□李 歡 梁 靜 劉 暢 楊 瑾 曹俞晴

一、引言

水電既是可再生、又是無污染且有利于環(huán)境改善的電力，并且有效減少了二氧化碳排放，因此在防止全球氣候變暖方面存在著積極影響和作用。很多發(fā)達(dá)國家一般在研究與發(fā)展的過程中，都傾向于優(yōu)先開發(fā)水電領(lǐng)域技術(shù)，而我國在水電方面的利用與開發(fā)還在上升期間，水電站領(lǐng)域的各類專業(yè)知識與發(fā)明創(chuàng)造層出不窮，相關(guān)專利的申報正體現(xiàn)了我國水電站領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)略發(fā)展，因此通過對水電站領(lǐng)域的專利檢索和分析，發(fā)現(xiàn)水電站技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢，不僅可以提升我國在水電站相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠拈_創(chuàng)、應(yīng)用、保護(hù)和管理能力，還可以增強(qiáng)我國水電站領(lǐng)域的自主研發(fā)能力，同時在我國水電站工程中，由于我國自行研發(fā)，提升自身對該領(lǐng)域的認(rèn)知與應(yīng)用。致使我國對于國外技術(shù)的應(yīng)用率大大降低，同時也逐漸形成了在設(shè)計、制造、安裝和運營等一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端工程裝備的工程技術(shù)。因此，研究水電站技術(shù)領(lǐng)域有巨大的現(xiàn)實意義。

所以為了盡量保證檢索出的相關(guān)申請具有全面性、可靠性和準(zhǔn)確性，要求按照有效的檢索策略進(jìn)行實施。本研究針對水電站新興技術(shù)領(lǐng)域展開專利分析，通過對水電站進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域分解和學(xué)習(xí)，認(rèn)為水輪機(jī)是專門為水電站的發(fā)電利用和服務(wù)的，在水電站中扮演著重要的角色，水閘在進(jìn)行防洪、排澇等工作時有著杰出的貢獻(xiàn)，水力發(fā)電機(jī)是水電站產(chǎn)生電能的主要動力設(shè)備，最終確定主要檢索對象為水電站關(guān)鍵設(shè)備:水輪機(jī)，水閘，水力發(fā)電機(jī)。在檢索過程中綜合運用了涉及與水電站相關(guān)技術(shù)的精確關(guān)鍵詞，目的是精確搜索符合研究方向的專利，最終在檢索結(jié)果中確定只針對上述三方面整體設(shè)計發(fā)明的專利。本研究以中國知網(wǎng)為專利檢索數(shù)據(jù)庫，由于在2012～2019年間，對于水電站關(guān)鍵設(shè)備新興技術(shù)的研究理論知識成果充足，發(fā)展相對迅猛，研究成果更為完善，故數(shù)據(jù)采集時間為2012年至2019年。

二、我國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠治?/h2>

(一)專利技術(shù)生命周期分析。我國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域在2012～2019年的專利數(shù)量增長趨勢圖如圖1所示?？梢钥闯?，2012年至2019年，我國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量發(fā)展趨勢是大幅度遞增的。2012～2019年，水閘、水力發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)三方面專利總和達(dá)到317件。

圖1 專利數(shù)量增長趨勢圖(2012～2019年)

由圖1可以看出，水輪機(jī)方面專利數(shù)量增長趨勢明顯略高于其他兩方面，且三方面技術(shù)專利增長態(tài)勢均較為平穩(wěn)，在2012年～2019年期間，增長態(tài)勢良好。就最近三年可以看出，每年的申請量都相對較高，技術(shù)增長率也在保持著較好的增高態(tài)勢。以此看出我國水電站技術(shù)領(lǐng)域研究愈發(fā)完善。

水輪機(jī)不僅是水力發(fā)電行業(yè)不可或缺的一部分，更是實現(xiàn)節(jié)能減排、減少環(huán)境污染的重要設(shè)備，其技術(shù)發(fā)展程度與我國水電行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程息息相關(guān)。目前，我國水輪機(jī)制造行業(yè)在電力的強(qiáng)烈需求下已經(jīng)步入了快速發(fā)展階段，大大提高了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模以及技術(shù)水平。我國水電站領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)這也在一方面反映出中國經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入新的發(fā)展時期，并且考慮到能源供應(yīng)越發(fā)缺乏，生態(tài)環(huán)境壓力也越來越大等問題，科研人員對于水電站技術(shù)研究尤其在節(jié)約能源型與環(huán)境友好型技術(shù)方面研究的更為深入。

(二)專利權(quán)人分析。

表1 專利權(quán)人分析

1.專利權(quán)人分類。由水電站技術(shù)研究分析可以得出，我國水電站在新興技術(shù)領(lǐng)域方面的專利權(quán)人依據(jù)屬性可以分為以下四類：各類企業(yè)申請專利129件，占專利申請總量的40.69%；科研單位申請專利9件，占專利申請總量的2.84%；大學(xué)院校申請專利56件，占專利申請總量的17.67%；個體申請專利123件，占專利申請總量的38.80%?？梢姡髽I(yè)越來越重視提高自身的研發(fā)能力，并同高校和科研院所開展多種合作模式，個體科研人員也專注于研發(fā)更高效新穎的技術(shù)，為技術(shù)創(chuàng)新提供條件?？蒲袉挝粚＠暾垟?shù)量最低，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，一方原因是雖然科研單位相較于其他專利權(quán)人有較高的專業(yè)性優(yōu)勢，但是研究領(lǐng)域設(shè)定一個課題，有的結(jié)題則需要十年甚至是二十年，在時間上的需求相比于其他專利權(quán)人較高；還有一方原因是現(xiàn)在國家注重創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)創(chuàng)新型國家，科研單位不僅要重視科研成果的質(zhì)量，還注重內(nèi)涵式發(fā)展——創(chuàng)新能力，正如“千淘萬漉雖辛苦、吹盡狂沙始到今”，所以科研單位申請專利數(shù)量最少。

2.專利權(quán)人排名。由表1可以看出，河海大學(xué)是我國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域中申請專利最多的專利權(quán)人，其擁有專利占專利申請總量的5.05%多。這也證實了現(xiàn)今大學(xué)校園中對技術(shù)的研究更加深入，更加注重實踐操作與創(chuàng)新，申請數(shù)量遙遙領(lǐng)先，在一定程度上說明其科研能力較強(qiáng)。

3.專利權(quán)人構(gòu)成。從表1可以看出水電站關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)＠邪l(fā)的主體為高校和各個企業(yè)，都偏重于技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，并且具有某一技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。例如河海大學(xué)，其水利水電工程學(xué)院是河海大學(xué)的骨干學(xué)院，具有顯著的水利特色。其中水利水電工程、水工結(jié)構(gòu)工程等都是其重點專業(yè)，這也為研發(fā)新興技術(shù)提供了充足的人才與理論基礎(chǔ)。

三、技術(shù)競爭力分析

考慮到不同企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)的規(guī)模大小存在差異，倘若直接依據(jù)專利數(shù)的多少來得出在技術(shù)研究方面是否優(yōu)于其他專利權(quán)人的結(jié)論顯然是不夠全面和客觀的，因此還需要將專利數(shù)轉(zhuǎn)為用來顯示專利權(quán)人技術(shù)優(yōu)勢的相對專利指標(biāo)。

本文通過以其中一項技術(shù)分類的專利件數(shù)的規(guī)模強(qiáng)度來判斷專利權(quán)人的技術(shù)能力強(qiáng)弱的專利相對優(yōu)勢指標(biāo)(Revealed Patent Advantage:RPA，由Schmoch于1995年提出)來判斷專利權(quán)人在某專利技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)度。

RPA的定義如下:

其中：

Pij——第i個專利權(quán)人在第j個技術(shù)分類的專利數(shù)量；Pij/∑jPij——第j個技術(shù)分類對第i個技術(shù)上專利數(shù)量占所有技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量總和的比例；∑jPij/∑i∑jPij——第j個技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量總和占所有技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量總和的比例；(Pij/∑jPij)/(∑iPij/∑i∑jPij)——從整個水電站領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)分布的情況來進(jìn)行評價第j個技術(shù)分類對第i個專利權(quán)人的相對重要性。

RPA是專利相對優(yōu)勢強(qiáng)度，RPA值的范圍要在-100～100之間。如果RPA值為正數(shù)，那么表示相對專利技術(shù)強(qiáng)度較高；如果RPA值為負(fù)數(shù)，那么表示專利相對技術(shù)強(qiáng)度較低。為了確保技術(shù)競爭力分析更為確切，要求按照一定的標(biāo)準(zhǔn)選取專利權(quán)人，若申請專利的數(shù)量較少會對其分析情況造成一定的影響，因此，本文中取用的計算樣本庫為申請量排在前14位的專利權(quán)人在3類的專利中申請數(shù)據(jù)，如表1所示。

把表1中的數(shù)據(jù)代入公式中進(jìn)行計算，可以得出在某一技術(shù)領(lǐng)域中任一專利權(quán)人的技術(shù)強(qiáng)度，如表1所示。

由表1可知河海大學(xué)在水閘方面的研究處于領(lǐng)先的地位，雖然河海大學(xué)水輪機(jī)方面的專利數(shù)量要遠(yuǎn)高于高郵市大江泵業(yè)有限公司、西安理工大學(xué)、張家界天成機(jī)電設(shè)備制造有限公司等其他研究單位，但是其RPA值卻小于后者，這說明后者在水輪機(jī)方面的研究要更加深入，對水輪機(jī)方面的研究更加側(cè)重，例如高郵市大江泵業(yè)有限公司在水閘、水力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域的RPA值均為-100，但在水輪機(jī)領(lǐng)域的RPA值卻達(dá)到了36.69。河海大學(xué)在各個技術(shù)領(lǐng)域的RPA值多數(shù)為正值，表明其專利分布和技術(shù)實力相當(dāng)，并且在各個領(lǐng)域中都有所涉及。事實上，高校在水輪機(jī)，水力發(fā)電機(jī)都具有優(yōu)勢，這幾個領(lǐng)域在國內(nèi)都屬于前沿技術(shù)，這也正體現(xiàn)了高校在各自優(yōu)勢學(xué)科方面的科研能力。

四、對策與建議

通過上述的專利分析可知，我國的水電站新興技術(shù)領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展，以河海大學(xué)為最具代表性和先進(jìn)性。在前面的數(shù)據(jù)分析來看各大高校在該技術(shù)領(lǐng)域的研究更加廣泛，企業(yè)與個體研究更有側(cè)重，更傾向于對一個方面專利的研究，排名前14的專利權(quán)人中各類企業(yè)占10名，比例占比大，由數(shù)據(jù)知其技術(shù)競爭力強(qiáng)，為此，我國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，與企業(yè)的研究合作和科研能力都是息息相關(guān)的。一是國內(nèi)相關(guān)企業(yè)要對整理歸納產(chǎn)業(yè)內(nèi)專利技術(shù)信息加強(qiáng)重視與研究，并與相關(guān)機(jī)構(gòu)共同創(chuàng)立周密的專利數(shù)據(jù)庫，以便于未來的發(fā)展，通過分析專利發(fā)展趨勢了解研究全球技術(shù)的發(fā)展預(yù)期與動向，發(fā)掘本領(lǐng)域在國內(nèi)的創(chuàng)新技術(shù)。二是有潛力的技術(shù)公司應(yīng)著重于產(chǎn)品創(chuàng)新研究，積極發(fā)展既與環(huán)境相處和諧融洽，又有益于人類生活的系統(tǒng)和設(shè)備，使中國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域在全球范圍內(nèi)繼續(xù)保持領(lǐng)先。同時，應(yīng)該在國內(nèi)外共同交流研發(fā)，結(jié)合自身專利技術(shù)優(yōu)勢，加速專利申請?zhí)岣邔＠|(zhì)量。以滿足工程項目實際需要為目標(biāo)，更加重視投入與產(chǎn)出的關(guān)系，通過水電領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展使水資源配置更加合理，系統(tǒng)開展水電站性能分析，為未來發(fā)展做好準(zhǔn)備。

綜述，無論是通過分析專利發(fā)展趨勢來預(yù)測水電站技術(shù)的興起，還是自主研發(fā)出一批具有實用意義的專利，都會加速我國水電站新興技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，而且會大大增強(qiáng)我國未來在水電領(lǐng)域的影響力，更有利于拉動國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長。