美国专利分类体系的长期动态

我们将专利分类视为一个对技术体系的理解进行整合的过程。要想了解为什么研究专利类别不仅仅是研究专利，请记住，审查者和申请人不需要证明一项技术可以提高我们对自然现象的理解；他们只需要证明一个设备或过程是新颖的，并且能够有效地解决问题。然而，为了建立一个新的类别，有必要同意，将发明放在这个新标题下实际上可以提高理解，从而提高专利系统的可搜索性。从这个意义上说，我们认为，专利类别的动态构成了“技术专家社区”的窗口。由于分类系统是为了优化搜索而设计的，它们反映了搜索是如何进行的，而搜索又是如何指示思维过程的。这些例程是范式内正常问题解决的组成部分。因此，分类系统必须受到范式转换激进创新的影响。正如e.g.Pavitt（1985）和Hicks（2011）所指出的，一项完全符合现有分类方案的新技术可以被视为一种渐进式创新，而不是挑战现有方案的激进创新。一个直接的结果是，分类系统的历史演变包含了大量的技术变化信息，超出了专利中包含的信息。现在，我们描述一下我们重建美国专利分类系统动态的尝试。专利官员通常是高技能工人。除了关于特别聪明的专利审查员（阿尔伯特·爱因斯坦）的轶事证据外，专利审查员一般都是高素质的（通常是博士）。尽管如此，Rotkin等人。

（1999）提到分类工作不是特别有吸引力，分类部门很难吸引志愿者。最近，Paradise（2012）eludesto“营业额高，工资不理想，工作量大”。关于专利官员的偏见和动机，有一份新兴的文献（Cockburn等人，2003年，Schuett 2013年），但重点是授予专利的决定。对分类中的偏差知之甚少。在劳动经济学中，一些研究利用了分类体系的变化。Xiang（2005）发现，以SIC系统的变化衡量，新产品的杀伤强度高于现有产品。Lin（2011）和Berger&Frey（2015）使用行业指数和职业头衔词典的变化来评估城市层面的新工作。数据：USPCS我们选择USPCS有几个原因。首先，我们选择了专利制度，因为我们对技术发展感兴趣，但也因为其重要的法律作用，专利制度得益于迄今为止需要维护的资源。在专利分类系统中，USPCS是目前仍在使用的最古老的（几年前）（Wolter 2012）。它也有很好的英文记录。此外，还提供了其他文件：引文、原始专利的数字化文本（从中获得出生时的分类）、当前分类的文件等。最后，它是创新和技术变革研究中使用最多的专利分类系统之一。这种选择的主要缺点是，USPCSis现已停产。

这意味着，最近的研究可能包括一个分类动态，预测向合作专利分类的过渡，也意味着我们的研究不会更新，也无法预测未来可以测试的该系统的具体情况。更一般地说，我们确实认识到，没有任何东西可以保证外部有效性；有人甚至可以争辩说，如果美国邮政编码系统停止使用而其他分类系统没有停止使用，这表明美国邮政编码系统有特定的城市，因此它不能代表其他分类系统。尽管如此，我们认为USPC对技术分类有重大影响，是最好的案例研究。3.1 USPCST的早期历史美国专利制度于1790年7月31日建立，但三年后取消了审查的需要，直到1836年才重新建立。因此，无需搜索priorart，因此对分类的需求较弱。已知最早的官方主题分类出现在1823年，作为国务卿当年向国会提交的报告的附录（Rotkin等人，1999年）。它将635个专利模型分为29个类别，如“桥梁和船闸”，1184个分类为“用于各种用途”，并省略了那些“认为不值得保存的足够重要的”类别。http://www.cooperativepatentclassification.org/index.htmlIn1829年，总监的一份报告提出，随着专利局新的、更大的部门的前景，将没有足够的空间对模型进行系统的安排和分类。

他在报告中附加了14个类别的清单。1830年，众议院下令公布一份所有专利清单，该清单于1830年12月/1831年1月发布，其中包含一份目录，将专利分为16类，这与1829年的14类以及“外科器械”和“钟表学”几乎相同。1836年7月，新颖性检查的要求生效，使得寻找先验知识变得更加迫切。顺便说一句，去年12月，该专利被一场大火彻底摧毁。1837年，一个由21个类别组成的新分类系统发布，其中包括一个杂项类别和一些交叉注释的实例。第二年，又发布了另一个时间表，进行了一些重大重组，共有22个类别。1868年出现了一个新的官方分类，包含36个主要类别。评论课程数量的增加，专利专员写道（Rotkin等人，1999年）“课程数量已从22门增加到36门，现在有许多学科被单独认可，并与其他学科正式合并为一个更通用的名称。其中包括建筑工人的纱窗、毡、照明、纸张和缝纫机，发明家对每一个学科都给予了极大的关注，因此有必要对这些学科进行划分，以确保适当分配在考官队伍中工作。”很明显，班级创建和划分背后的一个基本原理是平衡班级规模，主要标题是农业、工厂机器、航海、土地工程、普通行业、轮式车辆、液压（其拼写在1830年发生了变化）、热量和蒸汽器具、磨坊、杠杆和螺旋力、武器、数学仪器、化学成分和美术。关于这一分类的有趣评论（Rotkinet al。

1999年）是否已经包含基于行业类别的类（农业、导航等）以及基于“特定机械力系统”（如杠杆和螺钉力）的分类。Rotkin et al.（1999）给出的第一个例子是一个在“导航”和“水力学和静水力学”中都被分类的泵，但这不仅仅是为了便于搜索。该课程表的设计考虑到了管理问题，包括将专利申请分配给合适的考官以及“考官之间公平分配工作”（Rotkin et al.1999）。1868年后不久，出现了一个平行分类，包含176个类别，用于newlyset-up专利订阅服务。这导致了一个新的官方分类，包含145个类别，并于1872年作为一本书出版。1878年，班级数量增至158个，1880年增至164个。Rotkinet al.（1999）指出，与1872年的分类相比，1880年的分类不包含任何形式的交叉注释和交叉引用。1882年，分类达到167个类，并引入了多个级别的子类缩进。1882年的分类还引入了一种名为“电”的类别，远远早于这项通用技术充分发挥其潜力。1893年，年度报告中明确指出，需要进行分类划分，“以便[发明历史]在任何声称发明的新颖性上，搜索者都能轻松获取”。在那之后，分类划分的需要（以及相关的额外预算索赔）一直是合法的，因为这种需要“反对所有现有技术”到每个新的应用。1898年，成立了“分类部门”，由一名负责人、两名助理和两名办事员组成，目的是建立清晰的分类原则，并对所有现有专利进行重新分类。

这标志着美国专利商标局开始进行专业分类。自那以后，分类部门一直在积极探索，专利分类系统也有了很大的发展，正如我们在本文中详细介绍的那样。但在此之前，我们需要解释分类系统的基本组织原则。3.2现代USPCS的基本原理和组织USPCS将每项专利至少归属于一个主题。主题包括amain类，描述主要技术，anda子类，描述过程，结构特征和功能特征。所有班级和大多数班级都有定义。重要的是，这些是分类的专利权利要求，而不是整个专利本身。该专利继承了其权利要求的分类；其主要分类是其主要（“最全面”）索赔的分类。有不同类型的专利，它们被转化为不同类型的类别。根据USPTO，“一般而言，实用专利保护物品的使用和工作方式，而设计专利保护物品的外观。”“设计专利的分类基于设计专利中披露和要求保护的工业设计的功能或预期用途的概念。”。在19世纪，分类是基于使用该发明的行业或职业，例如“蜜蜂文化”（449）或“屠宰”（452）。选择的例子（Falasco 2002a，USPTO 2005，Strumsky et al.2012）是冷却设备，如果用于冷却不同的东西，如啤酒或牛奶，则将其单独分类。今天的系统将两者都归类为“热交换”（165）类冷却设备，这是本发明的实用性或功能。

另一个具有启发性的例子（Schmookler 1966，Griliches 1990）是，一个处理液体分配的子类同时包含一个水枪专利和一个圣水分配器专利。随着分类司的成立，分类基本原则发生了这种变化（Falasco 2002a，Rotkinet al.1999）。逐步地，该部门在Tookt下重新设计分类系统，以便根据其效用对发明进行分类。出现的基本原则是“按近似功能进行效用分类”（Falasco 2002a），其中强调“近似”意味着它是本发明的基本功能，而不是特定设备或行业中的一些示例应用。例如，“搅拌”（366）是进行搅拌的发明的相关类别，无论是洗衣服、搅拌黄油还是混合油漆（Simmons 2014）。效用的另一种分类是分类效应或产品，其结果可能是有形的（如半导体设备和制造，438）或无形的（如音频信号系统，381）。最后，按结构分类（“组件排列”）有时用于具有一般功能的简单主题。这种基本原理最常用于化合物和库存材料。它很少用于类，更常用于子类levelhttp://www.uspto.gov/web/offices/pac/mpep/s1502.htmlhttp://www.uspto.gov/page/seven-分类设计专利（USPTO 2005）尽管按实用程序分类是主要原则，但三种分类原理（按行业、实用程序和结构）共存。每个类别“反映了重新分类时存在的分类理论”（USPTO 2005）。

此外，随着类（甚至更多的子类）的创建、合并和拆分，系统不断发展。当审查员感觉到需要并得到相应技术中心的批准时，新类别合并；在这种情况下，通过“分类顺序”和所有需要重新分类的专利对USPC进行修订（Strumsky等人，2012年）。如何创建子类的一个示例是通过alpha子类。Alpha子类最初是由专利审查员自己创建的非正式集合，以帮助他们的工作，但后来并入了USPC。它们现在被创建并用作临时子类，直到它们正式化（Falasco 2002b，USPTO 2005）。分类项目完成后，将发布一份分类令，其中特别总结了变化，以及原则上需要重新分类的所有专利。2004年10月，“纳米技术（977）”创建的最新类别之一。正如Strumsky等人（2012）所指出的，使用当前的分类系统，我们发现在重新分类后，第一个纳米技术专利的授予时间要早得多。根据Paradise（2012年）的说法，大量的联邦研究资助导致了“纳米技术”作为一个统一术语的出现，并在科学出版物和专利中有所反映。由于纳米技术是新技术，得到了大量的应用，并且需要跨学科的知识，因此很难确保现有技术得到适当的审查。美国专利商标局于2001年参与了一个分类项目，该项目从定义纳米技术和确定其范围开始，通过内部流程以及与其他利益相关者（如用户或其他专利机构）进行合作。2004年，《纳米技术交叉参考文摘》成立；交叉引用意味着该类不能用作主类。

Paradise（2012）指出，977级的阈值太低，为1至100纳米。此外，鼓励重新分类，但这并不系统，因此根据Strumsky&Lobo（2015）和我们在此使用的数据（US3896814），许多重要的纳米专利于1986年授予Strumsky等人（2012），1978年授予Paradise（2012），1975年授予。同样，这些差异反映了重新分类的重要性。2004年之前可能不属于此类。另一个值得一提的阶级创造的例子是埃尔迪等人（2013年），他认为，根据引文聚类分析，1997年创造的“织物（机织、针织、或非织造织物或布等）”（442）的创造是可以预测的。Kyebambe et al.（2017）最近将这种方法概括为一个经典的机器学习分类问题：专利集群以一系列特征（引用、权利要求等）为特征，只有一些专利集群后来被重新分类为新的USPCS主类，从而被认定为“新兴技术”。从这个意义上说，USPCS专家对数据进行了标记，Kyebambe等人（2017）开发了一种方法，可以在USPCS专家标记的数据上创建集群并训练机器学习算法。最后，最后一个例子是有机化学。260类过去包含的专利文件数量最多，但决定对该类进行重新分类，“因为其概念不一定涉及新技术，而且其几个子类由于其规模太大而难以研究。”。

为了使SmallerReclastion项目立即可用，决定将大类划分为518-585类的许多单独类。这些类别中的每一个都“被视为260类保护伞下的独立类别”；其中许多类别具有相同的通用名称，如Strumsky et al.（2012）提出的“有机化合物——532-570系列类别的一部分”，这种引入新代码和修改现有代码的程序确保了当前专利分类的一致性，并使人们能够长期研究技术的发展。然而，虽然用今天的眼镜看过去可以确保我们以一致的方式看过去的不同时期，但这与报告过去生活在其中的人的过去是什么并不相同。从这个意义上说，我们认为，尝试和重建过去的分类系统也很有趣。现在，我们通过列出可用的源代码并构建过去使用的类的简单计数来描述我们的初步尝试。看见http://www.uspto.gov/page/addendum-reclassification-classes-518-585These类也有一个由其编号表示的层次结构，就像类调度中的子类通常所做的那样。3.3数据集构建在详细描述数据构建之前，让我们明确说明三个重要注意事项。首先，由于在子类级别收集历史数据的困难，我们将重点放在主要类上。这是一个重要的遗漏，也是进一步研究的途径。