中国数字经济创新活动的特征事实与分析——来自专利的证据

周 浩，李健斌

一、引 言

党的二十大报告明确提出“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群”。从数字经济的发展历程来看，数字经济是现代数字化技术与国民经济运行各方面紧密结合的产物，数字化技术充当数字经济中的代表性技术角色。(1)许宪春、张美慧：《中国数字经济规模测算研究——基于国际比较的视角》，《中国工业经济》2020年第5期。通过数字技术创新，传统经济将实现数字化转型升级和高质量发展，在一段时间内不会被数字经济彻底挤出市场。(2)许恒、张一林、曹雨佳：《数字经济、技术溢出与动态竞合政策》，《管理世界》2020年第11期。数字经济将利用技术创新优势壮大其体量，成为推动经济增长和构建现代化经济体系的重要引擎。(3)黄勃、李海彤、刘俊岐等：《数字技术创新与中国企业高质量发展——来自企业数字专利的证据》，《经济研究》2023年第3期。目前，数字技术逐步应用到各行业的生产活动和经营管理活动中，对提高生产效率和管理效率起着重要作用。那么，中国数字经济创新活动呈现出什么特征和问题？随着数字技术在数字化转型、数字化产业发展等方面发挥着越来越重要的作用，学术界亟待测算我国数字技术创新水平，考察其时空演变特征及创新主体特征，从而为高质量发展阶段我国把握新一轮科技革命的机遇和推动经济发展质量变革提供启示。

大量关于数字经济的测算研究中，政府机构和国内学者从全国、区域和行业层面测算了我国数字经济规模，测算多以增加值法和增长核算框架为主，较少考虑数字技术创新的问题。黄勃等(4)黄勃、李海彤、刘俊岐等：《数字技术创新与中国企业高质量发展——来自企业数字专利的证据》，《经济研究》2023年第3期。的研究指出，数字技术创新是提升企业全要素生产率的主要驱动因素，推动了中国企业高质量发展。因此，数字技术创新的测算问题应当引起高度重视。鉴于专利对创新活动的参与主体、技术特征以及知识流动等信息有较为规范的记录，诸多研究利用专利数据刻画创新活动。(5)Lerner，J.，SeruA.，“The Use and Misuse of Patent Data：Issues for Finance and Beyond”，The Review of Financial Studies，Vol.35，No.6，2022，pp.2667-2704.(6)寇宗来、刘学悦：《中国企业的专利行为：特征事实以及来自创新政策的影响》，《经济研究》2020年第3期。本文根据《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》(以下简称《分类》)界定的数字经济核心产业范围和中国1994—2020年的专利数据，测算了中国数字经济核心产业专利活动规模，为进一步分析数字经济创新活动的特征事实提供实证支撑。

本文的研究贡献主要体现在以下三个方面：第一，本文的基础性贡献是依据《分类》、《国际专利分类与国民经济行业分类参照关系表(2018)》(以下简称《分类参照关系表》)和IncoPat全球专利数据库匹配出一份标准可行的中国数字经济核心产业专利数据，为揭示中国数字经济核心产业专利活动的特征、进展和成效提供量化依据。第二，从时间和空间两个维度考察中国数字经济核心产业专利活动的特征事实，揭示中国数字经济核心产业专利活动的变动趋势、行业规模差异及其空间分布。第三，从创新主体层面探究中国数字经济核心产业专利活动的行为特征，有助于研判创新主体在数字技术发展中的创新方向和作用效果。

二、文献综述

(一)数字经济的核算框架

中国数字经济发展研究的首要问题就是其统计问题。在数字经济这一重要经济发展战略发布之后，学术界对数字经济产业统计分类问题进行了许多有益的探索。通过梳理国内外关于数字经济核算的相关文献，续继和唐琦(7)续继、唐琦：《数字经济与国民经济核算文献评述》，《经济学动态》2019年第10期。总结了数字经济在国民经济核算体系中的识别与衡量问题，但未涉及统计核算基本框架。随着社会各界对数字经济的统计需求增加，较多文献试图构造数字经济核算框架来识别数字经济生产活动及其特征。如金星晔等(8)金星晔、伏霖、李涛：《数字经济规模核算的框架、方法与特点》，《经济社会体制比较》2020年第4期。对已有的数字经济核算体系做了比较全面的对比研究，并尝试构建了包含数字经济基础设施及服务业、电子商务产业、数字化信息产业和数字化生产活动4类符合数字经济发展特征的核算框架。许宪春和张美慧(9)许宪春、张美慧：《中国数字经济规模测算研究——基于国际比较的视角》，《中国工业经济》2020年第5期。基于不同新型经济演变的历程构建了数字经济规模核算框架，认为数字经济主要包括数字化赋权基础设施、数字化媒体、数字化交易和数字经济交易产品4个方面的形成要素。关会娟等(10)关会娟、许宪春、张美慧等：《中国数字经济产业统计分类问题研究》，《统计研究》2020年第12期。在系统梳理数字经济概念演进以及经济合作与发展组织、美国经济分析局关于数字经济相关产业划分的基础上，从数字设备制造业、数字信息传输、数字技术服务、数字内容与媒体和互联网应用及相关服务5个方面建立了数字经济产业统计标准。吴翌琳和王天琪(11)吴翌琳、王天琪：《数字经济的统计界定和产业分类研究》，《统计研究》2021年第6期。则根据数字经济生产活动构建数字经济统计分类，并将其归纳为数字经济核心活动和数字经济应用活动两类。2021年6月，中国国家统计局发布的《分类》将数字经济产业范围确定为数字产品制造业、数字产品服务业、数字技术应用业、数字要素驱动业和数字化效率提升业5个大类，为全面统计我国数字经济发展规模、速度和结构提供了参考依据。(12)国家统计局：《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》，2021年。

(二)数字经济的经济产出规模

在国家统计局发布《分类》之前，学术界和公共部门已经进行了大量关于中国数字经济规模的测算与分析，测算主要基于增加值法和增长核算框架。例如，比较有代表性的数字经济规模测度结果是中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展白皮书》，该资料将数字经济规模界定为数字产业化和产业数字化两大部分所产生的增加值的总和，发现中国数字经济规模由2005年的2.6万亿元扩张到2020年的39.2万亿元，占GDP比重达38.6%，数字经济已成为促进经济增长的重要引擎。(13)中国信息通信研究院：《中国数字经济发展白皮书》，2021年。许宪春和张美慧(14)许宪春、张美慧：《中国数字经济规模测算研究——基于国际比较的视角》，《中国工业经济》2020年第5期。测算了中国2007—2017年数字经济增加值和总产出，测算结果发现2017年中国数字经济增加值为5.3万亿元，占国内生产总值比重为6.46%；中国数字经济总产出为14.8万亿元，占国内总产出比重为6.53%。王俊豪和周晟佳(15)王俊豪、周晟佳：《中国数字产业发展的现状、特征及其溢出效应》，《数量经济技术经济研究》2021年第3期。采用BP神经网络预测模型测算了中国数字产业发展前景，发现数字技术这一关键共性技术可以带动群体性技术创新突破。李研(16)李研：《中国数字经济产出效率的地区差异及动态演变》，《数量经济技术经济研究》2021年第2期。采用DEA-Malmquist指数、Dagum基尼系数等方法测算了中国数字经济产出效率，发现技术进步能显著提升地区数字经济产出效率。

在国家统计局发布《分类》之后，已有较多文献以此文件为基础测算了中国数字经济的产出规模。如鲜祖德和王天琪(17)鲜祖德、王天琪：《中国数字经济核心产业规模测算与预测》，《统计研究》2022年第1期。测算了中国2012—2020年数字经济核心产业增加值，发现数字经济核心产业增加值规模由2012年的3.6万亿元扩张到2020年的8万亿元，年均增长率达10.5%，其中数字技术应用业增加值规模持续增长，在2016年成为数字经济核心产业中的第一大产业。刘波和洪兴建(18)刘波、洪兴建：《中国产业数字化程度的测算与分析》，《统计研究》2022年第10期。基于增加值法和增长核算框架测算了中国2001—2020年数字产业化和产业数字化程度，结果发现我国产业数字化发展速度快于数字产业化，产业数字化对经济增长的间接贡献大于数字产业化的直接贡献。马丹等(19)马丹、唐佳琦、何雅兴：《投入产出框架下中国产品部门投入数字化程度的测算、分解及质量效应研究》，《统计研究》2022年第12期。从中间品投入角度测算各部门投入的数字化程度，发现我国各部门的投入数字化程度呈现递增趋势，数字经济部门的投入数字化程度更加明显。

(三)数字经济的创新活动

发展数字经济是影响中国经济转型发展的重要国家战略，从创新的角度来考察数字经济是目前备受关注的研究方向。早期文献关注于数字创新的理论框架，如刘洋等(20)刘洋、董久钰、魏江：《数字创新管理：理论框架与未来研究》，《管理世界》2020年第7期。系统地梳理了数字创新领域的相关文献，并总结出以“创新支撑—创新流程—创新产出”为主线，“创新机制—创新产出—创新结果”为支线的数字创新管理框架。张森等(21)张森、温军、刘红：《数字经济创新探究：一个综合视角》，《经济学家》2020年第2期。提出了中国数字经济创新的4条路径：理论创新、文化创新、技术创新和制度创新。祝合良和王春娟(22)祝合良、王春娟：《“双循环”新发展格局战略背景下产业数字化转型：理论与对策》，《财贸经济》2021年第3期。从产业数字化转型的理论体系出发，提出产业数字化转型的4大政策机制和4大措施。随着数字技术在产业数字化转型和数字经济建设中的重要性日益凸显，已有许多学者从实证层面对我国数字技术创新水平进行了研究。如田秀娟和李睿(23)田秀娟、李睿：《数字技术赋能实体经济转型发展——基于熊彼特内生增长理论的分析框架》，《管理世界》2022年第5期。利用企业年报中的数字技术关键词词频合成指数来衡量企业数字技术发展水平，发现相比于农业、生产服务业、规模以上工业企业和金融业，高技术产业数字技术发展水平最高。黄勃等(24)黄勃、李海彤、刘俊岐等：《数字技术创新与中国企业高质量发展——来自企业数字专利的证据》，《经济研究》2023年第3期。通过专利申请文件和数字技术关键词识别出企业数字专利申请数量以度量数字技术创新水平，发现我国企业的数字技术创新水平呈现出明显上升趋势，并且企业参与数字技术创新的程度不断提高。陶锋等(25)陶锋、朱盼、邱楚芝等：《数字技术创新对企业市场价值的影响研究》，《数量经济技术经济研究》2023年第5期。依据《分类》界定的数字经济范围识别出企业层面的数字专利申请数量以度量数字技术创新水平，发现我国上市企业数字发明专利申请量呈现先上升后小幅下降的趋势。

目前，学术界对数字经济的核算框架、数字经济的经济产出规模以及数字技术创新活动进行了较为丰富的研究，为数字经济相关理论和实证研究奠定了良好的研究基础。但是梳理文献可知，现有关于数字技术创新的研究仍存在如下问题。第一，尽管数字技术具有通用目的特征且日益增长的文献测算了企业层面数字技术创新水平，然而，现有文献还缺少从全国层面测算我国数字技术创新水平，从而无法全面地捕捉我国数字技术创新的演变趋势和结构特征。第二，现有文献对数字技术创新的研究主要集中在数字技术创新程度的测度方面，而对数字技术创新的发展态势、空间分布特征以及创新主体特征进行深入分析的研究较少，从而无法找到当前我国数字技术发展的优势和短板。

三、数据来源与测算方法

(一)数据来源

(1)本文使用国家统计局发布的《分类》界定数字经济核心产业范围。《分类》确定了数字经济的基本范围并成为数字经济核算国家标准，既充分考虑了分类的可操作性和数据的可获得性，又能最大限度地反映与数字技术紧密相关的各种基本活动，为全面统计数字经济发展状况提供规范的核算框架。(26)鲜祖德、王天琪：《中国数字经济核心产业规模测算与预测》，《统计研究》2022年第1期。(27)马丹、唐佳琦、何雅兴：《投入产出框架下中国产品部门投入数字化程度的测算、分解及质量效应研究》，《统计研究》2022年第12期。(28)王彬、高敬峰、宋玉洁：《数字经济对三重价值链协同发展的影响》，《统计研究》2023年第1期。(29)陈颖婷：《新时代更加有效发挥统计监督职能作用的理论与实践研究》，《统计研究》2023年第4期。《分类》界定了数字经济产业范围，包括数字产品制造业、数字产品服务业、数字技术应用业、数字要素驱动业和数字化效率提升业5个大类156个小类行业，其中前4个大类为数字经济核心产业部分，并且提供了数字经济产业与《国民经济行业分类(2017)》(以下简称《行业分类》)内国民经济行业的对照关系。此外，本文还使用国家知识产权局发布的《分类参照关系表》建立国际专利分类(international patent classification，IPC)号与国民经济行业之间的对照关系，因为它提供了一个可以用来匹配专利数据的有效方法。

(2)本文使用的中国专利数据来自IncoPat全球专利数据库，数据样本涵盖了1994—2020年在中国知识产权局申请公开的所有发明专利数据。发明专利的研发周期和技术含量均高于实用新型和外观设计专利，因而过去较多文献采用发明专利作为专利质量的代理指标。(30)黎文靖、郑曼妮：《实质性创新还是策略性创新？——宏观产业政策对微观企业创新的影响》，《经济研究》2016年第4期。(31)刘金科、肖翊阳：《中国环境保护税与绿色创新：杠杆效应还是挤出效应？》，《经济研究》2022年第1期。在专利数据库中，本文所使用到的专利信息包括：申请号、公开公告号、申请日、专利类型、IPC主分类号、申请人国别代码、申请人省市代码、中国申请人地市、中国申请人区县、发明人和标准化申请人等。

(二)数据匹配

本文的基础性贡献是为专利数据和数字经济核心产业之间的对照关系建立一套匹配方法，进而识别数字专利以度量数字技术创新水平。本文数据匹配方法结合了权威的标准分类文件《分类》和《分类参照关系表》，并参考陶锋等(32)陶锋、朱盼、邱楚芝等：《数字技术创新对企业市场价值的影响研究》，《数量经济技术经济研究》2023年第5期。、黄勃等(33)黄勃、李海彤、刘俊岐等：《数字技术创新与中国企业高质量发展——来自企业数字专利的证据》，《经济研究》2023年第3期。关于数字专利的识别方法，具体匹配过程如下：

(1)界定数字经济核心产业范围。本文使用《分类》界定下的数字经济核心产业范围(34)数字化效率提升业没有纳入统计范围，这是因为《分类》中数字化效率提升业统计标准仍有待进一步完善，暂时无法准确识别该产业的专利数据。，包括数字产品制造业、数字产品服务业、数字技术应用业和数字要素驱动业4个大类，即数字产业化部分，并且保留这4大类数字经济核心产业中所对应的《行业分类》的小类行业，从而得到数字经济核心产业与国民经济行业之间的对照关系表。

(2)基于《分类参照关系表》，匹配得到数字经济核心产业所对应的IPC分类号。本文以国民经济行业为桥梁，构建数字经济核心产业与国民经济行业之间的对照关系表和《分类参照关系表》之间的对应关系，得到数字经济核心产业与IPC分类号的对照关系表。

(3)依托IncoPat全球专利数据库，匹配得到数字经济核心产业专利数据。本文以IPC分类号为桥梁，逐年匹配了1994—2020年专利数据和数字经济核心产业与IPC分类号对照关系表数据，得到数字经济核心产业专利数据。但是，专利数据中IPC主分类号仅为小组层面的分类号，而数字经济核心产业与IPC分类号对照关系表数据中同时有小类、大组和小组层面的分类号，数据结构的差异造成了数据匹配不足的问题。为此，本文从专利数据的IPC主分类号里抓取出小类和大组层面的分类号信息，然后用同一层级的分类号再进行匹配，由此最终得到数字经济核心产业专利数据的匹配结果。

(三)数据处理

本研究的目标是分析中国数字经济核心产业专利活动的时空演变特征及其创新主体特征。为此，本文首先处理专利优先权的问题，剔除不在中国国家知识产权局优先申请的专利。然后，本文只保留专利申请人在中国31个省级行政区域的专利，同时标准化了中国地级市名称。最后，在具体数据处理中，本文剔除了由于信息录入错误或信息披露不全造成变量缺失的样本。

(四)测算方法

由于技术具有通用性的特点，同一个IPC分类号可能同时对应多个类别的数字经济产业。对于中国数字经济核心产业专利活动规模，为了避免出现专利数据重复计算的问题以更加真实地反映中国数字经济核心产业专利活动状况，本文将一件专利同时对应多个不同类别数字经济产业的信息合并为一条，并采用不重复累计加总的方法进行测算，从而得到中国数字经济核心产业总体的专利数量。对于中国数字经济核心产业中分产业专利活动规模，考虑到一件专利可能同时属于不同类别的数字经济产业，本文采用重复累计加总的方法进行测算，从而得到中国数字经济核心产业中分产业的专利数量。因此，数字经济核心产业中按细分产业大类加总的专利数量会出现大于数字经济核心产业总体专利数量的情况。

四、中国数字经济核心产业专利活动的时空演变特征

(一)数字经济核心产业专利活动的时变特征

1.数字经济核心产业的专利申请数量及增长率

图1呈现了中国数字经济核心产业及分产业专利申请数量的变化趋势。自2001年以来，中国数字经济核心产业及分产业专利申请数量总体呈现持续增长的趋势。具体而言，2018年中国数字经济核心产业专利申请数量为45.4万件，比2015年增长80.7%，占国内发明专利申请总量的32.5%。(35)2018年我国国内发明专利申请139.4万件，数据来源于《2018年国家知识产权局年报》。从数字经济核心产业中分产业大类来看，数字产品制造业的专利申请数量从2010年的7.6万件增加到2018年的38.7万件；数字产品服务业的专利申请数量从2010年的3.9万件增加到2018年的19.2万件；数字技术应用业的专利申请数量从2010年的3.6万件增加到2018年的20.1万件；数字要素驱动业的专利申请数量从2010年的1.6万件增加到2018年的13.9万件。2019年以后，中国数字经济核心产业及其分产业的专利申请数量均出现显著下降的现象。2019年中国数字经济核心产业专利申请数量为43.3万件，同比下降4.6%，但却占国内发明专利申请总量的34.8%。(36)2019年我国国内发明专利申请124.4万件，数据来源于《2019年国家知识产权局年报》。

图1 数字经济核心产业及分产业的专利申请数量

图2显示了中国数字经济核心产业及分产业专利申请增长率的变化趋势。从图2可以看出，中国数字经济核心产业及分产业专利申请增长率的每一轮变化都正好对应着一次重大的创新战略变革或重大冲击，如2001年加入世界贸易组织后引进大量国外先进技术、2006年颁布的重大创新政策《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》、2010年颁布的重大创新政策《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、2016年人工智能机器人AlphaGo战胜世界围棋冠军李世石。从中国数字经济核心产业及分产业专利申请增长率的近期波动来看，数字经济核心产业的专利申请增长率从2016年的29.8%下降至2020年的-1.5%；数字产品制造业的专利申请增长率从2016年的28.4%下降至2020年的-1.9%；数字产品服务业的专利申请增长率从2016年的30.1%下降至2020年的-2.7%；数字技术应用业的专利申请增长率从2016年的34.6%下降至2020年的-2.2%；数字要素驱动业的专利申请增长率从2016年的38.3%下降至2020年的-0.1%。

图2 数字经济核心产业及分产业的专利申请增长率

总的来看，中国数字经济核心产业专利活动呈现以下时变特征。第一，2001年以来中国数字经济核心产业及分产业的专利申请数量持续增长，对中国知识产权发展的贡献不断增加。2019年数字经济核心产业专利申请数量占国内发明专利申请总量的比例为34.8%，比2018年高出2.3个百分点。这表明2019年国家知识产权局开展的旨在提高专利申请质量的整体监管转型工作对数字经济核心产业专利活动造成的影响较小，从一个侧面反映出当前中国数字经济核心产业专利活动的活跃程度以及在全社会创新活动中的重要性不断上升。第二，数字产品制造业专利申请数量最多，数字技术应用业、数字产品服务业和数字要素驱动业的专利申请数量依次递减。2018年，数字技术应用业专利申请数量首次超过数字产品服务业，成为核心产业中专利申请数量排名第二的产业。第三，数字技术应用业和数字要素驱动业专利申请数量持续增长，专利申请增长率显著高于数字产品制造业和数字产品服务业。2010—2018年期间，数字技术应用业和数字要素驱动业专利申请数量年均增长率分别为24.1%和31.2%，而数字产品制造业和数字产品服务业专利申请数量年均增长率仅为22.5%和22.1%。2019年专利整体监管转型工作以后，数字技术应用业和数字要素驱动业专利申请增长率仍保持在8%以上，而数字产品制造业和数字产品服务业专利申请增长率分别降为-5.8%和1%。这说明我国在保持数字产品制造业创新发展的同时，也更加注重数字技术的应用与开发。

2.数字经济核心产业的专利质量

尽管发明专利较实用新型和外观设计专利具有更高的原创性和创新质量(37)黎文靖、郑曼妮：《实质性创新还是策略性创新？——宏观产业政策对微观企业创新的影响》，《经济研究》2016年第4期。，但专利数量并不等同于专利质量。为更有效评价数字经济核心产业专利活动的质量，本文使用专利授权比率和知识宽度作为专利质量的代理变量。(38)陈强远、张醒、汪德华：《中国技术创新激励政策设计：高质量发展视角》，《经济研究》2022年第10期。(39)张杰、郑文平：《创新追赶战略抑制了中国专利质量么？》，《经济研究》2018年第5期。考虑到发明专利授权的时长，图3仅展示了1994—2016年数字经济核心产业及分产业的专利授权比率的变化趋势。结果显示，在1994—2003年期间核心产业及分产业专利授权比率总体都是随着时间增加的，2004—2014年期间专利授权比率基本保持在50%～60%之间。在2015—2016年期间因为专利申请数量迅速增长，所以核心产业及分产业专利授权比率波动较大，从2004—2014年期间的50%～60%降至2015—2016年期间的35%～50%。从数字经济核心产业中分产业大类来看，2000—2014年期间数字产品制造业、数字产品服务业和数字技术应用业的专利授权比率要远高于数字要素驱动业。随着数字技术逐渐夯实，分产业之间的专利质量差距进一步缩小。

图3 数字经济核心产业及分产业的专利授权比率

图4展示了利用知识宽度法所测算的数字经济核心产业及分产业专利质量的信息。结果发现，在1994—2007年期间数字经济核心产业及分产业的专利知识宽度均值总体呈现逐渐上升的基本趋势，但在2008年就开始下降，从而形成一个小波峰。2015—2020年期间数字经济核心产业及分产业专利知识宽度均值虽有波动，但总体呈现快速上升的基本趋势，未发生显著的整体下降现象。将图4专利知识宽度的波谷期和信息通信技术与新一代信息技术发展的时间点相对照，可以发现它们有近似相同的时间点。这就说明，新技术冲击不仅显著促进数字专利申请数量的增长，也同样影响着专利所运用的知识宽度。

图4 数字经济核心产业及分产业的专利知识宽度

(二)数字经济核心产业专利活动的区域特征

为了捕捉数字经济核心产业专利活动在区域层面的动态变化，在区分专利申请人地理位置的基础上，本文分别从地区、省际和城市群层面考察了数字经济核心产业专利活动状况及变化趋势。通过分析，本文主要得到了以下结论。

第一，中国数字经济核心产业专利申请存在较为明显的区域差异，但区域不平衡性有所下降。如图5所示，从专利申请数量占比来看，东部地区数字经济核心产业专利申请数量占比一直很高，中西部地区与之相比存在明显差距。东部地区数字经济核心产业专利申请数量占比呈“倒U形”曲线特征，而中部和西部地区呈“U形”曲线特征。值得一提的是，2007年是中西部地区实现数字技术追赶的转折时刻，随后中部和西部地区数字经济核心产业专利申请数量占比在2013年分别达到10%和11.3%，占比均超过10%；中西部地区专利申请数量占比之和从2006年的10.9%上升至2020年的25.1%。这说明，虽然东部地区在数字技术方面拥有绝对优势，但中西部地区在数字技术追赶上展现出强劲态势，东部和中西部地区在数字技术创新方面的区域不平衡性逐渐降低。其次，从图6来看，东部地区的专利申请增长率呈现先上升后下降的趋势，而中西部地区总体呈现持续增长的趋势，但2017年以后东中西三大地区的增长率均明显下降。2007—2017年期间中西部地区专利申请增长率明显超过东部地区，其中东部地区专利申请增长率介于9.7%～29.7%之间，而中西部地区则介于17.1%～53.4%之间。总的来看，中西部地区数字技术创新追赶现象表现得尤为明显，这可能与中西部地区贯彻落实国家的创新驱动发展战略密切相关。

图5 各地区数字经济核心产业专利申请数量占比

图6 各地区数字经济核心产业专利申请增长率

第二，区域间各细分产业的专利申请数量占比变化趋势差别较大，区域内部各细分产业专利申请数量占比变化趋势较为一致。图7—9报告了东中西三大地区数字经济核心产业中各细分产业专利申请数量占比变化趋势。从地区比较看，总体上东部地区各细分产业的专利申请数量占比呈现先上升后下降的“倒U形”结构变迁过程，而中西部地区则呈现先下降后上升的“U形”结构变迁过程。东部地区数字技术应用业和数字产品服务业专利申请数量占比高于数字产品制造业和数字要素驱动业，而中西部地区则相反。从东部地区看，2006年和2017年是重要的转折时期，2006年以后各细分产业的专利申请数量占比持续下降，而在2017年以后却呈现上升趋势。数字技术应用业是各细分产业专利申请数量占比中最大的产业。从中部和西部地区看，2006年以后各细分产业的专利申请数量占比持续上升，而在2017年以后呈现下降趋势。数字产品制造业是各细分产业专利申请数量占比中最大的产业。

图7 东部地区数字经济核心产业分产业专利申请数量占比

图8 中部地区数字经济核心产业分产业专利申请数量占比

图9 西部地区数字经济核心产业分产业专利申请数量占比

第三，中国数字经济核心产业专利活动规模在省际之间的差距逐渐缩小，中西部地区省份的数字技术追赶效应明显。表1中，本文比较了1994—2010年和2011—2020年两个时期中国省际数字经济核心产业专利活动规模。结果显示，2011—2020年中国数字经济核心产业专利申请数量占比最高的前10个省、自治区、直辖市分别是广东、北京、江苏、浙江、上海、安徽、山东、四川、湖北和陕西，有4个中西部地区的省份排名进入前10名。此外，相较于1994—2010年，2011—2020年期间的广东、北京和上海数字经济核心产业专利申请数量占比分别跌至21.4%、15.7%和7%；2011—2020年期间中国数字经济核心产业专利申请数量占比排名增长的省、自治区、直辖市分别是安徽、广西、河南、河北、江苏、浙江、福建、湖北、重庆、云南和宁夏，主要位于中部和西部地区。这说明，数字技术创新可以成为中西部地区实现技术追赶的可行路径。

表1 中国省际数字经济核心产业专利申请数量占比及排名

第四，京津冀、长三角、珠三角三大城市群汇聚了全国超过50%的数字专利，并且在数字专利活动上的互相追赶效应明显。图10显示了我国5个重点城市群数字经济核心产业专利申请数量占比的变动趋势。在2016—2020年期间，京津冀、长三角、珠三角三大城市群数字经济核心产业专利申请数量占比分别为20.9%、26.3%和23.6%，占比总和超过70%，三大城市群已经占据了中国数字技术创新活动的重要地位。其中，长三角城市群是当前数字技术创新领域最为活跃的城市群，专利申请数量占比由1994—2000年期间的17.2%上升至2016—2020年期间的26.3%。相比于2006—2010年期间，京津冀、长三角、长江中游和成渝城市群在2011—2015年期间专利申请数量占比均呈现平稳增长态势，但是珠三角城市群在2011—2015年期间专利申请数量占比却大幅下降，由2006—2010期间的37.5%下降至2011—2015年期间的22.6%，低于长三角城市群和京津冀城市群。随后在2016—2020年期间，珠三角城市群数字经济核心产业专利申请数量占比显著增加。这一变化表明，数字技术快速变革在促进技术上的创新进步和加剧地区间技术竞争的同时，也正在重塑着中国的创新地理格局，为落后地区和后发地区的技术赶超提供窗口期。

图10 重点城市群数字经济核心产业专利申请数量占比

五、中国数字经济核心产业专利活动的创新主体特征

(一)数字经济核心产业专利申请人变化特征

为探究数字技术创新主要由哪些创新主体在推动，本文从专利申请人层面考察数字经济核心产业及分产业专利申请数量排名靠前的申请人的动态变化。IncoPat全球专利数据库对申请人名称更改、申请人名称简写以及申请人分公司等问题做了一定程度的消歧处理，提供了标准化申请人指标，为本文更全面地统计每个申请人的专利申请数量提供了便利。

表2列示了数字经济核心产业在1994—2010年和2011—2020年两个时期排名前10的申请人的专利申请数量及其占比。在1994—2010年期间，数字经济核心产业专利申请对象主要集中在电子产品制造企业、高校和科研院所，如华为、中兴和清华大学等，排名前10的创新主体专利申请数量占比之和为53.4%。而在2011—2020年期间，创新活动最活跃的群体发生了明显的变化，涌现出了一批大型科技企业，比如国家电网、浪潮集团和京东方等，排名前10的创新主体专利申请数量占比之和下降至23.6%。可以看出，尽管专利申请人的申请数量都迅速增长，但是专利申请数量占比却在下降。这说明，在数字技术发展的前期，该领域的专利活动主要集中在少数创新主体上，随着数字技术应用强度增加和应用范围扩大，更多创新主体主动参与到该领域，进而促进了数字技术创新竞争。

表2 中国数字经济核心产业专利申请人分布

总的来看，数字经济核心产业专利申请人存在以下几个方面的特点。一是科技型制造企业和互联网企业的专利申请积极性最高，这得益于信息通信技术和新一代信息技术的发展与普及，数字经济时代巨大的数字技术应用市场也为该领域创新活动开展提供了肥沃的土壤。二是近年来数字经济核心产业出现大量创新主体涌入的现象，进而导致数字技术创新领域的竞争加剧。通过对比1994—2010年和2011—2020年两个时期每个申请人专利申请数量及占比的情况，我们可以看出尽管大型创新主体的专利申请数量明显提升，但专利申请数量占比却在下降。可能的原因是，随着数字技术创新的进入门槛逐渐降低，越来越多的潜在发明者参与到数字技术创新活动中，也从侧面反映出数字技术创新将面临更加激烈的外部竞争。从数字经济核心产业专利申请人层面的赫芬达尔指数来看，2006年后专利申请人集中度的下降进一步验证了该结论(详见图11)。三是数字经济核心产业专利申请人表现出多样化的专利持有行为。例如，华为、腾讯和国家电网等公司在数字产品制造业、数字产品服务业、数字技术应用业和数字要素驱动业都已有涉及(40)限于篇幅，未报告数字经济核心产业中分产业专利申请人的分布，作者留存备索。。这也反映出数字经济时代创新主体开始深耕不同领域的数字技术，增加技术宽度，以巩固数字技术创新成果。

图11 中国数字经济核心产业及分产业专利申请人赫芬达尔指数

(二)数字经济核心产业专利发明人变化特征

作为技术创新活动的一线研发人员，专利发明人为数字技术创新发展提供有效的人力资本支撑。为此，本文进一步刻画了中国数字经济核心产业专利发明人数量和每项专利活动发明人团队规模的变化趋势，为揭示数字技术创新领域人力资本动态变化规律提供依据。专利发明人数量采用累计加总方法进行测算，而专利发明人团队规模指标采用单位专利发明人数量进行测算。对于专利发明人数量统计需要额外加以说明的是，本文利用每件专利中发明人数量进行加总。此外，为了消除同一年份、同一发明人被重复计算的问题，本文采用大类等级IPC主分类号、区县级地址信息和发明人姓名精确地识别发明人信息，以真实地统计数字经济核心产业专利发明人数量。

从图12可以看出，中国数字经济核心产业专利发明人数量呈现快速增长的趋势，而专利发明人团队规模则呈现稳步上升的趋势。具体来看，专利发明人数量增长最为明显，专利发明人数量从2001年的0.9万人增长到2020年的97.9万人，年均增长率为27.9%。其次，从专利发明人团队规模来看，1994—2003年期间呈稳定上升的态势；2006—2014年期间则呈现快速上升态势，单位专利发明人数量在2014年达到3.3人/件；在随后的2015—2017年期间，发明人团队规模有所下降，单位专利发明人数量在2017年下降至3.1人/件；2018年以来，发明人团队规模又呈现快速上升趋势，在2020年达到峰值3.7人/件。由此可以看出，伴随着全社会各行业数字化转型的大趋势，数字技术涉足的场景越来越多元化，参与数字技术创新活动的发明人数量显著上升。与此同时，随着数字技术在新场景深层次的运用，数字技术需要与相关既有技术更好地对接与融合，相关创新活动需要更多技术知识及人才，从而导致专利发明人团队规模不断提升。

图12 中国数字经济核心产业发明人数量及发明人团队规模

六、中国数字经济核心产业专利活动存在的主要问题

当前，中国明确了实现高质量发展和中国式现代化的目标，而数字技术创新是实现该目标的重要路径。基于数字专利的匹配数据，本文呈现了中国数字经济核心产业专利活动的特征事实，并由此梳理出数字经济核心产业专利活动存在的主要问题，具体问题如下：

第一，数字经济核心产业专利活动的增速减缓，专利授权比率有所下降。在数字经济快速发展过程中，中国数字经济占GDP的比重由2017年的32.9%上升至2022年的41.5%，已成为稳增长促转型的重要引擎。(41)中国信息通信研究院：《中国数字经济发展研究报告(2023年)》，2023年。数字技术具有自发创新扩散能力强、技术迭代频率高和通用目的特征明显等特点(42)田秀娟、李睿：《数字技术赋能实体经济转型发展——基于熊彼特内生增长理论的分析框架》，《管理世界》2022年第5期。，当前的数字技术发展进程难以较快形成强大的创新驱动力来支撑数字经济的迅猛发展。一方面，尽管数字经济核心产业专利申请数量占国内发明专利申请总量的比重由2018年的32.5%上升至2019年的34.8%，但数字经济核心产业专利申请增长率自2016年以后总体呈现下降的趋势，并于2019年以来出现负增长率的现象。若数字技术创新活动增速持续下滑，将会导致数字技术对提高生产率的贡献降低，数字经济增长也陷入停滞的局面。另一方面，专利授权数据比专利申请数据更能体现专利质量和创新能力，但数字经济核心产业中已授权专利占其当年所有申请专利的比重在2013—2016年期间整体呈现下降的趋势。加快推进实体经济数字化转型是一场科技革命，其根本进程依赖于数字技术的创新突破，数字技术创新质量的相对落后会显著影响我国实体经济数字化转型进程。

第二，数字经济创新活动的空间分布过于集中，区域发展不平衡。虽然中西部地区技术追赶效应明显，但东部地区在数字经济核心产业专利活动上占据主导地位。长期以来，我国创新活动存在巨大的地区差异：东部沿海地区集聚了绝大部分的创新活动，而中西部地区创新活动水平较低。(43)彭向、蒋传海：《产业集聚、知识溢出与地区创新——基于中国工业行业的实证检验》，《经济学》(季刊)2011年第3期。(44)孙凤娥、江永宏：《我国地区R&D资本存量测算：1978—2015年》，《统计研究》2018年第2期。创新能力的地区差距将加大区域经济差距，不利于促进我国区域协调发展。(45)魏守华、吴贵生、吕新雷：《区域创新能力的影响因素——兼评我国创新能力的地区差距》，《中国软科学》2010年第9期。近年来，中西部地区在国家政策的支持下着力发展数字经济产业和开展数字技术的研发创新，但受多种原因特别是创新资源的影响，数字技术创新产出的份额始终较低。2020年，东部地区和中西部地区数字专利申请数量占比之和分别为74.9%和25.1%，东部地区仍主导绝大部分的数字技术创新活动。此外，2017年以来东部地区数字经济核心产业专利申请增长率随着时间推移总体呈现下降的趋势，中西部地区也毫无例外地表现出相同的发展趋势。因此，虽然数字技术创新成为中西部地区技术赶超的可行路径，但是中西部地区与东部地区之间的创新差距依然非常明显。

第三，区域数字技术创新优势地位波动性较大，数字技术的快速更新迭代有可能导致前期研发投入的搁浅。伴随着城市群逐渐成为区域协调发展的重要载体，城市群在促进城市之间的空间关联、知识技术溢出与要素自由流动中发挥着更为突出的作用。(46)李兰冰、高雪莲、黄玖立：《“十四五”时期中国新型城镇化发展重大问题展望》，《管理世界》2020年第11期。2001—2005年期间和2006—2010年期间，珠三角城市群数字经济核心产业专利申请数量占比均接近40%，是全国数字技术创新活动集聚程度最高的地区；2011—2015年期间，长三角城市群和京津冀城市群数字经济核心产业专利申请数量占比均超过珠三角城市群，数字技术创新活动表现出强劲的发展态势；而在2016—2020年期间，珠三角城市群数字经济核心产业专利申请数量占比超过京津冀城市群，创新能力迅速恢复。由于数字技术的应用逐渐模糊了创新阶段的边界，数字创新产品和服务具有快速迭代的特征(47)田秀娟、李睿：《数字技术赋能实体经济转型发展——基于熊彼特内生增长理论的分析框架》，《管理世界》2022年第5期。，各城市群在数字技术创新上的优势地位极不稳定。此外，当地数字化发展政策为数字技术创新活动提供了支持，能引导市场资源投向数字技术创新活动。若在数字技术尚未成熟的情况下，数字技术的快速更新迭代有可能导致前期研发投入的搁浅，这就极大削弱了各创新主体开展数字技术相关研发项目的积极性。

七、结论与政策启示

本文利用《分类》和《分类参照关系表》两份国家标准分类文件与IncoPat全球专利数据库进行匹配，识别出数字经济核心产业的专利，进而测算了中国数字经济核心产业专利活动规模并分析其时空演变和创新主体特征。研究发现：第一，中国数字经济核心产业专利申请数量总体呈现持续增长的趋势，其中数字产品制造业专利申请数量最多，但近年来专利申请增长率和专利授权比率有所下降。第二，中国数字经济核心产业专利申请存在较为明显的区域间差异，东部地区数字经济核心产业专利申请数量占比占据绝对优势，中部地区次低，西部地区最低；中部和西部地区省份在数字技术创新领域的技术追赶效应明显；进一步看，对5个重点城市群数字经济核心产业专利活动分析表明，京津冀、长三角和珠三角城市群拥有绝大部分数字专利，并且在数字技术创新活动上的互相追赶效应明显。第三，近年来数字专利创新主体主要集中在科技型制造企业和互联网企业，并且其专利申请行为具有很强的多样化特征；中国数字经济核心产业发明人数量和发明人团队规模均显著上升。综合上述的研究结论，本文提出以下政策建议。

第一，增加对数字技术创新质量的重视程度，改善当前“数量长足、质量跛脚”的困境。在新一轮科技革命和产业变革的背景下，经济高质量发展更依赖于高质量创新。因此，在加速数字技术创新的同时，现行创新激励政策设计中应提高数字技术创新质量的偏向性激励，尤其是对大数据、人工智能、区块链、云计算、物联网等前沿技术或关键的底层技术的突破性创新特别予以资助奖励，鼓励创新主体将更多精力与研发资源投入到前沿数字技术研发项目。第二，统筹整体技术创新资源配置，推动区域间数字技术创新协调发展。本研究显示，中西部地区数字产品制造业和数字要素驱动业专利活动具有一定的竞争优势。未来中国数字技术创新政策工作的重点应从国家和区域层面加强整体技术创新资源统筹配置，合理引导数字产品制造业、数字要素驱动业等产业的研发项目投向中西部地区，找到与东部地区相匹配的研发项目，以在短期内通过“国家政策牵引、东部地区带动、中西部地区技术基础支撑”的协调机制推动中西部地区数字技术的迅速发展，进一步缩小区域间数字技术创新差距。第三，优化数字技术创新环境，激发更多潜在创新主体的创新活力。根据本文的研究结果，越来越多的潜在创新主体参与到数字技术创新活动中导致数字技术创新竞争加剧。一方面，在数字技术创新活动中建立公平竞争环境，政府在加强知识产权保护工作的同时，应该更好地发挥优胜劣汰的竞争机制作用，引导创新主体开展高质量研发活动，从而降低低质量创新的策略性行为和提高研发创新效率。另一方面，不断拓展和深化数字技术创新的应用场景，缩短数字技术应用落地的时间，为数字技术创新的价值获取提供可持续的支撑。