第3章
人工智能技术中国专利总体态势

3.1 专利创新总体态势分析

“十三五”以来，我国人工智能技术快速发展，新型基础设施布局稳步推进，相关应用场景不断拓展，人工智能领域已初步呈现关键共性技术研发攻关、创新产品应用、新兴产业培育“三位一体”的发展格局，成为推进、引领科技革命和产业跃升的战略性驱动力。虽然人工智能技术取得了显著的发展成果，但关键技术突破亟待加强，需要通过技术进步推动创新。技术创新理论认为，技术进步往往由“需求拉动”与“技术推动”两种因素共同作用。在算力、算法及数据赋能作用下，特别是大模型技术颠覆性的出现，我们迎来生成式人工智能新时代。因此，在当前发展阶段，应当着重通过“技术推动”实现人工智能技术的颠覆式创新。

高价值专利在推动技术进步的进程中发挥着关键作用。专利价值通常包含了经济价值与技术价值。经济价值可以通过创新的新颖性、专利活动、披露性以及保护宽度评价，而技术价值通常根据该发明创造对后续技术进步所产生的影响判断。本书综合专利的经济价值与技术价值，从创造力、保护力、运用力、竞争力以及影响力等五个维度对人工智能技术中的专利价值进行评价。专利价值的提升可以加快人工智能技术创新链的发展，提升企业技术实力，引领生产方式变革和经济高质量发展。

经专利检索，截至2023年年底，我国人工智能领域AI创新链专利共计131.7万件，有效专利37.4万件（占比28.4%），审中专利44.6万件（占比33.9%）。

3.1.1 专利总体趋势

AI创新链包括了深度学习、云计算、计算机视觉、智能语音、自然语言处理等十大技术领域。人工智能第三次浪潮得益于神经网络算法的推动和引领。2006年以来，深度学习理论的突破，伴随互联网、云计算、大数据、智能芯片等新兴技术的融合发展，为人工智能技术的快速发展提供了充足的数据支持和算力支撑。2012年多层神经网络理论的发展，进一步推动了人工智能深度学习领域的技术跃升，专用集成电路（ASIC）等关键器件的开发促使运算能力大幅提高，特别是“大数据”资源成为技术变革的“石油”，使人工智能真正具备了基础性、关键性和前沿性的战略定位。

如图3所示，2017年以前，云计算和计算机视觉技术是十个关键技术中专利申请数量增速最快的两个领域，在人工智能技术早期发展中发挥了至关重要的作用。2013年以后，随着多层神经网络技术的突破，基于反向传播算法的深度学习技术有了质的飞跃。2017年，我国将人工智能上升为国家战略，在技术与政策双红利的推动下，深度学习相关专利数量也呈现爆发式增长，2016年至2021年，深度学习专利申请数量年均复合增长率达到53%，对人工智能的引领作用开始逐步凸显。相比之下，智能语音、自然语言处理、大数据、知识图谱和智能推荐等领域的专利申请数量呈现稳步增长的态势。其中，随着近年来自然语言处理技术在各种应用场景的广泛应用，自2017年起相关技术创新开始提速，2021年自然语言处理的专利申请量仅次于深度学习、云计算和计算机视觉，发展势头强劲。最后，智能芯片和量子计算由于起步相对较晚，相关专利储备较少，处于技术加速积累的阶段。此外，在硅片产能、EDA软件技术欠缺、光刻机等问题以及量子计算中噪声、故障和量子相干性损失等方面未取得突破性进展，智能芯片和量子计算两个领域的专利申请数量增速缓慢。

3.1.2 专利申请数量和授权数量排名

从图4中可以看出，百度公司、腾讯公司、国家电网、华为公司在AI创新领域是申请和授权专利数量最多的主要企业，专利申请数量均突破10000件，显示了它们在我国AI领域技术创新中的重要地位。特别是百度公司，其专利申请数量和授权数量均位居第一，表明该公司在AI领域发展较早，并已建立了长期的技术研发和专利布局策略。另外，腾讯公司的专利申请数量增速较快，年均复合增长率高达70%，在前四创新主体中增速排名第一。此外，清华大学和浙江大学在高校中以45%的授权专利占比位居前两位，显示了高校对AI技术的重视程度。

当前，我国人工智能领域竞争日趋激烈，除国内企业外，三星集团、微软公司等国际巨头十分重视我国市场，不但长期、持续地开展专利布局，且专利质量普遍较高。在此背景下，需要综合运用知识产权发展战略和运用策略，以增强各创新主体的技术软实力。

3.1.3 主要申请人技术构成分析

根据图5和表1中的数据，前十名专利申请内容主要集中在神经网络算法、图像识别、语音识别和自然语言处理等技术领域。百度公司、腾讯公司和国家电网在这些技术领域的布局相对均衡，申请了大量的专利。而微软公司和三星集团则分别在程序控制和语音识别领域的专利申请占比较高。

3.1.4 专利法律状态分析

根据图6所示，对人工智能（AI）创新链专利的法律状态进行分析，发现处于公开或实质审查阶段（审中）的专利数量占总申请数的33.9%，是当前法律状态中占比最高的部分，进一步印证了人工智能技术近年来的快速发展，尤其是自2016年以来，专利布局大幅增长。目前，人工智能技术领域正处于新技术、新方法、新成果爆发式增长的阶段，各企业、高校、科研院所纷纷加入专利布局的行列，标志着人工智能技术发展的黄金时期。然而，值得警惕的是，当前人工智能领域专利的授权占比仅为28.4%，而失效状态的专利（包括撤回、权利终止、驳回、未缴年费、放弃、期限届满）占比却高达35.1%。其中，驳回与撤回专利占失效状态专利的近75%，这表明当前我国人工智能技术领域的高价值专利仍然相对匮乏。这一现状可能部分源于早期对高价值专利的培育缺乏引导和驱动，导致低质量专利与高质量专利并存。另外，一些创新主体急于抢占先机，数量占优，却未在技术研发、专利申请等方面严格把关，为人工智能领域的后续发展敲响了警钟。在政策层面，有必要继续加强知识产权保护和运用规划，努力创造更加良好的知识产权政策环境、体制环境和法治环境，更有效地促进高价值专利的转移与转化。同时，创新主体也应该坚持从培育高价值专利的角度出发，不断完善技术，探索产业前沿，精准布局，更好地利用专利保护自身技术创新，推动企业高质量发展。