基于文献计量的国内落叶收集装置专利分析.pdf

宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2023，64（02）：52-55基金项目：宁夏自然基金项目“柠条林土壤酶化学计量特征与土壤植物碳氮磷元素的相应关系研究”（2022A1265）、江苏大学生创新训练计划项目（2022）。作者简介：温谨瑜（2003），男，宁夏盐池人，江苏大学能源与动力工程学院本科在读，专业方向为热能工程及其自动化。*为通信作者。收稿日期：2023-01-17近年来城市或景区树木绿化的规模超速发展，每年季节性产生的大量落叶在自然环境中降解周期长，影响城市的环境质量1-2。清除和处理落叶污染已经成为环卫工人一项繁重的工作，也是环境保护行业中十分棘手的问题之一1-3。落叶收集粉碎一体机主要是完成对路面上落叶的清扫，同时完成对落叶的筛选、粉碎和收集4。文献计量学是一种统计分析文献的方法，能够多维度、客观、定量地梳理学科研究的整体布局、学科优势、研究中心和优势团队，挖掘研究热点4-7。因此，本文基于文献计量分析落叶收集装置专利情况，以期为落叶收集装置的研发人员提供参考和借鉴。基于文献计量的国内落叶收集装置专利分析温谨瑜1，张彭岗1，温学飞2*1.江苏大学能源与动力工程学院，江苏 镇江2120132.宁夏农林科学院林业与草地生态研究所，宁夏 银川750002摘要：通过对 CNKI 数据库检索，从专利时序分布、研究热点与演化趋势等方面分析落叶收集装置研发现状与发展趋势。结果表明，国内关于落叶收集装置的文献数量总体呈指数型增长，专利类型以实用新型最多，外观设计最少；研究热点以固定连接、收集箱出现频率较高。申请专利涉及主要主题前 10 位占全部专利的 22.35%，次要主题前 10 位占全部专利的 44.69%。研究学科中建筑科学与工程最多，占全部授权专利的 64.82%。专利前10 名的省（市）申请授权的专利共 450 件，占全国总数的 71.32%，这些省（市）既是我国绿地面积大省（市），也是我国经济大省（市），对原创性专利研发比较重视，科技投入较多，专利申报数量也相对较多。关键词：文献计量；落叶收集装置；专利中图分类号：G252.8文献标识码：A文章编号：1002-204X（2023）02-0052-04doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2023.02.013Analysis of the Current Status of Domestic Defoliation Collection DevicePatents Based on BibliometricWen Jinyu1,Zhang Penggang1,Wen Xuefei2*(1.School of Energy and Power Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu 212013;2.Institute of Forestryand Grassland Ecology,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Yinchuan,Ningxia 750002)Abstract To understand the patent technology development of leaf collection devices in China,the currentsituation and development trend of leaf collection devices are analyzed by searching and analyzing the CNKIdatabase in terms of patent chronological distribution,research hotspots,and evolutionary trends.The results showthat the overall number of domestic literature on defoliation collection has increased exponentially.The type ofpatent is the most with utility models and the least with designs.Research hotspots fixed connections,collectionboxes appear more frequently.The top 10 patent applications involving major themes accounted for 22.35%ofall patents,and the top 10 minor themes accounted for 44.69%.The research discipline with the most buildingscience and engineering accounted for 64.82%of all granted patents.The top 10 provinces and cities in termsof patents applied for authorization of a total of 450 patents,accounting for 71.32%of the country.Theseprovinces and cities are both large provinces and cities with large green areas and large economies in Chin,which attach more importance to original research and development,invest more in science and technology,and file relatively more patents.Key words Bibliometrics;Defoliation collection;Patent5264 卷 02 期1材料与方法1.1数据来源文献计量数据来源于中国知网4-8，以落叶收集装置为研究对象。在 CNKI 数据库中以“主题=落叶收集”为检索式，在检索结果中选择“专利”。最终确定631 篇专利文献，时间选取为 1990 年 1 月 1 日至2022 年 11 月 1 日，下载的文献保存为纯文本文档，为后续分析作准备。1.2数据分析该研究运用文献计量学研究方法，利用 CNKI 在线平台对获得的数据创建引文报告；通过 CNKI 中的计量可视化分析对研究内容、热点及其发展趋势进行深度剖析。从专利产出数量、时间、作者、地区和研究主题等方面对检索到的信息进行统计分析4-8；利用 Mi-crosoft Excel 2016 软件绘制专利数量变化趋势图4-8。2结果与分析2.1落叶收集专利时序分布通过对 CNKI 数据库的检索，共获得 19902022 年有关落叶收集的研究文献 631 篇，年均发表量为 20.7 篇，国内关于落叶收集专利的数量总体呈指数型增长（y=4 E-201 e0.2303x，R2=0.709 6）（图 1）。其中：国内关于落叶装置专利的申请始于 1993 年，是由南京农业大学农业工程学院李伯珩、尹文庆、薛国荣等人申报授权的实用新型专利梧桐落叶收集机（授权公开号 CN2134421）。19932013 年，国内的落叶收集专利量一直维持在 10 件以内；20142021 年逐步从 10 件增长到 138 件，8 年间呈现较为迅猛的专利申请趋势。中华人民共和国专利法 自 1985年 4 月 1 日颁布实施以来，历经 1992 年、2000 年、2008 年和 2018 年的 4 次修订，在鼓励发明创造、保护知识产权、促进科技进步、激励自主创新等方面发挥了重要作用9。国内落叶装置专利申请表明落叶收集装置的研发工作是积极响应国家相关政策法规、顺应国际化潮流的科技创新，对社会经济发展作用重大。2.2落叶收集装置专利的主要主题和次要主题主题词是专利作者用于表达专利主题内容的标识词，能直观地表述专利的主题，使文献查阅者在看专利的正文之前便能知道专利的主题5。主题词可以准确地表达专利开发研究的主旨，统计和分析关键词可以把握某一领域研究热点及未来研究方向。通过对关键词的分析，可以全面把握该学科发展动态过程，了解专利所要表述的主要内容并反映该领域发展趋势10-11。通过对落叶收集装置专利主题频率的分析（表 1）可以看出，所有专利文献中涉及的主要主题有 15 个，出现频次较高的前 10 位主题词共 141 件，占全部专利的 22.35%，依次为收集处理（26 件）、园林绿化（22件）、清理装置（22 件）、清扫装置（21 件）、清扫机（11件）、固定连接（10 件）、粉碎装置（8 件）、枯枝落叶（7件）、收集器（7 件）、手扶式（7 件）。涉及的次要主题有19 个，次要主题排名前 10 位的共 282 件，占全部专利的 44.69%，依次为固定连接（81 件）、收集箱（54件）、从动齿轮（30 件）、固定板（25 件）、驱动电机（20件）、出料口（18 件）、传送带（15 件）、伸缩杆（15 件）、吹风机（12 件）、支撑杆（12 件）。高频次关键词代表着该领域的研究热点12-13，高频次关键词与其他关键词之间联系越多则具有更大的中心度，关键词中心度可以识别并跟踪研究对象发展过程中核心主题的变化趋势14，通过共现矩阵分析，固定连接、收集箱、固定板、驱动电机关键主题关联出现频率较高，表明落叶收集装置研发的关键元素分布、内容及频次。2.3落叶收集装置专利涉及的学科从落叶收集装置专利研究学科分布（表 2）来看，落叶收集专利共涉及 20 个学科。其中：学科分类前10 位中，建筑科学与工程最多，为 409 件，占全部授权专利的 64.82%；其次是农业工程，为 43 件，占授权专利总数的 6.81%；并列第三是园艺、轻工业手工业，均为 34 件，占授权专利总数的 5.39%；第五是有机化工，为 32 件，占授权专利总数的 5.07%；其他依次为林业（4.44%）、环境科学与资源利用（3.01%）、水利水电工程（1.90%）、无机化工（1.27%）、工业通用技术及设备（1.11%）。有学者认为，对于交叉学科的研究有助于补足单一学科的局限性15。因此，未来有关落叶收集装置的研发应注重多学科交叉研究，这在科研中是较为适用的行为模式之一16。2.4落叶收集装置的专利数量、地区分布及经济绿地情况从表 3 可以看出，落叶收集装置专利数量排名前图 119902022 年落叶收集相关文献发表趋势温谨瑜，等基于文献计量的国内落叶收集装置专利分析5364 卷 02 期温谨瑜，等基于文献计量的国内落叶收集装置专利分析表 1落叶收集专利主要主题、次要主题前 10 位数量及比例排名主要主题数量/件比例/%排名次要主题数量/件比例/%1收集处理264.121固定连接8112.842园林绿化223.492收集箱548.563清理装置223.493从动齿轮304.754清扫装置213.334固定板253.965清扫机111.745驱动电机203.176固定连接101.586出料口182.857粉碎装置81.277传送带152.388枯枝落叶71.118伸缩杆152.389收集器71.119吹风机121.9010手扶式71.1110支撑杆121.90合计14122.35合计28244.6910 位的省（市）专利数量共计为 450 件，占全国总数的72.46%。落叶收集装置专利数量排名前 10 位的来源区域主要集中在浙江省（13.63%）、山东省（12.20%）、广东省（9.03%）、江苏省（8.24%）、安徽省（6.50%）、河南省（5.55%）、北京市（4.91%）、福建省（4.28%）、河北省（3.49%）、四川省（3.49%）。根据国家统计局 2021 年统计年鉴（http:/ 10 位省（市）的园林面积为 191.258 8 万 hm2，占全国园林总面积的 57.74%，相应的绿地环境卫生对落叶装置的需求性也较高。专利数量前 10 位的省（市）GDP 占全国总量的 60.44%，对原创性研发比较重视，对科技的投入比较多，专利的申报数量相对也较多。表 2落叶收集装置专利的学科分类前 10 位统计情况排名学科数量/件比例/%排名学科数量/件比例/%1建筑科学与工程40964.826林业284.442农业工程436.817环境科学与资源利用193.013园艺345.398水利水电工程121.904轻工业手工业345.399无机化工81.275有机化工325.0710工业通用技术及设备71.112.5落叶收集装置专利的类型分布由图 2 可以看出，落叶收集装置专利类型以实用新型最多，为 333 件，占 52.77%；发明公开为 239 件，占 37.88%；发明授权为 54 件，占 8.56%；外观设计为5 件，占 1.09%。3结论与讨论目前，落叶收集装置的研究进展快速，但缺乏系统全面的多层次分析。从文献大数据中提取能反映落叶收集研究变迁的关键知识信息并加以系统分析，对研究人员从整体把握我国落叶收集研究的发展态势和演化规律具有重要意义。根据计量特征分析，国内表 3落叶收集专利地区分布前 10 位情况统计排名 省（市）数量/件比例/%2020 年绿地面积/hm22020 年 GDP/亿元1浙江省8613.63179 35064 613.342山东省7712.20262 96873 129.003广东省579.03525 545110 760.944江苏省528.24305 816102 718.985安徽省416.50119 53338 680.536河南省355.55122 11054 997.077北京市314.9192 68336 102.558福建省274.2875 28343 903.899河北省223.4998 78636 206.8910四川省223.49130 51448 598.76合计45071.321 912 588609 711.95全国631100.003 312 2451 008 782.50图 2专利类别分类5464 卷 02 期温谨瑜，等基于文献计量的国内落叶收集装置专利分析（上接第 27 页）的思路；因地制宜，延续文脉的原则；继承传统，服务当下的目标；公众参与，多措并举的方法。通过节约型园林建设策略的实施，使城市园林建设获取最大化的生态效益、社会效益和经济效益，最大限度地节约资源、提高资源利用率，减少能源消耗，建设符合当代价值观和审美情趣的城市园林景观，提高人们对尊重自然、顺应自然和保护自然的意识，实现人与自然的和谐共存。参考文献：1 杜倩妮.节约型园林在西安市园林建设中的应用研究D.杨凌：西北农林科技大学，2020.2 崔素娟.促进人与自然和谐发展的节约型园林J.黑龙江科技信息，2015（17）：272.3 姚顺波，王博文.企业管理学M.北京：科学出版社，2009.4 董金卫.基于遗址保护下的现代城市景观研究以西安唐大明宫御道为例D.杨凌：西北农林科技大学，2012.5 董金卫.扎根本土，实现传统园林与现代景观有机结合J.中国园艺文摘，2013，29（6）：145-146，230.责任编辑：王银惠落叶收集装置专利数量整体呈上升趋势；专利类型分布失衡，发明专利数量少；专利集中分布于沿海发达地区及经济比较发达省（市）；专利研发涉及的技术领域相对集中。落叶收集研究在中国起步较晚，但发展迅速，研究学者多，研究方向丰富但分散。我国城市园林面积会逐渐增多，彻底清除落叶，不仅给环卫工人带来很大工作量，也会对环境造成一定污染17。因此，要提高我国落叶收集装置研发的整体水平，就必须根据市场需求逐步研究开发出性能先进、可靠性高、符合我国基本国情的落叶收集装置18。随着科技的发展和生活水平的提高，落叶收集装置不仅要能清理落叶，还要在环保、经济、功能等多方面有更高的要求。参考文献：1 王凤琳，夏博梦雪，杨郁鑫，等.基于离散模型的落叶资源利用方案评价J.工业安全与环保，2016，42（6）：91-94.2 张庆费，辛雅芬.城市枯枝落叶的生态功能与利用J.上海建设科技，2005（2）：40-41，55.3 寇一鸣，周苡纯，陆沁凝，等.基于落叶资源化利用的景观生态砖开发研究J.安徽农业科学，2020，48（20）：225-228.4 俞鑫，穆健.落叶收集粉碎一体机J.科学技术创新，2021（18）：164-165.5 付全升，黄先寒，申仕康，等.基于数据库的植物功能性状研究现状文献计量学分析J.应用与环境生物学报，2021，27（1）：228-240.6 付瑞玉，苏宏新，张忠华，等.中国森林生物多样性监测网络（CForBio）的研究态势与热点：基于文献计量分析J.生物多样性，2018，26（12）：1255-1267.7 杨永军.基于 CNKI 数据库生态化学计量学研究进展J.防护林科技，2021（4）：75-76，85.8 王双蕾，韩航，冯金朝，等.基于文献计量学分析沙冬青属植物的研究进展J.中央民族大学学报（自然科学版），2020，29（1）：24-35.9 马兆鹏.我国专利制度建设的历史演进及特点J.中国发明与专利，2019，16（9）：61-64.10 高继平，丁堃.专利研究文献的可视化分析J.情报杂志，2009，28（7）：12-16.11 孙秀焕，路文如.基于 Web of Science 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