發佈日期:2015-12-30

國家研發投入強度與專利影響力之比較評析

作者:張書豪

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一、專利影響力

專利分析是將各種與專利相關的資料,以統計的方法加以整理成各種可以做為分析、解讀的圖表訊息(魯明德,2006)。分析專利資訊對於產業與國家而言,扮演著重要的研發參考工具,例如可以了解國家或是產業的發展趨勢或重點,企業體也可以透過專利分析了解自我的競爭力強度。本文主要從量化角度針對各國的專利影響力與研發投入強度等方面進行分析評估,主要針對各國之研發投入產出結果進行分析,並依據專利資料所獲得之資訊,運用資料包絡分析法 (Data envelopment analysis, DEA)進行專利研發效率分析,以進行跨國間的比較與探討。

在效率分析上,本文主要以專利影響力作為產出變數。專利申請人為了證實專利的新穎性,必須就與此發明的相關專利文獻或非專利文獻做出陳述,並將關鍵文獻一併著錄在專利說明書中。因此一項專利的引文可以反映出該專利相關的知識來源,而專利被引狀況則反映出該專利對後來技術發展的影響。故一般來說,某項專利的被引次數(一項專利被後來專利所引用的總數)越高,表示該專利對於後來的技術發展影響力越大。因此,專利被引數可以用來標示該專利技術的影響力(Chen et al., 2007)。

而全世界被引用次數的前25%的專利,亦即具有重要影響力,可稱為優質專利(Chen et al., 2007),25%的門檻的想法是來自於統計數據四分位數的概念,前25%的專利是可能構成的重要專利階層。當然重要專利階層的定義門檻是可以因應目的的調整而有所不同,例如更具選擇性的度量可以是前10%作為門檻,甚至是更小的比例。有鑑於此,本文以較為嚴格的門檻作為篩選優質專利的門檻值(10%),其優質專利指數(Essential patent index, EPI)的計算方式如下:

EPIi=(EPNi/Pi)/0.10

其中EPNi為 i 國優質專利數,Pi為 i 國專利數。

另由於美國是世界上最大的商業交易市場,其專利系統具有普遍的代表性,故本文選擇美國專利暨商標局 (United States Patent and Trademark Office, USPTO)中之核准公告專利來進行專利產出分析,且2014年之核准專利許多尚未被2015年之後的專利所引用,而2015年之核准專利尚未完整呈現於美國專利局,故本文將以2004~2013年十年間的專利為主。圖一為前二十大優質專利數國之核准專利數與優質專利指數表現。

圖一 各國優質專利指數分布

註:EPI為1表示優質專利指數等同世界水準。

而圖一可知,我國核准專利數雖在USPTO中居第五名,但優質專利指數的表現僅為0.60,低於世界水準,表示在專利影響力與品質上我國仍有努力的空間。

二、國家研發投入強度與效率分析

本文以OECD資料庫的國內研發支出總額(Gross domestic expenditure on R&D, GERD)與研發人力總數(Total R&D personel, researchers)作為國家研發投入強度的衡量指標,研發經費與人力資本是一國研發的基礎建設,故以此作為DEA之投入變數,而在產出變數上則以專利影響力為主要變數。本文主要以DEA作為專利研發效率分析之工具,DEA是生產邊界法之非參數法,主要是利用包絡線的技術替代個體經濟學中的生產函數,其基本理論是根據Farrell(1957)的技術效率概念而來。Farrell(1957)以生產前緣(Production frontier)作為生產效率衡量的基準點,可同時處理多項產出與多項投入,並假設廠商之目標在於追求利潤極大化或成本極小化,在技術不變達成生產效率者,可形成效率前緣,而在效率前緣的下方,則為無效率者。

DEA模式可分為投入導向與產出導向,本文研究之國家科技經費與人員投入是在有限資源下的投入,追求最大的產出。因此,在分析上以產出導向為本文之分析模式。表一為專利影響力效率分析結果。

表一 專利影響力效率分析

國別技術效率純粹技術效率規模效率可參考國別被參考次數
奧地利0.410.500.83芬蘭、新加坡0
澳大利亞0.420.920.46美國、芬蘭0
比利時0.400.410.98芬蘭、新加坡0
加拿大0.260.920.28美國、芬蘭0
瑞士0.610.760.80芬蘭、新加坡0
中國0.010.150.04美國、芬蘭0
德國0.050.400.13芬蘭、美國0
丹麥0.611.000.61丹麥0
芬蘭1.001.001.00芬蘭16
法國0.060.370.17美國、芬蘭0
英國0.110.590.18美國、芬蘭0
以色列0.740.930.79美國、芬蘭0
義大利0.140.330.42美國、芬蘭0
日本0.030.550.06芬蘭、美國0
韓國0.060.380.17美國、芬蘭0
荷蘭0.440.610.73美國、芬蘭0
瑞典0.520.660.79美國、芬蘭0
新加坡0.791.000.79新加坡3
台灣0.160.450.35美國、芬蘭0
美國0.041.000.04美國13
平均0.340.650.48

三、結論

透過本文分析可知,芬蘭無論是在技術效率、純粹技術效率與規模效率上皆為1,顯示其已位於效率前緣上,為相對有效率的國家。其中技術效率可分為純粹技術效率與規模效率,純粹技術效率是指在生產要素不變之下,從既定的投入中之最大的可能產出,規模效率則是衡量是否處在最適規模。除了丹麥、芬蘭、新加坡與美國的純粹技術效率為1之外,其餘各國之純粹技術效率仍未達1,顯示這些國家在研發資源配置上存在管理不善或決策錯誤等問題,需進一步針對資源的配置組合進行檢討。而除了芬蘭之外,其餘專利強國之規模效率皆未達1,顯示這些國家仍可透過整體研發投入強度規模上的調整來獲得改善。而可參考國別與次數是表示相對有效率的決策單位,可被其他決策單位參考的次數,被參考的次數越多,則表示該決策單位為相對有效率。

最後,本研究之目的主要是希望透過專利影響力與效率分析,歸納全球專利技術強國之研發效率,以提供政府進行專利研發之策略參考。過去評估技術研發效率時,多將焦點置於專利計數性指標,惟傳統計數性指標因偏重於數量,而忽視了每筆專利的影響力而為人所詬病。有鑑於此,本文由優質專利的角度出發,透過各國優質專利指數來評估各國專利影響力,並分析其研發效率,期能提供更為客觀的評估機制。

參考文獻

  1. 魯明德(2006),解析專利資訊,臺北市:全華圖書。
  2. Chen, D. Z., Lin, W. Y. C. and Huang, M. H. (2007). Using Essential Patent Index and Essential Technological Strength to Evaluate Industrial Technological Innovation Competitiveness. Scientometrics, 71(1), 101-116.
  3. Farrell, M. J. (1957). The Measurement of Productivity Efficiency. Journal of the Royal Statistical Society, 120(3), 253-290.