【毕业学位论文】基于专利信息的战略性技术管理研究

摘 要 技术发展和技术创新的战略性问题，越来越成 为影响公司发展和成功的重要因素。 对于管理者， 为了公司保持竞争优势和长期成功， 理解动态的创新和技术发展与公司竞争战略是非常重要的。 战略性技术管理， 是技术管理融合战略管理， 以适应复杂性、 竞争性、 战略计划性的方法。 而专利信息用于技术管理为企业的战略服务， 包括研发计划，兼并收购计划，企业联盟，人力资源等是一个比较新的课题。 本论文研究是基于专利信息的战略性技术管理的理论、 方法以及应用。 论文可分三个部分， 第一部分阐明了战略性技术管理的概念， 各个学派的理论发展和内容； 第二部分研究了专利信息的特点， 用于技术管理的国内外研究， 以及专利组合技术管理理论；第三部分用组合模型，建立组合指标，以闪存(业为背景，选出产业内的 15家样本企业进行实证研究， 分析出了新/潜在的技术领域， 竞争对手的技术能力，并提出企业研发决策，因此验证了这种技术管理方法的有效性和特点。 关键词：技术管理、专利信息、专利组合 I he on an in is to of of in is a to do is in of &D M&A, is a be in is on of in of OT of is 5 of so OT is of 录 1 绪论 . 1 言 .究目的和意义 . 2 究界定和研究方法 . 3 究范围 . 研究方法 . 研究困难 .文结构和安排 . 4 2 战略性技术管理(.术管理（概念以及发展 . 6 术管理的概念 . 6 术管理理论的发展 . 6 研究所讨论的 . 9 . 9 术能力与技术监测 . 11 于专利信息的 . 13 3 基于专利信息的 . 14 利信息的战略价值 . 14 利信息特点综述 . 14 . 16 利信息在 . 20 . 22 司层面的专利组合矩阵 . 22 术领域的专利组合矩阵 . 23 . 26 利组合理论应用的进一步探讨 . 28 利组合指标的改进 . 28 定技术领域的方法 . 29 4 实证研究第一部分：说明 . 31 究对象 . 31 究方法 . 31 究过程 . 32 业背景介绍 . 33 术特性 . 33 业特性 . 35 场状态 . 35 据来源与筛选 . 37 据来源 . 37 据检索 . 37 存中国专利背景 . 40 存技术领域美国专利背景 . 41 5 实证研究第二部分：组合分析 . 43 . 43 . 44 成分分析法萃取 . 44 . 45 . 46 术吸引力 . 46 对专利地位 . 48 对技术优势 . 48 利组合分析 . 49 出专利组合图： . 49 析总结： . 56 6 结束语 . 59 致 谢 . 61 参考文献 . 62 附录一：中国专利样本公司 . 65 附录二：美国专利初次筛选结果 . 66 附录三：备选样本公司指标计算得分 . 67 附录三：备选样本公司指标计算得分 . 67 附录四：15 家样本公司在各 . 68 附录五：应技术类别定义 . 69 附录六：应主流技术领域年度申请量表 . 70 附录七：相对技术优势计算原始值 . 71 表 术管理学派变化 . 7 表 外技术能力研究 . 12 表 利信息的内容 . 15 表 . 15 表 . 16 表 外学者专利信息研究 . 18 表 内学者研究 . 19 表 外专利信息技术管理研究对比 . 20 表 利信息的战略性技术管理应用价值 . 21 表 司层面专利指标 . 23 表 术吸引力衡量指标 . 24 表 导体存储器类型 . 34 表 导体存储器技术对比表 . 34 表 导体存储器市场份额 . 36 表 存前十大供应商及市场占有率 . 36 表 键词收集表 . 37 表 定关键词 . 38 表 5 家样本公司 . 43 表 美国专利 . 44 表 成分特征值表 . 44 表 交旋转分类矩阵 . 45 表 流技术领域近 10 年的专利申请量 . 46 表 流技术领域年增长率 . 47 表 本公司在主流技术领域专利量分布 . 48 表 对技术地位计算 . 48 表 对技术优势计算 . 49 表 本公司技术领域位置表 . 58 图 文结构图 . 5 图 术管理发展变化图 . 7 图 略性技术管理进化图 . 11 图 司层面专利组合图 . 23 图 术领域专利组合图 . 24 图 究概念性框架 . 32 图 国专利检索 . 38 图 国专利检索 . 39 图 国专利年度申请变化与申请国家分布图 . 40 图 国专利年度变化 . 41 图 国专利年度变化对比 . 41 图 国专利国家分布 . 42 图 术分类命名与对于 . 46 图 . 47 图 样本公司技术领域专利分布 . 50 图 术吸引力相对图 . 50 图 . 51 图 . 52 1 绪论 言 人类社会的发展经过了四次技术革命，使人类 从工场手工业时代发展到信息时代。 知识经济的兴起和信息技术迅速发展， 世界经济全球化趋势明显， 技术经济一体化程度加深，而高技术的出现则进一步引发了世界范围内的产业结构的调整和升级，促进了生产力和社会的巨大进步。 技术发展主要呈现了三个明显的特点：1(1)技术研究开发的投入无论从单位投入还是从总体规模而言都呈现递增趋势 (2)从技术发明到其商业化应用的周期越来越短 (3)技术在现代经济增长中的贡献度增大。 技术的巨大发展也为企业提供了巨大的技术机会、 市场机会、 和产业机会。 现在，多领域的技术群正在出现， 并且出现突破性的发展， 由此提供的技术机会比以往任何时候都多， 而且呈加速发展的趋势。 这就大大丰富了企业为达到经济目的所需的技术手段。 技术的发展使过去难以解决的问题迎刃而解， 并且创造了大量的全新的应用机会和应用前景， 创造新的需求， 从而创造了新的市场机会。 软件， 互联网， 通信等技术极大的影响了人们的生活工作和消费， 并创造了新的产业机会， 新的技术革命推动下，信息、生物、新材料、新能源、空间海洋等领域的高技术产业迅速发展。 2. 技术竞争加剧 拥有技术优势的跨国公司在追求技术积累、 超前开发以及对我国的技术转移的同时也非常重视规范的技术管理工作， 成立技术管理部门， 把技术管理和企业战略结合起来， 实施战略性技术管理方法， 制定技术战略， 注重高技术的专利申请， 运用具有一定技术垄断意义的专利圈地， 占领更多的技术市场份额。 近年来， 跨国公司在华申请专利的数量明显增多， 速度加快， 年平均专利增长率为 30， 在新兴的技术领域如通信、 计算机、 医药、 家电中的增长更加迅速。 所以， 专利分布的重点地方也是国外公司，竞争对手重点投入的地方。 3. 新的技术环境下的技术管理问题 我国企业， 在赢得新的技术发展机遇与挑战的同时， 也面临更多的技术管理问题：如技术发明与公司的战略管理如何结合的问题； 缺乏创新的问题； 技术开发类型选择1北京理工大学硕士学位论文 问题； 横向、 纵向联合问题； 技术变化速度问题； 技术的市场表现问题； 技术标准问题； 技术方向问题等等。 所以， 新时期， 技术带来的机遇、 规模和重要性以及复杂性意味着， 企业必须广泛的、 集成的、 战略性的利用技术， 而不是简单的对研究、 新产品开发、 工艺设计、 产品营销和特许经营等单独的任务进行管理。 技术和组织集成的，面向市场与盈利的战略性技术管理方法成为目 前企业技术管理的主要需求和发展方向。 而专利信息是具有经济价值、 技术价值的战略性信息。 通过专利信息的定量分析可以为上面的面临的技术管理的问题提供解决 办法，为企业的战略决策者作决策支持。 国外的许多国家和企业已经把专利信息运用到技术管理中， 通过专利信息中包含的大量的准确的信息， 运用专利分析的一些方法， 把专利信息和战略性技术管理相结合， 为技术战略服务。 这是非常先进和有意义的战略性的技术管理方法。 而我国企业在运用专利信息的技术管理还很落后， 不仅表现在意识不够， 人才不足， 而且也没有掌握专利信息定量分析的技术方法。 究目的和意义 全球最有影响的技术管理国际组织之一的波特兰大国际技术管理会议（为技术管理 ( 在未来的几十年中的改变世界的关键性角色( 2003)。 关于技术管理的研究从 20 世纪 70 年代开始，经历了R&新管理、技术战略和战略性技术管理(个发展阶段2。战略性技术管理是 90 年代后期开始， 代表技术管理的发展方向， 它融合了企业战略、 R&技术创新、 知识管理、软件方法，有效的提高技术管理能力和战略决策能力。 战略性技术管理的方法中，基于专利信息 的技术管理方法近几年越来越得到重视， 技术发达的如美国、 日本、 欧洲已经开始研究并利用专利信息分析为企业技术战略制定作定量的研究。 而在知识经济的环境下， 我国的专利增长量大幅提高， 技术竞争加剧， 国家科技部也提出 “人才、 专利、 标准” 三大技术战略， 但专利战略绝不只是为了提高申请量这么简单， 提高创新能力， 拥有自主的关键性技术， 增强企业竞争能力才是我们真正想要的结果。 而如何加强我国技术管理的手段， 更好的监测竞争对手， 更科学的制定技术战略， 就是本论文的目的。 本文从专利信息出发， 通过对专利信息分析的研究， 得出其对技术管理的战略性的支持， 从而对我国企业进行技术管理有一定的理论上的启发和方法上的借鉴。 2北京理工大学硕士学位论文 究界定和研究方法 究范围 本论文研究的主体是战略性技术管理， 然而， 面向技术战略的战略性技术管理是非常复杂的体系， 它涉及到技术、 企业战略、 组织、 人力资源、 企业文化等诸多方面的作用，涉及到产品开发、技术创新、技术获取、技术转移、组织培训等执行过程，而在国外的研究就有基于技术、基于资源、和基于组织的三个战略性技术管理学派，分别从技术特征的角度、 知识管理、 人力资源、 企业组织等角度来研究企业战略性技术管理。 本文研究了技术管理的发展与面临的挑战， 分析了战略性技术管理所涉及的技术研发规划、 技术组合、 并购、 竞争对手监测， 技术机会发现等问题， 提出了技术监测能力是技术能力的基础能力。 技术能力， 分为技术监测能力， 技术学习能力， 技术创新能力3。而技术监测是获取与公司战略目标 相关技术和技术重要变化的信息，建立动态的数据库， 持续的监视、 测量环境的变化， 持续获取战略性的知识， 为公司技术战略、 商业战略提供决策支持的一种技术管理方法。 并从技术监测能力的角度， 提出基于专利信息的战略性技术管理方法。 因此， 本论文的研究范围是专利信息的技术监测研究， 也就是主要面对提高技术监测能力，为企业产生战略决策相关的知识。 究方法 论文首先研究了技术管理的发展， 国内外技术管理研究学派的主要观点， 明确了战略性技术管理的定义与问题， 企业战略性技术管理的方法。 然后， 分析了专利信息作为战略性技术管理工具的可能性以及其对于企业的技术上、 经济上的价值。 结合国外学者的研究， 提出用于技术管理的专利分析指标体系， 构建分析模型， 并以最近发展迅速闪存技术领域进行了实证研究。 在实证研究中，以美国 国专利商标数据库)为数据来源，分析了闪存技术美国专利的年度发展， 并以 15家样本公司在 1993年到 2002年这十年间的专利申请为基础，对 25 个 类技术领域用因素分析、主成分提取的方法萃取出闪存技术的 6 大 主要技术领域；计算了 15 家样本公司的专利相对位置指标、专利 相对增长率 (和 专利相对增 长潜力率(R 和表 征企业技术 能力的相对专利优势(， 并绘制出 15家样本公司的专利组合图； 通过专利组合图分3北京理工大学硕士学位论文 析 15 家样本公司的技术现状、研发重点、联盟情况，并总结了专利组合用于技术管理的分析得出的结论，提出技术策略的方案。 究困难 1. 数据获取 由于缺乏购买数据服务的资金和专业的软件， 所以做实证研究最困难的就是数据的获取。 虽然中国知识产权局和美国专利商标局的网站都提供了免费的数据检索。 但在实证研究时的近 5500 条专利网页，得到却不是轻松的事情。而且，得到专利网页后，把网页的内容导入 2. 技术聚类 无论是都是根据功能或者应用来细分， 实证中， 专利重点分布的类别就有二三十个， 而且， 如果仅根据往往不能很好的区分技术类别4，因为有些是按技术功能分类，有些 是按技术应用分类，一项技术可以重叠的分类中。如何选择一种科学有效的方法，对技术进行分类。 3. 研究理论与文献 由于通过专利信息进行技术管理在国内还属于刚刚起步的阶段， 国内这一领域的研究非常少， 鲜有文献可寻， 只能寻找外文研究， 研究在阅读大量外文文献的基础上，试图引进国外先进的理论方法， 用于实证研究之中。 并在分析指标的选取上， 做了新的改进。 文结构和安排 本论文总共四个部分， 前三个部分来探讨基于信息的战略性技术管理问题， 最后一部分是总结。 第一部分，包括第 1、2 章，首先描述了战略性技术管理(概念、发展、国外主要的研究学派和面临的内部外部复杂性问题。然后针对本研究相关的 三个概念技术能力、技术监测能力、技术战略，以及之间的关系进行了研究。 第二部分， 也就是第 3 章 ， 阐明专利信息的特点， 战略性质， 分析对比了中外学者对于专利信息技术管理研究上的特点。 引进并研究了专利组合理论及其指标， 并对组合中理论存在的问题做了进一步研究： 提出了 析了技术领域分类的一种有效的方法。 第三部分，包括第 4、5 章，运用组合模型和改进的指标对闪存领域的技术公司4北京理工大学硕士学位论文 进行了实证研究， 论证了基于专利信息的技术管理方法， 是一种有效的技术监测方法，能够动态的监测竞争环境和对手技术能力， 预测新技术的出现， 动态组织数据， 产生知识，为企业提供了有效的技术战略的支持。 其中， 第 4章主要做了背景性的说明， 分析实证研究领域， 闪存产业的技术特征，产业特征和市场状况。 对数据来源与筛选的办法， 中国专利、 美国专利的背景做出说明。第 5 章，按照全球市场份额，美国授权专利和中国授权专利三项指标选择 15 家样本企业，应用专利组合理论、计算相关指标，做出了专利组合图，根据图的表达，分析了闪存领域的技术分布， 新/替代技术以及 15家样本企业的技术能力和竞争态势。 第四部分，总结了全篇论文的研究，创新点、研究限制和可进一步研究的问题。 图 文 结构图 5北京理工大学硕士学位论文 2 战略性技术管理(术管理（ 概念以及发展 术管理的概念2技术管理（ f 者 定义按其角度和侧重点的不同可分为以下三类： 第一类以 1987 年美国国家研究委员会发布的题为技术管理：隐蔽的优势报告的定义为代表，该报告对 定义是： “与科学、工程及管理理论相关的 开发和实施， 以规划和完成组织的战略性和操作性目标” 。该定义强调了对技术发展的计划，认为在工业实践中， 关键因素是：识别并评估技术选择； R&D 自身管理，包括项目可行性决策；技术和公司整体运作的集成； 新技术在产品和加工中的实施； 退化和更替。 这是一种对 第二类定义主要集中于技术发明和创新，例如贝兹认为， “技术管理是对公司产品和生产能力的及时创造和提高。 技术管理问题可划分为两类即鼓励发明和创新的成功管理” 。特威斯等定义也与此类似，强调了技术的采用是一个复杂的过程。成功不仅取决于对技术变化自身的管理，并且取决于 对实现技术潜力和环境的处理。因而往也包括商业文化、战略、组织结构、管理态度、人力资源政策等问题。 第三类定义认为：战略管理的一部分，在目前竞争残酷、社会价值观变化迅速、 新技术开发速度加快的环境中， 商业和技术的集成十分必要。 贝德威认为 “ 该集成需要研究、 生产、 市场、 财务、人力资源等部门的细致协调” 。 三类的定义中均提到了 只是强调的程度不同， 从第一类到第三类， 强调技术管理的战略意义依次加深。 在第三类定义中最为强调， 实践表明，技术管理已经不局限于技术经费的投入， 技术的创新与开发， 关键的是， 开发出来的技术如何转化为生产力，变为竞争优势，增加经济收益。 术管理理论的发展5目前大部分理论研究人员倾向于认为 究起源于 80年代初期， 只有少部分人认为 究可追溯至 70年代初期的 R&创新管理、 工程管理和战略管理，6北京理工大学硕士学位论文 但 为专有词汇出现于 80 年代，所以目前是第一种观点占上风。按时间顺序技术管理可以分为四个学派， 即 R&创新管理学派、 技术规划学派和战略性技术管理(派。如表 1： 表 术 管理学派变化 管理 创新管理 技术规划 业环境界定 稳定、简 单 和 扩张 变 化 且可预测变化 变化、发 生 断裂和跳跃 变化 、断裂 、 新 领 域 难以预测 研究范围 资源管理 公司内创新管理 技术分析和规划 技术 及其相 关 方 面 管 理与集成 研究问题 人员、创 意 、 资金、文化 技 术 发明和技术实现 技术开发 复 杂过程的分析和计划 技术 进化全 部 领 域 分 析和处理 主要内容 技术预测、预算 德尔菲预测、 技术预测、 创新过程的项目管理 方案预测 、 技术分析和计划 战略性 料来源：资料来源：吴贵生，谢伟 (1997) 对于技术管理发展的演化，用下图表示： 图 术 管理发展变化图 资料来源： 997) 1. R&该学派的逻辑起点是技术发展的曲线。 技术发展的 S 曲线表明， 技术发展是动态的， 具有生命周期并且遍布不同发展阶段； 技术的累积性开发投资越多， 该技术的性能就越高。 从而对于管理者而言， 其理性依据为： 要实现更高的技术效能， 必须增加R&D 投资。这是 R&D 管理学派的中心观点，同时其视技术变化为可预测、可预计。技7北京理工大学硕士学位论文 术预测作为一个管理工具在其理论体系中具有根本的重要性。 2. 创新管理学派 技术发展具有跳跃性， 但大多数发明是在技术轨道或范式上的增量提高。 因而在70年代后期， 技术进化模式开始兴起， 相应地 R&D 仅是创新过程的一个阶段，随着技术生命周期的缩短，单纯的 R&目前在此方面达成的共识是， 发明是创造新东西， 创新包括了从构思到商业化应用的全过程。 因而创新与发明相比， 其范围较广， 涉及过程较长， 同时不局限于技术生命周期概念， 而包括了生产、 制造、 市场、销售服务等商业化过程。 在创新管理学派中， 假设了技术变化的难以预测性但仍遵从而德尔菲预测方法成为一个广为推崇的方法。 3. 技术规划学派 该学派的兴起是对企业所处商业环境改变的反应， 其特点是不再视环境为稳定而且简单， 相反认为竞争程度提高和技术进步加速是引起环境不确定性增大的两个重要推动力。 全球商业竞争的加剧导致了 R&技术进步加速意味着从发明到商业应用之间的时间缩短。 从而， 技术作为组织竞争力的构成因素， 其作用不断加大， 并且该点成为后两种学派即技术规划和战略性 时，技术变化不再当然地视为具有简单性和可预测性的特点。相应地，在该学派中技术规划分析主要基于组合分析等方法。 4. 战略性 派 在技术规划的学派基础之上， 是为了适应商业环境的复杂性和竞争性，结合战略管理和技术创新思想的技术管理方法。战略性和创新是 核心观点， 贯串于企业的生产线， 商业因素和公司目标中。 它强调公司不同管理层面，如技术战略、 产品战略、 商业市场战略之间的联系和互动， 强调战略性的技术与商业决策的能力，强调了公司动态的保持技术地位和市场地位的战略计划。 对于前三个学派， 战略性技术管理主要关注了技术与组织， 技术与市场、 技术与公司战略三个方面的问题。 克服前三个学派存在的管理和组织的不适应； 技术和商业部门间缺少相互理解；技术和组织集成不当；对技术没有给予战略性的重视等问题。战略性 但是目前该学派观点尚不甚统一，主要有下列三种观点：基于技术的战略性 术开发及其潜力往往被视为战略管理的起点；基于组织和技术的 调了将人力资源和组织因素集成到技术开8北京理工大学硕士学位论文 发过程中的重要性；集成 调了技术和商业问题的同时考虑。 综上可以看出，究的四个学派演进特点是，其发展规律主要表现为随时间的演化， 研究内容和领域有相应的区别， 但每一种学派都是基于以前学派的成果， 在此基础上作出自己的贡献(图 1并且每一种学派在其环境界定、方法、范围等方面都有所区别。 战略性 吸取了以前的理论研究成果， 强调了环境特性、 竞争程度、 人力资源、 组织结构、 文化因素、 战略考虑在 应地，论进化过程与通常所说 R&D 管理理论的相似性，即 R&创新管理学派类似于第二代 R&技术规划和战略性 &研究所讨论的 略性技术管理包括三个主要层面问题： 技术战略设计、 创新组织设计、 发展战略的实施。本研究主要讨论的是战略性技术管理的第一个层面，即战略性技术规划，技术能力和技术监测。 临的复杂性与挑战 技术管理， 无论从公司层面还是国家层面， 都是涉及不同相关者参与的复杂的战略决策管理。日本学者 为，对复杂性的全面的深入的理解是分析技术管理与技术战略的必要的出发点。 复杂性包括内部复杂性和外部复杂性。 内部的复杂性和参与者的数量， 频率以及他们之间相互的特征相关；外部的复杂性和外界环境的不确定性相关。61. 外部复杂性 外部复杂性或者不确定性， 是和决策者不能获得充分、 有效的信息知识相关， 也就是外部变量的不可控制性。 因为不确定， 所以复杂环境中的不可预知的决策结果就会出现。 技术管理对不确定性的控制和管理， 这种不确定性或者是技术性的或者是非技术性的。 出现很多技术选择的情况下， 很难预测哪项技术将会取得最后得成功。 在技术性复杂的生产下， 由于技术研发过程的延迟， 不可预见引起的风险非常高。 对于企业而言，尤其是高新技术企业，外部复杂性主要包括以下四个特征： (1) 高技术企业的技术管理复杂性的一个特征就是难于知道竞争对手在哪里。 由于新技术的产生、 信息技术对传统工业的改造， 大量的公司并购