1.2 專利規避創新研究的基礎及現狀

1.2.1 專利規避設計的定義及作用

Schechter將專利規避設計定義為企業為了突破其他競爭者公司的專利壁壘或者被競爭公司專利圍剿而進行的繞道發展的設計過程。專利規避設計作為一種合法競爭行為，最初只是專利系統工作的一種方式，目的在于鼓勵發明和促進大眾文化的進步，且一直到現在專利規避都是專利系統工作中的重要內容。因此，專利相關工作人員（包括專利代理人、專利律師、專利工程師等）一直是從事專利規避設計的一類重要主體。

而隨著技術競爭的加劇，避免重復研發和產品侵權顯得尤為重要，研發人員在進行產品創新設計時也更加注意研發時的專利規避設計，以避開侵權風險和競爭對手的專利雷區。因此，為了建立高效的專利規避創新設計方法及理論，國內外的科研人員和專家學者也逐漸成為專利規避設計的重要主體。

上述兩類專利規避設計主體的研究重點不同，專利相關工作人員在法律、流程、信息搜集與分析等方面更為專業，更注重從法律層面指導解決規避問題；而科研人員對本領域的技術十分了解，更注重從技術角度實現規避設計。通常兩者的合作是實現高效、高質量專利規避的必備條件。

以下分別從專利申請和產品防侵權的角度分析專利規避設計所處的環節和作用。

1.專利申請中的專利規避設計

專利規避設計在專利申請中所處的環節和作用如圖1-1所示。技術方案由研發人員提出，專利工作人員通過文獻檢索及調研，分析技術方案是否具備專利授權前景，若具備則直接進入專利撰寫環節，若不具備則分情況處理：

（1）技術方案屬于現有技術 根據《中華人民共和國專利法》相關規定，現有技術無法取得專利權，此時研發人員可以在專利工作人員的指導下通過差異化設計使技術方案的技術特征區別于現有技術，并形成新方案。

（2）技術方案屬于已授權專利 技術方案的技術特征覆蓋了已授權專利的全部技術特征，此時可通過專利規避設計，對技術方案中與已授權專利相同的技術特征進行裁剪、替代或做功能性限定而產生新方案。

（3）技術方案屬于處于公開狀態的在申請專利 技術方案的技術特征覆蓋了處于公開狀態的在申請專利的全部技術特征，此時的情況與已授權專利類似，但由于專利申請還未授權，存在較大的變數，不確定因素較多，專利規避設計時采用裁剪策略的規避成功率將更高。

2.產品侵權中的專利規避設計

專利規避設計在產品侵權中所處的環節和作用如圖1-2所示。圖中所述的新產品是指新研發出的未公開的產品，為了避免新產品投放市場后造成侵權，需要針對新產品進行專利檢索，檢索后若不存在侵權風險，即專利文獻中未找到相同的技術方案，為了保證產品不被仿制或者是為了打壓競爭對手搶占市場，可針對新產品提交專利申請并進行合理的專利布局。

若檢索后發現存在侵權風險，即新產品技術方案屬于已授權專利，或者新產品技術方案屬于處于公開狀態的在申請專利，則表明新產品技術方案的技術特征覆蓋了已授權專利或處于公開狀態的在申請專利的全部技術特征，此時可通過專利規避設計，對產品技術方案中與被授權專利相同的技術特征進行裁剪、替代或做功能性限定，并產生規避方案。對于規避方案，可以選擇申請專利以獲得專利保護，也可以作為技術秘密選擇不公開。

1.2.2 專利規避設計的研究現狀

國內外學者和企業經過多年的研究探索，使專利規避創新設計理論和方法取得了一定的成果。TRIZ大師（MATRIZ Level 5）謝爾蓋·伊克萬科（Sergei Ikovenko）博士一直致力于創新設計及專利規避設計研究，并首次提出了基于TRIZ的專利規避設計方法。Ikovenko博士根據規避目的的不同，以及所用TRIZ問題解決方法的不同，對專利規避策略進行了分類，包括裁剪法的競爭專利規避策略、解毒劑策略、基于技術系統進化趨勢的警戒哨策略、超效應分析策略和關卡策略等，同時對各種專利規避策略的應用做了實踐性驗證。國內學者也對專利規避設計進行了有益探索，其中，李輝博士和檀潤華教授提出了不同種類專利組合的規避設計流程及方法，并建立了融合TRIZ的產品全流程專利規避設計方法。江屏等通過TRIZ中的功能裁剪方法構建規避功能模型，應用TRIZ中的發明原理、標準解和效應庫等來激發設計方案，形成了融合專利侵權判定與功能裁剪于一體的專利規避設計流程，并對我國的弧齒錐齒輪銑齒機進行案例分析。此外，他們還提出了基于IPC（國際專利分類）聚類分析、功能裁剪等的專利規避設計方法，并在石油開采等領域進行了實踐性應用研究。Jong Ho Kim等將TRIZ與六西格瑪設計相結合，利用TRIZ中功能裁剪的方法針對VCR（可變壓縮比）發動機和汽車雨刷進行規避設計，成功規避了日產汽車發動機的專利并申請專利。劉江南等基于裁剪法進行機構綜合專利利用再創新，構建了基于功能裁剪法和設計目錄的機構綜合再創新程序化過程模型，提出了規避他人專利的創新方案，證明了采用該過程模型進行概念創新設計的可操作性和有效性。許棟梁教授從技術層面分析專利，提出了利用TRIZ工具從專利的價值、功能、原理、元件和屬性層面對專利進行分析和規避設計，并根據規避的目的和等級不同把專利規避劃分為了回避、強化和再生三類。

將國內外學者的專利規避設計方法進行歸納總結，目前應用較多的專利規避方法有：基于進化樹的專利規避、功能裁剪、基于技術功效矩陣圖的專利規避、功能導向搜索。

1.基于進化樹的專利規避

進化樹是白俄羅斯學者尼古拉·什帕科夫斯基在研究TRIZ的過程中總結出的方法，通過搜集整理技術信息，結合TRIZ進化理論，細化技術系統的進化路線，構建進化樹，能夠幫助我們更好地分析技術系統的發展趨勢，進行產品預測和專利規避，是一種處理技術信息和專利信息的工具。

進化路線是技術發展的客觀規律，進化樹對技術系統的進化路線進行組織歸納，找出所要規避的專利特征在進化樹上對應的位置，在進化樹上其余未填滿的空格是既滿足技術要求又不落入競爭對手的專利保護范圍的方案。

尼古拉·什帕科夫斯基針對立式滾筒洗衣機中向滾筒內供給柔順劑的裝置，運用進化樹規避了現有專利，得到備選技術方案，結合工藝加工條件，成功申請了專利。國內趙昊昱等人運用進化樹提出了立式滾筒洗衣機中柔順劑裝置的改進新方案，將原來的四槽供給裝置改進為單個三角棱柱供給裝置，有效規避了現有的專利，證明了運用進化樹進行規避設計方法的有效性和實用性。

2.功能裁剪

功能裁剪是TRIZ中的技術特征分析工具，是定義問題和提高系統理想化程度與價值的有效方法。通過裁掉技術系統的某些組件，同時保留其有用功能來降低技術的系統成本，提高理想度，繞開競爭專利保護范圍。

功能裁剪是TRIZ中較為簡單實用的一種工具，通過裁剪規避專利，去除專利獨立要求的某些元件，利用剩余系統或超系統資源重新分配有用功能，來保證系統功能的實現。應用裁剪可解決沖突、降低成本、簡化系統，通過裁剪法規避專利的主要步驟如圖1-3所示。

3.基于技術功效矩陣圖的專利規避

技術功效矩陣圖是起源于20世紀60年代日本專利辦公室的專利地圖中的一種，目前還沒有公認的、統一的定義。一般來說，專利技術功效矩陣圖是指分解專利技術手段和實現的目的或效果（功效），制成矩陣型的統計表或圖。

技術功效矩陣圖是按照技術和功效的分類統計來分析解讀專利，可以方便地確定專利的密集區和空白點，尋找解決技術瓶頸與繞過障礙的最佳方法，在專利密集區通過評估申請的價值和難易程度，尋找專利規避空間；在專利空白點，通過評估技術可行性和市場需求，確定是否進入該領域進行研發。

張祥唐等利用專利技術功效矩陣與TRIZ方法相結合，以組件關聯分析找到關鍵組件構建了進行專利群的規避設計程序，并針對一種嬰兒車產品群進行了收折裝置的規避設計。佳能公司通過研究施樂公司的相關專利產品，尋找其中的缺陷不足及有待改進之處，避開施樂公司產品專利的保護范圍，從施樂公司設置的專利壁壘中成功突圍，而佳能迫使施樂在復印機市場的份額在1976—1981年的5年內從82%直線降到35%的事實，也證明了技術功效矩陣圖在專利規避上的強大作用。

4.功能導向搜索

功能導向搜索是一種在對目前世界上跨領域已有成熟技術進行功能分析的基礎上用于解決問題的工具。由于科學發展的不平衡性和各種社會環境因素，有些行業或領域發展相對成熟，比如醫藥、軍事、航空航天，這些領先領域的解決方案技術先進、相對可靠。

功能導向搜索的流程如圖1-4所示，與傾向于原創和新發明的傳統創新模式相比，功能導向搜索通過改變問題適應性，尋找和借鑒其他行業現有的成功解決方案，把非本領域的專利技術移植過來，完成對本領域問題的改造開發，而非完全創造全新的解決方案，能夠更容易、更快速、更高效、更安全地規避部分專利，解決現有問題。因為功能導向搜索并非照搬專利技術，且適用范圍不同，所以它是專利規避的主要模式。需要對功能導向搜索到的解決方案進行功能分析，分析該方案實現功能的基本原理、應用的執行元件，以及該方案遷移到本領域所需解決的問題。

例如，寶潔公司發現，尿布上打孔越多，越均勻，其吸水性和透氣性就越好，在解決如何在尿布上打孔的難題時把問題一般化為“如何在薄片上打孔”，就會找到很多已有的解決方案，如激光打孔和將玻璃纖維扎起來形成孔等，最后遷移航天飛機上的類似技術，開發出了成本低、效率高而且均勻的打孔技術。