專利視角下數字出版技術發展態勢與熱點分析

胡景輝 孫麗敏 雷雅坤 劉寧

摘 要：數字出版的發展取決于數字技術、互聯網技術、人工智能、大數據、流媒體技術等信息技術的創新。專利是具有高科技含量的知識產權成果，反映了相關領域技術發展的水平和熱點。為了解我國數字出版技術發展熱點及研發態勢，利用智慧芽（Pat Snap）專利檢索平臺和分析工具，運用專利分析方法，對數字出版相關專利總體概況、專利申請趨勢、地域分布、技術構成、技術變遷及研發熱點等進行了分析。針對數字出版專利反映的問題，結合目前數字信息技術發展趨勢，對未來數字出版技術創新發展進行了探討，以期為我國數字出版相關技術研發提供參考。

關鍵詞：數字出版;數字技術;專利分析;研究態勢;熱點分析

中圖分類號：G230.7 文獻標識碼：A DOI：10.7535/j.issn.1671-1653.2021.02.015

Development Trend and Hot Spot Analysis of Digital Publishing Technology from the Perspective of Patent

HU Jing-hui， SUN Li-min， LEI Ya-kun， LIU Ning

（Institute of Agricultural Information and Economy， Hebei Academy of Agriculture

and Forestry Sciences， Editorial Department of

Acta Agriculturae boreali-sinica， Shijiazhuang? 050051， China）

Abstract：The development of digital publishing depends on the innovation of digital technology，internet technology，artificial intelligence，big data，streaming media technology and other information technologies. Patents are intellectual property achievements with high-tech content，reflecting the level and hot spots of technology development in related fields.In order to understand the development hotspots and research and development trends of digital publishing technology in China，Pat Snap retrieval platform and analysis tools were used to analyse the general situation，patent application trend，regional distribution，technology composition，technology changes and research and development hot spots of digital publishing related patents.In view of the problems reflected by digital publishing patents，combined with the current development trend of digital information technology，the future development of digital publishing technology innovation was discussed in order to provide reference for the research and development of digital publishing related technology in China.

Key words：

digital publishing; digital technology; patent analysis; research trends; hot spot analysis

國家新聞出版總署《關于加快我國數字出版產業發展的若干意見》指出：“數字出版是指利用數字技術進行內容編輯加工，并通過網絡傳播數字內容產品的一種新型出版方式，其主要特征為內容生產數字化、管理過程數字化、產品形態數字化和傳播渠道網絡化?！盵1]由此可以看出，數字出版是數字技術與出版相結合的產物，主要體現為數字技術應用于出版行業，當前數字出版已經成為出版業發展的主要方向。從世界范圍來看，以數字技術、信息技術、網絡技術為代表的新技術革命對出版業產生了深刻影響。加快發展數字出版產業，加強技術創新，推進標準制定，培育新業態，打造新的經濟增長點，已成為各國出版業界的共識。[2]在數字技術的沖擊下，出版介質、流程、內容以及閱讀方式都發生了變化，傳統出版產業的信息采、編、排、印、發的方法被打破，數字技術提升了選題與組稿的及時性和靈活性，增添了編輯工作的多樣化和協同性，提高了出版印刷的便捷度和高效性[3]。

美國出版商20世紀90年代開始從傳統出版向網絡出版轉型，出現期刊在線出版、數據庫在線出版和電子書等多種數字出版模式。全球最大的科學與醫藥信息出版商勵德·愛思唯爾集團20世紀90年代開始數字化升級改造，1997年Science Direct 全文數據庫建成，2000年啟動Scopus，將近400 多萬篇文章數字化，同時，愛思唯爾還開發了多種數字化產品，以滿足不同用戶需求[4]-[6]。培生集團、湯姆森等出版集團積極利用數字技術為讀者提供全方位的個性化服務，打造其數字化平臺。美國約翰·威立父子出版集團通過多媒體手段將知識資源進行數字化改造，谷歌與傳統圖書館合作建設數字圖書館[7]。

中國數字出版起步晚于西方國家。張立偉以電子計算機技術、互聯網技術、IPV6核心網及移動3G、4G通訊技術的應用為標志，將我國期刊數字出版技術的變遷劃分為三個階段，即期刊數字出版技術的奠基、期刊數字出版技術體系的初步形成和期刊數字出版技術的創新與發展[8]。進入21世紀以來，我國數字出版產業快速發展，2018年我國數字出版產業整體收入達到8 330.78 億元，比2017年增長17.8%，其中互聯網期刊、電子書、數字報紙（不包含手機報）收入分別達到21.38，56，8.3 億元，顯示出我國數字出版產業發展的強勁動力和勃勃生機[9]。

綜上可以看出，科技是第一生產力，數字技術的發展、創新為數字出版提供了強勁動力，推動數字出版行業的轉型與升級。專利是具有高技術含量的知識產權成果，許多學者利用專利信息對所在領域的技術研發重點及趨勢進行了研究：鐘麗丹[10]基于專利文獻對我國船舶產業發展進行了研究;吳學彥等[11]對基于DII的轉基因大豆領域進行了專利計量分析;劉熙東等[12]對果蔬保鮮專利技術發展進行了研究;但針對數字出版專利態勢及熱點分析還未見報道。本研究基于數字出版專利數據，運用專利分析方法，對數字出版技術研發態勢與熱點進行系統分析，進一步探討未來數字出版發展趨勢，以期為我國數字出版相關技術研發提供參考。

一、數據來源與研究方法

智慧芽（Pat Snap）全球專利數據庫覆蓋116個國家和地區，有超過1.4億的全球專利數據，每周更新，提供精準、多維度、可視化的專利分析。本研究運用智慧芽專利檢索數據庫，編輯TACD_ALL：（數字出版） OR TACD_ALL：（網絡出版） OR TACD_ALL：（媒體融合） OR TACD_ALL：（增強出版） OR TACD_ALL：（域出版） OR TACD_ALL：（語義出版） AND APD：[19890101 TO 20191231]檢索式，對1989—2019年相關專利進行檢索，剔除不相關專利分類，共檢索到專利5 844條。利用智慧芽專利檢索平臺和分析工具，運用專利分析方法及Excel軟件對相關數據進行整理與分析。

二、結果與分析

（一）數字出版專利總體概況

專利按照所屬類型分為發明專利、實用新型專利和外觀設計專利，從表1可以看出，發明專利占絕對優勢，為5 742件，占總專利數量的98.25%;實用新型專利和外觀設計專利分別占1.54%和0.21%;從專利法律效力來看，有效專利2 143件，失效專利2 504件，審中專利521件，分別占總專利數量的36.67%，42.85%和8.92%?？梢钥闯?，失效專利比例較高，然而失效專利只是指在法律意義上不保護其專利權人的獨占權，但并不是說它在市場上沒有意義。審中專利占比反映數字出版領域近期創新活力，從不同國家來看，該領域美國和中國的審中專利比例分別為8.02%，21.53%，表明中國在數字出版領域近幾年創新活力較美國強，這將為我國數字出版提供有力的技術支撐。

（二）數字出版專利趨勢分析

專利申請量與申請人數量反映了專利申請總體趨勢。圖1為1989—2019年數字出版專利申請量與申請人數量，可以看出，專利申請量和申請人數量都呈現先增長后降低趨勢。其中1989—1999年為數字出版技術的萌芽期，專利申請人及專利申請量均較低。在該階段，對專利的研究和開發主要集中在少數幾個公司，專利申請量與專利申請人數量都不多，集中度較高。2000年后，數字出版技術進入成長期，在該階段技術有了突破性的進展，市場擴大，介入的企業增多，專利申請量與專利申請人數量持續上升，其中專利申請量由1999年的61件增加到2012年的559件，達到最高峰，之后緩慢下降，專利申請人由1999年的55人增加到2012年的298人。2012年后，數字出版技術的發展進入下降期，進展不大，專利申請量和申請人數逐漸下降。

（三）數字出版專利技術來源國（地區）地域分布

分析技術主要來源于哪些國家或地區，有助于了解該國家或地區該領域的技術創新能力和活躍程度，也可以從側面反映持有該技術的主要公司分布在哪些國家或地區。對5 844件數字出版專利技術來源國或地區（地域）進行統計（如圖2所示），結果顯示，排在前五位的分別是美國、中國、韓國、日本、英國，其中美國專利占比51.68%，專利數量為3 020件，居第一位;中國專利數量為1 179件，占20.17%，居第二位;韓國、日本、英國專利占比分別為9.27%，6.96%，2.24%?？梢钥闯?，總體上美國在數字出版領域技術創新能力和水平占有絕對優勢，引領全球數字出版行業發展。從國內不同地區來看，我國數字出版專利申請量排在前五位的省市分別是北京、廣東、江蘇、上海、湖北，專利數量分別為519，121，76，56，37件，北京市專利占比達到56.78%，反映出北京市在數字出版領域創新能力較強，活躍度較高。

技術來源國（地區）的申請趨勢變化反映該區域的技術活躍趨勢。圖3為2001—2019年數字出版技術主要來源國的專利申請趨勢，可以看出，美國在數字出版技術領域優勢明顯，2001—2012年數字出版技術創新活躍，專利申請量呈現波動增長趨勢，由2001年的85件增長到2012年的309件，達到最高峰，之后急速下降，2015年專利申請量下降到129件，之后雖有小幅反彈隨后又呈下降態勢，2019年專利申請量下降到79件，低于2001年水平，反映出美國近期在數字出版領域技術研發活力不足。

從圖3還可以看出，中國數字出版技術起步較晚，2001年的專利申請量僅為4件，遠低于美國的85件，同時也低于韓國、日本、英國的專利申請量;2001—2009年專利申請量緩慢增長，之后快速增長，排名提升到第二位，2013年達到最高值166件，之后呈現下降態勢，下降趨勢相對緩慢，2019年專利申請量為83件，超過美國居第一位。從各國數字出版專利申請趨勢來看，專利申請目前呈下降態勢，反映出當前數字出版技術研發處在瓶頸期，缺乏創新活力，急需一些突破性創新技術應用到出版領域。

（四）數字出版專利IPC技術構成分析

1.數字出版專利主要技術分支占比情況

分析數字出版技術領域主要技術分支占比情況，可以了解各技術分支的創新熱度，以及當前技術布局的空白點。從圖4可以

看出，數字出版相關專利技術主要分布在IPC分類中的G06F17[特別適用于特定功能的數字計算設備或數據處理設備或數據處理方法（信息檢索，數據庫結構或文件系統結構）]、G06Q30（商業，例如購物或電子商務）、H04L29（H04L1/00至H04L27/00單個組中不包含的裝置、設備、電路和系統〔5〕）、G06F3（用于將所要處理的數據轉變成為計算機能夠處理的形式的輸入裝置;用于將數據從處理機傳送到輸出設備的輸出裝置，例如，接口裝置〔4〕）、G06Q50（特別適用于特定商業領域的系統或方法）、G06F21（防止未授權行為的保護計算機、其部件、程序或數據的安全裝置），以上研究領域的專利數量分別為2 087，914，691，651，582，474件，所占比例分別為29.29%，12.83%，9.70%，9.14%，8.17%，6.65%。數據顯示，數字出版相關專利的創新熱點主要側重于數字計算設備或數據處理設備或數據處理方法等領域。

2.數字出版專利重要技術分支地域分布

圖5為數字出版重要技術分支地域分布情況，可以看出，除G06Q50分支外，美國在各重要技術領域均占有明顯優勢，居第一位，特別是G06F17、G06Q30、H04L29研究方向優勢更為明顯。韓國在G06Q50領域優勢明顯，居第一位，專利數量達到190件。中國在G06F17、H04L29、G06F21、H04L12、H04N7領域有一定優勢，排名第二位。

3.數字出版專利重要技術分支主要申請人分布

分析各技術分支內領先公司的分布情況，有助于尋找在不同技術領域的潛在合作伙伴。圖6為數字出版專利重要技術分支主要申請人分布情況，由圖6可以看出，各公司在數字出版領域技術分支重點集中在G06F17，北大方正集團有限公司在G06F17技術領域優勢明顯，專利數量達到182件，是蘋果公司的近兩倍，蘋果公司排第二位。G06Q30主要分布在谷歌公司、智慧投資有限責任公司、INNOTIVE、奧多比公司;H04L29主要分布在北大方正集團有限公司、智慧投資有限責任公司、北京方正阿帕比技術有限公司、奧多比公司;蘋果公司在G06F3領域優勢明顯，專利達到83項;H04L12和H04N7分布相對集中，分別分布在國際商業機器公司、CHEGG和國際商業機器公司、INNOTIVE。

（五）數字出版專利申請人排名分析

專利申請人排名分析可以明確該技術領域內哪些公司擁有的專利總量最多，同時了解該技術領域內的主要公司和競爭威脅。圖7為數字出版專利排名前十位申請人情況，可以看出，數字出版領域專利申請人專利申請量最多的是北大方正集團有限公司，專利申請量達到312件;從專利申請人國別及專利申請量看，數字出版專利排名前十位申請人中美國占6家，中國占3家，韓國1家，專利申請總量分別為689，537，90件，表明美國在數字出版領域優勢明顯。

（六）數字出版專利技術熱點分析

1.數字出版專利創新詞云

創新詞云是從專利中提取的關鍵詞，提取方法為首先進行數據預處理，然后依賴于后綴樹聚類（Suffix Tree Clustering）算法進行文本聚類，這樣可以更充分地使用詞語之間的近似信息，達到理想的聚類結果。最后對每個聚類蔟進行打分，取top 300-500作為關鍵詞進行顯示。

通過創新詞云可以了解該技術領域內最熱門的技術主題詞，反映該技術領域內最新重點研發方向。從圖8可以看出，數字出版專利技術主題詞主要集中在服務器、計算機、數據庫、出版物、數字內容、電子書、應用程序、客戶端、計算機程序、電子文檔、用戶界面、處理器、互聯網、電子出版物、交互式、數字出版物、數字出版、電子設備、圖形用戶界面、用戶設備、顯示器、多媒體、元數據、內容項、媒體內容、存儲器、標識符、移動終端、上下文、電子內容、消費者、數字版權管理、用戶終端、移動設備、管理系統、計算設備等，這也反映了數字出版領域的研發熱點。

2.數字出版專利領域地圖

領域地圖為數字出版技術領域內主要公司的專利關鍵詞，反映該技術領域內不同公司的技術研發重點。從圖9可以看出，北大方正集團有限公司研發重點領域為數據庫、數字內容、數字出版物、數字出版、出版物、電子出版物、服務器、計算機。蘋果公司研發重點為圖形用戶界面、電子計算機程序設備、電子出版物、電子文檔、用戶界面、出版物。奧多比公司研發重點為電子文檔、應用程序、計算機、服務器、數字出版物、用戶界面、處理器。谷歌公司研發重點為計算機程序、電子書、服務器、處理器、客戶端、電子設備等。

三、結論與建議

（一）主要結論

本研究從專利視角對數字出版發展態勢及熱點進行了分析，研究表明：第一，數字出版專利以發明專利為主，占總專利數量的98.25%，有效專利偏低，中國審中專利比例達到21.53%，反映出我國該領域近期創新活力較強;第二，從專利申請趨勢看，專利申請量與申請人數量都呈現先增長后降低的發展趨勢，1989—1999年為數字出版技術的萌芽期，2000年后進入成長期，2012年專利申請量達到最高峰，之后呈下降態勢;第三，從地域分布看，數字出版專利數量排在前五位的分別是美國、中國、韓國、日本、英國，其中美國創新能力和水平占有絕對優勢，專利占比51.68%，居第一位，然而美國近期在數字出版領域技術研發活力不足，專利申請量急速下滑。中國數字出版技術起步較晚，2001—2009年為緩慢增長期，之后快速增長，排名提升到第二位，2013年達到最高峰，之后緩慢下降;第四，數字出版領域專利申請人排在前五位的是北大方正集團有限公司、蘋果公司、北京方正阿帕比技術有限公司、奧多比公司、谷歌公司;第五，從數字出版專利技術分支和研發熱點來看，技術分支側重于G06F17、G06Q30、G06F3、G06Q50、G06F21;研發熱點圍繞服務器、計算機、數據庫、出版物、數字內容、電子書、應用程序、客戶端、計算機程序、電子文檔、用戶界面、處理器等領域展開，世界各國分布不均衡，不同公司技術研發重點不同。

從總體來看，當前數字出版專利申請處于下降期，反映出當前數字出版技術研發處在瓶頸期，缺乏創新活力，急需一些突破性創新技術應用到出版領域。中國雖然在數字出版行業取得了較快進展，規模不斷擴大，但是仍存在行業不均衡問題，關鍵技術領域急需突破。

（二）發展建議

近年來，一些新技術應用于出版行業，華中科技大學出版社社長阮海洪[13]指出：技術是行業價值延伸的關鍵，數字出版要依托云儲存、大數據、人工智能、3D打印、流媒體、VR等技術為用戶提供優質服務。童之磊[14]認為數字出版是建立在計算機技術、通信技術、網絡技術、流媒體技術等高新技術基礎上的。游翔[15]指出，影響未來國際數字出版產業發展的5個方面：人工智能發展迅速、虛擬技術滲透出版業、數字版權日漸完善、隱私管理影響巨大、內容依托技術發展?？傊?，未來數字出版發展將依托于技術的創新升級。

1.加強人工智能在數字出版領域應用的研發

人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）是能夠自主感知、決策、執行和控制的計算機軟件程序或硬件設備。當前人工智能已經應用在很多行業和領域，成為各國追逐的熱門技術?！?018年人工智能（AI）預測報告》預測，AI對全球經濟的貢獻到2030年將達到15.7萬億美元[16]。數字出版行業與人工智能技術的結合越來越緊密，人工智能技術在內容的創作、審核、流量預測、運營、推薦、交互等方面將發揮越來越重要的作用，提高出版效率，實現智能化出版。未來人工智能必將推動數字出版的創新發展，實現出版流程智能再造，同時提供更加智能化的服務。

2.推進AR、VR技術在出版行業的應用

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。[17]虛擬現實技術不斷滲透到出版行業。當前VR技術主要應用于教育出版和專業出版，比如教育出版領域的在線教育、智能教育、研學旅行等，專業出版領域主要體現在道路橋梁、工業仿真、地質災害、文物古跡等方面。谷歌目前已經有50萬名學生進行了虛擬現實教育體驗[18]?！都~約時報》還首創VR營銷模式。普華永道預測，VR的年復合增長率2021年將達到80%，銷售額將達到150億美元。同時，VR技術在新聞報道、傳統文化挖掘等方面應用也越來越多。

增強現實（Augmented Reality，簡稱 AR）技術是將虛擬數字影像疊加到真實情境中的一種技術。AR技術逐步滲透到出版行業，延伸傳統出版的內容邊界、互動性，形成了由“選題策劃、媒體制作、內容集成、輸出展示、審核測試、發布推廣和運營維護”組成的AR出版物生產制作流程。在AR產品開發方面，中信出版社、人民文學出版社等一大批出版社加大了AR圖書的開發，極大提升了閱讀體驗，增強了出版物的趣味性，這既是對用戶閱讀方式的重構，也是對出版業內容生產邏輯的重構?！癆R+ 出版”產品極有可能是未來出版物的常規主導形態之一。在 AR出版的發展中，應秉持內容為主、技術配合的發展思路，“內容為王”的理念并未過時[19]。

3.加強5G技術在數字出版行業的應用

5G技術具有增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠度超低時延（URLLC）、大規模物聯網（mMTC） 三大特征[20]。5G 應用包括智慧化生活、 數字化治理、 產業數字化三大方向[21][22]。5G技術將重塑數字出版的內容策劃、生產制作、傳播運營等產業鏈。在5G環境下，富媒體出版將成為可能，將富媒體資源與傳統的紙質內容結合進行展示，會激發更加多元化的數字出版需求。同時，5G技術也將推進融合出版的發展，促進出版行業持續健康發展[23]。

4.加大大數據技術、知識服務技術在出版行業的應用力度

我國“十三五”期間出版大數據建設取得了一定成效，大數據構建的數據采集、數據加工、數據存儲、數據標引、數據計算、數據建模、二次數據、數據服務等基本流程環節已基本確定。新媒體時代，為了推動出版行業的進一步發展，必須以大量信息數據為基礎，從而使其保持敏銳嗅覺、具備前瞻意識。借助大數據技術，出版商在選題策劃、推廣營銷等方面會更具針對性。

未來出版將向開展知識服務方面發展，提供個性化、定制化服務?！笆濉逼陂g，知識資源的采集、標引、計算、發布等關鍵知識服務技術體系初步建立，信息服務、知識產品和知識解決方案的知識服務邏輯已形成，擴展性知識服務和定制化知識服務模式已在各大數據庫推廣應用，未來應逐步推廣，提升出版機構服務能力和水平。

可以預見，未來數字出版將顛覆現有出版模式，我國應加強對核心技術、前沿領域的關注與應用，重視云計算、大數據、語義分析、物聯網、人工智能、5G等技術的開發應用，提升我國數字出版發展水平。

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收稿日期：2020-11-01

基金項目：河北省農林科學院基本科研業務費項目（2018090201）

作者簡介：胡景輝（1973-），男，河北清苑人，河北省農林科學院農業信息與經濟研究所副研究員，碩士，主要從事學術出版與農業信息研究;孫麗敏（1964-），女，河北元氏人，河北省農林科學院農業信息與經濟研究所研究員，博士，主要從事農業資源環境、農業信息與學術出版研究;雷雅坤（1985-），女，河北唐山人，河北省農林科學院農業信息與經濟研究所，碩士;劉 寧（1982-），女，河北正定人，河北省農林科學院農業信息與經濟研究所，碩士。