科疫情报开发与经济 SCI-TECH INFORMATlON DEVELOPMENT & ECONOMY 2∞9年第 19卷第 22 期
文章编号: 1005-6033(2∞9)22-0088-04 收稿日期 :2ω9斗6-05
基于专利计量的专利引文数据库的设计
吴海燕，张国卿
(山西大同大学商学院，山西大同，037009)
摘 要:阐述了专利计量与专利引文分析的概念，提出了建立专利引文数据库的构想，
在统计分析功能的基础上，引入技术发展相关指数、影响因子、引证率相关指数等统计
指标，为评价专利技术的价值及地区、单位、个人的研发水平提供了参考依据。
关键词:专利计量才l 文分析;专利引文数据库
中图分类号 :G306 文献标识码 :A
1 专利计量与专利引文分析
专利计量(Patent Metrics)是一种以专利文献中的引用参考
资料和被引情况作为基础的分析方法。专利引文分析(Citation
Analysis)是利用各种数学及统计学的方法和比较、归纳、抽象、概
括等逻辑方法，对专利文献中的引用与被引用现象进行分析，以
便揭示其数量特征和内在规律的专利计量分析方法。
专利技术的研究、创新，一般是在前人已有成果的基础上展
开的，大多数情况下会引用前人的专利技术，因此在专利文献中
i20 ·J 因T E 局域网
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… 5 10 15 20 20 40 60 80
实际存在的涉密文件数量1个 扫描漏洞数量/个
(a) (b)
图 4 评估系统检测结果准确性测试比较
习能力，达到真正意义上的自我防御以及如何将 Agent 技术同现
有的安全产品实现联动，做到互相结合、互为补充，实现对网络
系统的全方位保护，仍然是以后需要考虑的问题。
参考文献
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存在大量的引用和被引用的关系。这种关系实际上是-种"引文
链"或"引文网络它可以反映专利情报信息流、技术创新信息
流的方向、过程、特点和规律，显示研究专利文献之间的引用规
律，从而沿着引用路径揭示某一行业、某一技术的发展趋势和动
向。与此同时，科技期刊论文或著作作为评价科学研究的重要标
志和科学发展的录，与专利文献之间也存在相互引证现象，这很
好地反映了科学和技术的发展具有很强的连续性和继承性。
图 1 为专利引文分析示意图，实线箭头表示引用，虚线箭头
表示技术的演进方向。专利 1 引用了专利 2、专利 3 和文献 1 ，专
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(责任编辑:邱娅男)
第一作者简介:宋明慧，女， 1975 年 8 月生， 1997 年毕业于
山东大学自动化系，馆员，曲阜师范大学电气信息与自动化学
院，山东省日照市，276826.
Research on and Implementation of the Network Security
Assessment System of E-government Information
SONG Ming-hui , DONG Shou才i ， HUANG Jin-ming
ABSTRACT:This paper puts forward an E-govemment information network security assessment system model based on
Agent, makes detailed analysis on the architecture , merits and key technologies of the model , and proves the performances
of the model in E-govemment information security risk assessment through the system test.
KEY WORDS: E-govemment information; network security; assessment system
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吴海燕，张国卿 基于专利计量的专利引文数据库的设计
和IJ 2 引用了专利 4、专利 5 和文献 2，而专利 3 引用了专利 5 、专
利 6 和文献 3。该图至少可以说明专利 2、专利 3 是在专利 4、专
利 5 、专利 6 和文献 2、文献 3 的相关技术的基础上"演进"产生
的。而专利 l 义是在专利 2、专利 3 和文献 1 的相关技术基础上
"演进"产生的。那么，沿着这些引用路径建立起专利引文网络，
则可揭示相关技术的演进方向。
,
,
,
,
刘飞专耳tll\飞 1 }
.r-、
文献| 专利飞 /专利
2 I 飞 4 } \ 5
图 1 专利引文分析示意图
可见，凡是有专利引文的专利，基本都是对引文所在类已有
技术的改造和创新。专利引文中蕴含有大量有价值的信息。由于
专利引文涉及引用不同国家、不同时期的专利和文献，因而可以
追溯至更早的时间甚至技术起源，从而更好地揭示技术的发展
轨迹。
正因为上述原因，专利引文分析受到企业界和学术界的普
遍重视。早在 1964 年，美国的《科学引文索引 >>(SCJ)首次编制了
专利引文索引 (Patent Citation lndex) ，但只收录了科技文献中引
用的专利文献。
20 世纪 80 年代，美国 CHI Research 公司把科学引文分析技
术扩展到专利引用分析，用于分析企业竞争方向、技术跟踪和其
他产业技术分析。 CHI 多年来投入巨资建立了一套专利数据库，
还收录了 1∞万条以上的非专利参考文献数据和几十万个企业
的标准名录。
其后又有美国 MICROPATENT公司开发的美国专利文摘数
据库 (CAPS) ，收集了 1975 年以来美国专利中的所有的引文信
息，并·在检索界面中设立引文检索入口。美国 MOGEE 研究与分
析协会开发的专利引文分析数据库(PCAD)包括了 1975 年到现
在的美国专利及其引文。
欧洲专利局(EPO)开发的 EPOQUE 系统也包含专利引文数
据库 REFI。其中最著名的是英国德温特公司于 1995 年建立的专
利引文索引(PCO数据库。 1998 年，德温特公司与美国科学情报
社(IsO结合，成立一个新的集团Thomson Science and Technology
(简称 TST) ，共同开发德温特创新索引数据库(简称 Dll)。该数据
库收录了来自全球 40 多个专利机构的 900 万条基础发明， 18∞
万项专利，信息回溯至 1963 年，包括以下专利机构所公布的专
利全文: USPTO , German Patent and Trademark Office , ESP , W IPO
以及日本专利申请书第一页的英文翻译等。 DlJ是信息量最大、
检索功能最强的数据库。
到目前为止，我国还没有建立专利引文数据库。为更好地利
用大量的专利信息资源，建立我国的专利引文数据库已经是大
势所趋。当然，建立全国性的、覆盖我国所有专利文献的专利引
文数据库，应该由政府来组织。但是，建立涵盖某一行业或技术
的"专题专利引文数据库"是其他机构可以做到的。为此，本文对
专题专利引文数据库作了系统流程分析，并分别对其数据管理
模块、检索'模块和计量模块进行了功能设计。
2 专题专利引文数据库系统流程设计
本文设计的专题专利引文数据库系统流程见罔 2。
本刊 E-mail:bjb@ 信息工fF研究
罔 2 专题专莉引文数据库系统流程
3 专题专利引文数据库功能设计
本文设计的专题专利引文数据库，目前只收录题录信息，可
提供来源专利与引文一体化的检索'模式。数据库包括三大功能
模块:数据管理模块、检索模块和计量模块。检索模块又包括:快
速检索、高级检索、根据用户检索要求反馈满足条件的记录、对
检索结果直接打印或存储、调整检索要求返回重新检索等功能。
计量模块又包括:来源专利计量分析和引用专利计量分析等功
能。
数据管理功能模块
本模块针对专利数据的管理，兼顾汁量模块对专利数据的
统计，定义了 16 个字段。模块中的字段名和字段类型见表 1 。
表 l 专题专利引文数据库专利文献蕃录格式
字段名字段类型 字段名 字段类型序段名字段类型 字段名 悖段类型
名称 字符型 申请日 日期型 申请人 字符型 民理机构 字符型
专利号 字符型 公告日 日期型 发明人 字符型 摘要 备注型
:z飞2、‘ttt，正可JEL 字符型 优先权 字符型 地址 字符型 引用数 数值型
分类号 字符型 专利类型 字符型 t理人 字符型 被引数 数值型|
检索功能模块
鉴于本数据库为来源专利与引文一体化的模式，因此在检
索界面上，将来源专利检索与引文检索合并为同一人口，并且只
设定专利检索字段。
快速检索
快速检索'界面见图 3。检索字段包括名称、申请(专利)号、分
类号、申请(专利权)人、发明人、代理人;同时对检索有年份限
制，并且用下拉列表确定检索字段。
高级检索
高级检索界面见图 4。检索'入口包括名称、申请(专利)号、分
类号、申请(专利权)人、发明人、代理人、专利类型。 7 个检索人口
能够进行布尔逻辑匹配，并且能够对检索进行年份限制。
记录检索历史
检索历史界面见图 5。这是对用户检索历史进行保存的功
能，可以将用户的检索策略用布尔逻辑表达式记录下来，以便跟
踪检索记录、回溯检索路径。
~I 用/被引检索
本数据库最显著的作用是提供专利引用与被引的情况。通
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关海蕉，张国卿基于专利计量的毛;利引文数据库的设计 本刊 E-mail:bjb@ 信息工作研究
图 3 快速检索界面
图 5 检索历史 图 4 高级检索界面
过"引用数"或"被引数"能够得到关于该专利引用或被引的信
息。在设计时，以生物内窥镜部分专利为数据源，并且设计了一
层引用/被引的链接。实际建设数据库时，需要对国内的专利引
用/被引全部建立链接，使用户能够畅通地进行引文追溯检索。实
验检索结果界面见图 6。
图 6 专题专利引文数据库引用/被引检索'
计量功能模块
计量模块是用于对专利文献进行定量分析的功能模块，是
本数据库的核心模块，主要包括来源专利计量分析和引用专利
计量分析两大功能。通过来源专利的数量统计、技术发展相关指
数统计、影响因子分析、引证率相关指数分析等统计功能，用户
可以得到相关领域的专利申请量发展趋势、技术生命周期、竞争
对手实力评价等相关信息。
来源专利计量分析
(1)数量统计。从区域、IPC 号、申请人、发明人这 4 个人口着
手统计，能够分别统计出其技术发展趋势、技术构成、区域分布、
申请人构成与分布、发明人分布的情况。所有来源专利数量统计
均以专利量为纵坐标，统计单位为"件";IPC 号的统计单元是为
前 3 位，如"841";地区的最小统计单位是"市时间的最小统计
单位是"年"。统计路径见图 7。
位且一单一计一、位一统一在二单一标一革二计一坐一-计一一统一横一?统一一标一为一←标一一坐一人一豆二横一回响一再愤一
-LN
一
世且一
-LN
一百亏一
同一二间一
-c
一
不一-时一
-u
IA
一
-JA--lA
二
'E
缸'--'---E·E·-
以时间为横坐统计单位
以lPC号为横坐标统计单位
图 7 专题专利引文数据库来源专利数量统计路径
(2)技术发展相关指数统计。通过对专利文献的定量分析，
从而统计技术发展相关指数，可以看出某-领域技术的发展过
程。专利技术的发展过程可以分为萌芽、生长、成熟、衰老 4个阶
段，因此可以利用以下统计参数对技术发展的不同阶段进行度
量。
其一，技术生长率 V: V=alA
佣
式中 :a 为当年发明专利申请数 ，A 为追溯 5 年的发明专利
申请累积数。连续计算数年 ， V 值递增，说明该技术正在萌芽或生
长阶段。
其二，技术成熟系数 α:α=aI(α+b)
式中 :a 为当年发明专利申请数 ， b 为当年实用新型专利申
请数3 连续计算数年，α 值递减，反映该技术日趋成熟。
其主:技术衰老系数β:β=(a+b )/(a+b+c)
式中:。为当年发明专利申请数 ， b为当年实用新型专利申请
数，C为当年外观设计专利申请数。连续计算数年，β值递减，预示
该技术日渐陈旧。
其四:新技术特征系数 N:N习马α2
式中 :V 为技术生长率，α 为技术成熟系数。 N 值越大，说明
新技术特征越强，预示越有发展潜力。
由于技术发展相关指数是对某一领域技术的发展过程的评
价，因此该统计模块只限于对同类 IPC 专利的统计，IPC 号统计
单元为前 3 位。
引用专利计量分析
(1)影响因子分析。借鉴期刊评价中"期刊影响因子=该刊前
2 年发表的论文在统计当年被引用的次数f该刊前 2 年发表的实
质性论文和述评的数量"的概念，木统计模块定义了专利相关
"影响因子"和"即时影响因子"计算公式，从申请人、发明人、地
区这 3 个人口着手统计引用率和引用速度，可以为申请人、发明
人、地区专利相关价值的评价提供依据。
本文对专利相关"影响因子"和"即时影响因子"的定义见表
2。
表 2 专题专利引文数据库影响因子计算公式
统计项 定义 公式
影申请人影响 申请人近 5 年所有专利被引用次数 Irl丢c./主凡响因子 (1，1) 该申请人近 5 年所有专利量
因发明人影响 发明人近 5 年所有专利被引用次数 日=主clt.乌子因子 (1r2) 该申请人近 5 年所有寺利量
地区影响 地区近 5 年所有专利被引用次数 1，3=主 .ι因子 (1，3) 该地区近 5 年所有专利量
即申请人即时影 申请人的专利在统计当年平均被引用次数 Ixl=一ZC§点ιp;
时响因子(J，I) 数据库中所有专利在当年平均被引用次数
影发明人I!P时影 发明人的专利在统计当年平均被引用次数 IA 2=」zq注Ln
响响因子([，2) 聂据库中所有专利在当年平均被引用在噩
因地区即时影响 地区专利在统计当年平均被引用次数
IA KJZC亚AL凡子因子(lx3) 数据库巾所有专利在当年平均被引用次数
注 :C 为专利被引用次数 p为专利数 ; L 为第 i 个申请人 ; j
为第j 个发明人 k 为第 k 个地区 ; n 为第 n 年。
(2)引证率相关指数分析。引证率相关指数所关注的不是单
个专利的被引用的频次，而是从整体上评价一个公司专利的重
要性与被关注程度。其中，相对专利总引证率(PQI)能够定量分
析公司技术的独立性。它是某公司之专利总引证率与全部样本
公司专利总引证率之比值。计算公式如下:
式中 :P 为专利数 ;TC 为总专利引证数 ;BC 为专利被引证
数 ;i 为第 i 家企业;n 为样本公司数。
相对专利被引证率(PQ2)能够定量分析公司的技术质量(专
利质量)。它是某公司之专利被引证率与全部样本公司专利被引
证率之比值。计算公式如下:
科疫幡报开发与经济 SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 2ω9年第 19卷第 22期
文章编号: 1005-ω33(2α19)22-0091-04 收稿日期 :2C的9-05-20
基于 iFIX 和 Concept 的煤矿
主井皮带集中控制系统
王琳
(晋城煤业集团古书院煤矿机电部，山西晋城，0480∞)
摘 要:结合古书院矿主井皮带集控改造情况，介绍了主井皮带集控系统的设计原则、
控制方式，并且介绍了上位机组态软件 iFIX 和下位机组态软件 Concept 的特点、控制
原则和实现的功能。
关键词:集中控制系统;煤矿主井皮带;Concept ; iFIX ;古书院矿
中图分类号:TD67 文献标识码:A
1 问题的提出
晋城煤业集团古书院煤矿主井皮带是煤矿生产的主干线，
其运行效率直接影响到煤矿的产量，原有的主井皮带操作方式
为操作台按钮操作，指示灯监控设备状态，电机启动方式为转子
串电阻启动，由于电气原件严重老化，经常出现故障，控制方式
落后，自动化水平低，皮带保护系统不完善，生产的安全性较差，
管理手段不足，不能正确指导设备经济运行，已成为生产的瓶
颈。经矿方研究决定，对主井皮带进行集控改造。
2 控制系统的整体构成与实现
系统改造后，控制核心采用施耐德 QUANTUM PLC，上位组
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态软件采用 ，与旧系统无缝接入，主皮带的开停纳入上位
集中监控，与制动器等的配合以及前后级设备的闭锁全部由
PLC 来完成，稳定可靠;电阻切换柜的接触器改为真空接触器，
纳入上位机监控;系统完善了皮带的保护功能;上位生成工艺流
程画面，实时数据显示，完成报警、历史数据的存储及查询打印
功能;系统可接人局域网，实现生产数据共享。
控制系统的组成
控制系统分为监控操作级和现场控制级二级。监控操作级
由以太网和监控操作站构成，现场控制级则由现场控制网和控
制单元 PLC 构成。监控操作级操作站提供人机界面，具有监视、
操作、报警、趋势分析、信息管理、数据库连接等功能。
中控室选用两台工控机，配 cm(21 英寸)大屏幕彩色
显示器，构成监控操作站，通过点击鼠标下达生产指令，包括闭
伊 20050万12∞50224_6715 1.
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166-167. 责任编辑:邱娅男)
第一作者简介:吴海燕，女， 1975 年 11 月生， 2008 年毕业于
重庆大学(硕士)，助教，山西大同大学商学院，山西省大同市御
河桥东，037∞9.
The Design of Patent Citation Database Based on Patent 岛'1easuring
WU Hai-yan , ZHANG Guo-qing
ABSTRACT: Thìs paper expounds the concepts of patent measuring and patent cìtatìon analysìs, advances the ìdea of
establishìng the patent cìtation database, and based on the function of statìstÎcal analysis, Întroduces some statistic indexes
such as the technology developing index, impact factor, and citation rate, etc. , which can provide the reference for
evaluating the patent value and R&D level of regions, organizations and even individuals.
KEY WORDS: patent measuring; citation analysis; patent citation database
91
