通信企业技术赶超模式与路径研究——基于标准必要专利的视角

张俊艳，孙　佳

(天津大学管理与经济学部，天津　300072)

信息通信技术产业(Information Communications Technology，ICT)是创新速度最快、通用性最广、渗透性最强的高技术产业，其主要特点是研发投入多、科技含量高、更新换代快，技术环境整体具有高度复杂性及不确定性[1]，由于这样的特点，技术赶超现象在通信领域特别突出。韩国三星电子、LG等企业促进了韩国在通信领域的快速创新和技术赶超[2]，与此同时，中国的通信产业也迅速发展，出现了一批技术领先企业，这些企业在技术赶超过程中，既促进了中国通信产业的快速发展，同时也为其他通信企业提供了宝贵的借鉴经验[3]。

通信企业技术能力水平，决定了企业是否可以通过技术知识创造更多的价值，是否拥有独立的核心技术，并以此为基础设计开发新产品达到企业价值链的顶端[4]。技术标准被认为是通信产业的技术基础，规范通信技术的发展方向，并且对企业的技术创新起到关键作用。近年来，技术标准得到广泛推广，嵌入技术标准中的专利越来越多，同时也有越来越多的研究将专利作为企业技术能力的代理变量[5]。在一定条件下，通信领域企业的专利具有一定的可比性，用专利信息来研究企业的技术能力是合适的，但目前还鲜有研究采用专利与标准结合来分析企业的技术能力与技术赶超。因此，本文旨在通过标准必要专利的数量、知识来源演变、质量及其影响因素等实证分析三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐的技术赶超模式及路径，以期为后发通信企业制定基于标准必要专利的技术赶超策略提供决策参考。

1　理论背景与研究假设

1.1　标准必要专利

技术标准是指对标准化领域中需要统一协调的技术事项制定的规范性文件，其实际上是一种统一的技术规范，可以保障重复性的技术事项在一定范围内得到统一，保证产品或服务的互换性、兼容性和通用性，从而降低生产成本、促进技术进步。标准必要专利是技术标准中含有的必不可少和不可替代的专利，也就是为实施技术标准而不得不使用的专利。在通信领域，技术标准中涉及专利的现象远比其他行业突出。欧洲电信标准化协会(European Telecommunications Standards Institute，ETSI)的数据报告显示，截至2016年，向其进行披露的标准必要专利数量已高达195223件。随之而来的就是围绕标准必要专利的越来越多的诉讼和纷争，例如，微软与摩托罗拉、爱立信与友讯、HTC和苹果、华为与美国交互数字公司(IDC)、高通与魅族、华为与三星、苹果与高通等。目前标准必要专利已经越来越成为通信企业核心竞争力的重要组成部分和重要的战略资源。

很多实证研究都使用必要专利数据来分析技术标准化的动态过程[6-9]。专利技术一旦进入国际技术标准，将使得任何一家企业在实施该项技术标准时，必须获得专利权人的许可，否则就会构成专利侵权[10-11]。技术标准的实施通常以向该项标准中的专利权人支付数额不菲的专利许可费用作为前提条件，因此通信领域的企业总是竭尽全力将自身的专利纳入国际技术标准中[12]。

1.2　技术赶超理论

从宏观层面来说，技术赶超是指技术水平相对落后的后发国家为了缩小或消除与发达国家之间的技术差距而努力进行赶超的发展过程[13]，在微观层面上，技术赶超是指行业中技术落后企业对于行业技术领先企业的追赶和超越。技术赶超成功的标志是不断增加的市场绩效和不断提高的技术创新能力。实现赶超主要有两种途径，一种是加强原始创新，加大自身研发投入，另一种是向领先企业学习，模仿跟随[14]。一般来说，落后的企业为实现技术赶超都会选择对先进技术进行模仿与跟踪，这是由于通过加强原始创新来实现赶超十分困难，而且落后的企业往往没有充足的资源和技术能力；此外，通过模仿跟随领先企业可以使用比较成熟的技术，降低市场的不确定性。

Lee等提出了一个通过使用技术体制使“赶超”概念化的模型，这个模型解释了技术赶超通常发生在流动性较低的产业，且这些产业技术的未来发展轨迹都有高度的可预测性[15]。通信产业就属于其中一种，主要原因在于通信产业的技术主要关注提高通信速率。Park等将后发国家的技术赶超和技术体制结合起来，比较分析了韩国和中国台湾企业的技术赶超情况，发现技术赶超往往发生在生命周期较短和知识初始存量较多的技术领域，技术赶超的速度取决于外部知识的专用性与可获得性[16]。关于通信企业的技术追赶，Fan以华为、中兴、大唐和巨龙为例，通过计量回归分析探讨了通信产业领导力和创新能力之间的关系，结果表明，创新能力和自主研发技术是国内领先企业成功追赶跨国企业的关键[17]。Joo等基于技术能力角度检验了三星赶超索尼，并从知识基础的新颖性和普遍性、技术生命周期和独占性角度研究了在赶超过程中两个公司技术特色的变化[18]。

尽管目前学术界对通信企业的技术赶超已有一定的研究，但缺乏将技术标准与专利相结合开展综合研究，对于技术标准化程度很高的通信领域，技术标准对于规范通信技术未来的发展方向有很重要的作用，通信企业的技术赶超往往发生在技术标准的发展与完善中[15]，使用标准必要专利数据来衡量其技术能力及技术赶超情况更为适宜。

1.3　研究假设

Lee等[15]基于技术特征对韩国企业的技术赶超模式进行了深入研究，并提出了三种不同的后发企业技术赶超模式：“路径追随式”、“路径跳跃式”、“路径创造式”，其中后两种模式属于技术跨越式赶超。在技术赶超的前期，可以利用国外先进技术加以消化吸收以迅速缩短与先进国家的技术差距，实现“路径追随式”的相对技术赶超，随着自身技术能力的提高，如果要保证持续的市场竞争力，需要充分利用技术转化期，实现“路径跳跃式或创造式”的绝对技术超越，从而缩短技术赶超时间。结合通信领域的技术标准与技术赶超的模式，本文提出基于标准必要专利的技术赶超模式——“标准融入式”与“标准创造式”技术赶超模式，分别代表通信企业将自身持有的专利纳入国际标准与创造自己的技术标准。相比“标准融入式”技术赶超模式，“标准创造式”模式在寻找并创造自己的技术发展轨道时需要花费更多的时间和精力。为此，本文提出假设一：对于后发通信企业来说，采取“标准融入式”技术赶超模式可以取得更好的赶超绩效。

对于通信企业来说，为确保技术赶超战略的实现，需要持续有效地提升企业的技术能力，企业持有的必要专利质量是衡量企业技术能力的一个重要指标。目前有很多学者研究衡量专利质量的指标，其中包括：前向引用数、权利要求数、后向引用数、同族专利数及审查期。前向引用数指专利被后来其他专利引用的次数，可以作为表征专利质量的指标[19]。权利要求指用科学术语来定义或描述该专利所给予的保护范围，Tong等认为权利要求数量是衡量专利质量的一个重要的指标[20]。后向引用指发明该专利时所参考引用的其他专利或非专利文献等。简单同族数可以表明专利被使用的范围[21]，一个专利家族包含同一个专利在不同国家申请的专利，Sapsalis表明专利家族的大小与专利的质量密切相关[22]。审查期是指专利申请日期和公开日期的间隔时长，Berger等证明了策略性的专利申请会延长专利的审查期，从而有利于必要专利的申请[23]。同样，标准必要专利的质量也可以用前向引用数表征，影响因素也与其他几个指标相关。为此，本文提出假设二：必要专利质量的影响因素有权利要求数、后向引用数、同族专利数和审查期，而提升必要专利质量以实现技术赶超的路径与这些影响因素有关。

2　研究对象、数据与方法

2.1　目标企业选择原因

本文分别选择起步较晚的通信企业三星电子、LG电子、华为、中兴、大唐与发达国家通信产业的企业高通、爱立信、诺基亚为研究对象进行技术赶超模式与路径的研究。三星电子是韩国通信产业技术赶超的标志性企业，其通过引进技术，并进一步消化和吸收，使市场占有率迅速扩张。经过30多年的发展，三星电子在2G、3G国际通信标准的商用化方面取得了令人瞩目的成就，在技术开发的同时，三星电子也以国际通信标准为中心，成为国际标准化组织ITU(International Telecommunication Union)、3GPP(3rd Generation Partnership Project)等19个领域的组织成员，积极参与标准化工作。LG电子是韩国另外一家通信巨头，其研发实力很强，积极参与标准制定工作，持续向标准制定组织披露专利，且其标准必要专利价值很高，根据韩国专利厅2009年的报道，LG电子一个全球前10的标准必要专利，一年的许可收入就超过了1亿美元。华为是中国通信产业发展最快的企业，其注重创新，在跨国企业的技术转移过程中不断提升自身的技术能力，华为积极地参与国际标准的制定，加入了上百个国际标准组织，力求将自有技术方案纳入国际标准以进一步扩大市场份额，掌握市场控制权。中兴是中国知名的通信产品制造商，其不断推进技术创新，并积极与国外通信巨头开展合作，它在技术引进方面是国内市场的领先者，在发展过程中，中兴注重通信标准，不断参与到国际标准的制定过程中，维持了行业的领先地位。大唐自成立以来，一直致力于自主研发和推广TD—SCDMA技术，2000年5月，大唐电信集团代表中国向国际电信联盟(ITU)提交的TD—SCDMA技术提案成为国际三大主流3G标准之一，实现了中国百年现代通信史上的标准“零”突破。

高通、爱立信和诺基亚是主要从事通信产品生产的跨国企业，移动通信1G、2G是“欧美时代”，跨国企业巨头垄断了绝大部分的核心技术和国际标准，其中高通、爱立信和诺基亚分别是美国和欧洲通信产业的佼佼者，拥有大量的标准必要专利并且参与了国际标准的制定，故将这3家企业作为技术赶超对象。

2.2　数据来源

本文主要分析的专利数据来源于ETSI特殊报告000314(2016.4)的必要专利清单，从中筛选出高通、爱立信、诺基亚、三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐8家企业在GSM、WCDMA与LTE技术标准下的所有必要专利，查询GSM专利时使用关键词“GSM”和“GERAN”，查询WCDMA专利时使用关键词“WCDMA”和“UMTS”，查询LTE专利时使用关键词“E-UTRA”和“LTE”。由于美国是移动通信领域最大的市场，故美国专利数据被认为是衡量技术能力最合适的指标，三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐分别是韩国和中国的企业，在其本国也有一定数量的专利申请，故将专利申请限制在美国专利商标局、中国知识产权局和韩国专利厅。由于企业的专利布局战略，存在一项专利在多个国家或地区申请的情况，即同族专利，为保证结果的准确性，使用Innography数据库进行去重处理。必要专利的申请日期、授予日期、权利要求数、前向引用数与后向引用数等技术特征与Innography数据库(2016.10)进行匹配。由于必要专利的清单是由专利持有人决定是否进行披露的，所以可能存在过度披露或披露不足的缺陷[24]。最后总共获得8家企业在GSM、WCDMA与LTE技术标准下的9854件专利，分别是高通1711件、爱立信1168件、诺基亚1692件、三星电子1579件、LG电子1111件、华为1436件、中兴779件、大唐378件。

2.3　研究方法

专利能够提供关于发明的详细信息，且覆盖相对较长时间内所有领域的技术[25]，尽管专利数据可能还存在一些不足，但一直以来它都被认为是衡量企业技术能力的可靠的信息来源。企业标准必要专利数量和质量情况能够反映其对领先企业的技术赶超程度。必要专利申请量指一段时间内企业申请且在标准中进行披露的专利总数，通常与一个企业的技术创新投入和能力有关，在一定程度上能够代表企业的技术研发水平，通过分析三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐5家企业不同年份的必要专利申请量，比较各企业在不同时期的技术研发水平，反映企业的技术能力变化。通过对必要专利的引文(一项专利引用其他专利)分析，能够得到5家企业的知识来源变化情况，即对其他企业的知识依赖程度变化，从而侧面反映企业自身的自主创新水平。通过分析不同阶段5家企业持有的必要专利平均前向引用数可以反映出其对领先企业在专利质量上的赶超情况。

为进一步证明企业在必要专利质量方面的赶超情况以及必要专利质量的影响因素，得到企业的技术赶超路径，使用Stata 13.0软件对样本进行实证分析，被解释变量是必要专利的前向引用数，由于被解释变量的取值范围是有限制的，大部分必要专利的前向引用数为0，这种现象破坏了线性假设，此时基于最小二乘法的线性回归并不能准确地衡量各种因素对必要专利质量的影响，故采用Tobit回归模型来有效分析因变量受到限制而且不连续的数据。

3　描述性研究结果

为验证采取“标准融入式”模式的后发企业具有更好的赶超绩效，本文从企业披露的标准必要专利数量、必要专利的知识基础变化、必要专利的质量等方面进行实证分析。

3.1　必要专利数量赶超分析

在2005年以前，高通、爱立信、诺基亚拥有大多数的必要专利，而三星、LG、华为持有的必要专利相对很少，主要原因是美国和欧洲移动通信产业已经有了较长时间的发展，企业的通信技术也相对比较成熟。在2005年以后三星、华为的标准必要专利披露量显著增长，在2007年左右，三星电子和华为在必要专利数量上实现了对爱立信的赶超。LG电子和中兴的标准必要专利披露数量也在持续稳定增长，其中LG电子的必要专利数量已接近爱立信。大唐相对于前四者来说，尽管增速相对稳定，但其必要专利披露总量不大，主要原因是大唐自成立以来，一直致力于自主研发TD—SCDMA标准，而且TD—SCDMA技术标准的商用化花费了9年的时间，所以大唐对WCDMA技术标准的发展贡献较少，在ETSI的技术标准中披露的必要专利数量相对较少。

图1　六家企业不同年份必要专利累积披露量

3.2　必要专利知识基础分析

从必要专利的持有量来看，三星电子、LG电子、华为和中兴在发展国际技术标准的过程中都发挥了比较重要的作用，尽管在移动通信领域发展的时间不长，但已经有了相当比例的必要专利；相反大唐采取了自主研发通信标准的策略，在国际标准中申请的专利较少。Bekkers等[26]通过专利引文分析可视化地描述了WCDMA标准中一些企业所处的地位，必要专利中有很大的一部分知识基础来源于欧洲和美国的大企业，比如爱立信、摩托罗拉、诺基亚和高通，说明了他们在通信技术标准中占据着相对比较重要的地位。

对5家企业的必要专利引文进行分析，追踪他们在技术赶超过程中的知识来源变化。三星早期(1996—2000年)和近期(2011—2015年)知识来源情况如图2、图3所示。

可以看出，三星对其他企业的知识依赖性逐渐降低，在1996—2000年必要专利的知识基础有90%以上来自其他企业，其中来自于高通、爱立信和诺基亚的知识占到总知识来源的40%，而自身的知识来源仅占到9%，但在2011—2015年，来自于高通、爱立信和诺基亚的知识比例下降到30%，而本国LG公司的知识来源比例上升到了19%，来自自身的知识也增加到了14%。表明在技术追赶的过程中，三星自身的技术创新实力大大增强。

LG电子早期(2001—2005年)和近期(2011—2015年)知识来源情况如图4、图5所示。图4、图5的变化表明了LG对其他通信企业技术知识依赖性逐渐降低，在2001—2005年，必要专利技术知识有90%以上来自其他企业，其中37%来自高通、爱立信、诺基亚3家企业，在2011—2015年，自身知识来源达到了22%，对3家通信企业知识依赖性降低到30%，说明LG在技术追赶过程中研发实力逐渐增强。

图2　三星电子知识来源(1996—2000年)

图3　三星电子知识来源(2011—2015年)

图4　LG电子知识来源(2001—2005年)

图5　LG电子知识来源(2011—2015年)

华为早期(2001—2005年)和近期(2011—2015年)知识来源情况如图6、图7所示。图4和图5的变化同样表明了华为对其他企业的知识依赖性逐渐降低，在2001—2005年必要专利知识基础95%以上来自其他企业，其中50%知识基础来源于高通、爱立信和诺基亚，但在2011—2015年，其自身知识基础达到了20%，对3家通信企业知识依赖性降低到32%。

图6　华为知识来源(2001—2005年)

图7　华为知识来源(2011—2015年)

中兴的知识来源变化情况如图8、图9所示。尽管自身知识来源增长不多，但其占比例相对较大，对其他通信企业的技术知识依赖性不高，说明中兴在技术追赶过程中比较注重自主创新。

大唐知识来源变化如图10、图11所示。大唐的情况与前4家企业不同，其自身的知识来源在10年内没有明显的提升，由5%增加到8%，主要还是依赖于其他企业的知识基础，表明大唐在自主研发自身技术标准的知识积累过程花费了较长的时间。

3.3　必要专利质量赶超分析

尽管三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐自身的知识基础逐年提升，但是持有的必要专利的质量是否能和数量一样实现对高通、爱立信、诺基亚的赶超？

图8　中兴知识来源(2006—2010年)

图9　中兴知识来源(2011—2015年)

图10　大唐知识来源(2006—2010年)

图11　大唐知识来源(2011—2015年)

图12　六家企业在不同时间段内必要专利平均引用次数

由于专利的引用具有时滞性，故申请时间较迟的专利前向引用次数相对较少。从5家企业不同时间段的必要专利平均引用次数(见图12)来看，早期高通、爱立信、诺基亚的专利质量要远远高于华为、中兴和大唐，三星和LG的专利质量相对较高。但是近几年，三星和LG的必要专利质量已经超过爱立信和诺基亚，华为、中兴、大唐的必要专利质量和爱立信、诺基亚相差无几，高通的专利质量还排在前面。

综上，从样本的描述性分析结果来看，假设一得到验证，采取“标准融入式”技术赶超模式的三星电子、LG电子、华为和中兴在专利数量和自身知识积累方面优于大唐，具有更好的赶超绩效。

4　必要专利质量提升路径研究

4.1　变量测度

为进一步证明企业的必要专利质量情况，构建Tobit回归模型，因变量是必要专利的前向引用数。通常来说，年龄较大的专利，其前向引用次数可能比年龄较小的专利引用次数要多，这就是引文分析中常常存在的偏差。为了减少存在的偏差，用专利的前向引用次数除以同一申请年份同一技术领域的平均前向引用数，得到修正后的前向引用次数[27]，作为因变量。独立变量是7家企业的虚拟变量，分别是爱立信、诺基亚、三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐。为了避免虚拟变量的限制，不对高通设置虚拟变量。因此在回归分析中，基准是高通必要专利的修正后前向引用数。为研究通信企业的技术赶超路径，在回归模型中加入四个控制变量，分别是权利要求数、后向引用数、简单同族数和审查期。

4.2　实证结果

表1所示是以高通的必要专利质量为基准的Tobit模型回归分析的结果，包括系数和t值。从回归结果可以看出，7家企业的回归系数均为负值，并且在1%水平上结果显著，表明爱立信、诺基亚、三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐申请的标准必要专利被其他专利的引用次数要少于高通申请的标准必要专利，即7家企业的专利质量低于高通的专利质量。而中韩5家企业之间的区别是，三星电子和LG电子的系数相对较高，前向引用次数较多，必要专利质量较高，但华为、中兴和大唐的专利质量有待提升，中兴的专利质量最低。

通过控制变量的回归分析，可以得到以下结论。权利要求数的回归系数是正值，且在1%水平上显著，这个结果表明必要专利的前向引用数与权利要求数呈现正相关的关系，权利要求数量越多，专利所受保护的范围越大，专利质量也相对较高。后向引用的回归系数为负值，且在1%水平上显著，表明必要专利的前向引用数与后向引用数呈现负相关关系，必要专利引用专利或文献越多，专利的原创性越低，其专利质量就越低。简单同族数的回归系数为正值，且在1%水平上显著，表明必要专利的前向引用数与简单同族数呈现正相关关系，同一个专利在不同的国家申请的专利数越多，其专利质量越高。审查期的回归系数为负值，且在1%水平上显著，表明必要专利的前向引用数与审查期的长短呈现负相关的关系，审查期越长，必要专利的质量越低，原因是审查期长，专利授权的时间相对较晚，前向引用次数相对较少。因此假设二得到验证，企业的标准必要专利质量与权利要求数、后向引用数、简单同族数及审查期有关，如果企业想通过提升自身的专利质量来提高企业的技术能力，需要增加权利要求数和扩大同族专利的申请。

表1　以高通为基准的模型回归分析结果

注：*p<0.1、**、p<0.05、***p<0.01。

5　结论与启示

基于标准必要专利数据，以三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐为例，考察了通信领域后发企业的技术赶超模式与路径，得到以下结论：

(1)尽管参与国际技术标准的时间不长，但是三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐5家企业在GSM、WCDMA、LTE标准中申请的必要专利数量逐年增长，尤其是三星电子、LG电子、华为和中兴，表明这4家企业主要是通过采取和发展国际标准来提高自身的技术能力，实现对领先企业的技术赶超，即它们采取的是“标准融入式”技术赶超模式；相反，大唐在GSM、WCDMA、LTE标准中的必要专利持有量虽然稳定增长，但持有总量相对前4家企业来说相对较少，主要原因是大唐考虑到在通信领域中国有很大的市场，自主研发了TD—SCDMA技术标准来提升技术能力，即它采取的是“标准创造式”技术赶超模式。

(2)通过5家企业的必要专利的引文分析，了解了5家企业知识基础对其他企业的依赖程度。三星和LG早期知识基础有90%来源于其他企业，但随着时间的推移，近期对自身的知识依赖性逐渐增强，三星增加到14%，LG增加到22%。华为的情况和他们类似，在20世纪初，其知识基础有95%来源于其他企业，但是到2011—2015年，其对自身的知识依赖性提高到20%。中兴的知识来源尽管变化不是很明显，由11%增加到15%，但是其对自身的技术依赖性还相对较高。大唐相对于前4家企业来说参与国际标准的时间更晚，主要是由于自主研发标准需要消耗大量的时间和精力，故其知识来源主要依靠其他企业。以上结论证明了采取“标准融入式”技术赶超模式的后发企业具有更好的赶超绩效。

(3)平均前向引用和Tobit回归分析证明了三星电子、LG电子、华为、中兴和大唐持有的必要专利的质量情况，它们均有一定程度的提高，但5家企业持有的必要专利的质量相对高通来说较低，就5家中韩企业持有的必要专利质量来看，三星电子和LG电子的必要专利质量较高，中兴的必要专利质量最低。控制变量的回归分析表明权利要求数和简单同族数对提升必要专利质量有正相关作用，而后向引用数和审查期与必要专利质量之间存在负相关性，可以得到，提升标准必要专利质量以实现技术赶超目标可以通过增加权利要求数与扩大同族专利的申请。

上述研究结果，对通信企业基于标准必要专利的技术赶超，具有以下启示：采取“标准融入式”技术赶超模式在一定程度上可以提高自身的技术能力，且可以降低风险性，具有更好的赶超绩效。尽管“标准创造式”技术赶超模式是通信企业取得突破性进展的一个重要路径，但在决定自主创新之前要考虑很多因素，比如说资金、人员、市场等。同时，后发企业如果想通过提升标准必要专利质量以实现技术赶超，需要在专利的技术特征以及战略布局方面努力，增加专利的权利要求数，扩大同族专利的申请，紧盯技术标准的动态，积极融入技术标准，实现技术赶超。

尽管本研究得到了一些有意义的结论，但在研究过程中仍存在一定局限与不足，需要在未来的研究中进一步完善和深化。首先，标准必要专利数据从ETSI SR00031进行提取，但此数据并没有提供TD—SCDMA和TD—LTE下的必要专利，对于研究大唐的技术赶超分析不全面。其次，可以选择更多的后发企业作为分析样本进行实证研究，以深化研究结论。未来将会进一步探索更多的后发高技术企业，通过严谨的实证研究来构建相关理论，深入分析发展信息通信技术企业的技术赶超特征与战略。

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