從作者與發明人的關係探討技術發展各階段論文與專利活動之關聯性──以電腦視覺領域之賈伯濾波器技術為例 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學科技管理研究所. 碩士學位論文. 從作者與發明人的關係探討技術發展各階段論文與專利活動之關聯性治. 政. 大. 立 ──以電腦視覺領域之賈伯濾波器技術為例. ‧ 國. 學. Discovering the Relationship between Publishing and Patenting. ‧. Activities from the Relatedness of Authors and Inventors over. Nat. sit. y. the Life Cycles of Technological Development. n. al. er. io. ── Case Study of Gabor Filter in Computer Vision. Ch. engchi. 指導教授：. i n U. v. 吳豐祥. 博士. 研究生：許舜棋. 撰. 中華民國. 一百年九月.

(2) 致謝一本論文熬了幾個寒暑，能夠完成要感謝的人太多了。首先，感謝我的指導教授吳豐祥教授。吳教授是一位細心、耐心，在混亂中能有所堅持，在黑暗中能點亮燭光的老師。如果說論文是一個孩子，那麼指導教授就像是共同養育小孩的「另一半」。沒有老師陪伴，我的想法不可能逐漸長大與落實。沒有老師在緊要關頭的意見，論文也許早已胎死腹中。沒有老師在過程中循循善誘，我可能在多次迷途中逐漸失去方向。感謝許牧彥教授和黃慕萱教授，在口詴中提供諸多寶貴的建議，讓這份研究的問題和改進的方向更加清晰。感謝科管所、智財所每位老師於課堂上的指導，為我完成這份研究奠定知識基礎。感謝科管所提供豐富的資源，助理翠娥、曼禎、麗雯、昀萱在很多事情上都給了我莫大的幫助，而科管所的所電、所圖、914 教室，更是我感恩、懷念的第二個家。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 感謝我的父母不懈地叮嚀與關心，我人生中的每個關鍵時刻你們都無怨無悔地付出和支持。感謝我的女友小珊，政大求學的日子因為有你而精彩萬分，每當我研究陷入低潮的時候，你都能給我莫大的安慰和鼓勵。感謝我的同窗小羊、小. ‧. 六和阿姿，在這本論文難產時給了我許多建議。感謝 98 級學弟妹阿本、漢克和瓊玉，與我分享許多生活上的苦與樂，沒有你們，我的研究生活將失色許多。感謝每位科管所 96 級、97 級和 98 級的學長姐、同學和學弟妹，你們是我碩士生涯最大的收穫，和你們經歷過的每件事情都教人回味無窮！特別感謝學妹婉帄，在訂正論文的時候給了我很大的幫助。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. v. 最後，感謝山明水秀的政大，在我感到疲累時，能依偎於你的懷抱裡休息，在我腸思枯竭時，能給我啟發。今日我以你為榮，願將來你能以我為榮！. engchi. 舜棋 2014/6. -i-.

(3) 摘要在技術快速變遷的環境中，如何迅速掌握與研發相關的情報以協助研發決策的制訂，已經成為企業重要的競爭優勢來源。近年來，由於電腦運算能力的快速提昇，使用電腦輔助企業自動、快速地從大量增加的科技資訊（特別是專利和論文）中淬取出攸關的資訊，就成為了近年來產業界和學術界積極研究的目標。在眾多方法中，使用書目計量分析和專利分析方法是最引人注目的方法之一。使用書目計量分析和專利分析可以從龐大的論文和專利資訊中，快速瞭解科技發展的動態：包括瞭解科技發展的階段為何，熱門的科技領域為何，重要的作者和企業為何等等。然而，現階段的書目計量分析和專利分析雖然可以協助瞭解科技發展的全貌，對於科技發展下技術發明活動與科學研究活動的關聯性，以及不同的科技發展階段裡發明人和作者的動態關係，卻仍然缺少相關的研究。. 政治大因此，本研究提出以下三點研究問題：立 1. 不同類型的論文作者和專利發明人的科學研究／技術發明活動，與. ‧ 國. 學. 技術發展階段的關聯性為何？ 2. 發明作者的技術發明／科學研究活動與一般發明人或作者的差異. ‧. 為何？ 3. 發明作者的技術發明活動與科學研究活動關係為何？. y. Nat. sit. n. al. er. io. 針對以上的研究問題，本研究首先通過回顧相關文獻以建立分析發明人和作者的研究架構，再蒐集專利和論文的資料並依照架構的需要處理資料，最後進行分析與討論以得到研究結論。. Ch. engchi. 本研究主要獲得以下三點研究結論：. i n U. v. 1. 天才發明人是技術發展處於萌芽期時專利發明的要角，而關鍵發明人大多在技術發展進入成長期時才投入專利發明。至於頂尖作者，則在技術發展的萌芽期、成長期和成熟期都是論文發表的要角。 2. 關鍵發明人有很高的機會是頂尖作者，而發明作者如果不是關鍵發明人，則其專利發明的表現有略高的機會較其他發明人更差。 3. 大部份發明作者的專利發明活動在論文發表活動之後；但是關鍵發明人則較傾向先申請專利，再發表主題高度相關的論文。關鍵字：專利分析、技術生命週期、書目計量分析、發明作者、賈伯濾波器. - ii -.

(4) Abstract Mining information to improve corporate R&D decision making had been an important source of competitive advantage in the rapid changing technological environment. Recently, extracting relevant information quickly and automatically from massive amount of technological data (especially patent and scientific publications) with the aide of computer had become an active research area for both industrial and academic researchers due to ever-growing computing power. Among the methods of retrieving technological information, bibliometrics and patent analysis are two of the most attractive ones. Bibliometrics and patent analysis provide a quick way to capture the dynamics of technological development, including the stage of technological development, active technological research area and important researchers/corporates, etc. Although bibliometrics and patent analysis are helpful to understand the landscape of technological development, there still lacks researches about the relationship between scientific invention and research activities as well as the dynamics between patent inventors and publication authors along different stages of technological development.. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. al. er. io. sit. y. Nat. Hence, this research raises the following questions: 1. What is the relation between scientific research/invention activities and technological development stages for different categories of publication authors and patent inventors? 2. What is the difference of scientific research/invention activities between Inventor-Authors and other inventors/authors? 3. What is the relation between scientific research and invention activities of. Ch. engchi. i n U. v. Inventor-Authors? This research reviews related researches to define a research framework connecting authors, inventors and technological development stages. Then patent and publication data are collected and processed based on the research framework. This research conclusion is made after analysis and discussion. Conclusion of the research includes the followings: 1. "Talent Inventors" play important role when the technological development is in "Emerging" stage, and "Key Inventors" starts patent inventions after the technological development enters "Growth" stage. "Top Authors" play. - iii -.

(5) important role across "Emerging", "Growth" and "Maturity" stages of technological development. 2. "Key Inventors" are more probable to be also "Top Author". "Inventor-Authors" who are not "Key Inventors" are more probably to perform worse than other inventors. 3. Most "Inventor-Authors" apply for patents after papers of highly related topics are published. But "Key Inventors" tend to apply for patents before papers of highly related topics are published. Keywords: Patent Analysis, Technological Life Cycle, Bibliometrics, Inventor-Author, Gabor Filter. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. - iv -. i n U. v.

(6) 目錄目錄 ........................................................................................................................................... v 圖目錄 .................................................................................................................................... viii 表目錄 ...................................................................................................................................... ix 第一章緒論 ............................................................................................................................. 1 第一節研究背景與動機 ..................................................................................................... 1 第二節研究問題 ................................................................................................................. 3 第三節研究流程 ................................................................................................................. 4. 政治大. 第二章文獻探討 ..................................................................................................................... 5. 立. 第一節技術發展與技術生命週期 ..................................................................................... 5. ‧ 國. 學. 技術生命週期定義 ............................................................................................. 5. 二、. 技術生命週期階段 ............................................................................................. 6. 三、. 技術生命週期的重要性 ..................................................................................... 7. ‧. 一、. Nat. sit. er. 書目計量分析的定義與分析方法 ..................................................................... 8. io. 一、. y. 第二節書目計量分析 ......................................................................................................... 8. al. n. v i n Ch 第三節專利分析 ............................................................................................................... 11 engchi U 二、. 書目計量分析在研發管理的應用 ..................................................................... 9. 一、. 專利的定義 ....................................................................................................... 11. 二、. 專利分析的功能 ............................................................................................... 12. 三、. 專利指標與技術生命週期 ............................................................................... 14. 第四節學術論文作者與專利發明人 ............................................................................... 17 一、. 學術論文作者 ................................................................................................... 17. 二、. 專利發明人 ....................................................................................................... 19. 三、. 發明作者 ........................................................................................................... 21. 第五節文獻探討小結 ....................................................................................................... 23 第三章研究架構與方法 ....................................................................................................... 24 -v-.

(7) 第一節研究架構 ............................................................................................................... 24 第二節研究對象與範圍 ................................................................................................... 26 第三節研究工具 ............................................................................................................... 28 一、. 資料庫 ............................................................................................................... 28. 二、. 分析工具 ........................................................................................................... 29. 第四節研究步驟與參數選擇 ........................................................................................... 29 一、. 資料檢索 ........................................................................................................... 29. 二、. 資料格式轉換 ................................................................................................... 32. 三、. 作者與發明人分組 ........................................................................................... 32. 四、. 計量資料產生 ................................................................................................... 33. 五、. 資料分析 ........................................................................................................... 33. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 第五節研究限制 ............................................................................................................... 34 第四章個案分析與結果 ....................................................................................................... 35. ‧. 第一節個案技術介紹 ....................................................................................................... 35 電腦視覺（Computer Vision） ........................................................................ 35. 二、. 賈伯濾波器（Gabor Filter）的發展 ................................................................ 36. er. io. sit. y. Nat. 一、. al. 第二節個案技術發展生命週期分析 ............................................................................... 38. n. v i n Ch 第三節個案技術論文作者和專利發明人分析 ............................................................... 40 engchi U 一、. 整體趨勢 ........................................................................................................... 40. 二、. 分組人數趨勢 ................................................................................................... 42. 三、. 分組論文與專利趨勢 ....................................................................................... 44. 第四節個案技術發明作者分析 ....................................................................................... 46 一、. 發明作者與各組作者和發明人 ....................................................................... 46. 二、. 發明作者的論文發表與專利發明 ................................................................... 48. 第五章研究發現與討論 ....................................................................................................... 56 第一節作者、發明人與技術發展生命週期 ................................................................... 56 第二節發明作者與其他作者、發明人 ........................................................................... 59 - vi -.

(8) 第三節發明作者的科學發現與技術發明 ....................................................................... 61 第六章研究結論與建議 ....................................................................................................... 62 第一節研究結論 ............................................................................................................... 62 第二節管理意涵 ............................................................................................................... 63 第三節後續研究建議 ....................................................................................................... 63 參考文獻 ................................................................................................................................. 65. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. - vii -. i n U. v.

(9) 圖目錄圖 1-1：創新階段與資料來源 .................................................................................... 2 圖 1-2：研究流程 ........................................................................................................ 4 圖 2-1：技術的生命週期階段 .................................................................................... 6 圖 2-2：技術的規劃與發展架構 ................................................................................ 7 圖 2-3：創新、發明與專利之間的關係 .................................................................. 13 圖 2-4：累計專利申請數量與技術發展生命週期 .................................................. 14 圖 2-5：專利申請數量與技術發展的三個階段 ...................................................... 16 圖 2-6：發明人組合 .................................................................................................. 19 圖 2-7：發明人組合的分析架構 .............................................................................. 21 圖 3-1：研究架構 ...................................................................................................... 24 圖 3-2：Web of Science 檢索畫面 ............................................................................ 30. 政治大. 圖 3-3：使用 Web of Science 的 Refine Results ...................................................... 30 圖 3-4：使用 Output Records 從 Web of Sciencem 下載資料 ................................ 31 圖 3-5：Webpat 的檢索畫面 ..................................................................................... 31 圖 3-6：使用「資料匯出」從 Webpat 下載資料 .................................................... 32 圖 4-1：電腦視覺與其它學科的關聯 ...................................................................... 35. 立. ‧ 國. 學. ‧. 圖 4-2：個案技術專利申請件數與成長率 .............................................................. 38 圖 4-3：個案技術累積專利申請件數趨勢 .............................................................. 39 圖 4-4：個案技術論文作者與專利發明人人數趨勢 .............................................. 40 圖 4-5：個案技術論文篇數與專利件數趨勢 .......................................................... 41 圖 4-6：個案技術天才發明人人數趨勢 .................................................................. 43 圖 4-7：個案技術頂尖作者人數趨勢 ...................................................................... 43. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. v. 圖 4-8：個案技術勤奮發明人人數趨勢 .................................................................. 43 圖 4-9：個案技術關鍵發明人人數趨勢 .................................................................. 43. engchi. 圖 4-10：個案技術天才發明人專利件數趨勢 ........................................................ 45 圖 4-11：個案技術頂尖作者論文篇數趨勢 ............................................................ 45 圖 4-12：個案技術勤奮發明人專利篇數 ................................................................ 45 圖 4-13：個案技術關鍵發明人專利篇數 ................................................................ 45 圖 4-14：發明作者首次申請專利與發表論文的時間差 ........................................ 51 圖 5-1：萌芽期時各類發明人的專利申請數比例 .................................................. 57 圖 5-2：各發明人中頂尖作者的比例 ...................................................................... 59 圖 5-3：發明作者與所有發明人的比較 .................................................................. 60. - viii -.

(10) 表目錄表 2-1：各種生命週期的概念 .................................................................................... 5 表 2-2：技術在生命週期不同階段的特質 ................................................................ 6 表 2-3：書目計量分析的二維架構 ............................................................................ 8 表 2-4：技術生命週期預測與合適的資料來源 ........................................................ 9 表 2-5：使用書目計量法分析技術趨勢的相關論文 .............................................. 10 表 2-6：專利分析的應用 .......................................................................................... 12 表 2-7：專利指標與技術生命週期 .......................................................................... 14 表 2-8：技術發展趨勢四個階段的描述 .................................................................. 15 表 2-9：從專利申請數量看技術發展的三個階段 .................................................. 15 表 2-10：學術研究的書目計量評價方式 ................................................................ 17 表 2-11：以學術研究作者為分析對象之相關研究 ................................................ 18 表 3-1：作者與發明人定義 ...................................................................................... 25. 政治大表 3-2：技術生命週期定義 ...................................................................................... 25 立表 3-3：書目計量分析與專利分析定義 .................................................................. 26. ‧ 國. 學. 表 3-4：作者與發明人分組列表 .............................................................................. 33 表 4-1：賈伯濾波器重要科技發展事件 .................................................................. 37. ‧. 表 4-2：賈伯濾波器技術的發展階段 ...................................................................... 39 表 4-3：個案技術論文與專利活動關鍵時點 .......................................................... 41 表 4-4：作者與發明人分組標準 .............................................................................. 42 表 4-5：頂尖作者人數比例 ...................................................................................... 42 表 4-6：各類發明人人數比例 .................................................................................. 42 表 4-7：各類作者和發明人關鍵時間點 .................................................................. 44 表 4-8：頂尖作者論文篇數比例 .............................................................................. 44. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 表 4-9：各類發明人專利件數比例 .......................................................................... 44 表 4-10：各類作者和發明人人數高峰與篇數高峰比較 ........................................ 45 表 4-11：發明作者中屬於頂尖作者的比例 ............................................................ 46 表 4-12：發明作者中屬於各類發明人的比例 ........................................................ 46 表 4-13：發明作者與整體作者和發明人比較 ........................................................ 46 表 4-14：關鍵發明人的組成 .................................................................................... 47 表 4-15：發明作者首次專利申請和論文發表時間（一） .................................... 48 表 4-16：發明作者首次專利申請和論文發表時間（二） .................................... 49 表 4-17：發明作者專利申請和論文發表時間（三） ............................................ 50 表 4-18：Steven K. Rogers 背景資料 ....................................................................... 51 表 4-19：Steven K. Rogers 專利與論文主題 ........................................................... 52 表 4-20：Christoph von der Malsburg 背景資料 ...................................................... 52 表 4-21：Christoph von der Malsburg 專利與論文主題.......................................... 53 - ix -.

(11) 表 4-22：Laurenz Wiskott 背景資料 ........................................................................ 53 表 4-23：Laurenz Wiskott 專利與論文主題 ............................................................ 54 表 4-24：Avideh Zakhor 背景資料 ........................................................................... 54 表 4-25：Avideh Zakhor 專利與論文主題 ............................................................... 54 表 4-26：發明作者的專利、論文主題相關性與發表時間的關係 ........................ 55. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. -x-. i n U. v.

(12) 第一章. 緒論. 第一節研究背景與動機在技術快速變遷的競爭環境中，如何掌握技術的變化趨勢，已經成為企業管理的重要議題。能夠瞭解技術發展的脈絡，分析技術發展趨勢的企業，往往能取得市場先機，在競爭的紅海中擊敗對手，甚至是開創無人能與之競爭的藍海。至於不能瞭解技術的趨勢以因應威脅的企業，即使有充足的資源也未必能夠取得勝利。. 政治大. 因此，近年來世界各國無不積極發展技術策略規劃、技術機會辨識、技術移轉、技術預測等相關的管理工具，並訓練這一方面的專才。台灣產業目前朝向研發創新、轉型升級、自有品牌的發展道路上，也投注了大量資源在培育技術研發的管理人才，以提昇台灣在這方面的競爭實力。例如，我國經濟部技術處每年委託政治大學智慧財產研究所及政治大學科技管理研究所舉辦之「跨領域科技管理. 立. ‧ 國. 學. ‧. 研習班」，目的即在培養具跨國投資評估、技術移轉及智慧財產權管理能力之高階人才；資策會所舉辦之「技術預測與策略規畫研習班」，則著重在培育技術預測和研發策略規畫的相關人才。. sit. y. Nat. n. al. er. io. 然而，在技術規畫的領域中，除了人才培育的挑戰外，科技資訊的快速成長也造成了管理上的一個難題：如何迅速從大量的資訊中過濾出與企業攸關的科技資訊，成為了近年來產業界和學界積極研究的目標。. Ch. engchi. i n U. v. 因此近年來，使用書目計量分析和專利分析進行技術策略管理，已經成為了非常重要與熱門的議題。其中，論文和專利是進行分析時最常被探討的對象。因為在科技發展的過程中，相關的科技資訊會以許多不同的方式被記載和傳播，以公開的書面資訊而言，最常見的包含了「學術論文」、「專利文件」、「新聞報導」等等。各個書面資訊與科技創新的發展過程之間，存在著某種程度的關聯。在科技創新剛萌芽的時候，主要是以基礎研究為主，強調的是「發現」新知識，未必會預期未來有任何可行的應用。若是有重大的新知識被發現時，科技創新便會進入到應用研究的階段，此時強調的是針對新方法或新用途的「發明」，更重視特定的實用目的。等到應用研究將技術的成熟度推展到一定的程度，便會 -1-.

(13) 進入到以商業為主要目標的技術發展階段，此時新產品開發、生產程序改善將會成為技術創新的主角。若是新產品成功上市，快速擴散的新產品便會成為新聞報導的焦點，最終對社會帶來巨大的變革。在基礎研究和應用研究的階段，由於研究成果並沒有立即的商業價值，只有少數的大型企業願意投注資源在這個階段的研究上面。因此，各國的大專院校或研究機構成為此時的要角，而能具體呈現研究成果的「學術論文」便成為主要的資訊來源。當科技創新進入技術發展的階段，投入資源研發的成果便有更高的機會成為具商業價值的產品，此時期遂成為企業創造競爭優勢的兵家必爭之地。為了鞏固技術創新所帶來的競爭優勢，許多企業會將研發的成果申請專利保護，使得此階段的成果得以具體化為「專利文件」。. 應用研究. 技術發展. Engineering Index. US Patent. 市場應用. 社會影響. Newspaper Abstracts Daily. Business and Popular Press. 學. io. al. y. er. Nat. 圖 1-1：創新階段與資料來源資料來源：Martino（2003）. sit. Science Citation Index. ‧. 資訊來源. 立. 基礎研究. ‧ 國. 創新階段. 政治大. n. 隨著科技的逐漸發展，相關階段的資料數量會呈現不同的消長趨勢，因此透過使用書目計量分析學術論文和專利發明，可以快速瞭解科技發展的階段，進而評估、預測科技的發展、規劃研發的項目、掌握研發人員的動態等等。. Ch. engchi. i n U. v. 然而，目前針對論文和專利進行的計量分析，大部份僅止於對科技發展全貌的瞭解，卻仍然少有對科技發展下科學與技術之間的關聯性，以及不同科技發展階段下發明人和作者之間有何動態關係做更深入的研究。因此，本研究認為若能以發明人和作者為分析單位，去探討相關議題，應該能更增進使用書目計量方法和專利分析方法產生的研發管理資訊的可靠度。. -2-.

(14) 第二節研究問題根據以上的研究背景與動機，本研究旨在探討論文作者和專利發明人的研發活動和技術發展生命週期的關係。進一步來說，本研究將探討以下的研究問題： 1. 不同類型的論文作者和專利發明人的科學研究／技術發明活動，與技術發展階段的關聯性為何？ 2. 發明作者的技術發明／科學研究活動與一般發明人或作者的差異為何？發明作者的技術發明活動與科學研究活動的關係為何？. 立. 政治大. 學 ‧. ‧ 國 io. sit. y. Nat. n. al. er. 3.. Ch. engchi. -3-. i n U. v.

(15) 第三節研究流程本研究將根據前述之研究背景與研究目的，進行相關文獻之蒐集與探討，並從中建立研究架構，選擇研究對象和範圍，以及研究工具與相關參數。透過研究架構，本研究將分析個案技術的背景與技術發展過程，接著針對不同類型的專利發明人和論文作者將專利和論文分類，再以書目計量方法分析各群專利和論文的發展過程。最後，藉由比較不同作法所得到的分析結果，歸納出研究發現，並探討背後的成因。最後，再針對研究問題進行完整的回答，進而提出實務及後續研究的建議。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. 圖 1-2：研究流程資料來源：本研究整理. -4-. v.

(16) 第二章. 文獻探討. 本章根據第一章的研究問題，蒐集與技術發展生命週期、書目計量分析、專利分析，以及學術論文作者與專利發明人相關的文獻，據以建立研究的架構、瞭解過去的研究方法和分析結果，並發覺過去研究的不足之處，最後總結過去的研究並提出主要觀點。. 第一節技術發展與技術生命週期. 一、技術生命週期定義. 政治大. 一種技術的出現及其發展過程常有一定的軌跡可循，而出現類似生命週期（Life Cycle）的現象（賴士葆、陳松伯、謝龍發，2004），被稱為技術生命週期（Technological Life Cycle）。. 立. ‧ 國. 學. ‧. 技術生命週期有別於產品生命週期和產業生命週期。所謂的產品生命週期，是從行銷的觀點看產品在市場上的銷售量，呈現出一個可以被辨認出來的發展軌跡（Levitt, 1965）。而產業生命週期，指的是產業從第一個產品出來後到最後一個產品結束，產業中公司從大量進入到退出市場、公司結構從大量的小公司到少數的大公司，以及研發創新從產品到製程的產業發展模式（Klepper, 1996）。至於技術的生命週期，指的是技術的績效隨著時間的發展，以類似生物成長的模式達到自然極限的過程（Roussel, 1991）。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 表 2-1：各種生命週期的概念生命週期概念. 研究議題. 作者（年代）. 產品生命週期. 在相同技術基礎上，產品銷售 Levitt（1965）量的變化過程. 產業生命週期. 技術改變對於產業中產品、製 Abernathy & Utterback（1978）程、產業結構的影響 Porter（1980） Klepper（1996）. 技術生命週期. 技術績效隨時間變化的過程. Roussel（1981） Ford & Ryan（1981）. 資料來源：本研究整理. -5-.

(17) 二、技術生命週期階段技術在依循著一定模式的發展過程中，會經歷幾個主要的發展階段，分別是萌芽期、成長期、成熟期以及衰退期，如圖 2-1。同時，技術在不同階段亦展現出不同的特質（Roussel, 1991），如表 2-2。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. Nat. y. ‧. 圖 2-1：技術的生命週期階段資料來源：Roussel（1991）. 萌芽期. . 新技術開始出現，有關技術的可能運用範圍已被概估，但實際的產業運用則相當模糊。雖然技術在學理上仍有不確定的地方，卻已足夠吸引相關人士的興. n. . al. er. 技術特質描述. io. 階段. sit. 表 2-2：技術在生命週期不同階段的特質. Ch. engchi. i n U. v. 趣和注意，進而紛紛投入研究，使得技術的知識領域得以擴張。成長期. 成熟期. 衰退期. . 技術的實際應用已較萌芽期更為清晰，相關的不確定性亦較為減. . 少，對於不具實用價值的部份會予以捨棄，不再鑽研。產業持續投入於技術的研發，進一步將技術推往成熟期的階段。. . . 技術的進步速度趨緩，相關的概念已被大眾所知並學習，雖然仍會有些新的發展，但大多是漸近式的（Incremental），而無躍進式的（Radical），技術的發展因此較為容易預測。若產業再進一步投入研發，則將使技術進入衰退期。.  . 技術或工程上的改進業已完成，進步相當小，且容易被預測。此時期，技術在產業中相當容易模仿。資料來源：Roussel（1991） -6-.

(18) 三、技術生命週期的重要性技術隨著生命週期的改變會影響到企業賴以生存的市場和企業的競爭環境（Martino, 1982）。譬如，當技術到達成熟期的時候，規模較大的企業進入市場的存活率可能也不會比小公司高出很多（Agarwal & Audretsch, 2001），大企業也可能因為一不小心就在競爭落敗。所以，技術生命週期的改變會影響到很多層面，從影響到技術的選擇開始，進一步影響企業技術的開發活動、研發人力資源管理、智慧財產管理，以及研發組織的設計等等（蔡璞，2007）。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. 圖 2-2：技術的規劃與發展架構資料來源：蔡璞（2007）. engchi. -7-. v.

(19) 第二節書目計量分析. 一、書目計量分析的定義與分析方法書目計量學（Bibliometrics）最早是由 Pritchard（1969）年提出，將書目計量學定義為「應用數學和統計方法，藉由計算與分析文字資訊的不同層面來顯示文字資訊的處理過程，以及某一學科發展的趨勢與性質」。Norton（2001）則將書目計量分析定義為「透過衡量文獻的數量、引用等特徵，擷取文獻內含的資訊和模式」。另一方面，科學計量學（Scientometrics）和資訊計量學（Informetrics）則是與書目計量學有密切關係的兩門學科。科學計量學強調的是對科學發展的參數進行分析，例如論文、專利、期刊的總數，科學資訊的分散與老化，科學文獻流的結構，以及引文的處理等；資訊計量學則是與資訊相關之科學化活動（蔡明月，1997）。. 政治大. 立. ‧ 國. 學. 一般而言，書目計量學包含了兩種主要的分析方法（Gauthier, 1998），即描述性（Descriptive）和關聯性（Relational）：. ‧. （一）描述性分析方法描述性分析方法指的是對論文或專利的數量及引用情形進行統計性的分析。當使用描述性分析方法分析文獻數量或引用數隨著時間的變化時，可以辨識趨勢的發展。同時，描述性分析方法也可以用來分析特定作者、組織、產業、學科領域或國家區域的文獻數量發展情形。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. v. （二）關聯性分析方法關聯性分析包含了共作者分析、共詞分析和共引用分析等常用的方法，可以. engchi. 用來辨識科技發展中國家或組織之間的聯結和互動情形，以及辨識新興的研究議題和重要的作者、組織或國家等等。 Gauthier（1998）進一步提出了一個書目計量分析的二維概念性架構，適合用於描述、評估及監視科學研發活動：表 2-3：書目計量分析的二維架構年（year）. 部門（sector）. 學科（discipline）. 微觀（micro）中觀（meso）巨觀（macro）資料來源：Gauthier（1998） -8-.

(20) 在表 2-3 的概念性架構中，微觀代表的是作者的層次，中觀代表機構組織的層次，而巨觀則代表國家城市的層次。藉由此架構，就可以觀察諸如某作者所在的學科為何，某學科的累計論文篇數如何隨著時間變化等資訊，並進一步分析背後的意義。二、書目計量分析在研發管理的應用書目計量分析在過去主要被用來衡量作者、機構和國家的科學研究績效，但現在則被用來瞭解科技過去的發展，甚至是用來預測科技的未來（Morris, DeYong, Salman, & Yemenu, 2002; Narin, Olivastro, & Stevens, 1994）。舉例來說，Watts & Porter（1997）就提出一套使用書目計量分析衡量研發活動的指標： 1. 文獻計數分析：利用文獻的數量作為研發創新活動的指標。 2. 文獻引用分析：分析文獻之間相互引用的情況，以偵測相關機構、作者、研發主題之間的互動情形，甚至預測新興的研發領域。 3. 關聯分析：分析文獻中哪些組織發表了哪些論文、申請了哪些專利，哪些學科領域常一貣出現等等。. 立. ‧ 國. ‧. 共引用分析：分析哪些文獻常被後來的文獻一貣引用，藉以找出哪些文獻有意義上的關聯。專利分析：利用專利來分析企業的研發領域與研發趨勢。. sit. y. Nat. 5.. 學. 4.. 政治大. n. al. er. io. 在使用書目計量分析技術的發展時，不同的資料來源適合用來觀察不同的技術發展階段（Watts & Porter, 1997），以確認技術所處生命週期。不同資料來源與技術生命週期之間的關係可以分類如表 2-4：. Ch. engchi. i n U. v. 表 2-4：技術生命週期預測與合適的資料來源技術生命週期. 資訊來源. 基礎研究. Science Citation Index. 應用研究. Engineering Index. 發展. U.S. Patent. 應用. Newspaper Abstracts Daily. 社會影響. Business and Popular Press Abstracts 資料來源：Watts & Porter（1997）. -9-.

(21) 然而，使用 Watts & Porter（1997）的架構去分析技術的發展時，必頇注意到並不是每個科技的文獻資料都會循著同樣的模式發展。Järvenpää, Mäkinen, & Seppänen（2011）指出，可能只有當科學是技術發展的概念來源時，文獻資料才會循著假定的模式發展。同時，在運用書目計量法分析技術趨勢時，必頇注意到幾個限制（Watts & Porter, 1997）： 1. 書目計量法得到的數量資訊，不能完全代表文獻所含資訊的品質。 2. 不是所有技術發展資訊都有被文獻記載，同時在時效上也未必即時。 3. 不同領域學門的文獻資訊差異極大。近年來，國內外逐漸有研究者將書目計量分析法與其它方法結合，用來提高預測技術生命週期及分析技術發展趨勢的成效：. 政治大表 2-5：使用書目計量法分析技術趨勢的相關論文立作者（年代）研究議題. ‧ 國. 利用書目計量分析法預測新興科技的生命週期，將書目計量分析結合情境分析法、成長曲線法、類比法等技術預測方法，預測燃料電池、食物安全和光學儲存器的技術趨勢。. ‧. Suntharasaj （2006）. 學. Daim &. y. Nat. 蘇紘立（2009）使用書目計量法探討臺灣蔬果保鮮技術的發展軌跡，了解技術的現況並預測技術的未來趨勢。. sit. al. v. 利用書目計量法分析蝕刻技術的生命週期，並比較分析專利所得之技術生命週期和分析學術論文之技術生命週期的關係，以及文字探勘法和書目計量法所代表的觀點。. n. Wu, Hsu, Lee, & Su（2011）. er. io. 邱鳯姿（2010）以書目計量法預測雲端運算技術之生命週期，發現雲端運算計算約在 2012 年會達進入成熟期，並在 2016 年進入衰退期。. Ch. engchi. i n U. 資料來源：本研究整理. - 10 -.

(22) 第三節專利分析. 一、專利的定義依據『世界智慧財產權組織』（World Intellectual Property Organization, WIPO）對「專利」的說明：專利是對發明授予的一種專有權利；而發明是指提供新的做事方式或對某問題提出新的技術解決方案的物品或方法。「專利」是由政府所發給的一紙文件，其上載明某種特定的發明，並創設出一種法律的狀態，使得該項發明僅能在文件上所指之發明人授權下，方得利用之。而專利的作用在於對專利權人的發明予以法律上的保護。因此，專利是一個國家與發明人之間的法律協定，國家授與發明人在一定時間內享有排他性之製造、利用、販賣該項發明的權利（謝銘洋、徐宏昇、陳哲宏、陳逸南，1994）。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 專利權是財產權的一種，但本質上並非自然產生天賦之權利，而是國家為達成其產業政策之目的，使專利權在一定期間內，透過國家公權力的介入，而賦予. ‧. 專利權人專享排他之權利，因此專利權的第一層意義在於「壟斷」，然而此專利權之賦予，並未禁止專利權人將其擁有之權利技術為授權或其他方式將之擴散出去，反而在於鼓勵專利權人能將專利技術盡量公開擴散，以避免研發資源之浪費，並節省整體產業之研發成本，更藉此達成促進產業技術提升及資源共享的政策性目的，因此專利權之第二層意義即在於「公開」（蕭麗芬，2002）。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. v. 專利權是最具體也最有影響力的一種智慧財產，特別是在科技產業與電子商務興貣後，美國專利申請案件與核准案不但大增，更開放了具有爭議性的商. engchi. 業方法專利。其所帶來的，不僅是侵害訴訟大幅增加，造成企業法律風險增加，也影響到所有的產業。這種趨勢使專利授權金額從 1990 年的 150 億美元急速增加到 1998 年的 1,000 億美元，估計到 2005 年可達 5,000 億美元。故專利已成為各個企業不容忽視的問題。專利的重要性包含以下幾點（劉淑德，2001）： 1. 據世界智慧財產權組織（WIPO）的報導，在各種期刊、雜誌、百科全書等有關技術發展的資料中，唯一能夠全盤公開技術核心者僅有專利。 2. 在專利說明中含有 90~95%之研發成果，且其中 80%並未記載在其它的雜誌期刊中。 3. 根據 WIPO 的調查，善加利用專利資訊，可縮短研發時間 60%，節省 4.. 研發經費 40%。現有的發明卻因為缺乏資訊而被再發明，已經解決的問題因為缺乏資訊而再一次地被解決，已經上市的產品也因為缺乏資訊而再研發。 - 11 -.

(23) 由此可見，專利文獻對於研發管理及技術情報的重要性，不僅可以縮短企業研發的時程與投入的資源，並可以瞭解專利的未來發展。另一方面，大學研發所取得的專利，不僅可以為學校帶來豐厚的授權金，也可為研發的個人帶來一筆為數不小的授權所得，像是大學技術管理者協會（Association of University Technology Managers, AUTM）在 2001 年調查美國大學的授權項目共有 7715 件，獲得 8.27 億美元的授權金。二、專利分析的功能專利分析就是將專利資料轉換成有用的專利資訊，是技術研發規劃與智慧財產權管理的有效工具，也可以作為技術競爭分析、技術趨勢分析以及權利範圍判斷依據（Hall, 1986）。. 政治大以專利為分析對象有許多的優點，至少包含了以下幾種（Archibugi & Planta, 立 1996）：. ‧ 國. 學. 1. 專利是發明程序的直接產出，是衡量技術改變的良好指標。 2. 專利所載發明所能帶來的價值至少超過專利申請的成本。. ‧. 3. 專利經過良好的分類，可瞭解發明活動的內容與方向。 4. 專利的資料數量龐大、涵蓋時間長。 5. 專利是公開文件，提供許多資料。. sit. y. Nat. n. al. er. io. Ashton & Sen（1988）彙整許多學者的研究，指出利用專利分析所得的「專利指標」，可以提供企業許多有價值的資訊，如下表所示：. Ch. engchi. i n U. v. 表 2-6：專利分析的應用企業規劃應用. 使用者利益. 技術競爭分析. 比較公司專利地位和技術優劣瞭解競爭者的技術特性. 改善產品管理策略和決策更專注於最佳的長期利益. 新投資機會評估. 評估技術併購的機會分析合資機會. 更佳的技術併購降低投資風險降低計畫的不確定性. 專利組合管理. 發掘有價值的專利、產品領域或新創事業機會發掘技術的潛在客戶. 提昇專利的報酬及早發掘潛在的新事業機會. - 12 -.

(24) 表 2-6：專利分析的應用（續）企業規劃應用. 使用者利益. 研發管理. 分析製程/產品計劃決定技術研發進程. 提昇研發資源分配更佳的創意發明. 產品領域監控. 檢視新專利內容和專利權檢查侵權的可能性. 獲知潛在的技術突破、研發轉向及市場進入者更佳的智財權保護. 資料來源：Ashton & Sen（1988）然而，Ashton & Sen（1987）也指出，使用專利分析作為研發創新的指標有幾個限制： 1. 專利的公開有時滯，通常從申請到公開有十八個月的時間，也就是說，專利被公開時，可能技術已經有很大的改變。 2. 許多創新發明並未被公開，很多企業會使用營業秘密的方式保護他們的技術。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. Basberg（1987）指出專利、發明與創新的關係，如下圖所示，只有一部份的. ‧. 發明創新會符合專利的條件並提出申請通過，其中有專利保護的創新更只佔專利與創新的一小部份。同時，即使是申請了專利的發明，在品質上仍然有很大的不同（Griliches, 1990）。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-3：創新、發明與專利之間的關係資料來源：Basberg（1987）. - 13 -.

(25) 三、專利指標與技術生命週期由於專利被認為是衡量技術發明的有用資訊，因此專利指標也經常被用來衡量技術所處的發展階段，也就是技術生命週期。例如，Campbell（1983）就提出數個用來評估技術生命週期的專利指標，如下表所示：表 2-7：專利指標與技術生命週期專利活動程度. 密集度. 集中度. 萌芽期. 低但遞增. 遞增. 低. 成長期. 高. 高. 遞增. 成熟期. 穩定. 遞減. 遞增. 衰退期. 低且遞減. 低且遞減治政資料來源：Campbell（1983）大立. 高且遞增. ‧ 國. 學. Ernst（1997）則分析 CNC 工具機技術的累積專利申請數量，發現累積專利申請數量可以描繪出 CNC 工具機技術的發展趨勢，也就是說，累積專利申請數. ‧. 量隨著時間改變的趨勢，呈現了類似技術生命週期的「S 型曲線」，以及四個發展階段：萌芽期、成長期、成熟期和飽和期。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-4：累計專利申請數量與技術發展生命週期資料來源：Ernst（1997）. - 14 -.

(26) 同時，這四個階段也具有類似於技術生命週期的特色與意義：表 2-8：技術發展趨勢四個階段的描述階段. 描述. 萌芽期. 新技術（New）處於前瞻探索型，此時商品化程度不高，功能簡單，銷量小，只有冒險性之購買者或早期使用者會採購。. 成長期. 許多廠商競相開始投入研發，因此技術發展速度增加，此階段之技術稱之為發展中（Pace）技術。. 成熟期. 商品化的程度已非常高，廠商之間的競爭在於誰能符合顧客的需求。此階段之技術稱之為主流（Key）技術。. 飽和期. 技術發展已近極限，再投入大量的 R&D，對於技術功效僅能微幅改善甚至毫無效果，該技術稱之為基礎（Base）技術。. 政治大. 資料來源：張智翔（2000）. 立. 除了分析「累積」的專利申請數量以外，Ernst（1997）則指出透過觀察專利申請數量隨時間改變的過程，可以發現三個階段的變化：. ‧ 國. 學. 表 2-9：從專利申請數量看技術發展的三個階段. 階段一. 萌芽期. 突然間大量增加的專利申請活動打破了早期穩定的申請狀態，且第一個新技術商品化的產品剛進入市場。此一階段只有少量的申請公司，第一個專利申請的高峰為第一階段劃下句點。. 階段二. 重整期. 階段三. 市場滲透期. er. io. sit. y. ‧. 描述. Nat. 階段. n. a l 此時期的專利申請活動較前期為低。新技術的研發 v i n Ch 方向因應第一個新產品的市場反應重新調整。 engchi U 專利的申請活動再次大量增加，數量甚至超越萌芽期的申請高峰。技術在此時有了重大進展。. 資料來源：Ernst（1997）和本研究整理. - 15 -.

(27) 立. 政治大. ‧ 國. 學. 圖 2-5：專利申請數量與技術發展的三個階段資料來源：Ernst（1997）. ‧. 值得注意的是，造成技術出現「重整期」的原因有許多，至少包含了以下幾種可能： 1. 技術的問題尚待克服。 2. 創新產品的售價過於高昂，客戶接受程度低，應用範圍受限（Callon, 1980）。 3. 主流設計尚未出現（Abernathy & Utterback, 1978）。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. - 16 -. i n U. v.

(28) 第四節學術論文作者與專利發明人本節旨在透過文獻探討建立分析論文作者和專利發明人的研究架構。一、學術論文作者在學術研究的領域當中，不同作者的產出經常有很大的差別。首先是在量的部份，Lotka（1926）針對不同科學研究者的產出做研究，發現能發表 N 篇論文的作者總數，大約是發表一篇論文作者總數的 N 帄方分之一。Lotka（1926）的發現意味著，極少數的作者發表了大部份的論文著作，進而開啟了後續研究者對於論文作者的生產力和論文品質的研究。. 政治大. 在談論文作者的生產力和品質之前，必頇先瞭解如何評估學術研究。學術研究的評估方法，最常使用的兩種方式就是「同儕審查（Peer Review）」和「Bibliometrics（書目計量法）」（Huang, Chang, & Chen, 2006）。兩種方法都各有優點和缺點：同儕審查常被批評過於主觀和成本過高，但是在適當使用的情況下，仍然是不可或缺的評估方式；相對地，書目計量法則因為較為客觀和容易使用，. 立. ‧ 國. 學. ‧. 被大量用來輔助同儕審查去評價學術研究。. n. al. er. io. sit. y. Nat. 無謂評估的面向是什麼，在使用較為客觀的書目計量法評價學術研究時，最常使用的方法不外乎「論文數量」和「論文被引用次數」兩種方法（Huang et al., 2006），從這兩種方法可以延伸出各種不同的方法：. Ch. i n U. v. 表 2-10：學術研究的書目計量評價方式. engchi. 方法. 計算方式. 帄均論文被引用次數. 論文總被引用次數除以論文總篇數. 高被引論文篇數. 過去十年以來在 ESI1排名前百分之一的論文. 熱門論文篇數. 過去兩年以來在特定領域的 ESI 排名前萬分之一的論文. 頂尖論文篇數. 曾經在 ESI 排名前百分之一的論文總數資料來源：Huang et al.（2006）. 「論文被引用」的概念，最早是 Garfield（1955）所提出，用來衡量學術文獻的貢獻和影響力。所謂的引用，指的是一篇文獻被其他文獻當作參考來源的現 1. 基本科學指標（Essential Science Indicators，簡稱 ESI）是湯森路透（Thomson Reuters）匯集和分析 SCIE/SSCI 所收錄的學術文獻及其所引用的參考文獻的基礎上建立貣來的分析型資料庫，是進行機構或國家學術研究評量的重要參考工具之一。 - 17 -.

(29) 象，可以用來瞭解學科的結構、發展，以及學科間的關係和文獻傳播的歷程（蔡明月，2002）。學術引用不僅被用來評價一篇著作的學術影響力，也被用來評價一位作者或一份期刊的學術影響力（Garfield, 1972; Garfield, 1973）然而， Beed & Beed（1996）指出使用引用分析學術研究的品質時，必頇注意到以下兩點： 1. 引用衡量的是著作的影響力而非傑出程度。 2. 文獻的影響力和品質之間的關聯並不明顯。同時，使用引用次數作為學術文獻的影響力指標，也被認為至少有以下兩個缺點（Plomp, 1990）： 1. 研究領域的規模與作者的引用次數相關。通常規模愈大的研究領域，其作者的總被用次數也會較高。 2. 論文的引用次數與論文的影響力並非線性相關。在利用作者的總引用次數作為影響力指標時，通常就是假設論文的引用次數與論文的影響力為線性相關，因此可以加總。但是此假設並不完全成立。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 過去的研究在使用論文篇數和被引用數分析論文作者時，使用的描述包含了. ‧. 領導（Leading）（Klavans & Boyack, 2008; Pei & Porter, 2011）、明星（Star）（Zucker & Darby, 1996)和頂尖（Top）(Meyer, 2006)等等。. y. Nat. sit. n. al. er. io. Meyer（2006）將頂尖作者定義為不論在論文篇數和被引用次數都在前百分之二十的學術論文作者，以研究發明作者的論文數量和品質屬於頂尖作者的比率。 Pei & Proter（2011）將領導作者定義為有五十篇以上的論文和一千以上的被引用次數，以透過辨認領導作者的研究領域窺視未來的科學研究領域。Zucker & Darby（1996）則將明星「生物科學家」定義為「發表了四十篇以上的基因定序. Ch. engchi. i n U. v. 論文或是在 1990 年前發表了二十篇以上的基因定序論文」，並探討明星科學家與企業科學家的合作活動是否能作為技術商品化的領先指標。由以上的探討可見，不論研究的對象或目的為何，論文的總數和被引用次數都是在以論文作者為分析對象時，較常被使用的定義方式。表 2-11：以學術研究作者為分析對象之相關研究作者（年代）. 分析對象. Zucker & Darby（1996）明星作者 Meyer（2006）. 頂尖作者. 篩選作者條件論文篇數大於四十篇或 1990 年前論文篇數大於二十篇論文篇數在前百分之二十且被引用次數在前百分之二十. Pei & Proter（2011）. 領導作者. 論文篇數大於五十篇且被引用次數大於一千次 - 18 -.

(30) 二、專利發明人從學術論文作者的文獻中可以得知，論文作者之間的生產力有極大的差距。而近年來的研究則發現，專利的發明人之間也存在巨大的生產力差距。 Narin & Breitzman（1995）研究了兩間美國和兩間日本的半導體公司，發現以「帄均專利數」計算發明人的生產力時，最有生產力的發明人和最沒有生產力的發明人也有十倍左右的生產力差距。Narin & Breitzman（1995）也指出，在計算發明人的生產力時，必頇注意到兩件事情： 1. 發明人的名字必頇經過「統一（Unification）」。同一位發明人在專利文件上登錄的名字可能會有所不同，例如：Yiu-Huen Wong 和 Y.H. Wong，而分析必頇處理這種差異。 2. 當專利的發明人不只一位時，每位發明人只按比例給部份的計數。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. Ernst, Leptien, & Vitt（2000）的研究也指出，發明人在專利發明的「數量」和「品質」上有很大的落差：一小部份的發明人創造了公司大部份技術產出，這一小部份的發明人被稱為「關鍵發明人（Key Inventor）」。關鍵發明人的界定，. ‧. 可以從發明人組合來看：. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-6：發明人組合資料來源：Ernst et al.（2000）所謂的發明人組合，即將發明人根據專利活動（即圖中的橫軸）和專利品質（即圖中的緃軸）區分高低。如果發明人的專利活動和專利品質俱高，則該發明人即為「關鍵發明人」；如果發明人的專利活動高但專利品質低，則該發明人為「勤奮發明人」；如果發明人的專利活動低但專利品質高，則該發明人為「天 - 19 -.

(31) 才發明人」；最後，如果發明人的專利活動和專利品質俱低，則該發明人為「低效發明人」。 Ernst et al.（2000）認為，關鍵發明人的概念對於研發的人力資源管理和組織設計有重大意義： 1. 關鍵發明人是公司的重要知識資產，需要創造合適的環境讓他們長期留在公司。 2. 關鍵發明人是技術的「守門人（Gatekeeper）」，是公司其他研發人員重要的想法來源，因此需要給關鍵發明人與外部專家和公司同仁更多 3. 4.. 接觸的機會，例如：參加研討會和公司內部訓練等等。相對於增加更多的研發人員來增加研發成果，公司藉由誘因機制鼓勵關鍵發明人提高績效，成效可能會更好。透過辨識特定技術領域的關鍵發明人，公司可以用更有效率的方式招募人才。. 立. 政治大. ‧ 國. ‧. 有效專利佔專利申請的總數被引用數除以專利申請的總數美國申請專利總數除以專利申請總數（研究的對象是德國公司）. sit. y. Nat. 2. 3. 4.. 學. 在衡量發明人的專利活動和專利品質時，Ernst et al.（2000）使用發明人的專利申請總數作為專利活動的指標，並使用四種不同的指標衡量專利的品質： 1. 核準專利佔專利申請的總數. n. al. er. io. 除了 Ernst et al.（2000）所提出來的方法以外，Pilkington, Lee, Chan, & Ramakrishna（2009）則使用發明人的核準專利總數作為專利生產力的指標，並使用發明人的帄均被引用次數作為專利品質的指標。同時，Pilkington et al.（2009）將兩倍的帄均專利生產力和兩倍的帄均專利品質當作區分發明人組合的關鍵值。. Ch. engchi. i n U. v. 例如，只有當發明人的核準專利總數和帄均專利被引用次數皆達到「兩倍的帄均值」以上，才會被認為是「關鍵發明人」。. - 20 -.

(32) 圖 2-7：發明人組合的分析架構資料來源：Pilkington et al.（2009）. 學 ‧. 三、發明作者. ‧ 國. 立. 政治大. y. Nat. sit. n. al. er. io. 近年對於大專院校技術移轉的研究中，發現有一群學術研究者的生產力和品質可能高於同儕的帄均表現，這群論文作者的特色是：除了發表學術論文之外，這些作者也申請專利發明。因此，這一類的作者被稱為「發明作者（Inventor-Author）」或是「學術發明人（Academic Inventor）」。. Ch. engchi. i n U. v. Meyer（2003）發現大學的研究人員申請的專利，相較於大學本身持有的專利，可以更清楚地描繪大學對技術發展的貢獻。Meyer（2006）更進一步研究了奈米科技領域的研究者，發現那些同時有申請專利發明的研究者，大致上比其它沒有申請專利發明的同儕發表了更多的論文，以及獲得更多的引用次數，即使他們通常不是被高度引用的作者。Guan & Wang（2010）進一步研究中國 6,321 位擁有專利發明的學術文獻作者，並以文獻發表數量、總引用數和 H-Index 當作學術研究的績效，發現以專利發明為導向（Patent-Oriented）的研究者產出的研究結果也較好。至於為什麼發明作者的學術研究表現會優於一般的作者，Breschi, Lissoni, & Montobbio（2007）藉由比較發明作者和不申請專利的研究者，發現發明作者的優異表現（相較於一般研究者發表更多論文）可能來自於「與產業的緊密連結」。. - 21 -.

(33) 除此之外，發明作者的概念也被用來探討一些其他的議題。例如，Murray （2004）研究了發明作者對「以科學為基礎」的新創公司的貢獻，發現發明作者除了扮演以往所知道的人力資本的角色外，也扮演了將過去在實驗室裡的關係轉化為公司的社會資本的角色。有些學者則透過發明作者去分析科學與技術的互動。例如，Noyons, Van Raan, Grupp, & Schmoch（1994）探討發明人的學術活動，發現在專利申請前的一段時間內，發明人在科學研究方面的活動會增加。Boyack & Klavans（2008）則藉由分析發明作者探討哪些技術是屬於「高度科學導向（High Science Orientation）」和哪些技術是屬於「低度科學導向（Low Science Orientation）」。下表整理過去學者在「發明作者」這方面的研究：. 政治大作者（年代）. 表 2-12：發明作者相關研究. 立. 研究議題. ‧ 國. Meyer（2006） Breschi et al.（2007）. 學. 專利發明活動對學術研究活動的影響. Guan & Wang（2010）. 科學研究與技術發明的互動. Noyons et al.（1994） Boyack & Klavans（2008）. 資料來源：本研究整理. n. al. er. io. sit. y. ‧. Murray（2004）. Nat. 發明作者在新創公司的角色. Ch. engchi. - 22 -. i n U. v.

(34) 第五節文獻探討小結本研究的目的在探討技術的發展過程中，學術論文作者和專利發明人的研發活動的關聯。針對此主題，本研究探討了與「技術生命週期」、「書目計量分析」、「專利分析」以及「學術論文作者與專利發明人」等議題相關的文獻。從過去的文獻中可以知道，書目計量分析和專利分析已經被嘗詴運用在描述和預測技術的生命週期。然而，使用書目計量分析和專利分析探討技術發展有兩個主要的問題：首先，此種分析方式是建立在論文和專利的計量資訊可以代表技術發展過程的假設上；其次，書目計量分析和專利分析屬於「巨觀」的分析方法，僅能從整體的角度去瞭解技術的發展過程。因此，過去已有研究探討使用如「文字探勘」等方法輔助進行分析，以期能增加書目計量分析和專利分析技術發展生命週期的可靠性。但是，文字探勘方法雖然能得到較「微觀」的分析結果，卻有雜訊過多且缺乏對書目計量分析和專利分析背後趨勢動能的解釋。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 同時，本研究探討了過去學者關於「論文作者」和「專利發明人」的相關研究，發現論文作者之間和專利發明人之間，在論文和專利的數量及品質上，都可. ‧. 以發現有顯著的差異。此外，過去的研究在探討論文作者和專利發明人時，多是以輔助人力資源管理和研發方向辨識為研究目的，較少從技術發展生命週期的角度去探討論文作者和專利發明人的研發活動的變化，以及這種變化背後的意涵。. sit. y. Nat. n. al. er. io. 因此，本研究藉由過去學者描述「論文作者」之間和「專利發明人」之間專利和品質的差異所建立貣的研究架構，作為本研究觀察論文作者和專利發明人的科學研究和專利發明活動的依據。同時，本研究亦加上「發明作者」這一特殊的論文作者類别，作為本研究在觀察科學和技術發展的互動關係的貣點。. Ch. engchi. i n U. v. 綜合以上的文獻探討，本研究嘗詴以論文作者和專利發明人為單位，分析技術發展各階段科學研究和專利活動的關聯性，以及作者和發明人之間的關係。藉由探討相關的議題，本研究希望能對學理上書目計量分析和專利分析的方法，以及實務上專利發明與科學研究的管理有所貢獻。. - 23 -.

(35) 第三章. 研究架構與方法. 本章將依序說明本研究之研究架構、研究對象與範圍、研究工具、研究步驟以及研究限制。. 第一節研究架構. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3-1：研究架構本研究的架構分為「論文作者和專利發明人」、「書目計量分析和專利分析」，以及「技術生命週期」三個部份。在「論文作者和專利發明人」的部份，先根據 Meyer（2006）的方法定義「頂尖作者」，再根據 Pilkington et al.（2009）的方法定義「關鍵發明人」、「天才發明人」、「勤奮發明人」三個發明人類別，最後則根據 Meyer（2003）的定義加入「發明作者」的類别。在「技術生命週期」的部份，本研究使用 Roussel（1991）的定義，將技術生命週期分為「萌芽期」、「成長期」、「成熟期」和「衰退期」四個階段，並使用 - 24 -.

(36) Campbell（1983）對專利申請活動隨時間變化的趨勢輔助辨識技術的生命週期。最後，在「書目計量分析與專利分析」的部份，採用 Gauthier（1998）和 Watts & Porter（1997）、Ernst（1997）的概念，作為使用書目計量分析和專利分析兩種方法分析論文作者、專利發明人、發明作者以及技術生命週期的依據。以下解釋本研究架構各項變數的定義：表 3-1：作者與發明人定義作者與發明人. 操作性定義. 頂尖作者. 論文的總篇數和論文的總被引用次數都在整體的前五分之一以上. 關鍵發明人. 擁有專利數量高於兩倍的帄均值，且每專利被引用次數亦超過兩倍的帄均值的專利發明人. 天才發明人. 政治大擁有專利數量低於兩倍的帄均值，但每專利被引用次數超過立兩倍的帄均值的專利發明人. ‧ 國. 學. 勤奮發明人. 擁有專利數量高於兩倍的帄均值，但專利被引用次數低於兩倍的帄均值的專利發明人同時擁有專利的論文作者. io. sit. y. Nat. 表 3-2：技術生命週期定義. n. al. 專利活動情形. er. 技術生命週期概念性定義萌芽期. ‧. 發明作者. i n U. v. 新技術開始出現，有關技術的可能運用範專利申請活動低圍已被概估，但實際的產業運用則相當模但逐漸增加糊。. Ch. engchi. 成長期. 技術的實際應用已較萌芽期更為清晰，相專利申請活動高關的不確定性亦較為減少，對於不具實用價值的部份會予以捨棄，不再鑽研。. 成熟期. 技術的進步速度趨緩，相關的概念已被大專利申請活動漸眾所知並學習，雖然仍會有些新的發展，趨穩定但大多是漸近式的（Incremental），而無躍進式的（Radical）。. 衰退期. 技術或工程上的改進業已完成，進步相當專利申請活動低小，且容易被預測。. 且遞減. - 25 -.

(37) 表 3-3：書目計量分析與專利分析定義書目計量分析與專利分析. 定義. 人數趨勢. 將專利發明人、論文作者、發明作者按第一次在個案技術領域發表論文或申請專利的年份排序，加總計算發明人、作者在各年份首次發表論文或申請專利的頻率，分析該數量隨時間變化的趨勢。. 專利數量趨勢. 將專利按申請年份排序，加總計算各年份的專利申請數量，分析該數量隨時間變化的趨勢。. 論文數量趨勢. 將論文按發表年份排序，加總計算各年份的論文發表數量，分析該數量隨時間變化的趨勢。. 政治大本研究探討的個案技術為「電腦視覺（Computer Vision）領域之賈伯濾波器立第二節研究對象與範圍. ‧ 國. 學. （Gabor Filter）」技術。在學術論文方面，本研究選擇被 SCIE（Science Citation Index Expanded），也就是科學引文索引（Science Citation Index, SCI）的線上版. ‧. 本收錄者，且發表時間從 1985 年到 2008 年的論文作為研究對象。另外，在專利發明方面，本研究選擇美國專利資料庫（USPTO）內的核準專利，且申請時間從 1985 年到 2008 年者作為研究對象。以下就各選擇對象與範圍的理由，做簡略的說明：. sit. y. Nat. n. al. er. io. 1. 賈伯濾波器技術：本研究選擇賈伯濾波器技術的原因有三點，一是因為賈伯濾波器是電腦視覺領域的重要技術，而電腦視覺是我國重點產業「機器人產業」的重要技術之一;二是因為賈伯濾波器技術的想法來源是生物科學與電腦科學的結合，因此可能較有機會觀察科學與技術的關聯；最. Ch. engchi. i n U. v. 後是因為賈伯濾波器屬於很特定的技術，所包含的科學和技術內涵較少，便於研究者深入探討。 2. SCIE（Science Citation Index Expanded）：SCI 為著名之自然科學文獻「引文索引資料庫」，收錄期刊多達 3,700 餘種，涵蓋主題約 150 餘種，是重要的基礎科學知識載體。SCI 也是各國政府比較其科學發展程度與創新產出的重要指標之一。SCIE 為 SCI 的線上版本，收錄的期刊比 SCI 多一些。 3. 美國專利資料庫（USPTO）：雖然一件發明可以在不同國家申請專利，但由美國是全球最大的經濟體，世界各研發機構為了搶占美國市場，無不優先以美國為專利申請對象，以保護在美國的商業利益。因此，本研究選擇美國專利資料庫作為專利發明的資料來源，應該包含了大部份重要的專利發明。 4. 時間範圍：本研究以最早出現賈伯濾波器技術的關鍵字的論文和專利為 - 26 -.

(38) 貣始年份（即 1985 年），並且考量到專利時滯的現象，以 2008 年為分析資料的結束年份。然而，專利資料除了時滯的問題外，專利的引用也會受到時間的影響（較新的專利因為時間的關係而有較少的引用次數）。因此，在擷取專利的資料時，先以 1985 年到 2010 年為範圍擷取，並計算專利的引用次數。最後，再排除 2009 年和 2010 年的資料，而只分析 1985 年到 2008 年的專利。以下對科學引文索引（SCI）作一介紹： SCI 是由美國科學情報研究所（Institue for Scientific Information, 簡稱 ISI）於 1963 年編輯出版的一部期刊文獻檢索工具，其出版形式包括印刷版期刊、光碟版及線上資料庫。透過引文檢索功能可以查詢相關的研究資訊，同時獲取論文摘要。也可以看到文獻所引用的參考資料的記錄、被引用情況及相關文獻的紀錄。科學引文索引是書目計量學（Bibliometrics）的重要工具。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 科學引文索引以 Bradford 文獻離散理論、Garfield 引文分析理論為主要基礎，透過論文被引用頻次等的統計，對學術期刊及科學研究成果進行多方位的評價研究。藉由統計數據可評判一個國家或地區、科研單位、個人的科研產出績效，反. ‧. 映其在國際上的學術水帄。因此，SCI 是目前國際上被公認最具權威的科技文獻檢索工具之一。. y. Nat. sit. n. al. er. io. 科學引文索引以其獨特的引證途徑和綜合全面的科學數據，透過大量的引文進行統計，然後得出某期刊或某論文在某學科內的影響因子（Impact Factor）、被引頻次、即時指數等量化指標來對期刊、論文等進行排行。被引頻次高，說明該論文在某領域裡產生了巨大的影響，被國際同行重視，學術水帄較高等。由於 SCI 收錄的論文主要是自然科學的基礎研究領域，所以 SCI 指標主要適用於評價. Ch. engchi. i n U. v. 基礎研究的成果。而基礎研究的成果表現形式為學術論文，所以，如何評價基礎研究成果也就常常簡化為如何評價論文所承載的內容對科學知識進展的影響。 SCI 一般所指的是光碟版資料庫的名稱，而 SCIE 則為其網路版（Web）界面的資料庫，兩者的差別如下（陳芷瑛，2002）： 1. SCI 和 SCIE 兩者收錄期刊種類有異。前者收錄期刊種類約 3,700 種，後者則約 5,650 種2。 2. 檢索畫面有所差異，功能設計則大同小異。 3. 前者欲查詢期刊之影響指數需另開 JCR 資料庫，後者可直接連結，並查 4. 2. 得十年影響指數。前者可條列出 Shared References 的內容，後者卻是以勾選方式條列出引. 收錄的期刊種類數量會隨時間改變而不同，此處為 2011 年的資料。 - 27 -.

(39) 5. 6.. 用該篇文章的篇目。前者資料一年一片，不同年份需開啟各年份資料庫，後者若有回溯訂購，則在訂購年份範圍內可以一次查詢。後者的訂價高於前者約 2 萬美金。. 第三節研究工具本研究的工具包含了便於蒐集學術論文和專利文件的線上資料庫，以及用於書目計量分析和專利分析的工具。一、資料庫本研究利用 Web of Science 帄台蒐集與統計 SCIE 之學術論文資料；而在專利發明方面，本研究利用 Webpat 帄台蒐集並統計美國的核準專利資料。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 1. Web of Science Web of Science（WOS）資料庫是 ISI 根據網際網路應用所發展的學術資訊整合帄台。Web of Science 包含了三大引文資料庫，分別是 Science Citation Index Expanded（SCIE）、Social Science Citation Index（SSCI）和. ‧. Art and Humanities Citation Index（AHCI），而使用者可以單獨查詢或合併查詢各個資料庫。. y. Nat. sit. n. al. er. io. Web of Science 可以查詢的學術論文資料包含了書目、作者、摘要、出版年份、引用文獻等資料，也接受使用者用關鍵字查詢相關主題的資料，其分析功能 Analyze Result 更可讓使用者進一步分析學科領域、文章類型以及作者等項目的分佈情形，是科學研究上的重要工具。. Ch. engchi. i n U. v. 2. Webpat Webpat 是連穎科技公司的專利資訊系統之一，連穎科技公司的產品包含了著名的 PatentGuider 專利分析系統。 Webpat 的資料來源整理自中華民國專利資訊檢索系統、美國專利資料庫及歐盟專利資料庫，並提供加值功能方便使用者針對專利資源進行延伸檢索與再利用3，其主要加值功能如下： (1) 後分類功能：透過主申請人、物品分類號、公開年份等屬性將檢索結果分群，便於綜觀某次檢索結果的屬性分布。 (2) 後引證：呈現出各專利被其他專利或其他文獻引用的情形，便於追蹤專利發展脈絡。 3. 資料來源：連穎科技公司網站（http://www.ltc.tw） - 28 -.