基于專利計量的金磚五國國際技術合作特征研究

王文平，劉 云，蔣海軍

（北京理工大學 管理與經濟學院，北京100081）

1 研究背景

科技全球化為廣大發展中國家帶來了巨大的挑戰和發展機遇。發展中國家能否抓住機遇，不斷加強國際科技合作，以積極的態度參與科技全球化進程，是發展中國家贏得科技全球化所帶來利益的關鍵，也是其趕超發達國家的重要歷史時機［1］。巴西、俄羅斯、印度、中國和南非組成的金磚五國屬于新興經濟體的第一梯隊，這些國家均為轉型中的發展中大國。根據高盛公司發布的經濟預測結果，2013年金磚五國的經濟增長率將達6.9%，金磚五國必將為全球經濟增長做出積極貢獻［2］。那么，金磚五國的國際技術合作的趨勢和特征是什么？它們在全球國際技術合作網絡中扮演什么角色？研究這些問題有助于回答金磚五國如何迎接科技全球化的機遇與挑戰。同時，關于這些問題的研究結論有益于推動其他發展中國家的國際科技合作，使其能順應科技資源配置、管理及成果國際化的趨勢。

專利文獻信息反映出全球國際技術合作趨勢逐漸增強。2008年 OECD（Or ganization f or Econo mic Co－operation and Develop ment）的專利統計數據顯示：2003—2005年期間15.7%的 PCT（Patent Cooperation Treaty）專利的發明人國家與專利權人國家分離，該比例比1993—1995年期間的比例高近2%；全球國際合作發明專利比例從20世紀90年代中期的5.8%上升到2003—2005年期間的7%，增長了1.2%［3］。Guellec和 van Pottelsberghe de la Potterie構建了3個基于專利的技術國際化計量指標，并對OECD國家的國際技術合作情況進行了實證研究，發現OECD國家的國際技術合作趨勢明顯增強，但各國的國際技術合作程度存在較大差異［4］。Cincera和van Pottelsberghe de la Potterie研究了比利時與其他國家的國際技術合作［5］。Singh研究了發明人之間的跨區域合作［6］。Ma和Lee基于專利構建了合作發明指數和合作專利權指數，研究了不同國家的國際專利合作發明及申請的趨勢，結果表明國際合作趨勢日益增強，全球已進入“技術國際化”的初始階段［7］。他們隨后研究了中國專利的國際合作趨勢［8］。隨著國家創新體系國際化研究熱潮的出現，劉鳳朝、馬榮康和孫玉濤探討了中國主要技術領域專利國際化的渠道和模式［9］。王元地和劉鳳朝基于專利識別了典型國家創新體系國際化的實現模式及中國創新體系國際化的發展路徑［10］。

現有文獻采用專利計量方法對全球國際技術合作趨勢及典型國家的國際技術合作特征進行了一定的分析和探討，其中針對OECD等發達國家或地區的研究較多，專門針對新興經濟體或發展中國家的研究還不夠充分，對金磚五國進行系統研究的文獻非常缺乏［11－12］。另外，現有的基于專利的國際技術合作研究大部分針對發明人國家間的合作展開，忽視了發明人國家與專利權人國家之間的技術合作和知識流動關系［4，13］。本文將金磚五國作為研究對象，對其國際技術合作的特征進行實證研究，同時考慮發明人國家之間、發明人國家與專利權人國家之間的國際技術合作關系，定量測度并總結比較金磚五國的國際技術合作狀況及其特征，探究其在全球國際技術合作網絡中的地位和角色。

2 數據來源與指標

2.1 數據來源

OECD 的 主 要 科 技 指 標 （Main Science and Technology Indicator，MSTI）數據庫提供了自1981年以來100多個國家的科技投入和產出指標數據，具體涉及R＆D指標和科技活動的產出和影響指標兩大類指標，該數據庫每年更新2次。該數據庫系統、規范地收集了各國或地區的科技統計數據，這些數據在科技政策相關問題研究方面具有廣泛的可用性和很強的國際可比性。本文采集MSTI數據庫公布的專利國際合作指標的相關數據，統計指標包括專利國際合作發明和跨國擁有專利所有權。數據的下載條件限定為：第一，采用美國專利商標局（USPTO）的授權專利數據庫，MSTI數據庫僅統計了USPTO已授權的發明專利（utility patent）；第二，選取授權年份為2001—2010年期間的專利的數據；第三，剔除了專利國際合作數量非常少的幾個國家，僅選取了100個國家（地區）。因我國港澳臺地區具有特殊性，因為本文僅研究中國大陸地區的情況。

2.2 專利計量的主要指標

專利國際合作主要是由跨國公司的研發國際化引起的，跨國公司在多國設立研發中心，一般專利權人國家為其母國，發明人國家為研發分支所在國家，發明人為其研究分支機構在東道國的雇員［4，14］。此外，也有部分的國際合作是由不同國家的企業或機構進行國際聯合研發引起的。在專利發明和申請活動中，國際技術合作主要涉及以下3種情況：在專利發明過程中，來自兩個及以上國家或地區的發明人參與，對此稱為國際合作發明；在專利申請過程中，專利權人國家不同于發明人國家，對此稱為跨國擁有專利所有權；專利權人國家含兩個及以上國家或地區，對此稱為國際合作授權。跨國擁有專利所有權體現了不同發明人國家與專利權人國家之間的知識流動與技術合作關系，發明人直接參與專利的發明創造活動，專利權人一般對技術創新活動進行組織和管理，從這個意義上說，發明人與專利權人是合作關系；同時，隱性知識的擴散不受所有權歸屬問題的限制，在發明人與專利權人之間進行著隱性知識的雙向轉移，這同樣體現了兩者的合作關系。因此，在研究國家間的國際技術合作關系時引入跨國擁有專利所有權指標具有重要意義。專利權的“獨占性”和企業或機構之間的市場競爭性使得專利國際合作授權的比例相對較低，因此本文重點考慮國際合作發明和跨國擁有專利所有權這兩種國際技術合作情形。

本文借鑒 Guellec和 van Pottelsber ghe de la Potterie構建的3個基于專利的國際技術合作指標［4］。

用SHIIi表示國家（地區）i的國際合作發明專利比例，用于測度國際合作發明的程度。其計算公式為：

式（1）中：PCi為國家（地區）i的國際合作發明專利總數；PIi為國家（地區）的發明專利總量。

用SHI Ai表示外國擁有的國家（地區）i的發明專利所有權所占比例，用于測度本國向外國“輸出”專利所有權的程度。其計算公式為：

式（2）中：PFAi為外國擁有的國家（地區）i的專利權總數。

用SHAIi表示國家（地區）i的外國擁有發明專利所有權的專利所占比例，用于測度從外國向本國“輸入”專利所有權的程度。其計算公式為：

式（3）中：PFIi為國家（地區）i的外國擁有發明專利所有權的專利的總數；PAi為國家（地區）的授權專利總量。

3 基于專利的金磚五國國際技術合作特征分析

3.1 金磚五國專利產出及國際技術合作的整體情況

表1列示了2001—2010年金磚五國的專利產出總量及國際技術合作程度的相關指標值。從專利產出總量來看，金磚五國共參與發明專利約2.5萬項，擁有專利所有權的專利近1.2萬項。由此可看出，盡管受市場驅動和科技創新政策導向的影響，金磚五國的專利總量快速增長，但是金磚五國在美獲得授權的發明專利數量依然與OECD發達國家存在較大差距，說明金磚五國的海外發明專利獲批比重偏低。此外，從發明人常住國來看，金磚五國產出的發明專利總量偏低，表明其技術創新能力有待進一步提高。在金磚五國中，中國和印度是發明專利總量和授權專利總量排名前兩位的國家，其技術創新能力在金磚五國中具有明顯優勢。此外，金磚五國的發明專利總量明顯多于授權專利總量，本國發明專利所有權自有率較低，說明金磚五國屬于專利權“輸出”國，本國企業或機構對外國發明專利的控制能力有待提高。從國際技術合作指標來看（見圖1），俄羅斯超過一半的專利是國際合作發明的，中國、印度和巴西的國際合作發明比例（SHII）均超過35%，但這4個國家的發明專利所有權被外國擁有的專利比例超過50%（SHI A）。如圖2所示，金磚五國擁有本國發明專利所占比例僅為22%～47.2%，且其擁有外國發明專利所有權專利所占比例（SHAI）也較低，僅為8.7%～30.0%，這印證了金磚五國為專利權“輸出”國的結論。其中，2001—2010年期間俄羅斯的國際技術合作程度最高——其SHII的值為55.8%、SHI A的值高達78%。按照國際合作程度由高到低對其他4個國家排序，依次為中國、印度、巴西和南非。

表1 2001—2010年金磚五國發明專利產出總量及國際技術合作指標值

圖1 2001—2010年金磚五國發明專利總量及國際合作發明專利比例

圖2 2001—2010年金磚五國授權專利總量及其來源

3.2 金磚五國國際合作發明狀況及趨勢分析

為了更好地適應東道國的市場、利用當地的科技優勢資源、降低研發成本，跨國公司在東道國設立分支研發機構。同一跨國公司在不同國家的分支機構進行聯合研發，是國際合作發明的主要形式；此外，不同的公司（或機構）開展國際聯合研發活動也是國際合作發明的重要形式。表2列示了發明人常住國為金磚五國的國際合作發明專利數量及其全球排名情況。全球國際合作發明專利數量增長率最大的國家是中國和印度——2008—2010年期間的國際合作發明專利總量與2001—2003年期間相比的增長率分別高達636.3%和376.6%。如圖3所示，從國際合作發明專利數量的全球排名來看：中國和印度的排名持續上升，因此中國從2001年的第22名上升到2010年的第6名，躋身前10名，印度也從2001年的第25名上升到2010年的第11名；俄羅斯的排名呈緩慢下降趨勢；巴西和南非的排名則變動不大。可見，中國和印度的國際合作發明專利數量增加最快。這主要是由于中國和印度的技術創新能力大幅提升，因此中國和印度的市場更具商業價值。聯合國貿易和發展組織（United Nations Conference on Trade and Develop ment，UNTAD）在《2012年世界投資報告》中提出，中國是世界上對外商直接投資最具吸引力的經濟體，越來越多的跨國公司選擇在中國和印度設立分支研究機構，并且其本土跨國公司的數量也大量增加，中國和印度已成為全球國際合作發明網絡中的重要參與者［15］。

表2 2001—2010年目標國家（地區）的國際合作發明專利數量及其增長率

圖3 2001—2010年金磚五國國際合作發明專利數量的全球排名變動情況

如圖4所示，從2001—2010年國際合作發明專利占發明專利總量的比例來看，俄羅斯的SHII值較高，俄羅斯超過一半的專利是國際合作發明的成果，中國、印度和巴西的SHII值為30%～40%，南非的SHII值最低（約20%）。從時間序列趨勢來看，中國和印度的表現比較有特點。其中，印度的SHII值保持上升趨勢——從2001年的36.2%增加到2010年的45.9%；中國的SHII值則呈先上升后下降的趨勢，在2006年出現極值45.2%。這主要是因為：中國在2006年提出了建設創新型國家的宏偉目標，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》也在同年發布，明確提出要增強自主創新能力；之后，中國的國家自主創新能力逐步提高，中國自主發明專利數量的增長速度加快，因此盡管中國的國際合作發明專利數量保持較快的增長速度，但是其國際合作發明專利占發明專利總量的比例卻呈下降趨勢。

圖4 2001—2010年金磚五國國際合作發明專利所占比例的時間序列趨勢

3.3 金磚五國跨國擁有專利所有權狀況及趨勢分析

圖5 顯示了發明專利所有權由外國擁有的金磚五國的專利以及發明專利所有權由金磚五國擁有的外國專利的情況。從圖5可以明顯看出，金磚五國控制外國發明專利的數量少于后者控制前者的數量，金磚五國向外國“輸出”專利權數量是從外國“輸入”專利權數量的5～20倍，金磚五國處于明顯的專利權“輸出”國地位。而OECD整體和G7國家整體的輸出與輸入專利權數量之比基本為1∶1，它們處于輸入專利權與輸出專利權平衡狀態。

圖5 2001—2010年金磚五國跨國擁有專利所有權的國內外比較

如圖6所示，從時間序列趨勢來看，印度的SHIA值呈明顯的上升趨勢——從2001年的46.3%上升到2010年的77.5%，2010年印度成為金磚五國中SHIA值最大的國家，說明跨國公司在印度開展的研發國際化活動非常活躍。按2010年金磚五國的SHIA值從大到小對金磚五國排序，依次為印度、俄羅斯、中國、巴西和南非。如圖7所示，金磚五國的SHAI值呈現出一定的波動性，中國和俄羅斯的SHIA值相對較高，而印度、巴西和南非的SHIA值僅在10%上下徘徊，始終維持在較低水平，說明中國和俄羅斯在國外設立研發機構或開展研發國際化活動更為活躍，而俄羅斯、巴西和南非的公司的研發國際化趨勢不明顯。

3.4 金磚五國國際技術合作傾向性分析

圖6 2001—2010年金磚五國SHIA值的時間序列趨勢

圖7 2001—2010年金磚五國SHAI值的時間序列趨勢

表3列示了金磚五國的前20個國際合作發明伙伴。其中，美國是金磚五國最大的國際合作發明伙伴。從合作國(地區)的專利產出總量、地理位置來看：第一，金磚五國傾向于與專利產出大國保持密切的技術合作關系，美國、德國、英國、法國、加拿大、日本、意大利、澳大利亞、比利時、荷蘭、瑞士、瑞典和以色列等是金磚五國的密切合作伙伴；第二，地域臨近性是金磚五國選擇國際合作發明伙伴的一個影響因素，如韓國與中國、印度和俄羅斯、中國與菲律賓、印度與馬來西亞和泰國、巴西與智利和阿根廷等合作；第三，政治歷史因素是金磚五國選擇合作伙伴的另一影響因素，如中國大陸地區與中國臺灣地區和中國香港地區的國際合作發明數量較大，俄羅斯與白俄羅斯的合作關系密切。

表3 2001—2010年金磚五國國際合作發明伙伴——TOP20

本文還發現，金磚五國之間的國際技術合作關系并不密切。2001—2010年期間金磚五國合作發明專利僅41項，跨國擁有專利所有權專利僅1項，說明金磚五國更傾向于進行政治往來和經貿合作。根據南非標準銀行的統計數據，2012年金磚集團內部貿易總額達約3100億美元，而金磚五國在專利方面開展的國際技術合作還較少。

3.5 金磚五國在全球國際合作發明網絡中的定位

為了分析金磚五國在全球國際技術合作中的地位和角色，本文基于2010年國家間國際合作發明活動中的國際技術合作關系來構建全球國際合作發明網絡。以國際合作發明合作次數大于0的78個國家（地區）為節點，以節點間的連線表示國際合作發明關系，用Net draw軟件繪制國際合作發明網絡，如圖8所示。圖8中，三角形節點表示金磚五國，其他國家與中國、印度、俄羅斯、巴西和南非的關聯節點數量分別為22、20、20、8和8。利用社會網絡分析軟件Ucinet對該網絡進行“核心－邊緣”結構分析，可得出核心國家(地區)共10個，即美國、德國、法國、瑞士、加拿大、澳大利亞、中國、中國臺灣、比利時和阿根廷。本文還對2001—2009年歷年國際合作發明網絡的核心－邊緣結構進行了分析，發現中國自2007年起進入核心國家行列，而印度、俄羅斯、巴西和南非在2001—2010年歷年一直處于邊緣區。

圖8 2010年全球國際合作發明網絡（連線閥值為1）

4 結論

本文基于專利考察了金磚五國的國際技術合作特征，得出以下主要結論：

第一，金磚五國參與國際技術合作活動非常活躍。2001—2010年期間，金磚五國的國際合作發明比例較高，其中俄羅斯超過一半的專利是國際合作發明的，中國、印度和巴西的國際合作發明比例均超過了35%；金磚五國跨國擁有所有權專利占比也較高，中國、印度、俄羅斯和巴西超過50%的發明專利被外國擁有所有權，說明金磚五國的市場商業價值大、國內科技創新環境好，跨國公司紛紛選擇在金磚五國從事研發國際化活動。但是，金磚五國國內企業“走出去”開展研發的國際化程度較低，企業的技術創新國際化能力有待提高。

第二，金磚五國的國際技術合作程度存在顯著差異。從絕對數量來看，金磚五國的國際合作發明專利數量從多到少排序依次為中國、印度、俄羅斯、巴西和南非；排除專利總量基數的影響，從相對比例來看，金磚五國的國際技術合作程度從高到低排序依次為俄羅斯、中國、印度、巴西和南非。從時間序列趨勢來看，中國和印度是全球國際合作發明專利數量增長最快的兩個國家，印度的外國擁有本國發明專利所占比例增長也很快，中國的該比例則呈先增后減趨勢——這顯示出中國創新型國家建設富有成效，自主發明專利比率有所提高。另外，自2007年開始中國進入全球國際合作發明網絡的“核心”地區。

第三，從跨國擁有專利所有權來看，金磚五國明顯處于專利權“輸出”國地位。金磚五國本國發明的專利大量被外國擁有專利所有權，其專利自有率較低，而金磚五國控制外國發明專利的數量卻相對較少。金磚五國各國向外國“輸出”專利權的數量是其從外國“輸入”專利權數量的5～20倍，因此金磚五國對專利所有權的控制能力有待提高。這一方面表明外國跨國公司紛紛在金磚五國設立分支研究機構開展研發國際化活動，跨國公司的母國擁有在金磚五國發明專利的所有權，另一方面也說明金磚五國本國企業或機構的研發國際化程度有待提高，其在國外設立研究機構的數量相對較少。

第四，金磚五國的國際技術合作傾向性的影響因素包括專利產出總量、地域臨近性和政治歷史因素等。通過分析金磚五國的國際技術合作伙伴可以看出：美國、歐盟國家等專利產出大國或地區是金磚五國最大的合作伙伴；地理位置較近的國家更易了解彼此市場，加之文化相通、交通便利，因此跨國公司更易在鄰近國家設立分支研究機構開展國際技術合作；政治和歷史因素也是影響金磚五國的國際技術合作傾向性的因素。值得注意的是，金磚五國之間開展的國際合作專利活動非常少，這反映出金磚五國之間更傾向于開展政治往來和經貿合作，而各跨國公司開展的實質性國際技術創新活動較少，各國的跨國公司應看到金磚五國的市場價值、加強技術合作。

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