提升专利申请费用能淘汰低质量专利吗？
——基于USPTO数据的实证分析
刘倍言，杨中楷，孙昕
（大连理工大学科学学与科技管理研究所，辽宁大连116024）
摘要 ：通过比较专利申请费用变动前后低质量专利比例的变化情况，揭示两者之间存在的制约关系。依据美国1982年专利法修正案和美国专利商标局（USPTO）提供的专利申请费用变动时间表，选取了1982年和2005年两个费用上调和下调时间点来进行对比分析，将被引频次、专利寿命、是否申请PCT作为评定专利质量的关键指标，采用统计、非参数检验等方法对专利数据进行分析。专利申请费用增加，以各指标来定义的低质量专利的比例平均下降了0.66%；反之，专利申请费用降低，低质量专利比例平均提高了4.4%。这一结果针对大企业来说，效果更为明显，两个时间点前后低质量专利比例分别平均下降和提高了1.23%、4.5%。
关键词 ：专利质量；专利申请费用；对比分析
0 引言
2017 年，国家知识产权局共受理发明专利申请138.2 万件，同比增长14.2%，与此同时，国内发明专利拥有量高达135.6万件，每万人口发明专利拥有量达到9.8件，至此，我国已连续七年稳居世界专利申请量的龙头宝座。如此井喷式的专利量的增长，随之带来的是专利审查员高强度、高负荷的工作重压，“问题专利”与“垃圾专利”应运而生。2015年12月国务院发布的《关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见》中，明确提出要“实施专利质量提升工程，培育一批核心专利”。2016 年底出台的《“十三五”国家知识产权保护和运用规划》也提出要“提高专利质量效益”，并将“专利质量提升工程”作为四大工程之一，作出了更加具体的部署安排，有关提高专利质量的问题在持续发酵。
在提升专利质量方面，存在许多途径，比如提高申请门槛、提高审查标准、提升审查员工作质量等等。其中，调整专利费用就是其中非常有效的方式之一，国内外许多学者均对此做过相关研究。冯俊杰［1］曾指出，低质量专利对专利申请费率变动更为敏感， 因此，较低的专利申请费率会激励低质量专利的申请。文家春［2］认为，在地方政府实施专利费用资助政策的影响下，专利申请成本大大减少，故而专利申请人申请专利的动机将产生变化，诱使部分申请人在本无技术创新成果的情况下申请没有创新内容的垃圾专利。Gaétan De Rassenfosse［3］针对性地研究过调高专利费用对低质量专利的削减作用，结果显示，专利费用调高之后，有14%的低质量专利被过滤掉。
新奴隶社会只是人工智能所导致的大概率事件，而非唯一可能。人工智能还有一种可能，就是人类毁灭。关于人类自我毁灭并非新鲜话题，核武器已使毁灭性成为当代人类的基本特征之一。人工智能越发达，它毁灭人类的可能性就越大。如果人工智能与其他技术相结合，尤其是与核武技术等相结合，则人类自我毁灭的可能性会越来越大。这种毁灭不同于地震等自然灾害，它是不可逆的。埃隆·马斯克认为，“我们确保人工智能安全的概率仅有5%到10%”。
可以看到，学者们关于专利费用对专利质量影响方面的研究已经初具雏形，但仍有进一步深入的空间：首先，目前国内关于专利费用这一专利质量影响指标的讨论大多集中于理论分析层面，将数据作为文章理论支撑的研究偏少；其次，专利费用结构复杂，各部分在专利收费环节所起作用不一，因此，有必要将专利费用的各组成部分作为专利质量的不同影响指标分别进行探究。专利申请费用是专利收费制度的门槛环节，其额度的调整能够直接影响申请人的申请行为，故而可能对低质量专利的申请造成影响。美国历史上就曾多次以这种方式改善专利质量，但其效果如何，需要我们进一步检验，另一方面，美国作为世界上知识产权制度最完备的国家，专利数据均可公开获取。综上，本文选择美国专利数据作为研究基础，参照美国专利商标局提供的专利费用调整时间表，选定1982年及2005 年两个美国专利申请费用上调和下调时间点，通过数据统计分析方法，比较各时间点前后低质量专利比例变化的情况，验证专利申请费用的变动对低质量专利的比例带来的影响，并希望通过探究美国全行业背景下专利费用变动对专利质量的影响情况，为我国的政策制定提供决策参考。
4) 根据FAO和WHO关于食物理想蛋白质含量标准，四季竹的相应指标优于少穗竹，接近食物理想蛋白质含量标准。
《北京城市总体规划（2004—2020年）》中，将北京市域按地貌、人类活动强度等划分出3个生态区，即山区、平原地区、中心城及其城乡结合区。平原地区是全市重要的生态区域。北京平原地区定位是大力发展设施农业、观光农业、农产品加工等高附加值的农业，形成若干与大环境绿化融为一体的农业区，改善城市总体生态环境。
表6 显示了费用上调时间范围内专利的三个指标的统计量信息，截至2014 年12 月31 日，专利的平均被引频次为15.23，众数为3；专利寿命平均170.35 个月，意味着专利平均寿命约为14年，由于PCT申请量不多，因此其中值和众数均接近于0。另外需要注意的是，通常情况下认为，被引频次为0 的专利质量偏低，但根据统计结果，由于费用上调时段专利偏老，导致其被引概率偏高，因此在统计时将被引小于等于1的专利均视为低质量专利。
1 测度方法与数据来源
1.1 专利质量评价指标
选择Wilcoxon 符号秩检验法来对费用变动的效果进行估计，将1982 年10 月前后12 个月和21 个月内各指标比例的月份数据组成样本对进行分析，统计工具为SPSS19.0，检测结果如表14所示。
表1 专利质量评价指标概念、判断标准及相关研究
1.2 统计方法
由于单个LED光源的照度分布近似高斯分布，为得到照度均匀性较高的LED阵列排布方式，可以运用斯派罗法则，计算出斯派罗极值，从而选择最优的LED阵列距离。
由于对专利质量造成影响的因素诸多，因此在一个外在条件改变时，通常很难将各影响因素对其造成的影响进行区分，故无法判断究竟是哪一因素在起作用，因此，需要数学检验方法来对效果进行验证。由于政策实施前后的数据具有一一对应的特点，因此，Wilcoxon 符号秩检验法作为两配对样本的非参数检验法不失为一种检验此类数据政策效果是否显著的有效工具［13］。
表2 2005年以前美国专利费用变动情况
表3 2005年以后美国专利费用变动情况
1.3 数据来源
美国专利商标局提供了1967 年1 月1 日至2014 年12 月30 日授权的全部专利的统计信息数据库，共计6116392 条，具体内容包括各专利的申请日期、授权日期、引用专利、引用非专利文献数量、权利要求数等等专利基本信息，另外，USPTO 还对外公开了截至2017 年5 月17 日的全部专利缴费事件统计信息共计14789981条，内容除包含专利号、申请日等基本信息外，还包括各项专利缴费事件、缴费日期等信息。
钨钼矿床有的产于地槽褶皱带中，如哈萨克斯坦的一些矿床有的就产于海西褶皱带中，有的产于加里东褶皱带中。有的则产于地台活化带中，如上述的北欧格鲁吉亚的高加索、南美的阿根廷、我国河南栾川南泥湖、上房沟、三道庄、东北辽宁葫芦岛、江西漂矿、福建行路坑等。
1.4 数据处理
表7 内容为费用下调时间范围内专利数据的统计量信息。与表4 不同的是，这一时间段内专利平均被引频次仅为4.64 次，众数为0 次，造成这种现象的原因之一是费用上调时间选于1982年，该时间段内专利过老，被引可能性高于2004年以后专利。
为研究申请费对低质量专利数量的影响作用，首先需要了解专利申请费用变动的历史沿革。1982 年，美国政府对专利法进行了大规模的调整，其中就包括美国专利商标局（USPTO）自身费用结构和资金供应方面的改革这一部分，专利申请费由原来的239 美元调整至800 美元，本文将以此为研究基点来讨论费用变动对专利质量的影响。另外，为作对比分析，根据USPTO官方提供的专利申请费用变动情况表（如表2、表3 所示），美国在2005 年对专利收费体制进行了调整，单件专利收费金额下降，故此处选择2005年这一时间点作为专利申请费下调时间点。最后通过费用上调与下调这两个时间节点前后低质量专利比例的变动情况来反映专利申请费用对低质量专利的影响。
表4 1980—1984专利数据清洗结果
表5 2004—2007专利数据清洗结果
2 统计结果分析
2.1 宏观统计结果
对专利数据各指标进行清洗、筛选、统计后，得出的结果如表8 所示。表中数据显示，费用上调后，被引频次为0、小于等于1 的专利比例分别下降了0.57%、1.1%，专利寿命小于等于96 个月的专利比例下降了1.4%，PCT申请专利量提高了0.3%，总体平均下降了0.66%，这表明专利申请费用的提高可以在一定程度上减少低质量专利的比例。另一方面，在处理数据时发现，该部分专利中大企业专利持有量占据了全部的76.4%，这一数字在表明大企业的强大的科研实力和专利产出能力的同时，不由得引人思考：大企业相较于研发经费不足或尚在起步阶段的小企业和微企业来说，其庞大的专利产出量是否存在一定的水分？“垃圾专利”现象是否更为严重？此处，将筛选出的专利按照企业规模进行进一步的划分，统计结果如表9和表10所示。从表中信息可以看到，专利申请费用的调高对大企业的影响更为显著，被引频次为0、小于等于1 的专利比例分别下降了0.6%、1.1%，专利寿命小于等于96 个月专利比例下降了2.5%，平均下降1.23%，该比例高于总体平均水平的0.66%。PCT 申请量方面，由于大企业具备庞大的资金链和研究基金，因此其变动不大；对小微企业来说，被引频次小于等于1 的专利比例仅下降0.6%，低于平均水平的1.1%，专利寿命指标上也是远小于平均水平的1.6%。
图1 费用调高前后申请专利数量变动情况
图2 费用调低前后申请专利数量变动情况
认知无线电网络(Cognitive Radio Networks,CRN)允许次用户(Second Users,SUs)伺机接入主用户(Primary Users,PUs)未使用的空闲频段，极大地提高了频谱资源利用率[1].然而新的问题也随之产生，比如：PUs与SUs相互干扰，SUs对无线频谱开放性特征难以捕捉等问题.为此，寻求更高效的频谱资源管理方法已成为该领域研究的热点[2].
由于受专利缴费事件数据库所限（最早专利统计信息始于1982年1月1日），此处筛选出费用上调时间点1982年10月1日前后21个月，即1981年1月1日至1984年7月31日内申请的全部专利，样本空间大小总计229736条，其中个别指标存在缺失或数据库连接时数据丢失问题，数据清洗结果如表4 所示。同理，费用下调时间点2005年10月1日前后21个月专利数据清洗结果如表5所示。
表6 1981—1984年专利数据各指标统计量
表7 2004—2007年专利数据各指标统计量
2.2 费用上调对低质量专利的影响作用分析
图1 显示了发明专利的申请量随时间变动情况，由图中可以看到，费用上调的效果明显，上调前一个月专利申请数量达到最高，随后一个月专利申请数骤降。专利申请数量从1982年9月的9943件降至1982年10 月的2907 件。图2 则显示，在2005 年调低申请费前，专利申请量达到近几个月内最低，为15679 件，而费用变动之后两个月，专利申请量提高至近几个月最高，为20240件，虽然幅度不如上调效果那么明显，但其作用效果依然存在。
表8 费用上调前后21个月低质量专利比例变动情况
表9 费用上调前后21个月低质量专利比例变动情况（大企业）
表10 费用上调前后21个月低质量专利比例变动情况（小微企业）
2.3 费用下调对低质量专利的影响作用分析
费用下调时间点前后专利的统计结果如表11 所示。费用下调后，被引频次为0的专利上升了7%，寿命小于等于96 个月的专利上升1%，未申请PCT 的专利比例提高了5.2%，平均提高了4.4%，表明在专利申请费用调低后，低质量专利申请量有所提高。对筛选结果按照企业规模进一步划分，结果如表12和表13所示，费用下调后，大企业各指标平均提高4.5%，小微企业平均提高了3.9%，虽效果不如前面分析的明显，但差距仍然存在，进一步证实了大企业中低质量专利存在的现象较小企业和微企业更为严重这一推理。
表11 费用下调前后21个月低质量专利比例变动情况
表12 费用下调前后21个月低质量专利比例变动情况（大企业）
表13 费用下调前后21个月低质量专利比例变动情况（小微企业）
2.4 政策效果的检验
国内外许多学者对专利质量的评价指标均发表过各自的观点。谷丽、郝涛［4］等从技术性、法定性、商业性三个层面界定专利质量的内涵，其中技术性评价标准的主要评价指标包括专利引用指标、技术强度、有效发明专利占比；法定性评价标准的主要评价指标包括专利族大小、权利要求数；商业性评价标准指标包括专利技术利润率、专利技术转化能力、市场需求度等。万小丽［5］从专利引证、专利维持、专利范围和其他四个角度系统分析了现有指标的含义、原理和效力，遴选出一套较为合理的指标，包括专利参考文献数量、非专利参考文献数量、自引科学论文数量、被引次数、专利族大小、权利要求数、专利维持时间等。国际方面，Ernst［6］将专利有效率、专利授权率、专利引证率等用做专利质量的评价指标；美国麻省理工学院《企业技术评论》采用综合技术实力、专利数量、技术生命周期等测度专利质量［7］。通过对包括以上文献的相关研究的调研，考虑数据的可获得性和可处理性，本文选取被引频次、专利维持时间、是否申请PCT 作为评定专利质量的指标，各指标概念、判断标准、相关研究如表1所示。
由表中信息看到，对于费用调高前后12个月的情况，被引频次、专利寿命的P 值分别为0.005、0.019，均小于显著性水平0.05，说明在费用调高政策实施一年后，低质量专利比例有显著性变化，值得一提的是，是否申请PCT这一指标P值为0.182，高于显著性水平0.05，分析具体原因可能有二：（1）根据2.1的统计结果，1982 年前后时段内PCT 申请量极低，均值仅为0.02，代表每100 项专利中，仅有2 件申请PCT，说明该时段内专利跨国保护意识不足，因此该指标对专利质量的衡量效果不高。（2）PCT 申请时间跨度大，耗时久，在政策实施一年内带来的影响不明显。
对于费用调高前后21个月的情况，各指标P值分别为0.000、0.002、0.011，均低于显著性水平0.05，代表在专利费用调高政策实施约两年后，低质量专利数量有显著性变化，综合两时间段内检验结果，我们可以认为，在费用调高之后，无论是短时期或长时期，低质量专利比例均得到了较好的改善效果。对于费用调低效果的分析方式同理，统计结果如表15所示。
表14 费用提高前后低质量专利比例的非参数检验结果
表15 费用降低前后低质量专利比例的非参数检验结果
3 结论与展望
本文比较分析结果显示，在专利申请费用调高之后，低质量专利比例平均下降了0.66%，证实了专利申请费用的调高确能在一定程度淘汰低质量专利。对统计结果按照企业规模进一步划分，结果表明，费用调整后大企业约有1.23%的低质量专利被淘汰，高于平均水平的0.66%，小企业比例仅为0.47%，表明不同规模的企业专利质量存在着一定差距；相对应的，专利申请费用调低，低质量专利比例平均提高了4.4%，大企业各指标平均提高4.5%，小微企业平均提高了3.9%，表明费用的调低会导致低质量专利申请量增加，同时也进一步证实了大企业中低质量专利存在的现象较小企业和微企业更为严重。基于以上结论，结合我国实际，提出了以下几点参考建议。
首先，调整专利申请费。我国专利申请费用与美日欧等发达国家相比偏低，申请一项发明专利的费用（包括代理机构费）约为5000 人民币，美国约3500 美元，这样的形式促使我国在短时间内专利申请数量提升，但从长期效果来看，由于专利质量偏低，专利平均寿命过低。因此，为提高专利的质量和价值，适当调高专利申请费、在一定程度上剔除低质量专利的申请，可以作为提升专利质量方案之一。
第二，加大对小企业创新资金扶持力度。根据本文的统计结果，尽管小企业专利产出量（约24%）远低于大企业，但其专利产出质量高、受环境变化小。在当前环境下，小企业公司的运营风险高，资金链不如大企业稳定，因此尽管企业产生了新思路、新方法，却常常因为条件、地位和经费的限制导致其难以施展拳脚。有关调查结果显示，在有科技开发活动的中小微企业中，86.9%的企业研究开发资金来自于内部自筹，通过银行贷款的企业接近20%。除以上两种方式外，资金来源于资本市场、国内外合作等其他方式的企业比重较低，而仅有9.6%的企业研发资金来源于政府资金投入，表明政府资金支持力度有限［14］。资本市场的创新和发展却离不开中小型企业、民营企业这些中坚力量，因此，政府的创新基金应进一步加大对小企业的扶持力度，不断激发其创新活力与激情，争取早日在竞争激烈的市场上获得一席之地。
总之，在探究专利费用对专利质量的影响的问题上仍有很长的路要走。首先，本文研究仅仅停留在专利申请费的变动是否对专利质量造成影响这一定性问题的研究，并没有揭示费用调高多少能减少多少的低质量专利这一问题；另外，专利费用除了包含申请费之外，专利在授权后所需按时缴纳的专利维持费也是专利费用的重要构成之一，且其所需花费不在申请费之下，甚至更多。因此，探索专利维持费对专利质量带来的影响将是笔者日后研究的重点。
参考文献 ：
[1] 冯俊杰. 浅谈专利质量管控[J]. 中国发明与专利, 2017, 14(9):24-28.
[2] 文家春.政府资助专利费用引发垃圾专利的成因与对策[J].电子知识产权,2008(4):25-28.
[3] De Rassenfosse G, Jaffe A B. Are Patent Fees Effective at Weeding Out Low-Quality Patents? [J]. Social Science Electronic Publishing, 2012,27(1): 134-148.
[4] 谷丽,郝涛,任立强,等. 专利质量评价指标相关研究综述[J].科研管理,2017,38(S1):27-33.
[5] 万小丽. 专利质量指标研究[D].华中科技大学,2009.
[6] Ernst H. Patent information for strategic technology mana-gement[J].World Patent Information,2003,25(3):233-242.
[7] 马廷灿,李桂菊,姜山,等.专利质量评价指标及其在专利计量中的应用[J].图书情报工作,2012,56(24):59,89-95.
[8] Carpenter M. P., Narin F. and Woolf P. Citation Rates to Technologically Important Patents [J]. World Patent Information,1981, 3(4):160-163.
[9] 万小丽. 专利质量指标中"被引次数"的深度剖析[J]. 情报科学,2014,32(1):68-73.
[10] 吴菲菲,张广安,张辉,等.专利质量综合评价指数——以我国生物医药行业为例[J].科技进步与对策,2014,31(13):124-129.
[11] Albert M.B., Avery D., Narin F. and McAllister P. Di-rect Validation of Citation Counts as Indicators of In - dustrially Important Patents[J]. Research Policy,1991, 20(3): 251-259.
[12] 刘丽军,宋敏.中国农业专利的质量:基于不同申请时期、申请主体和技术领域的比较[J].中国农业科学,2012,45(17):3617-3623.
[13] 谭龙,刘云,侯媛媛.中国"拜杜法案"体系下高校专利申请增长分析[J].技术经济,2012,31(12):1-6.
[14] 梁达.研发投入对创新创业有超常作用[J].中国中小企业,2016(2):76-79.
[15] 万小丽,朱雪忠.国际视野下专利质量指标研究的现状与趋势[J].情报杂志,2009,28(7):49-54.
[16] 谷丽,阎慰椿,丁堃.专利申请质量及其测度指标研究综述[J].情报杂志,2015,34(5):17-22.
[17] 卞雅莉.科学引文对企业专利质量的影响——以纳米材料产业为例[J].情报杂志,2013,32(1):50-54.
Can Patent Filing Fees Rise Eliminate the Low Quality Patents?——An Empirical Analysis Based on USPTO Data
LIU Beiyan，YANG Zhongkai，SUN Xin
(Institute of Science of Science and S&T Management,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)
Abstract :The paper aims at revealing the relationship between the patent filing fees and the low-quality patents.According to the US Patent Law Amendment Act of 1982 and the patent filing fees schedule provided by the US Patent and Trademark Office (USPTO), select 1982 and 2005 two time points for comparative analysis, choose citations, patents' life and if attend PCT or not as key indicators to estimate the patents' quality, and use the Wilcoxon signed rank test to analyze the patent data.Study results show that the proportion of the low-quality patents is decreased by 0.66%on average after the fees rise,and conversely,the proportion is increased by 4.4%after the fees down.The effect is more obvious for the large enterprises,before and after the two time points,low-quality patents are decreased and increased by 1.23%,4.5%.
Keywords :patent quality;patent filing fees;comparative analysis
中图分类号 ：G306
文献标识码: A
DOI: 10.3969/j.issn.1003-8256.2019.05.011
开放科学（资源服务） 标识码（OSID）：
作者简介 ：刘倍言（1993-），女，辽宁鞍山人，硕士研究生，研究方向：科技政策与专利计量，E-mail：lby_0730@126.com；杨中楷（1977-），男，山东烟台人，教授，研究方向：科技政策与知识产权；孙昕（1994-），女，辽宁铁岭人，硕士研究生，研究方向：科技政策与专利计量。
标签：专利质量论文; 专利申请费用论文; 对比分析论文; 大连理工大学科学学与科技管理研究所论文;