基于Innography专利分析的世界一流学科竞争力评价.docx

    基于Innography专利分析的世界"一流学科"竞争力评价    余以胜 孙静蕾Summary：高校作为科学研究的主力军，每年都会产生大量的科研成果，专利不仅是高校科研与实践的重要表现，也是对高校创新能力与竞争力进行评价的重要手段当前国家提出“双一流”高校建设目标，为中国高等教育的发展带来了新的机遇为此，文章从专利分析的角度，对高校的学科发展进行探究，研究针对同一学科不同高校的专利发展特点，为高校间学科的特色发展、融合发展、合作发展提供理论依据在研究过程中，文章借助Innography专利检索系统，对入选电气工程专业“一流学科”的7所高校进行专利维度的学科竞争力评价，尤其是对近10年的专利文献从专利申请量趋势、专利分布区域、专利热门领域、专利发明人、专利权人等多方面分析各个学校学科建设的特色与不足，并提出相应措施和建议研究结果显示，总体趋势上专利申请数量经过持续上升后在2014年出现不同程度下降，专利综合竞争力普遍较弱，专利转化速率慢，专利研究角度主要集中在学科主流范围，对当前高新热点研究不突出横向对比各个学校，发现各学校均能借助本校优势资源申请学科专利，清华大学、浙江大学在学科专利申请方面的竞争力较强。

Key：“双一流”高校;一流学校;一流学科;专利分析;竞争力评价;学科评价;学科服务;电气工程专业：G40-058.1;G306 文献标志码：A ：1008-5831（2019）03-0122-12一、问题提出及研究进展建设世界“一流高校”和“一流学科”是中国教育的长期发展目标，也是学术界的热门话题和重要研究方向，更是政府教育资源分配的重要风向标在中国“双一流”高校的建设与发展过程中，高校专利发明数量与质量事实上已经成为衡量高校科研竞争力的重要指标和标志，是学科建设的重要结合点专利分析是科技查新的重要途径，也是众多学者研究的热点，但传统的专利研究通常基于某一具体领域、行业开展专利竞争力分析，也有少量研究专注于专利与高校建设的相互融合，旨在提高高校科技竞争力目前，高校专利研究成果主要分为以下几个方面：（1）高校专利信息服务模式研究[1-2]张善杰、陈伟炯（2017）针对高校图书馆专利信息服务内容单一、缺乏系统性等问题进行研究[1];杨宝杰（2018）在“双一流”高校建设背景下对理工类高校专利有效性进行研究，对不同高校的专利管理政策进行分析，特别是针对PCT专利管理模式的不同，提出专利管理政策建议[3]。

2）通过专利分析研究高校战略定位与科研创新能力[4-5，11]专利是高校原始创新能力的具体体现，通过专利分析可以衡量高校科技创新水平，明确创新方向如：刘长威、刘熙东（2017）等借助Innography专利信息分析平台检索并分析了华南农业大学的专利布局情况，提出高校专利提升对策[4];赵华（2017）以盐城工学院为例，通过专利研究与分析总结该校的科技创新特点及未来发展方向[6]3）高校专利产学研合作情况分析随着市场经济体制与信息共享平台的完善，高校、企业、科研机构间的互补性日益凸显，专利合作成为产学研合作的重点课题[7]如：刘阳、杜艳艳（2015）以我国36所农业高校为研究对象，运用社会网络分析方法和专利分析法，分析各高校与高校、科研院所、企业合作关系的变化，识别核心高校[8];李彬彬（2018）针对南京工业大学的具體情况运用社会网络分析方法构建了产学研协同创新合作网络，并对专利合作的演化趋势、合作网络特征、技术领域和发明人团队等特征进行了分析，从专利的角度探讨高校协同创新的发展方向[9]4）通过专利视角进行高校学科建设研究[10-15]尤其是随着“一流高校”与“一流学科”建设逐步推进，从专利角度进行学科评析、学科竞争力评价的研究逐渐增多。

如：付秀颖（2013）等人利用社会会网络分析与UCINET分析了山东理工大学的专利分布情况，藉此研究学科交叉情况，对高校学科群建设具有重要意义[10];李鹏、李海涛（2017）以武汉大学合校以来职务专利申请、授权、有效专利等方面的数据统计分析为例，探讨专利信息在高校学科服务中发挥的作用[11];尹小红、陶荣湘（2018）借助Innojoy专利检索工具，对广东技术师范学院近10年的专利数据进行分析，为制定和完善学科服务政策提供了决策参考[12]显然，专利分析能为高校提升科研创新力、学科竞争力提供针对性的建议，但当前大部分文献的研究对象主要集中于某一高校或某一领域，对同一学科各个高校之间进行横向分析与比较的文献数量较少，高校间无法获取从专利角度针对同一学科竞争力的发展评价，不利于高校学科的特色发展与科研合作在此背景之下，笔者利用Innography专利信息检索分析工具，对教育部公布的7所入选“一流学科——电气工程”的高校（清华大学、华北电力大学、河北工业大学、浙江大学、华中科技大学、重庆大学、西安交通大学）在电气工程学科专业领域内的专利布局情况，从专利的角度进行“一流学科”内的科研竞争力评价，进而明确学科发展的前沿热点，找准“一流学科”高校建设的精准定位。

二、专利分析工具与检索方法（一）专利分析工具Innography软件是Dialog公司推出的专利信息检索与分析平台，可以查询和获取欧洲专利局（EPO）、世界知识产权组织（WIPO），以及美、德、英、法、日本、中国等超过90多个国家或地区的专利数据，此外还可以进行诉讼检索、商标检索、非专利文献检索，具有强大的专利索引功能在本研究中，为了保障数据的准确性、全面性，还将结合中国知识产权局专利信息检索系统进行分析二）检索方法本研究分析的学科领域为“电气工程”，教育部将电气工程一级学科下划分了电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术五个二级学科，主要研究领域分布在电机电器理论、设计及其控制系统，电磁问题，电子、电路、信号，电气控制系统等在专利IPC分类法中按照技术主题设置类目，将全部领域分为8个部类，部类下面设大类、小类、大组、小组，专利申请具有综合性，专利类别划分与学科无直接对应关系通过对学科研究领域的分析，并咨询相关领域的大量专家学者，结合对IPC分类法的细分研究，发现“电气工程”学科领域申请的专利主要归于H电学部类，部分分散于G物理部类，少数散落在B作业运输部类（主要与电力传动相关），并以此初步界定检索范围。

设定检索对象为被评为电气工程“一流学科”的7所高校，并设定以上高校均为专利权第一所有人，检索时间段限定为2007年1月1日—2017年12月20日，综合以上检索条件，编制检索式，并对大量的数据进行人工二次筛选，剔除干扰信息三、专利分析（一）专利申请量趋势分析我们将检索到的数据，按照专利优先权年份（priority year）进行统计与分析，得到图1所示结果根据图1可以发现，从整体上看，从2007年至2014年，7所高校专利申请量稳步上升，同期除清华大学申请量趋势有所下降外，其他院校皆无明显下降趋势，专利申请态势良好这一方面归功于科研人员专业素养、知识产权保护意识的提升，另一方面得益于国家资金、政策对于高校专利申请的支持与激励，把专利纳入项目申请与验收范畴，作为科研创新的重要指标2014年以后，各高校专利申请均出现不同程度的下降，一定程度上与提出《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》的影响相关，在一流高校、一流学科建设中，并未明确提出将专利数量作为重要评价指标，可能致使高校对专利申请重视不足，导致专利数量下降对各个院校情况比较分析可以发现，清华大学、浙江大学作为老牌科研名校，专利成果总量显著，清华大学在政策文件上对专利申请高度重视，也是其专利数量庞大的重要原因。

华中科技大学（4 081项）、西安交通大学（3 017项）之间总量差距小，两所院校均建有国家级电气工程类研究实验室，科研实力相对较为雄厚，专利发展具有较大潜力华北电力大学（2 385项）主要以电气工程及电力研究领域为学校发展重点方向，专利数量上比重庆大学（2 203项）虽然没有明显优势，但两者的学科竞争力存在差距，河北工业大学（718项）专利申请数量较少二）专利区域分布分析专利具有区域性的特点，专利权是一种有区域范围限制的权利专利区域主要有WIPO专利、EPO专利、美国专利、中国专利等国家和地区范围内的专利其中WIPO是世界知识产权组织，拥有187个成员国，专利保护范围最广泛，EPO专利作用范围主要是欧洲地区根据检索数据统计分析得到表1（整数为专利数量，百分数为校内专利分布占比），主要展示了在专利布局较多的5个区域范围内各高校专利绝对数量和占本校专利总量的比例从各个高校专利区域分布情况来看，清华大学基于专利申请总量优势其专利区域分布广泛，在统计的五个区域范围内都有涉及，美国专利布局在海外专利布局中占有较大比重华中科技大学、浙江大学、华北电力大学专利布局也延伸到WIPO、EPO、美国，但数量总体占比较小。

而重庆大学的专利主要分布在国内，需要逐步提高海外专利布局能力，提高专利全球竞争力三）专利热门领域分析将各个高校专利申请状况按照IPC分类法进行统计，并对专利文献进行基于题目和Summary的文本聚类研究分析，可得出当前的专利研究趋势与各高校的研究热点1.从整体上对7所高校进行专利分类统计分析与研究领域分析对7所高校的专利进行整体分析，可得到电气工程学科研究范畴下的IPC统计图（图2）电气工程作为一级学科，有众多细分的研究领域，专利申请中占比最大的为H02J3/00交流干线或交流配电网络的电路装置当今中国电网规模已经超越美国，占据世界首位，高电压等级、长距离、大容量的输变电工程是当今电网发展的主流中国的大电网时代已经到来，交流配电网电路装置[16]等技术的发展，呼应了当前中国电网高速发展的潮流H01M4/00电极占比10.9%，H01M4研究领域为用于直接转变化学能为电能的方法或裝置，通常包含一些电池组等电池技术[17]的飞速发展极大地推动了新能源的发展，新能源已经成为当今社会无法绕过的话题，传统燃料存在很多弊端，极大地影响了社会的发展，新能源汽车等行业的发展也离不开电池技术的支撑[17]。

H04L数据信息传输中的H04L29/00、H04L12/00占比也较大经过专利文献的文本聚类（图3），发现专利申请中主要的一级技术点有高电压技术、碳纳米管技术、半导体层技术，细分的二级热门技术领域主要涵盖风力发电技术、蓄能技术、光线技术等领域，与当前学科研究热点、社会实际需求相符2.对各个高校进行专利技术领域与学校学科建设分析清华大学专利文本聚类结果如图4所示，研究领域主要集中在半导体层、碳纳米管、锂电池等领域专利归属的学科领域相互交叉，涵盖电气工程、电子科学与技术、通信工程物理学等国家一级重点学科浙江大学（图5）研究领域主要集中于电能存储、高电压、电网、电力转换等领域，学科交叉较少浙江大学对电气工程学科定位清晰，主要从新能源开发和利用、智能电网技术、高效节能技术、高速轨道交通技术、嵌入式集成电路设计技术、航天电气技术、碳化硅功率器件等方面提升学院的科研能力和学术地位华中科技大学的研究领域主要集中在太阳能电池、永磁体、光纤技术、高电压技术等（图6），这与华中科技大学的电气工程学科特色高度相关其电气与电子工程学院具有强电磁工程与新技术国家重点实验室、国家中大科技基础设施脉冲强磁场实验装置、新型电机技术国家地方联合工程研究中心、新型电机国家专业实验室等5个国家级科研平台，形成了电力电子与电力传动、电力理论与新技术特色学科，申请了大量相关专利。

重庆大学大学的研究领域（图7）主要集中于发电技术、分布式控制系统、电网技术、电能存储技术，这也与其电气工程学院的发展特色紧密相关该校电气工程学科建成了以输变电设备与系统安全国家“111”创新引智基地为代表的国际交流基地，和“输配电装备及系统安。