基于因子分析法的地區專利發展水平比較研究

摘要：專利是一個國家或地區科技資產的核心，專利綜合實力是衡量一個國家或地區綜合實力以及區域創新能力的重要標志。通過對2008年我國發明、實用新型和外觀設計三種專利申請總量排名前20位地區的分析，運用因子分析法評價了其專利發展狀況，然后通過分析評價結果指出了各地區的優勢與劣勢。這對于提升各地區的專利綜合實力具有重要的參考價值和借鑒意義，也為各相關部門的政策制定提供了理論決策依據。

關鍵詞：專利；因子分析；專利發展水平

中圖分類號：F204 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１６７３－２９１Ｘ（２０10）35－０185－03

引言

隨著經濟發展與科技進步的相互融合，作為科技重要組成部分的專利發揮著越來越重要的作用。專利是一個國家或地區科技資產的核心和最富經濟價值的部分，是衡量一個國家或地區綜合實力的重要標志。因此，近年來對專利的研究備受人們的關注。

目前，對我國專利的研究主要從專利產出與經濟增長的關系，以及由專利成果的數量或質量等對國家或地區的專利產出水平評價兩個方面進行。如劉華運用統計數據建立了專利產出與GDP的線性回歸模型，認為二者高度相關，即一個國家專利授權數越高，對其經濟增長的貢獻率越大[1]。徐竹青對部分國家以及我國部分地區人均GDP（GNP）、RD支出和專利授權進行統計分析后認為，專利、創新與經濟發展水平密切相關，專利活動對經濟增長有明顯的貢獻[2]。劉風朝、葛仁良通過建立專利數量的指標體系運用主成分法、因子聚類法對不同地區的專利發展情況進行了對比研究[3]。劉洋等在《專利評價指標體系——運用專利評價指標體系進行的地區評價》中構建了專利評價指標體系，對我國部分省市的專利綜合實力進行了嘗試性的評價[4]。高山行運用國外的專利質量評價模型就我國的專利質量與國外的專利質量進行了比較分析。

本文利用因子分析法對我國20個地區的專利發展水平進行了評價與分析，從整體上把握不同地區區域創新能力方面的優勢與不足，對提升各地區的專利綜合實力，促進我國專利事業的發展具有一定的參考價值和借鑒意義。

一、因子分析法的特點及應用

因子分析是將多個實測變量轉換為少數幾個不相關的綜合指標的多元統計方法。在研究領域因子分析法時經常要面對反映事物多個變量的大量觀測值。多變量固然會提供豐富的信息，但其中許多變量之間可能存在的關聯性，卻使問題分析變得錯綜復雜。由于一些變量間存在著一定的相關關系，因此有可能用較少的綜合指標分別綜合存在于原來各個指標中的各類信息。因子分析法通過降維，用較少個數的公共因子的線性組合與特殊因子之和來表達原變量。如果特殊因子可以忽略，就是常用的主成分法。當幾個公共因子的累計方差，即貢獻率達到一定的百分比，就表明這幾個公共因子集中反映了原始變量的大部分信息，而公共因子之間互不相關，信息不重疊。簡單地說，因子分析的目的就是揭示變量之間的內在關聯性，在盡可能保持原有信息的前提下，用較少的維度去表示原來的數據結構，簡化數據，便于發現規律或本質。

因子分析法能夠減少指標所含信息的損失，即通過找出盡量代表原指標絕大部分信息的主要成分，對所收集資料作全面的分析。由于其在構造綜合評價值時所涉及的權數都是由數學變換中伴隨生成，不是人為確定的，因此因子分析法是一種客觀的、合理有效的綜合評價方法。

二、因子分析在專利發展水平評價中的應用

（一）評價對象及指標數據的選取

本文以各省市的專利實力作為評價對象，對各省市的專利情況進行比較與分析。選取了2008年大陸地區在發明、實用新型和外觀設計三種專利申請總量排名前20位的地區進行評價。以2008年的各地區專利申請和授權情況的各項指標數據為基礎，評價指標的選擇兼顧了專利的數量和市場價值。其各類具體指標如下：發明專利申請量；實用新型申請量；外觀設計申請量；發明專利授權量；實用新型授權量；外觀設計授權量；技術市場成交合同金額。各指標的數據均來自于2009中國統計年鑒[5]。

（二）因子分析的過程

1．確定待分析的原有若干變量是否適合于因子分析

將原變量的數據輸入SPSS軟件中，通過因子分析中的主成分分析方法進行KMO和Bartlett球體檢驗，得到KMO的值為0.637，根據統計學家Kaiser給出的標準，0.6≦KMO<0.7中等，適合用因子分析法。Bartlett球體檢驗給出的相伴概率為0.000，小于顯著性水平0.05，因此，據原假設，認為適合因子分析。

2．構造因子變量

在用SPSS進行分析時，根據研究的實際問題，通過嘗試最后選擇輸出3個因子，因子分析的初始結果和因子提取情況分別見表1和表2。根據碎石圖的規則來確定公共因子，分析本例的碎石圖，明顯的拐點是3，可以得到3個主因子指標。由表1可知，這3個主因子指標累積了原始信息的97.402%，因此可以認為原來的7個指標能夠綜合成3個主因子：F1、F2、F3，利用旋轉使得因子變量更具有可解釋性。由表2可以看出，外觀設計申請量、外觀設計授權量在F1上有高的載荷；技術市場成交合同金額、發明專利授權量、發明專利申請量在F2上有高的載荷，這與發明專利具有較高的市場價值是相一致的；實用新型授權量、實用新型申請量在F3上有高的載荷。

3．計算因子變量的得分

根據各變量的觀測值和表2數據可計算公共因子得分。因子得分函數如下所示：

F1＝0.083X1－0.388X2+0.945X3+0.013X4-0.450X5+0.644X6-0.042X7

F2＝0.320X1-0.176X2+0.013X3+0.327X4-0.168X5-0.033X6+0.595X7

F3＝-0.050X1+0.896X2-0.775X3+0.011X4+0.961X5-0.389X6-0.311X7

（X1～X7按順序代表原指標的各個變量，各變量均為經過均值為0的標準差為1的標準化后的變量）

由三個因子得分函數可以給出由這三個因子決定的綜合評價函數公式：F＝a1F1+a2F2+a3F3其中a1、a2、a3取每個因子的方差貢獻率。即F＝（0.36454F1+0.33220F2+0.27728F3）/0.97402

4．利用原始數據、因子得分函數以及綜合評價函數得到各公共因子得分和2008年地區專利發展水平綜合評價得分及排序表，見表3。

三、結果分析與建議

根據表3的得分及排序結果，我們將這20個地區的專利綜合實力分為四個等級：江蘇和廣東是專利綜合實力最強的地區；北京、浙江、上海、山東為專利綜合實力較強的地區；而四川、遼寧、天津、湖北、河南、湖南、福建為專利綜合實力較好的地區，和第一、二等級地區的實力相比弱一些；陜西、黑龍江、重慶、安徽、河北、吉林、山西等地區為第四個等級，專利綜合實力一般。

通過進一步的分析，我們可以看到各地區的優劣勢，廣東之所以能夠排名第一，得益于在3個公共因子的得分較平均，且均排在前列，說明廣東在外觀設計、發明專利，以及實用新型的申請與授權上都占有絕對的優勢。因此，廣東省今后應著眼于提高專利的質量以及其市場價值。江蘇的排名與其在F1、F2公共因子得分排名領先有直接關系，特別是其在F1公共因子遙遙領先的得分為其奠定了堅實的基礎，同時我們可以看到江蘇在實用新型的申請和授權量上有待進一步提高。廣東、江蘇位于我國的東南沿海地區，不僅經濟發展走在全國前列，同時也擁有豐富的科技創新資源，為其專利水平的提升提供了良好的體制和市場環境。因此，這兩個省理應歸為我國專利發展最強地區。

北京在發明專利的申請、授權以及發明專利的轉化上排名第一，具有絕對優勢，但在外觀設計和實用新型方面排名靠后。浙江排名第四，得益于其在F1、F3公共因子得分排名領先。它與北京恰好相反，需要在發明專利申請、授權以及專利轉化上進行提高，以增強其綜合實力。上海在三個公共因子上的得分較平均。山東則是在F3的得分排名遙遙領先，但在F1和F2上排在最后。北京作為我國的科技文化中心，是我國大學和科研機構最為豐富的地區。該地區有著吸引人才的經濟、政治和政策優勢，因此在科技創新尤其在高新技術的原始創新上具有明顯優勢。浙江、上海、山東這三個地區位于沿海開放地區，經濟基礎和科技文化素質好，同樣也擁有豐富的科技創新資源，也屬于專利發展較強地區。這些地區處在具有較高的專利發展優勢和潛能的基礎上，應該提高專利的質量，在加大創新投入產出的同時，要注重提高其投入和產出效率[6]。

處在第三等級的城市中的四川、遼寧、湖北、河南、湖南位于我國的內陸地區或中部地區，經濟和文化實力與最強和較強地區的省市具有的一定的差距，另外這些地區普遍存在人才環境不夠健全、人才流失明顯而引進人才不足的弊端，因此，區域創新能力尚有待提升。而經濟和科技實力較強的天津被劃為這一類，與其經濟和科技基礎形成較大反差，其原因是多方面的，如專利中介機構服務不到位、創新潛能沒有得到充分釋放等。因此，天津應利用與北京毗鄰的地理優勢，充分發揮人才的創新能力，一方面提升本地的原始創新能力，一方面成為北京的科技成果向生產力轉化的重要基地。福建雖地處南部沿海地區，但由于自身的科技資源存量有限且缺乏足夠技術創新主體，因此在專利綜合實力上也就無法和沿海其他專利實力強的省市相比。同理，處于第四等級的各省市我們可以根據各公共因子的得分判斷各地區的優劣，促其有針對性地提高。同時，這些地區與第一、二級的省市相比在地理環境、交通便捷、經濟基礎及科技文化素質方面有著很大的差距，因此，應著力加強交通設施建設、發展經濟、提高科技教育投入、制定相關的政策以營造一個良好的市場環境與制度環境，從而提高地區專利綜合實力。

結束語

專利發展水平作為衡量國家和地區區域創新能力的重要指標，其重要性應該給予足夠的重視。通過對我國各個地區的專利發展水平的評價以及分析，可以看出各省市專利綜合實力的優勢和劣勢所在，對于提升各地區的專利綜合實力水平具有重要的現實意義，對各地區根據本地區的特點制定適合自己發展的專利戰略具有科學的指導意義。

參考文獻：

[1] 劉華.專利制度與經濟增長：理論與現實——對中國專利制度運行績效的評估[J].中國軟科學，2002，（1O）.

[2] 徐竹青.專利、技術創新與經濟增長[J].理論與實證科技管理研究，2004，（5）.

[3] 葛仁良.因子聚類回歸分析法在我國專利綜合評價中的應用[J].科學管理研究，2006，（7）.

[4] 劉洋.專利評價指標體系[J].知識產權，2004，（5）： 35-38.

[5] 中華人民共和國國家統計局.2009中國統計年鑒[M].北京：數通電子出版社，2009.

[6] Liao Xianling， An Guangkun. The co-integration analysis on the relationship between technology innovation input and economic growth [M]. Proceeding of ISMOT2007.杭州：浙江大學出版社，2007：10.

Research on regional patent development based on the factor analysis method

LI Xiu-li，MA Jian

(Shandong science and technology university，Qingdao 266510，China)

Abstract: Patent is a country or region technological assets and comprehensive core of the patent is a country or region of the strengths and innovation ability in the area of the important inventions， in our country. the utility model and design patent application of the three top 20 regions factor analysis and evaluation of its patents develop ；then by analyzing the results of evaluations pointed out areas of the advantages and disadvantage， for the promotion of regional level of patent comprehensive strength of great reference value and benefit from it， and for all the relevant departments to formulate a policy of theoretical basis of policy-making.

Key words: patent; factor analysis; patent development