2021年人工智能专利综合指数报告

前言

人工智能（Artificial Intelligence，简称AI），是研究人类智能活动规律，构造具有一定智能的人工系统，国际数据公司IDC将真正具备学习能力的系统称之为人工智能系统。自二十世纪五十年代提出“人工智能”概念，经过七十多年的发展，人工智能现已广泛应用于医药、金融、零售、制造等行业。

中国的人工智能产业在2015年国务院印发《关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》后迎来新拐点，《意见》明确提出将人工智能作为主要的11项重点行动之一。产业在政策、资本、市场需求的共同推动和引领下高速发展，2016年－2020年中国人工智能市场规模持续增长，市场规模从2016年的154亿元增长至2020年的1280亿元，年复合增长率达到69．79％，预计在2025年将超过4000亿元。

中国人工智能技术主要应用在政府城市治理和运营（城市运营，政务平台，司法公安，环保与监所）。其次是互联网与金融行业对于人工智能技术的使用位列前茅，目前这些行业主要使用的还是数据分析可视化，风险控制等。预计在未来五年，这一行业格局会发生变化，由于不同行业人工智能技术发展的差异性，不同行业对于人工智能的把控会发生变化。以至于不同的行业开始接受与接入智能。

为了研究人工智能领域的企业创新能力，智慧芽创新研究中心将专利作为评价创新能力的重要指标，建立专利综合模型，发布了《2021年人工智能专利综合指数报告》。其中，平安集团以70．41分位居榜首，三星电子以65．23分位居第二，其余 8 家公司均低于65分。

全球人工智能专利申请情况

当前产业智能化转型已成为不可逆转的趋势，产业界已应用的AI技术能力主要有图像技术、人体与人脸识别、视频技术、语音技术、自然语言处理、知识图谱、机器学习和深度学习。随着人工智能技术在医药、金融、零售、制造等行业的落地应用，近年来相关专利申请数量也大幅增加。

过去4年（2018～2021年10月），全球共申请了65万件人工智能相关专利，其中企业申请占比最高，申请量为44．8万件，院校／研究所为16．5万件，个人为3．3万件。

可以发现，专利申请主要集中于企业，占比达到68．9％，院校／研究所的专利申请量排名第二，占比25．3％，个人申请占比排名第三占比为5．1％。我们发现，在人工智能领域专利申请中，个人申请占比较低，低于科技领域个人申请的平均水平，说明人工智能领域的技术仍然赖于团队完成；院校／研究所占比第二，说明人工智能的原始创新还处于非常活跃的阶段，预计在未来的3－5年里还将有更多的人工智能基础技术产生。

图1： 2018～2021年10月人工智能专利的申请人类型

在过去4年里，全球超过100个国家和地区有人工智能的专利申请，其中申请数量最多的3个国家分别为中国、美国和日本，专利申请量分别是44．5万件、7．3万件和3．9万件。值得一提的是，这4年内，中国专利的申请量一直以超出第二名1～2倍的速度高速增长着。

图2： 2018～2021年10月人工智能目标市场国／地区排名

在过去4年中，受理人工智能专利最多的6个国家和地区分别为中国、美国、世界知识产权组织、韩国、日本、欧洲专利局。

图3： 2018～2021年10月人工智能专利授权量排名前6的国家

技术来源国指的是，技术第一次提出申请的国家，代表了技术来源哪些国家，代表了一个地区对人工智能的创新能力和活跃程度。

图4： 2018～2021年10月人工智能技术来源国占比情况

从2018年起，中国已经是人工智能专利申请的大国，远远超出第二名的美国。我国人工智能相关专利不仅只集中于个别企业手中，企业间的专利申请数量差距相当，说明人工智能是科技发展的一大趋势。其中，平安集团的人工智能研发团队是全球人工智能专利申请人中申请专利数量最多的，单个团队近4年共申请了785件专利，其申请的专利主要集中于智慧金融、智慧医疗和智慧城市三大重点领域。

图5： 2018～2021年10月人工智能专利集中的IPC领域

2021年人工智能专利综合指数

根据专利数据统计，在过去4 年人工智能领域全球专利申请数量最多的 10 家公司分别是平安集团（中国）、三星电子株式会社（韩国）、腾讯科技（深圳）有限公司（中国）、国际商业机器公司（美国）、北京百度网讯科技有限公司（中国）、谷歌有限责任公司（美国）、LG电子株式会社（韩国）、OPPO广东移动通信有限公司（中国）、微软技术许可有限责任公司（美国）、佳能株式会社（日本）。其中，有 6 家公司来自国外，4 家来自中国。

表6：人工智能相关专利申请量Top10企业排名情况

从专利申请量来看，平安已经超过所有的竞争对手，为了更进一步分析当前人工智能企业的科技创新综合能力，智慧芽创新研究中心针对人工智能领域专利申请量排名前10的企业在近4年的专利数据进行分析。本次指数共分成5个一级指标和32个二级指标，其中一级指标分别为专利基础、技术宽度与质量、专利质量与布局、当前及未来影响力和自研能力，5个一级指标总分100分，其中专利基础占30分、技术宽度和质量占15分、专利质量与布局占20分、当前及未来影响力占20分、自研能力占15分。

本次发布的指数是专利的综合指数，分别从5大维度考量一家企业的专利综合能力，本指数从专利基础和专利质量与布局出发，并通过专利来判断企业技术宽度和质量、当前及未来影响力、自研能力等三方面的得分，综合获得企业的专利综合指数，对专利的综合能力的评价更加的客观和公正。

根据专利综合指数得出结果，可将这 10 家公司分为3个梯队。

第一梯队：平安集团（中国），以70．41分排名第一。

第二梯队：三星电子株式会社、腾讯科技（深圳）有限公司、国际商业机器公司、谷歌有限责任公司（美国）和微软技术许可有限责任公司（美国），分数在55－66分之间。

第三梯队： LG电子株式会社（韩国）、北京百度网讯科技有限公司、OPPO广东移动通信有限公司（中国）和佳能株式会社（日本），分数为45－51分。

表1：2021年人工智能TOP10企业专利综合指数

专利基础、技术宽度与质量、专利质量与布局、当前及未来影响力和自研能力五大方面，平安集团之所以领先三星、腾讯、谷歌等国内外企业，其核心竞争力主要体现在专利基础、当前及未来影响力和自研能力。

表2：2021人工智能TOP10企业专利基础指标排名

专利基础

作为每家企业的基本申请情况，分别包含专利申请数量、非外观专利申请数量等6个指标，在一定程度上代表了一家企业的专利基本情况。近4年内，平安集团的科研投入重点在人工智能领域，因此相关专利申请的数量也明显增加，专利申请量排名第一，三星电子排名第二。平安在人工智能领域投入是全面的，专利申请稳定性也位居全球第一，PCT申请总量也位居全球第一，平安在人工智能的人才上的投入，目前已经实实在在的转化为技术的积累。

表3：2021人工智能TOP10企业技术宽度和质量指标排名

技术宽度和质量

技术宽度和质量是通过专利技术集中度、专利技术广度等8个指标综合计算所得，可了解公司主要技术专利的全球占比和企业技术质量。在过去4年，谷歌以11．141的得分排名第一，IBM和LG排名分别位列第二、第三。从客观条件来看，国外企业经过常年的积累，在技术宽度和质量方面的评分高于中国企业，但是经过4年的积累，中国企业在部分技术上已经取得了突破，平安和腾讯在专利集中度上分别排名第一和第三，专利集中度是指在主要研究方向上，专利的累计数量，集中度越高累计量越大，相信在未来的3－5年后，中国企业可以在技术宽度和质量的指标上全面超越国外企业。

表4：2021人工智能TOP10企业专利技术集中度排名

表5：2021人工智能TOP10企业专利质量与布局指标排名

专利质量与布局

专利质量与布局是通过有效发明专利总量、有效发明专利占比、平均专利家族规模、专利家族授权比例、平均引证率、专利地理分布等6个指标综合计算所得。专利规模以及平均引证率，不仅可以说明该公司对技术的保护情况，也体现出该企业技术领先情况。以一级指标评判，谷歌的专利质量与布局指数最高，总计15．45分，其次为三星和腾讯。平安集团专利申请时间较晚，不少专利正处于18个月专利审核期内并未完全公开，所以检索到的授权专利数量较少，在该维度没有明显优势，排名第九。非常值得注意的是，在过去4年，平安集团在平均引证率和专利家族授权比例两方面迎头赶上，分别排于第三和第四，这表明平安集团的专利属于行业内较为领先的技术。

表6：2021人工智能TOP10企业当前及未来影响力指标排名

当前及未来影响力

当前及未来影响力是通过审中专利情况、专利预期寿命、平均剩余年限、当前影响力、平均被引次数、核心专利被引用次数、核心专利被引用占比、被引最多前10项专利的质量等8个指标综合计算所得。专利能够被其他公司甚至是海外企业引用，不仅可以说明该专利具有很强的社会影响力，同时也是外界对该企业认可的一种体现。平安集团在过去4年申请的人工智能专利中，有3个子指标排名均为第一，分别为审中专利数量、专利预期寿命和核心专利引用占比，核心专利被引用占比越高说明核心技术代表的专利可能成为未来主流技术的可能性越大。单模块以13．278的分数居于榜首。百度与腾讯分别位列第二、第三。

表7：2021人工智能TOP10企业自研能力指标排名

自研能力

自研能力是通过活跃发明人规模、专利自引率、专利联合申请量、联合申请人等8个指标综合计算所得。作为一家人工智能行业的公司，研发团队是其核心资产，也是支撑企业持续发展的核动力。IBM的活跃发明人指数得分较高，领先其他公司；而公司自主研发的延续性和稳定性也是必不可缺的，平安集团则以较高的专利自引率指数和联合申请人指数领先其他企业。不得不提的是，平安人寿AI团队曾在世界级人工智能领域大赛中获得多项世界第一。从自研能力上来看，平安已经和微软达到相同的等级，仅仅以0．05分的差距在自研能力排行中排名第二。

纵观整个人工智能相关的企业专利综合指数排名，中国有4家企业进入前10榜单，并且在3个一级指标榜单中有着不俗表现，这说明中国在人工智能行业的起步虽晚，但是发展速度惊人，且在专利布局、创新影响力等方面形成了独特优势。而第一梯队的平安集团与第二梯队各企业相比总评分有明显的差距，其原因在于，虽然三星、谷歌、IBM等公司在技术宽度和质量上略微领先，但论及技术创新影响力和企业的自研能力，平安集团的优势更明显。

从一级指标来看，以平安集团为首的国内企业在“当前及未来影响力”方面超出微软等国外企业1．28分之多，说明平安集团的专利技术未来潜力发展态势明显。在平安的专利库中，平安集团的核心专利被引用占比最高，说明平安的专利中的创新思维已经被业内广泛认可，并有大量的研究成果成为业内科技的参考基础。

中国人工智能创新

从整体来看，我国在人工智能方面的专利不仅仅在申请量上占有优势，在当前及未来影响力上也是处于全球第一梯队，中国的企业也在全球的人工智能的专利综合指数中占有举足轻重的地位。我们将着重分析上榜的中国企业——平安集团和腾讯。

平安集团：构建AI＋生态系统，打造全新“平安式”智能生活

对于平安集团来说，人工智能是其重点关注、布局的领域之一。平安科技是平安集团旗下科技解决方案专家，致力于运用智能认知、人工智能、区块链、云技术等前沿科技，赋能集团生态圈建设，打造全新智能科技生活。

平安在技术上的投入更加强调应用落地，这也是平安集团发展人工智能的独特优势。平安将人工智能技术与金融、医疗、城市治理等传统业务板块深度结合，有效实现各业务环节的“三提两降”，即提效率、提效果、提用户体验、降风险、降成本。通过人工智能技术及业务解决方案的研发应用，完善智能技术平台和方案中台的建设，形成规模化拓展AI应用的能力，，让人工智能得到真正的落地应用，也因此形成独特的平安“AI＋”生活方式。

比如，平安科技推出了智能闪赔、平安声纹、平安智能坐席、平安票据OCR识别、平安医疗影像、平安金融风险智能预警系统等众多人工智能领域的尖刀产品。其中智能闪赔利用深度学习神经网络技术，以及大数据挖掘逻辑规则，通过车损图片，在风险可控的前提下，自动计算损失项目、损失程度和损失价格。从出险到理赔，最快仅需133秒，全程实现＂无人操作＂，定损、审核等多个理赔环节中实现流程自动化与智能化，客户最快仅需3步即可完成理赔全流程，相比传统理赔平均时效提升了34％，通过智能图片定损应用＋数字化反渗漏规则，实现自动理算案件99．7％，定损速度提高4000倍。

在医疗领域，探索搭建医疗健康生态圈，打造覆盖诊前、诊中、诊后全流程端到端智慧医疗一体化解决方案，实现医、患、政、产多维度互联互通，全面提升行业服务与管理的智慧化水平。开发的新冠肺炎胸部CT影像分析及辅助诊断系统，实现10秒内快速检测肺炎症状，准确率97％以上，为医生提供定量信息辅助诊断，已覆盖上千家医疗机构应用，阅片数量达到数百万张。

目前，人工智能技术正在我国蓬勃发展，平安科技也在AI领域不断崭露头角，专利申请数量相应稳定增长。如今，平安AI已经向生活场景深入地全方位落地，赋能金融、医疗、城市治理等传统业务板块的同时，也不断推出创新服务，在音乐、娱乐、翻译等细分领域都有不俗的成就。

由此可见，平安集团以“AI＋”模式成功将人工智能技术落地进入人们生活的各领域，未来还将持续夯实关键技术和业务壁垒，赋能实体业务，解决实际痛点，在智能化生活方向探索更长远。

腾讯：聚焦用户体验，攻坚“通用人工智能”终极目标

腾讯拥有丰富的应用场景，遍布文娱、互联网、社交网络、媒体等日常生活的各个领域。其在社交网络、媒体等业务的深耕，加上QQ和微信庞大的用户体量，使其在AI开发上更关注用户体验的问题。

在人工智能技术储备方面，AI Lab、腾讯优图、WeChat AI是腾讯三大人工智能实验室，主攻机器学习、计算机视觉、语音识别、自然语言处理（NLP）等四大方向。而后，腾讯又以AI Lab和机器人实验室Robotics X作为“AI＋机器人”双基础部门，连接虚拟和真实世界，并合力攻坚“通用人工智能”这一终极目标。

除了基础技术研究，腾讯在AI应用场景上，主要聚焦内容、社交、游戏和医疗。其中，医疗是腾讯人工智能技术应用的最重要场景。腾讯推出了AI＋医疗产品“腾讯觅影”，他在医疗领域的两项核心能力分别是AI医学影像分析和AI辅诊。“腾讯觅影”利用AI医学影像分析可以辅助医生筛查食管癌、肺结节、糖尿病视网膜病变、结直肠肿瘤、乳腺癌、宫颈癌等疾病；同时，利用AI辅诊引擎可以辅助医生对700多种疾病风险进行识别和预测，辅助临床医生提升诊断准确率和效率。

“AI＋游戏”， 游戏是腾讯的主营业务，是腾讯AI率先落地的领域。大量的游戏AI研究，也有助于腾讯对于人、智能体和环境之间复杂交互关系的研究，从而提升AI的用户体验。在游戏AI的研究上，腾讯AI Lab已从围棋AI“绝艺”等单个AI的完全信息类游戏，转移到规则不明确、任务多样化、情况复杂的游戏类型，如《星际争霸》和《Dota2》等复杂的即时战略类RTS游戏或多人在线竞技类MOBA游戏。

而在企服平台方面，不得不提腾讯云。腾讯云倾力打造了“腾讯云小微”，这是一个智能服务开放平台，可以让硬件快速具备语音和视觉感知能力。同时，腾讯云小微又是一种智能解决方案，可以赋予硬件更多的能力扩展，从而构建一个丛云到端的“智能云生态”。腾讯云旗下深度学习平台DI－X，平台集数据开发、训练、预测和部署于一体，适用于图像识别、语音识别、自然语言处理、机器视觉等领域。

结束语：厚积薄发，未来可期

随着人工智能技术的发展以及科技进步的赋能，中国人工智能应用的市场规模将进入高速增长阶段。现在，人工智能已被列入十四五规划，面向2035年，科技创新型国家会趋向为一种人工智能驱动的社会。中国人工智能终将进入高速发展阶段，市场必然迎来新的机遇，当前中国企业也在持续的研发投入中，专利质量及技术质量都具有长足的进步，未来将是一个可以预见的AI时代。

国家的大力引导，企业家们的砥砺前行，更有千万的中国研发工程师的日以继夜，使得我国的人工智能技术积累大幅提升，期待在不久的将来中国的企业在人工智能领域大放异彩。

关于智慧芽创新研究中心

智慧芽创新研究中心致力于在科技创新领域提供独立的研究数据、研究报告、排行榜、研究洞察等各类内容。研究中心基于智慧芽强大的数据能力，包括知识产权数据、创新研发数据、市场数据、投资并购数据等各类数据；研究中心还运用人工智能分析产业和数据，结合定制数据模型，打造智慧芽科创力报告和科创力指数，为创新产业发展赋能。