跨国专利合作和引用对国家创新产出的关系研究

　　1、引言

　　知识经济时代，创新成为世界经济和社会发展的主要驱动力，是国家、地区和企业竞争力的关键。技术创新呈现出投入高、知识交叉性强、知识结构复杂、市场要求反应速度快等特点，单个的创新主体已经很难掌握创新所需的全部知识，快速并长期占领市场领先地位。因此，通过和其他创新主体进行交互，从外界获取创新所需的知识、人才、市场、资金等各种资源，对创新活动至关重要。外部知识获取途径主要有论文和专利合作、引用、研发合作、战略联盟、企业并购、咨询、外包服务、FDI、国际贸易等。

　　大量实证研究表明，基于专利合作和专利引用的外部知识获取对创新具有重要影响。如Singh通过分析过去的专利合作对未来专利引用的影响，证实大部分的跨区域和跨企业的知识流动归因于专利合作网络。Fleming等人对USP-TO的发明者们进行了采访，发现大部分的受访者均与之前的专利合作者保持着一定程度的技术沟通，即便他们已经不再为同一家企业工作。由于专利信息的公开性，基于专利引用的外部知识获取可以不受国家和地区边界的影响。Trajten-berg在1990年第一次使用专利引文分析来描述知识和技术的流动，此后该种研究方法被大量运用到其他研究中。

　　目前已有基于专利合作和专利引用的研究，大多数在企业和产业层面展开，少数国家层面的研究也仅针对一两个国家展开，缺少国家层面的大规模实证研究。本研究针对已有研究的不足，在国家层面研究基于专利合作和专利引用的外部知识获取对创新绩效的影响，研究对象包括16个当今主要创新型国家，时间跨度为1981－2007年，同时本研究考察了吸收能力对外部知识和创新产出关系的影响，在一定程度上弥补了现有理论和实证研究的不足。专利作为重要的创新产出，研究其自身投入、外部知识获取和吸收能力的关系，可以为政策制定者提供更多视角，帮助其制定更加有利于专利创新的科技政策。

　　2、研究设计

　　本文研究对象为当今世界主要创新型国家，世界经济论坛在2002年的《全球竞争力报告》中识别出25个核心创新者，本文以其中16个(包括美国、日本、瑞典、瑞士、芬兰、德国、加拿大、荷兰、丹麦、比利时、法国、奥地利、英国、挪威、澳大利亚和意大利)为研究对象，其他9个国家和地区由于研发数据在本文大部分研究年份不可得而没有被包含在本文研究中。USPTO专利由于其较高的专利质量、国际化和数据规范性，被广泛用于技术创新能力的国际比较研究，因此本文使用USPTO专利数据。在测度各国创新产出的数量上，使用各国在USPTO发明专利的申请数量来衡量;在测度创新产出的质量上，专利被引用次数是一种常用方法，一项专利被其他专利引用，一定程度上可以表明引用专利对被引用专利成果的认可和借鉴，因此本文使用各国在USPTO的授权发明专利在未来若干年内的总被引用次数来衡量其专利质量。

　　本文研究的因变量专利数量和专利被引用次数均为计数型数据，因此本文采用计数型模型。

　　研究者们通常使用泊松模型来分析计数型数据，但该模型有一个限制条件，即要求变量的均值等于方差。在本文中，假设检验在0.001的检验水平下显示，应拒绝均值等于方差的原假设，即拒绝泊松模型。专利数量和专利被引用次数的方差远大于均值的特点显示，负二项式模型是一种合适的模型，该模型对专利数据的适用性已被前人研究证实。

　　基本的泊松模型如式(1)所示，该模型用于计算在给定一组自变量xi时，因变量取值为观测值yi的概率。为了避免均值λi为负值，将λi取值为因变量的指数形式，如式(2)所示:

　　

　　为了让预测的均值可以随方差大小进行调节，我们将泊松模型中的均值λi，由通过式(2)得到的固定值，替换成一个如式(3)所示的伽马分布。由此，因变量观测值yi的概率密度函数变为如式(4)所示的，参数为γi和δ的负二项式分布。其中γi的构成形式与之前的λi相同。

　　

　　之前的研究证明，固定效应的负二项式模型要优于随机效应的负二项式模型，因为固定效应只考虑国家内部的方差，也就是说，这种模型可以控制那些没有被模型包含的，不随时间改变的，各国家所特有的影响因素。Hausman检验在0.001的显著性水平下，拒绝了随机效应模型。

　　因此，本研究采用固定效应的负二项式模型。

　　由于创新投入和产出之间通常存在一定时间延迟，因此本文采用长度为a年的时间延迟。当考虑a年产出时滞时，负二项式专利申请数量的均值γ和专利被引用次数的均值γ'分别如式(5)和式(6)所示:

　　

　　其中i表示国家，t表示年份，a表示时滞，表1给出了各变量的含义和数据来源。

　　

　　3、结果分析

　　3.1专利合作和专利引用对创新产出数量的影响

　　表2给出了专利申请量和各自变量的描述统计，以及这些自变量之间的相关系数矩阵。从表2可以看到，专利申请数的均值为12418.07，标准差为31764.61，方差明显远大于均值，呈现出过度分散的特征，再次证实负二项式模型是比泊松模型更合适的选择。

　　

　　由于知识的投入和产出之间具有一定的时滞，选择唯一的时滞在一定程度上具有武断性，因此在本研究中，我们分别考虑不同长度的时滞，以尽可能降低任意选取带来的武断性。在回归模型式(5)中，我们分别考虑一年、两年和三年时间延迟，即分别考虑a=1，a=2和a=3，来研究当年的跨国专利合作和跨国专利引用，对未来一年、两年和三年专利申请数量的影响。表3给出了各自变量和这三个因变量对数的Pearson相关系数，可以看到，所有自变量在0.001的检验水平下都与三个因变量的对数显著线性相关。

　　表4－表6分别列出了a=1，a=2和a=3时专利申请量的回归结果。

　　

　　从四个模型可以看到，国家研发经费和研发人员投入对国家未来三年的创新产出的数量，即专利申请数量，均有显著积极影响。这与广泛认同的现象相一致，即更多的研发经费投入和更多的劳动力投入能带来更多的创新产出。代表国家吸收能力的PIPC在三种时间延迟下，回归系数均显著为正，表明吸收能力对一国对外部知识的评估、吸收和利用有显著的影响，更好的吸收能力，可以帮助国家更好地吸收外部知识，从而更有效地将其转换为自身创新产出。

　　从模型2和模型4可以看到，跨国专利合作次数(ln Coop)的系数在0.001的检验水平下均显著为正，表明跨国专利合作对国家自身创新产出的数量具有积极影响，即更多的跨国合作会激发出更多本国的专利产出。各国家通过和其他国家的专利合作，来获取其他国家的先进技术和方法，进一步地，在消化吸收这些外部知识后，利用其激发出更多的自身知识产出。

　　从模型3可以看到，当单独考虑跨国专利引用(ln Citing)时，其回归系数为正，但在0.1的检验水平下不显著。再看模型4，当同时考虑跨国专利合作和跨国专利引用时，ln Citing的系数均为负，在考虑一年时滞时在0.05的检验水平下显著，在考虑两年时滞和三年时滞时在0.1的检验水平下不显著。表明总体来说，跨国专利引用对国家未来两年和三年的专利申请数量无显著影响，对短期，即未来一年的专利申请量可能具有负面影响。

　　3.2专利合作和专利引用对创新产出质量的影响

　　在上一节我们讨论了专利合作和专利引用对创新产出数量的影响，本节我们将站在创新产出质量的角度，来分析跨国专利合作和跨国专利引用对国家创新产出的影响。为了增强可比性，本文为每年的专利选取相同的时间范围，来计算该年专利在这一时间区间里的被引用次数。同上一节相同，任意选取唯一的时间长度带有主观武断性，为了尽量降低这种武断性，我们通过选取不同的时间范围来增强本研究结论的可信度。一般而言，大部分专利引用集中在专利授权后的5年以内，10年以上的引用占10%左右。我们分别使用各国各年专利在未来三年、五年和十年内的被引用次数来测度各国专利产出的质量，即式(6)模型中，分别取a=3，a=5和a=10。

　　表7给出了因变量专利被引用次数的描述统计，从表中可以看出，不管是三年期、五年期还是十年期，其均值都远小于方差，表明专利被引用次数数据具有过度分散特征，负二项式模型比泊松模型更加适合本节研究内容。表8给出了各自变量和三个因变量的对数的Pearson相关系数，可以看到各自变量和因变量的对数在0.001的检验水平下显著线性相关。

　　

　　表9－表11分别列出了a=3，a=5和a=10时专利被引用次数的回归结果。从表9可知，当考虑三年期被引用次数时，控制变量研发经费、研发人员数和代表吸收能力的人均GDP的系数在不考虑跨国专利合作的模型1和模型3中显著为正，在考虑跨国专利合作的模型2和模型4中研发经费显著为正，研发人员和人均GDP不显著。

　　跨国专利合作的系数在模型2和模型4中均在0.001的检验水平下显著为正，说明跨国专利合作不仅对专利产出的数量具有显著促进，对专利三年期被引用次数也具有显著促进作用。跨国专利引用的系数在模型3和模型4中均在0.001的检验水平下显著为正，说明跨国专利引用数虽然对国家专利产出的数量没有显著影响，但对专利三年期被引用次数具有显著促进作用。

　　从表10可以看出，当考虑五年期被引用次数时，四个模型中，三个控制变量研发经费、研发人员和人均GDP的系数均在0.05的检验水平下显著为正。同时跨国专利合作的次数在模型2和模型4中均在0.001的检验水平下显著为正，跨国专利引用次数在模型3和模型4中均在0.01的检验水平下显著为正，表明这两种形式的知识流动对这些创新国家专利的五年期被引用次数具有显著的促进作用。

　　

　　从表11可以看到，当考虑十年期被引用次数时，四个模型中，三个控制变量同样在0.05的检验水平下都显著为正。在模型2和模型4中，跨国专利合作数的系数在0.001的检验水平下均显著为正。在模型3和模型4中，跨国专利引用数的系数为正，但在0.1的检验水平下均不显著。

　　

　　综合以上三张表可以看出，总体而言，国家的跨国专利合作和跨国专利引用对其专利产出的质量，均在一定程度上具有显著的促进作用。

　　4、总结和展望

　　本文对跨国专利合作和跨国专利引用对国家创新产出的关系进行了研究，通过对专利产出数量和质量的定量分析，主要得到以下结论:

　　第一，对这16个创新型国家，总体而言，跨国专利合作对其国家专利产出的数量和质量均有显著促进作用，即可以合理认为，更多的跨国专利合作能激发出本国数量更多、影响力更大的专利产出。

　　第二，对这16个创新型国家，总体而言，本文研究没有发现跨国专利引用对其国家专利产出数量具有显著促进作用，但研究结果显示跨国专利引用对其国家专利产出的质量，即其在未来被引用次数具有显著促进作用。

　　第三，国家吸收能力对国家利用外部知识，获取更多更好的自身创新产出具有显著促进作用。

　　凭借着较强的吸收能力，这些国家可以更好地利用通过跨国专利合作和跨国专利引用获取的外部知识，从而激发出更多数量和更高质量的本国创新产出。同时创新中产生的知识构成了吸收能力的一部分，二者相互促进。鉴于吸收能力、跨国专利合作和跨国专利引用对国家创新产出的影响作用，科技政策制定者在相关政策制定时，可充分结合这些因素，促进基于跨国专利合作和跨国专利引用等形式的知识流动，同时通过提升自身吸收能力，来更好地吸收利用这些外部知识。