利用專利數據評估技術發展速度的新方法

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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，利用專利數據，就能估算出技術發展的速度。在線學習產業發展的有多快?風力渦輪機是一個有投資潛力的行業嗎?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展和改良的速度?，F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據庫，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，并發現那些最能預測技術進步率的指標。尤其是，專利的前向引證——一項專利被后續專利引用的次數，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據相匹配。

在這28項技術領域的分析中，研究人員發現發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、風力渦輪機和內燃機發展速度較慢。

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、初創企業、政府以及開發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布的娛樂工具，”參與開發預測工具的本森說?！拔腋嗟匕阉斪魇?，我們與別人合作，幫助他們了解他們感興趣的技術的未來發展趨勢。我們可能更像是房地產經紀人，而不是Zilow(注：zillow是一家提供免費房地產估價服務的網站，在美國一上線就造成大轟動。Zillow創建于2006年，主要向網民提供各類房地產信息查詢服務。)

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展的，摩爾定律說的是計算機發展趨勢，計算機芯片上的晶體管數量每兩年增加一倍。

“很多行業沒有摩爾定律那樣快的發展速度，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率。然后，他為每個指標收集數據，例如價格和產品生產速度，并用數據來計算總的改進率。在2010年，他才意識到美國專利數據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，發現科技領域最相關的專利數據。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，麻吉和本森通過調查美國和國際專利分類系統的重疊部分，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“固態元件”類別下，在國際分類系統中則作為“半導體器件”類別。

研究團隊發現，通過尋找兩個分類系統的專利重疊部分，他們就能夠在幾個小時內而不是幾個月，重復性地識別出最能代表一個技術領域的相同專利集。

一旦他們發現了相關專利集，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。他們發現，一個專利集發布前三年的平均前向引證數量，以及平均發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，但是它的發展速度與半導體產業相同，而半導體產業擁有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，用歷史數據方法計算的結果進行了對比，發現兩種方法的計算結果吻合。

然后，他們利用開發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字表達，而發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，類似于標準普爾和其它股票市場指數。這個評級系統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展，能夠讓創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，如大批量生產磁懸滑板和飛行汽車。

編譯：張微來源：中國科技網編輯：IPRdaily 趙珍 -------------

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