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摘 要： 摘 要：區塊鏈作為一項顛覆性技術，可以構建優異的可信機制，有望改變當前社會商業模式，從而引發新一輪的技術創新和產業變革。目前，中國區塊鏈技術持續創新，已初步形成了區塊鏈產業。本文基于區塊鏈技術中國專利文獻，運用文獻計量方法以及 Incopat 數據
摘 要：區塊鏈作為一項顛覆性技術，可以構建優異的可信機制，有望改變當前社會商業模式，從而引發新一輪的技術創新和產業變革。目前，中國區塊鏈技術持續創新，已初步形成了區塊鏈產業。本文基于區塊鏈技術中國專利文獻，運用文獻計量方法以及 Incopat 數據平臺對專利數據進行文獻計量和文本聚類分析，從而展示當前中國區塊鏈產業的研究熱點和現狀，為中國后續區塊鏈產業的研究和健康發展提供參考。研究結果表明：中國區塊鏈專利申請從 2016 年開始呈現出突發式的井噴狀態;從技術應用領域上看，當前區塊鏈技術主要應用于金融商業領域和數據安全與通信領域，區塊鏈技術有望在這兩大領域率先實現商業化;從 2015 年到 2018 年，區塊鏈專利從基礎技術研究逐步過渡到區塊鏈的應用研究，商業化的特征越來越明顯;當前，中國區塊鏈產業中還沒有形成壟斷性的機構，各機構均有較大的成長空間和增長潛力;中國區塊鏈企業 / 機構需進一步優化全球專利布局。
關鍵詞：區塊鏈 中國專利 文獻計量 文本聚類
1 引言
區塊鏈技術起源于化名為“中本聰”(Satoshi Nakamoto)的學者在 2008 年發表的奠基性論文《Bitcoin:A peer-to-peer electronic cash system》[1]。 從本質上來說，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。區塊鏈技術的突出優勢在于去中心化設計，通過運用加密算法、時間戳、樹形結構、共識機制和獎勵機制，在節點無需信任的分布式網絡中實現基于去中心化信用的點到點交易，解決了目前中心化模式存在的可靠性差、安全性低、高成本、低效率等問題 [2]。近年來，區塊鏈技術已成為聯合國、國際貨幣基金組織等國際組織以及許多國家政府研究討論的熱點，國際政府間組織和中國、美國、英國、日本等主要國家政府相繼發布區塊鏈相關報告，例如中國工業和信息化部發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書(2016)》、聯 合 國 的《How Can Cryptocurrency and Blockchain Technology Play a Role in Building Social and Solidarity Finance》、日本產業經濟省的《Survey on Blockchain Technologies and Related Services FY2015 Report》 等。此外，產業界也紛紛加大投入力度，研究和挖掘區塊鏈在許多領域的應用前景，例如金融領域(支付、交易清結算、貿易金融、數字貨幣、股權、私募、債券、眾籌、信貸、風控、征信)[3]、社會管理領域(基礎信息保護、公民身份認定、政務信息公開、政府稅收監管、項目公開招標、救助資金監管)[4]、醫療衛生領域(數字病歷、健康管理、藥品防偽)[5]、農業領域(食品安全、農業保險)[6]、版權保護領域 [7]、物聯網領域 [8]、供應鏈管理領域 [9]、互聯網安全管理及認證 [10]、能源領域 [11]、教育領域 [12] 等。我國區塊鏈產業目前處于高速發展階段，創業者和資本不斷涌入，企業數量快速增加，區塊鏈產業初步形成規模。當前，嚴格的知識產權保護制度已經成為產業健康發展的重要保證。與此同時，知識產權糾紛日益增多，卷入知識產權紛爭的企業數量、規模，以及牽涉的利益都在不斷升級 [13]。其中，專利技術既是企業保護自身利益不被侵犯的手段，更是占取市場優勢對抗競爭者的武器。因此，企業往往采取“專利先行”的策略，盡早將自己的核心技術保護起來，為本公司的產品保駕護航。本文通過分析區塊鏈技術相關中國專利，展現當前中國區塊鏈產業的研究熱點和現狀，為我國后續區塊鏈產業的研究和健康發展提供參考。
2 數據來源和研究方法
本文分析的專利數據通過 Incopat 專利檢索系統檢索獲得，檢索日期為 2019 年 3 月。檢索時，選取中國專利數據庫，以“區塊鏈”為中文關鍵詞，在專利的發明名稱和摘要中作字段檢索，對專利進行去重(每件申請只顯示一個公開文本)和清洗后，共獲得 5418 件中國專利申請。
3 結果和分析
區塊鏈技術已有近 10 年的發展歷史，但是直到最近幾年，區塊鏈技術及其應用才受到產業界的廣泛關注。從圖 1 中可以看出，中國有關于區塊鏈的專利申請最早出現在 2014 年。2015 年區塊鏈的專利申請量略有增加，但數量仍然較少(17 件)。2015 年下半年以來，“區塊鏈”這個詞開始成為全球各大公司、政府機構、普通民眾爭相討論的對象，區塊鏈技術及其應用受到產業界的高度重視。2016 年到 2018 年，區塊鏈專利的申請量有了爆發式的增長。區塊鏈專利的公開趨勢與申請趨勢類似，在 2017 年和 2018 年呈現爆發式的增加。由于對于發明申請公布存在一定的滯后性，故 2019 年的專利申請數量和公開數量不具有代表性。
截止目前，區塊鏈的專利申請以發明創造為主。如圖 2(A)所示，在 5418 件中國專利申請中，發明專利數量最多為 5305 件(占 97.91%)，實用新型專利(1.68%)和外觀設計(0.41%)專利的比例較小。在當前法律狀態層面(圖 2(B))，正處于實質審查的專利數量最多，為 4397 件(占 81.16%);已經公開但還未實質審查的專利占 15.17% ;目前，已經對 161 件區塊鏈專利進行了授權(2.97%);截止目前，有 38 件專利處于失效狀態。
目前，國內的區塊鏈專利申請主要集中的金融商業領域和數據安全與通信領域。國際專利分類(IPC)是目前國際上較為通用的專利分類體系，其按所屬不同技術領域對發明專利和實用新型進行分類。在 IPC 分類中，整個技術領域被分為 5 個不同等級：部、大類、小類、大組、小組，下一等級承接上一等級的類號。當一件專利涉及多個技術領域時，該專利文獻可能被給予多個分類號。其中，第一個分類號被稱為主分類號，是該專利文獻最接近的技術領域。對于 IPC 主分類號 - 小類(圖 3(A))，區塊鏈相關專利主要分布在 G06Q、H04L 和 G06F 這三個小類，三者占到區塊鏈專利申請總數的 86.7%。G06Q 小類下專利申請最多，該分類代表的領域是“專門適用于行政、商業、金融、管理、監督或預測目的的數據處理系統或方法;其他類目不包含的專門適用于行政、商業、金融、管理、監督或預測目的的處理系統或方法”。其次分別是 H04L ：“數字信息的傳輸”和 G06F ：電數字數據處理。對于 IPC 主分類號 - 大組(圖 3(B))，排名前十的 IPC 主分類大組專利數量占總數的 82.5%。數量最多的大組是 H04L29，主要涉及數字信息的傳輸。其余專利數量較多的大組：G06Q20( 支付方案，體系結構或協議 )，G06Q40( 金融，例如銀行業、投資或稅務處理;保險，例如，風險分析或養老金 )，G06Q30( 商業，例如行銷、購物、簽單、拍賣或電子商務 )，H04L9( 保密或安全通信裝置 )。從專利分布的 IPC 分類可以看出，產業界對區塊鏈技術在金融商業領域和數據安全與通信領域率先實現商業化抱有很大的期望。
基于語義算法，提取專利標題、摘要和權利要求中的關鍵詞，根據語義相關度聚出不同類別的主題，從而對目前在中國布局的區塊鏈技術進行個性化的技術類別分析。表 1 表示的是基于申請年的區塊鏈專利聚類分析。從表 1 中可以看出，2015 年申請的專利主要集中在區塊鏈的基礎技術方面，例如去中心化、異構數據庫、生成樹等。在應用方面有醫療領域(診斷系統)和數字貨幣(資產數據)。2016 年申請的專利主要是區塊鏈基礎技術，同時也有區塊鏈應用。基礎技術方面例如屬性加密、寫入權限和哈希值等，應用方面包括數字資產和身份認證領域。2017 年申請的專利更側重于區塊鏈技術的應用，例如自動蓋章、服務實體、智能穿戴、數字貨幣等。2018 年出現了更多的區塊鏈應用，例如能源站、形狀設計、植被緩沖帶、無人售貨機、電磁閥組等。從 2015 年到 2018 年，區塊鏈專利從基礎技術研究逐步過渡到區塊鏈的應用研究，區塊鏈技術商業化的特征越來越明顯。
對區塊鏈專利申請人進行分析，申請人類別分布如圖 4 所示。區塊鏈中國專利申請以企業為主，企業申請的專利占總數的 78.67%。其次，分別是大專院校(10.04%)和個人(9.24%)。專利申請數量前 10 的申請人如圖 5 所示，阿里巴巴集團控股有限公司申請的專利數量最多。前 10 名申請人申請的專利總數占所有區塊鏈專利申請的 17.39%，專利集中度還比較低，目前在區塊鏈相關技術領域還沒有出現壟斷性的機構，各機構均有較大的成長空間和增長潛力。
對申請人所屬國別 / 地區進行分析。國內申請人申請專利數量為 5111 件，占總數的 94.3%。國外申請人在中國大陸申請專利 307 件，國外申請人的國別 / 地區分布如圖 6 所示。國外申請人申請的專利在所有中國專利申請中的占比較小。而且，數量最多的開曼群島，其申請人只有一個，即為阿里巴巴集團控股有限公司。國內申請人在中國大陸區塊鏈專利申請中有較大的優勢。中國大陸申請人的省市分布情況如圖 7 所示。廣東省的專利申請量最多，為 1496 件。從申請數量上看，北京市(1418 件)、浙江省(455 件)、上海市(406 件)和江蘇省(235 件)分別位列第二到第五位。從中國申請人省市分布來看，經濟發達地區的專利申請數量較多。
權利要求及其數量反映專利保護的范圍，專利要求保護的權利要求項越多，專利的技術特征就越多，其保護的強度就越大，部分學者認為專利權利要求數實際上比專利數量更能代表創新主體的創新產出水平。 [14-16] 權利要求數量排名前 10 的區塊鏈專利申請如表 2 所示。這 10 件專利的申請人分別為：惠眾商務顧問(北京)有限公司(CN105959119A)、中國人民解放軍國防科技大學(CN108833081A)、華為技術有限公司(CN108270836A、CN109150943A)、 北 京 京 東 尚科信息技術有限公司(CN109218079A)、阿里巴巴集團控股有限公司(CN107341702A、CN107395659A)、網 易 ( 杭 州 ) 網 絡 有 限 公 司(CN108667717A)、 科因 普 拉 格 株 式 會 社(CN108369697A)和曲立東(CN108664795A)。其中，專利 CN105959119A 有高達 155 項權利要求。權利要求數量排名前 10 的區塊鏈專利中有 9 件屬于中國申請人，這說明國內的申請人較為重視區塊鏈專利的保護強度，盡可能保護發明不受侵害。
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