震前电磁波前兆观测研究：基于TDA和TI的专利情报分析

张晋辉 崔秋文 赵 萍
（中国地震台网中心中，北京 100045）

地震预警作为一种全新的人类进行地震灾害防御的科学前沿领域逐渐走入公众的视野。它是指地震发生时，离震中最近的地震台对已经发生的地震进行震级和破坏程度的初步检测，然后通过数据中心传递到可能受影响的地区，让这些地区能够提前几秒或十几秒采取应急措施。地震预警系统主要利用电磁波与地震波、地震纵波与横波的速度差来实现地震发生后的及时预警。国外一些国家，如日本、美国、墨西哥等已经建立起比较完善的地震预警系统，而且取得了一定的成效。

专利是科学发现的重要组成部分，研究专利文献可帮助我们及时了解相关领域的最新技术研究进展，洞察技术发展趋势，预测技术发展动向，洞悉技术竞争对手、同行的研究进展，以及避免重复研究和开发。本文旨在利用Thomson Data Analyzer（简称TDA）和Thomson Innovation（简称TI）两大专利分析工具，对地震预警技术相关专利文献进行统计分析，以揭示当前国际地震预警技术的发展现状和发展方向、技术领先国家和机构、技术研发热点等，分析我国的专利持有情况及与国外的差距，以期为相关研究人员和政府部门提供参考和借鉴。

（1）数据来源与分析工具。文章选取美国科学情报研究所出版的德温特创新索引数据库（DII）为数据源，选取TDA和TI作为数据加工、清洗整理和统计分析工具。选择检索时间跨度为所有年份，使用检索式："earthquak* early warning" OR "seism* early warning" OR "earthquak* warning" OR "seism* warning"，在DII的主题字段中进行检索，样本采集时间为2015年4月15日，将检索得到的数据下载并导入TDA中，经过数据去重后共得到数据记录553条，采用自动和人工的方式对数据进行了清洗，然后利用TDA和TI的专利分析功能对数据进行分析。

（2）分析与讨论。经检索，我们发现数据集中与地震预警技术相关的专利可以追溯到1978年2月2日前苏联申请的专利，其专利号为SU744689-B，标题为“Seismic alarm signalling circuit-has calibrated acoustic vibrations simulator connected to pulse generator and servo switch”，该专利提出了一种传输地震预警信息的信号传输电路。地震预警技术专利申请比较集中的学科领域主要包括工程学、仪器及仪表学、通信和计算机科学，分别占全部记录数的86.1%、74.5%、41.6%和28%（很多记录存在学科交叉现象）。其中以工程学最多，达到了476条。(www.xing528.com)

随后，本文基于经过TDA数据清洗后的数据，利用TDA和TI专利情报分析工具，对地震预警专利展开了多个角度的情报分析，包括专利基本情况分析（专利国家与地区分布、专利权人分布、专利申请逐年变化趋势等），专利矩阵分析和专利地图分析。

（3）结论。运用专利分析工具，对帮助科研人员、政府机关和企业发现竞争情报，调整研发重点，绕开技术壁垒等，有着不可或缺的作用。TDA和TI都可以从多角度分析竞争对手的专利情况，通过结合使用二者各自的专利分析优势，可以快速了解地震预警方面的技术情报，分析地震预警领域的技术布局和竞争对手的市场战略。

地震预警技术的专利申请数量自2007年开始猛增，并在2009年达到峰值，近几年呈现出下滑趋势，并逐渐趋于稳定增长趋势。专利持有数量最多的国家为日本，虽然我国地震预警技术的专利申请量也较多，地震预警技术相关的科研活动比较活跃，但是还没有建立成熟的地震预警系统，值得我们深思。