我国与主要科技强国专利产出发展态势分析
靳军宝1，2，曲建升1
（1.中国科学院西北生态环境资源研究院，甘肃兰州 730000；2.中国科学院大学，北京 100049)
摘要： 从专利产出视角,对我国改革开放40年来专利产出取得的成就及存在的问题进行系统分析，并与美国、英国、日本、法国、德国等主要科技发达国家进行横向对比分析。研究结果表明：随着《中华人民共和国专利法》于1984年颁布实施以来，我国专利事业发展进入“快车道”，专利申请数量已经远远超过美国、英国、日本、法国、德国等主要科技发达强国；但我国专利存在整体质量不高、发明专利占比低等问题，例如PCT专利占比和发明专利占比分别仅为1%和35.53%，而美国分别为31.77%和90.43%。
关键词： 改革开放；专利；科技强国；比较研究
1 研究背景
科学技术是第一生产力。科技竞争力能从侧面反映出一个国家或地区的科技综合实力和发展潜力［1］。1978年我国科学技术大会的召开，标志着我国科技事业迎来了“科学的春天”［2］。40年来，我国科技事业发生了翻天覆地的变化，在世界科技前沿领域取得了一批具有世界影响力的重大科技成果。
国际上普遍公认的衡量国家和地区总体科技水平的科技产出指标，包括反映基础科学研究水平的科学论文，和产出及反映原始发明创新水平的专利技术拥有数量两大类［3-5］。专利作为反映技术创新的重要文献载体，也是科技强国的重要指标之一。世界知识产权组织指出，90%的科技的信息是以专利文献形式反映出来的［6-10］。
目前国内外关于我国与主要发达国家专利产出的对比分析研究，更多的是将专利作为科技产出表征指标之一对科技创新能力进行对比分析，或者只对某一细分领域专利产出情况进行对比分析。如西桂权等人［11］对我国与发达国家的科技创新能力进行对比分析，其中科技成果产出中将专利作为重要指标之一；刘凤朝等人［12］选取发明专利授权最多的10个国家作为样本对其国家创新能力进行对比分析；陈军等人［13］从专利视角对中美两国人工智能产业发展进行比较研究；刘鑫等人［14］对中美两国3D打印专利技术进行比较研究。因此，本文将从我国专利产出视角进行分析，来反映改革开放以来我国科技产出取得的非凡成就，并选取美国、英国、日本、法国和德国等科技发达国家进行横向比较分析，以期为我国的科技发展提供一定的参考。
2 数据来源
在智慧芽数据库中，利用检索式（申请国=CN），获得符合检索条件的同族专利为1 680万件共1 891.89万条（检索时间为2018年4月13日）。美国、英国、日本、法国与德国的检索式分别为申请国=(US)、申请国=(GB)、申请国=(JP)、申请国=(FR)和申请国=(DE)，其他检索条件同中国相同，获得结果为：美国申请同族专利为387.48万件共942.06万条；英国申请同族专利为47.29万件共112.78万条，日本申请同族专利为623.87万件共1 019.85万条；法国申请同族专利为71.21万件共217.32万条；德国申请同族专利为179.25万件共540.90万条。
图1 1978—2016年中国专利的申请趋势
3 结果与讨论
3.1 我国专利产出总体情况分析
3.1.1 总体态势年度变化情况
1978—2016年我国专利申请趋势如图1所示。可以看出，我国专利增长可以分为3个阶段：第一阶段为1978—1984年，在此期间，由于我国还没有实施专利法，因此每年申请的专利量极少，仅有少数外企申请；第二阶段为1985—1999年，随着1984年我国颁布实施《中华人民共和国专利法》，我国专利事业发展进入“快车道”［15］；第三阶段为2000年至今，我国专利申请数量快速增长，2016年达到峰值2 413 498件。由于专利公开后具有滞后性，故2016年之后的数据仅供参考。
3.2.1 专利申请年度变化对比分析
3.1.3 专利技术方向
1978—2017年我国排名前10位的专利申请省份如图4所示。其中，排名前5位的省份分别为江苏、广东、浙江、山东、北京等经济科技发达地区。
图2 1978—2017年中国排名前20位专利申请人
3.1.2 专利申请人排名
1978—2017年我国排名前10位的专利技术方向如图3所示。其中，排名前5位的技术方向分别为：计算机数字数据处理；医用、牙科用或梳妆用的配制品；化合物或药物制剂的特定治疗活性；借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料；数字信息的传输，例如电报通信。
本研究发现，多数学生对艾滋病不可治愈的严重性认识不足，未能意识到学生艾滋病疫情形势严峻性，对艾滋病主要的传播途径认识不足，超过一半的学生不知道性传播尤其是男男同性性传播是青年学生最主要的传播方式。约1/3的学生不知道使用新型毒品会增加经性途径感染艾滋病病毒的风险。因此，学校应加强艾滋病基本知识、流行新形势、传播途径及新型毒品危害等方面的宣传教育。
图3 1978—2017年中国排名前10位的专利技术方向
注：G06F代表计算机数字数据处理，A61K代表医用、牙科用或梳妆用的配制品，A61P代表化合物或药物制剂的特定治疗活性，G01N代表借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料，H04L代表数字信息的传输，例如电报通信，B01D代表物理或化学分离，F21V代表照明装置或其系统的功能特征或零部件，C02F代表水、废水、污水或污泥的处理，B65D代表用于物件或物料贮存或运输的容器，A23L代表食品、食料或非酒精饮料的制备或处理
3.1.4 主要申请省份
目前我国产业风险评价体系还不够全面，对产业风险评价的使用还主要集中于贷前的风险识别阶段，主要是用于对客户企业进行风险分析，而未能延伸到贷中贷后的风险管理工作当中。但在当前产业结构升级的进程加速的背景下，银行在发放贷款和贷后管理时也面临着产业风险的快速改变，因此需要针对特定产业预先制定好风险应对方案，并及时对产业风险进行跟踪和管理，把控好产业风险，尽量减少风险损失。
1978—2017年我国排名前20的专利申请人如图2所示。其中，排名前10位的申请人分别是国家电网公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、浙江大学、鸿海精密工业股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司、美的集团股份有限公司、东南大学、鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。
图4 1978—2017年中国排名前10位的专利申请省份
3.1.5 专利类型与法律状态
1978—2017年我国专利类型如图5所示。其中，实用新型专利有676.49万件，占三大专利类型的40%；发明相关专利有596.99万件，占三大专利类型的36%；外观设计相关专利有406.53万件，占三大专利类型的24%。
图5 1978—2017年我国专利类型构成
注：专利数量单位：件
PCT申请指的是申请人就一项发明创造在《专利合作条约》（以下简称PCT）缔约国获得专利保护时，按照规定的程序向某一缔约国的专利主管部门提出的专利申请。PCT的主要作用在于，简化以前确立的在几个国家申请发明专利保护的方法，使其更为有效和经济，并有益于专利体系的用户和负有对该体系行使管理职权的专利局。PCT专利可以从侧面反映出一国知识产权质量。1978—2017年我国PCT专利申请趋势如图7所示。由于PCT Database（世界专利数据库）是PCT于1999 年6 月在Internet 上建立的，收录范围从1998 年至今，故本文对PCT专利的分析是以1998年之后的数据进行分析。1999年以来，我国共申请PCT专利20.46万件，仅占1999年以来专利申请总量的1%。可以看出，我国PCT专利数量相比较专利申请总量比例极低，从侧面反映出我国专利整体质量不高。
图6 1978—2017年我国专利法律状态构成
注：专利数量单位：件
3.1.6 PCT专利申请分析
1978—2017年我国专利法律状态如图6所示。其中，无效专利816.21万件，占所有专利的48.75%；有效专利616.82万件，占所有专利的36.85%；处于审中的专利240.63万件，占所有专利的14.37%；未知专利占0.03%。
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图7 1978—2017年我国PCT专利申请趋势
3.2 与主要科技强国科技专利产出对比分析
平均受教育年限的局部空间Moran指数LISA图显示：分税制改革至今，中国教育水平的局部相关性未发生改变。西部地区的教育水平最为薄弱，各省平均受教育水平P的LISA指数低─低聚集的4个省份均为西部地区，而东部的北京作为中国一直以来的政治和文化中心，尤其是高等教育密集聚集地，1995年及2015年其周边呈现显著的受教育水平高─高聚集的态势，中部和东部绝大多数地区间的教育发展水平尚不存在局部空间相关性(见图2)。以平均受教育年限考察的1995～2015年教育水平的空间分布和空间相关性显示，中国各省的教育水平分布，无论是整体还是局部都表现出较强的空间相关性，因而不能忽视其空间分布效应。
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为了横向比较我国的专利产出在国际上的地位，本文选取美国、英国、日本、法国和德国等科技发达国家作为参照进行横向比较。1978—2017年主要科技发达国家专利申请年度变化情况如图8所示，美、英、日、法、德等科技发达国家专利申请年度变化情况如图9所示。可以看出，1978—1984年，美国和德国的专利申请数量遥遥领先于其他国家；1984年之后，日本的专利申请量爆发式增长，并在短短几年内迅速超过美国、德国等其他国家。我国专利申请量在2005年之后呈现爆发式增长，依次超过日本、美国等其他国家，申请数量跃居世界第一，并且专利申请数量比其他所有国家的申请总量还要多。
图8 1978—2016年主要科技发达国家专利申请的年度变化
图9 1978—2016年美英日法德专利申请的年度变化
3.2.2 技术方向对比分析
我国与美国、英国、日本、法国和德国等主要科技强国排名前10位的专利技术方向如表1所示。其中，美国排名前3位的技术方向为：专门适用于行政、商业、金融、管理、监督或预测目的的数据处理系统或方法；图像通信，如电视；微生物或酶。英国排名前3位的技术方向为：医用、牙科用或梳妆用的配制品；杂环化合物；化合物或药物制剂的特定治疗活性。日本排名前3位的技术方向为：半导体器件；计算机数字数据处理；图像通信，如电视。法国排名前3位的技术方向为：医用、牙科用或梳妆用的配制品；计算机数字数据处理；数字信息的传输，例如电报通信。德国排名前3位的技术方向为：医用、牙科用或梳妆用的配制品；杂环化合物；借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料。
表1 1978—2017年中美英日法德申请专利排名前10位技术方向 件
3.2.3 专利类型对比分析
美国、英国、日本、法国和德国的专利申请类型如图10所示。可以看出，美国申请专利中90.43%的为发明专利，发明专利占比英国为72.27%、日本为82.92%、法国为68.81%、德国为80.5%；而我国申请专利中发明专利仅占35.53%，且无效专利占所有专利的48.75%。
到了自家，两人都板着脸不说话，一副要决裂的样子，白太太见了这种情形，真是吓慌了。连忙拦住燕西道：“七爷，你别生气，大妹她还没有脱小孩子气，你不要和她一般见识。”燕西道：“嫂子，你看她对于我是怎么样？我对她又是怎么样？”白太太道：“我都看见了，完全是她没有理。回头雄起回来了，我对雄起说一说，教他劝说大妹几句，我想大妹一定会后悔的。”燕西道：“那也不必。反正是我的不是，我以后避开她，和她不见面，这事也就过去了。”
地域文学多以某一地区为环境背景演绎故事、再现纷纭复杂的大千世界，多层面地反映广大民众的生活风貌、世态人情和社会心理，真实地记录该地区政治、经济和文化的发展历程。可以说，这些作品是民众的生活史、心灵史和风俗史，其认识价值、社会学意义、教育意义是不容忽视的。教学中关注这些地域文学和文化，可以使广大青年学生充分了解中华民族悠久的历史、辉煌的传统文化，了解自己的家乡，培养他们的乡土情怀，使他们热爱家乡，热爱祖国，更好地继承和发掘家乡与祖国的文化遗产，为家乡和祖国的发展作出自己的贡献。
图10 1978—2017年美英日法德专利类别分布及占比
3.2.4 PCT专利对比分析
我国与美国、英国、日本、法国、德国等主要科技强国的PCT专利申请量及占比对比，分别如图11、图12所示。1999年以来，我国共申请PCT专利20.46万件 ，仅占1999年以来专利申请总量的1%。而美国PCT专利申请93.08万件，占其1999年以来专利申请总量的31.77%；英国PCT专利申请12.03万件，占其1999年以来专利申请总量的35.15%；日本PCT专利申请52.73万件，占其1999年以来专利申请总量的12.99%；法国PCT专利申请13.92万件，占其1999年以来专利申请总量的29.55%；德国PCT专利申请33.16万件，占其1999年以来专利申请总量的29.71%。因此，从PCT专利申请量可以反映出我国申请专利整体质量不高。从PCT专利申请数量及占比来看，美国遥遥领先于其他国家，其他依次为英国、德国、法国、日本。
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图11 1999—2017年中国与主要科技强国PCT专利申请量对比
图12 1999—2017年中国与主要科技强国每年PCT专利申请量与当年申请总量占比对比
4 结论
（1）通过对我国与美国、英国、日本、法国和德国等国际科技强国的专利比较发现，1978—1984年美国和德国的专利申请数量遥遥领先于其他国家，1984年之后日本专利申请量爆发式增长，并在短短几年内迅速超过美国、德国等其他国家；随着1984年我国颁布实施《中华人民共和国专利法》以来，我国专利事业发展进入“快车道”，特别是2005年之后呈现爆发式增长，且迅速超过日本、美国等其他国家成为世界第一，专利申请数量比其他所有国家的申请数量之和还要多。
（2）就专利权人而言，我国专利申请排名前10位的专利权人依次为国家电网公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、浙江大学、鸿海精密工业股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司、美的集团股份有限公司、东南大学、鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。
（3）就专利类型而言，我国申请专利中发明专利仅占35.53%，而美国申请专利中90.43%为发明专利，发明专利占比英国为72.27%、日本为82.92%、法国为68.81%、德国为80.5%。
（4）从PCT专利申请数量来看，美国遥遥领先于其他国家，其PCT专利占1999年以来专利申请总量的31.77%，其次依次为英国、德国、法国、日本，其PCT专利占其专利总量分别为35.15%、29.71%、29.55%、12.99%，而我国PCT专利占比仅为1%，足以说明我国申请专利质量整体不高。
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Analysis on the Development Situation of Patent Output in China and the Main Scientific and Technological Powers
Jin Junbao1,2, Qu Jiansheng1
(1. Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China;2. University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China)
Abstract： From the perspective of patent output, this paper makes a systematic analysis of the achievements and existing problems of patent output in the past 40 years of reform and opening up in China, and makes a horizontal comparative analysis with the major scientific and technological developed powers such as the United States, Britain,Japan, France，Germany and so on. The results of the study show that, with the enactment of The Patent Law of People's Republic of China in 1984, the development of Chinese patent has entered the "fast lane", and the number of patent applications has far exceeded the major scientific and technological developed countries such as the United States, the United Kingdom, Japan, France and Germany. However, the overall quality of patents in China is not high and the proportion of invention patents is low. For example, the proportion of PCT patents and invention patents is only 1% and 35.53% respectively, compared with 31.77% and 90.43% respectively in the United States.
Key words: reform and opening up; patent; technology power; comparative study
中图分类号： G306.7；G301
文献标志码： A
文章编号： 1000-7695（2019）19-0007-09
doi: 10.3969/j.issn.1000-7695.2019.19.002
收稿日期： 2018-10-15，修回日期：2019-03-09
基金项目： 国家自然科学基金面上项目“气候变化科学成果集成研究范式及其实现平台研究”（41671535）
作者简介： 靳军宝（1986—），男，甘肃会宁人，博士研究生，主要研究方向为产业竞争情报、知识产权分析；曲建升（1973—），通信作者，男，山东莱阳人，研究员，博士研究生导师，主要研究方向为可持续发展战略、政策分析与评估。
标签：改革开放论文; 专利论文; 科技强国论文; 比较研究论文; 中国科学院西北生态环境资源研究院论文; 中国科学院大学论文;