1.2 专利规避创新研究的基础及现状

1.2.1 专利规避设计的定义及作用

Schechter将专利规避设计定义为企业为了突破其他竞争者公司的专利壁垒或者被竞争公司专利围剿而进行的绕道发展的设计过程。专利规避设计作为一种合法竞争行为，最初只是专利系统工作的一种方式，目的在于鼓励发明和促进大众文化的进步，且一直到现在专利规避都是专利系统工作中的重要内容。因此，专利相关工作人员（包括专利代理人、专利律师、专利工程师等）一直是从事专利规避设计的一类重要主体。

而随着技术竞争的加剧，避免重复研发和产品侵权显得尤为重要，研发人员在进行产品创新设计时也更加注意研发时的专利规避设计，以避开侵权风险和竞争对手的专利雷区。因此，为了建立高效的专利规避创新设计方法及理论，国内外的科研人员和专家学者也逐渐成为专利规避设计的重要主体。

上述两类专利规避设计主体的研究重点不同，专利相关工作人员在法律、流程、信息搜集与分析等方面更为专业，更注重从法律层面指导解决规避问题；而科研人员对本领域的技术十分了解，更注重从技术角度实现规避设计。通常两者的合作是实现高效、高质量专利规避的必备条件。

以下分别从专利申请和产品防侵权的角度分析专利规避设计所处的环节和作用。

1.专利申请中的专利规避设计

专利规避设计在专利申请中所处的环节和作用如图1-1所示。技术方案由研发人员提出，专利工作人员通过文献检索及调研，分析技术方案是否具备专利授权前景，若具备则直接进入专利撰写环节，若不具备则分情况处理：

（1）技术方案属于现有技术 根据《中华人民共和国专利法》相关规定，现有技术无法取得专利权，此时研发人员可以在专利工作人员的指导下通过差异化设计使技术方案的技术特征区别于现有技术，并形成新方案。

（2）技术方案属于已授权专利 技术方案的技术特征覆盖了已授权专利的全部技术特征，此时可通过专利规避设计，对技术方案中与已授权专利相同的技术特征进行裁剪、替代或做功能性限定而产生新方案。

（3）技术方案属于处于公开状态的在申请专利 技术方案的技术特征覆盖了处于公开状态的在申请专利的全部技术特征，此时的情况与已授权专利类似，但由于专利申请还未授权，存在较大的变数，不确定因素较多，专利规避设计时采用裁剪策略的规避成功率将更高。

2.产品侵权中的专利规避设计

专利规避设计在产品侵权中所处的环节和作用如图1-2所示。图中所述的新产品是指新研发出的未公开的产品，为了避免新产品投放市场后造成侵权，需要针对新产品进行专利检索，检索后若不存在侵权风险，即专利文献中未找到相同的技术方案，为了保证产品不被仿制或者是为了打压竞争对手抢占市场，可针对新产品提交专利申请并进行合理的专利布局。

若检索后发现存在侵权风险，即新产品技术方案属于已授权专利，或者新产品技术方案属于处于公开状态的在申请专利，则表明新产品技术方案的技术特征覆盖了已授权专利或处于公开状态的在申请专利的全部技术特征，此时可通过专利规避设计，对产品技术方案中与被授权专利相同的技术特征进行裁剪、替代或做功能性限定，并产生规避方案。对于规避方案，可以选择申请专利以获得专利保护，也可以作为技术秘密选择不公开。

1.2.2 专利规避设计的研究现状

国内外学者和企业经过多年的研究探索，使专利规避创新设计理论和方法取得了一定的成果。TRIZ大师（MATRIZ Level 5）谢尔盖·伊克万科（Sergei Ikovenko）博士一直致力于创新设计及专利规避设计研究，并首次提出了基于TRIZ的专利规避设计方法。Ikovenko博士根据规避目的的不同，以及所用TRIZ问题解决方法的不同，对专利规避策略进行了分类，包括裁剪法的竞争专利规避策略、解毒剂策略、基于技术系统进化趋势的警戒哨策略、超效应分析策略和关卡策略等，同时对各种专利规避策略的应用做了实践性验证。国内学者也对专利规避设计进行了有益探索，其中，李辉博士和檀润华教授提出了不同种类专利组合的规避设计流程及方法，并建立了融合TRIZ的产品全流程专利规避设计方法。江屏等通过TRIZ中的功能裁剪方法构建规避功能模型，应用TRIZ中的发明原理、标准解和效应库等来激发设计方案，形成了融合专利侵权判定与功能裁剪于一体的专利规避设计流程，并对我国的弧齿锥齿轮铣齿机进行案例分析。此外，他们还提出了基于IPC（国际专利分类）聚类分析、功能裁剪等的专利规避设计方法，并在石油开采等领域进行了实践性应用研究。Jong Ho Kim等将TRIZ与六西格玛设计相结合，利用TRIZ中功能裁剪的方法针对VCR（可变压缩比）发动机和汽车雨刷进行规避设计，成功规避了日产汽车发动机的专利并申请专利。刘江南等基于裁剪法进行机构综合专利利用再创新，构建了基于功能裁剪法和设计目录的机构综合再创新程序化过程模型，提出了规避他人专利的创新方案，证明了采用该过程模型进行概念创新设计的可操作性和有效性。许栋梁教授从技术层面分析专利，提出了利用TRIZ工具从专利的价值、功能、原理、元件和属性层面对专利进行分析和规避设计，并根据规避的目的和等级不同把专利规避划分为了回避、强化和再生三类。

将国内外学者的专利规避设计方法进行归纳总结，目前应用较多的专利规避方法有：基于进化树的专利规避、功能裁剪、基于技术功效矩阵图的专利规避、功能导向搜索。

1.基于进化树的专利规避

进化树是白俄罗斯学者尼古拉·什帕科夫斯基在研究TRIZ的过程中总结出的方法，通过搜集整理技术信息，结合TRIZ进化理论，细化技术系统的进化路线，构建进化树，能够帮助我们更好地分析技术系统的发展趋势，进行产品预测和专利规避，是一种处理技术信息和专利信息的工具。

进化路线是技术发展的客观规律，进化树对技术系统的进化路线进行组织归纳，找出所要规避的专利特征在进化树上对应的位置，在进化树上其余未填满的空格是既满足技术要求又不落入竞争对手的专利保护范围的方案。

尼古拉·什帕科夫斯基针对立式滚筒洗衣机中向滚筒内供给柔顺剂的装置，运用进化树规避了现有专利，得到备选技术方案，结合工艺加工条件，成功申请了专利。国内赵昊昱等人运用进化树提出了立式滚筒洗衣机中柔顺剂装置的改进新方案，将原来的四槽供给装置改进为单个三角棱柱供给装置，有效规避了现有的专利，证明了运用进化树进行规避设计方法的有效性和实用性。

2.功能裁剪

功能裁剪是TRIZ中的技术特征分析工具，是定义问题和提高系统理想化程度与价值的有效方法。通过裁掉技术系统的某些组件，同时保留其有用功能来降低技术的系统成本，提高理想度，绕开竞争专利保护范围。

功能裁剪是TRIZ中较为简单实用的一种工具，通过裁剪规避专利，去除专利独立要求的某些元件，利用剩余系统或超系统资源重新分配有用功能，来保证系统功能的实现。应用裁剪可解决冲突、降低成本、简化系统，通过裁剪法规避专利的主要步骤如图1-3所示。

3.基于技术功效矩阵图的专利规避

技术功效矩阵图是起源于20世纪60年代日本专利办公室的专利地图中的一种，目前还没有公认的、统一的定义。一般来说，专利技术功效矩阵图是指分解专利技术手段和实现的目的或效果（功效），制成矩阵型的统计表或图。

技术功效矩阵图是按照技术和功效的分类统计来分析解读专利，可以方便地确定专利的密集区和空白点，寻找解决技术瓶颈与绕过障碍的最佳方法，在专利密集区通过评估申请的价值和难易程度，寻找专利规避空间；在专利空白点，通过评估技术可行性和市场需求，确定是否进入该领域进行研发。

张祥唐等利用专利技术功效矩阵与TRIZ方法相结合，以组件关联分析找到关键组件构建了进行专利群的规避设计程序，并针对一种婴儿车产品群进行了收折装置的规避设计。佳能公司通过研究施乐公司的相关专利产品，寻找其中的缺陷不足及有待改进之处，避开施乐公司产品专利的保护范围，从施乐公司设置的专利壁垒中成功突围，而佳能迫使施乐在复印机市场的份额在1976—1981年的5年内从82%直线降到35%的事实，也证明了技术功效矩阵图在专利规避上的强大作用。

4.功能导向搜索

功能导向搜索是一种在对目前世界上跨领域已有成熟技术进行功能分析的基础上用于解决问题的工具。由于科学发展的不平衡性和各种社会环境因素，有些行业或领域发展相对成熟，比如医药、军事、航空航天，这些领先领域的解决方案技术先进、相对可靠。

功能导向搜索的流程如图1-4所示，与倾向于原创和新发明的传统创新模式相比，功能导向搜索通过改变问题适应性，寻找和借鉴其他行业现有的成功解决方案，把非本领域的专利技术移植过来，完成对本领域问题的改造开发，而非完全创造全新的解决方案，能够更容易、更快速、更高效、更安全地规避部分专利，解决现有问题。因为功能导向搜索并非照搬专利技术，且适用范围不同，所以它是专利规避的主要模式。需要对功能导向搜索到的解决方案进行功能分析，分析该方案实现功能的基本原理、应用的执行元件，以及该方案迁移到本领域所需解决的问题。

例如，宝洁公司发现，尿布上打孔越多，越均匀，其吸水性和透气性就越好，在解决如何在尿布上打孔的难题时把问题一般化为“如何在薄片上打孔”，就会找到很多已有的解决方案，如激光打孔和将玻璃纤维扎起来形成孔等，最后迁移航天飞机上的类似技术，开发出了成本低、效率高而且均匀的打孔技术。