技术标准创立中的专利引用网络研究，本文主要内容关键词为：技术标准论文,专利论文,网络论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
近年来，随着技术进步的加速，为及时满足电子信息、通信技术等产业对标准的需求，技术标准逐步突破技术规范范畴，向吸纳一定专利技术的方向发展；标准化组织在制定技术标准时，正越来越多地引用技术专利。与此同时，企业被嵌入日益复杂的技术环境，减小了单个企业完全控制新技术的机会；持有技术标准相关必要专利的企业迅速增加，深刻改变着国际标准化领域的竞争格局，亟待开展深入研究。
国外学者的研究主要聚焦于技术标准创立中的专利引用研究。Bekkers和Martinelli以1G到3G技术的演变与标准化为例，通过分析专利引用网络的演进指出，在网络外部性强烈的信息通信以及类似产业，主导标准决定了技术变更的频率和方向[1]；Graevenitz和Wagner等提出基于专利引用构建专利网络，进而测度专利丛林密度的方法，并识别了专利丛林中的障碍专利[2]；Clarkson提出了基于网络分析的专利丛林识别方法，通过比较专利丛林与专利丛林周边专利空间的密度确认专利池[3]。
技术标准创立过程中各主体之间的网络关系引起了国内学者的关注。谭劲松和林润辉对TD-SCDMA标准创立期间各主体合作网络的研究表明，TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA标准的产业主体在中国的合作呈现三足鼎立格局[5]；詹爱岚和李峰通过对行动者在标准化行动网络中的定位及行动策略的分析提出，在实施标准化战略时要重视联盟的作用、标准的技术路线要兼顾性能与兼容性[4]；任声策和宣国良通过研究GSM标准主要专利权人的专利引用关系指出，后发企业可以通过专利收购等措施，突破技术标准进入壁垒[6]。
在技术专利与技术标准日益融合的背景下，处于技术领先地位的企业围绕专利结成标准联盟，共同确立技术标准，成为标准化领域出现的新趋势，技术专利对标准创立中各主体间的合作网络产生着更深刻的影响。然而，已有研究分别针对标准创立过程中的专利引用以及参与标准创立各主体之间的合作网络展开，对专利权人形成的专利引用网络的相关研究还很薄弱。为此，有必要基于专利引用关系绘制并分析测度专利权人形成的引用网络，从而厘清技术标准相关专利权人之间的复杂关系。
2 研究方法与样本选择
2.1 研究方法选择
技术标准相关必要专利在申请过程中，引用了大量的专利文献。专利引用一方面反映了专利之间的技术联系[7]；另一方面反映了专利权人构成的社会网络关系[8]。Gelsing研究指出，社会网络分析法是一种重要的网络分析工具，网络内节点代表的行动者可以是任何一种离散的个人或实体，节点之间的连线代表行动者之间的联系，适用于分析关系数据。为此，选择社会网络分析方法研究专利权人构成的专利引用网络，有助于厘清技术标准相关必要专利权人之间的复杂关系。
从社会网络的角度看，由于专利权人之间存在关系，可以影响其它专利权人，这使专利权人具有了“权力”(power)。社会网络学主要采用中心度指标和中心势指数指标对权力进行量化研究，其中，中心度是个体权力的量化分析，中心势是对图总体一致性的分析。研究旨在厘清专利权人之间的专利引用关系，侧重于对社会网络内节点的个体研究，为此，选择中心度为分析指标，具体包括点的度数中心度(degree centrality)、点的中间中心度(betweenness centrality)和点的接近中心度(closeness centrality)三个指标。
社会网络分析软件主要包括UCINET、Multi-Net、NetMiner、Pajek、StOCNET和STRUCTURE等，其中，由Analytic Technologies公司开发的UCINET在社会网络数据分析中最知名且最常用。本研究采用Ucinet 6.0版本，它不仅包括用于一维与二维数据分析的NetDraw，同时集成了Pajek用于大型网络分析的Free应用软件程序，具有强大的数据管理与分析功能。通过导入矩阵形式的关系数据，利用Ucinet 6.0内嵌的网络分析程序，可计算社会网络分析指标值，并生成社会网络分析图。
2.2 研究样本选择
在专利基础上创立技术标准是标准化领域的新趋势，在电子信息、网络通讯等网络外部性强烈的高技术领域表现尤为突出。WCDMA标准是第三代移动通信网络技术标准的典型，据GSA(Global Mobile Suppliers Association，全球移动设备供应商协会)统计，WCDMA标准在全球3G市场处于领先地位，注册用户6.5亿[10]。WCDMA标准的创立是一个专利与标准密切结合的过程，经历了从筹备到最终在全球实施的标准创立全过程，为深入分析技术标准创立过程中的专利引用网络提供了宝贵样本。
WCDMA标准由ETSI(European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会)和ARIB(Association of Radio Industries and Businesses，无线工业及商贸联合会)等共同创立的3GPP(Third-Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)制定。2000年3月，3GPP颁布第一个标准版本，称为3GPP99版本或3GPPR99。同年5月ITU(国际电信联盟)将WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX确定为四大主流无线接口标准。2001年10月，日本开始部署3GPPR99标准商用网络；随后，主要的西欧国家在2003—2004年间、美国在2007年开始部署WCDMA网络。
ETSI作为WCDMA标准的主要制定者，建有专门数据库对WCDMA标准涉及的必要专利进行更新与披露；并明确界定了必要专利的认定条件，即在不侵犯该专利的情况下，从技术角度而言，无法在制造、销售、租赁以及维修、使用或操作设备、获得方法时满足标准要求；并通过知识产权持有人(IPR Holder)向ETSI提交的《IPR Licensing Declaration Forms》采集数据[11]。这为获取WCDMA标准涉及的必要专利提供了数据来源。
2.3 数据来源与清理
以ETSI发布的《Intellectual Property Rights(IPRs); Essential or Potentially Essential，IPRs Notified to ETSI in Respect of ETSI Standards》为数据来源[12]，采集到WCDMA标准涉及的必要专利6281条。在满足分析语言要求前提下，选取具有专利引用信息的世界知识产权组织、欧洲专利局和美国商标专利局的专利为研究样本，得到3388条专利。
由于专利具有地域性，企业往往将同一项技术在不同国家申请专利，从而产生了专利族(pa-tent family)。专利族指至少有一个优先权相同的、在不同国家或国际专利组织多次申请、多次公布或批准的内容相同或基本相同的同族专利[9]。同族专利只涉及一项发明技术，为了提高专利分析的有效性，需要对专利进行去重，使每个专利族仅保留一条专利。
Aureka在线专利分析和管理平台是由Thomson Reuters科技集团研发的专利分析软件，提供对专利族的去重功能，为研究工作的开展提供了保证。利用Aureka在线专利分析和管理平台对3388条样本专利进行去重，每个专利族仅保留一条专利，得到786条专利。786条必要专利主要涉及Ericsson、Qualcomm和Nokia等20个专利权人，这20个专利权人间存在复杂的专利引用关系。
3 专利引用网络的绘制与测度
3.1 专利引用网络的绘制
在技术标准创立过程中，相关专利权人之间构成的专利引用网络，主要基于专利权人间的引用关系构建，为厘清专利权人之间的复杂关系，将专利权人之间的引用关系分为“存在引用关系”与“不存在引用关系”两种。以此为依据对专利权人之间的引用关系进行统计，获得二分类网络数据，满足社会网络分析方法对数据的要求。
在建立专利引用关系矩阵过程中，为方便矩阵表达，将专利权人按照英文字母顺序设置代码，各专利权人的代码如下：E1(Airtouch)、E2(Alcatel)、E3(ASUSTeK)、E4(Ericsson)、E5(Evolium)、E6(France Tele)、E7(Fujitsu)、E8(Huawei)、E9(InterDigital)、E10(Mitsubishi)、E11(Motorola)、E12(NEC)、E13(Nokia)、E14(Nortel)、E15(Philips)、E16(Qualcomm)、E17(Salbu)、E18(Siemens)、E19(Tantivy)、E20(Texas)。
将专利引用关系矩阵导入Ucinet 6.0，利用Ucinet 6.0内嵌的NetDraw绘图，生成专利权人的专利引用网络图。图中节点代表专利权人，节点之间的连线代表专利权人之间的专利引用关系，箭头由被引专利权人指向引用专利权人。在专利引用网络中，Qualcomm、Ericsson、Nokia、Motorola、Philips、NEC、Alcatel、Siemens、Fujitsu、Mitsubishi、InterDigital、Nortel位于网络的中心；Texas、France Tele、Airtouch、Tantivy、ASUSTeK、Huawei、Salbu、Evolium位于网络的边缘(见图1)。
以Ucinet 6.0计算引用网络的密度为0.4500，网络中关系的标准差为0.2975；与此同时，计算得出各点之间的平均距离为1.4120，建立在“距离”基础上的凝聚力指数为0.6050。这表明WCDMA标准涉及的20个专利权人形成了一个密集的、具有高凝聚力的专利引用网络，网络内各专利权人之间关系紧密。
3.2 专利引用网络的测度指标
点的度数中心度(degree centrality)是指与点直接相连的其它点的个数；在有向图中，点的度数分为点入度(in-degree)和点出度(out-degree)，点入度是指直接指向该点的点数总和，点出度是该点所直接指向的其它点的总和[13]。点的度数越高，与其它点发生关系的能力越强。在专利引用网络中，点入度表示专利权人引用专利所属其它专利权人的个数；点出度表示引用专利权人专利的其它专利权人的个数。
点的中间中心度(betweenness centrality)指点在多大程度上位于图中其它点的“中间”，测度的是该点在多大程度上控制他人之间的交往[14]。如果点的中间中心度为0，表明该点不能控制任何行动者；点的中间中心度越高，表明该点控制其它行动者的能力越强。在专利引用网络中，点的中间中心度表示专利权人控制其它专利权人专利引用关系的能力。
点的接近中心度(closeness centrality)指该点与图中所有其它点的捷径距离之和，测度的是对信息、资源等的控制能力[14]。在有向图中，接近中心度分为内接近性(in-closeness)和外接近性(out-closeness)。接近中心度越小，表明该点在信息资源、权力、声望及影响方面越强。在专利引用网络中，接近中心度反映专利权人对网络内引用与被引专利的控制情况，内接近性反映对引用专利的控制情况，外接近性反映对被引专利的控制情况。
3.3 专利引用网络的测度结果
利用Ucinet 6.0软件“Aanlysis”模块下“Centrality Measures”的计算功能，分别选取Degree、Betweenness、Closeness为分析对象，并选择“Directed Versions”选项，计算专利引用网络各节点的点度中心度、中间中心度与接近中心度。
如表2所示，Airtouch、Alcatel等16个专利权人的点出度都大于0，表明这些专利权人都有专利被其它专利权人引用；其中，Qualcomm、Ericsson、Motorola、Nokia、Philips、NEC、Alcatel、Siemens、Fujitsu、Mitsubishi等专利权人的点出度之和占总点出度的78.95％，是高被引专利权人。除France Tele外专利权人的点入度都大于0，表明除France Tele外，专利权人在申请必要专利时，都引用了其它专利权人的专利。
如表3所示，Nokia、Qualcomm和Ericsson等3个专利权人的中间中心度高达27.165、24.726和24.174，遥遥领先于其它专利权人，表明它们控制着专利引用网络内专利权人之间的专利引用关系，在专利引用网络中居于主导地位；而Airtouch、ASUSTeK、Evolium、France Tele、Huawei、Tantivy、Salbu等7个专利权人的中间中心度为0，表明它们对专利权人之间的引用关系不具有控制力。
如表4所示，外接近性与内接近性表明了专利权人对网络内引用与被引专利的控制情况，其中，Qualcomm、Ericsson、France Tele、Motorola、Nokia、Philips、NEC、Alcatel、Siemens和Fujitsu等为专利引用网络的核心节点，拥有专利引用网络内专利权人引用和被引的主要专利。而ASUSTeK、Evolium、Huawei和Salbu的内接近性和外接近性并列最大且远远大于其它专利权人，表明这4个专利权人所掌握的引用与被引专利最少。
4 研究结论
4.1 专利权人之间存在紧密连接的专利引用网络
在WCDMA标准相关必要专利的后向引用专利中，20个专利权人之间存在着专利引用关系。表2中点入度与点出度表明，专利权人在申请必要专利时，广泛引用了多个其它专利权人的专利；专利权人之间存在着复杂交错的专利引用关系。基于专利引用关系，专利权人之间构成了一个相互连接的专利引用网络。从网络密度(0.4500)和凝聚力指数(0.6050)看，专利引用网络结构紧密，凝聚力强。
技术标准创立过程中专利引用网络的形成，有着深刻的技术经济背景。伴随技术的加速发展，专利数量不断增长与技术构成日益复杂化，使高技术领域出现了多个专利重叠交织形成的专利群，类似生长茂盛、相互纠缠的灌木丛，被称为“专利丛林”[15]。Heller和Eisenberg指出，专利丛林成为新入企业产品开发的隐性障碍[16]；在研发新技术或推出新产品时，企业必须获得诸多“互补性专利”和“牵制性专利”的授权[17]。由于研发很难绕开专利丛林的羁绊，企业往往结成战略联盟以降低交易成本，提高交易效率[18]。
4.2 少数专利权人对专利引用关系具有控制作用
如表3中的中间中心度所示，Nokia、Qualcomm和Ericsson的中间中心度远远高于其它专利权人，这表明多个专利权人的专利引用都要经过这3个专利权人，使它们在专利权人间的专利引用中扮演沟通桥梁的作用，从而在影响专利权人引用关系中具有更大优势，控制着专利权人之间的专利引用关系，在专利引用网络中的中心性位置突出。
在标准创立过程中，技术提案发起者如Nokia、Ericsson以及先入者如Qualcomm掌握着实现技术标准的核心技术，标准创立的后发者如Huawei、ASUSTeK等只掌握着实现技术标准的外围技术。Bourdieu研究指出，资源强化了各个成员对网络的依赖[19]。企业能够利用资源优势与其它实体建立联系，加强对它们的控制能力[20]。因此，标准核心技术持有者凭借资源优势，对专利引用网络内专利引用关系具有强控制力。
4.3 高被引专利权人是专利引用网络形成的基础
表4所示内接近性与外接近性表明了专利权人对专利引用网络内引用与被引专利的控制情况，其中，Qualcomm、Ericsson、France Tele、Motorola、Nokia、Philips、NEC、Alcatel、Siemens和Fujitsu等为专利引用网络的核心节点。结合表2看，除France Tele外，其余为专利引用网络的高被引专利权人。这表明，无论从专利引用还是从专利被引角度，高被引专利权人都控制着专利引用网络内的主要专利。
在技术创新过程中，在先专利为在后专利提供了技术上的实现路径[21]。这使得标准基础技术的相关专利权人成为主要的专利被引对象，如Qualcomm和Ericsson的点出度分别达到17和16。另一方面，高被引专利权人具有雄厚的技术基础，在开展技术创新过程中具有明显优势，是重要的专利引用对象。因此，高被引专利权人成为专利引用网络内的核心节点，是专利引用网络形成的基础，在技术标准的创立过程中发挥着重要作用。
在技术专利的基础上创立技术标准正成为标准化领域的重要趋势，本研究采用社会网络分析方法，测度了参与标准创立的专利权人之间形成的专利引用网络，揭示了专利引用网络的特征。本研究考虑了专利权人之间是否存在专利引用关系，尚未涉及专利引用关系强度，后续研究拟引入专利引用关系强度指标，进一步探究专利权人间的引用关系强度特征及其对技术标准创立的影响。