基于Patentics專利信息分析的木本糧油植物采摘技術(shù)發(fā)展

岳 東

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心

基于Patentics專利信息分析的木本糧油植物采摘技術(shù)發(fā)展

岳 東

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心

岳東（1985－）男，專利審查員，研究方向：專利審查與研究、專利分析與預(yù)警、科技咨詢等。

木本糧油植物是食物油的主要生產(chǎn)原料，主要以油茶、核桃、油橄欖、文冠果、板栗、杏、銀杏、腰果等為主的木本糧油植物，我國(guó)擁有著豐富的木本糧油植物資源，包括8億畝宜林荒山荒地尚未開發(fā)利用，然而我國(guó)糧食和食用油安全面臨諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已成為世界上最大的食用植物油進(jìn)口國(guó)，每年全國(guó)60%的食用油依靠進(jìn)口，這也是由于我國(guó)在木本糧油植物的種植、培養(yǎng)和收獲等產(chǎn)業(yè)上存在很大的技術(shù)壁壘，尤其是木本糧油植物采摘技術(shù)上，國(guó)內(nèi)外存在很大的差距，隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的快速發(fā)展，植物采摘技術(shù)也在智能化裝備上進(jìn)行了一定的發(fā)展，尤其是基于自動(dòng)控制、導(dǎo)航跟蹤和傳感器技術(shù)的智能林業(yè)裝備已大量出現(xiàn)。

由于國(guó)家對(duì)科技創(chuàng)新技術(shù)的立法保護(hù)，專利行業(yè)在各個(gè)科技領(lǐng)域起到了舉足輕重的作用，尤其是近年來(lái)專利分析技術(shù)在總結(jié)科技領(lǐng)域的發(fā)展近況和發(fā)展趨勢(shì)上作用明顯，為該領(lǐng)域的發(fā)展方向提出了一些有價(jià)值的建議。

本文數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Patentics平臺(tái)是基于概念模式的專利全文檢索和分析系統(tǒng)，在中英文雙語(yǔ)檢索、智能語(yǔ)義檢索上具有很大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)該平臺(tái)提供了中國(guó)專利申請(qǐng)、美國(guó)專利申請(qǐng)、歐洲專利等專利數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可按專利權(quán)人、專利分類號(hào)、索引詞、國(guó)際分類的時(shí)間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)按專利權(quán)人空間分布的統(tǒng)計(jì)分析，基于國(guó)際分類等技術(shù)內(nèi)容的智能分析，例如對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行專利地圖分析等。本文將利用Patentics專利信息分析功能來(lái)研究木本糧油植物采摘技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

表1　世界各地果實(shí)采摘設(shè)備專利申請(qǐng)情況分析

國(guó)內(nèi)外果實(shí)采摘技術(shù)的專利申請(qǐng)狀況

本文針對(duì)木本糧油植物采摘技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的專利分析，對(duì)比國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)狀況及趨勢(shì)來(lái)分析判斷木本糧油植物采摘技術(shù)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，并能為該采摘技術(shù)及相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)研究提供專利策略和專利布局建議。

木本糧油植物采摘技術(shù)主要針對(duì)的是生產(chǎn)食用油原料的植物果實(shí)進(jìn)行采摘，通過(guò)國(guó)內(nèi)外專利庫(kù)文獻(xiàn)的初步檢索，關(guān)鍵詞中木本糧油相關(guān)文獻(xiàn)較少，通過(guò)智能語(yǔ)義檢索和相關(guān)文獻(xiàn)查詢，初步確定果實(shí)采摘為主要關(guān)鍵詞作為本文的專利分析研究。

國(guó)外果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)狀況

本文首先在世界范圍內(nèi)對(duì)果實(shí)采摘的專利申請(qǐng)情況及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行宏觀分析，從專利的角度對(duì)各國(guó)的差異作出分析。

世界果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備專利申請(qǐng)區(qū)域分布

利用專利檢索系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外主要數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索2015年之前的關(guān)于果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)情況并匯總在表1，從表1可以看出，截至2015年，世界范圍內(nèi)關(guān)于果實(shí)采摘設(shè)備領(lǐng)域共申請(qǐng)專利3437件，我國(guó)為311件，美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的果實(shí)采摘機(jī)械設(shè)備專利申請(qǐng)量較高，可以看出世界果實(shí)采摘設(shè)備專利申請(qǐng)量受果實(shí)品種及森林資源的分布情況和本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平影響較大。

將專利申請(qǐng)量繪制圖1，也可以清楚地看到，世界范圍內(nèi)蓋專利技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)主要分布在美國(guó)、日本、中國(guó)、歐洲等，其中，前三位的國(guó)家或地區(qū)的專利申請(qǐng)量之和為2352件，占總數(shù)的75%。反映出上述3個(gè)國(guó)家或地區(qū)是專利申請(qǐng)的主要國(guó)家，同時(shí)說(shuō)明該地區(qū)的相關(guān)領(lǐng)域科技水平較高。

世界采摘設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在世界專利索引數(shù)據(jù)庫(kù)中的檢索并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分析，1975年到1995年之間專利申請(qǐng)量有小幅波動(dòng)，但是總體表現(xiàn)平穩(wěn)。從1995年以后專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。尤其是2010年以后，果實(shí)采摘專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)幅度較大，從圖2中可以看出，果實(shí)采摘專利申請(qǐng)量尚未出現(xiàn)峰值，表明這一領(lǐng)域技術(shù)仍在持續(xù)發(fā)展。

圖1　世界果實(shí)采摘設(shè)備專利申請(qǐng)區(qū)域分布圖

圖2　世界果實(shí)采摘設(shè)備專利情況

圖3　世界果實(shí)采摘設(shè)備專利申請(qǐng)區(qū)域分布圖

圖4　按國(guó)際分類號(hào)對(duì)果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖5　按A01D046分類號(hào)中對(duì)果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

國(guó)內(nèi)果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)狀況

本文對(duì)果內(nèi)果實(shí)采摘的專利申請(qǐng)情況及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行宏觀分析，從專利的角度對(duì)國(guó)內(nèi)各地區(qū)的差異作出分析。利用專利檢索系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)主要數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索2015年之前的關(guān)于果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)共311件，并針對(duì)不同的省份申請(qǐng)量繪制圖3，可以看出浙江省、北京市、河北省的專利申請(qǐng)量較高，也與果實(shí)品種及森林資源的分布情況和本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平有很大影響。

木本糧油植物采摘技術(shù)的專利分析

首先，進(jìn)入patentics平臺(tái)的檢索界面，在檢索數(shù)據(jù)庫(kù)選擇中選擇全部中文全文庫(kù)，在檢索文本框中輸入關(guān)鍵詞“果實(shí)采摘”得到1327項(xiàng)結(jié)果。本文就以上檢索結(jié)果分別按國(guó)際分類、專利權(quán)人等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類。

按國(guó)際分類號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

如圖4所示，通過(guò)國(guó)際分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：檢索結(jié)果中屬于果實(shí)采摘領(lǐng)域的位于第一位IPC分類組是A01D046水果、蔬菜、啤酒花或類似作物的采摘；振搖樹木或灌木的裝置，以上占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的47.93%；將該組進(jìn)行細(xì)化統(tǒng)計(jì)見圖5，可以看出A01D046/247、A01D046/22、A01D046/24等手動(dòng)操作裝置排在前三位，總和占該分類號(hào)中專利申請(qǐng)量的70%以上，同時(shí)A01D046/30、A01D046/00和A01D046/26等包含自動(dòng)裝置和振搖采摘的專利申請(qǐng)量緊隨其后，通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析可見目前果實(shí)采摘技術(shù)中手動(dòng)操作仍然是國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的主流，自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)申請(qǐng)量也逐步提高。

按專利權(quán)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

表2　對(duì)隨機(jī)采樣的400個(gè)結(jié)果進(jìn)行索引詞聚類分析圖表

圖7　果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)地圖分析

上述大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果中包含對(duì)專利權(quán)人的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，如圖6所示，其中涉及的主要前十位專利權(quán)人有西北農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)、浙江大學(xué)等高校院所，可見高校院所和科研單位是該領(lǐng)域的主要專利權(quán)人。

果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的聚類分析及發(fā)展方向

本文利用patentics平臺(tái)對(duì)果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備的專利申請(qǐng)進(jìn)行聚類分析，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提取隨機(jī)采樣的400個(gè)檢索結(jié)果進(jìn)行分析，如表2所示，從中我們可以看出果實(shí)采摘技術(shù)的主要研究發(fā)展方向在修枝剪、采果器、高枝剪、采摘機(jī)械手等方面。這也是采摘技術(shù)及設(shè)備中的關(guān)鍵執(zhí)行部件，以上均是本領(lǐng)域科研方向中的技術(shù)難點(diǎn)。

果實(shí)采摘技術(shù)及設(shè)備大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)地圖分析

在 Patentics 平臺(tái)中的智能語(yǔ)義數(shù)學(xué)模型，輸入果實(shí)采摘關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，將該技術(shù)相關(guān)的技術(shù)脈絡(luò)、技術(shù)路線自動(dòng)通過(guò)相關(guān)度聚類分析，取 64 個(gè)最相關(guān)技術(shù)概念，從高維空間高精度相關(guān)關(guān)系，通過(guò)相關(guān)度投影到 2 維地圖空間顯示，如圖7所示。數(shù)個(gè)技術(shù)脈絡(luò)在地圖顯示中清楚呈現(xiàn)，該專利地圖是動(dòng)態(tài)的，Patentics 系統(tǒng)可以通過(guò)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)計(jì)算提供相關(guān)顯示，實(shí)時(shí)互動(dòng)。該地圖分析中大數(shù)據(jù)分析元包括二十年引用關(guān)系分布；近三年引用量最大的四個(gè)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量分布；最早引用該概念的發(fā)明時(shí)間點(diǎn)和申請(qǐng)人。例如從“果實(shí)采摘”關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)可以查詢到西北農(nóng)業(yè)大學(xué)、韓城市泰龍花椒有限公司、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)及北京林業(yè)大學(xué)為近三年該關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)引用量最大的四個(gè)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量分布情況。

木本糧油植物采摘技術(shù)的分析結(jié)論和發(fā)展建議

本文利用patentics專利信息分析平臺(tái)對(duì)木本糧油植物采摘技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)進(jìn)行了相關(guān)專利分析，包括該技術(shù)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)情況和發(fā)展趨勢(shì)分析、國(guó)內(nèi)區(qū)域?qū)＠暾?qǐng)情況分析、按國(guó)際分類號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、按專利權(quán)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、聚類分析和大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)地圖分析，得出以下結(jié)論。

（1）在木本糧油植物采摘技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)中，美國(guó)、日本和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的專利申請(qǐng)量較高，可以看出世界果實(shí)采摘設(shè)備專利申請(qǐng)量受果實(shí)品種及森林資源的分布情況和本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平影響較大。我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的申請(qǐng)量居世界第三位，且在近五年內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域處于快速發(fā)展，專利申請(qǐng)量大幅增長(zhǎng)。

（2）國(guó)內(nèi)不同地理區(qū)域在木本糧油植物采摘技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)中，浙江省、北京市、河北省的專利申請(qǐng)量最高，且占據(jù)很大比例，這與國(guó)內(nèi)果實(shí)品種及森林資源的分布情況和本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平有很大影響。

（3）國(guó)內(nèi)在木本糧油植物采摘技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)中，手動(dòng)操作裝置的專利申請(qǐng)量占該分類號(hào)中專利申請(qǐng)量的70%以上，可見手動(dòng)操作仍然是國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的主流，同時(shí)自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)申請(qǐng)量也在逐年提高。

（4）國(guó)內(nèi)在木本糧油植物采摘技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)中，高校院所和科研單位是該領(lǐng)域的主要專利權(quán)人，也就是說(shuō)目前該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新多數(shù)仍處于科技研發(fā)階段，國(guó)內(nèi)在本領(lǐng)域科研實(shí)力強(qiáng)的企業(yè)較少。

（5）國(guó)內(nèi)在木本糧油植物采摘技術(shù)領(lǐng)域主要研究發(fā)展方向在修枝剪、采果器、高枝剪、采摘機(jī)械手等方面。這也是采摘技術(shù)及設(shè)備中的關(guān)鍵執(zhí)行部件，以上均是本領(lǐng)域科研方向中的技術(shù)難點(diǎn)。