持续增长，为生态修复产业的发展奠定了良好的经济基础。国家出台了一系列相关的政策措施支持生态修复产业及其下游行业的发展，特别是国家致力于发展和构建生态文明社会的政策，为生态修复产业的持续稳定增长提供了新的契机。2015年10月，十八届五中全会审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》，首次将美丽中国写入五年规划，显示出国家层面对于生态环境的重视。美丽中国首度写入五年规划，十三五生态修复产业恰逢发展的黄金期。更有分析称，生态修复产业将保持高度景气的发展氛围，生态修复产业分支领域存在多个投资机会，其中之一便是已逐渐进入产业化正轨的土壤修复行业。土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，形成了新兴的土壤修复行业。而我国土地已修复场地数明显低于发达国家，从发达国家的整体经验看，未来随着土壤污染问题不断突出，中国将经历从修复技术、治理模式以及立法规范化的过程，并逐渐形成完整的产业市场机制。2016年3月我国环境保护部发布《生态环境大数据建设总体方案》，生态环境大数据建设从模糊走向明朗；一系列的政策和方案的出台都为我国生态修复产业的发展提供了难得的机遇。

34Threat分析

随着我国经济和城市化建设的迅速发展，人民物质生活水平的不断提高，工业和农业产业结构调整的不断深化，我国面临十分严峻的生态环境修复问题。工业“三废”、农业生产过程中大量农药和化肥的使用以及日常生活中产生的各种垃圾对我们周围的生态环境带来了非常严重的威胁，同时生态环境的破坏每年都会造成严重的经济损失，又直接威胁着社会安定，五六十年代随处可见的蓝天白云和青山绿水，如今已难寻踪影。目前的生态修复问题中土壤修复问题尤为突出。土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所，当土壤中的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力，表明土壤受到了污染。造成土壤污染的原因很多，如工业“三废”、污水灌溉、大气中污染物沉降，以及大量使用化肥和农药等。我国耕地有近1/5受到不同程度的污染，土壤污染后会导致农作物减产，还可能引起农产品中污染物超标，进而危害人体健康。另外，随着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染也十分严重。中国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁。土壤是人类社会生产活动的重要物质基础，是难以再生的自然资源。目前我国土壤污染呈现如下特点：污染面积增加明显，一些地区土壤污染由局部开始呈现连续成片分布；污染物种类复杂多样，复合污染特点日益突出；污染物含量呈增加趋势。因此，必须对严峻的土壤污染形势予以高度重视，土壤污染的预防和污染土壤的修复亟待推行科学有效的生态修复方案，对污染土壤进行妥善管理并加以修复，使其得到合理利用。

4对策建议

（1）加强相关政策研究，加大政策支持力度。生态修复产业作为新兴的发展事物，目前政府政策扶持力度还远远不够，这必然会限制生态修复及其产业化发展。生态修复属于一个周期长，涉及多个学科知识交叉运用的改良建设过程，各有关政府部门能否给予长期、持续的倾斜性政策支持和经费投入，直接影响生态修复及其产业化的发展进程。

（2）抓住机遇，制定生态修复产业持续发展目标。要充分利用我国建设生态文明社会的发展机遇，提升产业竞争力，积极争取国家的政策和经费支持，在现有的基础条件上，由政府部门、相关研究机构和企业制定我国生态修复产业专门的长远和可持续发展的目标与规划，全面掌握生态修复产业中水体修复、土壤修复、植被修复和大气修复的核心技术，形成具有国际竞争优势的生态修复产业及其相关产业链的产业体系。

（3）探索创新生态修复产业的投融资机制。目前生态修复产业的投资者几乎全靠政府，这种由政府出资的单一融资模式无疑存在弊端。一方面，生态修复工程需要投入大量资金，容易造成较重的财政负担；另一方面，政府独立投资运作，使生态修复产业的发展相对缺乏灵活性。因此，可以考虑社会资本的介入，通过社会融资方式大量吸收社会资金，引导多元主体参与生态修复，推动生态修复产业高速发展。

（4）积极探索生态修复和生态产业相结合的发展路径，使生态修复成为生态环境保护的新途径，引导生态修复区域居民从当地传统的低收入产业向高端生态产业、旅游业和服务业方向发展，提高当地居民收入，进而实现生态修复促进区域经济发展的功能，使生态修复产业能获得长久发展的生命力。

参考文献

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（本文责任编辑：孙国雷）