基于专利价值测度的超导电缆技术机会分析_焦婷.pdf

第 44 卷第 3 期2023 年 6 月电力与能源基于专利价值测度的超导电缆技术机会分析焦婷1，黄华1，张浩2（1.国网上海市电力公司电力科学研究院，上海 200437；2.北京智绘未来专利代理事务所（普通合伙），北京 100085）摘要：随着社会的快速发展，城市电网的负荷密度和输电容量需求大幅增加，而超导电缆是应对窄通道大容量输电的较好方案。结合国家高价值发明专利创造、运用、保护的新形势，提出了构建超导电缆专利价值测度体系的方法，对高温超导电缆专利布局情况进行了分析，给出了高温超导电缆专利导航建议。关键词：超导电缆；专利价值测度体系；专利导航基金项目：国家电网有限公司科技项目（B3094021000M）作者简介：焦婷（1992），女，硕士，从事超导电缆、高电压技术等工作。中图分类号：TM249.7 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2023）03-0213-04Opportunity Analysis of Superconducting Cable Technology Based on Patent Value MeasurementJIAO Ting1，HUANG Hua1，ZHANG Hao2（1.State Grid Electric Power Research Institute，SMEPC，Shanghai 200437，China；2.Beijing Zhihui Future Patent Agency（General Partnership），Beijing 100085，China）Abstract：With the rapid development of society，the requirements for load density and transmission capacity of urban power grid have significantly increased and superconducting cable is a better solution to cope with small channel and large capacity transmission.Combined with the new situation of high value invention patent creation，application and protection in China，the method of constructing superconducting cable patent value measurement system was put forward，the patent layout of high temperature superconducting cable was analyzed，and the patent navigation suggestions of high temperature superconducting cable were given.Key words：superconducting cable，patent value measurement system，patent navigation随着全球经济的快速发展和工业化进程的不断推进，大城市电网的负荷密度和输电容量需求大幅度提升，对电网的供电可靠性与经济性等提出了更高的要求。超导电缆因具有容量大、损耗低、结构紧凑、环保等优势，成为构建新型电力系统的关键。专利是承载关键技术的重要载体，对超导电缆领域的专利进行分析，能够有效指导研发成果的专利布局，特别是对超导电缆领域高价值专利的分析，能够为专利的保护和运营提供重要参考。1超导电缆及专利导航技术发展情况1.1超导电缆技术20 世纪 90 年代以来，美国、日本、韩国、德国等相继开展了高温超导电缆及其输电技术的研究工作，并有多个工程投运。虽然关于超导电缆工程的研究起步较晚，但我国已经成为国际超导领域的中坚力量。国内外主要高温超导电缆工程及关键参数如表 1所示1-3。表 1世界主要高温超导电缆示范工程项目国家韩国日本美国美国日本美国韩国韩国德国中国中国年份20042004200620062007200820082014201420212021项目选址高敞郡横须贺市奥尔巴尼市哥伦布市横滨市长岛市利川市济州岛埃森市深圳市上海市关键参数100 m（22.9 kV/1.25 kA）500 m（77 kV/1 kA）350 m（34.5 kV/0.8 kA）200 m（13 kV/3 kA）240 m（66 kV/2 kA）600 m（138 kV/3 kA）400 m（22.9 kV/1.25 kA）500 m（80 kV/6.25 kA）1 000 m（10 kV/2.4 kA）400 m（10 kV/2.5 kA）1 200 m（35 kV/2.2 kA）DOI：10.11973/dlyny202303003213焦婷，等：基于专利价值测度的超导电缆技术机会分析1.2专利导航技术从高质量知识产权支撑和推动产业创新发展的角度来看，“高价值专利”是近年来的热点，“每万人口高价值发明专利拥有量”已经纳入经济社会发展的主要指标。高价值专利的基础是专利价值评估，其已经成为商业运作、技术开发等一系列活动的重要参考。国内外部分商用数据库集成有“专利评分”或类 似 功 能，例 如，智 慧 芽、壹 专 利、Innography、WIPS 等均具备此功能。在数据库使用的过程中发现，因为不同数据库采用了不同的判断模型，各个数据库之间在相同领域的专利上对于专利价值的评判存在时间、地域、趋势等各个维度上的严重分歧。这些商用数据库面对的是通用客户，并未针对性地考虑特定行业领域的特点。这导致使用现成的数据库评判专利价值存在巨大风险。国外没有与国内高价值专利对等的概念，研究集中在采集专利相关信息、构建量化指标、为专利“打分”等。加州大学伯克利分校及乔治梅森大学的学者在文献 4 中提出了一种复合指标算法模型，参考多项指标，包括专利被引次数、权利要求数量、专利家族数量、专利诉讼、专利从申请到授权的时间长度（PTO Length）等，将综合计算分数结果命名为“专利强度”。文献 5 提出了基于深度学习的专利等级评估模型，使用专利文本和著录项目数据作为模型的输入，将专利分为 3 个等级。该专利等级评估模型在以大量的具体技术领域的专利数据作为样本进行训练后，可以达到75%的 精 度。文 献6提 出 Subject-Action-Object-Others（SAOx）方法，引入了发明问题解决理论（TRIZ）的 39个工程参数和专利文献的著录项目，该方法模型充分借助了文本挖掘技术，从专利信息的非结构化部分提取有关技术目的或效果的信息。文献 7 以专利技术发展路线为视角，采用六步法评价专利是否为高价值专利，但需要技术专家等大量人力投入，不适合快速形成评价结果，适用于中小微企业及个人对发明构思的初步评价阶段。2超导电缆专利价值测度体系随着 “十四五”国家知识产权保护和运用规划 和 知识产权强国建设纲要（20212035年）的贯彻执行，高价值发明专利拥有量成为衡量经济社会发展的重要指标。如何界定与评价超导电缆专利价值，成为超导电缆技术领域实施专利布局需要解决的基本问题。2.1设置专利价值评价指标的基本考量设置专利价值评价指标的基本考量包括：一是具有可操作性，评价指标边界清楚、不交叉，有明确的含义，计算方法方便代入，可相对真实、客观、全面地反映待评价专利的价值；二是具有强关联性，评价指标能够代表待评价专利所属领域的特点，两者显著相关；三是具有一致性，评价指标可以一致地评价不同主体或者不同时间、不同区域的创新主体，能够适用于横向比较。更进一步地，因为评价的对象是专利价值，所以不能忽略专利本身的特点，也就是说，除了以上3点基本考量外，还应重点考虑如下因素。（1）专利授权的核心条款“新颖性、创造性和实用性”。专利法 第二章中授予专利权的第一个法条是“授予专利权的发明和实用新型，应当具备新颖性、创造性和实用性”。新颖性是指该发明区别于现有技术；创造性是指与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步；实用性是指该发明能够制造或者使用，并且能够产生积极效果。“三性”是专利局审查的主线，通过“三性”审查能够在一定程度上确定专利的价值。（2）权利要求数量与专利数量。与国外专利申请策略显著不同的是，我国专利申请权利要求数量少，但专利申请数量多，而国外专利申请倾向于专利数量少，但每个专利权利要求数量多，保护力度大。为了衡量真实的专利价值，除了专利数量之外，还应当重点考量权利要求数量带来的专利价值提升。（3）充分运用专利的著录项目。专利的著录项目是将海量专利进行分门别类统计分析的重要手段，例如在超导电缆领域，大部分主要技术进展214焦婷，等：基于专利价值测度的超导电缆技术机会分析是通过科研团队来实现的，采集专利著录项目中的相关信息就能够快速获得团队规模、主要技术带头人等相关信息，能够从团队的角度表征专利潜在的价值。2.2专利价值评价指标体系的构建在多种专利著录项目中选择合适的评价指标能够以不同的视角来观察专利的价值，但是单个指标都不能够完整地反映专利的整体价值。为了能够最大程度地在超导电缆领域准确地评价专利的价值，可设定多个指标并配置权重，由此构建专利价值评价指标体系，通过综合计算的形式得出超导电缆领域的专利价值评分。一方面能够快速地通过数据库工具导出这些数据，另一方面还能够以简便的公式进行计算，高效地得出结果。（1）确定专利价值评价指标。通过对超导领域一些具有较强研发实力的创新主体专利申请进行统计分析，经过推导与筛选，确定了 3个有效的专利价值评价指标：被引次数、权利要求数量和发明人数量。通过为这 3个指标配置权重就可以综合评估超导电缆领域的专利价值。值得注意的是，虽然可以选择更多的指标来进行计算，或者设置更加复杂的权重，但这会增加数据获取和计算的难度，难以获得更好的价值评价效果。（2）确定构建专利价值评价指标权重。确定指标权重是构建综合指数最重要的环节。Logistic 回归是一个非常经典的算法，使用 Logistic 回归的标准回归系数能够较好地配置评价指标的权重。对超导电缆专利数据使用 Logistic回归模型，一方面可有效控制时间和技术领域的影响，分析各指标与专利价值的关系，另一方面是标准回归系数还可以反映各评价指标的相对重要性。以被引次数、权利要求数量和发明人数量构建的专利价值指数如表 2所示。（3）构建超导电缆专利价值指数。以专利各个著录项目作为评价指标，其含义各不相同，每项著录项目数据作为评价指标的量纲和数量级也不尽相同，无法使用原始数据直接进行计算，因此必须要将这些数据进行无量纲处理，然后代入评价指标体系，进而计算专利价值指数。无量纲处理可以多种方式来实施，例如极值化、标准化、均值化和标准差化等。经过无量纲处理，结合权重配置，具体地，专利价值指数计算公式如下：V=0.399Ncited+0.254Nclaims+0.347Ninventors（1）式中Ncited被引次数；Nclaims权利要求数量；Ninventors发明人数量。从专利价值指数构建过程的角度观察可以发现，当前的专利价值指数能够在超导电缆技术领域中，针对不同时间获得发明授权的专利，以及不同技术分支的单件专利进行评估，为单件专利客观地进行“打分”；也能够对需要关注的主要竞争者整体专利布局情况进行“打分”。由此，既可以在以件为维度的专利之间进行横向评价，也能够在以创新主体为维度的专利价值之间进行横向评价，甚至可以将范围扩大至整个国家或者地区之间进行横向评价。3高温超导电缆专利布局情况分析3.1整体态势分析近 20年来，高温超导技术领域的专利数量整体上呈现上升趋势。我国在超导电缆技术领域的专利整体态势如图 1 所示。从近期发展趋势来看，高温超导电缆技术领域整体上处于活跃状态。2020年和 2