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作者姓名(中文):林芝安
作者姓名(英文):Chih-An Lin
論文名稱(中文):分散式資料平行運算處理架構MapReduce 專利佈局與預測之研究
論文名稱(外文):A Study on MapReduce Patent Portfolios and Technical Development Forecast
指導教授姓名(中文):劉國讚
指導教授姓名(英文):Kuo-Tsan Liu
口試委員姓名(中文):廖承威
郭開誠
口試委員姓名(英文):none
none
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:專利研究所
學號:M10224011
出版年(民國):104
畢業學年度:103
學期:2
語文別:中文
論文頁數:125
中文關鍵詞:專利佈局專利分析專利預測技術功效矩陣研發預測雲端運算MapReduce指數平滑模型
外文關鍵詞:patent analysispatent forecastingtechnology-function matrixcloud computingMapReduceexponential smoothing model
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近年來,專利情報分析對於企業之技術研發而言,日益重要,企業重視程度與日俱增,本研究有感於此,利用有效的專利地圖工具,選擇一技術主題進行專利分析及佈局規劃。
本文將以雲端架構下MapReduce 運算程式為技術主題,首先運用專利各分析方法,繪製專利圖表包含:專利件數折線圖、趨勢圖、技術分類雷達圖、功效矩陣泡泡圖等,藉由圖表整理結果,分析專利整體趨勢、技術主要專利權人及主要申請人分析、主要專利申請人地域佈局、主要專利申請人技術功效矩陣等,提供相關企業技術及專利佈局概況。接著進行MapReduce 技術之專利預測,其中預測包含兩面向:一為專利整體趨勢預測,預測2013 年至2015 年專利申請及公告件數走向,以推估未來技術趨勢;二為專利技術目標預測,本研究藉由主要專利申請人技術功效矩陣之整理及分析,閱讀IBM 股份有限公司與MapReduce 技術領域相關之專利,並以該公司兩主要子技術於歷年公開之專利內容,進行子技術目標預測。
研究成果分析可獲得如下總結:(1)專利申請情形持續成長,專利公告案件持續增加;(2) MapReduce 技術以IBM、Microsoft 與Google 為主要專利申請人,IBM 公司為第一大專利申請人,Google 公司為第一大專利權人;(3) 目標技術以「子系統數據配置」之應用最具前景;(4) 技術領域未來三年的發展潛力看好,專利申請之成長率最高達58.9%。
In recent years, patent investigation has been getting more important for enterprises. Patent maps are useful tools to show the results of investigation. A study of patent numbers forecasting is presented in this thesis both quantity and quality. In this study, a popular technology “MapReduce of Cloud Computing” was selected to demonstrate the research. Also, the results of the research are shown on the patent maps.
First, patent analysis was made to provide enterprises technology development and patent filing strategies in advance. The methods include “patent chart drawing”, “patents overall trend analysis”, “patent overall trend estimate”, “technical major patentees and the principal applicants analysis”, “geographical analysis of main patent applicants”, and “technical-function matrix analysis of main applicants”. Second, the
study do the forecasting of MapReduce technology in two parts: one is for patent overall trends forecast year 2013 to 2015 by three models, and another is for the patented technology forecasting. The predictions are helpful to organize research and development proposal, and give the recommendations for future research.
Analysis results are summarized as follows: (1) Numbers of filing patents continue growing, and number of granted patents continue to increase. (2) The main patent applicants of MapReduce technology are IBM, Microsoft and Google. IBM is the First patent applicant, and Google is the first patentees. (3) The target technology "Assigning Data for Processing in Subsystem" are the most development trend. (4) Technical development potential of the next three years are optimistic, and the patent filing growth rate will be up to highest 58.9%.
摘要................................................................................................................................. i
ABSTRACT ................................................................................................................. iii
誌謝................................................................................................................................ v
圖目錄........................................................................................................................... ix
表目錄........................................................................................................................... xi
第一章 緒論.................................................................................................................. 1
1.1 研究背景與目的..................................................................................................... 1
1.2 技術領域簡介......................................................................................................... 5
1.2.1 雲端運算架構.............................................................................................. 5
1.2.2 MapReduce 簡介 ....................................................................................... 6
1.2.3 MapReduce 產業應用及功效簡介 ........................................................... 9
1.3 文獻探討................................................................................................................. 9
1.3.1 專利分析與專利預測相關文獻.................................................................. 9
1.3.2 雲端運算執行的MapReduce 運算程式-技術相關文獻 ......................... 12
1.3.3 國外技術及專利相關文獻........................................................................ 13
1.3.4 預測及模型相關文獻................................................................................ 14
1.4 研究方法與流程................................................................................................... 16
1.4.1 研究方法.................................................................................................... 16
1.4.2 研究流程.................................................................................................... 17
1.5 論文架構............................................................................................................... 21
第二章 專利整體趨勢分析...................................................................................... 23
2.1 前言....................................................................................................................... 23
2.2 檢索策略與範圍界定........................................................................................... 23
2.2.1 檢索策略.................................................................................................... 24
2.2.2 關鍵字與分類號界定................................................................................ 24
2.2.3 檢索資料庫選擇........................................................................................ 26
2.2.4 檢索式及結果............................................................................................ 27
2.3 整體件數趨勢....................................................................................................... 28
2.3.1 整體歷年趨勢分析.................................................................................... 28
2.4 專利權人及專利申請人分析............................................................................... 32
2.4.1 主要專利權人及專利申請人探討............................................................ 32
2.4.2 專利申請人與技術分類分析.................................................................... 38
2.5 專利家族與地域佈局........................................................................................... 41
2.5.1 前三大專利申請人歷年家族佈局............................................................ 42
2.5.2 前三大專利申請人家族地域佈局.......................................................... 44
2.6 總結....................................................................................................................... 46
第三章 競爭公司之專利技術功效...................................................................... 47
3.1 前言..................................................................................................................... 47
3.1.1 技術功效矩陣繪製方法.......................................................................... 47
3.2 IBM 之技術功效 ................................................................................................ 48
3.2.1 IBM 之專利技術:MapReduce .............................................................. 49
3.2.2 IBM 專利技術:MapReduce 功效矩陣分析 ......................................... 49
3.3 競爭公司專利技術分析....................................................................................... 65
3.3.1 Microsoft 股份有限公司 ............................................................................ 66
3.3.1.1 Microsoft 公司之MapReduce 功效矩陣分析 ............................... 66
3.3.2 谷歌股份有限公司(Google) ..................................................................... 72
3.3.2.1 Google 公司之MapReduce 功效矩陣分析 .................................. 73
3.4 總結........................................................................................................................ 80
第四章 研發方向分析與預測.................................................................................. 83
4.1 前言....................................................................................................................... 83
4.2 預測模型............................................................................................................... 84
4.2.1 模型介紹.................................................................................................... 84
4.2.2 驗證方法 ─ 模型預測力 ......................................................................... 86
4.2.3 方法模型.................................................................................................... 88
4.3 專利件數發展預測............................................................................................... 89
4.3.1 專利公開案件預測分析............................................................................ 89
4.3.2 專利公告案件預測分析............................................................................ 98
4.4 專利技術發展預測............................................................................................. 102
4.5 總結..................................................................................................................... 107
第五章 結論與建議................................................................................................ 109
5.1 研究成果.............................................................................................................. 109
5.1.1 專利分析之MapReduce 技術領域 ........................................................ 109
5.1.2 未來技術發展趨勢................................................................................... 111
5.2 未來研究方向建議............................................................................................. 113
參考文獻.................................................................................................................... 115
專業書籍.................................................................................................................... 115
期刊論文.................................................................................................................... 115
碩博士論文................................................................................................................ 117
專業報導及文章........................................................................................................ 118
附件............................................................................................................................ 121
專業書籍
1. 于宗先(1972),「經濟預測」,中央研究院經濟研究所
2. 陳國華(1999),「未來研究的預測與研究方法」,收於林志鴻、董娟娟編著《社會未來學》/華泰文化
3. 楊文誌(2010),「雲端運算Cloud Computing 技術指南」,松崗資產管理
4. 新井喜美雄(2014),「全知識」,東京都 : 

5. 董西成(2013),「Hadoop 技術內幕:深入解析MapReduce 架構設計與實現原
理」,北京機械工業出版社
6. 鄭凱安(2004),「磁性記憶體專利地圖及分析」(Patent analysis of MRAM),
行政院國家科學委員會科學技術資料中心
7. 劉國讚(2012),「專利法之理論與實用」,元照出版
8. J. Holton Wilson, Barry Keating and John Galt Solutions, Inc. (2009), “Business
Forecasting with ForecastXTM ” (Sixth Edition), Chapter3, Moving Averages
and Exponential Smoothing, pp. 101~151.
9. White Tom(2013) , 「Hadoop 技術手册」,碁峰資訊
10. Wilson,J.H. and Keating,B.(2007),“ Forecasting Business”(5th Edition),
McGraw-Hill Companies Inc., New York.
期刊論文
1. Anthony F. Breitzman and Mary Ellen Mogee (2002), “The many applications of
patent analysis”, CHI Research Inc. and Mogee Research and Analysis, NJ,
USA.
2. Bates, J.M. and Granger, C.W.(1969), “The Combination of Forecasts”,
Operational Research Quarterly, Vol.20,pp.451-468.
3. Bates, J.M. and Granger, C.W.(1969),“The Combination of Forecasts”,
116
Operational Research Quarterly, Vol.20, pp.451-468.
4. Bayus, B. L.(1998), “An Analysis of Product Lifetimes in a Technologically
Dynamic Industry”, Management Science, Vol.44, No.6, pp.763-775.
5. Bronwyn H. Hall and Megan MacGarvie(2006),“ The Private Value of Software
Patents”, National Bureau of Economic Research Working, Paper No.12195.
6. Hendry,D.F. and Clements,M.P(2002)., “Pooling of forecasts”, Econometrics
Journal, Vol.5, pp.1-26.
7. Hingley, Peter and Bas(2009) ,“Numbers and sizes of applicants at the European
Patent Office”,Volume 31, Issue 4, Pages 285–298.
8. Jeffrey Dean and Sanjay Ghemawat(2004),“MapReduce: Simplified Data
Processing on Large Clusters”, Google, Appear in OSDI.
9. Levenhach, H. and Cleary, J.P. (2006),“ Forecasting: Practice and Process for
Demand Management”, Thomson, Duxbury, Belmont.
10. Paulo Cortez,Migrel Rio,Miguel Rocha,and Pedro Sousa.“Internet Traffic
Forecasting using Neural Network” , IJCNN 2006.
11. S.H. Lee, H.J. Kim, and J.C.Na et al, “Abnormal Traffic Detection and Its
Implementation.” ,ICACT2005, Feb.21~23, 2005.
12. Walter G. Park (2013) , “International Patenting, Patent Rights, and Technology
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13. Walter G. Park(2004), “International Patenting at the European Patent Office
(EPO):Aggregate and Sectoral Filings”, Department of Economics, American
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14. Wheelwright, S. C. and Makridakis, S.(1973), “Examination of the Use of
Adaptive Filtering in Forecasting”, Operational Research Quarterly, Vol.24, No.1,
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15. Winkler, R.L. and Clemen,R.T.(2004),“ Multiple Experts vs. Multiple Methods:
Combining Correlation Assessments”, Decision Analysis, Vol.1, pp.167-176.
117
碩博士論文
1. 王居倫(2013),「自動清掃機器人專利佈局與技術發展之研究」,國立臺灣科
技大學/專利研究所碩士論文
2. 王聖順(2006),「專利文件之專利技術特性及功能知識分析法」,國立臺灣科
技大學/機械工程系碩士論文
3. 伍銘基(2014),「資源控管與進度平衡之MapReduce 排程機制」,國立清華大
學/資訊工程學系碩士論文
4. 汪忠輝(2011),「運用專利技術功效矩陣分析電動車產業技術佈局-以輪內
馬達為例」,國立交通大學/科技管理研究所碩士論文
5. 林伯恆(2002),「專利分析對研發策略規劃之探討-以覆晶技術為例」,國立交
通大學/科技管理所碩士論文
6. 林家聖(2006),「專利檢索系統與分析方法之探討與革新」,國立政治大學/
智慧財產研究所碩士論文
7. 洪洋(2014),「估算MapReduce 模型在GPU 叢集下的程式執行時間」,國立
成功大學/資訊工程學系碩士論文
8. 張育誠(2008),「利用專利分析方法探索技術發展之趨勢-以碳纖維強化材
運用於混凝土構件為例」,臺灣大學/土木工程學研究所碩士論文
9. 郭大維(2014),「以MapReduce 為基礎之混合式行動圖書推薦系統」,國立臺
北科技大學/資訊管理研究所碩士論文
10. 陳泰霖(2014),「基於MapReduce 分散式單調性支援向量機之研究」,國立成
功大學/資訊管理研究所碩士論文
11. 陳穎靜(2014),「雲端儲存技術之專利佈局變動與預測之研究」,國立臺灣科
技大學/專利研究所碩士論文
12. 黃意茹 (2002),「都市綠覆率與氣溫之相關研究~衛星經網路分類法之應用」,
逢甲大學/土地管理研究所碩士論文
13. 楊浩(2014),「基於MapReduce 的基因演算法於旅遊行程規劃之研究」,國立
臺北科技大學/資訊管理研究所碩士論文
14. 劉宇倫(2008),「從專利質與量的角度看公司經營績效-以台灣影像顯示產業
為例」,國立中山大學/公共事務管理研究所碩士論文
118
15. 劉思芸(2012),「觸控技術之專利權範圍與專利強度分析之研究」,國立臺灣
科技大學/專利研究所碩士論文
16. 蔡佳潾(2006),「以專利地圖及技術地圖進行前瞻科技產業技術分析:以
CNT-FED 為例」,逢甲大學/工業工程與系統管理學研究所碩士論文
17. 蘇進發(2014),「應用於異質性雲端MapReduce 叢集之可適性粒度策略」,國
立成功大學/資訊工程學系碩士論文
專業報導及文章
1. 林承忠(2011),「雲端生活-雲端運算技術探討與發展趨勢」,財金資訊股份
有限公司/財金資訊季刊第66 期
https://www.fisc.com.tw/tc/knowledge/quarterly1.aspx?PKEY=dffd88ca-ce2b-4
680-bb31-e46be1687159
2. 洪永杰(2005),「專利申請的策略與專利佈局的模式」,元智大學最佳化實驗

https://www.google.com.tw/search?rlz=1C2ASUT_zh-TWTW640TW640&biw=
1366&bih=659&noj=1&q=%E5%B0%88%E5%88%A9%E7%94%B3%E8%A
B%8B%E7%9A%84%E7%AD%96%E7%95%A5%E8%88%87%E5%B0%88%
E5%88%A9%E4%BD%88%E5%B1%80%E7%9A%84%E6%A8%A1%E5%B
C%8F&oq=%E5%B0%88%E5%88%A9%E7%94%B3%E8%AB%8B%E7%9A
%84%E7%AD%96%E7%95%A5%E8%88%87%E5%B0%88%E5%88%A9%E
4%BD%88%E5%B1%80%E7%9A%84%E6%A8%A1%E5%BC%8F&gs_l=ser
p.12...1889.1889.0.2944.1.1.0.0.0.0.0.0..0.0.ckpsrh...0...1.1.64.serp..1.0.0.27bi2w
DnbcA#
3. 專利地圖(2004),財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心/科技產
業資訊室
http://iknow.stpi.narl.org.tw/post/Read.aspx?PostID=3235
4. 張聖翊 / 陳俊傑(2010),「TWAREN 網管系統監控標的物之動態臨界值計算
方法研究」,國家高速網路與計算中心
https://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ca
d=rja&uact=8&ved=0CB4QFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.twaren.net%2F
Documents%2Fdownload_file.php%3Fid%3D4101009&ei=upFhVZyIC8z-8QX
-2YHwAg&usg=AFQjCNHgOPk2UHf-GcfCYKjS1Z83tVEtKQ
5. 眾律國際法律/專利商標事務所,「日本專利分類號簡介」
119
http://zoomlaw.pixnet.net/blog/post/58520809-%E5%B0%88%E5%88%A9%E5
%88%86%E9%A1%9E%E8%99%9F%E7%B0%A1%E4%BB%8B
6. 博拓國際智慧集團,「專利分類系統介紹,美國專利分類(USPC)」
http://www.piip.pro/?page_id=1471
7. 經濟部智慧財產局(2013),「合作專利分類(Cooperative Patent Classification,
CPC)正式啟用--結合歐美最佳分類方法的新系統」
http://www.tipo.gov.tw/ct.asp?xItem=318928&ctNode=7124&mp=1
8. 「MapReduce 介紹:觀念與程式設計」,趨勢科技研發實驗室
https://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ca
d=rja&uact=8&ved=0CB4QFjAA&url=http%3A%2F%2Fcontest.trendmicro.co
m%2F2014%2Fcn%2Fmaterial%2Fmapreduce.pdf&ei=65JhVd7ZNaGvmAXCq
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9. STAMFORD, Conn.(2010), “Gartner Identifies the Top 10 Strategic Technology
Trends for 2011”, Gartner
http://www.gartner.com/newsroom/id/1454221
10. Orlando, Fla.(2011) , “Gartner Identifies the Top 10 Strategic Technology Trends
for 2012”, Gartner
http://www.gartner.com/newsroom/id/1826214
11. ORLANDO, Fla.(2012), “Gartner Identifies the Top 10 Strategic Technology
Trends for 2013”, Gartner
http://www.gartner.com/newsroom/id/2209615
12. ORLANDO, Fla.(2013) , “Gartner Identifies the Top 10 Strategic Technology
Trends for 2014”, Gartner
http://www.gartner.com/newsroom/id/2603623
13. David W. Cearley(2014) , “Gartner Identifies the Top 10 Strategic Technology
Trends for 2015.”,Gartner
http://www.gartner.com/webinar/2940420?srcId=1-2920760834&pcp=wb_sr_tp
10&cm_sp=wbnr-_-free-_-heroright
14. IBM Knowledge Center,“MapReduce frameworks, Hadoop MapReduce”
http://www-01.ibm.com/support/knowledgecenter/SSPT3X_4.0.0/com.ibm.swg.i
m.infosphere.biginsights.product.doc/doc/c0057842.html
120
15. IBM Lotus Symphony,乘冪回歸方程式
http://infolib.lotus.com/resources/symphony/3.0.0/sym20abd014/zh_tw/text/scha
rt/01/04050100.html
16. TechNews(2014),「Gartner2015 年策略科技趨勢」
http://technews.tw/2014/10/15/2015-tech-trend/
 
 
 
 
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