黃春曉，馬瑩瑩，馬紅麗

(1.華南農業(yè)大學知識產權信息服務中心，廣東 廣州 510640；2.廣州研美園林工程設計有限公司，廣東 廣州510642)

人類發(fā)展歷史就是刀耕火種的歷史，也是農業(yè)發(fā)展的歷史。以前農林不分家，因此人們對林業(yè)的研究包括營林管護的研究歷史比較長。近些年來，由于木材供需矛盾日益突出，人類生存環(huán)境日益惡化，許多國家開始重視林業(yè)的培育和發(fā)展，營造林管護機械化逐漸提上日程。我國的營林機械經歷了手工作業(yè)與半機械化作業(yè)階段，近十年生產工具已轉變?yōu)闄C械設備為主[1]，挖坑機和開溝機等大型機械開始占據市場的主體。在國外，20世紀70年代，日本提出林業(yè)經營中凡能進行機械作業(yè)的都要積極推行機械化[2]。俄羅斯把發(fā)展林業(yè)機械化、自動化作為發(fā)展國民經濟的基本手段，2001年林業(yè)造林整地機械化程度已達93.7%。芬蘭撫育間伐機械化程度也達80%以上[3]。營林機械的發(fā)展大大提高了造林速度和質量，俄羅斯、美國和加拿大等國平原地區(qū)整地作業(yè)已基本實現(xiàn)機械化。瑞典在20世紀90年代初，機械化整地比例就達78%。

在營造林機械領域的研究中，文獻多為綜述性分析，角度涉及的主要有以下幾方面：①新時期我國營造林機械的作用及發(fā)展趨勢；②通過對某地區(qū)的營造林發(fā)展現(xiàn)狀調查，提出該地區(qū)的營造林機械發(fā)展建議；③通過對國外機械適用性的梳理文獻[4-6]，對國外一些國家，如日本[7-8]、德國[9-10]林業(yè)機械現(xiàn)狀進行闡述，但這些文獻發(fā)表時間比較久遠未能及時把握國外研究的現(xiàn)狀。綜上所述可以看出，目前針對營造林機械研究，尚未有文獻從專利的角度進行梳理與分析。

專利既是創(chuàng)新的成果，又是擴展設計知識空間促進產品創(chuàng)新的重要知識來源。進行專利分析就是對專利說明書、專利公報中大量零碎的信息進行分析、加工、組合，并利用統(tǒng)計學方法和技巧使這些信息轉化為具有總攬全局及預測功能的競爭情報，從而為企業(yè)的技術、產品及服務開發(fā)中的決策提供參考。專利分析不僅是企業(yè)爭奪市場的前提，一份詳實的專利分析報告更能為制訂企業(yè)發(fā)展的技術策略，評估競爭對手提供有用的情報。某個領域的專利分析，能反映出一個國家、一個地區(qū)、一個企業(yè)的技術實力，因為專利依據的是技術的創(chuàng)新和更迭，人才的挖掘和儲備。專利的申請更是體現(xiàn)了科學技術是第一生產力這一真理。無論是傳統(tǒng)的農林業(yè)，還是新興的產業(yè)，都需要一批能夠挑大梁的專利技術，營造林機械更是如此。通過分析營造林機械領域的專利，可以了解該領域的技術發(fā)展狀況、技術實力、技術分支以及掌握技術的企業(yè)和集團。

本文分析主要運用的工具為Innorgraphy專利分析平臺，該平臺具有豐富的數(shù)據模塊，可以查詢和獲取全球 100 多個國家的同族專利、法律狀態(tài)及專利原文。除此之外還包含來自 PACER(美國聯(lián)邦法院電子備案系統(tǒng))的全部專利訴訟數(shù)據，以及來自鄧白氏及美國證券交易委員會的專利權人財務數(shù)據、美國商標注冊信息、非專利文獻。Innorgraphy包含了專利申請趨勢分析、競爭對手分析、專利權受讓分析、發(fā)明人統(tǒng)計、批量專利數(shù)據導入導出、專利全文下載等多種功能，可以制作包含柱狀圖、餅狀圖、樹狀圖、氣泡圖、專利地圖以及雷達圖等多種詳實的專利檢索與分析報告。本文依據Innorgraphy國際高端專利檢索分析系統(tǒng)，分析國外營造林機械領域的專利信息，獲取營造林機械專利中蘊藏的知識及研發(fā)人員對營造林機械的創(chuàng)新，希望能夠通過梳理國外營造林機械發(fā)展的狀態(tài)、動態(tài)及發(fā)展趨勢，掌握國外營造林領域技術方面龍頭企業(yè)的大體情況，為我國企業(yè)有效地縮短研發(fā)時間獲得有價值的設計方案。

1 Innorgraphy的分析項目

1.1 檢索步驟

本文主要針對國外植樹造林機械技術水平展開，且重點關注植樹造林機械技術的機械化、自動化方面，鐵鍬、鎬、鋤等簡單的人工造林工具以及林木運輸、林木撫育、森林保護、森林采伐、蔬菜和作物的耕作與收獲、水利工程、固定建筑等方面相關的機械設備不在本文研究范圍。在正式進入Innorgraphy前，本文列出涉及植樹造林機械的相關檢索要素及需要排除的干擾詞，列出檢索式，根據檢索式可以得到初步的檢索結果，并對專利的種類、法律狀態(tài)、專利強度、引證、訴訟等信息進行整理，統(tǒng)計出專利申請量、授權量、有效專利量、核心專利數(shù)量、涉案專利數(shù)量等數(shù)據。本文專利申請量、授權量根據種類代碼(Kind Code)進行限定獲得，專利同族去重依據 Inpadoc 同族規(guī)則進行處理。

1.2 主要申請人情況

通過統(tǒng)計整個營造林植樹機械相關技術領域的主要申請人情況，可以幫助委托企業(yè)了解這一行業(yè)的主要技術企業(yè)都有哪些以及這些企業(yè)的技術實力，對2 360件國外申請專利進行申請人分析，初步得到該專利申請人的專利申請數(shù)量。國外專利申請量排名如圖1所示，主要申請人專利申請量排名見表1。

圖1 國外專利申請量排名

表1 國外主要申請人專利申請量排名

申請人專利申請量/件申請人所在國別Deere & Company(美國迪爾公司)79美國CNH Industrial N.v66英國Iseki & Co Ltd49日本AGCO Corporation32美國Kubota Corp24日本Yanmar Co.Ltd23日本Mo Och Domsjoe AB20瑞典VNII lesovodstva Mekh Lesnogo17俄羅斯NIPPON CHIKO Company Limited16日本Mitsubishi heavy Industries.Ltd15日本

從1972年開始，國外的申請量波浪式逐年增加，2016—2017年達到小頂峰，2018開始下滑，美國和日本所占的份額最多。本文對排名前五的公司，進入其公司主網站，收集了一些關于這五個公司的商業(yè)信息和基本介紹，并結合Innorgraphy圖表數(shù)據進行了分析。

從圖1和表1中可以看出，申請量最多的是 Deere & Company(美國迪爾公司)，該公司(John Deere)是全球著名的農機巨頭，于1837年成立。它是一家由一個人的鐵匠店發(fā)展為現(xiàn)今在全世界160多個國家銷售、在全球擁有約37 000位員工的集團公司。1958年，Deere已經超過國際收割機公司，成為美國最大的農用機械制造公司，到1963年，它已成為該行業(yè)中世界最大的公司，其國外業(yè)務擴展到墨西哥、阿根延、法國和西班牙，公司年收入的20%來自于110個國家的銷售商和7家國外工廠。1995年，迪爾公司在北京成立辦事處。1997年，迪爾與佳木斯聯(lián)合收割機廠建立了中國農機行業(yè)第一家合資企業(yè)—約翰·迪爾佳聯(lián)收獲機械有限公司，2000年初，迪爾公司相繼在中國注冊成立約翰迪爾(中國)投資有限公司、約翰迪爾(天津)國際貿易有限公司，進一步加大了在中國的投資力度。為了能夠生產出中國農民用戶有能力購買的高質量產品，迪爾公司于 2000年8月與天津拖拉機制造有限公司成立了約翰·迪爾天拖有限公司。2004年12月16日，約翰·迪爾佳聯(lián)收獲機械有限公司成為迪爾公司的全資公司。經過一百多年的發(fā)展，Deere在機械設備領域擁有研究團隊、銷售團隊，有自己的公司刊物，設立了拖拉機博物館，還為客戶提供了技術方案支持，Deere生產和銷售農業(yè)和林業(yè)設備，分公司在美國和加拿大居多。Deere的主營業(yè)務幾乎涵蓋了農用和林業(yè)生產上的所有機械設備類型，產品種類齊全，有系列化的農機產品，建立了專業(yè)化經銷商網絡，組建了完善的售后服務系統(tǒng)，可保障零部件的長期供應。Deere將其業(yè)務范圍細分，包括了草地和花園，農業(yè)、林業(yè)、高爾夫草地及建筑，在林業(yè)領域內，Deere的產品囊括整個林業(yè)生產過程所需的大型設備，包括種植、修剪、伐木、收割、集材等。

在Deere的子公司中，具有發(fā)明專利的子公司達153家，說明這家企業(yè)重視自主研發(fā)，銷售的眾多機械設備中具有自主知識產權的占了多數(shù)。

Deere 公司專利申請柱狀圖如圖2所示，從圖2可以看出，公司的有效專利數(shù)量達15 211件之多，而新申請的專利(Active application)達5 386件，在本次檢索主題范圍下，檢索到了79件專利，僅占Deere 公司有效專利總量的0.52%，說明營造林植樹機械僅是Deere 公司的一個細小分支。而從申請的79件關于營造林植樹機械領域專利的申請時間分析，從1970年開始至今，為專利的申請授權高發(fā)期，特別是2010年后，這一研究領域的專利申請數(shù)量持續(xù)增多，專利申請總趨勢的變化，說明了這個領域受關注度的變化。

AGCO Corporation(愛科集團)，在營造林植樹機械領域的專利申請量全球排名第四，申請量為32件。AGCO創(chuàng)立于1990年，總部位于美國佐治亞州德盧斯，全職雇員20 800人，是目前全球第三大農業(yè)耕種機械生產制造商。作為一家專業(yè)的農業(yè)機械公司，愛科的研發(fā)以農業(yè)機械創(chuàng)新為核心，從混合式聯(lián)合收割機到基于遙測技術的跟蹤系統(tǒng)。借助于挑戰(zhàn)者、芬特、GSI(谷瑞)、麥賽福格森和維美德等知名品牌，愛科為世界各地的農民提供全套的農業(yè)生產解決方案，包括拖拉機、聯(lián)合收割機、牧草與秸稈收獲設備、播種與耕作設備、糧食儲藏、蛋白質生產系統(tǒng)和零部件。AGCO成立30年，專利總量達13 539件。在分析中發(fā)現(xiàn)，13 539件專利中，不少專利是1990年之前申請授權的，AGCO公司專利申請年度分布如圖3所示，而AGCO是1990年成立的，這是因為AGCO收購了很多公司，所以也有很多1990年前的專利。目前，AGCO年收入$9 352 000 000，市值$5 163 030 000，說明AGCO的發(fā)展后勁很強勁，會繼續(xù)領跑農機領域。

圖2 Deere 公司專利申請柱狀圖

圖3 AGCO公司專利申請年度分布

Kubota Corporation(久保田株式會社)專利申請量為24件，全球排名第五，Kubota Corporation創(chuàng)立于1890年，總部位于日本大阪，全職雇員40 202人，是日本最大的農業(yè)機械制造商，長期以來在“水”、“土”、“環(huán)境”這些與人類生活息息相關的領域中，不斷地開發(fā)符合時代要求的先進技術和產品。Kubota及其子公司在亞洲、北美洲、歐洲等制造和銷售各種機械以及其他工業(yè)和消費產品，分為農業(yè)和工業(yè)機械部門、水和環(huán)境部門。其中與營造林植樹機械領域相關的是農業(yè)部門，該部門提供農業(yè)設備、農業(yè)工具和輔助工具、戶外電力設備、農業(yè)、建筑、工業(yè)機械和發(fā)電機的發(fā)動機和工程機械。Kubota的專利申請國主要集中在日本，其他的主要分布在中亞幾個國家，歐洲有很少一部分。Kubota雖然成立百年，可是專利活動1970才開始，隨后處于上升期，從2000年開始，專利申請與授權量下滑。通過分析Kubota專利涉及的IPC，可以了解到該公司在農業(yè)機械零部件方面投入了大量研發(fā)力量。Kubota公司專利的國際專利分類(IPC)餅狀圖如圖4所示。

圖4 Kubota公司專利IPC餅狀圖

CNH工業(yè)公司在營造林植樹機械領域的專利申請量也較多，全球申請量排在第二。CNH是資本貨物領域的全球領導者，通過其各種業(yè)務，設計、生產并銷售農業(yè)和建筑設備、卡車、商用車、公共汽車和特種車輛，以及廣泛的動力總成應用產品。CNH工業(yè)公司業(yè)務遍及全球所有主要市場，致力于通過合資企業(yè)擴大其在高增長市場的業(yè)務。CNH公司總的30 644件專利中，通過IPC分析，發(fā)現(xiàn)占專利總量最多的是壓草機、割草與收割機、打谷聯(lián)合機、播種機、挖泥機和打谷機的一些零部件，這些領域基本屬于農業(yè)機械范疇。從申請的66件關于營造林植樹機械領域專利的申請時間分析，自2000年開始至今，為專利的申請授權高發(fā)期，說明CNH近十年關于林業(yè)機械領域研發(fā)力度在加強。CNH公司專利IPC餅狀圖如圖5所示。

ISEKI(井關農機株式會社)于1926年創(chuàng)立于日本，是日本領先的農業(yè)機械生產企業(yè)，集生產、銷售、服務于一體的綜合性農機制造商。在ISEKI的公司網站上介紹了其主營的機械范圍，包括插秧機、聯(lián)合收割機、植保機、煙草移植機、蔬菜移植機等。ISEKI理念是人與大地的和諧，強調節(jié)能與環(huán)保，在其研發(fā)的機械設備中滲透了不少環(huán)保理念，如減輕噪聲、振動、燃料消耗，廢氣對環(huán)境帶來的影響等，推進產品的循環(huán)利用。ISEKI的專利申請量主要集中在日本，所以技術力量也主要在日本。ISEKI的專利申請量與授權量在20世紀八九十年代達到一個峰值，進入2000年后呈下滑趨勢，ISEK在造林植樹機械領域的49件專利中，33件專利集中在20世紀八九十年代。

通過分析排名前五公司專利申請類別可以看出，營造林機械只是各公司農機業(yè)務中的一小部分，為了進一步說明這個問題，本文做了專利技術構成分析，見表2。在分析中可以看出，這五家企業(yè)技術側重度的數(shù)值都比較低，說明企業(yè)對營造林機械的專利布局重視程度不夠。但通過分析可以看出，在這些企業(yè)的發(fā)展進程中，擁有自主創(chuàng)新能力是企業(yè)獲得長足發(fā)展的基本條件，利用自主知識產權技術，發(fā)展自己品牌的營造林機械，同時完善售后服務，才有可能在競爭激烈的市場中贏得一席之地。

圖5 CNH公司專利IPC餅狀圖

表2 5家國外企業(yè)的專利技術構成分析

企業(yè)營林植樹領域的技術分支項數(shù)技術側重度技術寬度相對專利密度Deere & Company(美國迪爾公司)10.8011.1179CNH Industrial N.v52.2955.5513.2Iseki & Co Ltd21.0922.2224.5AGCO Corporation33.3133.3310.7Kubota Corp20.4122.2212

注：技術側重度=某申請人在某領域的專利申請量/自身專利申請總量，用于測算某申請人在某領域的專利布局重視程度，指標值越大說明重視程度越高；技術寬度=某申請人專利申請涉及某領域的技術分支項數(shù)/該領域總的技術分支項數(shù)，指標值越大說明研發(fā)的技術分支越多，外圍專利的控制能力越強；相對專利密度=某申請人在某領域的專利申請總量/該申請人涉及該領域的技術分支項數(shù)，用于測算專利申請的密集程度，指標植越大說明整體專利布局越密集。

1.3 競爭力氣泡圖分析

競爭力體現(xiàn)在一個公司的經濟實力和研發(fā)能力上，了解申請人/公司/競爭對手的競爭力，有利于分析某個領域的競爭對手，這就需要競爭力氣泡圖，現(xiàn)將全球主要申請人進行競爭力差距分析，排名前十的公司競爭力氣泡圖如圖6所示。

在專利申請人氣泡圖中，每個不同顏色的氣泡代表不同的專利申請人，氣泡大小代表申請人在營造林植樹機械領域的專利申請數(shù)量。氣泡越大，說明該申請人在所研究領域的專利申請量越多。氣泡圖的橫軸綜合了申請人的專利申請量、專利分類廣度、專利引用情況，因此氣泡越靠橫軸右邊，說明該申請人的技術實力越強。氣泡圖的縱軸綜合了申請人的收入、公司所在地及公司訴訟情況，因此氣泡越靠上，說明該專利申請人的經濟實力越強。

圖6 排名前十的公司競爭力氣泡圖

從氣泡圖可以看出，Deere(美國迪爾)與CNH工業(yè)公司處于氣泡圖四個象限中的第一象限，即右上方，說明這兩個公司在該領域的技術實力與經濟實力相對于其他競爭者處于明顯領先的位置。技術實力緊隨其后位于第三象限，有 ISEKI(井關農機株式會社)、AGCO Corporation(愛科集團)等。其中有兩家公司illinols Tool works與Mitsubishi heavy Industries同處于第一象限，經濟實力僅次于第二象限的兩家公司，同時氣泡并不算小，說明這兩家公司經濟實力雄厚，如果在這個領域的財政投入持續(xù)增加，后勁有可能很足，在未來很可能超越第一象限里的公司。

1.4 國外專利申請人(Location)技術來源國分析

專利技術來源國主要是統(tǒng)計專利的第一發(fā)明人來自于哪些國家和地區(qū)，通過來源國可以知道哪個國家在該研究領域具有技術優(yōu)勢，申請人集中在哪些國家，對于企業(yè)而言，就可以關注這些國家該技術領域的發(fā)展趨勢，在這些技術強國尋求合作伙伴。專利申請量見表3。

這一技術領域，研發(fā)最活躍的是美國，其次是日本，從表3可以看出，美國與日本處在第一集團，申請量遠遠大于第二集團的冠軍德國。這與前面分析的全球主要申請人專利申請量排名表的情況基本吻合，在全球主要申請人專利申請量排名表中，排名前十的公司日本就占了五個，排名前五的公司中美國占了兩個，其中的Deer(迪爾公司)與AGCO(愛科公司)更是農業(yè)機械的巨頭。從表3可以看出，前蘇聯(lián)雖然解體幾十年，可是申請量依然高居第六位，說明前蘇聯(lián)的農林業(yè)機械具有一定的優(yōu)勢，解體后，這些申請人就分散在不同的國家，例如俄羅斯雖然未進入前十，但是專利數(shù)量也緊隨其后。

表3 營造林植樹機械領域相關技術專利來源國和地區(qū)

技術主要來源國和地區(qū)專利申請量美國(US)1 001日本(JP)895德國(DE)251瑞士(SE)198法國(FR)170前蘇聯(lián)(SU)165韓國(KR)158英國(GB)147加拿大(CA)120芬蘭(FI)101

1.5 專利技術保護國和地區(qū)分析

專利保護具有地域性，行業(yè)重要的市場主體通常會在目標市場進行專利布局 以提高自身在目標市場的占有率以及競爭力。通過對專利技術保護國進行統(tǒng)計分析，能夠宏觀地反映出各個國家和地區(qū)、各個市場主體的技術水平以及專利布局情況，對于了解海外市場以及尋求區(qū)域合作有著重要的意義。

營造林植樹機械領域主要在美國、日本進行專利申請。美國和日本的申請量為800多件，遠超出排名第三的法國，說明日本和美國是這一領域的主要市場主體，同時也被全球競爭者所關注。

1.6 高強度專利分析

“專利強度(Patent Strength)”是Innorgraphy的核心功能之一，是專利價值判斷的綜合指標。專利強度受權利要求數(shù)量、引用與被引用次數(shù)、是否涉案、專利時間跨度、同族專利數(shù)量等因素的影響，其強度的高低可以綜合反映該專利的文獻價值大小。通過Innorgraphy的專利強度分析功能，可以快速從大量專利中篩選出核心專利，有助于判斷該技術領域的研發(fā)重點。

一般情況下，保留強度≥30%的專利，全球公司的高強度專利有516件，高強度專利主要集中在 30%～100%之間，專利強度大于70%的僅74件，其中美國專利57件，占比達77%，加拿大專利6件，占比8.1%。從公司的分布來看，74件專利中，CNH公司僅占了11件，其他的都是零星分布，說明營造林植樹機械領域的專利中高強度的較少，而且比較分散，并沒有集中在專利數(shù)量排名前五的大公司中。全球營造林植樹機械領域專利強度分布如圖7所示，專利強度70%以上的部分高強度專利見表4。

圖7 全球營造林植樹機械領域專利強度分布

表4 營造林植樹機械領域專利強度70%以上的部分高強度專利

專利號標題引用次數(shù)被引次數(shù)專利強度/%US20050155536Tandem gauge wheel assembly for planting unit253280US20050263050Agricultural tillage device461876US4350190Self propelled,off road vehicle83270US4408551Row planter223574US4574522Root control bag173983US4594951Regularizing device for the depth of a furrow182074US4769977Brush cutter184771US4781129Debris and soil shaver383284US4846084Leveling linkage for planter units232872

續(xù)表4

2 結束語

從排名前五的公司運營及專利技術構成、競爭力氣泡圖、專利申請人技術來源國、專利技術保護國和地區(qū)、高強度專利等方面的分析可以看出，美國與日本無論是在申請還是在技術應用方面都居于領先地位。在國外的大企業(yè)中Deere(美國迪爾)是這一領域的巨頭，在中國也有公司，日本有兩家公司進入排名前五，這兩家公司的專利布局市場主要在日本，同時兼顧亞洲，如果國內企業(yè)想尋找技術合作伙伴，可以優(yōu)先考慮Deere，其次是日本的兩家公司。