基于TRIZ分析的专利检索策略

2018-06-29刘喜坤孙晓虎张双圣

徐州工程学院学报(自然科学版) 2018年2期

梁峙，梁骁，马捷，刘喜坤，孙晓虎，张双圣

(1.徐州工程学院环境工程学院，江苏徐州 221018；2.上海财经大学经济学院，上海 200433；3.中国矿业大学，江苏徐州 221008；4.徐州市水利局，江苏徐州 221018)

专利检索是指专利权人对申请人提交的专利进行审核查验的过程，是发明专利在授权之前进行的一项重要的步骤.专利检索能够将与申请文件的关键技术相似或现有技术已经存在的对比文件进行搜索，抽出后进行对比，以防止文件在授权过程中产生重复，并按照专利法和专利实施细则的相关规定，查验申请文件是否符合标准要求.但是，现有检索方式文件在检索过程中会产生很多干扰因素，影响了专利检索的准确性和检索结果的完整性.TRIZ理论(theory of inventive problem solving，TRIZ)是由前苏联发明家、教育家Altshuller G.S.和他的研究团队，通过分析大量专利和创新案例总结出来的，成功地揭示了创造发明的内在规律[1].本文利用TRIZ分析系统，辨识专利检索中的干扰因素，在多维度创新设计中进行有益的尝试.

1 专利检索中干扰因素的产生

在进行专利检索过程中，各个环节都可能会出现干扰因素，为了更简单、更直观地了解专利检索过程中的干扰因素，以音响系统中干扰因素的产生为例，研究专利检索中干扰因素的产生.

1.1 音响系统中干扰因素的产生

首先对音响系统中可能产生干扰因素的环节进行分析.音响系统如图1所示.

图1 音响系统关系图

由图1可知，在对声源制作的过程中会产生干扰因素；声源在经过音频功率放大器处理时，会使声音产生变化，导致音质音色的差异性；处理后的音频经扬声器播放的声音也会产生失真和干扰因素；由于听音者对音乐的判断不同，也可理解为干扰因素[2-4].

1.2 专利检索中干扰因素的产生

专利检索中产生干扰因素的环节有很多，与音响系统干扰因素的产生具有相似性.如图2所示.

图2 专利检索过程

1.2.1 专利文献在数据加工各环节中产生的干扰因素

根据图2专利检索流程分析可知，专利文献在录入数据库的过程中，容易产生失误，导致数据录入错误，从而影响专利文献的准确度.对专利文献的加工应明确文献关键词，而只有提取准确的关键词，才能降低专利文献检索的误差；撰写专利文献的语言、语法要正确，保证标引关键词的规范，最终使专利检索更准确.显然，关键词在专利检索中具有重要的作用，直接影响专利检索的质量.

1.2.2 专利权人使用检索系统时产生的干扰因素

专利检索与服务系统简称S系统，是国家知识产权局在专利检索与服务方面最新的系统，主要为专利权人对专利文献进行检索提供的检索系统.专利权人在对专利申请文件进行阅读理解、对权利要求进行分析的过程中，要根据个人的分析能力，确认关键检索要素.在此过程中，专利权人在S系统进行关键要素检索时会产生干扰因素，例如专利权人对申请文件中的关键技术点理解有误、写作规范与关键词的提取不准确等，都会对S系统检索的结果造成干扰，而这与音响系统中功率放大器和扬声器在工作时会产生互调失真、瞬态失真等各种干扰现象相似.

1.2.3 专利权人在阅读理解专利文献时产生的干扰因素

专利权人在S系统中检索出与申请文件在新颖性和创新性方面具有相似性的对比文件时，为防止申请文件重复授权，对专利文献与权利要求的技术方案之间新颖性和创造性的判断，会因个人主观意识和专业能力等方面原因，对申请文件的审核和对比文件的理解产生干扰.而这就像音响系统中播放的同一首歌曲，由于听者鉴赏能力的不同，有些人认为是高雅的艺术，有些人则认为是噪音.

2 降低专利检索中产生干扰因素的方法

2.1 专利数据加工准确性的提高

在专利数据加工初期，要检查关键词、字、句子等，看其是否合理、规范，以保证S系统在对关键字进行检索时的准确性，从源头上降低检索的干扰因素.无疑，提高专利数据加工的准确性是专利检索工作的基础.

古代学术分野，莫大于王官与家言之别。鲍白令之有言：“五帝官天下，三王家天下”，“官”言其公，“家”言其私。百家言者，不属于王官而属于私家，易辞言之，即春秋以下平民社会新兴之自由学术也。王官学掌于“史”，百家言主于诸子……[注]钱穆：《两汉经学今古文平议》，北京：商务印书馆，2001年，第191页。

2.2 检索策略与手段

专利权人在专利检索时，要合理利用各种检索手段，多方面对专利进行检索，制定合理的检索计划，以保证高质量地完成专利检索.

1)数据库的选择.数据库是全方位的专利检索平台，S系统中包括了外文摘要数据库(SIPOABS，DWPI，VEN)、中文期刊全文数据库( CJFD )、中/英文全文数据库(CNTXT，USTXT，EPTXT，WOTXT)以及中国专利文摘数据库(CNABS，CPRSABS)等.根据申请文件的特点，可以先选择符合条件的数据库，再找到相对应的对比文件[5].

2)分类号、关键词的准确提取.专利权人对申请文件进行准确理解后，首先提取准确的分类号和关键词，追踪有无EC/CPC/FT等细化分类号，再进一步准确锁定检索领域，增加准确的关键词进行限定，从而有效减少检索干扰因素，快速命中对比文件.

3)S系统算符的运用.S 系统中有邻近算符(W，nW， =nW，D，nD，=nD)、关系算符(!=，<，>等)、布尔算符(OR，AND，NOT)、同在算符(F，P，S等)和频率算符FREC.各种算符的主要作用是将几个检索要素的逻辑关系进行连接，以有效降低专利检索的干扰因素.

4)时间、申请人的限定.在专利检索时，可限制专利申请时间，对申请文件之前的授权文件进行检索，从而得到对比文件.另外，如果对该领域的申请人较熟悉，也可以通过检索申请人进行检索，排除检索的不确定文件，减小专利检索范围，以进一步了解该申请人/发明人所撰写的专利的详情.

5)各数据库字段的适当选择.专利申请文件的撰写模式中包括技术方案、所属领域、用途、解决的技术问题等.在S系统中，对专利文献进行检索时，可根据申请文件中的相关内容，选择合适的字段进行检索，并限定关键词.而这同样能够大大提高专利检索的速度，降低干扰因素的产生.

6)基本检索要素的数量与表达方式的调整.由于专利数据库中的数据十分庞大，专利权人在对专利文献进行检索时，第一次检索可能会产生很多结果，而这会干扰专利权人的相关判断.因此，需要专利权人灵活地根据检索条件，在第一次检索基础上，增加新的检索要素，再次进行检索，即可大大缩小检索的范围.在实际检索中，应首先选择申请文件中的关键字或分类号等检索要素，需要注意的是此时检索出的结果中专利文献数量还是很多，然后可选择2种或以上的关键字和分类号进行检索，甚至可以根据专利的技术效果和解决的技术问题进行重新检索，而这又能进一步降低专利检索的干扰因素.

2.3 自身专业技术水平的提高

3 专利多维度创新设计中的TRIZ应用

3.1 TRIZ理论与多维度创新设计

TRIZ理论主要通过矛盾分析、物-场分析和效应库这3个工具解决问题.其中，技术矛盾分析主要是同一个系统中2个参数因其中1个参数改善而导致另一个参数恶化；物理矛盾是指对系统的1个参数要求有相反的2个要求.TRIZ理论表示系统中的各个功能的实现都需要2个物质和1个场.场是物质实现功能的平台.TRIZ解决问题的原理如图3所示.

图3 TRIZ流程

在对产品进行多维度创新设计方面，李文娟等[6]建立了一系列的关联表.该关联表是根据世界可持续发展工商理事会提出生态效率与工程参数建立的，包括7个生态效率要素与TRIZ工程参数两方面.该关联表的建立也代表了多维度属性向工程参数的转化，为发明专利多维度创新设计提供了参考条件.江屏等[7]建立了产品多维度设计属性与TRIZ工程参数的关联表，进而一方面提高了发明专利多维度创新设计的效率，另一方面将多维度设计属性转化成了TRIZ工程参数，为产品多维度创新设计创造了优越的条件.但是，由于将多维邻近性创新设计向TRIZ工程参数的转化应用较小，缺乏完善的参考资料，产品多维度创新设计中引入TRIZ存在一定的缺陷，例如设计人员的经验、技术水平、技术能力存在不同的局限，为产品多维度创新设计增加了一定的难度，而有些甚至需要设计人员从零开始进行设计，再加上设计周期本身较长等，阻碍了方案的创造性和应用.

3.2 专利信息与多维度创新设计

世界上各种科技信息最初是在专利文献中发现的，提高专利信息的利用率能降低多维邻近性创新设计的难度和科研成本，因此若能将专利中的技术与实际科学技术设计相结合，将会产生更高的价值.一些科研人员也对此进行了相关研究，例如，崔鑫彤[8]通过对某一产品的研究，开发了基于专利知识的计算机辅助产品创新设计系统，分析了专利文献中可提供某一产品创新设计参考的专利技术知识；章园园等[9]提出了一种面向概念设计的专利知识挖掘方法，利用专利知识进行设计.但是，将专利带入产品多维度设计中也存在一定的弊端：第一，专利信息具有不完整性，专利检索中可能得不到相匹配的专利信息，而最终还需要设计人员依靠自身或团队进行试验；第二，由于社会是不断变化的，因此对产品的需求也需要不断创新，否则相关专利设计可能会出现创新度不高、专利理论无法满足现阶段产品的生产需求等问题，导致设计方案不理想；第三，以往的专利并不能完全适应产品的实际应用，还需要对专利方案进行创新.

3.3 产品多维度创新设计流程

针对上述发明专利产品多维度创新设计方法的不足，以TRIZ和专利分析为基础对产品多维度创新设计方法进行研究.本研究内容充分利用了TRIZ的分析方式和解决问题的工具与专利知识，弥补了TRIZ的单一性和所得解的广泛性，同时扩大了所获知识的范围.由于产品多维度性能条件较复杂，且利用专利知识实现产品创新设计的方案还需对其他方面进行改进，而将TRIZ理论和专利分析相融合，则能进一步实现产品多维度创新设计目的.基于TRIZ、专利分析的产品创新设计流程如图4所示.该流程的主要步骤为：确定产品中待改善的技术特征；根据该技术特征对专利进行检索，分析检索后的专利设计原理信息，对其设计新颖性和相关性进行评价，筛选出更符合设计要求的专利，避免重复对专利重新设计，得到初步的设计方案；如果检索过程中没有符合相关设计特征的专利，则将需改进的技术特征转化为TRIZ工程参数，并利用TRIZ工具查找出与该技术特征相关的创新原理，通过专利和创新原理得到需要的创新设计方案；判断由TRIZ工具得到的创新设计方案是否需要改进，如果需要，则利用TRIZ进行修改，如果不需要，则作为备选方案；最后，在所有的备选方案中，找出最符合创新特征设计要求的方案.