王雪

摘要：本文针对机电领域“算法+机构”专利申请技术方案审查中“软硬件可剥离”的倾向，分析了算法的“去物理化”解读、机构的“已知化”归类及功能转换盲区三种表现，揭示了与“功能透明性”同构的“逻辑透明性”认知根源及双重透明性的叠加效应，构建了以硬件约束重构技术问题、算法参数物理化、揭示算法与机构互赖关系为核心的耦合叙事撰写策略，将笔者之前撰写的《关于机械领域发明专利申请审查和撰写的思考》中的方法论延伸至机电交叉领域。

在笔者之前撰写的《关于机械领域发明专利申请审查和撰写的思考》（以下称“前一篇文章”）一文中，笔者探讨了机械领域发明专利申请审查中的一个常见困境，因结构特征的“功能透明性”而触发的从“容易理解”到“容易想到”的心理滑移，以及由此形成的“公知常识”容器对创造性的遮蔽。在前一篇文章的文末，笔者留下了一个尚未展开的命题，在机电领域中以“算法+机构”为特征的技术方案这一更为复杂的交叉领域，一种更为隐蔽但机制同构的倾向，即“软硬件可剥离”倾向，也在制造相应的审查困境。

本文所称“算法+机构”技术方案指的是机电领域中涉及控制算法与机械/物理机构相结合的发明创造，其中，算法包含控制逻辑、信号处理、状态判断、参数计算、反馈调节等非物理步骤，机构包含传感器、执行器、传动元件、容器、流道等物理部件，二者通过控制器读取传感器数据、计算决策并驱动执行器动作的路径实现耦合，并可形成闭环反馈回路，此类技术方案广泛存在于洗衣机、数控机床、机器人、汽车电子等机电一体化产品中。

专利代理师在处理此类案件的审查意见时，常常遭遇一种似曾相识却又更为复杂的无力感，算法被审查员视为独立于硬件的通用数学逻辑，机构被视作已知的物理载体，而二者的结合则被轻描淡写地认定为“本领域技术人员的常规设计”或“公知技术的简单组合”。如果说纯机械领域的困境在于零件功能易懂因而组合显得显而易见，那么在“算法+机构”领域，这种困境则升级为：算法逻辑易懂、机构功能易懂，因而二者的结合显得更加显而易见。

笔者试图在本文中论证在这种“双重容易理解”背后可能隐藏着与前一篇文章中所分析的“功能透明性”同构但更为复杂的认知机制。通过对该认知机制进行探索，笔者在本文中尝试构建旨在对抗“软硬件可剥离”倾向的预防性撰写策略。

一、“软硬件可剥离”倾向的审查表现

在分析认知机制之前，有必要先考察“软硬件可剥离”在审查实践中的具体表现形态。基于对审查意见的归纳，这种倾向至少表现为以下三种典型情形。

算法的“去物理化”解读

基于对一些审查意见的研究，可以看到，有些审查员倾向于将算法特征从其所嵌入的物理系统中抽象出来，视其为独立于硬件的、通用的数学逻辑或常规控制策略。

例如，对于一个“根据衣物重量确定洗涤水位”的控制逻辑，其在特定洗衣机中的完整技术含义包括重量传感器的精度范围、进水阀的响应延迟、滚筒容积对水位高度的约束、以及低转速下水流浸润曲面的物理特性，然而在审查意见中，这个控制逻辑可能被还原为某种孤立的表述，例如，“根据重量确定水位是本领域技术人员的常规设计”。自此，算法从其物理土壤中被连根拔起，成为一个悬浮的、与任何硬件无关的中性逻辑，一旦完成这种“去物理化”，审查员便可轻松地将该算法归入公知常识，因为“根据输入量确定输出量”的确是控制领域的基本范式。

这种剥离的关键在于，其省略了算法从通用逻辑到特定物理实现的转化过程中所必须克服的硬件约束，如果专利代理师在撰写时未能主动呈现这些约束，那么就极有可能为审查员无意或有意地进行“去物理化”解读预留了空间。

物理机构的“已知化”归类

与算法的去物理化相应，技术方案中的物理机构（例如电机、阀、传感器、泵、滚筒）自身也可能面临“被已知化”的命运。这与在前一篇文章中分析的“功能透明性”一脉相承，螺旋弹簧显然就是用于“提供复位力”，齿轮显然就是用于“传递扭矩”。而在“算法+机构”方案中，机构部分的“功能透明性”使得审查员无需花费额外认知努力便可为每个物理部件贴上功能已知的标签。一旦被贴上功能已知的标签，这些机构便不再是需要被纳入创造性考量的区别特征，而仅是被算法“调用”的已知资源。

当算法被解读为某种通用逻辑而物理机构被认定为某种已知载体时，二者的结合便自然而然地落入“已知逻辑加载于已知硬件”的叙事框架中，而在这种叙事框架下，技术方案的非显而易见性几乎不可能被证成。

功能转换的“盲区”

“软硬件可剥离”倾向的又一种表现是对功能转换的系统性忽视。

当发明创造的核心在于将已知物理结构用于全新目的时，例如，当将洗涤程序中用于投放液体洗涤剂的投放盒改造为在洗涤程序结束后、通过化学反应产生消毒气体并向滚筒内供给的装置时，审查员倾向于仅关注该物理结构本身的已知性，而忽视其被赋予的“新用途”所带来的功能转换。负面审查意见中存在的一种逻辑通常是对比文件已公开了该物理结构（例如漂白剂投放结构），因此该结构本身是已知的；至于将其用于不同的目的，是本领域技术人员根据实际需要可以做出的常规调整。

这种推理模式是“剥离”的另一种形式，其将“功能”从“结构的新用途”中剥离出去，使发明创造落入“已知结构+已知结构”的评价范式中，从而发明人花费创造性劳动完成的用途重构在审查过程中被还原为一次简单的、无需创造性劳动的“功能替换”。

二、与“功能透明性”同构的“逻辑透明性”

“软硬件可剥离”倾向并非审查员的主观恣意，而是有着深刻的认知根源，其与在前一篇文章中分析的机械结构“功能透明性”在机制上高度同构，但在作用方式上更为复杂。

算法何以显得“不过如此”

在前一篇文章中，笔者提出机械结构具有“功能透明性”，具体地，结构本身直接且直觉地“道出”其功能，这种透明性带来认知加工的高度流畅性，进而催生“不过如此”的直觉。而在算法领域，则存在着一种与此高度对称的现象，笔者将其称为“逻辑透明性”。

所谓逻辑透明性，是指一个算法或控制逻辑一旦被阅读且被理解了其基本步骤，其逻辑意图便自然呈现，无需额外的理论解读或背景知识，例如，“如果温度超过阈值则降低加热功率”这个控制逻辑在阅读者心中不会产生任何认知阻力，其前提、推理和结论都是自明的。一个PID控制器的比例-积分-微分结构，对于受过基础控制工程训练的人而言，其各部分的功能角色一目了然，正如螺旋弹簧对于机械工程师而言是“透明”的一样。

这种逻辑透明性同样带来认知加工的高度流畅性。根据认知心理学，人们倾向于将加工流畅的信息判断为熟悉的、简单的。因此，当审查员阅读一份记载包含有算法特征的技术方案的申请文件时，如果其中的算法逻辑无需费力思辨便被理解，那么这种流畅的阅读体验同样可能悄然催生一种确定性幻觉——既然这个算法一眼就能看懂，那么它大概率属于常规手段。

双重透明性的叠加效应

如果说纯机械领域的困境源于单一维度的“功能透明性”，那么在以“算法+机构”为特征的机电技术领域，两种透明性同时作用并彼此强化，形成了一种更为复杂的叠加效应。

一方面，机构的物理部件（不仅包括机械构件，还包括确定功能的电气/电子元件）通过“功能透明性”被自然化为已知构件，例如，齿轮就是齿轮，阀就是阀，这些物理部件在审查员心中可能很难承载任何创造性信息；另一方面，算法的控制逻辑通过“逻辑透明性”被自然化为通用策略，例如，比例控制就是比例控制，阈值判断就是阈值判断，同样不承载任何创造性信息。当这两种透明性在同一份申请文件中相遇时，它们并非简单相加，而是相互印证、彼此强化，机构是已知的，算法也是已知的，因此二者的结合（已知机构+已知算法）只能是已知技术的简单组合。

这种叠加效应的隐蔽之处在于其制造了一种“双重容易理解”。审查员在阅读申请文件时，既毫不费力地理解了机构的功能，也毫不费力地理解了算法的逻辑。这两种流畅的认知体验共同指向一个判断倾向：各个部分单独看来都不难理解，因此将它们组合在一起也不具有创造性难度。然而，正如前一篇文章所论证的那样，“容易理解”并不等于“容易想到”。一个在事后同时理解了算法逻辑和机构功能的审查员，很难不被这种双重流畅性所影响，从而低估二者耦合的非显而易见性。

从“容易理解”到“容易想到”的滑移

笔者在前一篇文章中分析了纯机械领域中一个隐蔽的心理转换，从“容易理解”（事后看懂）到“容易想到”（事前无需创造性劳动）之间的滑移，并指出这种滑移构成了审查员不利心证的核心机制。在“算法+机构”领域，这一机制不仅同样成立，而且由于双重透明性的叠加，滑移的发生更为顺畅。

审查员在阅读申请文件后，对算法逻辑的理解是毫不费力的，对机构功能的理解也是毫不费力的。这两种毫不费力的认知感受，共同指向一种直觉判断：算法类似控制工程中的常用手段，机构类似机械设计中的标准构件，二者的组合似乎不需要跨越实质性的认知障碍。

然而，这个直觉忽略了一个关键事实，正如笔者在前一篇文章中谈到的那样，发明创造不是在真空中进行的自由选择，而是在特定硬件约束下、为克服特定技术障碍而做出的特定耦合。在实际的发明创造过程中，例如，某个算法的选择可能意味着：在MCU的SRAM容量仅为2KB的约束下，在一个场景中选择A算法而不是B算法，因为B算法在该平台上可能产生不可接受的处理延迟；某个机构构件的选择可能意味着：在飞轮壳体Y向尺寸被严格限制的条件下，选择特定型线的凸轮而非其他传动方式，因为只有该型线才能在该空间限制下实现所需运动规律。这些约束条件是审查员在流畅阅读中无法自然感知的；而一旦失去了这些约束条件，算法和机构就都成了中性的、通用的、可自由排列组合的元素。

因此，在“算法+机构”领域的创造性审查中，不利心证的形成路径可被归纳为：逻辑透明性与功能透明性共同作用；双重流畅的认知体验；从“双重容易理解”滑移到“双重容易想到”；算法被认定为通用逻辑，机构被认定为已知载体；二者的结合被认定为公知技术的简单组合；创造性被否定。显然，这个路径是笔者在前一篇文章中所揭示的认知闭环在更复杂的技术场景下的延伸。

值得重申的是，提出这一机制的目的并非要对审查员进行某种道德批判（比如不应“事后诸葛亮”），而是旨在论述该机制是人类认知系统在效率和准确性之间做出的普遍妥协，换言之，对于任何一个人类审查员而言，该机制及其运行是非常难以避免的。如笔者在上文中以及在前一篇文章中所述，本文的着眼点不在于改变审查员，而在于理解该机制之后，作为专利申请文件撰写者能够做些什么以对其进行应对，而这正是下一部分要展开的内容。

三、构建算法与机构的“耦合叙事”

在剖析了“软硬件可剥离”倾向的审查表现及其认知根源之后，一个与前一篇文章对称的问题自然浮现，作为专利申请文件的撰写者，专利代理师在撰写阶段能够做些什么以对抗这种剥离倾向。如在前文中以及在前一篇文章中所述，笔者无意于提出一套事后应对审查意见的答辩策略（显然这是在同仁们面前班门弄斧），而是希望将目光前移至撰写阶段，探索一种前馈式的、预防性的应对之道。

如果说前一篇文章所构建的预防性框架以“阻断心理滑移”为核心，那么笔者在本文中所尝试构建的策略则以“构建耦合叙事”为重心。所谓耦合叙事是指通过技术问题的约束化重构、算法参数的物理化绑定、以及算法与机构互赖关系的揭示，在申请文件中构建一种使算法与机构在叙事层面不可分割的呈现方式，从而可能使审查员难以将二者从彼此中剥离并分别归入公知常识。

对应上文分析的三种剥离倾向，笔者提出以下撰写策略。

以硬件约束重构技术问题

算法之所以能够被“去物理化”，根本原因在于对技术问题的表达/陈述未能呈现算法得以成立的物理前提和硬件约束。当技术问题被表述为“提高控制精度”或“优化洗涤效果”，任何具有类似功能的算法都可以被认定为解决该问题的常规手段。然而，实际的发明创造并非在真空中凭空选择一个算法，而是在特定硬件平台上、为克服特定物理约束而做出的特定选择。

因此，预防性撰写的一项策略在于将技术问题从对控制目标的抽象陈述重构为对算法所须克服的硬件约束的具体揭示，例如，可以考虑将技术问题锚定在MCU算力、存储器容量、传感器精度、执行器响应特性、机构运动学或动力学特性等物理边界之上。

具体地，可以不将技术问题笼统地表述为“解决现有技术中洗涤控制精度不高的问题”，而是将其重构为“在MCU的SRAM容量仅为2KB且ADC采样速率受限的微处理器平台上，如何在一个控制周期内完成电流环的解算，同时满足滚筒在低转速下的转矩波动不超过预设阈值”，如此，后者呈现了一个具体的物理困境，而读者（审查员）在面对这样的困境时，便不能轻易将所选用的特定算法从该硬件语境中剥离，因为脱离了这些约束，算法的选择便失去了其技术必然性。

将算法参数物理化

“逻辑透明性”之所以能够催生“不过如此”的直觉，一个重要的促成因素是算法参数在申请文件中仅以数学变量的形式出现，缺乏与物理世界的可辨识联系。当一个控制阈值仅被描述为“预设阈值T”时，它与任何其他阈值没有区别，因而审查员可以轻松地将其认定为常规的参数选择。

对抗产生“不过如此”这种直觉倾向的一种方法在于将算法参数赋予明确的物理意义和可追溯的物理来源。具体而言，对于关键算法参数，不应仅给出其数学符号或数值，而应说明该参数在物理世界中对应什么、由什么决定、因何而设定，例如，一个滤波截止频率不应仅被描述为“截止频率fc”，而应当进一步说明该截止频率被设定为与机构中某一特定部件的某阶固有频率匹配，以在滤除高频噪声的同时保留该部件动态响应所需的有效信号；一个控制阈值不应仅被描述为“预设温度T0”，而应当说明该阈值由特定传感器的响应特性和被测介质的物理性质共同决定。

通过这种“参数物理化”的叙事，算法不再是一个悬浮于物理世界之上的通用数学逻辑，而成为一个与特定物理实体和物理约束紧密绑定的具体技术手段。审查员若要将其认定为“常规设计”，则须面对一个被严格物理语境所限定的参数集合，其泛化认定的门槛将被显著抬高。

揭示算法与机构的互赖关系

如果说“参数物理化”是对抗算法被剥离的策略，那么揭示算法与机构之间的互赖关系，则是对抗机构被“已知化”以及二者结合被认定为“简单组合”的策略。

当申请文件仅分别描述算法的逻辑步骤和机构的结构特征，而未呈现二者之间的相互依赖时，审查员自然倾向于将二者视为两个独立的、可自由组合的部分，算法是一套控制规则，机构是一组物理构件，前者加载于后者之上。然而，在许多实际的发明创造中，算法与机构之间存在一种双向的、不可分割的互赖关系，算法之所以有效，是因为机构提供了特定的物理特性；机构之所以能发挥效能，是因为算法以特定的方式对其进行了控制。

在撰写的申请文件中揭示这种互赖关系，意味着不仅要描述算法做什么和机构是什么，还要描述算法如何依赖机构的特定物理特性才能实现其功能，以及机构如何依赖算法的特定控制才能发挥其效能。例如，在描述一个涉及电机控制与传动机构的技术方案时，不应仅分别描述控制算法和传动结构，而应揭示该控制算法中的特定补偿环节是针对该传动机构中某一特定非线性间隙而设计的，没有该间隙特性，该补偿环节便失去设计依据；没有该补偿环节，该机构在该工况下便无法满足精度要求。二者互为前提，缺了任何一方，另一方不再具有完整的技术意义。

在这种叙事中，算法与机构不再是“已知手段”与“已知载体”的简单叠加，而是一个耦合系统中的两个相互锁定的要素。审查员若要将其中之一剥离并归入公知常识，便会同时破坏另一方的技术完整性。这种互赖关系的叙事构建，正是前一篇文章所述“结构协同”策略在机电交叉领域的延伸，前一篇文章中协同的是结构特征与结构特征，而在本文中协同的是算法特征与机构特征，二者共享同一种底层逻辑，即通过揭示要素之间的不可分割性，使方案不能被还原为已知要素的简单排列。

一些补充

基于笔者的从业经验，笔者还想就作为申请文件撰写者的专利代理师实际遇到的困境进行补充。具体而言，笔者在上文中所提出的前馈式预防撰写策略似乎对于创新主体提供的技术交底书提出了更高要求。通常情况下，因各种原因，专利代理师可能难以直接从技术交底书的文本中获得实施上述策略所需的信息，这种普遍存在的困境无疑为笔者提出的建议产生了极为显著的意义消减作用。对此，笔者无法回避也不能否认，但是笔者相信这种困境恰恰为专利代理师提供了将个人和行业价值显性化并强化的机遇，例如，可以通过与发明人进行深度沟通以获得所需信息，换言之，这正是专利代理师基于技术交底书内容进行撰写与对技术交底书进行编辑的根本区别所在。

笔者在本文中从“算法+机构”领域的审查实践中“软硬件可剥离”的倾向出发，分析了其三种典型表现，揭示了其与笔者在前一篇文章《关于机械领域发明专利申请审查和撰写的思考》中所论述“功能透明性”同构的认知根源——“逻辑透明性”——以及二者叠加所产生的双重流畅效应，并在此基础上尝试构建了以“耦合叙事”为核心的预防性撰写策略，即，以硬件约束重构技术问题、将算法参数物理化、揭示算法与机构的互赖关系。

如果将本文与前一篇文章并置而观，可以看到它们共享同一个理论内核。前一篇文章中，在纯机械领域为对抗因结构特征的“功能透明性”而引发的技术方案碎片化，提出了以“结构协同”为核心的撰写框架；在本文中，则在机电交叉领域为对抗因“逻辑透明性”与“功能透明性”叠加而引发的软硬件剥离，提出了以“耦合叙事”为核心的撰写策略。二者共同指向一个更具一般性的方法论原则，即，叙事不可分割性：通过撰写期间在申请文件中构建各要素之间（零件与零件之间、算法与机构之间）在功能上和逻辑上的不可分割关系，在审查员形成心证的源头施加积极引导，使发明创造的非显而易见性体现在申请文件之中，而非留待事后通过对审查意见进行答辩以重新论述。