PART 01、背景

“專(zhuān)利地圖”是將多件專(zhuān)利投射到二維空間的形象名稱(chēng)，每件專(zhuān)利在二維空間的絕對(duì)坐標(biāo)可以不具有實(shí)際含義，但彼此之間的位置關(guān)系應(yīng)該與專(zhuān)利之間的關(guān)系特征存在關(guān)聯(lián)。因此作者認(rèn)為按照一維方向展開(kāi)的柱狀圖、二維方向展開(kāi)的氣泡圖、以及具有時(shí)間序列屬性的趨勢(shì)圖，甚至將地區(qū)申請(qǐng)量投射到世界地圖的地區(qū)熱力圖不符合上述“專(zhuān)利地圖”的定義。

目前為止，專(zhuān)利與二維空間的映射主要基于專(zhuān)利之間的關(guān)聯(lián)度信息創(chuàng)建，專(zhuān)利之間的距離是專(zhuān)利之間關(guān)聯(lián)度的函數(shù)。專(zhuān)利在二維空間中形成具有不同密度的區(qū)域分布，一個(gè)區(qū)域內(nèi)的專(zhuān)利可以具有相同的技術(shù)主題，不同區(qū)域的專(zhuān)利密度表征技術(shù)熱度。技術(shù)主題可以通過(guò)人工概括或利用算法抽取的方式得到。

基于專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度的專(zhuān)利地圖相對(duì)于傳統(tǒng)的柱狀圖實(shí)現(xiàn)存在如下挑戰(zhàn)：

a.實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜。

b.通常需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)過(guò)程中還需根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行人工干預(yù)。

c.需要熟悉數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和工具。

d.了解專(zhuān)利數(shù)據(jù)與科技文獻(xiàn)、文學(xué)作品之間的差異，及其對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)造成的影響。

盡管如此，基于專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度的專(zhuān)利地圖仍具有其他分析方法所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：

a.從多維度展現(xiàn)專(zhuān)利之間的關(guān)系。

基于柱狀圖的分析需要對(duì)專(zhuān)利進(jìn)行一維歸類(lèi)，本質(zhì)相當(dāng)于將每個(gè)專(zhuān)利放入對(duì)應(yīng)的封閉抽屜，一旦放入就再無(wú)法體現(xiàn)抽屜之間的關(guān)聯(lián)。

例如柱狀圖中橫坐標(biāo)軸可以采用技術(shù)環(huán)節(jié)分類(lèi)展開(kāi)，如器件類(lèi)，量測(cè)標(biāo)定，軟件算法，驅(qū)動(dòng)電路等，不同的分類(lèi)之間的關(guān)聯(lián)被完全忽略。而在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，針對(duì)同一問(wèn)題會(huì)有多個(gè)環(huán)節(jié)的部門(mén)共同參與討論，確認(rèn)問(wèn)題可能的原因有哪些，通常情況下，問(wèn)題可能是多個(gè)環(huán)節(jié)共同作用的結(jié)果，例如需要器件方面、量測(cè)標(biāo)定方面、軟件算法方面、驅(qū)動(dòng)電路方面分別做出各自的改進(jìn)，才能使得問(wèn)題得到徹底解決。相應(yīng)輸出的專(zhuān)利中，同一個(gè)技術(shù)問(wèn)題往往具有不同技術(shù)環(huán)節(jié)的專(zhuān)利方案。這類(lèi)相關(guān)性信息無(wú)法通過(guò)柱狀圖體現(xiàn)。

當(dāng)然二維氣泡圖可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)維度(如技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)問(wèn)題)交叉點(diǎn)上的專(zhuān)利數(shù)量統(tǒng)計(jì)，但無(wú)法進(jìn)一步展開(kāi)交叉點(diǎn)氣泡內(nèi)的專(zhuān)利之間的關(guān)聯(lián)度和差異大小，因此其結(jié)果仍然是相對(duì)粗糙的。

b.作為統(tǒng)計(jì)圖表和專(zhuān)利全文展示之間的過(guò)渡

目前我們所熟知的專(zhuān)利分析框架中，第一部分是專(zhuān)利宏觀(guān)分析，包含趨勢(shì)、技術(shù)、主體類(lèi)的分析，分析類(lèi)型包括時(shí)間序列分析(如申請(qǐng)趨勢(shì))、類(lèi)別比較分析(如技術(shù)分布柱狀圖/雷達(dá)圖/餅狀圖、專(zhuān)利申請(qǐng)主體和發(fā)明人主體柱狀圖)、地理空間分析(如世界各區(qū)域?qū)＠暾?qǐng)熱力圖、同一國(guó)家內(nèi)各區(qū)域申請(qǐng)熱力圖)、層次關(guān)系分析(如技術(shù)分類(lèi)魚(yú)骨圖/樹(shù)狀圖/旭日?qǐng)D)。這部分的特點(diǎn)是“宏觀(guān)”，如果宏觀(guān)結(jié)論是已知的，又或者宏觀(guān)結(jié)論受外在環(huán)境影響而與實(shí)際產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況不符，都會(huì)影響其實(shí)際價(jià)值，但這一部分在數(shù)據(jù)處理和標(biāo)引所投入的時(shí)間和人力成本往往是最大的，為此需要進(jìn)一步挖掘宏觀(guān)分析輸出數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。

第二部分是微觀(guān)分析，涉及選取至少一個(gè)子主題、篩選業(yè)界關(guān)鍵/基礎(chǔ)專(zhuān)利或使用對(duì)象更關(guān)注的專(zhuān)利作為數(shù)據(jù)集，進(jìn)行第二輪精細(xì)閱讀和分析。微觀(guān)分析是聚焦思想、和分階段項(xiàng)目推進(jìn)理念的體現(xiàn)，也是有限時(shí)間預(yù)算內(nèi)輸出可用結(jié)論的現(xiàn)實(shí)選擇。這一部分的輸出盡管有技術(shù)路線(xiàn)圖等圖表的輔助，但最終仍然無(wú)法省略對(duì)專(zhuān)利全文或部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的展示。實(shí)際上，微觀(guān)分析目前證明切實(shí)有用的部分仍然是“展示全文”。

由此可見(jiàn)，宏觀(guān)分析和微觀(guān)分析在分析方法、結(jié)論、和展現(xiàn)形式方面存在巨大的差別，二者能夠被讀懂的對(duì)象群體完全不同，前者偏向技術(shù)管理人員，后者傾向技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員。產(chǎn)品的成功離不開(kāi)管理和實(shí)現(xiàn)的密切配合和相互了解，相應(yīng)地，專(zhuān)利分析報(bào)告中的宏觀(guān)分析和微觀(guān)分析應(yīng)該力求可以讓兩類(lèi)人群都感興趣。專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度分析的專(zhuān)利地圖可以在宏觀(guān)分析和微觀(guān)分析之間架起一座橋梁，讓報(bào)告使用者更容易理解報(bào)告的全部?jī)?nèi)容。

PART 02、專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型

本文采用的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型分為三類(lèi)：

1.基于多維分類(lèi)的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型;

2.基于文本的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型;

3.將1和2疊加的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型。

PART 03、基于多維分類(lèi)的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型

在沒(méi)有文本挖掘技術(shù)基礎(chǔ)，或者沒(méi)有高質(zhì)量專(zhuān)利文本數(shù)據(jù)的情況下，基于多維分類(lèi)的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，其與目前的“宏觀(guān)分析”工作相兼容，幾乎無(wú)需額外數(shù)據(jù)加工工作，并且當(dāng)多維分類(lèi)標(biāo)引由人工給出時(shí)，基于其進(jìn)行計(jì)算的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度結(jié)果準(zhǔn)確性也更高。

這里定義基于多維分類(lèi)的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度Sc如下式

(公式1)

ki為第i個(gè)維度近似度占總的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度Sc的權(quán)重系數(shù)，Si為專(zhuān)利之間在第i個(gè)維度上的近似度，由專(zhuān)利之間在第i個(gè)維度的分類(lèi)計(jì)算得出 。

以下圖示出的分類(lèi)框架為例，每件專(zhuān)利至少?gòu)乃膫€(gè)維度進(jìn)行分類(lèi)，包括技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)分類(lèi)，技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)環(huán)節(jié)等。每個(gè)維度進(jìn)一步以樹(shù)形結(jié)構(gòu)形成相應(yīng)的分類(lèi)結(jié)構(gòu)。對(duì)每件專(zhuān)利進(jìn)行分類(lèi)的策略是：盡量分到樹(shù)形結(jié)構(gòu)中靠近葉子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的類(lèi)別，除非專(zhuān)利涵蓋多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的類(lèi)別，這時(shí)可以賦予對(duì)應(yīng)的多個(gè)分類(lèi)，也可以賦予其共同的父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分類(lèi)，例如一件專(zhuān)利的技術(shù)方案同時(shí)適用于快門(mén)式眼鏡和偏振眼鏡式3D產(chǎn)品，則可以將其技術(shù)分類(lèi)賦予父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分類(lèi)”眼鏡式3D“。

接下來(lái)將分類(lèi)框架中的描述型文字轉(zhuǎn)換為代碼類(lèi)型的標(biāo)識(shí)，以方便后續(xù)定量計(jì)算。

如下圖所示，將四個(gè)分類(lèi)維度對(duì)應(yīng)的代碼分別為F，T，P和S。每個(gè)維度下的樹(shù)形分類(lèi)結(jié)構(gòu)的描述型文字及其對(duì)應(yīng)的代碼如每個(gè)方框中的第一行和第二行文本所示。例如領(lǐng)域A1對(duì)應(yīng)分類(lèi)代碼F11.分類(lèi)代碼的格式應(yīng)與其樹(shù)形分類(lèi)框架存在對(duì)應(yīng)。如本文中的分類(lèi)代碼通過(guò)字符串中從左到右逐位表示各層的分類(lèi)標(biāo)識(shí)。例如F111對(duì)應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域的第三層節(jié)點(diǎn)，其是第二層節(jié)點(diǎn)F11的一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)F11又是第一層節(jié)點(diǎn)F1的一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)11和F12是兄弟節(jié)點(diǎn)。

下面確定節(jié)點(diǎn)之間的近似度計(jì)算方法，即基于分類(lèi)結(jié)果確定兩兩專(zhuān)利在每個(gè)維度上的近似度。

本文中定義同一維度內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間近似度為：(節(jié)點(diǎn)向上最近的共同父節(jié)點(diǎn)所在的層數(shù))/(兩個(gè)節(jié)點(diǎn)所在層數(shù)的最大值)。

例如領(lǐng)域A11和領(lǐng)域A2節(jié)點(diǎn)之間的近似度可以定義為：2/3.本文將分類(lèi)代碼的每一位含義定義為分類(lèi)框架樹(shù)形結(jié)構(gòu)完全對(duì)應(yīng)，因此可以通過(guò)字符串逐位比對(duì)，計(jì)算上述近似度，以簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)邏輯。

簡(jiǎn)化后的近似度計(jì)算公式為：(兩個(gè)節(jié)點(diǎn)代碼之間從左側(cè)第一位字符開(kāi)始連續(xù)匹配的數(shù)量)/(兩個(gè)節(jié)點(diǎn)代碼長(zhǎng)度的最大值)。

示例如下圖所示，左側(cè)的專(zhuān)利在四個(gè)維度的分類(lèi)代碼分別為F111.T11.P1和S1.右側(cè)的專(zhuān)利在四個(gè)維度的分類(lèi)代碼分別為F12.T12.P1和S2.需要說(shuō)明的是，分類(lèi)代碼中的第一位表示僅用于提示的維度信息，計(jì)算近似度時(shí)應(yīng)忽略。由此不斷得出，左右兩個(gè)專(zhuān)利在F代表的維度的近似度=1/3.在T代表的維度的近似度=1/2.在P代表的維度的近似度=1/1.在S代表的維度的近似度=0/1.

通過(guò)上述過(guò)程確定各個(gè)維度的近似度后，可以代入公式1計(jì)算兩兩專(zhuān)利之間總的關(guān)聯(lián)度Sc。

當(dāng)一件專(zhuān)利在同一個(gè)維度賦予多個(gè)分類(lèi)時(shí)，兩兩專(zhuān)利之間在該維度上的近似度計(jì)算從兩個(gè)分類(lèi)之間的近似度計(jì)算，擴(kuò)展為兩個(gè)分類(lèi)集合之間的近似度計(jì)算問(wèn)題。本文采用的方案是將兩個(gè)專(zhuān)利的分類(lèi)集合中的元素兩兩計(jì)算近似度，以最大的近似度數(shù)值作為兩個(gè)專(zhuān)利之間的近似度。

PART 04、專(zhuān)利地圖-基于專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度的可視化

為了便于了解專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度在專(zhuān)利可視化中的應(yīng)用，在介紹其他兩類(lèi)專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度模型之前，首先提供基于多維分類(lèi)的專(zhuān)利關(guān)聯(lián)度進(jìn)行可視化的示例結(jié)果，如下圖所示。

實(shí)驗(yàn)條件如下：

a.輸入：帶有多維分類(lèi)代碼結(jié)果的專(zhuān)利清單Excel文件，編寫(xiě)VBA函數(shù)計(jì)算兩兩專(zhuān)利之間的關(guān)聯(lián)度。

b.工具支撐：本地網(wǎng)頁(yè)文件嵌入Javascript，導(dǎo)入Excel數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)預(yù)處理;嵌入Echarts組件，以專(zhuān)利數(shù)據(jù)作為節(jié)點(diǎn)，以關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)做為節(jié)點(diǎn)之間的連接屬性，創(chuàng)建力導(dǎo)圖進(jìn)行顯示。

c.主題提?。?/strong>人工完成，預(yù)覽各個(gè)簇內(nèi)部的專(zhuān)利摘要，確定各個(gè)簇的專(zhuān)利主題。