專利分布不均衡與區域經濟集聚增長

李小帆++付書科++金明浩++楊宏蘭

基金項目：國家知識產權局軟科學項目“長江經濟帶（區域）知識產權運營體系與平臺建設研究”

（SS16-C-20）

中圖分類號：F292 文獻標識碼：A

內容摘要：知識產權保護歷來被認為是推動經濟增長的重要力量，因此近年來備受重視。但專利和經濟增長之間存在著復雜的相互影響機制，雙方很可能互為因果。本文以長江經濟帶110個城市為研究區域，通過面板數據Granger因果檢驗以及市場潛能指數等對專利數量和經濟增長之間的關系展開檢驗，發現GDP是專利的Granger原因，但是專利卻不是GDP的Granger原因，這可能是專利同產業經濟發展的不匹配造成的。因此在制定專利政策時，需要強調城市間的合作，對于長江經濟帶而言，應以成渝城市群、長江中游城市群和長三角城市群為增長極，提前布局專利戰略，實現地區專利和產業發展的最佳匹配，最終促進經濟發展。

關鍵詞：專利分布 經濟集聚 面板Granger檢驗

知識產權保護歷來被認為是推動經濟增長的重要力量，因此近年來備受重視。許多國家和地區都相繼制定了知識產權戰略，通過合理布局知識產權以獲得更大的競爭優勢。在我國2008年出臺了《國家知識產權戰略綱要的通知》后，相繼出臺了《商標法》《專利法》《技術合同法》《著作權法》和《反不正當競爭法》等法律法規文件，標志著我國已實施知識產權戰略。作為知識產權的重要內容，專利一直受到人們的重視，被認為對經濟發展起到了重要貢獻。專利制度的建立有兩個方面的作用：一是有助于保護專利人的利益，從而創新激勵，二是對創新的利用提供一種機制，促進經濟增長。對于第一點，已有文獻意見基本一致，專利制度賦予了創新者一定的市場力量，并使得所有人的投入可以獲得豐厚的回報，產生重要的激勵作用（劉華，2002；潘士遠，2005）。對于后者的研究多從南北貿易結構條件下入手，在南北貿易體系中，不僅存在著原始的技術創新，還存在著技術擴散現象。北方地區作為原始創新國，是發明專利的主要貢獻者，南方地區處于技術欠發達的區域，同北方存在一定的技術差距，由于技術門檻的存在，所以只能使用模仿技術。但由于干中學的效應存在，南方地區的模仿能力和創新能力都在不斷提高。南方地區往往從事低技術產品的創新和生產，北方國家從事高技術產品的創新和生產（鄒薇、代謙，2004），從發達國家進口更好的中間產品有助于提升南方國家的技術創新效率（Grossman&Helpman，1991），此時如果采取嚴格的知識產權保護，則可以改善北方的貿易，并阻礙南方經濟發展，北方加總的技術增長率在長期過程中會下降（Grossman&Helpman，1993）。所以發展中國家在制定最優的專利保護政策中， 需要考慮的權衡是：更高的專利保護程度帶來的更多技術創新和更快的經濟增長， 還是較低的專利保護帶來的靜態福利增加（徐朝陽，2010）。事實上，專利對經濟增長的作用取決于具體的專利制度，專利保護的時限和范圍均會對經濟增長產生影響，不保護專利不能激發創新者的積極性，過度的專利保護又會導致行業的壟斷而造成效率的損失，因此最優的專利制度必須具有有限的長度和寬度（潘士遠，2005）。

盡管在理論上存在著較為一致的意見，然而相應的實證研究卻并未得出一致性的結果。劉華（2002）、徐竹青（2004）、張繼紅等（2007）等采用專利授權數與GDP、人均GDP、R&D支出等統計數據，運用了相關檢驗、多元回歸、空間計量等方法得出了正向的結論，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。但是也有一些研究結果表明：專利技術和經濟增長之間并沒有明顯的因果關系。鞠樹成（2005）使用Granger 因果關系檢驗和回歸分析法對我國經濟增長與專利產出之間的關系進行了實證研究，結果發現，我國經濟增長與專利產出之間并不存在明顯的因果關系。高雯雯等（2006）通過時間序列動態均衡關系分析方法對我國1985-2002年的專利產出與經濟增長的有關數據變量進行協整分析與因果關系檢驗，發現我國專利產出與經濟增長之間并不存在明顯的因果關系，可能的原因是專利質量不高和專利成果轉化率不高引起的。

值得注意的是以上研究多聚焦在專利對于經濟增長的影響上，較少有研究關注經濟發展對于專利的影響。事實上，專利和經濟增長之間可能存在著更為復雜的相互影響機制，一方面，專利產出的增加是區域創新能力增強的代表，有助于區域的經濟增長。另一方面，區域經濟的增長和產業規模的壯大勢必會產生更多的專利需求，從而又進一步促進區域專利產出的增加，即雙方很可能互為因果，最終的結果是專利和經濟增長在地域分布上均出現不均衡增長的現象，所以專利與經濟增長的相互關系問題，應為一個空間經濟問題。遺憾的是現有的相關研究并不多見。楊夢泓和潘士遠（2015）通過構建一個包含護租成本的新經濟地理增長模型對以上問題展開分析，專利對經濟增長的作用同區域的專利保護制度相關，專利保護制度通過利潤增加機制和產業集聚機制兩種機制促進了經濟增長，當創新區域存在較高護租成本時，這種作用會變得顯著。楊夢泓和潘士遠（2015）的研究雖然把專利對經濟增長的影響從單純的利益激勵機制擴展到了利益激勵與產業集聚兩種共存的機制，但是僅從理論上給予了證明，缺乏相應的實證支撐。本文擬從楊和潘的視角展開，以長江經濟帶110個城市為研究區域，從實證方面論述專利分布同經濟增長之間的實證關系。長江經濟帶在我國區域格局中地位重要且十八屆三中全會后再度成為熱點地區，是我國經濟發展的新支撐帶。我國先后出臺了《關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》《長江經濟帶創新驅動產業轉型升級方案》等政策，使之成為了我國創新區域發展的重要試驗區域。

數據來源與研究方法

（一）研究范圍與時段

本文研究區域為長江經濟帶，范圍涉及9省2市共計11個省級行政單元。現擬以這11個省級行政單元中的110個地、市、區級行政單元為研究的基本單位，分析長江經濟帶區域經濟和專利的分布情況。受數據可獲取性所限，本文選取了2006-2013年的面板數據展開研究。endprint

（二）數據來源

數據來源包括：2006-2014年的《中國區域經濟統計年鑒》和《中國城市統計年鑒》；2006-2014年各省的統計年鑒；對于部分缺失的數據（主要是研究涉及的民族自治區地區），數據由當地統計局網站，或者通過該地區的“國民經濟社會統計公報”等得出；部分無法獲得的數據（主要包括個別少數民族自治區，仙桃、天門、潛江地區和神農架地區，以及部分城市的個別年份的數據），通過插值處理的方法得到。專利數據來源于中華人民共和國國家知識產權局（SIPO）專利檢索 ，以各城市作為申請（專利權）人檢索詞，公開（公告）日為研究時段，發明類型為中國發明申請，生成檢索公式進行檢索 。

（三）研究方法

面板數據Granger因果檢驗。Granger因果檢驗由經濟學家Granger提出，旨在說明變量X是否有助于解釋變量Y的將來變化。若面板數據Xit和Yit是平穩的，則它們之間的格蘭杰因果關系可以通過估計如下的PVAR模型而得到：，若估計結果顯示Xit的系數和顯著異于0，則表明從Xit到Yit有單向格蘭杰因果關系。由于以上模型存在內生性問題，所以需要使用改進的系統GMM估計方法解決，然后構建Wald統計量進行一致性假設檢驗。可構造F統計量來進行檢驗。其中RSSr為受約束的殘差平方和，RSSu為不受約束的殘差平方和，N為個體數，T為時期數，m為最優的滯后期。若通過檢驗，則認為存在Granger因果關系。

市場潛能指數。市場潛能的概念最早由Harris（1954）提出，用以衡量美國各個地區接近本國市場的程度。市場潛能越大的區域，同市場的距離越接近，本身的市場規模也會越大。而根據本文的研究，本區域的城鎮化水平部分會受到相鄰區域的城鎮化水平的影響，而城鎮化又在很大程度上取決于區域市場規模，也就是說，區域的市場潛能是影響本區域城鎮化水平的一個重要因素。地區j的市場潛能可以表示如式（1）所示：

（1）

式（1）中，MPj為區域的市場潛能。根據上文可以計算長江經濟帶的各個區域的市場潛能。本文分別以區域GDP和區域人均GDP衡量區域的市場購買力，運用ArcGIS 10.2軟件計算了各個地區的空間距離，用來代表dij。

長江經濟帶專利不均衡分布和區域經濟集聚發展

（一）長江經濟帶發明專利申請量與區域GDP分布

圖1顯示了2013年長江經濟帶發明專利申請量和區域GDP分布地圖。從圖1中可以明顯看出，無論是區域專利分布還是GDP分布，均存在著空間上的不均衡性。而且發明專利集聚特征和GDP的集聚特征并不一致：專利申請量只集中在個別城市，且除長三角具有較為明顯的塊狀連片特征外，其余區域并不存在明顯的連片特征。這初步表明長江經濟帶發明專利申請量只在長江三角洲區域具備了一定的擴散效應，在其余區域并無該效應的存在。而區域GDP的數據則存在明顯的圈層特征，在長三角、長江中游和成渝地區形成了三個較為明顯的集聚體。本文分別應用ArcGIS10.2軟件分別計算了以距離的倒數為空間權重的發明專利申請數量和區域GDP的全局MoranI值，發現2013年長江經濟帶發明專利申請量的MoranI值為0.2876（P=0.0000），區域GDP的MoranI值為0.2391（P=0.0092）。這表明無論是發明專利申請量，還是區域GDP在整體上都存在顯著的正全局空間相關性，且專利申請量的全局正相關性大于區域GDP的全局正相關性，即發明專利申請量的空間集聚性更為明顯，即從全局看，發明專利申請量全部集中于長江三角洲區域，在該區域，發明專利申請量多的地區其周邊發明專利申請量也多，而其他城市則多以點狀分布，且本市發明專利申請量同其他地區并無聯系。對于區域GDP，不僅長三角區域存在一定的“高高集聚”現象，在武漢城市圈和成渝城市圈也同樣存在相應的現象。

比較兩張圖1中的圖a與圖b，可以發現發明專利申請量同區域GDP之間并非嚴格一一對應的關系，發明專利申請量多的區域，GDP并不一定高，如南京市，區域GDP比較多的區域，其發明專利申請量并不一定多，如重慶。這說明，專利對經濟增長的作用并不是絕對的，同時，經濟增長也并不一定會促進專利數量的增加，即長江經濟帶單個城市的專利資源和區域經濟發展并不完全匹配，原因是受到了城市的產業結構和經濟增長模式的雙重制約。但是以城市群為視角，專利資源同區域經濟增長之間又是嚴格匹配的，長三角地區不僅是長江經濟帶專利資源最為豐富的地區，也是長江經濟帶經濟規模最大的區域。這意味著從空間角度而言，經濟的集聚和專利資源的集聚確實存在一定的相關性，專利可以在區域間自由流動的條件下，區域整體經濟規模的擴大能為專利提供更大市場和更多接近市場的機會，從而吸引更多的專利技術流向本區域；專利的有效應用又會進一步促進區域經濟的發展。所以，在制定區域知識產權戰略時，應多強調相近城市之間的分工與合作，而非各自為政，以城市群的產業聯系和集群為載體，構建區域合作視角下的知識產權戰略體系。從而盤活各個城市的專利資源，并且催生更多的專利產品。長江經濟帶前10位發明專利申請量和GDP的城市如表1所示。

（二）長江經濟帶專利分布與經濟增長的關系

本文運用面板數據Granger因果檢驗來分析長江經濟帶經濟增長和專利申請之間是否存在因果關系。首先需要分別以專利申請量和區域GDP為被解釋變量，以對方為解釋變量建立存在約束的和不存在約束的回歸方程，如表2所示。

根據表2，可以分別計算Wald檢驗的F值為3.6240（P=0.0272）和2.2721（P=0.1039），在5%的顯著性水平上，GDP是專利的Granger原因，但是專利卻不是GDP的Granger原因，表明GDP可以解釋將來申請發明專利增長的信息，申請發明專利卻不能解釋將來GDP增加的信息。這與人們的常識相背，但卻與本文中觀察到的現象相符。發明專利申請量大的城市，是整個區域經濟集聚程度較高的城市，而GDP較大的城市中，以省域的中心城市占了絕大部分，其余的才是整個區域經濟集聚程度較高的城市。究其原因，其一，發明專利在國內區域之間申請是可以自由流動的，同時，作為技術含量比較高的科技產品，專利的跨區域轉移存在著交易費用經濟學中常見的三種困難，第一是區域觀念上認知的困難，其他區域的消費者可能認識不到本項技術的真正作用；二是信息披露上存在困難；三是組織一個團隊來使用和教授技術的困難。以上三個方面的困難無疑會使專利的長距離轉移變得成本高昂，技術的擴散是有范圍的，而在更靠近市場的地區申請專利會大大降低這一成本，在專利可以自由申請和流動的條件下，自然會向市場聚集。其二，城市集聚經濟的發展帶來了城市的專業化和多樣化，長三角城市群已經發育較為成熟，從經濟總量而言，達到了一定的規模，從城市分工而言，相對其他城市群更為合理，一體化程度最高，是國內經濟活力最強的地區之一。其結果一是產生了大量的技術需求，為專利的研發和申請創造了條件，二是為專利交易創造了更大的市場，有助于盤活專利存量。其三，長江三角洲地區相比于其他地區更靠近沿海，開放程度也更高，以外向型經濟為主要經濟發展方式，企業在國際上競爭需要為自己的核心產品申請專利以增強企業的國際競爭力，這構成了專利申請的客觀要求。endprint

對長江經濟帶區域專利政策的討論

由以上分析可知，區域專利的擁有量同區域與市場的關系親疏及距離遠近密切相關，在制定區域專利戰略時，需要知道哪些區域是距離市場較近的“潛力點”，確定最有“潛力”的增長地區，使得專利更好的發揮作用。

本文計算了2013年長江經濟帶市場潛能指數，所得結果見圖2。圖2顯示了GDP和人均GDP為代表的長江經濟帶各區域相應年份的市場潛能指數的空間分布。從圖中可以看出明顯的“核心-外圍”結構以及長江經濟帶東部、中部和西部的“中心城市”來。“核心-外圍”結構指以長三角城市群為核心的高市場潛能區域，邊緣指長江經濟帶的中西部其他區域。較有啟發意義的是東、中、西部均有市場潛能較高的城市，如上海、武漢、長沙以及重慶。無論是以GDP衡量，還是以人均GDP來衡量購買力，可清晰的表明以上四個城市正逐漸成為區域性的中心城市。如武漢市，2013年以GDP計算所得的市場潛力指數為405102.93；以人均GDP計算所得的市場潛力指數為3983313.01；長沙市分別為304258.78和4235233.25；重慶市為411715.20和1392127.51。以上數據均遠高于同期其他城市的水平。這表明以上幾個城市同國內市場最為接近，也意味著新的“核心-外圍”結構的中心潛力點。

進一步把圖2與長江經濟帶發明專利申請量分布地圖比較，發現兩者之間存在高度一致性。在制定專利政策時，需要建立大區域的視角，而不僅考慮某一個城市的專利發展戰略。長江經濟帶的“大區域”，實際上可以理解為支撐其發展的三個主要城市群：成渝城市群，長江中游城市群和長三角城市群。以上三個城市群基本形成了城市的分工，并且城市之間聯系緊密，為專利尋找更好的市場提供了基礎，也為區域的專利產出提供了產業基礎。同時，長江中游城市群和成渝城市圈作為承接長江三角洲城市群產業轉移的重要區域，需要提前布局專利戰略，實現地區專利和產業發展的最佳匹配，最終促進經濟的發展。

結論

通過研究長江經濟帶的發明專利區域申請量同區域經濟增長的相互關系，本文發現發明專利申請量同區域GDP之間并非嚴格一一對應的關系，專利對經濟增長的作用并不是絕對的，運用面板數據Granger因果檢驗來分析長江經濟帶經濟增長和專利申請之間是否存在因果關系，發現GDP是專利的Granger原因，但是專利卻不是GDP的Granger原因，表明GDP可以解釋將來申請發明專利增長的信息，申請發明專利卻不能解釋將來GDP增加的信息，其原因可能在于專利同產業經濟發展的不匹配造成的。因此在制定專利政策時，需要建立大區域的視角，而不僅考慮某一個城市的專利發展戰略。對于長江經濟帶而言，應以成渝城市群，長江中游城市群和長三角城市群為增長極，提前布局專利戰略，實現地區專利和產業發展的最佳匹配，最終促進經濟的發展。

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（10）

2.潘士遠.最優專利制度研究[J].經濟研究，2005（12）

3.鄒薇，代謙.產品周期與南北貿易[J]. 世界經濟，2004（10）

4.Grossman G M，Helpman E.Quality ladders in the theory of growth[J].The Review of Economic Studies，1991，58（1）

5.Grossman G M，Helpman E.Innovation and growth in the global economy[M].MIT press，1993

6.徐朝陽.技術擴散模型中的發展中國家最優專利保護[J]. 經濟學（季刊），2010，9（1）

7.徐竹青.專利、技術創新與經濟增長：理論與實證[J].科技管理研究，2004，24（5）

8.張繼紅，吳玉鳴，何建坤.專利創新與區域經濟增長關聯機制的空間計量經濟分析[J].科學學與科學技術管理，2007，28（1）

9.鞠樹成.中國專利產出與經濟增長關系的實證研究[J].科學管理研究，2005，23（5）

10.高雯雯，孫成江，劉玉奎.中國專利產出與經濟增長的協整分析[J].情報雜志，2006，25（1）

11.楊夢泓，潘士遠.專利保護、產業集聚與經濟增長[J].鄭州大學學報（哲學社會科學版），2015（5）endprint