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研究生: 劉峻豪
Jun-Hao Liu
論文名稱: 結合專利改良式原創性數值及改良式一般性數值與新專利開發法則進行手術燈相關專利分析
Combining the patent-improved originality numerical values with the improved generality numerical values and new patent development rules for analysis of patents relating to surgical light
指導教授: 鄭逸琳
Yih-Lin Cheng
林榮慶
Zone-Ching Lin
口試委員: 黃佑民
You-Min Huang
林榮慶
Zone-Ching Lin
鄭逸琳
Yih-Lin Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 372
中文關鍵詞: 專利分析餘弦相似度手術燈生命週期生命跨距DEMATEL改良式原創性數值改良式一般性數值
外文關鍵詞: patent analysis, cosine similarity, surgical light, life cycle, life span, DEMATEL, improved originality numerical value, improved generality numerical value
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  • 本文建立以載具為主的相關技術領域之改良式原創性數值及改良式一般性數值,並將其先應用於LED集魚燈,再應用於手術燈。因此本研究應用LED集魚燈及手術燈之相關技術領域,針對各技術層的各篇專利之改良式原創性數值及改良式一般性數值進行分析,其中改良式原創性數值為衡量該篇專利創新重要性之高低,意即較高之改良性原創性數值代表該專利結合較多先前累積的智慧及較豐富之技術含量,引用專利越多,創新重要性越高;改良式一般性數值為衡量該篇專利價值與品質之高低,意即較高之改良式一般性數值表示其對後來的研究影響領域越廣,被越多篇專利引用,價值與品質越高。並藉由各技術層的兩種數值之總和建立改良式總原創性數值及改良式總一般性數值之四象限圖,並藉由該四象限圖分析單一載具之各技術層之技術創新重要性和各技術層價值品質之分佈,並深入探討。
    本文針對手術燈之載具,應用我們已建立的專利搜尋方法逐步搜尋出手術燈的相關專利。本研究亦同時結合改良式餘弦相似度以及機率方法進行手術燈之新投入專利歸屬判定,先運用改良式餘弦相似度進行篩選之後再用機率方法算出專利之技術領域。此外,針對技術/功能矩陣,本文亦將手術燈之某一技術領域與另一技術領域間重複定義或定義相同的專利技術字所占之常態化數值比例,本文應用修正式DEMATEL方法評估各技術領域間的相互影響程度,進而計算得到總關係影響矩陣、直接/間接關係圖及(D+R)值與(D-R)值之因果圖。本文也建立手術燈之專利生命跨距、改良式技術生命週期曲線、相關專利技術之修正式強度圖、修正式交互圖、修正式質量圖及專利技術領域與功能領域之新常態化數值表。
      本文進一步將新建立之以專利引證資料的改良式總原創性數值和被引用專利之改良式總一般性數值之四象限圖。配合上述之因果圖、專利生命跨距、改良式技術生命週期曲線、相關專利技術之強度圖、交互圖、質量圖及專利技術領域與功能領域之新常態化數值表,分析較佳的未來專利研發之技術領域,以提供給企業及工程師為參考,且先探討LED集魚燈,再探討手術燈各技術領域之未來發展方向。


    The paper establishes the improved originality numerical values and the improved generality numerical values of the related carrier-based technical domains. They are firstly applied to LED fishing light attractor, and then to surgical light. Therefore, the paper applies the related technical domains of LED fishing light attractor and surgical light, and analyzes the improved originality numerical values and the improved generality numerical values of different patents on each technical layer. Amongst them, the improved originality numerical values are for measuring the innovation importance of a patent. It refers that a higher improved originality numerical value represents more accumulated wisdom and richer technical content of the patent. The more patents refer to, the higher the importance of its innovation. As to the improved generality numerical values, they are for measuring the value and quality of a patent. It refers that a higher improved generality numerical value has a broader field of influence on subsequent studies. The more frequently cited by more patents, the higher its value and quality. Through summing up two numerical values of each technical layer, the paper establishes a four-quadrant chart of the improved total originality numerical values and the improved total generality numerical values. Through this four-quadrant chart, the paper analyzes the importance of technical innovation of each technical layer of a single carrier as well as the distribution of the values and qualities of different technical layers, and then makes in-depth exploration.
    Focusing on the carrier of surgical light, the paper applies our established patent search method to step by step search the related patents of surgical light. The paper also combines the improved cosine similarity with probability method to judge the attribution of a newly included surgical light patent. The paper firstly uses the improved cosine similarity for screening, and then uses probability method to calculate the technical domains of patent. Besides, focusing on the technical/functional matrix, the paper also finds the ratio of normalized numerical values of the patent technical words with repeated definitions or same definitions in a certain technical domain of surgical light to those in another technical domain of surgical light. The paper applies the modified DEMATEL method to evaluate the degree of mutual influence among different technical domains, and further makes calculation to obtain the total influence matrix, direct/indirect relation diagram, and the cause and effect diagram between (D+R) value and (D-R) value. The paper also establishes the life span of surgical light patents, the improved technical life cycle curve, the modified intensity map of the related patent techniques, the modified interactive diagram, the modified quality map, as well as a new normalized numerical value chart of patents’ technical domains and functional domains.
    The paper further uses the newly established four-quadrant chart of the improved total originality numerical values of patent citations and the improved total generality numerical values of the cited patents, to match with the abovementioned cause and effect diagram, life span of patents, the improved technical life cycle curve, the intensity map of the related patent techniques, the interactive diagram, the quality diagram, as well as the new normalized numerical value chart of patents’ technical domains and functional domains, in order to analyze the technical domains of the future research and development (R&D) of better patents, and to provide the analysis result as a reference for enterprises and engineers. The paper explores fishing light attractor first, and then explores the future development direction of different technical domains of surgical light.

    目錄 摘要 i Abstract iii 誌謝 v 目錄 vi 圖目錄 xiii 表目錄 xix 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究動機與目的 1 1.3文獻回顧 2 1.4 論文架構 7 第二章 載具介紹 12 2.1 手術燈介紹 12 2.2 LED集魚燈介紹 16 第三章 建立繁體、簡體中文及英文之斷詞斷字系統 19 3.1繁體、簡體中文零組件元件字斷詞點 19 3.2 英文零組件元件字斷詞點 20 3.3 技術詞句之第一層及第二層斷詞點 22 3.4 功能詞句之斷詞點 26 第四章 專利分析相關理論介紹 29 4.1修正式模糊決策實驗室分析法(FUZZY DEMATEL) 29 4.2專利技術生命週期與生命跨距(life span) 33 4.2.1技術生命週期 33 4.2.2 改良式技術生命週期 34 4.2.3專利生命跨距 34 4.3專利引用介紹 35 4.4 專利指數、強度圖、交互圖與質量圖介紹 37 4.4.1 從輸入角度出發繪製強度圖 40 4.4.2 從過程角度出發繪製交互圖 41 4.4.3 從輸出角度繪製質量圖 42 第五章 專利改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖介紹 45 5.1建立專利改良式原創性數值與改良式一般性數值介紹 45 5.2 改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖介紹 49 5.3以LED集魚燈專利與假想對照組進行改良式原創性數值和改良式一般性數值之案例說明 50 5.3.1以LED集魚燈專利與假想對照組進行改良式原創性數值之案例說明 50 5.3.2以LED集魚燈專利與假想對照組進行改良式一般性數值之案例說明 59 第六章 結合改良式餘弦相似度之專利搜尋及歸納方法 68 6.1 專利各關鍵字計算之常態化數值之概念及說明 68 6.2 餘弦相似度簡介 69 6.3 改良式餘弦相似度介紹說明 69 6.4 結合改良式餘弦相似度及專利引用之專利搜尋及歸納方法 71 6.5 結合改良式餘弦相似度及專利類別歸屬之機率方法進行 專利歸屬 74 第七章 改良式技術生命週期 76 7.1 改良式技術生命週期(以LED集魚燈為例) 76 7.1.1 LED集魚燈第一層技術改良式生命週期 79 7.2.2 LED集魚燈第二層技術改良式生命週期 81 7.2 改良式技術生命週期(以手術燈為例) 87 7.2.1 手術燈第一層技術改良式生命週期 90 7.2.2 手術燈第二層技術改良式生命週期 94 第八章 以LED集魚燈技術為主,結合修正式FUZZY DEMATEL因果圖、技術活動力趨勢表、專利技術生命跨距、技術生命週與修正式專利指數之強度圖、交互圖、質量圖與專利改良式總原創性數值與總一般性數值之四象圖進行LED集魚燈之分析 100 8.1 修正式FUZZY DEMATEL (以LED集魚燈為例) 100 8.1.1 定義LED集魚燈各技術常態化數值 100 8.1.2 修正式FUZZY DEMATEL應用於LED集魚燈計算過程 101 8.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 106 8.2.1 LED集魚燈專利技術生命跨距 107 8.2.2 LED集魚燈專利改良式技術生命週期 107 8.2.3 LED集魚燈第一層技術改良式生命週期 109 8.2.4 LED集魚燈第二層技術改良式生命週期 112 8.3 LED集魚燈之因果圖,技術活動力趨勢表、專利技術生命跨距、專利指數、專利強度圖、交互圖與質量圖之相關專利發展分析 119 8.4 專利指數結合強度圖、交互圖與質量圖進行LED集魚燈之技術分析 119 8.4.1 以強度圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 153 8.4.1 以交互圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 154 8.4.2 以質量圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 155 8.5專利改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖分析 156 8.5.1 各技術層之改良式原創性數值與改良式一般性數值分析 156 8.5.2 各技術層之改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖分析 163 8.5.3 以改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 166 第九章 以LED集魚燈功能為主,結合修正式 FUZZY DEMATEL因果圖、功能活動力趨勢表、專利生命跨距與功能生命週期進行LED集魚燈之合併分析 168 9.1 修正式FUZZY DEMATEL (以LED集魚燈為例) 168 9.1.1 定義LED集魚燈各功能常態化數值 168 9.1.2 修正式FUZZY DEMATEL 應用於LED集魚燈計算過程 169 9.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 174 9.2.1 LED集魚燈專利功能生命跨距 174 9.2.2 LED集魚燈專利功能生命週期 175 9.3 LED集魚燈之因果圖,功能活動力趨勢表、專利功能生命跨距與各領域之相關專利發展分析 176 第十章 以改良式餘弦相似度概念對手術燈進行專利搜尋及專利歸屬判定 178 10.1結合改良式餘弦相似度對手術燈之專利搜尋及歸納其相關專利 178 10.2 建立手術燈相關專利重要關鍵字之繁體、簡體及英文同義字、中英文對照表的建置 193 10.3 建立手術燈相關專利之第一層及第二層技術/功能矩陣 194 10.4 分析歸納手術燈相關專利之第一層及第二層技術領域及功能領域之技術字、元件字和功能字字群並建立相關專利之第一層及第二層技術/功能矩陣 194 10.5 改良式餘弦相似度及專利領域歸屬之機率方法進行手術燈相關專利歸屬之判定 199 10.5.1 以中國專利號CN104633549為例,改良式餘弦相似度及專利領域歸屬之機率方法進行手術燈相關專利判定之結果 199 第十一章手術燈相關數據與討論 202 11.1 手術燈繁體、簡體及英文專利之IPC專利分析、發明人分析 202 11.2 手術燈第一層及第二層技術領域與公司別分析、競爭者IPC技術核心分佈分析、競爭者研發活動力趨勢分析及技術層活動力趨勢分析 211 11.3 手術燈繁體、簡體及英文專利之發明人分析、公司別分析及功能活動力趨勢分析 227 11.4 手術燈各功能領域與公司別分析、競爭者IPC技術核心分佈分析、競爭者研發活動力趨勢分析及功能層活動力趨勢分析 231 第十二章 以手術燈技術為主,結合修正式FUZZY DEMATEL因果圖、技術活動力趨勢表、專利技術生命跨距、改良式技術生命週期與修正式專利指數之強度圖、交互圖、質量圖與專利改良式總原創性數值與總一般性數值之四象圖進行手術燈之合併分析 244 12.1 修正式FUZZY DEMATEL (以手術燈為例) 244 12.1.1 定義手術燈各技術常態化數值 244 12.1.2 修正式FUZZY DEMATEL應用於手術燈之技術準則計算過程 245 12.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 250 12.2.1 手術燈專利技術生命跨距 250 12.2.2 手術燈專利改良式技術生命週期 251 12.2.3 手術燈第一層技術改良式生命週期 254 12.2.4 手術燈第二層技術改良式生命週期 257 12.3 手術燈之因果圖,技術活動力趨勢表、專利技術生命跨距之相關專利發展分析 263 12.4 專利指數結合強度圖、交互圖與質量圖進行手術燈之技術分析 264 12.4.1 以強度圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 300 12.4.2 以交互圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 301 12.4.3 以質量圖圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 302 12.5專利改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖分析 303 12.5.1 各技術層之改良式原創性數值與改良式一般性數值分析 303 12.5.2 各技術層之改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖分析 310 12.5.3 以改良式總原創性數值與改良式總一般性數值之四象限圖為主進行專利技術進化方向之綜合討論 314 第十三章 以手術燈功能為主,結合修正式 FUZZY DEMATEL因果圖、功能活動力趨勢表、專利生命跨距與功能生命週期進行手術燈之合併分析 316 13.1 修正式FUZZY DEMATEL (以手術燈為例) 316 13.1.1 定義手術燈各功能常態化數值 316 13.1.2 修正式FUZZY DEMATEL應用於手術燈之功能準則計算過程 317 13.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 322 13.2.1 手術燈專利功能生命跨距 322 13.2.2 手術燈專利功能生命週期 323 13.3 手術燈之因果圖、專利功能生命跨距與功能活動力趨勢表之各功能領域之相關專利發展分析 326 第十四章 新專利開發法則 326 14.1 新專利開發法則(以手術燈為例) 327 14.2 運用手術燈六個技術領域對應六個功能領域之新常態化數值表進行新專利開發法則 329 14.3 結合手術燈改良式技術生命週期進行新專利開發法則合併分析 330 14.4 結合手術燈第一層技術及第二層技術與核心競爭力公司分析表進行新專利開發法則合併分析 331 14.5 結合手術燈全部技術1975年到2004年改良式技術生命週期以及手術燈全部技術1975年到2020年改良式技術生命週期兩階段與新專利開發法則之合併分析 336 14.6 結合手術燈技術因果圖及各技術影響強度表進行新專利開發法則合併分析 337 第十五章 結論 340 參考文獻 341

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