利用專利數(shù)據(jù)評估技術發(fā)展速度的新方法

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【小D導讀】

麻省理工學院的研究人員設計了一個簡單的方程式，利用專利數(shù)據(jù)，就能估算出技術發(fā)展的速度。在線學習產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有多快?風力渦輪機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技術發(fā)展和改良的速度?，F(xiàn)在麻省理工學院的工程師們設計出了一個公式，通過從相關專利收集到的信息，來估算技術推進的速度。

研究人員確定了28種不同技術的改進率，包括太陽能光伏發(fā)電、3D打印、燃料電池技術和全基因組測序。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)新方法快速準確地選擇出每個技術領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域專利的某些指標，并發(fā)現(xiàn)那些最能預測技術進步率的指標。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)，這是一個很好的預測指標，還有專利的公布日期：最新的技術專利比舊的專利創(chuàng)新速度快。

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

在這28項技術領域的分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)發(fā)展速度最快的技術包括光學，無線電通訊，3D打印，以及MRT技術，而電池、風力渦輪機和內(nèi)燃機發(fā)展速度較慢。

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

“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)預測工具的本森說?！拔腋嗟匕阉斪魇牵覀兣c別人合作，幫助他們了解他們感興趣的技術的未來發(fā)展趨勢。我們可能更像是房地產(chǎn)經(jīng)紀人，而不是Zilow(注：zillow是一家提供免費房地產(chǎn)估價服務的網(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。)

2003年，麻吉開始研究各種技術的進步率。當時，他很好奇摩爾定律相關技術是如何發(fā)展的，摩爾定律說的是計算機發(fā)展趨勢，計算機芯片上的晶體管數(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，確定一個特定的領域里哪些指標最能代表生產(chǎn)率。然后，他為每個指標收集數(shù)據(jù)，例如價格和產(chǎn)品生產(chǎn)速度，并用數(shù)據(jù)來計算總的改進率。在2010年，他才意識到美國專利數(shù)據(jù)是技術層面最全面的資源之一。

“我們認為，也許有足夠的信息讓我們了解技術變革的動力，”麻吉說。

幾年來，他和他的團隊花費的大量時間，通過閱讀成千上萬專利文獻，發(fā)現(xiàn)科技領域最相關的專利數(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。

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的方法用于識別相關專利集。

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“半導體器件”類別。

研究團隊發(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，重復性地識別出最能代表一個技術領域的相同專利集。

一旦他們發(fā)現(xiàn)了相關專利集，研究人員就能夠找到他們用于計算技術改進率的專利指標。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)布期是最好的技術改進率預測指標。本森說，他們還能夠清除作用不大的專利信息。

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

研究團隊設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，并用該種方法預測了28項技術的進步率。研究人員將計算結果與他們之前花費大量時間，用歷史數(shù)據(jù)方法計算的結果進行了對比，發(fā)現(xiàn)兩種方法的計算結果吻合。

然后，他們利用開發(fā)出的有效方法預測了11種新興技術在未來10年的技術改進率。其中，增長最快的領域是在線學習和數(shù)字表達，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作一個評級系統(tǒng)，類似于標準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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