高铁潜标准必要专利竞争预警分析及其政策启示——个标准与专利关联分析新框架

　高铁潜在标准必要专利的竞争预警分析及其政策启示 ———个标准与专利关联分析的新框架 Early-warning Analysis of the Essential Patents Competition in High-speed Rail Potential Standard and Its Policy Implications:A New Framework of the Association between Standards and Patents

　作

　者：

　刘鑫/张栋/林晶晶

　作者简介：

　刘鑫(1988- )，男，陕西宝鸡人，西南交通大学公共管理与政法学院讲师，硕士生导师（成都 610031），中国科学院科技战略咨询研究院博士后(北京 100190)，研究方向：科技创新治理、知识产权政策与管理；张栋，华中科技大学管理学院(武汉 430074)；林晶晶(通讯作者)，西南交通大学公共管理与政法学院（成都 610031）。

　原文出处：

　《中国软科学》(京)2020 年第 20208 期 第 36-46 页

　内容提要：

　在“一带一路”倡议持续推进下，高铁“走出去”并逐步发展为区域和国家间的共性交通基础设施具有一定潜力，前瞻性地对高铁关键领域国际标准和标准必要专利发展情况的适时掌握十分必要。理论上，破解标准必要专利数据来源“虚化”和“失真”问题又是开展标准必要专利量化研究的前提。本文构建了一个标准与专利关联分析的新框架，提出潜在标准必要专利(P-SEPs)概念，并选取高铁国际标准更新集中度最高的电磁兼容领域为对象，基于 DII获取的 558 个潜在必要专利家族开展技术竞争预警分析。分析发现，高铁电磁兼容的潜在必要专利具有很强的跨学科属性，日本、加拿大、法国、韩国、德国的潜在必要专利权人平均竞争力具有显著优势，合作网络集群和跨国合作尚未形成，基于技术轨道的高铁新兴竞争领域分化凸显

　等，以此检验了“标准—专利”关联分析框架的适用性。最后，提出促进我国高铁技术标准与专利融合发展的政策建议。

　期刊名称 ：

　《创新政策与管理》 复印期号：

　2020 年 11 期

　 关

　键

　词：

　潜在标准必要专利/高铁/关键技术/竞争预警/关联分析

　标题注释：

　教育部人文社会科学基金青年项目(18YJC630103)；中国博士后科学基金面上项目一等资助(2019M660045)；四川省科技计划项目软科学研究项目(2020JDR0051)。

　修回日期：2020-06-28

　 中图分类号：G306；G350 文献标识码：A 文章编号：1005-0566(2020)08-0036-11

　 现代产业更多按照“专利化—标准化—产品化—产业生态”的路径演进，技术变革、产业升级、经济转型都依赖于技术标准的订立[1]，技术标准已成为决定一国产业成功与产业安全的关键因素。当标准的普适性和专利的垄断性“相遇”，使得标准成为技术战略博弈的话语平台，而专利则依托标准成为了最大限度获得技术投资回报的战略工具，一旦标准与专利共筑围墙，较之于传统的专利竞争，二者的融合竞争作为一种新的产业竞争方式，将形成更为强大的产业资源整合能力和技术升级的主动权[2-3]。从通信(ICT)行业持续数十年的 2G、3G、4G 直到 5G 的标准与专利竞争经验中就可窥知一二，技术标准与专利二者的结合深度影响着现代产业安全与国家利益。同时，随着国际间产业竞争日趋激烈，政府参与标准制定以支维护

　国家利益和本国产业安全方面的意识逐渐提高[4]，例如，美国专利商标局、美国国家标准技术研究院、美国司法部反垄断局于 2019 年 12 月 19 日联合发布《关于标准必要专利(Standard Essential Patents，SEPs)禁令的联合政策声明》，鼓励标准必要专利权人与专利使用者之间的善意许可谈判，但当许可谈判失败时，则以政府和司法名义提供适当救济以保持竞争。在一些关乎国计民生的重要产业领域，如通信、交通基础设施、医药等行业，政府在制定标准必要专利战略、协调不同主体和标准化组织间的合作、获得相关标准及其中的专利信息开展研究、进而有效实现技术标准与专利的融合战略方面具有迫切现实需求。

　 从理论方面看，一方面，国际上的主要标准化组织在允许专利进入标准的门槛、必要专利的界定和披露方式、标准必要专利数据真实性等的方面差异较大，尚未形成一致性规则，这导致标准必要专利数据信息的“虚化”和“失真”突出；另一方面，ICT 行业为全球“互联互通”提供基础设施，已经成为技术标准与专利竞争最为密集的行业，标准与专利的融合问题来源于 ICT 行业，然而却并不应是 ICT行业所独有的，全球生产网络和全球创新网络深度加速融合，其他行业的情况如何？高铁作为促进国际间互联互通的制造业技术密集型基础设施，其通用性、战略性、技术复杂度、行业竞争烈度与 ICT 行业较为类似，在我国持续推动“一带一路”倡议背景下，高铁已成为“中国创新”代名词[5]，高铁“走出去”并逐步发展为区域和国家间的共性交通基础设施具有一定潜力，高铁关键领域的国际技术标准和标准必要专利发展情况如何？本文尝试通过构建标准与专利关联分析的框架，前瞻性地针对高铁关键领域的潜在标准必要专利(P-SEPs)竞争风险开展预警分析，回应上述新近问题。

　二、理论基础与文献综述

　 (一)技术标准、技术创新与产业竞争

　 在高技术产业竞争日趋激烈的国际环境下，技术创新与技术标准之间存在着复杂的关系[6]，技术创新能够促进技术标准水平的提高，但是技术标准如何影响创新，一种观点认为，技术标准促进技术创新，技术标准能够为技术创新提供平台[7]，标准作为技术规范，构成了先进技术知识共享的基础[8]，通过增加规模经济和网络效益促进创新的扩散，促进新技术和新产品的传播[9]。另一种观点则认为，技术标准会阻碍技术创新。技术标准，特别是事实标准通过提高市场准入门槛、增加不可逆性和降低灵活性，增加竞争对手的成本并形成垄断[10]，从而抑制技术创新。技术标准和技术创新的协调发展需要产业创新主体的积极参与，并为实现与知识及技术环境间的动态匹配开展产业公共政策研究。

　 一个产业的诞生往往以专利和技术标准为前提，而技术标准深刻决定了产业深度发展的利益格局[11]。技术标准的制定和推广意味着在行业建立了一个共同遵守规则，企业均以此为基础开展 R&D 生产活动，从而减少了企业间低层次的重复性开发活动[12]；技术标准的渗透对技术支撑体系中每一个元素以及体系结构都产生深刻影响，使技术创新支撑体系升级，进而推动产业结构演化[13]。赵树宽等提出标准主要是通过技术创新、降低成本、改善市场结构、提高精致化需求水平和获取知识产权以取得利润等方面对产业竞争优势产生影响[14]，还有学者从实证的角度验证了技术标准如何促进产业竞争优势的形成[15-16]。

　 (二)技术标准与标准必要专利的互动演化

　一项技术标准的制定往往是标准化组织内部各成员博弈和妥协的结果，必要专利加剧了相关产业标准化组织内部多元主体的利益博弈[17-18]。专利联盟是技术标准联盟中的重要形式，通过专利联盟这一战略联盟形式，不仅促进了技术标准的推广使用，更积累了对外专利许可的谈判筹码，从而实现大范围索取专利使用费，使联盟成员获取了高额的利润[19]。标准必要专利是专利联盟形成的重要基础，当一项专利技术被声明对一项技术标准是必要的时，相关专利的价值则会被大幅度放大[20]，标准必要专利对企业和行业的影响较之一般专利更为明显[21]，尤其是涉及ICT、医疗、交通等公共基础设施行业。

　 一方面来看，在技术标准发展演进过程中，必要专利会通过提升交易成本或内化效应进而影响现存技术标准的更新速率，这种有必要专利产生的额外交易成本和内化效应最先体现在一般专利对后续创新的影响上[22]，专利保护可能导致后续创新者在改进技术及其应用方面受到在先专利的“劫持”，使得新专利技术的可实施性降低，并造成投资浪费[23]，由于必要专利的模糊许可协议与事后谈判规则，专利“劫持”的问题更应引起关注[24-25]。另一方面，必要专利纳入标准不但可能影响标准的更新速率，还可能会影响其演进方向。通常来说，专利持有者更加倾向于沿着其已有专利形成的技术轨道开展持续创新，而规避进入全新技术领域开展替代性技术创新[26]。技术连续性与非连续性演进可以通过标准的演进予以反映和刻画，标准中一旦纳入潜在专利技术，推动技术标准连续性演进的阻力将会更小[27]，标准的非连续性演进和更替则主要取决于标准化组织成员从技术变革中获得优势的能力。然而，技术标准的迭代更新是联盟成员博弈和妥协的结果，是一种“集体创新”行为，而必要专利则是联盟成员在考虑技术标准的情况下“个体创

　新”的行为，可否建立一个关联分析框架以优化二者之间的理论联系？上述问题是否存在一定的产业特异性？有待加以验证。

　 (三)潜在标准必要专利的识别及其应用

　 目前来看，标准必要专利的确定主要是标准化组织成员主动披露的一种“自发”行为，标准化组织通过设定知识产权政策规定成员是否披露必要专利及其披露行为[28]。Rysman 等(2008)[29]较早地系统研究标准必要专利存在现状，他们建立了名为“ssopatents.org”的公共数据库，涵盖了 1971-2008 年间 ANSI、ATIS、ETSI、IEEE、IETF、ISO、ITU、TIA 八大标准化组织的 4667 条标准必要专利信息，但由于标准化组织并不承担必要专利的审定、核实义务，某项技术标准中是否包含、包含多少必要专利并非是一个来自标准化组织的官方、确定的数据，而是基于标准化组织成员(政府组织、企业)的披露义务和策略性考量的“模糊”结果，缺乏相对准确的事实依据。依此类推，基于标准必要专利数据开展的定量研究，也都是建立在自行披露的基础上[30-32]，这一方面是由必要专利形成过程决定的，另一方面也受到已有研究路径的约束，必要专利数据获取与识别的客观性、科学性、完备性有待加以完善，标准必要专利数据的界定和范畴应从“实然”走向“应然”，以获得更全面的相关产业标准必要专利发展与竞争样态。

　图 1 从“实然”到“应然”的标准必要专利数据界定与研究范畴

　 另一方面，专利信息在产业和技术竞争预警分析中发挥着不可替代的作用，并已被国内外大量研究反复应用[33-35]，但随着学界对策略性专利申请与垃圾专利形成的专利“泡沫”的逐渐认识[36-37]，大范围专利检索获得的信息能否反映产业技

　术发展真实情况，实现准确有效预警，例如中国专利数量在多产业领域世界第一，是否能够说明中国在这些领域技术领先？已成为管理学与情报学争论并不断创新各种方法加以改进的议题之一[38-39]。标准必要专利作为一种特殊专利，是技术标准与专利信息的叠加产物，它同时涵盖了技术标准、企业战略与产业竞争等信息，基于标准必要专利信息揭示和刻画产业竞争与发展态势，较之于一般专利具有更丰富的内涵并获得更准确的结论。因此，如何有效、主动地识别潜在的标准必要专利并将之用于产业竞争预警分析，是本文接下来要尝试讨论的核心问题。

　 三、研究框架的构建

　 鉴于目前的标准必要专利主要是由标准化组织成员主动公开，这一过程中，标准化组织成员的选择性披露或过多披露会造成必要专利数据失真，不利于开展基于必要专利的定量研究，另一方面，为克服一般专利分析的数据“泡沫”，夸大产业竞争态势并误导决策，本文认为有必要构建一种技术标准与专利的融合分析框架，前瞻性地建立基于技术标准文本的必要专利关联分析路径，有针对性地提取“潜在”(可能披露也可能未披露)必要专利(P-SEPs)作为产业竞争预警分析的数据基础，提前排查标准必要专利风险。这一标准与专利的关联分析框架的具体过程如下图，其核心是建立基于技术标准文本挖掘的潜在必要专利主动识别路径，开展产业标准必要专利风险的早期预警分析，包含以下核心步骤：(1)全面搜集、整理、清洗相关产业技术领域的重要技术标准；(2)进行标准的文本挖掘，建立取词规则，提取反映标准方案的关键技术特征聚类词；(3)基于提取的标准中关键词并结合技术专家意见建立必要专利检索式；(4)必要时结合标准的颁布时间、参与国家、企业等主体、IPC 分类号等作为检索式限定，检索获得潜在必要专利数据，形成一个数据范围大

　于传统“披露”模式下的标准必要专利数据集合，以供产业竞争的前瞻性预警分析。

　 四、实证研究与数据分析

　 (一)高铁的技术标准分布与演进

　 高速铁路一般是指时速 250 公里及以上标准的新线或既有线铁路，我国将部分时速 200 公里的轨道线路也纳入高速铁路网范畴，相对于传统铁路具有更严格的技术要求。随着铁路技术的不断发展和高铁市场的逐步扩大，高速铁路的国际标准化工作基于已有的传统铁路标准发展迅速，既有与传统铁路技术的共性标准，也有一些高铁领域特有的标准。目前，铁路领域相关的国际性标准化组织主要有国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会标准(IEC)，区域性标准化组织主要有欧洲标准化委员会(CEN)、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)，上述标准化组织中都有专门的铁路技术委员会，负责制定和修改铁路相关的技术标准，高铁相关技术标准涵盖其中，成立于 1922 年的国际铁路联盟(UIC)则专门开展铁路国际标准制修订、技术研究与咨询。经统计和专家筛选，截至 2019 年 10 月底，几大国际标准化组织制定的一般铁路和高速铁路标准数量见表 1。

　图 2 基于技术标准的 P-SEPs 主动识别路径(标准与专利关联分析框架)

　 表 1 各大标准化组织制定的铁路和高铁可用标准数量与占比 标准化组织 铁路技术委员会 铁路标准数量 高铁可用标准数量 高铁可用标准占比(%)

　ISO TC269 5 3 60

　IEC TC9 145 145 100

　CEN TC256 272 142 52.2

　CENELEC IC9X 80 62 77.5

　UIC - 45 36 80

　*注：笔者根据各大标准化组织官网数据整理后得到

　 为了深入剖析高铁领域技术标准演进特征和趋势，本文选取发布高铁可用标准数量和占比最多的国际电工委员会标准(IEC)为分析对象。IEC 成立于 1906 年，负责有关电气工程、电子领域的国际标准化工作，现有 86 个成员(国家和地区组织)，分为参与成员(P-member)和观察成员(O-member)。IEC 下设 107 个技术委员会和 100 个分委员会。中国、日本、德国、法国四大“高铁强国”在 IEC 中各技术委员会和分委员会的任职情况如表 2 所示。中国作为 IEC 组织的正式会员，积极参加各技术委员会，在 183 个委员会中担任参与成员的角色，参与相关技术标准的制定工作，与日本、德国、法国等国家参与技术委员会数量相当；担任秘书处的委员会数量反映了一个国家在技术委员会中的话语权，尽管中国积极参与到各个技术委员会中，但中国担任秘书处的委员会数量只有 10 个，德国共 36 个，美国尽管加入的技术委员会数量最少，但担任秘书处的技术委员会有 26 个。

　 表 2 各国在 IEC 各技术委员会中的任职情况 国别 参与成员 观察成员 秘书处数量

　中国 183 1 10

　美国 169 - 26

　日本 183 3 24

　德国 184 - 36

　法国 163 21 22

　*注：笔者根据 IEC 官网数据整理后得到

　 IEC/TC9 是铁路轨道交通电气设备与系统技术委员会，成立于 1924 年 4 月 24日，秘书处设在法国，负责制定铁路领域的国际标准，包括车辆、固定装置、铁路

　运营管理系统(包括通信、信号和处理系统)、接口及其生态环境，这些标准主要涉及铁路网络、都市交通网络(包括地铁、电车、无轨电车和全自动运输系统)和磁悬浮运输系统。TC9 现有 42 个会员国家，其中 28 个是参与国家(Participating Countries)，14 个观察国家(Observer Countries)。中国标准化管理委员会(SAC)作为我国标准化工作的主管单位，代表中国作为 IEC 中的 P 成员单位。中国铁道科学研究院作为 ISO/TC269 中国技术对口单位，代表中国铁道行业参与 ISO/TC269和 IEC/TC9 的各项工作，行使 P 成员表决权利。截止至 2019 年 10 月底，IEC/TC9共发布 145 份高铁可用国际标准文件，囊括 25 个关键技术领域(见下表)，中国参与其中 96 条标准文件的制定，占比 66%。

　 表 3 IEC/TC9 发布的高铁可用国际技术标准 序号 技术标准主题 技术标准首次颁布和后续更新时间 更新次数T 标准版本数 V 集中度指数 C=V/T

　1 自动化城市导向运输-安全要求 2009、2011 2 2 1

　2 通信、信号和处理系统 2007、2014、2015 3 3 1

　3 车辆和列车检测系统之间的兼容性 2007 1 1 1

　4 用于牵引的旋转电机换向的评估和编码标准 1979 1 1 1

　5 现有的收集系统 2008、2016、2017 3 3 1

　6 直流避雷器和限压装置 2016、2019 2 2 1

　7 N 型和 C 型直流信号单稳态继电器 2015 1 1 1

　8 车辆用电气设备 2001、2003、2017 3 8 2.67

　9 电力牵引 2010、2011、2012 3 5 1.67

　10 电磁兼容 2018 1 12 12

　11 电子铁路设备 2012、2013、2014、2015、2016 5 20 4

　12 列车上的能量检测 2018 1 6 6

　13 设备的环境条件 2010 1 6 6

　14 固定装置 2006、2009、2010、2011、2013、2014、2015、2016、2017 9 34 3.78

　15 绝缘协调 2010、2013 2 4 2

　16 测量程序 2019 1 1 1

　17 安装在铁路车辆上的电力转换器 2001、2014 2 2 1

　18 电源和机车车辆 2009 1 1 1

　19 确定应用于无线电的无线电系统的性能要求的程序 2014 1 1 1

　20 用于分流应用的牵引车无线电遥控系统 2015 1 1 1

　21 车辆/车辆设备 2010、2011、2012、2013、2016、2017、2018、2019 8 22 2.75

　22 可靠性、可用性、可维护性和安全性的规范和演示 2002、2010、2016 3 3 1

　23 牵引系统的供电电压 2014 1 1 1

　24 车辆上的牵引变压器和电感器 2016、2018 2 2 1

　25 城市指导运输管理和指挥/控制系统 2014、2019 2 3 1.5

　注：笔者根据 IEC 官网数据整理后得到

　 表 3 反映了高铁技术标准的集中领域，这些领域也代表了高铁的关键技术分布。IEC 发布的高铁可用应用标准文件中，数量最多的标准领域是固定装置方面，其次是车辆设备方面的标准，再次是电子铁路设备；从标准制定的方式来看，有些标准的制定并非一蹴而就，以城市指导运输管理和指挥/控制系统的三个标准文件为

　例，这三个标准文件实际上是 IEC62290 的三个部分，前两部分在 2014 年制定，第三部分在 2019 年完成；IEC 在积极组织进行标准的更新、修正和补充，例如固定装置领域标准从 2006 年到 2017 年经历了 9 次修订和完善，是一个动态的过程。IEC 各年度发布的高铁可用国际标准的情况如下图所示，从 2010 年开始 IEC 进入技术标准文件制定的快速增长期，且从 2001 年起每间隔 1-2 年会出现一次标准制定的高峰期(或称“大小年”现象)，这一有趣的现象在未来研究中将予以关注。

　图 3 IEC/TC9 高铁可用国际技术标准公开的年份与版本数量(单位：件)

　 注：笔者根据 IEC 官网数据整理后得到

　 (二)潜在标准必要专利的识别与提取

　 表 3 中“标准版本数”与“更新次数”的比值反映了技术标准在一定时期内修改更新的集中程度，即较短时间内公开、修订次数较多的标准版本，代表了技术标准动态性较强的领域。基于此，本研究在 25 个高铁可用标准的关键技术领域选取集中度最强的“电磁兼容”领域为对象，该领域在 2018 年公开了 12 个技术标准版本，未来这些标准面临持续修订、补充的可能性较大，也是高铁系统中的一项关键技术，应引起产业部门重视。根据本文的标准与专利关联分析框架，通过搜集整理电磁兼容技术标准文本并逐篇人工阅读，除去文本中非技术性描述部分，应用文本挖掘软件统计词频，提取高频技术关键词，并将上述标准中提取的高频技术关键词按照专利检索式的表达方式进行改写，形成基于技术标准摘要文本、适于 Derwent Innovation Index(DII)专利检索分析平台的潜在标准必要专利检索式：TS=(railway*or train?)and(high*or rapid*or fast*or bullet*or

　express*)and(electromagnet*or galvanomagnet*or solenoid*)and(compatibilit*or performanc*or measur*or integrat *or apparatus*or test*or signal*or telecommunicat*or interferenc*or emission*or immunit*or “protective circuit*”or transform*)，共命中 1979年 1 月-2020 年 1 月全球 558 个专利家族。

　 表 4 高铁电磁兼容国际技术标准的技术主题分析与关键词提取 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)技术标准 技术主题 聚类关键词—出现频次(标准文本中技术性高频词前三位)

　IEC 62236-1：2018(IEC 62236-1：2018 RLV) Railway rolling stock in general "railway rolling stock"-16 "performance criteria"-9 "electromagnetic"-7

　IEC 62236-2：2018(IEC 62236-2：2018 RLV) Emission of the whole rail way system to the outside world "measurement method"-12 "electromagnetic"-12 "environment"-10

　IEC 62236-3-1：2018(IEC 62236-3-1：2018 RLV) Train and complete vehicle "traction stock"-17 "trainsets"-7 "emission limits"-6

　IEC·62236-3-2：2018(IEC 62236-3-2：2018 RLV) Rolling stock-apparatus "railway rolling stock"-14 "integration of apparatus"-5 "test methods"-5

　IEC 62236-4：2018(IEC 622364：2018 RLV) Emission and immunity of the signalling and telecommunications apparatus "signalling and telecommunication"-22 "electromagnetic interference"-14 "performance criteria"-11

　IEC 62236-5：2018(IEC 62236-5：2018 RLV) Emission and immunity of fixed power supply installations and apparatus "emission and immunity" -20 "protective control circuits"-14 "power autotransformer" -11

　注：笔者根据 IEC 官网数据整理后得到

　(三)高铁电磁兼容的全球潜在标准必要专利竞争预警分析

　 学科和技术分布反映了本领域 P-SEPs 技术构成的复杂度。通过对 DII 检索获得的 558 件 P-SEPs 家族数据统计分析可知，高铁电子兼容潜在必要专利涵盖了工程技术(554 件)、交通(363 件)、仪器仪表(357 件)、通信(142 件)、能源燃料(115件)、计算机科学(113 件)、聚合物科学(63 件)、化学(54 件)、电化学(47 件)、建筑技术(41 件)、材料科学(36 件)、光学(25 件)、冶金工程(18 件)等 23 个学科领域，是一项跨多学科的复杂应用集成系统，标准的起草和制定也应从多学科切入，关注新兴与前沿学科领域，这往往是现有技术标准较为薄弱的环节。统计发现，潜在必要专利涉及 105 个 IPC 小组分类，位居前十位的 IPC 小组为 HOIB-007/17 防护由外部因素引起的损坏，如护套或铠装(18 件)、H02J-017/00 用电磁波供电或配电的系统(12 件)、G0IN-029/04 固体分析(利用声发射技术入 G0IN29/14)(11 件)、G06K-019/07 带有集成电路芯片的记录载体(11 件)、B60M-003/00 与车上集电器接触的电源线路的供电；消耗回收功率的装置(通过改变车辆的供电电压控制轨道车辆入 B60L；一般电力分配入 H02J)(10 件)、B61L-025/02 指示或记录车辆或列车的位置或车别(10 件)、G0IR-029/08 电磁场特性的测量(10 件)、HOIB-007/18 由磨损、机械力或压力引起的损坏(10 件)、HOIB-011/06 带有减小电磁干扰效应或静电干扰效应的装置的，如屏蔽(10 件)、B60T-013/68 用电动控制阀的流体压力制动系统中的电气控制装置(8 件)。

　 国际标准的竞争很大程度上是一种国家竞争行为。从 P-SEPs 及其专利权人隶属的国家看，高铁电磁兼容领域的 P-SEPs 竞争国家共计 24 个，专利权人(除个人)394 个。按照各国 P-SEPs 专利权人掌握的平均专利家族数(即各国必要专利权人

　平均竞争力 C=潜在必要专利家族数 F/专利权人数量 A)排序，潜在必要专利家族数与专利权人数居前 10 位的国家有日本、加拿大、法国、韩国、德国、英国、中国、俄罗斯、意大利、美国，其他一些国家诸如瑞士、巴西、瑞典、澳大利亚、爱尔兰、比利时、泰国等持有潜在必要专利数较少，但仍有可能成为技术标准竞争的参与国(见表 5)。中国虽在专利家族和专利权人数量上均位居全球第一，但必要专利权人的平均竞争力则落后于日本、加拿大、法国等高铁强国，这不利于企业“孤军奋战”式地参与国际标准的制修订，而应整合产业力量，将参与国际标准视为国家和产业的集体行为。此外，全球主要 P-SEPs 专利权人主要有：TOSHIBA、HITACHI、UNIV SOUTHWEST JIAOTONG、JIANGSU TONGDING PHOTOELECTRIC CABLE、ENSCI INC、HIGASHI NIPPON RYOKYAKU TETSUDO、SIEMENS、TOKAI RYOKYAKU TETUSDO、ZH TETSUDO SOGO GIJUTSU KENKYUSHO、KOREAN RAIL RESEARCH INS 等(见表 6)，通过应用CiteSpaceⅡ对基于 DⅡ所得的 558 个专利家族数据进行专利权人合作网络分析，网络度中心性 Degree(就是一个点与其他点直接连接的总和，用以判断节点在网络中的重要性)依次排名前 10 位的专利权人中，前 6 位均是日本企业，7-10 位为中国企业，总体来看，高铁电磁兼容的全球专利权人合作以日本和中国企业各自的内部少量合作为主，大部分为分立节点，网络节中心点与节点间连接较少，网络集群和跨国合作网络尚未形成。

　图 4 高铁电磁兼容全球 P-SEPs 的技术分布

　 表 5 高铁电磁兼容全球 P-SEPs 的国家竞争(前 10 位)

　国别 P-SEPs 家族数 F %of558 P-SEPs 专利权人数量 A(除个人) %of394 P-SEPs 专利权人平均竞争力 C=F/A

　日本 156 31.2% 84 21.32% 1.86

　加拿大 9 1.8% 5 1.27% 1.8

　法国 35 7% 22 5.58% 1.59

　韩国 15 3% 10 2.54% 1.5

　德国 37 7.4% 30 7.61% 1.23

　英国 17 3.4% 15 3.81% 1.13

　中国 168 33.6% 157 39.85% 1.07

　俄罗斯 18 3.6% 17 4.31% 1.06

　意大利 7 1.4% 7 1.78% 1

　美国 15 3% 26 6.60% 0.58

　表 6 高铁电磁兼容全球主要 P-SEPs 专利权人(前 10 位) 国别 P-SEPs 专利权人 P-SEPs 数量 %of558

　日本 TOSHIBACORP 14 2.509

　日本 HITACHI LTD 12 2.151

　中国 UNIV SOUTHWEST JIAOTONG 7 1.254

　中国 JIANGSU TONGDING PHOTOELECTRIC CABLE GRO 6 1.075

　加拿大 ENSCI INC 5 0.896

　日本 HIGASHI NIPPON RYOKYAKU TETSUDO 5 0.896

　德国 SIEMENS AG 5 0.896

　日本 TOKAI RYOKYAKU TETUSDO KK 5 0.896

　日本 ZHTETSUDO SOGO GIJUTSU KENKYUSHO 5 0.896

　韩国 KOREAN RAIL RESEARCHI NS 4 0.717

　通过对潜在必要专利的德温特手工代码进行聚类并网络化处理，能够清晰体现全球高铁电磁兼容 P-SEPs 手工代码聚类领域。图 6 可见，558 个高铁电磁兼容的潜在必要专利家族共形成了 12 个手工代码聚类群落，分别是光纤、磁性材料、安全设备、缆芯、氯丁二烯、金属粉末表面、测试通信操作、地质构造、电磁波、高速铁路、正常停止位置、位置识别。进一步对潜在必要专利家族进行时间轴向的主题

　词共现，形成前 10 位高频主题词的时间演化轨道(即技术词轨)和相关技术的活跃情况，例如，“#0 双通道”词轨上首次出现于 1992 年的“定向耦合器环形天线电磁波”技术在 2000-2017 年间持续演进。“#1 缆芯”、“#2 电磁阀”、“#3 控制系统”三大技术词轨则在 2010 年以后出现更为频繁密集的演进，属高铁电磁兼容技术标准中涉及的新兴竞争领域。

　 表 7 高铁电磁兼容 P-SEPs 专利权人合作网络分析(合作次数 3 次以上) 度中心性Degree P-SEPs 专利权人名称(专利权人代码)Name 首次出现年份Year

　6 TOKIN CORP(TOHM-C) 1995

　4 TOSHIBA KK(TOKE-C) 1993

　4 NIPPON ELECTRIC IND CO LTD(NIUL-C) 1998

　4 ISUZU MOTORS LTD(ISUZ-C) 1998

　2 HITACHI LTD(HITA-C) 1993

　2 HITACHI PLANT ENG & CONSTR CO LTD(HIEJ-C) 1995

　1 ZH TETSUDO SOGO GIJUTSU KENKYUSHO(JAPN-C) 2001

　1 UNIV ZHEJIANG(UYZH-C) 2007

　1 HENAN LANXIN TECHNOLOGY CO LTD(HENA-NON-STANDARD) 2016

　1 JIANGLU MACHINERY & ELIRN TECHN CO LTD(CHNI-C) 2018

　 图 5 高铁电磁兼容全球 P-SEPs 专利权人合作网络

　图 6 高铁电磁兼容全球 P-SEPs 家族的德温特手工代码聚类网络

　图 7 高铁电磁兼容全球 P-SEPs 家族主题词共现网络的时间线图

　 五、研究结论与政策启示

　 标准必要专利(SEPs)作为现代产业中技术标准与专利融合的产物，具有较之一般专利具有更强的指向性(即指向特定技术标准)、应用性(即以帮助标准的实施为目的)和垄断性(即在 FRAND 原则下借助标准推广的力量形成更大范围的垄断)，随着标准与专利融合发展的趋势愈加明显，以 SEPs 为对象开展产业竞争预警分析则有了较强的现实必要性，以期获得更为准确的产业竞争情报。然而，以过往针对 ICT产业的研究为经验，鉴于 SEPs 数据多以相关权利人向标准化组织主动披露为来源，绝大多数标准化组织缺乏审核判定义务，这必然导致 SEPs 数据及其研究是建立在数据“虚化”和“失真”的基础上。基于此，本文提出的用以确定“潜在”SEPs 的“标准-专利”关联分析框架可克服上述问题，形成一个数据范围略大于真实 SEPs 的潜在 SEPs 数据范围，使得相关研究更具前瞻性和预见性，并为将基于P-SEPs 的量化研究从 ICT 引向其他更广泛领域奠定了理论与实证基础。

　 本文选取高铁电磁兼容领域的 IEC 国际标准为文本研究对象，通过对标准文本中高频技术性关键词的提取，构建潜在必要专利检索策略并基于所获取的潜在必要专利数据进行产业竞争预警分析。研究发现：(1)高铁可用国际标准涵盖了 25 个领域，其中，电磁兼容、列车上的能量检测、设备的环境条件、电子铁路设备、固定装置、车辆用电气设备、车辆/车辆设备、电力牵引等属于高铁国际标准制修订活动较为集中的领域，以电磁兼容领域标准活动的集中度最为突出，我国高铁产业部门应紧密跟踪技术标准中涉及相关技术的发展情况，在标准制定初期和修订更新的时间节点上及时介入参与，以获得产业各技术领域持续发展中的动态话语权，并逐步

　提升为长期话语权；(2)分析发现，高铁电磁兼容的潜在必要专利分布在 23 个学科领域和 105 个 IPC 小组，具有很强的跨学科属性，高铁产业的创新研发组织应着眼多学科交叉融合，重视基础研究和关键共性技术研究，这是技术进入并形成标准的一条基本路径；(3)从各国潜在必要专利权人平均竞争力看，日本、加拿大、法国、韩国、德国具有显著优势，中国在必要专利家族和专利权人数量上位居全球第一，但必要专利权人的平均竞争力则落后于上述国家，我国产业管理部门应持续下大力气培育、提升企业创新能力与国际竞争力，除发挥中车集团的央企优势以外，着力培育产业链各环节配套企业的核心技术能力并推向国际舞台；(4)高铁电磁兼容的全球潜在必要专利权人合作以日本和中国企业各自的内部少量合作为主，合作网络集群和跨国合作尚未形成，然而，国际标准的形成是一个“集体博弈”的结果，有必要进一步推动我国高铁产业相关企业和院所的域内与跨境技术合作，形成助技术推标准的合力；(5)紧密跟踪与前沿标准相关技术的演化动态，围绕标准主题提前布局相关高质量专利，建立技术标准动态的早期跟随战略和后期 SEPs 风险的预警机制，为下一个“ICT 行业”的到来做好准备。

　原文参考文献：

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