基于专利视角的我国创新能力提升研究

李忠华，曲志璇

(1.华北理工大学 经济学院，河北 唐山 063210；2.华北理工大学 理学院，河北 唐山 063210)

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》第二篇“实施创新驱动发展战略”提出：要强化科技创新引领作用；十九大报告中关于新时代中国特色社会主义思想和基本方略里指出：坚持新发展理念，必须坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，突出了创新的重要性。可见，“创新”已经成为我国发展的一个重要方向，前瞻性基础研究、引领性原创成果的重大突破，已经成为关注热点。创新不仅是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的动力源，在国际竞争中更是国力的重要体现，清醒认识我国目前的创新能力并寻找提升国家创新能力的有效方式，影响重大，意义深远。旨在研究我国近五年专利数目的变化趋势、与欧美国家的创新能力是否存在差异及影响我国创新能力的因素，并在此基础上针对2018年及近期数据提出提升我国创新能力的建议。

一、专利与创新能力的关系

从存在形式角度分析，创新作为一种思想或技术，需要知识产权作为实体保护，一旦保护不充分，会影响创新的积极性以及可持续性，创新成果是通过专利进行保护的，斯坦福大学金融学教授Amit Seru(2018)提出了新的衡量创新能力的标准，认为专利可以作为创新能力的参考指标，尤其是专利质量，可以较好地反映国家的创新能力[1]。所以，创新能力的提升离不开专利这种重要形式，因此有必要选取专利视角分析创新能力问题。

从经济创新学角度分析，当只有一个企业创新时，获得专利意味着获得市场的垄断权，在被专利保护的期间内，企业可以垄断市场并操控价格，这会导致社会的无谓损失，而专利具有时效性，当超出保护时间时，任何人拥有专利的使用权，过期的专利技术对于企业的价值为零。当垄断带来的利润大于投入研发成本时，专利促进了创新，创新推动了企业进步；当有多个企业创新且创新成果相似时，专利是市场的一种竞争，多个企业独立为同一项专利进行投入，最先获得专利的企业可以获得垄断利润，而其他企业不仅损失全部投入经费，还失去了市场的操控权，这样的机制促使企业不断创新，提高研发效率，进一步推动企业进步。因此，以专利作为衡量创新能力的标准是具有研究意义的。

二、研究方法及其选择

近些年来，随着我国国力的不断提升，创新能力也在不断提升。与亚洲国家和欧美国家横向对比，我国的创新能力是否与之存在较大差异有待研究，通过差异的研究来进一步探究提升我国创新能力的方法。非参数统计是在不假定总体分布的情况下，尽量从数据本身来获得所需要的信息，并解决一些统计问题，在过程中需要根据数据的形式和类型不同构建不同的统计量。由于实际中对总体的假设并不能简单得出，所以非参数统计比经典统计更实用，更准确，能更容易又可靠地得到结论。

(一)Wilcoxon(Mann-Whitney)秩和检验

Wilcoxon秩和检验是非参数统计中对于两样本数据位置参数或趋势的方法，Brown-mood中位数检验也是非参数检验中对于两样本中位数的检验方法，但Brown-mood中位数检验只利用了各样本和共同样本中位数的大小关系，并没有完全利用信息。类对于单样本中的Wilcoxon符号秩检验，Wilcoxon秩和检验同样可以利用关于样本点相对大小的信息，在研究中利用；Wilcoxon(Mann-Whitney)秩和检验来判断亚洲和欧美国家创新能力是否有差异。

普通的Wilcoxon秩和检验首先把样本X1,X2,...,Xm和Y1,Y2,...,Yn混合起来，把这N(m+n)个数按从小到大排序并给出秩，即序号1，2，…，m+n，对于相同数值者，使用平均秩；然后在两个分组里求数据的秩和，得到WX、WY，然后建立待检验假设：H0：X与Y之间不存在显著差异；H1：X与Y之间存在显著差异，然后将WX、WY作为统计量，根据统计量分布进行检验。

普通的Wilcoxon秩和检验只能用来比较两样本是否有差异，而不能比较差异具体的趋势，所以研究选用的是Wilcoxon(Mann-Whitney)秩和检验，这种检验在并非直接将WX、WY作为统计量，它令WXY为把所有的X观测值和Y观测值作比较后，Y观测值大于X观测值的个数，WYX为把所有Y观测值和X观测值作比较后，X观测值大于Y观测值的个数，建立待检验假设：H0：X与Y之间不存在显著差异；H1：X明显大于等于Y(X明显小于等于Y)，然后将W=min(WXY，WYX)作为检验统计量，并决定备择假设的方向。对于给定的置信水平α和临界界域W，若概率在置信水平区间内，则无法拒绝原假设，若概率不在置信区间范围内，则拒绝原假设，认为备择假设有理。

(二)多元线性回归

(三)spearman秩相关检验

结合以上分析，在研究中采用Wilcoxon(Mann-Whitney)秩和检验方法作为非参数检验进行研究，通过构建多元线性回归方程研究影响我国创新能力的因素，并在此基础上结合spearman秩相关检验研究对滞后性因素提出针对性建议。

三、实证研究

(一)数据资料

为研究我国创新能力在全球所处的水平，研究收集2018年部分国家创新能力指数得分(分为亚洲国家和欧美国家)，具体得分见表1。

表1 部分国家2018年创新指数统计

为研究我国创新能力提升状况，研究收集了2018年全球知识产权贸易进出口额前十国家相关信息，见表2。

表2 2018年世界知识产权贸易进出口额前十国家

知识产权贸易竞争力通常用TC指数来衡量，即：一国进出口贸易的差额占其进出口贸易总额的比重，也叫竞争优势指数。指数越接近于1竞争力越大，指数越接近于-1竞争力越弱。利用表2数据计算可得：我国知识产权的TC指数为-0.731，因此，我国的竞争力较弱。

为对比我国TC指数与专利量是否协同，研究收集了部分国家2018年的有效专利量及比例，见图1。从图1可以看出我国专利在数量占比较大，因而与TC指数较低并不协同。

图1 2018年有效专利数量及比例

在横向对比有效专利量的基础上，进一步研究我国近几年专利具体分布，研究收集了2015-2019年各类有效专利数目以及按申请人类型划分的国内专利数目，见图2和图3。

图2 2015-2019年年度有效专利按类型统计

图3 2015-2019年分申请人类型国内专利数据统计

从图2和图3可以看出：近五年来，我国专利数目大幅增加，特别是实用新型类专利方面更加明显，说明我国专利更侧重于应用。而我国的专利大多是企业申请人，科研机构和大专院校所占比例较小，与企业个体在数量上的优势以及企业相对于高校和科研机构的吸引人才更多、研究目的也更明确有关。为研究教育经费的使用效率，研究收集了各省(自治区)2018年“985”、“211”工程高校的数量、专利申请人为大专院校的专利数据，见图4，并针对二者的相关性进行进一步分析。

图4 2018年“985”、“211”工程高校数量及大专院校专利数据统计

从图4可见，各省(自治区)的专利数量相差较大，被列为“985”、“211”工程项目的院校分布也不均匀；两者在趋势上大致相同，但具体是否被判定为相关仍需进一步验证。

(二)数据处理

为分析我国创新能力在全球所处水平，此处以亚洲和欧美国家差距来代替比较我国和其他国家是否存在差异，并用软件进行计算。

在SPSS软件计算中，以亚洲国家为分类1，以欧美国家为分类2。建立待检验假设：H0:M1=M2；H1:M1≤M2。

软件运行结果见表3、表4。

表3 创新指数的秩值

表4 创新指数检验统计结果

由于P=0.037，在置信水平为0.05且为单尾检验时，p<0.05，所以拒绝原假设，认为亚洲国家与欧美国家的创新水平仍存在差距。

为进一步研究如何提升我国创新能力，研究构建线性回归方程进行探索，以2017年我国国内各省专利申请授权量为被解释变量y，选取教育经费(x1)、地方财政科学技术支出(x2)以及科学研究、技术服务和地质勘查业城镇单位就业人员平均工资(x3)作为解释变量，用最小二乘法进行估计，SPSS运行结果见表5。

表5 回归方程系数

由于x3的显著性过大，将其剔除，重新构建回归方程，SPSS计算结果见表6。

表6 重构回归方程系数

由于P值分别为0.003和0.000，在置信水平为0.05且为单尾检验时，由于P<0.05，因此拒绝原假设，认为教育经费和地方财政科学技术支出对我国创新能力提升具有显著影响。回归方程为：y=1.539E-16+0.356x1+0.631x2。

在两个因素中，教育经费的系数较小，可能与其滞后性的影响与利用度相关，教育经费更多倾向于分配给重点院校，为研究大量经费是否能对院校专利数量起到促进作用，运用spearman秩相关检验，对2018年各省份重点院校及申请人为高校的专利数量进行分析，经过软件运行，结果见表7。

表7 各省重点院校数量与专利数量的相关性

通过软件运行结果可知，在置信水平为0.01时，可认为各省重点院校数量与专利数目存在协同性，基本可认为两者相关。

(三)分析结果

通过以上计算过程可以得出如下结论：

1.亚洲国家与欧美国家的创新能力依然存在较大差距，我国作为一个亚洲国家，虽然创新能力不断提高，但横向国际对比，依然有较大进步空间，因此不应满足于现状，不能盲目乐观。

2.教育经费和地方财政科学技术支出是影响我国专利数量的重要因素。进一步提升我国创新能力，仍需在这些方面进一步探索。

3.我国教育经费在重点高校的使用效果明显，但可能存在饱和情况，经费的分配应更加均匀，整体调整优质教育资源的布局，从而提升教育经费的使用效率。

四、建议

通过以上分析可知，我国在创新能力上与欧美和其他亚洲国家依然存在非常大的上升空间，仍需继续努力。结合上面的研究结论提出如下建议：

(一)政府应加大研发投入

竞争力的源泉在于不断解放生产力。创新能够优化技术，技术进步可以降低成本，可以极大解放生产力，进而使企业核心竞争力得以提升，掌握产品的核心专利和品牌，从而降低知识产权许可使用费，通过降低TC指数达到改善我国国际贸易结构现状的目标，并实现提升我国创新能力的目的。整个创新链条离不开政府的研发资金支持，各级政府应给予足够的重视和提供实质性的支持。

(二)政府加大对教育的投入

高质量的专利研发离不开高素质人才，无论是企业、高校还是科研机构，人才都是科技创新的重要基础。高素质人才的不断供给是创新水平的储备力量。高素质人才的培养离不开政府对教育的投入，尽管我国每年的教育支出不断增加，在GDP中比重也是最大，还应该进一步重视经费供给结构的优化，向着创新进行倾斜。

(三)优化教育经费的地区配置

教育经费的投入应更考虑地理布局因素，这将有利于专利成果的多样化，促进高校的创新氛围形成，有利于提升教育经费的使用效用。

(四)建立提升专利质量的治理体系

从我国专利数目和创新能力指数的矛盾这一现状来看，我国创新成果存在着更注重数量，忽略质量的问题。这种现象不仅无法提升我国的创新能力，还会恶化我国的学术氛围，不利于我国软实力的提升。因此，我国应着重改善高校、科研机构的创新成果评价标准，全面巩固“只有高质量的创新才能驱动高质量的发展”这一理念。