中美与“一带一路”沿线国家专利合作态势分析

　　中美与“一带一路”沿线国家专利合作态势分析

　　1 研究背景

　　 世界经济新常态背景下，中国于2013年提出了统筹国际、国内两个大局发展的“一带一路”战略（即建设“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”），受到国际社会的广泛关注与积极响应，“一带一路”推动经济全球化朝着更加开放、包容、共赢的方向发展。

　　 “一带一路”延伸之处，既是经贸往来要道，也是人文交流聚集活跃之地。以“共商、共建、其享”为原则的“一带一路”战略不仅落实在经贸合作上，还体现在国际科技合作之中。《“一带一路”科技创新合作行动计划》等政策文件均强调了科技合作对共建“一带一路”的先导作用。专利是技术信息的有效载体，跨国专利更是国际科技合作的桥梁和各国重要的知识储备。在“一带一路”建设进程中，我国与沿线国家的专利合作情况如何？“一带一路”科技合作圈呈现出怎样的特征？中、美两国对“一带一路”的科技影响力有何差异？这一系列问题值得我们思考。

　　 随着新兴经济体的崛起和“一带一路”战略的实施，“一带一路”研究受到国内外学者关注。目前学术界主要从经济、政治、外交、舆论、历史文化、环保等宏观角度研究“一带一路”的背景内涵、战略意义、舆论形象构建、政策分析与落实、机遇与挑战等方面。基于专利角度的分析较少且相关文献以定性研究为主，探讨了“一带一路”背景下专利风险规避、专利审查制度建设、专利技术贸易等问题。在定量研究方面，张明倩等借助欧专局数据，研究了中国与“一带一路”沿线国家的专利合作特征，提出中国在“一带一路”跨国专利合作网络中核心地位初步确立；叶阳平等基于论文和专利比较分析，认为知识创新合作（论文合作）比技术创新合作（专利合作）更活跃；杨春平等引入“专利结合度指数”概念，分析了中国与“海上丝绸之路”沿线国家的专利结合度情况，指出中国在与“海上丝绸之路”沿线国家的跨国专利合作关系上主动性更强。上述文献奠定了“一带一路”专利合作的研究基础，突出了我国在 “一带一路”科技合作中的核心位置，但目前研究仅围绕中国与“一带一路”沿线国家的科技双边合作，对多边关系分析较少，例如缺乏“第三方国家”（如美国）对一带一路的技术影响力与合作模式等方面的横向比较。

　　 本文基于PCT专利，从时间、空间两个维度来梳理“一带一路”专利合作中的双多边关系，重点比较了中美与“一带一路”沿线国家的专利合作特征，并结合删除节点法、社会网络分析和灰色关联分析来界定两国在“一带一路”国家科技合作圈中的竞争力与影响力。研究为借助“一带一路”的契机与平台，优化我国科技合作体系，提升全球科技竞争力与影响力提供借鉴与参考。

　　2 研究数据与方法

　　2.1 研究数据

　　 国际专利合作主要有三种形式，即跨国合作发明、跨国合作授权和跨国共享所有权。由于专利信息具有独占性，专利授权人通常是惟一的；同时考虑到专利凝结了发明人的创造性贡献，因此本研究所界定的国际专利合作是指中、美两国与“一带一路”沿线国家的跨国合作发明，即专利发明过程中有两个及以上国家或地区的发明人参与。

　　 国际专利合作条约(PCT)为申请海外专利提供便利，申请人只要提交一件PCT国际专利申请，就可以在众多国家同时要求对发明进行专利保护，成为筑就海外竞争防火墙的重要途径。本研究围绕PCT专利数据展开分析，数据来源为世界知识产权组织( WIPO)旗下的PATENTSCOPE数据库，可从PCT专利国际申请公布之日起对其进行全文检索。基于IS03166-1国家标准代码，在PAT-ENTSCOPE上分别对发明人国籍字段(IADC)为中国和相应“一带一路”国家以及美国和相应“一带一路”国家的合作专利进行检索，时间跨度为2000年1月1日—2017年12月31日，根据专利公开号的唯一性进行数据去重，最终获得中国与“一带一路”沿线国家PCT合作专利1058件，美国与“一带一路”沿线国家PCT合作专利15570 件，并在此基础上展开分析。

　　2.2 研究方法

　　2.2.1 研究区域界定

　　 由于“一带一路”是一个开放的国际合作平台，涉及范围较广，沿线国家在经济发展水平与知识产权保护、管理、应用上相差较大。本文综合了“中国一带一路”官网和现有研究对于“一带一路”朋友圈的界定，按照地域与专利制度的邻接性，将“一带一路”视角下与中国互联互通的国家／地区分为5大板块，其中东南亚1 1国、南亚8国、中东欧16国、独联体及中亚蒙古地区13国、西亚中东16国。

　　2.2.2 网络节点影响力评价

　　 学术界对于网络中节点影响力的评估方法多样：如社会网络分析基于度数、中间、接近中心度描述了节点的交往能力、控制能力和信息传递的独立能力；链接分析考虑了边的权重和重要性传递与累计效应，提出了PageRank算法作为节点影响力排序标准；系统科学方法则关注节点变动对整体网络带来的影响，通过节点的“破坏力”即删除节点对网络流通性的破坏程度来定义节点的影响力。

　　 本文综合了社会网络分析法和系统科学方法衡量节点影响力的思想，从节点的直接影响力和间接影响力考察节点的综合影响力，实现中、美对“一带一路”专利合作网络影响力的定量化。、具体做法为：

　　 (1)研究样本选取：对包含中、美在内的“一带一路”专利合作网络中66个节点国家进行度数中心度计算、排序，发现第9个国家位于数据拐点，之后国家的度数中心度普遍较低、对网络的影响力较小，依据度数中心度选取“一带一路”合作网络中具有代表性的前9个国家参与综合影响力计算。

　　 (2)评价指标界定：通过“核心一边缘”分析识别出“一带一路”专利合作网络的核心区域节点；节点的直接影响力体现为节点的度数中心度、中间中心度、接近中心度和是否属于核心区域节点；间接影响力则基于“节点删除法”思想，从节点变化对整体网络的影响力出发，分别去除专利合作网络中各节点，通过节点删除前后整体网络特征（网络密度、度数中心势、中间中心势、网络成员间的平均距离）的变化程度来衡量。

　　 (3)综合影响力计算：利用熵权法确定各指标权重，熵权法基于信息论的基本原理，根据指标变异性的大小来确定指标权重，克服了人为确定指标权重带来的主观性;灰色关联分析适用于多指标的综合计算、比较，已广泛用于顾客满意度评价、上市公司业绩评价、网站评价等场景，本文使用改进权重的灰色关联分析来计算“一带一路”专利合作网络中各国的综合影响力。

　　3 结果分析

　　3.1 专利合作时间分布

　　 对中国、美国与“一带一路”沿线国家合作专利数据按照时序进行统计。

　　 2000—2017年中国的合作专利为1058件，美国的合作专利为15570件。从总体趋势来看，中国合作专利的年平均增长率为26.26%，美国合作专利年平均增长率为9.48%，中国在年均增速上超过美国，具有较大的增长潜力。从近两年数据来看，中国合作专利呈直线上升趋势，美国的变化则较为平缓。

　　 从具体趋势来看，中国与“一带一路”沿线国家的专利合作呈现波折上升的状态。专利合作数量从2000年的3件上升至2017年的158件。2001年中国加入世界贸易组织，积极融入经济全球化进程，与“一带一路”沿线国家的专利合作在2002年迎来了第一个增长的小高峰。2008年受全球金融危机的冲击，专利合作出现小幅下降，但此后由于国家经济刺激计划的推进以及北京奥运会成功举办，中国逐渐走出了经济危机的阴影，2009年专利合作出现了明显的上升拐点。2013年以来，随着“一带一路”战略的提出与实施，专利合作大幅提升；2015年中国处于新常态时期、经济增速放缓，与“一带一路”国家的贸易额呈下降趋势，，专利合作数量出现周期性回落；2013-2017年合作专利数为606件，占中国合作总数的57.28%，中国在“一带一路”地区的国际专利合作进入了新的增长快车道。

　　 2000 年美国与“一带一路”合作专利为319件，合作基数远高于中国，并在此后的8年间保持稳步上升。金融危机使得美国经济进入衰退期，2008-2010 年间美国的合作专利数量出现下滑。2013年随着中国推行“一带一路”政策、引领新型全球化建设，美国也重点加强在“一带一路”地区的科技布局，2014年合作专利数达到顶峰；2015年国际贸易负增长、新兴经济体的发展出现周期性、结构性放缓，低迷的经济环境下，美国与“一带一路”的专利合作也呈现周期性回落。2013—2017年合作专利数为7050件，占美国合作总数的45.28%。

　　3.2 专利合作空间分布

　　3.2.1 “一带一路”国家科技合作圈特征分析

　　 本文利用“一带一路”地区跨国专利合作数据建立合作网络，并使用社会网络分析法探究“一带一路”专利合作网络的特性。网络节点表示“一带一路”沿线各国，节点之间的关系为跨国专利合作，权值为各国合作发明专利数。

　　 为减少跨国专利合作数据的年度波动对分析结果带来影响，本文以5年为一个观察期，对比了自2013年“一带一路”政策提出的前五年（2008-2012年）与后五年（2013-2017年）两个时间段的专利合作网络变化。同时报告了一些宏观指标：整体网络密度、中间中心势、网络成员之间的平均距离、凝聚力指数以考察专利合作网络的整体特征。

　　 2013年“一带一路”政策的提出显著推动了沿线国家的专利合作，2013—2017年间网络密度比2008—2012年提升了17.65%，说明各国之间的专利互动日益频繁、合作规模不断扩大;中间中心势的提高体现了“一带一路”的专利合作在地区上分布不均衡，主要集中于少数核心国家之间。各国之间联系更加密切;但总体来看，凝聚力指数低于临界值0.5，各国合作仍有较大提升空间。

　　 对专利合作网络进行可视化展示，节点之间连线的粗细体现了合作频次大小。度数中心性是衡量网络中节点地位最直接的指标，其值越大，表示该节点在网络中与较多节点建立了联系，对网络具有重要的影响力。本文报告了节点的度数中心性指标以追踪核心国家在合作网络中的地位变化。

　　 中国的度数中心性始终排名第一且指标值不断提高，说明中国在“一带一路”专利合作网络中发挥重要作用，对合作网络的影响力逐渐扩大。2008—2012年中国主要合作国家以新加坡、印度、马来西亚等东南亚、南亚国家为主；随着时间的推移，从中国出发的连线不断增多，2013—2017年中国在网络图中的位置向中间移动，表明中国与“一带一路”沿线国家的专利合作突破了地缘的局限，专利合作遍及其他区域。值得注意的是，2013—2017年印度超越俄罗斯、新加坡成为度数中心性排名第二的国家，在专利合作网络中发挥重要作用。

　　 为探索“一带一路”专利合作网络的结构，采用“核心一边缘”分析，根据国家间技术合作程度来划分网络等级，以此体现各国的合作强度和专利网络中所处的技术地位。“一带一路”专利合作网络的核心区域包含了8个国家，其中中国、俄罗斯、印度、新加坡、马来西亚、以色列在度数中心性上排名靠前，突出了其在网络中的重要地位；边缘区域包含57个国家，“一带一路”区域内大部分国家之间的联系较为稀疏，专利合作程度有待提升。

　　3.2.2 中美对“一带一路”科技合作圈的影响力

　　 美国作为科技创新强国与专利技术输出大国，了解其在“一带一路”地区的专利合作动向具有战略意义。本文给出了考虑美国影响的“一带一路”专利合作网络核心国的度数中心性，并综合了删除节点法、社会网络分析和改进权重的灰色关联分析来界定中、美两国对“一带一路”科技合作圈的影响力。

　　 加入美国影响后“一带一路”专利合作网络格局发生变化。中国的排名受到冲击，降至第二位；美国在“一带一路”科技合作圈中始终处于技术霸主地位；由于与美国在专利合作关系上的亲疏差距，印度、以色列在新网络的位次获得提升。值得注意的是，中国在“一带一路”专利合作网络中的度数中心性指标不断上升，并在增速上超过美国，反映了其在“一带一路”科技合作圈的影响力不断扩大。

　　 对各指标值进行标准化处理并计算综合影响力得分，综合影响力得分主要集中在(0.3，0.4)的低分区间内，说明大多数国家对“一带一路”的技术影响力有限；美国排名第一，对“一带一路”科技合作圈的影响力为0.9291，远高于其他国家，反映其雄厚的科技实力，与“一带一路”国家具有良好的合作基础；中国位列第二，综合影响力为0.6757，与美国相比仍有一定差距；受美国的技术引领和自身实力崛起，印度的综合影响力位列第三，在研究与创新领域充满活力，发展迅猛、不容忽视。

　　 从动态变化来看，“一带一路”政策提出的前后五年间，中国在专利合作网络中的度数中心性不断上升，并在增速上超过美国，对“一带一路”科技合作圈的影响力不断扩大；从综合影响力来看，我国与美国的技术差距依然存在，与“一带一路”国家的合作紧密度有待提升。我国作为“一带一路”的倡导者和推动者，未来需要加强创新合作与交流，真正实现与“一带一路”沿线国家科技上的“互联互通”。

　　3.2.3合作专利流向

　　 PCT专利申请为发明人在国际上寻求知识产权保护提供了便捷通道，申请流程包含国际阶段和国家阶段两部分，其中国家阶段直接关系到该发明能否进入海外市场并受到专利授权与保护。

　　 对2000-2017年中、美两国与“一带一路”5大区域（即东南亚、南亚、中东欧、独联体及中亚蒙古、西亚中东）所含国家合作发明的PCT专利进入国家阶段的数据进行统计分析，展示两国与“一带一路”沿线国家合作专利的最终流向。为了良好的可视化效果，本文采用桑基图展示合作专利流动情况，实现一组数据跨多个维度向另一组数据的流向，即源头数据—中间数据—目的数据，数据流的宽度与流量成比例。

　　 我国与东南亚地区专利合作量最高，作为海上丝绸之路的重心，东南亚地区在地缘政治上具有独特性和重要性，我国与东南亚国家因地理位置邻接、文化背景相近，自古以来就维持着稳定的外交关系并在经贸、文化等多个领域展开深入合作，此外，我国与南亚地区在专利方面保持着积极合作，合作专利数量为212件，位列第二。南亚地处“一带一路”海陆交汇之处，人口众多、消费市场潜力大，目前中国已通过建设“中巴经济走廊”、“孟中印缅经济走廊”来拓展与该地区的互联互通建设、经济技术合作与人文交流。此外，由于地理位置相隔较远、历史文化渊源较浅，我国与中东欧各国的专利合作处于较低水平。作为德国等发达国家“离岸工程”的中东欧国家，正处在经济结构转型期，亟需提升基础设施建设水平、提升生产效率。中东欧国家对于基础设施投资改善的需求与“中国能力”的供给自然衔接，因此在“16+1”合作框架下，加大对中东地区的投资与科技合作变得十分必要。从专利进入国家来看，我国与“一带一路”的合作专利主要面向欧洲、美国、日本、韩国等发达区域和本国市场，较少进入新兴国家市场。其中，我国与东南亚的合作专利国际化特征显著，进入国家更广泛。从内容来看，进入各主要市场的专利在技术特征上有所区别，如进入欧洲市场的专利集中于数字通信、药品、电信等技术领域，进入美国市场的专利以数字通信、有机精细化学、计算机技术等领域为代表，进入日本市场的专利以药品、高分子化学、数字通信为主，而留存于本国市场的专利集中于数字通信、高分子化学、计算机技术领域。

　　 美国与“一带一路”的专利合作更偏向南亚和西亚中东地区。南亚是美国专利合作的首要区域，合作专利5062件，占合作专利总量的32.51%。南亚拥有地缘优势与巨大的潜在市场，长久以来，美国通过推行“南亚政策”维系与印度、阿富汗等南亚国家的合作，以扩大在亚太地区的影响力。美国与西亚中东地区合作专利4667件，位列第二，西亚中东地区能源矿产资源丰富、在基础设施建设上投资潜力大，因此在战略布局上美国向该地区倾斜，在工业、科技等方面展开深入合作。与中国相似，美国与中东欧地区的专利合作强度最低，由于地理位置疏远加之“欧盟”的影响，美国与中东欧地区的互动较少。从专利流向来看，美国与“一带一路”的合作专利主要进入欧洲、日本、中国、加拿大以及本国市场，此外部分专利进入了墨西哥、印度、以色列等新兴市场。从技术领域来看，进入欧洲市场的专利集中于药品、计算机技术、数字通信领域，面向日本市场的专利以药品、计算机技术、有机精细化学为代表，进入中国市场的专利集中于计算机技术、药品、数字通信领域，而留存于美国本土市场的专利主要以药品、数字通信、有机精细化学为主。

　　 综合来看，中美两国与“一带一路”专利合作存在地区不均衡性，中国更倾向与东南亚国家合作，美国则偏向南亚、西亚中东地区。在专利流向上，中美两国目前都将欧洲、日本等发达国家作为主要市场，忽略了在新兴国家市场的专利布局;两国都十分重视将合作专利成果应用于本土市场。进入各发达国家市场的专利在技术上各有侧重，主要集中于电气工程（数字通信、电信、计算机技术）和化学（药品、有机精细化学）两个技术大类。

　　4 结论与启示

　　 本文通过对“一带一路”沿线国家与中美两国在专利合作模式上的分析比较，得到以下主要的研究发现。

　　 (1)作为一项系统工程，“一带一路”战略带动了沿线国家在政治、经济、外交、社会等方面互联互通的同时，对于专利合作具有显著推动作用。“一带一路”政策提出的前后五年间，合作网络密度不断提高，各国之间的专利互动日益频繁、合作规模不断扩大；目前合作仅集中于少数核心国家之间，各国之间的合作存在较大提升空间。中国与“一带一路”地区的专利合作进入了增长快车道，在专利合作网络中发挥重要作用、影响力逐渐扩大；受美国的技术引领和自身实力崛起，印度的综合影响力位列第三，在研究与创新领域充满活力，发展迅猛、不容忽视。

　　 (2)通过横向比较来看，在中国提出“一带一路”政策、引领新型全球化建设的同时，美国也加强与“一带一路”国家的科技合作，中国在合作专利数量和对“一带一路”科技圈的综合影响力上与美国存在一定差距。

　　 (3)从合作模式来看，中、美两国与“一带一路”地区的专利合作反映了政治、经济等时代背景;一带一路沿线64个国家中，中国仅与34个国家开展 PCT专利合作，美国与沿线53个国家建立合作关系;专利合作存在地区不均衡性，中国更倾向与东南亚国家合作，美国则偏向南亚、西亚中东地区。

　　 (4)从专利流向来看，两国都将欧、日、韩等发达国家作为主要市场，忽略了新兴国家市场的专利布局，发明专利的技术资源优势未能和地缘优势充分结合，知识产权布局滞后于市场布局，这与经营主体的专利布局习惯和一带一路沿线参差不齐的知识产权保护环境相关联。

　　 因此，为了进一步落实“一带一路”科技合作战略，加强我国在“一带一路”沿线国家科技合作圈中的影响力，我们基于上述研究发现得到如下启示与建议。

　　 (1)创新是发展的重要驱动力，一带一路是贸易之路、文化之路、开放之路，也是科技创新合作之路。从相关性分析结果来看，2000-2017年中国合作专利与中国对“一带一路”沿线64国的进出口贸易额、中国研发经费(R&D)支出均呈现高度正相关，表明中国与“一带一路”地区的经贸往来对该区域科技合作与交流具有显著促进作用;研发经费投入为中国的国际合作与交流提供了强有力的经济保障。

　　 (2)美国等发达国家也在不断加强与“一带一路”区域的知识产权国际合作。我国与美国在“一带一路”区域的科技影响力仍存在一定差距，在海外专利布局中需要关注大国的技术合作动向，借鉴相关经验，因地制宜进行专利合作，以一带一路为契机和平台，掌握知识产权国际话语权，提升技术的国际影响力。

　　 (3)“一带一路”沿线国家知识产权基础薄弱，严重阻碍了科技创新活动的开展。随着“一带一路”经贸规模的扩大，知识产权国际合作机制建设成为必然趋势。中国作为“一带一路”的倡导者，要推动构建全球知识产权体系，输出良好的知识产权制度，提供政策、资金、技术等援助，实现一带一路的可持续性发展。

　　 (4)受美国的技术引领和自身实力崛起，印度、以色列等国家在“一带一路”网络中具有较强影响力，在研究与创新领域充满活力，发展迅猛、不容忽视。而目前我国的专利合作集中在东南亚地区，未来合作中要突破地缘局限，与“一带一路”创新“潜力”国家联合，打造创新共同体，实现优势互补。

　　 (5)随着新兴经济体的崛起，未来要更加重视

　　在新兴国家的策略性专利布局，铸就海外专利竞争防火墙，建议国家出台相关政策、鼓励PCT专利申请，加强与沿线国家的双多边合作，为企业“走出去”保驾护航。

　　                             摘自：《图书情报知识》2019年第4期