發佈日期:2019-07-26

QS排名頂尖大學專利策略觀察

作者: 林倞

專利資訊 QS大學排名 學界專利申請 QS Ranking Academic Patenting

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一、前言

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大學院校的研究產出,被認為是知識形成與傳播的推手,其帶動產業創新,進一步促進了整體社會的經濟發展(Aghion, Dewatripont, & Stein, 2008)。除了發表期刊論文,大學院校的研究成果常以專利的形式呈現;而來自校園的專利是如何與論文交互作用?學校申請專利的目的為何?預期與實際達到的效果?一直是學者感興趣的議題。2002年,在針對麻省理工學院,機械或電機相關研究成果的分析中顯示(Agrawal, & Henderson, 2002),僅有10%以下的研究成果以專利的形式呈現,換句話說,專利並非麻省理工學院傳播知識的主要管道。但同時有一個有趣的現象:當同一研究成果同時以論文和專利的形式公開時,引用其論文或專利的私人企業並不重疊;所以雖然專利不是傳播知識的主要管道,但實質上還是一定程度上促進了知識的傳播。另一方面值得注意的是,麻省理工學院機械或電機領域論文的被引用數,大致與相同成果是否有申請專利是正相關的;而學界基本上認可論文的被引用數代表該論文的重要性,這也暗示了該等領域較重要的成果會被拿來申請專利。

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在生醫領域則被觀察到不太相同的現象(Azoulay, Ding, & Stuart, 2009):專利的申請與論文「量」正相關,與「質(相當於上述成果重要性)」僅弱的正相關。申請專利的行為對生醫領域研究者也會產生潛移默化的效果:教授級研究者在申請專利後,重心傾向轉移到商業利益高於學術價值的研究,參與研究的學生、博士後研究員將來更容易加入私人企業。但事實上,上述趨勢是可能會隨著時間動態改變的,另一篇針對英國學術機構的研究顯示(Lawson, 2013),由於近年來政府逐漸降低對學術研究的補助,當研究者接受越來越多來自私部門的資金,研究成果以專利形式呈現的比例也在提升;儘管私人企業不一定要求專利權的歸屬。

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由上可知,大學院校研究成果的「質」大致上與專利申請正相關(不同領域可能存在差異),當學者被要求自籌經費,對專利申請仍至從中獲利的態度也可能轉變;所以大學院校的專利申請趨勢是值得持續觀察的。本研究藉由觀察美、歐、亞三個區域,2019年QS排名(QS Ranking)前三,共九所頂尖大學(表1),2013年後專利申請/論文發表比例,來分析其知識傳播策略。「頂大排名」一方面提供學子選填大學志願時的參考依據,達到人才匯聚、人才相互切磋而精亦求精的效果,也更容易利用頂大的光環募集資源,與人才互動產生良性循環,更高效率地形成知識、傳播知識。以頂大為分析對象具有指標性意義,故本研究以此為研究標的;QS世界大學排名則是目前最具有公信力的大學排名系統之一(陳明俐,2019)。表1揭示了九所頂尖大學的所在區域、區域排名、全球排名與近期的學生人數統計;可大致由學生人數看出其對專利申請量與論文發表量規模的影響。美洲的前三名都在美國,歐洲則有英國的牛津、劍橋兩所大學與瑞士的蘇黎世聯邦理工,亞洲則有新加坡的國立大學、南洋理工兩所與中國的清華大學。

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表1 2019年美歐亞QS頂尖大學

區域 區域排名 全球排名 學校 估計學生人數*
美洲 1 1 麻省理工學院 11380
2 2 史丹佛大學 16910
3 3 哈佛大學 22950
歐洲 1 5 牛津大學 23980
2 6 劍橋大學 21660
3 7 蘇黎世聯邦理工學院 19230
亞洲 1 11 新加坡國立大學 38600
2 12 南洋理工大學 32700
3 17 中國清華大學 45240
*學生人數不一定有最新資料(至少為2016年後數據),故為估計值
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二、研究方法

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在本研究分析的過程中,首先,為了確實掌握「有申請」專利的數量,我們利用世界知識產權組織(World Intellectual Property Organization, WIPO)的PATENTSCOPE資料庫,確認了各校在不同區域(如歐盟)或國家的專利申請數量,以取得其專利申請的最大值。其後,觀察了各校專利申請/論文發表比例;接著觀察了美、歐、亞三個區域QS排名第一大學,在24個主要理工學科的專利申請/論文發表比例。24個主要學科選擇方式,係將世界知識產權組織對國際專利分類(International Patent Classification, IPC)的領域劃分(WIPO Field),以及科睿唯安(Clarivate Analytics)的Web of Science期刊資料庫的「Web of Science領域」進行鏈結,而歸納出的24個主要理工學科;相當於將IPC對應學科領域,以IPC統計專利數量,以Web of Science領域在其資料庫中統計論文數量,以進行專利申請/論文發表比例計算;此處所統計的論文數量僅包括理工相關之SCI研究型論文(article)。專利分類的意義可見於文獻(林倞,2017),而科睿唯安的期刊資料庫是目前最有公信力的學術資料庫之一,尤其以引用關係建立起的研究論文價值體系,可以說就是基於科睿唯安的資料庫所建立的,故本研究採用其Web of Science領域進行分析。

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研究限制方面,由於專利與論文的數量龐大,筆者無法一一比對專利與論文是否來自同一研究結果,故以總量的方式計算兩者間比例。各國專利局都會給予優惠期(grace period),使得研究成果以論文等形式公開後特定期限內,依然可申請專利而不喪失可專利性(新穎性、進步性等),使得專利之申請可能晚於論文發表,故在本研究中,相較於論文檢索的時間範圍,專利的檢索範圍拉長半年,以期較完整地涵蓋論文所對應的專利。檢索過程中已盡力對專利權人(也就是此處的各間學校)完成權威控制(authority control)。WIPO Field與Web of Science領域不盡相同,WIPO Field僅能作為輔助,筆者必須利用自身學術背景將IPC一一與Web of Science領域進行對應。

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三、結果討論

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以下首先進行了各校專利申請數量的掌握。圖1長條圖為各校2013年至2019年6月間專利合作條約(Patent Cooperation Treaty, PCT)專利申請數量(灰色長條),與本國專利申請數量(彩色長條,歐洲學校本國指的是歐盟)的比較,黃、藍、紅的顏色區分了美洲、歐洲、亞洲三個區域。專利合作條約是一項簡化專利申請人進行跨國專利申請的國際性條約,由世界知識產權組織國際局管理;申請人只需在目前148個締約國中任一國家提出一次申請,就能獲得具有公信力的初步審查報告,其後可以此指定特定締約國進行專利申請。由圖1可看出,美洲各校不論是PCT或本國申請的專利都很多;中國的清華大學PCT數量排在第4,本國申請則遠高於其他學校;歐盟或新加坡的大學在PCT或本國申請專利數量上都較低。比較各校在不同區域或國家的專利申請數量(表2)後,可取得專利的申請最高件數,相當於有申請專利的研究成果數量,以用於專利申請/論文發表的比例計算。專利申請數量排名依序為中國清華(6540)、麻省理工(2761)、史丹佛(1887)、哈佛(1663)、牛津(524)、新加坡國立大學(517)、南洋理工(511)、蘇黎世聯邦理工(271)、劍橋(222)。

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圖1 2019年美歐亞QS頂尖大學PCT與本國專利申請比較

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表2 2019年美歐亞QS頂尖大學專利申請件數

學校 USTPO PCT 專利申請最多區域 最高件數
麻省理工學院 2761 2085 本國(美國) 2761
史丹佛大學 1887 834 本國(美國) 1887
哈佛大學 1663 1419 本國(美國) 1663
新加坡國立大學 517 495 美國 517
南洋理工大學 500 511 PCT 511
中國清華大學 1297 822 本國(中國) 6540
牛津大學 500 524 PCT 524
劍橋大學 220 222 PCT 222
蘇黎世聯邦理工學院 271 229 美國 271
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圖2為美歐亞QS頂大專利申請/論文發表比例分佈圖,其中橫軸為2013~2018年論文發表數量,縱軸為申請日在2013~2019年6月間之專利申請數量(注意橫、縱軸皆為對數座標),泡泡文字依序包括校名、論文數量、專利申請數量、專利申請/論文發表比例,黃、藍、紅的顏色區分了美洲、歐洲、亞洲三個區域。論文發表數量排名依序為哈佛(91739)、中國清華(39791)、史丹佛(39435)、牛津(38017)、劍橋(35121)、麻省理工(29388)、新加坡國立大學(27943)、蘇黎世聯邦理工(25765)、南洋理工(20267)。專利申請/論文發表比例方面,哈佛、牛津、劍橋、蘇黎世聯邦理工、南洋理工、新加坡國立大學等三分之二頂大的比例低於2.5%;尤其劍橋大學論文發表數量排名第5,專利申請比例卻只有0.6%。中國清華、麻省理工、史丹佛的專利申請比例約5%以上,尤其清華大學高達16.4%。

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圖2 2019年美歐亞QS頂尖大學專利申請/論文發表比例分佈

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圖3~5為美歐亞三區域專利最多之頂尖大學(麻省理工、牛津、中國清華)在24理工領域的專利申請/論文發表比例分佈圖,其中橫軸為2013~2018年論文發表數量,縱軸為申請日在2013~2019年6月間之專利申請數量(注意橫、縱軸皆為對數座標),深藍色泡泡代表專利申請/論文發表比例低於10%,藍色代表10%~50%,淺藍色代表50%以上。合理可知,基礎研究申請專利的比例較低,如物理在三校的比例都低於2%。麻省理工的專利申請總比例雖不是最高,但在儀器技術、通訊技術、高分子科學、製造工程、農業、食品科技等6個領域,專利申請比例都超過50%。中國清華的專利申請總比例最高,但24個領域的比例基本上較為平均,僅有儀器技術比例高於50%。

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圖3 麻省理工24領域專利申請/論文發表比例分佈

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圖4 牛津大學24領域專利申請/論文發表比例分佈

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圖5 中國清華大學24領域專利申請/論文發表比例分佈

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四、結論

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在觀察美歐亞三區域QS排名前三的頂尖大學的專利申請狀況後,沒有發現很系統性的結果,這可能與各校系自籌經費程度的不同,或與私人企業鏈結的情況有關。可能受到中國獎勵專利申請的影響,中國清華大學具有最高的專利申請/論文發表比例,達16.4%;相反的,9所頂大中,也有三分之二的學校專利申請/論文發表比例低於2.5%。從24理工領域的分析可以看到,專利的申請比例還是與最直觀的產業利用性有關,基礎研究若沒有產業利用性就不需要申請專利,像是物理領域的比例都低於2%,儀器技術開發的目的主要在於改良市售儀器設備,所以專利申請比例皆高於50%。我們也發現,相較於2002時的文獻結果(Agrawal, & Henderson, 2002),麻省理工在廣義的機械或電機相關領域(包括儀器技術、通訊技術、製造技術等)的專利申請比例大幅提升。而文獻(Lawson, 2013)上雖然觀察到近年英國政府逐漸降低對學術研究的補助,使研究成果以專利形式呈現的比例提升,但英國頂大(牛津與劍橋)的專利申請比例還是非常低;而其趨勢是可能會隨著政策而動態改變的。在往後的延伸研究中,我們會加入台灣頂大資料,並對本研究討論到的9所頂尖大學24領域專利申請進行比較,以對最適專利申請策略有更完整的了解。

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參考文獻

  1. 林倞(2018)。利用專利分類-專利文件矩陣提升專利潛在語意分析效率。Research Protal。上網日期:2019年6月19日,取自https://portal.stpi.narl.org.tw/index/article/10305.doi: 10.6916/STPIRP.2017-02-16
  2. 陳明俐(2019)。我們應該如看待世界大學排名?-THE Ranking、QS Ranking與ARWU排名綜和比較與其所帶來的啟示。Research Protal。上網日期:2019年6月19日,取自https://portal.stpi.narl.org.tw/index/article/10488
  3. Aghion, P., Dewatripont, M., & Stein, J. C. (2008). Academic freedom, private‐sector focus, and the process of innovation. The RAND Journal of Economics, 39(3), 617-635.
  4. Agrawal, A., & Henderson, R. (2002). Putting patents in context: Exploring knowledge transfer from MIT. Management science, 48(1), 44-60.
  5. Azoulay, P., Ding, W., & Stuart, T. (2009). The impact of academic patenting on the rate, quality and direction of (public) research output. The Journal of Industrial Economics, 57(4), 637-676.
  6. Lawson, C. (2013). Academic patenting: the importance of industry support. The Journal of Technology Transfer, 38(4), 509-535.