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研究生:梁振煥
研究生(外文):Chen-Huan Liang
論文名稱:結合專利引用與新專利開發法則進行牙科燈相關專利分析
論文名稱(外文):Combination of patent citation analysis with new patent development rules for analysis of the related dental light patents
指導教授:林榮慶林榮慶引用關係
指導教授(外文):Zone-Ching Lin
口試委員:王國雄傅光華成維華許覺良
口試委員(外文):Kuo-Shong-WangKuang-Hua FuhWei-Hua ChiengJue-liang Xu
口試日期:2019-07-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:356
中文關鍵詞:牙科燈生命跨距生命週期餘弦相似度機率專利引用專利分析新專利開發法則
外文關鍵詞:dental lightlife spanlife cyclecosine similarityprobabilitypatent citationpatent analysisNew patent development rules
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本研究以牙科燈為載具開始收集相關專利,利用斷詞斷字系統找出相關專利之關鍵技術字、零組件元件字及功能字。以工程知識分析第一層技術領域之技術字及零組件元件字字群,定義其第一層技術領域之第二層技術領域及功能領域,進而建置牙科燈之技術/功能矩陣。本研究提出利用已找到的專利中提及的引用專利進一步查驗原本搜尋的專利是否有可再增加的相關專利,進而改善專利搜尋的方法,使專利搜尋步驟更完整。本研究針對牙科燈新加入專利引用分析來進行技術的演變過程剖析以及未來趨勢的預測建議,結合技術/功能矩陣來作分析。本研究又將專利各個技術層的演變趨勢分析完畢後,搭配改良式技術生命週期作合併分析,得出技術間出現的高峰時期與出現的先後順序。
本文先對LED軌道燈的技術/功能矩陣的各技術領域及功能領域依照修正式FUZZY DEMATEL運算步驟求出總關係影響矩陣、直接/間接關係圖及(D+R)值與(D-R)值之因果圖。此(D+R)值與(D-R)值之因果圖可協助判斷LED軌道燈之各技術與功能領域間的相互受影響程度。本文亦新加入改良式技術生命週期,將第一層三項技術領域分開討論,透過軟體進行分析並且繪製出生命週期曲線,將年份分成兩個階段做分析,如此一來可以就每個技術領域以年份個別探討技術間相互影響的關係。
本文亦計算牙科燈之相關技術領域中針對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,應用修正式FUZZY DEMATEL方法得到評估各技術領域間的相互影響程度0~4之值。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,判斷牙科燈之各技術領域間的相互受影響程度,進而計算各技術領域修正式FUZZY DEMATEL的因果圖。應用上述方法,本文亦計算牙科燈相關專利之功能領域中針對某一功能領域與另一功能領域間重複定義或定義相同的專利功能字所占之常態化數值比例,進而計算各功能領域修正式FUZZY DEMATEL的因果圖。本文也針對牙科燈進行各技術領域及功能領域之FUZZY DEMATEL因果圖、技術領域及功能領域活動力趨勢表、專利技術領域及功能領域生命跨距與專利技術領域及功能領域生命週期之合併分析。本研究亦進行牙科燈結合改良式餘弦相似度及機率方法進行新投入專利歸屬判別。先以改良式餘弦相似度做篩選再以機率方法計算出專利可能歸屬之技術領域或功能領域。本研究亦進行牙科燈之IPC分析、發明人分析、各公司核心競爭力及技術和功能活動力趨勢分析,上述分析之結果可提供給企業及工程師,此外亦可使企業了解競爭者之核心競爭力。
本研究亦加入牙科燈之新專利開發法則,我們經由建立的牙科燈之技術/功能矩陣,將每一技術領域中的各個功能領域經由斷詞斷字系統計算出新的常態化數值,新的常態化數值是指每個功能領域所對應的技術領域當中每個功能字數除以在每個技術領域中的專利文件總字數,例如增加穩固功能領域所對應懸掛及支架設計技術領域的矩陣中,新的常態化數值為增加穩固功能領域功能字數/(懸掛及支架設計技術領域總專利文件字數@)。如某一功能領域的新的常態化數值越低代表此項技術領域所對應的功能領域尚未被大量發展,因此可以利用此項法則進行新專利開發。最後本研究以牙科燈為載具,另外也提出其他新專利開發法則,例如加入專利引用與新專利開發法則分析、改良式技術生命週期、技術領域之FUZZY DEATEL因果圖、各公司核心競爭力趨勢表,合併進行分析,經由上述分析亦可以針對某項技術領域對應的技術領域與功能領域提供新技術開發方向的參考。
The paper takes dental light as a carrier to start collecting the related patents. Using term and word segmentation system, the paper finds the key technical words, part/component words and functional words of the related patents. Based on engineering knowledge, the paper analyzes the technical word and part/component word clusters of the 1st-layer technical fields, and defines the 2nd-layer technical fields and functional fields of the 1st-layer technical fields, and further establishes a technical/functional matrix of dental light. The paper proposes using the cited patents already mentioned in the found patents, and further checks whether there are any related patents to be added to the originally searched patents, and then improves the searching method of patents so as to make the searching procedure of patents more complete.
Focusing on dental light, the paper newly adds patent citation analysis to carry out analysis of the evolution process of the related techniques and give suggestions for prediction of the future trend, with technical/functional matrix combined to make analysis. After analysis on the evolution trend of different technical layers of patents is completed, the paper also refers to life cycle of the improved techniques to carry out combined analysis, thus achieving the peak period of appearance of techniques and the order of their appearance.
For the various technical fields and functional fields of the technical/functional matrix of LED track light, the paper employs the modified fuzzy DEMATEL computing steps to find the total relational influence matrix, direct/indirect relational graph and causal diagram between (D+R) value and (D-R) value. Such a causal diagram between (D+R) value and (D-R) value can help judge the degree of mutual influence among different technical and functional fields of LED track light.
The paper also newly adds the life cycle of improved techniques. Three technical fields on the 1st layer are discussed separately. Through software, analysis is made, and a life cycle curve is drawn. The item of year is divided into two stages for analysis. In this way, for each technical field, the mutual influence relationship among the techniques in terms of year can be individually explored.
Among the related technical fields of dental light, the paper also calculates the normalized numerical value ratio of patent technical words having repeated definition or the same definition between a certain technical field and another technical field. Applying modified fuzzy DEMATEL method, the paper acquires the evaluated value of the degree of mutual influence 0~4 among different technical fields. Furthermore, the paper calculates the obtained total relational influence matrix, direct/indirect relational graph and causal diagram between (D+R) value and (D-R) value in order to judge the degree of mutual influence among different technical fields of dental light.
Then the paper calculates the modified fuzzy DEMATEL causal diagram of different technical fields. Applying the above method, the paper also calculates the normalized numerical value ratio of patent functional words having repeated definition or the same definition between a certain functional field and another functional field in the functional fields of the related dental light patents. Subsequently, the paper calculates the modified fuzzy DEMATEL causal diagram of different functional fields. Also focusing on dental light, the paper conducts combined analysis of the fuzzy DEMATEL causal diagram of different technical fields and functional fields, table of activity trend of technical fields and functional fields, life span of technical fields and functional fields of patents, and life cycle of technical fields and functional fields of patents.
The paper also combines improved cosine similarity with probability method to perform identification of the category of the newly added patents of dental light. First of all, improved cosine similarity is employed for screening; and then probability method is used to calculate whether the patent may be categorized to be in technical field or functional field. The paper also carries out IPC analysis of dental light, analysis of inventors, and analysis on core competitiveness of different companies as well as the trend of technical and functional activities. The above analysis results can be provided to enterprises and engineers as a reference, and meanwhile, can let enterprises understand the core competitiveness of their competitors.
The paper also adds in new patent development rules of dental light. Through establishment of technical/functional matrix of dental light, and using term and word segmentation system, we can calculate new normalized numerical values of different functional fields in each technical field. New normalized numerical value refers that the number of words of each function in the corresponding technical field of each functional field is divided by the total number of words of the patent documents in each technical field.
For example, in the matrix of the corresponding technical field of hanging and support stand design of the functional field of stability increase, the new normalized numerical value is:
(No.of functional words of the functional field of stability increase)/(Total no. of words of patent documents of the technical field of hanging and support stand design)
If the new normalized numerical value of a certain functional field is lower, it represents that the corresponding functional field of this technical field has not been extensively developed, so that this rule can be used to carry out development of new patents. Finally, the paper takes dental light as a carrier. Besides, the paper also proposes other new patent development rules, such as addition of analysis on patent citation and new patent development rules, life cycle of improved techniques, fuzzy DEMATEL causal diagram of technical fields, and table of core competitiveness trend of different companies, which are all combined to conduct analysis. After the above analysis, the paper can also focus on the corresponding technical fields and functional fields of a certain technical field to provide a reference for people in finding a direction of new technical development.
摘要 I
Abstract IV
誌謝 IX
目錄 X
圖目錄 XVII
表目錄 XXVII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 文獻回顧 3
1.4 論文架構 12
第二章 牙科燈介紹 17
第三章 建立繁體、簡體中文及英文之斷詞斷字系統 22
3.1 繁體、簡體中文零組件元件字斷詞點 22
3.2 英文零組件元件字斷詞點 26
3.3 技術詞句之第一層及第二層斷詞點 28
3.4 功能詞句之斷詞點 32
第四章 結合改良式餘弦相似度概念及專利引用進行專利搜尋與專利歸類 35
4.1 專利各關鍵字計算之常態化數值之概念及說明 35
4.2 餘弦相似度簡介 36
4.3 改良式餘弦相似度介紹說明 37
4.4專利引用介紹 39
4.5 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 42
4.6 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 46
第五章 修正式模糊決策實驗室分析法(FUZZY Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory,FUZZY DEMATEL) 48
第六章 改良式技術生命週期 53
6.1 改良式技術生命週期(以LED軌道燈為例) 53
6.1.1 LED軌道燈第一層技術改良式生命週期 58
6.1.2 LED軌道燈第二層技術改良式生命週期 62
6.2 改良式技術生命週期(以牙科燈為例) 71
6.2.1 牙科燈第一層技術改良式生命週期 75
6.2.2 牙科燈第二層技術改良式生命週期 79
第七章 以LED軌道燈技術為主,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、與技術生命週期之進行LED軌道燈之合併分析 88
7.1 修正式FUZZY DEMATEL (以LED軌道燈為例) 88
7.1.1 定義LED軌道燈各準則常態化數值 89
7.1.2 修正式FUZZY DEMATEL 應用於LED軌道燈計算過程 89
7.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 97
7.2.1 LED軌道燈專利技術生命跨距 97
7.2.2 LED軌道燈專利改良式技術生命週期 98
7.3 LED軌道燈之因果圖,技術活動力趨勢表、專利生命跨距、各技術領域之相關專利發展圖分析 115
第八章 以LED軌道燈功能為主,結合修正式FUZZY DEMATEL因果圖、功能活動力趨勢表、專利生命跨距、與功能生命週期之進行LED軌道燈之合併分析 119
8.1 修正式FUZZY DEMATEL (以LED軌道燈為例) 119
8.1.1 定義LED軌道燈各功能常態化數值 119
8.1.2 修正式FUZZY DEMATEL 應用於LED軌道燈計算過程 120
8.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 127
8.2.1 LED軌道燈專利功能生命跨距 127
8.2.2 LED軌道燈專利功能生命週期 128
8.3 LED軌道燈之因果圖,功能活動力趨勢表、專利功能生命跨距之相關專利發展分析 131
第九章 以改良式餘弦相似度概念及專利引用進行牙科燈專利搜尋及專利歸屬 134
9.1結合改良式餘弦相似度及專利引用對牙科燈之專利搜尋及歸納其相關專利 134
9.2 建立牙科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 154
9.3 建立牙科燈相關專利之第一層及第二層技術/功能矩陣 155
9.4 分析歸納牙科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及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 156
9.5 改良式餘弦相似度及專利領域歸屬之機率方法進行牙科燈相關專利判定 161
9.5.1 以美國專利號US20170367785為例,結合修正式FUZZY DEMATEL與改良式餘弦相似度及專利領域歸屬之機率方法進行牙科燈相關專利判定之結果 161
第十章 以牙科燈專利為主,使用專利引用結合技術/功能矩陣之合併分析 164
10.1 針對支撐支架結構技術,使用專利引用分析 164
10.2 針對燈具把手附近結構技術,使用專利引用分析 169
10.2.1第一群燈具把手附近結構技術之專利引用 169
10.2.2第二群燈具把手附近結構技術之專利引用 172
10.3 針對光源布置技術,使用專利引用分析 175
10.3.1第一群光源布置技術之專利引用 175
10.3.2第二群光源布置技術之專利引用 181
10.3.3第三群光源布置技術之專利引用 188
10.3.4第四群光源布置技術之專利引用 191
10.4 針對光源散熱技術,使用專利引用分析 193
10.4.1第一群光源散熱技術之專利引用 193
10.4.2第二群光源散熱技術之專利引用 195
10.5 針對燈源照射範圍技術,使用專利引用分析 199
10.5.1第一群燈源照射範圍技術之專利引用 199
10.5.2第二群燈源照射範圍技術之專利引用 201
10.6 針對燈源亮度技術,使用專利引用分析 203
10.6.1第一群燈源亮度技術之專利引用 203
10.6.2第二群燈源亮度技術之專利引用 204
10.7 牙科燈專利技術與功能的演變綜合分析 206
第十一章 牙科燈相關專利分析之結果與討論 209
11.1牙科燈繁體、簡體及英文專利之IPC專利分析、發明人分析 209
11.2 牙科燈各第一層及第二層技術類別與公司別分析、競爭者IPC技術核心分布分析、競爭者研發活動力趨勢分析及技術層活動力趨勢分析 214
11.3 牙科燈繁體、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 224
11.4 牙科燈各功能類別與公司別分析、競爭者IPC技術核心分布分析、競爭者研發活動力趨勢分析及功能層活動力趨勢分析 227
第十二章 以牙科燈技術為主,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專利引用進行牙科燈之合併分析 237
12.1 修正式FUZZY DEMATEL (以牙科燈為例) 237
12.1.1 定義牙科燈各技術常態化數值 237
12.1.2 修正式FUZZY DEMATEL 應用於牙科燈計算過程 238
12.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 245
12.2.1 牙科燈專利技術生命跨距 245
12.2.2 牙科燈專利改良式技術生命週期 246
12.2.3牙科燈第一層技術改良式生命週期 250
12.2.4 牙科燈第二層技術改良式生命週期 254
12.3 牙科燈之因果圖,技術活動力趨勢表、專利技術生命跨距、專利引用之相關專利發展分析 265
第十三章 以牙科燈功能為主,結合修正式 FUZZY DEMATEL因果圖、功能活動力趨勢表、專利生命跨距、功能生命週期與專利引用進行牙科燈之合併分析 270
13.1 修正式FUZZY DEMATEL (以牙科燈為例) 270
13.1.1 定義牙科燈各功能常態化數值 270
13.1.2 修正式FUZZY DEMATEL 應用於牙科燈計算過程 271
13.2 專利生命跨距(life span)及專利生命週期 278
13.2.1 牙科燈專利功能生命跨距 278
13.2.2 牙科燈專利功能生命週期 279
13.3 牙科燈之因果圖,功能活動力趨勢表、專利功能生命跨距、專利引用之相關專利發展分析 283
第十四章 新專利開發法則 287
14.1 新專利開發法則(以牙科燈為例) 287
14.2 運用牙科燈整體技術/功能新常態化數值表進行新專利開發法則 289
14.3 結合牙科燈改良式技術生命週期進行新專利開發法則合併分析 291
14.4 結合牙科燈第一層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 293
14.5 結合牙科燈全部技術1948年到2010年改良式技術生命週期以及牙科燈全部技術1948年到2019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 296
14.6 結合牙科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 298
第十五章 結合專利引用分析結果與新專利開發法則概念 301
15.1支撐支架結構技術 302
15.2燈具把手附近結構 303
15.3光源布置技術 305
15.4光源散熱技術 308
15.5燈源照射範圍技術 310
15.6燈源亮度技術 312
第十六章 結論 316
參考文獻 318
參考文獻
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6. 建立結合修正式FUZZY DANP之修正式FUZZY VIKOR法並應用於牙科燈 改善方案評選及改善設計
7. 整合喇叭型奈米流道及水平和垂直奈米流道到預定寬度及預定深度模擬模式建立及實驗驗證
8. 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
9. 研磨液體積濃度變化對無花紋研磨墊化學機械拋光矽晶圓研磨移除深度之理論模擬模式及迴歸模式分析
10. 受不同研磨液溫度影響之單晶矽基板莫氏勢能結合能 計算方法建立及奈米切削之溫度場和有限差分法熱傳分析
11. 依據數據流的發展建立LED軌道燈之創研流程與生產流程分析暨相關知識庫建立
12. 結合改良式技術生命週期與新專利開發法則進行LED軌道燈相關專利分析
13. LED舞台燈之技術與功能相關專利分析及專利類別歸屬研究
14. 結合修正式FUZZY DEMATEL及技術生命週期進行LED投射燈相關專利分析及專利類別歸屬研究
15. 應用修正式VIKOR法於LED軌道燈 評選及改善