专利法上的抽象思想与具体技术——计算机程序算法的客体属性分析
来源：知识产权学术与实务研究网 作者：崔国斌 时间：2009-06-08 阅读数:
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作者特别说明： l 本文原载：《清华大学学报（哲社版）》2005年第3期 页37-51，原发刊物对部分文字有修改。 l 作者联系信息：崔国斌 北京清华大学法学院，100084，guobin@tsinghua.edu.cn。 |
摘要：程序算法的可专利性是计算机程序专利保护制度的一个核心问题。本文从专利客体从“产品”向“方法”拓展的历史过程出发，揭示专利法区分抽象思想和具体技术的传统标准——“物质状态改变”。本文认为，专利法区分抽象思想与具体技术的传统标准并不否定计算机程序算法的客体属性。程序算法是运行独立于人脑的物理系统（计算机）的具体方法步骤，并非抽象的思维规则。程序算法被执行后会导致传统专利法意义上的“物质状态改变”。因此，程序算法符合前述传统标准，可以顺利通过客体审查。沿着这一思路对专利法的传统理论进行整理，我们能够最大限度地尊重专利法传统，同时又及时地消除了技术进步对客体审查理论的挑战。
关键词：计算机程序算法专利
一、 引言
计算机程序的客体属性以来一直是专利法领域争论不休的热点议题。专利法从一开始就排斥计算机程序：程序代码被视为抽象的文字作品，[1](P21)程序背后的算法被视为抽象思想，[2]二者皆不能成为专利法意义上的客体。进而，专利法对所有与计算机程序有关的发明都持警惕的保留态度。上个世纪七十年代中后期以来，软件行业迅猛发展，社会对计算机程序的认识也逐步加深，专利法在产业部门的反复游说下改变了初衷，开始接纳部分与计算机程序有关的发明主题。到目前为止，计算机程序与传统工业应用系统结合在一起作为一个整体的系统、程序算法与传统的工艺流程结合在一起作为完整的工艺方法等，已经顺利成为专利法上的保护客体。[3][4][5] 当然，软件行业并不就此罢手，继续冲击专利法客体审查的底线，要求专利法承认“计算机程序＋普通计算机”、“计算机程序＋磁盘载体”、程序算法等逐步抽象的发明主题的专利客体地位。这些主张实际上是为计算机程序最终摆脱对传统工业应用背景的依赖直接成为专利法上的保护对象做铺垫工作。这些主张先后遭到专利法上一系列传统学说和规则的抵制[6](P1130)。[①]在传统学说和规则下，这不过是为抽象的思想蒙上具体的物质外衣以规避专利法在客体范围方面的限制规则。究竟这些新的申请主题是专利法上的具体技术方案，还是传统意义上的抽象思想？回答这一的问题，我们先需要了解专利法区分抽象思想与具体技术方案的真正标准。遗憾的是，专利法理论对这一标准的阐述并不清楚，这也正是全世界范围内学者们在计算机程序相关发明的客体属性上争论不休的原因所在。
本文从上述极具争议性的专利主题之一——程序算法着手，探讨程序算法在摆脱传统工艺背景之后独立成为专利法上的保护客体的可能性。所谓算法是指“解决某一特定数学问题的方法步骤” [2] (P66)，而程序算法就是指计算机程序中所采用的指挥处理器完成特定任务的一系列方法步骤[7](P146)。计算机程序所体现的算法，有很多个层次，最具体应该是全部程序指令联合起来的详细步骤，由此往上可以逐步抽象，得到比较概括和抽象的算法。计算机程序的创新之处在于算法而不是具体的代码，因此发明人谋求专利保护的正是程序背后的算法而不是该代码[7](P158)。
从上面的定义中可以看出，程序算法与数学有着天然的联系。很多算法都是在特定的数学模型下设计出来的，通过数学语言得以描述。因此算法很容易被视为数学规则的一部分，被视为专利法意义上的抽象思想。但是，算法又有不同者与数学规则的迥然不同的一面：程序算法对应着计算机的执行步骤。任何一个有效程序的实际运行过程都是按照特定的程序算法一步一步操纵计算机进行连贯的运算，直至目标得以实现。不论目标为何，程序算法终究可以视为人直接或者间接操作计算机获得某种结果的方法步骤，是人操作客观的物质机器的一种方法。一面是抽象思想，一面是具体的操作步骤，程序算法对专利法区分抽象思想和具体技术方案的能力提出空前的挑战。本文希望迎接这一挑战，为计算机程序相关发明客体合法化提供一种和谐的理论解释，同时也试图揭示专利法区分抽象思想与具体技术方案的一贯标准，为其它领域的专利客体审查提供全面的理论指导。
本文首先从专利法最初将保护客体从产品拓展到方法的历史过程出发，研究专利法区分抽象思想和具体技术的传统策略，从而寻找客体审查理论的脉络。接着，我们观察这一传统策略在“计算机程序算法＋传统工艺流程”之类的发明客体上的应用，并对应用过程中衍生的各种理论学说进行简要的评论，揭示计算机程序客体审查方面存在的混乱状况。继而，本文揭示专利法排斥那些摆脱传统工艺流程背景的计算机程序算法本身的理论依据，指出这些理论自身存在的矛盾和缺陷。最后，本文指出在传统思路可以用来支持而不是否定计算机程序算法的客体地位，并通过其他多种途径证明程序算法的专利法客体地位的正当性。
二、 从具体产品到抽象方法：“物质状态的改变”
“抽象思想不能获得专利保护”是专利法上的一项基本原则。[2] (P67)专利法过去依据这一原则排除了诸多的申请主题，计算机程序算法并非其中的第一个。[②]如果程序算法能够被专利法所接受，则从形式上应该归入“方法发明”名下。专利法上的方法发明的客体本身就是一些相对抽象的操作步骤，不像物质或者产品发明那样具备客观的可感知的物理形态。也就是说，方法发明与抽象思想之间的界限是天然模糊的，专利必须有一套行之有效地区分方法发明和抽象思想的策略。在掌握这一策略之后，我们就有可能观察专利是如何利用这一策略对计算机程序相关发明进行客体审查，进而对传统专利法排斥程序算法的做法进行评价。这一节首先回顾专利法过去将保护客体从具体产品拓展到“抽象”的方法的历史过程，从中寻找专利排除“抽象思想”的策略。
今天人们大多当然地接受了专利法保护产品和方法两类发明客体的法律规则，却没有意识到专利法上的保护客体范围曾经经历了一个由具体、物理装置、产品向抽象方法逐步过渡的曲折过程。[③]在专利法早期，人们意识中的发明似乎都是看得见、摸得着的机器、物质机器组合等，专利法仅仅保护有形的发明物理产品，不愿意保护所谓的步骤或者方法发明[8]（P1048）[9](P404)。比如在英国著名的《垄断法案》中，专利保护的对象仅仅限于制造物（Manufacture）[10]（sect.6）[11](P134)[④]。美国早期的专利法也对方法发明持消极态度[12](P583)。尽管美国后来的专利法提到发明对象包括有用技艺（Useful art）、制造物等，当时的法院则认为“所谓技艺. . .是运转的力。早期的案例认为一种技艺的发明者仅仅是自然力的发现者，除非他发明了应用该自然力的装置。”[13](P788) 透过美国最高法院早期的著案例，我们可以看出当时法院所面对的社会对于方法发明有着明显的不安态度，因而发明人总是试图将抽象的方法发明表述为装置发明，从而避免发明被解释为一种抽象的思想。[⑤]
英国[14](P295)、澳大利亚[11](P134) [⑥]、美国[15](P152) [16](P131) [⑦]均经历了将专利法保护对象从有形的人工制造物的向无形的方法发明拓展的过程。在保护客体从有形装置或者制造物扩展到无形的方法之后，专利法就开始面对本文开头提到的新问题：如何防止科学理论、自然规则等抽象思想在“方法专利”的名义下被发明人所垄断？专利法在接受方法客体之后，很快就确定了一种经验性规则。在1795年的Boulton v. Bull案中法官英国Eyre指出，仅仅是原则不能获得专利保护，但是体现在有形物质（Corporeal Substances）中或者与之相联系，表现为操作步骤、产生效果的‘原则’可以获得保护[17] (P175)。Eyre法官还非常明确地指出，不仅新的物质或制造物可以获得专利，而且新的机械原理（Mechanism）也可以获得专利保护。后来的King v. Wheeler案法院也接受了这一观点，认为英国专利法上的“制造物（Manufactures）”可以延伸到单纯的方法上。这种方法是指利用已知的工具要素, 作用于已知的物质上，最终产生其它已知的物质，但是使得这种物质更便宜或者生产更快或者质量更好等等。[17](P175)
通过上述代表性的判决意见，我们从中可以看出，专利法最初区分抽象的思想原则与具体方法发明的经验性标准就是看该方法发明是否与有形物质相关联、相互作用，产生有形的结果。美国最高法院在非常著名的Cochrane v. Deener案中更明确地表述了这一观点－－“一种方法是指处理特定物质材料以产生预期结果的一种模式。它是一个行为，或者一系列行为，作用于客体，改变其状态或者将其变成另外的物体”[13](P788)。这一观点也为19世纪美国专利法经典作家所支持，比如Robinson教授指出，“一种方法或者流程，是指有形客体（Physical Agent）对物体（Physical object）进行的一个操作或者一系列动作，从而改变这一物体的特点或者状态。”[18](P295) 1873年另外一位同样有名的专利法专家Curtis案中也有类似的表述：“专利法保护那些体现于物质中的新的和有用的结果，不包括艺术。组成我们地球的这些物质是人类为了满足自身需求所进行的创造性活动的作用对象。自然状态下的物质并没有被人们所控制。当人们通过体力或者其它力量改变物质的自然状态使得物体之间的关系发生变化时，人类对物质的控制关系得以建立。”[19](P1552)
在方法发明的客体审查过程中，强调作用于物质并改变物质状态的观点，对现代专利法的发展发生了非常深远的影响。在Beson案中美国最高法院法官依然认为“将物质转变到另外一种状态或者另外一种物质，是考察那些没有限定特定机器的方法发明的专利性的线索”。[2] (P70)在1981年著名的Diehr案中，美国最高法院继续受到Cochrane v. Deener案中对于所谓的“物质状态改变标准”的影响[3](P188)[20](P1096)。不仅最高法院如此，美国的联邦法院和专利局也都受这一判断标准影响。联邦法院的法官认为“物质状态改变”这样的描述至今依然显得雄辩有力。[19](P1552) 在联邦法院的判决中，美国最高法院早年的观点也被反复引用用来否定计算机程序方法乃至商业方法的专利性[18](P295) [19](P1552) [21](P770)[22](P169)。美国专利局也依据这一标准反对计算机程序专利[23](P7483)。
当然，专利法对于所谓物质状态改变的要求，不能被绝对化。专利法的权威学者Chisum承认“物质状态改变”的观点的确具有非常强大的影响力，但是他认为最高法院在Benson案中指出物质状态改变是一个线索，实际上并没有指出是否一定要存在这种物理的改变，使这一问题依然处于未决状态。[24](P988)他认为严格而机械地强调物质状态改变，可能导致专利法的发明仅仅限于化学程序和一些机械程序。[24](P988) 与此相对的另外一位权威学者Pamela则不同意Chisum的上述表述，她认为最高法院始终没有改变对于物质状态改变的要求，因此在计算机程序上不能由法院自动放弃这一要求。[20](P1106)
通过上面的回顾，我们发现对于物理物体的利用和物质状态的改变，已经成为专利法区别抽象思想与技术方案的一个经验性的规则。对于有形物体的依赖，对于物质状态改变结果的依赖，使得客体审查具有相对明确的操作性。不仅如此，对有形物的依赖也使知识产权权利的范围显得明确，使得法院能够比较r容易地识别知识产权侵权行为。[25] (P13)
专利客体审查实践中对于物理因素的强调，与我们形而上的关于知识产权保护对象的论述有着一定的差距。在理论上学者们常常强调专利法保护对象作为技术方案具有无形性[26](P75-80)，认为发明方案作为一种技术知识，并没有所谓的物质形态。但是，在具体的审查一项申请主题是否为专利法客体时，专利法则选择另外一种经验型的策略：我们首先想到的是看发明对象是否为看得见摸得着的物体（产品发明）、是否为改变看得见摸得着的物体状态的方法（方法发明）。专利法在判断一项发明是否为专利法上的保护客体时，不是去看这些抽象的发明方案是否是专利法意义上的“发明”，而是直接去看发明的物化结果是否落入专利法上的经验性的分类：对于产品发明，主要看其是否落入了机器、物质、装置的组合，而对于方法发明，就是看其是否利用物理因素对有形的物质进行了状态改变。熟悉这种思路后，我们就不会奇怪某些学者会感叹所谓计算机程序发明与传统的发明不同，是无形的发明（Intangible Invention）。[27] （P355）其实，专利法上的技术观念对于物质结构的强调，有其科技哲学上的认识根源。研究科技哲学的学者就将技术世界看作一个系统，这个系统内存在技术知识、技术活动、技术产品等要素[28]。在一些有影响的关于技术的定义中也强调物理状态的改变[29]，强调技术知识物理结构性的一面。[30] 本文在讨论专利客体审查问题时，基本上沿用了实践中这种经验性的思路，将专利法的保护客体视为具体的具有物理形态的产品或者操作物理因素的方法，而不是采用形而上方案――将专利法保护客体一律视为抽象的技术方案。
三、 程序算法与传统工艺结合：传统标准的延续
计算机程序算法通常是基于一定的数学算法、数学模型、数学公式设计的一种抽象步骤[31](P45)。从一开始就被视为抽象的数学原理或者思维规则，被当然地排除出专利客体范围。这一做法背后深层次的原因是这样的：尽管程序算法对应的是数据信息的输入到计算结果的输出这一过程中具体的操作计算机的各种步骤，尽管经过这一处理过程被处理的信息状态发生了显著的改变，但是人们习惯上并不觉得这一信息处理过程中物质的物理状态发生了改变。按照前文提到的传统专利法对于方法发明的要求，计算机程序算法自然不能成为专利法保护的方法客体。
专利法基于传统方法发明客体审查理论对于“物质状态发生改变”依赖，发展出一系列用来审查那些计算机程序算法有关的方法发明的客体属性的理论学说。比如，思维步骤学说、两步测试法、整体论等等。时至今日，思维步骤说、两步测试法已经完成历史使命被专利法所淘汰，而整体论则如日中天，成为专利客体审查领域新的意识形态。[⑧] 这些过时或者现时的学说都有着重要的共同点：它们都直接或者间接地要求计算机程序算法步骤与传统的工艺流程相结合，从而保证被授予专利权的“程序算法＋传统工艺”式的方法发明满足传统专利法对于方法发明的要求――方法发明被实际执行后能够产生现实的物理结果，导致物质状态发生改变。
（一） 思维步骤学说
在早期的美国专利法司法判例中，法院采用 “思维步骤学说（Mental Steps Doctrine）”来指导与计算机程序有关的方法发明的客体审查实践。所谓“思维步骤学说”通常是指美国法院从In re Abrams案开始所采用的用来判断计算机程序方法申请是思维步骤还是专利方法的理论学说。[32](P2-29)[33](P912) [⑨]在该案中，法院暗示发明人提出的三个规则的正确性：“（1）如果权利要求的方法全部是思维步骤，则不是专利法上的客体；（2）如果权利要求的方法既有物理步骤，也有思维步骤，而且新颖之处仅在思维步骤，则不是专利法上的客体；（3）如果权利要求的方法既有物理步骤，又有思维步骤，而新颖之处在物理步骤，则该方法是专利法上的客体”[22](P167)。
显然，依据所谓的“思维步骤学说”，计算机程序算法被当然地视为抽象的思维步骤而不是物理步骤。因此，依据思维步骤学说的规则（1），计算机程序算法就被排除出专利法保护的范围。从这里我们也可以看出，思维步骤学的合理性在很大程度上依赖于“程序算法是思维步骤”这一前提的正确性。在本文的后续部分我们将对这一假设前提的正确性进行检讨。[⑩] “思维步骤学说”要求计算机程序发明必须和物理步骤联系起来，才可能通过客体审查。对传统的物理步骤的依赖，实际上保证该发明能够作用于物理世界，产生“物质状态改变”的结果来。因此，“思维规则学说”是专利法关于方法发明的传统审查理论在计算机程序方面的延伸。
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- 中国政法大学教授、博士生导师
- 知识产权法研究所所长、无形资产管理研究中心主任
- 北京大学法学博士
- 中国人民大学法学博士后
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- 北京市海淀区西土城路25号中国政法大学知识产权法研究所
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- 最高法院知识产权司法保护研究中心首届研究员
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