焦 婷，黃 華，張 浩

（1.國網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院，上海 200437； 2. 北京智繪未來專利代理事務(wù)所（普通合伙），北京 100085）

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化進程的不斷推進，大城市電網(wǎng)的負(fù)荷密度和輸電容量需求大幅度提升，對電網(wǎng)的供電可靠性與經(jīng)濟性等提出了更高的要求。超導(dǎo)電纜因具有容量大、損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)保等優(yōu)勢，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵。專利是承載關(guān)鍵技術(shù)的重要載體，對超導(dǎo)電纜領(lǐng)域的專利進行分析，能夠有效指導(dǎo)研發(fā)成果的專利布局，特別是對超導(dǎo)電纜領(lǐng)域高價值專利的分析，能夠為專利的保護和運營提供重要參考。

1 超導(dǎo)電纜及專利導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展情況

1.1 超導(dǎo)電纜技術(shù)

20 世紀(jì)90 年代以來，美國、日本、韓國、德國等相繼開展了高溫超導(dǎo)電纜及其輸電技術(shù)的研究工作，并有多個工程投運。雖然關(guān)于超導(dǎo)電纜工程的研究起步較晚，但我國已經(jīng)成為國際超導(dǎo)領(lǐng)域的中堅力量。國內(nèi)外主要高溫超導(dǎo)電纜工程及關(guān)鍵參數(shù)如表1 所示［1-3］。

表1 世界主要高溫超導(dǎo)電纜示范工程項目

1.2 專利導(dǎo)航技術(shù)

從高質(zhì)量知識產(chǎn)權(quán)支撐和推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的角度來看，“高價值專利”是近年來的熱點，“每萬人口高價值發(fā)明專利擁有量”已經(jīng)納入經(jīng)濟社會發(fā)展的主要指標(biāo)。高價值專利的基礎(chǔ)是專利價值評估，其已經(jīng)成為商業(yè)運作、技術(shù)開發(fā)等一系列活動的重要參考。

國內(nèi)外部分商用數(shù)據(jù)庫集成有“專利評分”或類似功能，例如，智慧芽、壹專利、Innography、WIPS 等均具備此功能。在數(shù)據(jù)庫使用的過程中發(fā)現(xiàn)，因為不同數(shù)據(jù)庫采用了不同的判斷模型，各個數(shù)據(jù)庫之間在相同領(lǐng)域的專利上對于專利價值的評判存在時間、地域、趨勢等各個維度上的嚴(yán)重分歧。這些商用數(shù)據(jù)庫面對的是通用客戶，并未針對性地考慮特定行業(yè)領(lǐng)域的特點。這導(dǎo)致使用現(xiàn)成的數(shù)據(jù)庫評判專利價值存在巨大風(fēng)險。

國外沒有與國內(nèi)高價值專利對等的概念，研究集中在采集專利相關(guān)信息、構(gòu)建量化指標(biāo)、為專利“打分”等。加州大學(xué)伯克利分校及喬治梅森大學(xué)的學(xué)者在文獻［4］中提出了一種復(fù)合指標(biāo)算法模型，參考多項指標(biāo)，包括專利被引次數(shù)、權(quán)利要求數(shù)量、專利家族數(shù)量、專利訴訟、專利從申請到授權(quán)的時間長度（PTO Length）等，將綜合計算分?jǐn)?shù)結(jié)果命名為“專利強度”。文獻［5］提出了基于深度學(xué)習(xí)的專利等級評估模型，使用專利文本和著錄項目數(shù)據(jù)作為模型的輸入，將專利分為3 個等級。該專利等級評估模型在以大量的具體技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)據(jù)作為樣本進行訓(xùn)練后，可以達到75% 的精度。 文獻［6］提出Subject-Action-Object-Others（SAOx）方法，引入了發(fā)明問題解決理論（TRIZ）的39 個工程參數(shù)和專利文獻的著錄項目，該方法模型充分借助了文本挖掘技術(shù)，從專利信息的非結(jié)構(gòu)化部分提取有關(guān)技術(shù)目的或效果的信息。文獻［7］以專利技術(shù)發(fā)展路線為視角，采用六步法評價專利是否為高價值專利，但需要技術(shù)專家等大量人力投入，不適合快速形成評價結(jié)果，適用于中小微企業(yè)及個人對發(fā)明構(gòu)思的初步評價階段。

2 超導(dǎo)電纜專利價值測度體系

隨著《“十四五”國家知識產(chǎn)權(quán)保護和運用規(guī)劃》和《知識產(chǎn)權(quán)強國建設(shè)綱要（2021—2035 年）》的貫徹執(zhí)行，高價值發(fā)明專利擁有量成為衡量經(jīng)濟社會發(fā)展的重要指標(biāo)。如何界定與評價超導(dǎo)電纜專利價值，成為超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵤＠季中枰鉀Q的基本問題。

2.1 設(shè)置專利價值評價指標(biāo)的基本考量

設(shè)置專利價值評價指標(biāo)的基本考量包括：一是具有可操作性，評價指標(biāo)邊界清楚、不交叉，有明確的含義，計算方法方便代入，可相對真實、客觀、全面地反映待評價專利的價值；二是具有強關(guān)聯(lián)性，評價指標(biāo)能夠代表待評價專利所屬領(lǐng)域的特點，兩者顯著相關(guān)；三是具有一致性，評價指標(biāo)可以一致地評價不同主體或者不同時間、不同區(qū)域的創(chuàng)新主體，能夠適用于橫向比較。

更進一步地，因為評價的對象是專利價值，所以不能忽略專利本身的特點，也就是說，除了以上3 點基本考量外，還應(yīng)重點考慮如下因素。

（1）專利授權(quán)的核心條款“新穎性、創(chuàng)造性和實用性”。《專利法》第二章中授予專利權(quán)的第一個法條是“授予專利權(quán)的發(fā)明和實用新型，應(yīng)當(dāng)具備新穎性、創(chuàng)造性和實用性”。新穎性是指該發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)；創(chuàng)造性是指與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步；實用性是指該發(fā)明能夠制造或者使用，并且能夠產(chǎn)生積極效果?！叭浴笔菍＠謱彶榈闹骶€，通過“三性”審查能夠在一定程度上確定專利的價值。

（2）權(quán)利要求數(shù)量與專利數(shù)量。與國外專利申請策略顯著不同的是，我國專利申請權(quán)利要求數(shù)量少，但專利申請數(shù)量多，而國外專利申請傾向于專利數(shù)量少，但每個專利權(quán)利要求數(shù)量多，保護力度大。為了衡量真實的專利價值，除了專利數(shù)量之外，還應(yīng)當(dāng)重點考量權(quán)利要求數(shù)量帶來的專利價值提升。

（3）充分運用專利的著錄項目。專利的著錄項目是將海量專利進行分門別類統(tǒng)計分析的重要手段，例如在超導(dǎo)電纜領(lǐng)域，大部分主要技術(shù)進展是通過科研團隊來實現(xiàn)的，采集專利著錄項目中的相關(guān)信息就能夠快速獲得團隊規(guī)模、主要技術(shù)帶頭人等相關(guān)信息，能夠從團隊的角度表征專利潛在的價值。

2.2 專利價值評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

在多種專利著錄項目中選擇合適的評價指標(biāo)能夠以不同的視角來觀察專利的價值，但是單個指標(biāo)都不能夠完整地反映專利的整體價值。為了能夠最大程度地在超導(dǎo)電纜領(lǐng)域準(zhǔn)確地評價專利的價值，可設(shè)定多個指標(biāo)并配置權(quán)重，由此構(gòu)建專利價值評價指標(biāo)體系，通過綜合計算的形式得出超導(dǎo)電纜領(lǐng)域的專利價值評分。一方面能夠快速地通過數(shù)據(jù)庫工具導(dǎo)出這些數(shù)據(jù)，另一方面還能夠以簡便的公式進行計算，高效地得出結(jié)果。

（1）確定專利價值評價指標(biāo)。通過對超導(dǎo)領(lǐng)域一些具有較強研發(fā)實力的創(chuàng)新主體專利申請進行統(tǒng)計分析，經(jīng)過推導(dǎo)與篩選，確定了3 個有效的專利價值評價指標(biāo)：被引次數(shù)、權(quán)利要求數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量。通過為這3 個指標(biāo)配置權(quán)重就可以綜合評估超導(dǎo)電纜領(lǐng)域的專利價值。值得注意的是，雖然可以選擇更多的指標(biāo)來進行計算，或者設(shè)置更加復(fù)雜的權(quán)重，但這會增加數(shù)據(jù)獲取和計算的難度，難以獲得更好的價值評價效果。

（2）確定構(gòu)建專利價值評價指標(biāo)權(quán)重。確定指標(biāo)權(quán)重是構(gòu)建綜合指數(shù)最重要的環(huán)節(jié)。Logistic 回歸是一個非常經(jīng)典的算法，使用Logistic 回歸的標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)能夠較好地配置評價指標(biāo)的權(quán)重。對超導(dǎo)電纜專利數(shù)據(jù)使用Logistic 回歸模型，一方面可有效控制時間和技術(shù)領(lǐng)域的影響，分析各指標(biāo)與專利價值的關(guān)系，另一方面是標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)還可以反映各評價指標(biāo)的相對重要性。

以被引次數(shù)、權(quán)利要求數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量構(gòu)建的專利價值指數(shù)如表2 所示。

表2 以被引次數(shù)、權(quán)利要求數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量構(gòu)建的專利價值指數(shù)

（3）構(gòu)建超導(dǎo)電纜專利價值指數(shù)。以專利各個著錄項目作為評價指標(biāo)，其含義各不相同，每項著錄項目數(shù)據(jù)作為評價指標(biāo)的量綱和數(shù)量級也不盡相同，無法使用原始數(shù)據(jù)直接進行計算，因此必須要將這些數(shù)據(jù)進行無量綱處理，然后代入評價指標(biāo)體系，進而計算專利價值指數(shù)。無量綱處理可以多種方式來實施，例如極值化、標(biāo)準(zhǔn)化、均值化和標(biāo)準(zhǔn)差化等。

經(jīng)過無量綱處理，結(jié)合權(quán)重配置，具體地，專利價值指數(shù)計算公式如下：

式中Ncited——被引次數(shù)；Nclaims——權(quán)利要求數(shù)量；Ninventors——發(fā)明人數(shù)量。

從專利價值指數(shù)構(gòu)建過程的角度觀察可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的專利價值指數(shù)能夠在超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域中，針對不同時間獲得發(fā)明授權(quán)的專利，以及不同技術(shù)分支的單件專利進行評估，為單件專利客觀地進行“打分”；也能夠?qū)π枰P(guān)注的主要競爭者整體專利布局情況進行“打分”。由此，既可以在以件為維度的專利之間進行橫向評價，也能夠在以創(chuàng)新主體為維度的專利價值之間進行橫向評價，甚至可以將范圍擴大至整個國家或者地區(qū)之間進行橫向評價。

3 高溫超導(dǎo)電纜專利布局情況分析

3.1 整體態(tài)勢分析

近20 年來，高溫超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量整體上呈現(xiàn)上升趨勢。我國在超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域的專利整體態(tài)勢如圖1 所示。從近期發(fā)展趨勢來看，高溫超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域整體上處于活躍狀態(tài)。2020 年和2021 年專利申請數(shù)量最多，結(jié)合我國超導(dǎo)電纜工程應(yīng)用進程來看，這兩年正值國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩個超導(dǎo)電纜工程團隊開展超導(dǎo)電纜在電網(wǎng)中應(yīng)用的研發(fā)、建設(shè)階段，成果產(chǎn)出較多。從2015 年起，在排除專利審查周期影響因素后，仍能看出專利授權(quán)占比有明顯下降趨勢，表明高溫超導(dǎo)電纜領(lǐng)域發(fā)明專利的壁壘正在逐漸形成。

圖1 我國在超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域的專利態(tài)勢

從超導(dǎo)電纜領(lǐng)域的申請人來看，現(xiàn)有專利主要由超導(dǎo)帶材及電纜制造廠家、科研院所和用戶申請，且均承擔(dān)/參與過國內(nèi)外超導(dǎo)電纜工程。從申請領(lǐng)域分析，現(xiàn)有專利主要集中在超導(dǎo)電纜的制造和測試方面。

3.2 超導(dǎo)電纜領(lǐng)域?qū)＠麅r值分析

根據(jù)超導(dǎo)電纜在電網(wǎng)中應(yīng)用的過程，將超導(dǎo)電纜技術(shù)拆分為高溫超導(dǎo)電纜設(shè)計與制造、線路工程設(shè)計與施工、超導(dǎo)電纜繼電保護配置方案、超導(dǎo)電纜線路試驗與評價技術(shù)、超導(dǎo)電纜接入系統(tǒng)評價技術(shù)等5 個技術(shù)分支，利用專利價值測度體系進行評價，結(jié)果見表3。超導(dǎo)電纜繼電保護配置領(lǐng)域?qū)＠麅r值指數(shù)最高，主要得益于其權(quán)利要求數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量較多，即在專利文本以及專利技術(shù)的投入方面表現(xiàn)優(yōu)異。因為線路工程設(shè)計與施工、繼電保護配置方案、超導(dǎo)電纜接入系統(tǒng)評價領(lǐng)域的專利多為最近幾年申請，且與工程建設(shè)息息相關(guān)，所以隨著超導(dǎo)電纜線路的推廣應(yīng)用，其被引次數(shù)將會進一步增加，專利價值指數(shù)可能進一步提升。

表3 超導(dǎo)電纜各分支技術(shù)領(lǐng)域的專利價值指數(shù)

為更加準(zhǔn)確地反映超導(dǎo)電纜專利技術(shù)布局熱點與技術(shù)功效，進行人工數(shù)據(jù)清洗和手工標(biāo)引，結(jié)果顯示專利申請的主要功能效益一般包括降低成本、降低難度、性能與效率、精確度、可靠性和安全性，將高溫超導(dǎo)電纜領(lǐng)域?qū)＠凑占夹g(shù)分支和功能效益維度進行拆分的統(tǒng)計結(jié)果如圖2 所示。在圖2 中，縱軸為高溫超導(dǎo)電纜技術(shù)分支，橫軸為主要改進方向；氣泡大小為技術(shù)分支下改進方向上的專利申請總數(shù)。

圖2 高溫超導(dǎo)電纜專利申請技術(shù)分支和功能效益

高溫超導(dǎo)電纜設(shè)計與制造是電纜工程應(yīng)用的第一步，也是目前專利最為集中的領(lǐng)域。隨著超導(dǎo)電纜接入電網(wǎng)工程的逐漸增多，超導(dǎo)電纜接入系統(tǒng)評價技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量也逐步增多。目前，超導(dǎo)電纜線路工程設(shè)計與施工、試驗與評價技術(shù)以及繼電保護配置方案領(lǐng)域的專利數(shù)量總體較少。

4 結(jié)語

本文研究了基于專利測度體系的超導(dǎo)電纜技術(shù)機會，提出了構(gòu)建專利價值測度體系的方法，并對超導(dǎo)電纜技術(shù)領(lǐng)域的專利布局情況進行了分析。該領(lǐng)域申請的專利已經(jīng)從本體設(shè)計與制造逐步擴展到工程設(shè)計、保護、試驗等領(lǐng)域，且工程應(yīng)用領(lǐng)域仍有較大的專利機會。