利用專利數(shù)據(jù)評估技術(shù)發(fā)展速度的新方法

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【小D導(dǎo)讀】

麻省理工學(xué)院的研究人員設(shè)計了一個簡單的方程式，利用專利數(shù)據(jù)，就能估算出技術(shù)發(fā)展的速度。在線學(xué)習(xí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有多快?風(fēng)力渦輪機(jī)是一個有投資潛力的行業(yè)嗎?價格低廉的磁懸滑板什么時候能上市?

要回答這些問題就要知道相關(guān)技術(shù)發(fā)展和改良的速度。現(xiàn)在麻省理工學(xué)院的工程師們設(shè)計出了一個公式，通過從相關(guān)專利收集到的信息，來估算技術(shù)推進(jìn)的速度。

研究人員確定了28種不同技術(shù)的改進(jìn)率，包括太陽能光伏發(fā)電、3D打印、燃料電池技術(shù)和全基因組測序。他們通過美國專利數(shù)據(jù)庫，搜索了每個領(lǐng)域的專利，共有超過50萬項之多，并通過一種創(chuàng)新方法快速準(zhǔn)確地選擇出每個技術(shù)領(lǐng)域最有代表性的專利。

一旦這些專利被確定，研究人員就開始分析各領(lǐng)域?qū)＠哪承┲笜?biāo)，并發(fā)現(xiàn)那些最能預(yù)測技術(shù)進(jìn)步率的指標(biāo)。尤其是，專利的前向引證——一項專利被后續(xù)專利引用的次數(shù)，這是一個很好的預(yù)測指標(biāo)，還有專利的公布日期：最新的技術(shù)專利比舊的專利創(chuàng)新速度快。

研究團(tuán)隊設(shè)計了一個方程式，包括專利集的平均前向引證數(shù)量和專利平均公布日期，并計算每個技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步速度。他們的計算結(jié)果與一項耗費(fèi)人力的方法——找到的每個技術(shù)眾多的歷史績效數(shù)據(jù)相匹配。

在這28項技術(shù)領(lǐng)域的分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)發(fā)展速度最快的技術(shù)包括光學(xué)，無線電通訊，3D打印，以及MRT技術(shù)，而電池、風(fēng)力渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)展速度較慢。

麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系的研究生克里斯本森說，風(fēng)險資本家、初創(chuàng)企業(yè)、政府以及開發(fā)新技術(shù)的實驗室會對新的預(yù)測工具感興趣。

“我們的方法有獨特之處，我沒有把它看作是向公眾發(fā)布的娛樂工具，”參與開發(fā)預(yù)測工具的本森說?！拔腋嗟匕阉?dāng)作是，我們與別人合作，幫助他們了解他們感興趣的技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。我們可能更像是房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人，而不是Zilow(注：zillow是一家提供免費(fèi)房地產(chǎn)估價服務(wù)的網(wǎng)站，在美國一上線就造成大轟動。Zillow創(chuàng)建于2006年，主要向網(wǎng)民提供各類房地產(chǎn)信息查詢服務(wù)。)

2003年，麻吉開始研究各種技術(shù)的進(jìn)步率。當(dāng)時，他很好奇摩爾定律相關(guān)技術(shù)是如何發(fā)展的，摩爾定律說的是計算機(jī)發(fā)展趨勢，計算機(jī)芯片上的晶體管數(shù)量每兩年增加一倍。

“很多行業(yè)沒有摩爾定律那樣快的發(fā)展速度，我開始想辦法測度它們的速度，”麻吉說。

麻吉最初通過個案分析接觸這個問題，確定一個特定的領(lǐng)域里哪些指標(biāo)最能代表生產(chǎn)率。然后，他為每個指標(biāo)收集數(shù)據(jù)，例如價格和產(chǎn)品生產(chǎn)速度，并用數(shù)據(jù)來計算總的改進(jìn)率。在2010年，他才意識到美國專利數(shù)據(jù)是技術(shù)層面最全面的資源之一。

“我們認(rèn)為，也許有足夠的信息讓我們了解技術(shù)變革的動力，”麻吉說。

幾年來，他和他的團(tuán)隊花費(fèi)的大量時間，通過閱讀成千上萬專利文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)科技領(lǐng)域最相關(guān)的專利數(shù)據(jù)。這個方法不是最可靠的，因為兩個人可以選擇完全不同的專利集來代表相同的技術(shù)。

2012年，麻吉和本森通過調(diào)查美國和國際專利分類系統(tǒng)的重疊部分，提出了一個更加有效而且可重復(fù)的方法用于識別相關(guān)專利集。

對于美國專利局接受的每一項專利，專利審查員都會將專利文件歸檔到專利分類系統(tǒng)的不同類別下。例如，太陽能光伏專利可以進(jìn)入到美國專利的“電池”以及“固態(tài)元件”類別下，在國際分類系統(tǒng)中則作為“半導(dǎo)體器件”類別。

研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，通過尋找兩個分類系統(tǒng)的專利重疊部分，他們就能夠在幾個小時內(nèi)而不是幾個月，重復(fù)性地識別出最能代表一個技術(shù)領(lǐng)域的相同專利集。

一旦他們發(fā)現(xiàn)了相關(guān)專利集，研究人員就能夠找到他們用于計算技術(shù)改進(jìn)率的專利指標(biāo)。他們發(fā)現(xiàn)，一個專利集發(fā)布前三年的平均前向引證數(shù)量，以及平均發(fā)布期是最好的技術(shù)改進(jìn)率預(yù)測指標(biāo)。本森說，他們還能夠清除作用不大的專利信息。

“如果一項技術(shù)擁有多項專利，那么它應(yīng)該發(fā)展的更快，但事實并非如此，”本森說?！?D打印技術(shù)只有300到500項專利，但是它的發(fā)展速度與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相同，而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擁有15萬項專利，因此相關(guān)率是零。”

研究團(tuán)隊設(shè)計了一個引入了前向引證和專利發(fā)布日期的簡單方程式，并用該種方法預(yù)測了28項技術(shù)的進(jìn)步率。研究人員將計算結(jié)果與他們之前花費(fèi)大量時間，用歷史數(shù)據(jù)方法計算的結(jié)果進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)兩種方法的計算結(jié)果吻合。

然后，他們利用開發(fā)出的有效方法預(yù)測了11種新興技術(shù)在未來10年的技術(shù)改進(jìn)率。其中，增長最快的領(lǐng)域是在線學(xué)習(xí)和數(shù)字表達(dá)，而發(fā)展較慢的是食品工程和核聚變。

麻吉希望這個方法可以當(dāng)作一個評級系統(tǒng)，類似于標(biāo)準(zhǔn)普爾和其它股票市場指數(shù)。這個評級系統(tǒng)為投資者尋找下一個市場突破，實驗室確定新的研究方向大有益處。麻吉說了解各項技術(shù)在未來十年如何發(fā)展，能夠讓創(chuàng)新者知曉為之奮斗的技術(shù)什么時候能夠成熟，并讓我們有更多異想天開的想法，如大批量生產(chǎn)磁懸滑板和飛行汽車。

編譯：張微來源：中國科技網(wǎng) 編輯：IPRdaily 趙珍 -------------

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