专利视角下科技创新绩效评价研究

傅春花

摘要：目的 為研究专利在科技创新中的作用。方法 文章以江苏扬州地区1985—2021年的专利数据为例，首先通过计量分析，不同时期不同地区专利申请的变化趋势。其次根据复杂网络理论，构造不同时期的地区技术领域交叉网络来分析专利技术网络的演化过程。结果 从不同时期的网络图，直观地看到了扬州地区发明专利申请所侧重的技术领域的发展演化，从一定程度上反映了科技创新的发展变化过程。结论 计量分析结果显示，扬州高邮市在知识产权的创造、运用、保护、管理等方面较其他4个区域表现突出。地区技术领域交叉网络演化显示，在专利探索发展期专利主要集中在较基础的工程和机械材料加工，到专利转型发展期汽车、化工、微电子产业相关技术表现突出，最后到专利创新驱动发展期专利主要集中在加工、化工、环境处理等多个技术领域。

关键词：专利 计量分析 复杂网络 演化

中图分类号：C939；O415   文献标识码：A

Research on the Performance Evaluation of Scientific and Technological Innovation from the Perspective of Patents

FU Chunhua

（Guangling College， Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu Province， 225128 China）

Abstract： Objective  To study the role of patents in science and technology innovation. Methods  Taking the patent data of the Yangzhou region in Jiangsu Province from 1985—2021 as an example， the article firstly analyzes the changing trends of patent applications in different regions in different periods through quantitative analysis， and secondly constructs the cross network of regional technical fields in different periods to analyze the evolution process of the technology networks of patents according to the complex network theory. Results  From the network diagrams of different periods， we can intuitively see the development and evolution of the technical fields focused on by invention patent applications in the Yangzhou region， which reflects the development and change process of science and technology innovation to a certain extent. Conclusion  The results of quantitative analysis show that Gaoyou in Yangzhou is outstanding in the creation， application， protection and management of intellectual property rights compared with the other four regions. The cross-network evolution of regional technical fields shows that patents are mainly focused on more basic engineering and mechanical material processing in the exploration and development period of patents， the technologies related to automobile， chemical and microelectronics industries are outstanding in the transformation and development period of patents， and that finally patents are mainly focused on multiple technical fields such as processing， chemical engineering and environmental treatment in the innovation-driven development period of patents.

Key Words： Patents; Quantitative analysis; Complex network; Evolution

全球许多国家的知识产权机构都从专利指标这一角度来衡量科技创新的程度，这些机构采用了各种专利指标评价体系，如世界上著名的CHI Research公司设计的专利计量指标体系、日本特许厅的《知识产权管理评估指标》以及瑞士洛桑国际管理学院（MID）的《世界竞争力年鉴》关于专利的评价指标[1]等 。通过分析这些专利评价指标框架可以看出，不同国家的专家、学者在衡量某个地区的科技创新水平[2]和核心竞争力时，大都通过专利的数量[3]、专利的质量、专利的价值这些视角给出相应的重要参照指标。2018年5月中美两国贸易谈判代表开启了第一轮会谈，历经18个月的艰苦努力，中美双方在 2020年1月16日达成了第一阶段经济贸易协议，协议中开宗明义第一章知识产权指出，中国正在经历从知识产权消费国向知识产权生产国转变的过程，我国要建设成创新型国家、发展更多的创新型企业，最终不断推动经济高质量发展，需要不断地加强对知识产权的保护和执法[4]。以上这段话，揭示了知识产权在我国科技创新发展战略中的重要地位。知识产权的重要性已经上升到国家战略层面，科技创新驱动经济发展的核心实际上是知识产权的战略布局。专利作为构成知识产权的核心要素，不断地推动着技术的创新[5]和推广。此外，专利作为技术创新的重要代表，包含了大量的科技信息，再加上专利数据的区域性、时间性和可访问性等特点进一步放大了专利数据的重要性，并且将其转化为聚集科技创新成果的知识库。

1数据来源该文所收集到的专利原始数据来源于——智慧芽（PatSnap）全球专利检索数据库，根据扬州市政府公开的关于地区行政区划分的政府文件和相关历史信息[6-7]，将扬州地区划分为三区两市一县，即邗江区、广陵区、江都区、高邮市、仪征市和宝应县，并在后面的数据分析中将“邗江区”和“广陵区”合并为“市区”。在具体收集专利原始数据的过程中，地址信息以“江苏省扬州”or“江苏省江都”or“江苏省仪征”or“江苏省高邮”or“江苏省宝应”为关键字段，在数据库中进行数据的全面检索，截止公开日期至2021年3月30日[8]。为提高原始数据的准确性，避免对数据重复计算，笔者对收集到的原始数据进行了清洗，累计收集自1985年1月1日以来共计2 218 882条专利著录信息数据。

2研究内容

当前，我国申请的专利类型包括发明、实用新型和外观设计。这3种专利中发明专利相较于其他两种专利类型，在新颖性和创新性方面具有突出体现，因此也更能体现出专利申请人的创新水平。为此，笔者对收集到的2 218 882条原始专利数据著录信息进行了第二次清洗，筛选出1985—2020年扬州地区的发明专利申请相关的数据，与实用新型和外观设计专利数据进行区分统计，最终收集到了54 714条发明专利申请的原始信息数据。从专利原始数据的申请时间来看，2010年之前扬州地区年累计发明专利申请数据非常少，除了2010年申请的1 139个发明专利申请记录外，其余年份发明专利记录均不足千件甚至小于百件。因此，我們将这个时期称为专利的“探索发展期”[8]。从2010年之后的“十二五”期间，发明专利申请的数量呈现出稳步增长的态势，并且表现出较高的增长速率，截至2015年发明专利申请数据已大于5 000条，因而我们将这个时期称为专利的“转型发展期”。从2016—2020年的“十三五”期间，发明专利的申请数量进一步呈现出非常明显的爆发式增长，因而称这一时期为专利的“创新驱动发展期”。

2.1  基于计量分析不同时期地区专利变化趋势

根据上文对专利发展的3个时期的划分，并结合扬州地区的五个地理区域的划分，将扬州地区的发明专利申请从时间和地理两个角度进一步剖析，具体如图1所示。

从图1的数据统计我们发现，1985—2010年的25年间，扬州地区专利申请数量还十分有限，这一时期属于专利的探索发展期，随着1985年我国专利法的实施，中国专利发展从制度上真正确立。国家知识产权政策在2001年出现发布高峰，并在7年后的2008年发布《国家知识产权战略纲要》，标志着我国的知识产权工作的体制和机制基本形成。在国家专利发展的大背景下，扬州地区在专利创新方面也取得了较快的发展。但是，从图中我们发现，扬州地区专利创新呈现明显的区域失衡现象，主要的专利申请集中在市区和江都区，其他3个地区相对较少。特别是2016—2020年“十三五”期间，高邮地区发明专利申请量达到7 552件，相比同时期申请量不足4 000件的仪征市，高邮市的成绩在市辖区内非常突出。知识产权事业在高邮市的高速发展，很大程度上归功于当地政府对知识产权相关工作的重视，并推动高邮市在2008年、2015年先后入选江苏省知识产权试点市、国家知识产权试点城市。从早期的创新不足、经济欠发达，到在知识产权领域的突出示范作用，高邮市在知识产权的创造、运用、保护、管理等多方面进行了不断地探索和创新。市辖内可以加强经验交流和借鉴，从中汲取灵感，更好地服务自身经济发展。

2.2 地区技术领域交叉演化分析

根据复杂性科学与复杂网络理论，分别对3个时期的专利信息进行网络构建，提取每个专利的IPC分类号“主分类号—副分类号”的前4位，即将所有IPC小类数据定义为网络的节点（Node），以“主分类号—副分类号”的节点对定义为节点之间的连边（Edge），节点对出现的次数定义为边的权重，从而构造出“IPC小类”技术交叉的复杂网络，不同时期的企业技术交叉网络属性见表1。

在复杂网络[9]研究中，节点的度表示该节点邻点的总数，是一个基本又重要的统计性质。网络的平均路径长度，定义为任意两个节点之间的距离（指连接这两个节点的边数）的平均值。另一方面，中介中心性[10]是描述一个节点位于网络中媒介程度的指标，用于衡量网络中个体地位的网络指标。

为直观反映不同时期技术领域交叉网络中各节点的重要性，借助Gephi软件绘制各时期的企业技术交叉合作网络，具体如图2～图4，其中网络中节点的大小与中介中心性成正比。图2为探索发展期（1985—2010年）的技术领域交叉网络图，从图中来看依次为B32B（层状产品，即由扁平的或非扁平的薄层，例如泡沫状的、蜂窝状的薄层构成的产品） 、B65D（用于物件或物料贮存或运输的容器）、A23L（食品烹调制备及处理）、H05B（通过电阻、电场、磁场、电磁场、放电加热及电照明光源）、B65G（装卸、车间及气动管道的输送机）等技术节点属于网络中重要节点，说明早期地区产业主要在工程和机械材料加工的产业基础明显，同时食品加工处理技术方面在地区产业发展中也有重要的特色表现。图3为转型发展期（2011—2015年）的技术领域交叉网络图，在这一时期的网络中，依次B01D（物理或化学的分离）、B32B、B29C（塑料的成型连接；塑性状态材或料的成型）、H01L（半导体器件）、B08B（清洁处理）等节点显示出了突出的重要性，说明这个时期产业中开始出现产业转型升级，汽车、化工、微电子产业相关技术表现突出，并在产品及材料质量、纯度等技术上进行重点创新。从创新驱动发展期（2016—2020年）的技术领域交叉网络图中，可以看出B01D、B08B、G01N、B65G 、C02F等节点在网络中处于重要地位，B01D和B08B是物理或化学的分离，清洁处理，涉及机加工、化工、环境处理等多个技术领域，水处理技术领域C02F的表现，说明地区产业的重点研究方向更注重防尘防污染、清洁过滤等绿色环保技术的创新，G01N属于测量分析领域，说明扬州地区专利在测量分析技术的研究创新上也有突出贡献。另外F21V和F21S在相同照明大类技术领域具有最大的边权重，但在该阶段的网络中F21V的中介中心性指标仅排第9位，一方面说明该领域具有一定的专业关联性，另一方也说明该领域与其他技术如G（物理）、H（电学）等交叉创新不足，存在一定的同质化。

3结论

该文以江苏省扬州地区的专利数据为例，将扬州地区1985—2021年的专利数据划分为探索发展期（1985—2010年）、转型发展期（2011—2015年）和创新驱动发展期（2016—2020年）这3个不同时期。首先，从对专利数据计量分析的角度，分析了3个不同时期扬州地区5个区域的发明专利申请变化趋势，非常直观地看到扬州地区5个区域发明专利申请的变化发展趋势，其中高邮市在知识产权的创造、运用、保护、管理等多方面进行了许多探索、创新，表现突出。其次，根据复杂网络的理论和网络构建方法，分别构造了专利发展的3个不同时期的技术领域交叉合作网络，从3个时期的网络图来看，直观地反映了网络的发展演化过程，并且给出了不同时期扬州地区发明专利申请所侧重的技术领域的发展变化，从专利探索发展期的较基础的工程和机械材料加工，到专利转型发展期汽车、化工、微电子产业相关技术表现突出，最后到专利创新驱动发展期的加工、化工、环境处理等多个技术领域。专利从某种程度上反映了科技创新，因此该文所得出的结论也从一定程度上反映了扬州地区1985—2020年科技创新的大致情况，为研究其他地区的科技创新及经济发展提供了一个参考。

参考文献[1] 王在花，景丽. CHI专利评价指标对我国构建企业知识产权综合评价体系的启示，知识经济[J]，2020（1）：14-16.