基于专利资料的海峡两岸创新系统成效检视
池敏青,许正春,刘健宏
（福建省农业科学院农业经济与科技信息研究所,福建 福州 350003）
国家创新系统是分析国家经济发展的重要架构。20世纪90年代之后，随着日本经济衰落和亚洲金融危机的爆发，欧美国家特别是美国经济重新走向繁荣，学者们开始对技术创新系统的有效性提出质疑，这促使人们对“国家创新系统”的进一步研究。有效评估国家系统的创新成果，才能了解系统中创新成员的行为，发掘国家创新系统问题，并引导政府将有限的资源配置于国家真正需要的领域。赵黎明等认为判断是否达到国家创新目标的效果指标有国家R&D支出、科研课题情况、科技论文论著、专利申请与授予情况、企业与研究机构联合程度、企业间R&D合作程度等。由于专利文件中含有大量且详细的技术信息，是发明及创新活动的成果，被认为是评估国家创新系统成果的重要指标。专利的拥有量可以从侧面反映一个国家或地区的创新能力、科技水平和市场化程度，是衡量科技产出和知识创新的一项重要指标。因此本研究继续采用专利指标评估国家创新系统成员的创新活动与表现。
当今美国科技发展处于世界先进水平，已成为全球性科技风向标。美国专利制度从1791年启用迄今已有两百多年历史，设有各种完整审查程序以确保专利符合“新颖性、实用性、非显而易见”等要素。美国专利资料库也具有相当的代表性，如世界经济论坛主办的“国家竞争力报告”、瑞士洛桑学院的“世界竞争力排名”，以及经济合作发展组织的“科学技术与产业排行榜”等各项重要评比都大量使用美国专利资料库进行研究分析。
由于历史和政治原因，海峡两岸经济经历了完全不同的发展历程。大陆地区和台湾地区并不属于一个经济体，两岸的专利制度存在差异。为检视两岸整体创新表现及两岸创新成员的合作互动情况，本研究以美国专利商标局（United States patendand Trademark Office,简称PTO或SPTO）为资料检索目标库，检索、统计和分析了两岸20082014年核准的Utility Patent资料。
1文献综述
1.1国家创新系统
德国经济学家弗里德里希·李斯特在1841年发表的《政治经济学的国家体系》中提出的“国家体系”和美籍奥地利经济学家熊皮特1912年在《经济发展理论》中首次明确的“创新理论”，为国家创新系统理论奠定了两块重要基石。“国家创新系统”概念由英国学者克里斯托佛·费里曼于1987年在《技术和经济运行：来自日本的经验》中首次提出。其后伦德瓦尔、纳尔逊、经济合作与发展组织（OECD）等进一步发展了此理论。
国家创新系统没有一个确切概念。费里曼提出国家创新系统是一种在公、私领域里的机构网络，其活动和行为启发、引进、改造和扩散新技术。但项后军认为：费里曼所定义的国家创新系统实质上是国家技术创新系统。伦德瓦尔从微观角度认为国家创新体系是“由对经济有用的知识的生产、扩散和应用过程中相互作用的各种构成要素及其相互关系组成的创新系统。”佩特尔和帕维蒂把国家创新系统定义为：“一个国家内决定技术学习的方向和速度的国家制度、激励结构和竞争国力。”经济合作与发展组织（OECD）提出“国家创新系统是由参加新技术发展和扩散的企业、大学和研究机构组成，是一个为创造、储备和转让知识、技能、新产品的相互作用的网络系统。”随着经济发展，国家创新系统的内涵和外延将会发生新的变化。
对于国家创新系统的研究，有的学者从创新系统的结构要素入手进行分析；有的研究法律、制度、政策等外在环境对国家创新系统的影响。关于创新主体的研究，最常见的是将企业、大学和科研机构作为国家创新系统的三个主要执行主体，多数认为国家创新系统的核心是企业，企业技术创新是国家创新系统的核心内容。
中国大陆对国家创新系统的研究始于20世纪90年代中期。1995年，齐建国教授完成的《技术创新---国家系统的改革与重组》研究报告是我国学者第一次运用国家创新系统理论来分析我国的宏观经济体制问题，他提出“应该将国家经济系统看作是一个综合技术创新系统，经济发展和国际竞争取决于经济体制。”国内关于国家创新系统的研究大体上经历了萌芽、形成和发展三个阶段，内容分别涉及“概念研究、制度研究、互动研究”等。总体上看，国内的研究内容多数比较宽泛，还未形成一套完整的理论体系。
1.2专利指标与国家创新系统
专利制度给予技术创新活动源源不断的动力，是经济文化社会发展的重要保障。Griliches指出：专利数据令经济学家着迷，当学者们面对一些主要研究问题如经济增长源泉、技术变化速率等时，所遇到的一个障碍便是数据匮乏，导致实证研究不能得到比较合适和可靠的测度和衡量；他用数据的沙漠来比喻这个困难，而在这样的数据沙漠中，专利数据像一座海市蜃楼呈现出来；他认为专利数据具备充分性、客观性和缓慢变化等三大优点。Hagedoom等讨论了使用专利代表创新产出的利弊，认为并不是所有重要的创新都是以专利的形式出现，而且专利之间质量差异较大，但专利的通用性、一致性和易得性仍然是学者们常用衡量创新能力的重要指标。美国国家科学基金会特别对专利做了许多研究，以论述专利具有方法论基础；当时从专利指标中揭露出日本的产业竞争力，后来印证与事实相去不远，这更奠定了以专利指标衡量国家创新系统绩效的基础。郑贵忠认为专利的有效状况特别是发明专利，是衡量企业、地区和国家自主创新能力和市场竞争力的重要指标。
总体上，国外学者较早地利用专利有效数据作为研究专利价值的工具，国内由于数据收集困难，对专利有效性规律的研究比较片面，但多数学者均认可专利是揭露国家技术创新的重要指标之一，并经常用以衡量国家技术知识的创造能力。目前受到业界和学者比较认可的指标体系有CHI Research公司（2004）的专利指标和Ernst（2003）的专利指标，指标内容涉及专利数量、成长率、比率、引用指标、科学联结度等。
2研究方法与数据来源
2.1研究方法
现行《美国专利法》将专利分为发明专利（Utility Patent）、设计专利（Design patent）和植物专利（Plant Patent）三种。其中，发明专利是最主要也是最重要的一种，也最能反映技术创新的程度，相当于中国专利法中的“发明专利和实用新型专利”。本研究即以美国核准的发明专利数量作为研究和分析对象，通过采用多重专利指标，如核准专利总数、技术领域类别、重要创新系统成员、创新系统合作互动等，着重从广度的角度对两岸专利成员的活动情况进行深入分析。
因为专利权是可转让的，专利权人有原始主体与继受主体之分，不能完全反映原始创新互动情况。本研究以“申请人国别或地区”作为探讨两岸专利原始创新活动的查询依据。考虑到即使申请人在申请专利排名不在首位，仍有权利实施该专利，因此决定不论申请人在申请专利中排名多少，只要该专利申请案中有申请人属于统计对象，即纳入统计范围。两个或两个以上同一地区申请人的专利只计算一次。同一专利申请人既有大陆地区，也有台湾地区时，两个地区分别各算一次。
2.2数据来源
所用数据来自美国专利商标局的专利数据库，并通过“WEBPAT专利整合检索平台（/）”下载，检索时间为2015年4月6-10日。在检索项“Applicant Country（Region）”分别输入“‘CN’、‘HK’、‘MO’”和“TW”检索2008-2014年核准的“Utility Patent”数据。获取的数据经过清理、集成、变换、归约等数据预处理和重构手段，获得大陆地区（含港澳地区）和台湾地区在美国申请核准的Utility Patent分别为22753件和63921件。
3结果与分析
3.1核准专利总数
2008-2014年，台湾获得专利总数63921件，大陆为22753件，仅为台湾的35.60%。两岸每年数量上的差距处于递增趋势，台湾在增长数量上占优势，到2014年略有缩小（表1）。两岸专利数量近年来均呈现递增趋势，但大陆的年增长率均高于台湾（2013年除外），其中大陆2010年增长率最高，达到74.94%；2013年两岸专利增长率达最低。从近7年整体发展情况看，台湾增长率达到了100.79%，而大陆为547.74％ （图1）。将所收集到的核准专利往前回溯其申请年度，计算每件专利自申请到核准的间隔时间（其中1年以365天计算）。结果显示，该类专利大陆地区平均间隔时间为3.07年，标准差为1.39年；台湾地区平均间隔时间为2.69年，标准差为1.14年；标准偏差反映相对于平均值的离散程度，可见大陆专利获核准的平均时间比台湾长，时间变异也较大。
3.2技术领域类别
国际专利分类（简称IPC）是目前国际上唯一通用的专利技术分类系统，从IPC分类号可以大致了解专利内容和涉及的技术范围。本研究基于IPC的分类，取每件专利主分类号的前4位（即以小类）作为划分依据，旨在全面掌握两岸在该方面技术研发领域分布与变化特点。经统计，台湾在美核准的Utility Patent有493种，大陆有484种；两岸共同涉及的领域有442种，两岸研究领域较相近。
图1 两岸Utility Patent核准数量的年度增长率比较
大陆前二十大技术领域专利数占总数的52.54%（11954件），台湾则占61.26%（39156件）。两岸的前二十大排名中，除了F21V、A61K和A47B外，其余都属于G部的物理和Ｈ部的电学，可见这两个领域是两岸最积极在美国布局的专利。前二十大排名中，两岸共同研究领域（以IPC小类为准）有15种，可见两岸的研究重点趋势相同（表2）。
台湾前三大技术领域分别为半导体器件（H01L）、电数字数据处理（G06F）、导电连接（H01R） 等。而大陆则为电数字数据处理（G06F）、半导体器件（H01L）、无线通信网络（H04W）。大陆最专精的技术领域为G06F，其数量占全部总数的9.41%；而台湾最专精的技术领域为H01L，占全部总数的15.39%，远高于其他技术领域（表2）。
3.3重要创新系统成员
本文在统计重要创新系统成员概况前，先对申请人的名称进行统一归并整理。整理出两岸Utility Patent核准数量为前十名的企业和前五名的大学与研究机构（表3、表4）。总体上看，在创新成员中，企业与大学（研究机构）的差距较大，绝大多数专利申请是由企业承担，这与多数学者认为的“在国家创新系统中企业是研发与创新主要参与者”的论点相一致。大学（研究机构）在国际前沿性技术成果创新方面还很有限，同时也反映两岸地区的大学（研究机构）对参与国际性创新技术竞争及保护观念较差。
在前十大企业排名中（表3），台湾共获得专利21391件，而大陆仅为11051件，可见排名前十大的台湾企业在美国的专利创新活力明显优于大陆地区。台湾的“鸿海科技集团”和大陆的“富士康科技集团及其所属子公司”在美国有优越的专利创新活动，特别是在大陆前十大企业中，“富士康科技集团及其所属子公司”占了五家，件数超一半以上。另外，在大陆前十大企业中，70%的总部集中在深圳，可见深圳在驱动区域企业科技创新方面具有明显优势。
在大学（研究机构）统计中（表4）可以看出，大陆地区清华大学获得912件，处于遥遥领先位置，是专利产出的主要大学。排名3~5位的均为香港高校，可见香港高校非常注重专利的创新和国际化保护，特别是香港中文大学，专利并不是其主要科研产出，但累计专利数量却居第五名，可见该高校非常注重技术成果的知识产权保护。台湾地区工业技术研究院的专利独占鳌头，该研究院在台湾一直扮演着产业技术火车头角色，“专注于创新技术研发并辅以专利保护研发成果，再输出转移至业界应用于新产品开发”一直都是该研究院的运营模式。策略性的专利布局与申请是该研究院在专利数量上遥遥领先其他研究机构的重要原因。此结果与王美雅等对两岸大学专利活动比较研究中的结论一致。
3.4创新系统的合作互动
当专利申请由多位系统成员提出时，这些系统成员因共同研发而有知识交流与互动。台湾地区的申请人主要以单独创新为主，比例高达87.73%。大陆专利合作比例高于台湾， 合作件数占35.63%，台湾占12.27%（表5）。
为了了解创新系统中知识交流与互动不高的现象是否逐年改善，本研究将两位及多位系统成员合作的专利作为统计对象，计算合作专利数占总数的比例。从表6可以看出，大陆地区合作比例最高的为2010年，之后处于连年下降趋势，2014年仅为24.52%。台湾地区合作比例保持上升趋势，但在2014年也略为下降。可见两岸地区创新系统中知识交流与互动不高的现象并没有逐年改善，但两岸合作开发的绝对数量均有明显上升。
从合作对象看，大陆和台湾在创新成员之间的合作开发及知识互动关系极为密切，与对方合作数分别占总合作数的72.81%和78.91%（表7）。经统计，两岸地区专利合作涉及254个领域。排名前五名的为：G06F（电数字数据处理）、H05K（印刷电路、电设备的外壳或结构零部件、电气元件组件的制造）、A47B（桌子、写字台、办公家具、柜橱、抽屉、家具的一般零件）、F28F（通用热交换或传热设备的零部件）、H01L（半导体器件、其他类目中不包括的电固体器件）。
以专利申请人（包括自然人及法人）的地区判定该专利是否为区域合作。经统计，2008-2014年期间，大陆总共与26个国家或地区共同合作开发，合作数为705件，占合作总数的8.58%；台湾地区则与22个国家或地区共同研发，合作数为647件，占合作总数的8.14%（表7）。在区域合作中，两岸与美国、日本均有重要的合作；两岸前五大区域合作领域均主要集中在电学部（H）和物理部（G）（表8）。
4结论
4.1差异化的科技创新政策
从两岸专利数据分析可以看出：2008-2014年间，台湾地区每年获得核准专利的绝对数量远超过大陆，2008年甚至是大陆的5.72倍。专利是技术创新的重要表现形式之一，本研究认为两岸地区在1949年之后的差异化创新表现，与两岸推行的科技创新政策密切相关。自20世纪60年代起，台湾当局就把发展科学技术作为其经济发展的重要组成部分，科技政策虽经多次调整，但其重引进、重实用性应用科技、重科技与产业发展相结合等基本特点却始终不变；相继制定有《科技发展计划（1969-1980）》《科学技术发展方案（1978）》《科技发展十年长程计划（1986-1995）》等。台湾外向型的技术引进再创新战略，以及较早对专利制度的重视，使台湾地区在美国获得的专利总量大大超过大陆。截至2015年7月9日，台湾地区共获得美国核准的Utility Patent约110806件，而大陆仅为32700件左右；如按人均获得专利来计算的话，那么两岸技术创新差距将会更加悬殊。
改革开放之前，大陆的技术创新主要以消化、吸收世界先进的武器技术和重工业技术为主，创新成分很少。1978年后，大陆意识到了技术创新的重要性，出台系列政策支持技术创新，先后颁布《专利法》（1984）、《技术合同法》（1987）、《科技进步法》（1993）、《促进科技成果转化法》（1996）等一系列法律法规，并于2006年提出要建设创新型国家的目标。对外开放及系列的科技政策激活了大陆市场的创新环境，给技术创新带来正效应发展，在2008-2014的7年间，大陆获美国核准Utility Patent数量的增长速率是台湾地区的5倍以上。由此可见，科技管理体制的改革对加快国家创新体系建设、促进全社会科技资源高效配置和综合集成、提高科技创新能力等具有决定性的意义。费里曼、纳尔逊等也认为国家创新系统是一组制度，制度的设定和功能是决定创新系统运行效率的关键因素。
4.2产业扶持发展成效分析
从分析结果可知，两岸技术创新涉及领域和研究重点基本一致，特别是“半导体器件”和“电数字数据处理”不仅位居两岸数量榜首，而且在两岸合作和国际区域合作方面都是表现最优秀的领域。
台湾地区扶植高技术产业发展已有相当年限。早在1982年就提出“八大重点科技产业”。1989年选定信息工业、消费性电子业、自动工业及新材料共轭等作为未来发展重点。1991年在“‘国家’建设六年计划”中就提出了以特用化学与制药等为十大新兴工业。2002年又提出“两兆双星”产业发展计划，涉及半导体、生技产业等。2009年又推出生物科技等六大新兴产业。而大陆明确开始扶持高技术产业发展的政策主要体现在《中华人民共和国国民经济和社会发展规划纲要》（以下简称《规划》）中，在“十五”规划中提出“加快信息产业的发展”；“十一五”规划提出“提升电子信息制造业、培育生物产业、推进航空航天产业、发展新材料产业”等高新技术产业。“十二五”规划将“节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车”作为培育发展战略性新兴产业。
台湾学者王明妤[11]认为台湾在过去资源有限的情形下，采取重点扶植的产业政策是影响专利领域优秀布局的重要原因。但从本研究数据可以看出，台湾地区在美核准的前二十名技术领域中，完全没有出现生技制药相关技术，而早在1982年，台湾当局就将生物技术列为八大重点科技之一，经过多年努力与补助，生技与医药相关技术的专利数仍不具规模。这个结果印证了波特的研究结论：波特认为竞争力强的产业多以点状、分散、自发地集聚在本地产业集群。实际上正是这种不同区域自发产生的集群促进了地方的繁荣，而不是那些国家重点扶持的区域和产业。因此，波特认为所谓产业选择与分类并无必要，而且这种区分实际上已经影响到政府制定产业政策时的考虑，政府的产业政策最终应表现在作为一种辅导性作用去创造产业发展的环境。
4.3企业成为创新主体
专利经常被用来衡量企业的技术创新能力及研究活动结果，也代表企业的市场竞争力。从以上分析数据可以看出，两岸企业特别是大企业，在国家创新系统中发挥着重要的创新主体作用，这符合熊皮特在其创新理论中强调的“企业家在创新成功中发挥主体作用”的观点。台湾排名第一的“鸿海科技集团”在电脑、通讯及消费性电子产业引领潮流，是全球前三大电子制造服务厂商之一。与大陆相比，台湾企业的优秀技术创新表现应归功于其长期对应用研究和技术开发的重视。早在20世纪60年代中后期台湾地区就提出“应倡导并重视科技”，并在拟定的所谓“‘国家’科学发展计划”中明确提出科技发展要以开发使用型应用技术为目标，不断增强对外来技术的消化吸收能力；并相继制定的“重点科技计划”、“鼓励民间企业从事研究发展”等有关规定均有效推动了台湾企业的技术创新。
大陆企业总体技术创新能力不如台湾，且缺乏本土创新型大企业。在大陆具有优越技术创新表现的“富士康科技集团及其所属子公司”是台湾在大陆投资兴办的高新技术企业，可见两岸的经济合作为大陆技术创新带来了正效应。大陆在1998年就提出要使企业成为创新的主体，出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确提出：“支持鼓励企业成为技术创新主体”、“建设以企业为主体、产学研结合的技术创新体系，并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口”。但多数研究表明：大陆企业自主创新能力近年来虽有所提升，但并不能满足全球经济快速增长的需要，大多数企业的实力和规模还不足以与跨国企业抗衡，许多企业在生存和发展的选择中，会忽略甚至放弃技术创新。
4.4创新合作互动有待提升
本研究透过共同申请人出现的频率评估两岸创新系统内创新成员与国内外重要合作伙伴的互动交流情况。从总体上看，两岸专利研发主体创新知识互动程度低（产学研合作也很有限）。两岸跨国的合作开发也非常有限，在全球化的趋势之下，面对开放式的创新思潮，两岸与国际的创新或知识互动应更加积极。两岸专利创新成员之间的合作开发及知识互动比例相对较高，说明两岸经贸往来关系极为密切。
台湾地区为了促进产学研合作出台有“产学合作研究计划”、“提升产业技术及人才培育研究计划”等有关规定，通过协助开发产业技术、协助培育产业技术人才、技术转移、技术服务、创业育成等合作内容，将研究发展成果转化为实际的生产或利用。大陆于1992年开始大力实施“产学研联合开发工程”，大量高等院校、科研院所、企业逐步加入到产学合作中，经过多年发展，已经形成了多种形式的产学研合作模式。应该说经过多年的实践，两岸产学研合作实践取得了一定成就，但从本研究结果看出，收效甚微。例如在大陆，一方面国家投入巨资支持高校和科学院建设科技平台、重点实验室，并通过国际合作等方式积极支持基础研究、前沿研究，取得效果非常显著；但另一方面，企业的技术进步却非常缓慢，尤其是与大学（科研院所）的科技合作更为滞后。显然，两岸都同样存在的科研主体还仅仅停留在单打独斗或是同一主体的内部合作上。科研团队建设受制于封闭的体制等因素，跨部门跨领域的合作还没有形成规模性的科技产出。
