专利视角下黄河流域科技创新水平研究

梅倩倩 张 惠

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450018）

0 引言

2021 年，中共中央、国务院印发《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》（以下简称《纲要》），《纲要》的规划范围包括黄河干支流流经的青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东等9 个省区相关县级行政区，是指导当前和今后一个时期黄河流域生态保护和高质量发展的纲领性文件。

《纲要》的第九章建设特色优势现代产业体系中指出，要依托强大的国内市场，加快供给侧结构性改革，加大科技创新投入力度，根据各地区资源、要素禀赋和发展基础做强特色产业，加快新旧动能转换，推动制造业高质量发展和资源型产业转型，建设特色优势现代产业体系。从上述论述中可以看出，科技创新对九省的发展起着至关重要的作用，科技创新不仅仅是口号，还要根据各地区资源、要素禀赋和发展基础做强特色产业，是实实在在的行动。若想发挥好科技创新的作用，必须首先要了解自身的科技创新水平，科技创新的优劣势以及将科技创新与区域的发展相结合的路径。

专利制度最初就是为了推动、保护和传播技术创新这一过程而制定的。它依据专利法授予创新以专利权，并公开专利信息服务以促进信息交流和技术转让。各个国家或地区都通过法律手段构建了独特的专利制度体系，虽然专利法的地域性显著，但都基于一个核心思想，即刺激创新［1］。专利作为知识产权的重要内容，体现一个国家技术竞争力，专利拥有量是衡量科技创新能力的重要指标［2］。

本研究以专利视角，通过查阅文献并结合专利行业发展现状，确定黄河流域九省区科技创新水平评价指标；通过查阅国家知识产权局官方公布的2021 年知识产权统计年报中九省区专利相关专利数据和各省区统计局发布的统计公报数据，收集相关评价指标数据样本；通过主成分分析法来评价九省区的科技创新水平。

1 科技创新评价指标构建

1.1 评价指标设计

黄庆等［3］提出专利评价指标体系的设计要有客观性、科学性、实用性和指导性，其中科学性中要求评价指标应该是全面的、注重质量和作用、“量”和“率”的合理结合，本研究在选取专利指标评价科技创新时也体现了上述观点。同时国家大力提倡创新驱动经济发展，专利作为科技创新领域的重要组成部分，其经济发展贡献能力也应该作为科技创新水平的一个重要评价指标。综合相关参考文献和创新驱动经济发展的情况，本研究选取了3 类9 个科技创新水平评价指标，各类科技创新水平评价指标如表1所示。

表1 科技创新评价指标

专利申请数量反映了专利权意识的强弱和对获取专利权的关注程度［4］，是科技创新水平评价的重要指标。专利又分为发明、实用新型和外观设计，因此本研究选取发明专利、实用新型专利和外观设计专利申请量作为专利数量评价指标。

专利质量既能反映一个区域所获专利在技术、市场及应用价值方面的总体水平［5］，同时也是反映科技创新水平质量的重要表征。发明专利授权量反映了专利本身的技术创新程度［4］；“万人发明专利拥有量”是衡量一个国家或地区科研产出质量和市场应用水平的综合指标［6］，为方便数据统计，本研究在计算“万人发明专利拥有量”时，仅选取了九省区在中国的发明专利数量；PCT 专利申请数量被经济合作与发展组织等国际组织和许多国家的政府作为一个重要的科技创新指标来评估国家和地区的科技进步增速和创新能力表现［7］，本研究使用PCT 专利申请数量作为专利质量的其中一个评价指标。

专利转化能力反映专利转化经济效益的能力，是反映科技创新贡献经济发展的重要评价指标。专利比重是衡量专利创新活动竞争能力的重要指标，占比越高，表明技术创新的竞争能力就越强［4］；掌握在企业中的专利权可以更快地投入到市场中产生经济效益，从而更好地发挥专利权的经济价值；因此，本研究主要选取了企业发明专利申请量占比、企业授权发明专利量占比和企业有效发明专利量占比来评价专利转化能力。

1.2 评价指标数据获取

在确定了上述评价指标后，通过查阅国家知识产权局官方公布的2021 年知识产权统计年报中九省区专利相关专利数据，获取到九省区发明专利、实用新型专利和外观设计专利申请量；发明专利授权量、有效发明专利量、PCT 专利申请量、企业发明专利申请量、企业授权发明专利量和企业有效发明专利量等数据；通过各省统计局发布的2021 年国民经济和社会发展统计公报，获取到各省区人口相关数据，对上述数据进行处理，得到2021 年的评价指标数据，如表2所示。

表2 科技创新评价指标数据

2 科技创新评价方法选取

在选定评价指标之后，需要选取合适评价方法来对各省区科技创新水平进行评价。通过查阅相关文献，目前主要的评价分析方法有因子分析法和主成分分析法两大类［8-12］，其中因子分析是研究如何以最少的信息丢失，将众多原始变量浓缩成少数几个因子变量，以及如何使因子变量具有较强的可解释性的一种多元统计分析方法；主成分分析是研究如何通过少数几个主成分来解释多变量的方差-协方差结构的分析方法，也就是求出少数几个主成分，使它们尽可能多地保留原始变量的信息，且彼此不相关。这两种方法是处理多变量、大样本时经常采用的方法，两者的最终目的都是降维［13］。

在经济领域，如果综合评价所基于的是反映客观社会经济现象数量特征的客观性指标体系，一般用主成分分析方法；如果综合评价基于的指标体系是反映人们的心理感受，主观愿望，满意程度等方面的主观性指标形成的指标体系，则用因子分析方法［14］，因此本研究选用主成分分析法对黄河流域九省的科技创新水平进行评价。

3 科技创新数据实证分析

使用SPSS软件对表2数据进行主成分分析，前2 个因子特征值大于1，且累计贡献率即所提取的主成分包含原始信息的92.378%，因此认为所提取的2个主成分有较强的解释能力，分别记为F1和F2，如表3所示。

表3 主成分表

通过对9 个科技创新指标进行评价分析，可以看出F1在发明专利申请量（X1）、实用新型专利申请量（X2）、外观设计专利申请量（X3）、发明专利授权量（X4）、万人发明专利拥有量（X5）和PCT 专利申请量（X6）有较高的影响，可以认为F1代表了科技创新的专利数量和质量水平，F1越高代表专利数量和质量水平较高；F2在企业发明专利申请量占比（X7）、企业授权发明专利量占比（X8）和企业有效发明专利量占比（X9）有较高的影响，可以认为F2代表科技创新的专利转化水平，F2越高代表专利转化水平较高，成分得分和成分得分系数如表4所示。

根据表4，计算F1、F2和F如下：

表4 成分矩阵和成分系数

按照上述公式计算，得出各成分得分及排名情况，结果如表5所示。

表5 成分得分及排名

由表5 可以看出山东、四川、河南在专利数量和质量方面排名前三，其科技创新中的数量和质量水平较高，其主要原因有以下两个方面。

第一，人口基数大。区域人口多，专利的产出相对而言也较多，2021 年三省统计局发布的2021年国民经济和社会发展统计公报显示，四川2021年末常住人口为8 000多万，而排名靠后的山西、青海和甘肃中，相对人口较多的山西，2021 年末常住人口也才不到3 500万。

第二，企业和高等院校数量多。根据国家统计局发布的各省年度数据中，山东2020 年规模以上工业企业单位数为29 628 个、四川为15 280 个、河南为19 803 个；根据教育部发布的高等教育学校（机构）数据，山东有普通高校152 所、河南有151所、四川有132 所；而排名靠后的山西、青海和甘肃，以山西规模以上工业企业单位数最多，为5 480个，普通高校同样以山西最多，有85 所。企业和高等院校作为专利产出的主力军，其数量方面的相差悬殊成为影响专利数量和专利质量的重要因素。

同时由表5 还可以看出，虽然宁夏、内蒙古和青海在专利数量和质量方面表现平平，但其在专利经济效益的发挥方面较好，其主要原因有以下两个方面。

第一，专利权大多数掌握在企业中。从表2 的数据中可以看出，宁夏、内蒙古、青海无论是企业发明专利申请量占比、企业授权发明专利量占比还是企业有效发明专利量占比，都在50%左右甚至更高，尤其是宁夏，其企业授权发明专利量占比达到了75%，而且企业有效发明专利量占比达到了80%以上；相对而言排名靠后的陕西、甘肃和山西，企业发明专利申请量占比都在50%以下。专利权掌握在企业与否，表征着其转化经济效益水平高低，掌握在企业中的专利权可以更快地投入到市场，产生经济效益，从而更好的发挥专利权的经济价值，而掌握在其他主体中的专利权，往往还处在科研阶段或缺乏资金支持，不能很好地产生经济效益。

第二，掌握专利权的企业经营状况良好。以宁夏为例，根据宁夏回族自治区市场监督管理厅发布的2021 年宁夏专利数据统计报告（年报）显示，有效发明专利专利权人前五的分别为共享装备股份有限公司（202 件）、宁夏大学（159 件）、北方民族大学（137 件）、共享铸钢有限公司（122 件）和共享智能装备有限公司（119 件）；前五的有效发明专利权人中，企业的有效发明专利占了60%以上，且共享铸钢有限公司和共享智能装备有限公司均为共享装备股份有限公司的子公司，共享装备股份有限公司作为一家经过50 多年发展的企业，经营状况良好，有更多的人员和资金来支持专利权转化为经济效益。

而对于陕西而言，虽然其在专利数量和质量水平方面表现还不错，但其专利转化水平却最低，究其原因，主要有以下两个方面。

第一，高等院校较多。据教育部发布的高等教育学校（机构）数据，陕西有普通高校96 所，仅次于四川；国家知识产权局官方公布的2021 年知识产权统计年报显示，陕西高等院校的专利申请量占到了全省申请量的43%左右，而且有将近60%的发明专利授权掌握在高等院校中，因此其在专利数量和质量水平方面占有了很大的优势。

第二，企业掌握的专利权数量少。根据国家统计局发布的各省年度数据中，陕西2020 年规模以上工业企业单位数为7 205 个，虽然在数量上仅次于四川，但企业掌握的专利权数量较少，由表2 可以看出企业授权发明专利量占比和企业有效发明专利量占比仅有27%和34%，这将导致专利权不能很好地转化为经济效益。

综合来讲，山东、四川和宁夏的科技创新水平较高。

4 结语

通过以上的分析研究可知，九省区的科技创新水平在专利质量、专利数量和专利转化方面各有特点；山东、四川和河南由于其在人口数量、高等院校数量和企业数量方面的优势，导致其在专利质量和专利数量方面水平较高，相对而言山西、青海和甘肃的专利数量和质量水平就比较弱；而宁夏、内蒙古和青海虽然在专利质量和专利数量方面水平较弱，但由于其专利权大多掌握在企业手中，而且企业的经营状况良好，可以使专利快速的产生经济效益，专利的经济转化能力较强；而陕西由于其高等院校较多，其在专利数量和质量方面表现不错，但也因此专利权由高等院校所掌握，企业所拥有的专利权相对较少，不能很好地进行专利产业转化，产生经济效益。

因此，建议山东、四川和河南在保持其专利数量和专利质量水平的基础之上，持续的提升专利转化水平，让专利权更加充分地发挥其经济效益；山西和甘肃需要加大企业、高等院校和科研单位的研究发力度，以提升其专利数量、专利质量和专利转化水平；宁夏、内蒙古和青海在保持其专利转化水平的同时，还需要加大高等院校和科研单位的研究发力度，以提升专利数量和专利质量水平；陕西在保持其专利数量和专利质量水平的基础之上，让高等院校更多地参与企业的创新发展全过程，提升产学研的水平，从而提升专利转化的经济效益。

本研究基于专利视角，通过查阅文献并结合专利行业发展现状，确定科技创新水平评价的3 类9个评价指标；通过查阅国家知识产权局官方公布的2021 年知识产权统计年报中九省区专利相关专利数据和各省统计局发布的统计公报数据，收集了9个评价指标的数据；通过使用主成分分析法来评价分析九省区的科技创新情况，并给出提升九省区科技创新水平意见建议，以供参考。