第二节 专利创新研究综述

专利文献包含广泛的技术经济信息内容，作为技术创新产出的代表，体现了新知识的发展趋势（Meyer, 2002; Rickne, 2002）。自20世纪70年代以来，专利作为衡量科技创新产出水平的指标得到了广泛应用，成为衡量和描述技术创新活动的重要指标（Griliches, 1990; Anthony, 2001）。国内有关专利问题的研究起步于20世纪90年代，并在2005年之后进入规模化研究阶段，这与我国专利事业发展具有直接关联。从现有研究来看，虽然学者们对用专利表征创新的结论存在一定的争议，但专利与创新具有较强依存度的结论得到了学者们的普遍认可，因此专利被频繁用来衡量知识和创新被认为是合理和可行的（Kortum, 1989; Acs et al., 2002; Furman, 2002；李习保、解峰，2013；马军杰等，2013）。结合本书研究，总体来看，国内外专利创新相关研究主要分布在产业专利创新、高校专利创新、企业专利创新和区域（城市）专利创新等领域。

一 产业专利创新研究

专利分析方法正越来越多地应用于产业领域的研究，如技术预见分析、企业技术创新分析等，通过对相关专利文献数据的研究分析，可以透析产业的研究现状及发展趋势，识别研究特点及关键技术，揭示技术研究力量的布局，获取重要的战略性和创新性信息。在新一轮科技革命和产业变革中，技术创新能力的产业化发展是最重要的环节。专利创新影响跨产业的研发资源配置，影响内生经济增加值结构中的研发，并促进经济增长，这种效果在发达国家中更为明显（Donoghue & Zweimuller, 2004; Schneider, 2005; Falvey, 2006; Walter, 2008）。专利产出与经济增长之间关系的研究在国内外已经开展了较多。刘思嘉、赵金楼（2010）分析了高新技术产业专利开发与经济增长的互动关系，研究表明，1998～2004年，我国高技术产业专利开发与经济增加值的互动效率呈现逐年平稳递增的态势，并逐渐进入良性循环发展轨道。张古鹏、陈向东（2011）选取与国务院公布的新兴产业紧密联系的电信和信息、生物、材料、环境、机械工程5个技术领域作为研究对象，使用专利授权率和专利平均付费期长度2个指标比较中国与发达国家间的技术创新质量。总体来看，近年来我国本土申请授权专利数量的大幅增长反映了我国研发规模的壮大和创新能力的提升，但专利授权率和专利平均付费期长度均落后于发达国家，表明我国在专利质量方面与发达国家存在较大差距。在现有研究中，学者们大多强调“技术密集型产业”（Technology Intensive Industry）的概念来展开研究，但从技术到专利还需要经过法律申请的程序，专利获得了合法的垄断权，为技术提供了更强的竞争力。关于“专利密集型产业”（Patent Intensive Industries）的研究是一个比较新的学术领域，对专利与特定产业、国家和历史阶段的关系进行研究的文献尚不多见（Qian, 2007）。

同时，国内学者分别从产业层面和企业层面开展了产业领域专利创新影响因素的研究。徐伟民、李志军（2011）采用动态面板数据分析模型，利用125个上海市高新技术企业的面板数据，研究了上海市科技政策对高新技术企业专利产出的影响效果。研究表明，高新技术企业科研能力，即R&D人员比例以及R&D投入强度水平对其专利产出具有显著的促进作用，是上海市高新技术企业专利产出的决定性因素，政府资助和税收减免政策对提高上海市高新技术企业专利产出能力有着显著的促进作用，但政府资助和税收减免政策对其专利产出存在“门槛效应”。徐明、姜南（2013）采用“产业专利密度”的概念对我国230个产业进行了分析，筛选出63个专利密集型产业，采用主成分分析法对专利密集型产业的人力投入、资金使用、研发活动中的9个因素进行了研究，并得出3个主成分。研究结果表明，影响最大的因素分别是企业平均新产品开发项目数、参加项目人员占全部从业人员的比例、企业平均科技活动经费外部支出。

此外，产业专利创新和研发人员之间的关系也得到了关注。杨孝梅、陈德智（2010）选取上海市电子通信、机械动力、生物医药3个专利产出较多行业的736名研发人员为样本，通过统计分析及回归分析研究了R&D人员的专利产出能力与年龄的分布关系，研究发现中国R&D人员的专利产出能力与年龄的分布服从倒U形的单峰曲线关系（研发人员的专利产出能力与年龄增长呈现出倒U形的曲线关系）。研究结果表明，以专利为产出指标来衡量R&D人员创造力与年龄关系的结论和国外学者以其他指标所做的研究结果有一致性，就上海市而言，电子通信和机械动力领域研发人员的专利产出能力在40～49岁时达到峰值，生物医药领域研发人员的专利产出能力在50～59岁时达到峰值。有关专利创新与研发人员年龄结构的研究结论表明，中心城市必须建立科学合理的人才梯队结构，这在本书后续研究中也得到了体现。

从表2-2可以看出，学者们对产业专利创新主要从专利对产业的影响、技术密集型产业专利创新、产业专利密度、专利创新和研发人员之间的关系等角度进行研究。研究结果表明，专利创新显著影响了跨产业的研发资源配置，通过这种配置导向，整个专利合作网络逐步形成，创新资源的配置效率也进一步提升。但总体来看，近年来无论是我国研发规模还是专利创新规模都实现了显著提升，但研发质量与发达国家仍存在较大差距，尤其是缺少对引进设备和技术进行快速吸收和转化的高技术人才。从上海的案例分析来看，企业专利产出需要有来自政府的大力资助和税收减免政策扶持，这种政策促进效果是非常显著的。

二 高校专利创新研究

高校作为我国创新资源最为丰富的地方之一，拥有优秀的科技人才、良好的科研环境，在国家科技创新体系中占据重要地位。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出，“高校是我国培养高层次创新人才的重要基地，是我国基础研究和高技术领域原始创新的主力军之一，是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军”。专利是高校科技创新活动的一个重要成果产出形式，提升高校的专利产出质量和水平、促进高校的专利技术转移，不仅关系到高校科技创新能力的建设，也直接影响我国自主知识产权战略的实施（付晔，2010）。高校特别是一批高水平大学，依托人才、学科、信息、平台等有利条件，在基础研究、高新技术研发等方面具有明显优势，是我国基础研究的主力军、高新技术研究的生力军（杨健安，2010）。根据本书的统计，我国高校科技投入、科技产出主要集中在一批高水平高校，以专利为例，专利授权量排名前100的高校占专利授权总量的76%以上。1985～2013年，我国高校共获得专利授权132465件，年均增长24.7%，其中发明专利占51.5%，实用新型占40.8%。

近年来，专利技术转移受到世界各国政府、企业和大学的高度重视，其影响因素问题也成为学术界的研究热点。杨健安（2010）分析了1985年我国实施专利制度以来我国高校专利申请、授权情况，研究表明，清华大学、浙江大学、上海交通大学、南京大学、华中科技大学、北京大学、复旦大学、哈尔滨工业大学、山东大学、重庆大学分别列我国高校专利技术转化体系的前10位。饶凯、孟宪飞、徐亮等（2013）实证分析了研发投入对地方高校专利技术转移活动的影响，研究结果表明，各种不同性质与来源的研发投入对我国地方高校专利技术转移活动具有显著影响，对于科技经费的来源，各省（区、市）自身的科技经费投入显著促进该省（区、市）地方高校专利技术转移合同数量的增长。

高等学校与企业之间联合申请专利是高校“试验、技术”型成果与企业“生产、市场”型需求有效对接的桥梁。在发达国家，大学的科学研究活动高度注重与企业的合作，合作的方式大体有两种：一是合作研究；二是委托研究，大学设立专门科技成果转化机构，并鼓励师生个人创办公司，成为“高校派生企业公司”（Gerard George, 2002）。雷滔、陈向东（2011）使用可视化的社会网络分析法，从区域层面剖析了1985年以来校企联合申请量的三个演化阶段，合作中心由北京“一枝独秀”到上海、浙江等地“百花齐放”的动态趋势转变，研究了清华大学、北京大学、上海交通大学等联合申请较多的校企合作布局，多元合作方式为其他高校提供了诸多经验借鉴。因此，我国高校空间布局不平衡的问题，需要国家政策的引导和调解，打破合作壁垒，通过产学研联合示范点消除创新“孤岛”。发达地区的高校可以将部分研究院或研究功能等转移至中西部欠发达地区，这一点也是本书研究中的一个重要结论和对策建议。

专利引用网络的建立为分析大学向企业的知识溢出提供了一个全新的研究视角。Jaffe和Trajtenberg（2000）指出专利引用是技术或知识扩散的重要渠道，大学作为知识生产和扩散的主体，是知识溢出的重要来源。陈振英等（2013）分别从国内专利和国外专利两个维度，从专利的数量、有效维持情况、专利价值、专利保护范围、被引用情况等多个角度揭示高校专利的核心竞争力表现，并与国外一流大学进行对比分析，发现高校知识产权的创造非常活跃，但在庞大的数量背后隐藏了缺乏有效创新和高竞争力的核心专利等若干软肋，研究结果表明，除了清华大学以外, C9大学在国际专利的布局范围、国际专利的申请量和授权量、国际专利的影响力和竞争力表现上与国外大学差距很大。邢科慧（2010）通过“中国专利数据库”（1985～2009年）获取所有“大学”在中国知识产权局申请并公布的专利数据，筛选出25所在发明和实用新型专利申请方面表现突出的高校作为研究对象，对其进行了横向、纵向的比较分析，并针对我国高校专利申请得出了相关研究结论。

通过表2-3可以看出，我国学者对高校专利创新研究的成果和观点较为丰富。学者们普遍认为，专利是高校科技创新活动的重要成果产出形式，而提升高校专利产出质量和水平、促进高校的专利技术转移，不仅关系到高校科技创新能力的建设，而且直接影响到我国自主知识产权战略的实施。对不同高校的专利创新成果进行分析后发现，目前以高等院校为代表的科技创新资源在区域上的分布不均是我国区域创新包括专利创新分布不均的重要诱因。因此，在这种背景下，缩小区域间创新差距、推动区域创新能力平衡发展的最直接的动力将是加快区域综合性院校、特色专业院校蓬勃发展，而推动以中心城市为代表的高校合作、实现科技溢出与科技流入有效对接将是本书的主要研究目的。

三 企业专利创新研究

专利作为知识产权中科技含量高的重要组成部分，已经成为各国企业争夺竞争优势的重要手段，在国际上，日本是专利分析开展最早的国家之一，以经济产业省特许厅为代表，为中小企业免费制作大量行业专利地图。目前，国外对于专利分析方法的理论研究已经比较成熟，并较好地用于专利数据分析，为企业挖掘其竞争对手的战略竞争情报以及做出决策提供有价值的参考。Griliches（1981）利用157家美国企业样本数据，首次发现并提出研发投入和专利能够提升企业价值，之后，哈佛学派的Pakes（1985）、Hall（1993）和耶鲁学派的Levin等（1987），以及英国的Bloom和Reenen（2002）的研究都进一步验证了Griliches（1981）的研究结论。Griliches（1990）认为专利与企业价值之间的相关性要高于R&D投入与市场价值的相关性。Bernd Fabry等（2006）认为专利分析能够评估技术研发状况，发掘商业机会。发展中国家和地区的企业往往集中在一般制造领域，而发达国家的企业尤其是跨国公司则往往集中在技术研发环节，进而在获取专利后开展技术许可贸易达到垄断市场利润的目的（Arthur, 1989）。当前，以美日企业为代表的跨国企业，在运用专利战略参与市场竞争时，其实施主体已经逐渐由单个企业发展到专利联盟（Patent Pool）的形式。Philliphs和Wrase（2006）认为，一旦厂商研发出新的或更高水平的技术，旧的技术被淘汰，研发厂商就可能取代原有厂商，成为新的垄断者，进而能够从对创新的暂时垄断控制中获得短期超额利润。Albert和Gary（2009）在基于大中型企业数据的研究表明，近年来中国专利的爆发性增长，从表面来看是大量研发投入的结果，但这仅仅是“专利爆发”（Patent Explosion）的一部分原因，而外资的增加对于中国专利的增长具有很强的刺激效应，产业中外资投入占比每增长10%，国内企业的专利申请量就增长15%，国外企业的竞争显著提高了国内企业的专利战略价值意识，尤其是在电子机械、交通运输设备和化工等产业领域，这种现象更为明显。

国内企业专利创新研究主要侧重影响因素的研究分析。李柏洲、苏屹（2010）对我国大型企业发明专利数和企业利润进行了典型相关分析，研究表明，发明专利数对企业利润具有显著的正向影响，发明专利数每提升1%，企业利润则相应提升0.561%。李伟（2011）从内外部影响因素入手，构建了企业专利能力影响因素模型，通过运用结构模型对宁波、杭州的问卷调查进行验证，研究表明，企业专利能力内部影响因素包括企业人力资源配置水平、企业家素质、企业规模、创新能力和企业学习能力，外部因素包括区域经济增长、专利制度和政策促进以及知识产权文化塑造等因素，同时外部影响因素通过内部影响因素影响企业专利创新能力的培育和提升。杨佃民、杨晨（2013）对新疆规模以上企业专利创新进行了分析，认为企业专利创新在建设创新型新疆、实现优势资源转化中具有战略性作用，并提出大力营造专利创新的政策法律环境、努力培养企业知识产权文化、推动专利创新成果转化及促进专利创新持续发展等对策建议。

企业是科技应用和成果转化的最前沿，在探索技术进步、推动技术创新过程中具有最直接的动力。专利是企业取得竞争优势的重要手段，帮助企业挖掘竞争对手战略情报以及及时做出反应。目前，学者关于企业专利创新的主要观点主要表现在研发投入和专利能够提升企业价值、专利与企业价值间的关系高于直接进行研究与发展投入、专利分析能够评估技术研发状况、发展中国家及发达国家企业专利研究方向等。从表2-4中可以看出，这些研究大多基于理论层面，而推动企业加快专利成果转化、减少专利泡沫将是下一步企业专利研究的重点内容。笔者认为，企业面对市场的最前沿，对前沿技术具有最直接的关注度。因此，企业对专利研究的方向代表了当前技术创新的方向，加强企业创新合作网络研究也将是本书主要的研究任务。

四 区域（城市）专利创新研究

专利是评估区域（城市）创新产出的最广泛使用也是最具代表性的指标，其空间分布为区域（城市）创新程度的衡量提供了富有价值的信息。专利作为集技术情报、商业情报、经济情报等于一体的知识载体，已经成为研究区域（城市）科学技术发展状况、创新水平的重要对象。通过专利统计，可以发现和明确不同国家、地区、城市的技术实力和创新水平，也可以发现企业发展的技术变化轨迹及其技术创新水平（Abraham B. P., Moitra S. D., 2001; Porter A., Newman N., 2005; WIPO, 2009）。同时，通过专利计量分析，可以测度一个国家、地区、城市的技术创新程度、技术扩散情况等，可以通过发明人合作网络揭示深层次的合作动机等（Jaffe A. B., Trajtenberg M., Fogarty M. S., 2000; Iversen E. J., 2000; Agrawal A., Kapur D., Mchale J., 2008; Lee J., 2010）。此外，通过对专利知识的信息挖掘，可以跟踪区域（城市）技术演进路线、预测技术发展趋势（Yoon B., Phaal R., Probert D., 2008）。对于一个区域（城市）而言，研发经费投入与产出之间存在怎样的关系，历来是有关创新问题和技术进步问题研究的重要方向。Derek（1963）认为科技产出与国家的经济总量成正相关关系，而并非由这个国家的人口数量、地理面积等因素决定。Pakes（1985）指出，制度、技术和市场环境等因素决定着不同地区专利的经济价值。Griliches（1990）指出用利润和生产率来反映R&D产出，但其结果与预料中的差异很大，利润和生产率不是R&D产出最直接和最优的衡量指标。F. Narin（1994）的研究表明文献数量和专利授权数量具有类似的统计规律，但并没有揭示专利授权数量和经济总值之间的定量关系。于伟、张鹏（2012）则选取地区外资数量、固定资产投资、地区生产总值、研发经费支出、规模以上工业企业资产和高学历人才数量等指标，基于2007～2009年的专利统计数据的分析表明，我国各省域专利授权总量和发明专利授权量存在空间相关关系，区域经济发展基础、全社会研发投入和开放合作水平对专利授权具有显著影响。因此，必须打破区域行政壁垒，强化区域间开放合作，通过创新人员交流和产业合作对接等方式更加主动接受周边技术高位势地区的辐射带动。

对于不同区域而言，其专利合作有着不同的发展路径，长三角和珠三角则体现了不同的代表性，这也为相关中心城市开展专利合作提供了不同的外部条件。冯仁涛、余翔、金泳锋（2012）基于专利情报构建技术机会和技术专业化指标，探讨近20年来技术机会的分布及其与区域技术专业化的关系，研究结果表明，只有广东等极少数地区在拥有最高技术机会的技术领域实现了专业化，而其他地区的技术能力则往往被锁定在技术开发层面，其最根本的原因在于珠三角城市构建了以市场化为导向、以企业为主体的技术创新体系。以深圳市为例，其90%以上的研发机构是由企业主体创办的，90%以上的研发人员集中在企业，90%以上的研发经费源于企业，90%以上的发明专利出自企业。而以市场化为导向的创新体系大大缩短了技术产业化的时间，并有力提高了技术产业化的成功率。同时，技术发展的路径依赖和积累特性也产生了很大的影响，如江苏、山东等省份，其技术发展方向的选择不可避免地受制于已有的技术基础。从区域专利创新来看，长三角地区是我国区域创新最具活力的地区，经济水平居于全国前列，基础设施建设完备，科技创新环境优良，创新政策体系健全，对科技人才的吸引力较强，同时高等教育机构集聚，科研院所研发能力较强，引进外资力度较大，外资对本地区知识溢出作用较强，本地创新能力不断提高，这些都是导致长三角地区创新活动差异不断缩小的重要原因（姜磊、季民河，2011）。张文新、李琴、吕国玮（2012）运用主成分分析法，对我国4个直辖市和15个副省级城市的专利综合实力进行了比较分析，揭示了各城市间专利综合实力的差异，并采用多元线性回归分析法，对19个城市专利综合实力的影响因素进行了分析。研究表明，深圳、上海和北京的专利综合实力分列前三位。马军杰、卢锐、刘春彦等（2013）的研究表明，中国省域专利产出绩效在总体上呈上升趋势，其分布态势表现出了明显的空间自相关性，且其中“创新者”主要集中在中国东部沿海地区，经济发展水平、产业结构和城市化水平等对专利产出绩效具有显著的推动作用。

区域（城市）科技创新活动的最直接、最广泛的衡量指标是专利，通过对专利的研究分析，可以直观地发现区域（城市）间的科技发展差距，也可以发现企业发展的技术变化轨迹及其技术创新水平。国内外关于区域（城市）专利创新的研究主要集中在专利对区域创新的作用、通过不同的定量分析方法测算区域内不同主体的创新水平等，研究结果表明，经济基础、城市化水平、研发投入和开放水平等均对专利合作形成了显著影响，而对于技术低位势的城市而言，则必须打破行政壁垒，强化城市合作，通过人员交流和产业对接等方式主动接受技术高位势地区的辐射（见表2-5）。这些研究结果为本书后续的研究提供了思路，在此基础上，本书提出加强中心城市间创新合作、推动我国整体创新能力提升的对策建议。