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2013 , Vol. 2013 >Issue 9: 14 - 20

DOI: https://doi.org/10.7536/j.issn.2095-5472.2013.09.003

研究论文

专利数据库在科研及情报分析中的应用探析——以DII、Espacenet和TotalPatent为例

  • 战玉华 ,
  • 王媛 ,
  • 赵军平 ,
  • 程爱平
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  • 清华大学图书馆

战玉华, 馆员 硕士

王媛, 馆员 硕士

赵军平, 馆员 硕士

程爱平, 副研究馆员 硕士

收稿日期: 2013-07-29

  网络出版日期: 2025-04-28

收起

Exploration of the Application of Patent Databases in Scientific Research and Intelligence Analysis: A Case Study of DII, Espacenet, and TotalPatent‌

  • Zhan Yuhua ,
  • Wang Yuan ,
  • Zhao Junping ,
  • Cheng Aiping
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Received date: 2013-07-29

  Online published: 2025-04-28

Fold

摘要

介绍一些常用的专利资源，并对DII、Espacenet、TotalPatent等数据库的内容、功能及特点进行对比和总结，以具体课题石墨烯为例，阐述从中获取相关专利文献及利用分析工具对专利进行分析和深入挖掘的方法，为科研工作提供决策支持。

关键词： 专利文献; 情报分析; 数据库; DII; Espacenet; TotalPatent

本文引用格式

战玉华 , 王媛 , 赵军平 , 程爱平 . 专利数据库在科研及情报分析中的应用探析——以DII、Espacenet和TotalPatent为例[J]. 知识管理论坛, 2013 , 2013(9) : 14 -20 . DOI: 10.7536/j.issn.2095-5472.2013.09.003

1 专利文献及其作用

专利作为一类集技术、法律和经济信息于一体的特种文献，具有很高的利用价值。据世界知识产权组织统计，利用专利信息可缩短60%的技术研发周期，节约40%的科研经费[1]。
在科研创新的过程中，专利是科研人员不可或缺的参考文献，尤其在医药、化工、汽车、电子、精密仪器等应用性学科领域中，专利文献的数量很多，必须予以重视。通过研究相关的专利，可以全面了解技术的发展状况，为科研项目的选题和实施提供思路，避免重复工作或侵犯知识产权。
在专利申请、专利审查、专利诉讼等专利事务以及竞争情报分析等情报咨询工作中，专利文献的检索和分析更是必不可少的。当前，在世界范围内，包括专利在内的知识产权保护越来越受重视。为保护自己的发明创造，避免侵权和被侵权，需要时刻关注相关技术的发展变化、相关专利的申请及法律状态等信息。
近年来，基于专利在科研创新和情报分析中的重要地位，除专门的专利、情报咨询机构外，部分高校图书馆也相继开展了情报咨询服务，为学校、院系、重大项目组提供知识产权等方面的分析报告，推动科研创新和技术进步[2-3]。

2 常用专利资源

目前常用的专利电子资源主要有以下几类：①各个国家的知识产权局以及一些国际专利组织提供的免费数据库，如：中国国家知识产权局专利数据库、日本特许厅特许电子图书馆IPDL、美国专利商标局专利全文数据库、欧洲专利局专利数据库Espacenet、世界知识产权组织专利数据库PATENTSCOPE等。②数据库商提供的专利数据库，如：Thomson Reuters的Derwent Innovations Index（DII）数据库、LexisNexis公司的TotalPatent全球专利数据库、ProQuest公司的Dialog联机系统中的专利数据库、万方数据的中外专利数据库、中国知网的中国专利全文数据库等。此外，还有一些专门的专利分析工具，如Thomson Reuters公司的Thomson Innovation、Dialog公司的Innography等。下面介绍几个主要的专利数据库：

2.1 中国国家知识产权局专利数据库

中国国家知识产权局专利数据库（http://www.sipo.gov.cn/zljs/）收录了1985年以来公布的全部中国专利信息。中国国家知识产权局网站提供简单检索、高级检索和IPC分类检索三种专利检索方式，并可进行专利的法律状态检索。
中国专利的申请量近年来呈快速增长态势，汤森路透发布的研究报告称2011年中国的专利申请量跃居世界第一，超过美国和日本[4]。

2.2 美国专利商标局专利数据库（USPTO）

USPTO（http://patft.uspto.gov/）是美国专利商标局的官方网站，免费提供1790年以来的美国专利，其中包括美国专利授权数据库（PatFT）、专利申请公开数据库（AppFT）、专利公报等多种专利数据，可以进行专利检索或浏览。

2.3 欧洲专利局专利数据库（Espacenet）

Espacenet（http://worldwide.espacenet.com/）为欧洲专利局的免费专利数据库，收录了80余个国家的7 000余万篇专利文献，包括三部分内容：①EP-espacenet：欧洲专利；②WIPO-espacenet：PCT专利；③Worldwide：世界范围内额80余个国家的专利。

2.4 世界知识产权组织专利数据库（PATENTSCOPE）

PATENTSCOPE（http://www.wipo.int/patentscope/search/en/search.jsf）为世界知识产权组织的免费专利数据库，包含3 000余万条专利信息，其中包括200余万篇PCT专利。数据库提供简单检索（simple search）、高级检索（advanced search）、字段组合检索（structured search）、多语种交叉扩展检索（cross lingual expansion search）4种检索方式，还可以浏览每周公布的专利文献、核苷酸/氨基酸序列目录等。

2.5 德温特世界专利索引数据库(DII)

Derwent Innovations Index（http://apps.webofknowledge.com/DIIDW_GeneralSearch_input.do?product=DIIDW&search_mode=GeneralSearch）为Thomson Reuters公司的专利数据库，收录了来自世界40余个专利授权机构的2 000余万篇专利信息。

2.6 全球专利数据库（TotalPatent）

TotalPatent（http://www.lexisnexis.com/totalpatent）是LexisNexis公司推出的专利检索系统，包含100个国家及专利组织的8 000余万篇专利信息。

3 DII、Espacenet、TotalPatent的内容及特点

众多免费或商用专利数据库收录的内容各异，并各有其特点。科研人员可以根据数据库的内容及特点选择适宜的资源，从中查找相关的专利文献，为科研项目的选题立项及实施提供帮助。科技查新、专利审查、情报分析等人员则可以利用这些数据库检索相关专利，并进行深入分析，得出详细而准确的分析报告。
作为包含世界多个国家专利的DII、Espacenet、TotalPatent等数据库，具有收录内容广泛、检索方便等优点，是重要且具有一定代表性的专利资源。本文以DII、Espacenet和TotalPatent为例，对专利数据库在科研和情报分析中的应用进行探索研究。为全面了解数据库的特点和优势，对其收录内容、检索方式、检索结果的输出及分析利用等方面进行总结和对比分析，如表1所示：
表1 DII、Espacenet、TotalPatent的内容及特点对比
数据库名称 DII Espacenet TotalPatent
收录内容 40余个国家及专利组织的
2 000余万篇专利		 80余个国家及专利组织的
7 000余万篇专利		 100个国家及专利组织的
8 000余万篇专利
收录年限 1963年至今 最早始于1836年 最早始于1790年
检索字段 主题、题名、专利号、发明人、专利权人等10余个字段 摘要、题名、专利号、发明人、专利权人等10余个字段，其中EP、PCT专利有全文字段 全文、题名、专利号、发明人、专利权人等200余个字段
逻辑算符 SAME、NOT、AND、OR NOT、AND、OR OR、W/n、PRE/n、NOT W/n、W/s、W/p、AND、AND NOT
检索方式 search（普通检索）、advanced search（高级检索）、cited patent search（被引专利检索）、compound search（化合物检索）4种方式 smart search（智能检索）、quick search（快速检索）、advanced search（高级检索）三种方式 guide search（表格检索）、advanced search（高级检索）、semantic search（语义检索）、publication number search（公开专利号检索）等多种方式
化学检索 可以 否 否
分类号
检索		 国际专利分类号IPC
德温特分类代码
德温特手工代码		 国际专利分类号IPC
欧洲专利分类号ECLA		 国际专利分类号
欧洲专利分类号
美国专利分类号
全文检索 否 仅PCT、EP专利可以 可以
原文全文及下载 为文摘数据库，仅US、DE、WO、EP等专利有原文全文链接 多数专利有原文全文，并可下载 多数专利有原文全文，并提供20余个非英语国家专利全文的英文翻译，可批量下载
同族专利 提供 提供 提供
法律状态 否 提供 提供
引证信息 提供 提供 提供
美国专利诉讼信息 否 否 提供
统计分析 提供 否 提供
Alert功能 提供 提供 提供
费用 需付费 免费 需付费
DII、TotalPatent、Espacenet数据库的突出特点包括：
● DII检索方式简单、准确，检索式中最多可使用6 000个检索词，并具有多种结果处理、输出方式及分析功能，是重要且应用广泛的专利数据库。
DII的特点之一是对专利的标题和摘要进行了英文改写，对发明的内容及用途、优点等进行了深入描述，使之更适合普通人检索与阅读。DII作为一个引文数据库，具有被引专利检索模式，可从被引途径进行检索。此外，DII还有独特的化学结构检索模式，深受化学专业研究人员的欢迎。
● TotalPatent的突出特点是提供德国、法国、日本等20余个非英语国家的专利全文的英文翻译，并可在全文中进行检索。TotalPatent还提供智能语义检索功能，可对关键词进行联想扩展，并可通过调整关键词的权重来获取最感兴趣的专利。TotalPatent进入中国时间虽然较短，但其具有的全文检索、语义检索等特点使之越来越受使用者的重视。
● Espacenet的最大优势是检索方便并提供专利原文全文的免费下载，是查找专利文献的重要工具，尤其在未购买DII、TotalPatent等商用数据库的情况下。

4 专利数据库应用案例

下面以课题“石墨烯的制备及应用”为例，说明如何从DII、Espacenet和TotalPatent等数据库中找到需要的专利并加以利用。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地从石墨中分离出石墨烯（Graphene），两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖[5]。石墨烯是目前世上最薄、室温导电速度最快、力学强度最大、导热能力最强的材料，可用于卫星、飞机、汽车、电子产品等的研发[6]。世界各国对石墨烯的研究非常多，专利也很多，找到相关专利并加以分析利用，能够促进该领域的技术发展。

4.1 专利文献的获取

在科研或情报分析中，首先需要查找与课题相关的文献。针对本课题，以“Graphene”为检索词在题名字段检索，检索结果如表2所示：
表2 石墨烯专利检索结果
数据库 DII Espacenet TotalPatent
检索条件 检索字段：title
检索式：graphene*
所有子库		 检索字段：title
检索式：graphene*
数据库：Worldwide		 检索字段：title
检索式：graphene*
所有数据
检索专利数量 1 059篇 1 283篇 1 601篇，对同族专利剔重后为1 083篇

4.2 检索结果的统计分析

对于检索到的专利文献，除了可以查看感兴趣专利的详细信息外，还可以利用分析统计工具对其进行宏观分析，以全方位了解该领域的研究状况、发展趋势，找到主要的研究机构、发明人等，挖掘重要专利的技术核心内容，为科学研究提供思路。DII、TotalPatent均提供专利统计分析功能。

4.2.1 DII专利分析

DII可按照专利权人名称或代码、发明人、IPC、Derwent分类码、学科类别等对检索到的专利进行统计分析，一次最多可分析10万条记录，显示前500个分析结果。分析后，可以查看感兴趣机构、发明人的专利信息，也可以将分析结果进行保存。对DII中检索到的1 059条专利分别按照专利权人名称、发明人进行分析，排名前10位的结果见表3。
从专利权人的分析结果可以看出，关于石墨烯的相关专利，中国科学院、三星公司的最多，浙江大学、天津大学、清华大学也排在前10位；从发明人来看，JANG B Z、ZHAMU A、CHOI J等人申请的专利较多。这说明以上机构、发明人对石墨烯的研究较多，多研究他们的专利信息，关注他们的研究动态，可为科研选题及项目实施提供决策帮助。
表3 石墨烯专利权人及发明人统计结果
序号 专利权人名称/专利数量（篇） 发明人/专利数量（篇）
1 SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD /44 JANG B Z /33
2 JANG B Z /32 ZHAMU A /30
3 ZHAMU A /30 CHOI J /29
4 UNIV SUNGKYUNKWAN FOUND CORP COLLABORATI /28 HONG B H /22
5 UNIV ZHEJIANG /22 ZHANG X /20
6 UNIV TIANJIN /17 CHOI J Y /17
7 INT BUSINESS MACHINES CORP /16 LIU J /17
8 FUJITSU LTD /15 ZHANG L /17
9 UNIV QINGHUA /15 CHEN Y /16
10 UNIV ELECTRONIC SCI&TECHNOLOGY /13 LIU Y /16

4.2.2 TotalPatent专利分析

TotalPatent数据库具有专利分析、对比功能，可对检索结果或文件夹中的专利按照专利授权机构、专利权人、发明人、公开日期、授权日期、IPC分类、法律状态等进行分析，并以条形图、柱状图、线状图、饼状图进行可视化显示。对TotalPatent检索到的1 083篇专利按照专利授权机构分析，如图1所示：
图1 石墨烯专利授权机构统计结果
从图1可以看出，中国专利最多，为381篇，约占全部专利的35%；其次是美国专利，约占30%；韩国专利、日本专利也较多。虽然发明人可以向多个国家申请专利，但上述数据也反映出中国、美国、韩国等国家对石墨烯的研究较多。
对专利的公开日期进行分析，发现2010年、2011年、2012年的专利分别为246、589、160篇，各占专利总数的23%、54%、15%。从专利申请的趋势可以看出，近年来石墨烯的研究处于飞速发展期，以后会有更多的专利出现。
利用分析工具对专利进行分析，可从多个不同的角度了解相关领域的研究状况及发展状况，为科研战略提供参考。

4.3 专利的输出和全文下载

对于数据库检索到的结果，要研究具体专利的核心内容，最好将检索结果输出保存到本地计算机上，下载重要专利的全文，然后仔细研究其专利权项、技术核心。
DII有打印、发送E-mail、保存到文件、保存到个人管理软件等多种输出方式，非常方便，一次可以输出500条记录。DII数据库中仅US、EP、WO、GE等专利带有原文链接，点击其“Original”图标可以链接到专利的PDF原文。
Espacenet、TotalPatent可以查看和下载专利全文。Espacenet可以一次下载15或30篇专利的首页，对于具体的专利，点击其文摘页面的“Original document”，然后点击“download”，就可下载其专利原文全文。TotalPatent一次最多可批量下载两万篇专利，可以选择下载专利的full text、front page、claims、image、legal info、original document等输出项，保存成Word、PDF、XML等格式。TotalPatent还提供德国、法国、日本、韩国、西班牙、俄罗斯等20余个非英语国家专利全文的英文翻译，除了可以查看下载双语全文，还可以在双语全文中检索，这对于仅熟悉英语的使用者来说非常有益。

4.4 专利引证信息和法律信息的查证和利用

文献的引证信息体现了技术的承前启后关系。充分利用文献的引证信息，将技术相关文献查新、查深、查广，对科研和情报分析都非常有益。

4.4.1 专利的引证信息

专利的引证情况可以反映该专利的重要程度，许多专利分析工具利用专利的引证信息挖掘核心专利。DII、Espacenet、TotalPatent数据库都提供专利的引证信息。
TotalPatent在专利全文中包含引证信息，且数据库提供引证地图工具，可对多条专利的引证关系进行分析，使专利的引证关系一目了然，并可从中挖掘出重要的专利。在DII数据库中，点击专利的“Citing Patents”、“Patents Cited by Examiner（Inventor）”等链接，可查看该专利的引证文献信息，而且DII还提供专门的被引专利检索模式，对检索结果也可以按照被引频次进行排序。在Espacenet数据库中，点击专利记录中的“Cited documents”、“Citing documents”，就可查看其引证文献信息。

4.4.2 专利的法律信息

专利权具有独占性、时间性、地域性等多个法律特征，因此无论是申请相关专利，还是使用相关技术，专利的授权、转让、诉讼等法律信息都是非常重要的，必须予以关注。
Espacenet、TotalPatent数据库可以查看专利的法律状态。TotalPatent全文中有专利的法律状态、美国专利诉讼信息等，也可以在全文中检索。Espacenet中，点击专利的“INPADOC Legal Status”就可以看到该专利的法律状态。而DII作为专利文摘数据库，有专利的申请时间等相关信息，但不提供专利的法律状态。

4.5 专利信息的跟踪

利用Alert等功能跟踪相关专利的更新变化情况、重要专利权人或发明人的研究动态，可以及时掌握课题相关领域的发展和变化，调整战略决策，优化研究方案。
DII、Espacenet、TotalPatent均提供Alert等个性化服务。在DII中注册后可对检索历史进行保存并创建跟踪，在TotalPatent中创建Alert可对关键技术、专利权人、发明人等检索历史的专利变化、法律状态、引证信息、专利权人变化等最新信息进行自动跟踪，这样数据库就会将新增加的检索结果发送到用户注册时的电子信箱中，便于用户及时查看。在Espacenet中，可在“Result List”页面订阅RSS，及时获知最新检索结果。

5 结语

作为特种文献的一种，专利文献在科学研究、专利审查、情报咨询等工作中起着重要的作用。在众多专利资源中，包含世界多国专利的DII、Espacenet、TotalPatent等数据库受到越来越多使用者的重视。其中DII除将专利的题名和文摘进行了改写外，还提供深受化学专业人员欢迎的化学结构检索模式；TotalPatent则有语义检索等多种检索方式，并提供20余个非英语国家专利全文的英文翻译；而Espacenet作为免费的电子资源，检索方便且可以下载专利全文。
利用专利数据库，科研人员、图书馆员、情报咨询人员可以获取课题相关的专利信息，并可利用分析工具对检索到的专利按照专利权人、发明人、申请时间等多个方面进行统计分析，全面了解技术的发展状况，找到重要的研究机构和研究人员，找到重要专利的核心技术内容，并及时跟踪专利的更新变化情况，为技术研发、专利申请、专利纠纷处理、情报分析等提供决策和有力支撑。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
关志英, 郭依群. 网络学术资源应用导览[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2007.

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赵慧清. 高校图书馆专利咨询服务现状调研分析与发展对策[J].图书馆理论与实践, 2012 (6):59-61.

[3]
杨丽. 高校专利信息服务调查分析[J].图书馆论坛, 2011,31(2):68-70.

[4]
中国专利申请量位居全球之首[EB/OL]. [2013-06-15]. http://www.ipr.gov.cn/guojiiprarticle/guojiipr/guobiehj/gbhjnews/201112/1272864_1.html.

[5]
The Nobel Prize in Physics 2010[EB/OL]. [2013-07-20]. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010.

[6]
石墨烯[EB/OL]. [2013-05-20]. http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9F%B3%E5%A2%A8%E7%83%AF.

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