基于因子分析法的地區(qū)專利發(fā)展水平比較研究

摘要：專利是一個國家或地區(qū)科技資產(chǎn)的核心，專利綜合實力是衡量一個國家或地區(qū)綜合實力以及區(qū)域創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。通過對2008年我國發(fā)明、實用新型和外觀設(shè)計三種專利申請總量排名前20位地區(qū)的分析，運(yùn)用因子分析法評價了其專利發(fā)展?fàn)顩r，然后通過分析評價結(jié)果指出了各地區(qū)的優(yōu)勢與劣勢。這對于提升各地區(qū)的專利綜合實力具有重要的參考價值和借鑒意義，也為各相關(guān)部門的政策制定提供了理論決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：專利；因子分析；專利發(fā)展水平

中圖分類號：F204 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：１６７３－２９１Ｘ（２０10）35－０185－03

引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步的相互融合，作為科技重要組成部分的專利發(fā)揮著越來越重要的作用。專利是一個國家或地區(qū)科技資產(chǎn)的核心和最富經(jīng)濟(jì)價值的部分，是衡量一個國家或地區(qū)綜合實力的重要標(biāo)志。因此，近年來對專利的研究備受人們的關(guān)注。

目前，對我國專利的研究主要從專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，以及由專利成果的數(shù)量或質(zhì)量等對國家或地區(qū)的專利產(chǎn)出水平評價兩個方面進(jìn)行。如劉華運(yùn)用統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立了專利產(chǎn)出與GDP的線性回歸模型，認(rèn)為二者高度相關(guān)，即一個國家專利授權(quán)數(shù)越高，對其經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率越大[1]。徐竹青對部分國家以及我國部分地區(qū)人均GDP（GNP）、RD支出和專利授權(quán)進(jìn)行統(tǒng)計分析后認(rèn)為，專利、創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)，專利活動對經(jīng)濟(jì)增長有明顯的貢獻(xiàn)[2]。劉風(fēng)朝、葛仁良通過建立專利數(shù)量的指標(biāo)體系運(yùn)用主成分法、因子聚類法對不同地區(qū)的專利發(fā)展情況進(jìn)行了對比研究[3]。劉洋等在《專利評價指標(biāo)體系——運(yùn)用專利評價指標(biāo)體系進(jìn)行的地區(qū)評價》中構(gòu)建了專利評價指標(biāo)體系，對我國部分省市的專利綜合實力進(jìn)行了嘗試性的評價[4]。高山行運(yùn)用國外的專利質(zhì)量評價模型就我國的專利質(zhì)量與國外的專利質(zhì)量進(jìn)行了比較分析。

本文利用因子分析法對我國20個地區(qū)的專利發(fā)展水平進(jìn)行了評價與分析，從整體上把握不同地區(qū)區(qū)域創(chuàng)新能力方面的優(yōu)勢與不足，對提升各地區(qū)的專利綜合實力，促進(jìn)我國專利事業(yè)的發(fā)展具有一定的參考價值和借鑒意義。

一、因子分析法的特點(diǎn)及應(yīng)用

因子分析是將多個實測變量轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個不相關(guān)的綜合指標(biāo)的多元統(tǒng)計方法。在研究領(lǐng)域因子分析法時經(jīng)常要面對反映事物多個變量的大量觀測值。多變量固然會提供豐富的信息，但其中許多變量之間可能存在的關(guān)聯(lián)性，卻使問題分析變得錯綜復(fù)雜。由于一些變量間存在著一定的相關(guān)關(guān)系，因此有可能用較少的綜合指標(biāo)分別綜合存在于原來各個指標(biāo)中的各類信息。因子分析法通過降維，用較少個數(shù)的公共因子的線性組合與特殊因子之和來表達(dá)原變量。如果特殊因子可以忽略，就是常用的主成分法。當(dāng)幾個公共因子的累計方差，即貢獻(xiàn)率達(dá)到一定的百分比，就表明這幾個公共因子集中反映了原始變量的大部分信息，而公共因子之間互不相關(guān)，信息不重疊。簡單地說，因子分析的目的就是揭示變量之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，在盡可能保持原有信息的前提下，用較少的維度去表示原來的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡化數(shù)據(jù)，便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律或本質(zhì)。

因子分析法能夠減少指標(biāo)所含信息的損失，即通過找出盡量代表原指標(biāo)絕大部分信息的主要成分，對所收集資料作全面的分析。由于其在構(gòu)造綜合評價值時所涉及的權(quán)數(shù)都是由數(shù)學(xué)變換中伴隨生成，不是人為確定的，因此因子分析法是一種客觀的、合理有效的綜合評價方法。

二、因子分析在專利發(fā)展水平評價中的應(yīng)用

（一）評價對象及指標(biāo)數(shù)據(jù)的選取

本文以各省市的專利實力作為評價對象，對各省市的專利情況進(jìn)行比較與分析。選取了2008年大陸地區(qū)在發(fā)明、實用新型和外觀設(shè)計三種專利申請總量排名前20位的地區(qū)進(jìn)行評價。以2008年的各地區(qū)專利申請和授權(quán)情況的各項指標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，評價指標(biāo)的選擇兼顧了專利的數(shù)量和市場價值。其各類具體指標(biāo)如下：發(fā)明專利申請量；實用新型申請量；外觀設(shè)計申請量；發(fā)明專利授權(quán)量；實用新型授權(quán)量；外觀設(shè)計授權(quán)量；技術(shù)市場成交合同金額。各指標(biāo)的數(shù)據(jù)均來自于2009中國統(tǒng)計年鑒[5]。

（二）因子分析的過程

1．確定待分析的原有若干變量是否適合于因子分析

將原變量的數(shù)據(jù)輸入SPSS軟件中，通過因子分析中的主成分分析方法進(jìn)行KMO和Bartlett球體檢驗，得到KMO的值為0.637，根據(jù)統(tǒng)計學(xué)家Kaiser給出的標(biāo)準(zhǔn)，0.6≦KMO<0.7中等，適合用因子分析法。Bartlett球體檢驗給出的相伴概率為0.000，小于顯著性水平0.05，因此，據(jù)原假設(shè)，認(rèn)為適合因子分析。

2．構(gòu)造因子變量

在用SPSS進(jìn)行分析時，根據(jù)研究的實際問題，通過嘗試最后選擇輸出3個因子，因子分析的初始結(jié)果和因子提取情況分別見表1和表2。根據(jù)碎石圖的規(guī)則來確定公共因子，分析本例的碎石圖，明顯的拐點(diǎn)是3，可以得到3個主因子指標(biāo)。由表1可知，這3個主因子指標(biāo)累積了原始信息的97.402%，因此可以認(rèn)為原來的7個指標(biāo)能夠綜合成3個主因子：F1、F2、F3，利用旋轉(zhuǎn)使得因子變量更具有可解釋性。由表2可以看出，外觀設(shè)計申請量、外觀設(shè)計授權(quán)量在F1上有高的載荷；技術(shù)市場成交合同金額、發(fā)明專利授權(quán)量、發(fā)明專利申請量在F2上有高的載荷，這與發(fā)明專利具有較高的市場價值是相一致的；實用新型授權(quán)量、實用新型申請量在F3上有高的載荷。

3．計算因子變量的得分

根據(jù)各變量的觀測值和表2數(shù)據(jù)可計算公共因子得分。因子得分函數(shù)如下所示：

F1＝0.083X1－0.388X2+0.945X3+0.013X4-0.450X5+0.644X6-0.042X7

F2＝0.320X1-0.176X2+0.013X3+0.327X4-0.168X5-0.033X6+0.595X7

F3＝-0.050X1+0.896X2-0.775X3+0.011X4+0.961X5-0.389X6-0.311X7

（X1～X7按順序代表原指標(biāo)的各個變量，各變量均為經(jīng)過均值為0的標(biāo)準(zhǔn)差為1的標(biāo)準(zhǔn)化后的變量）

由三個因子得分函數(shù)可以給出由這三個因子決定的綜合評價函數(shù)公式：F＝a1F1+a2F2+a3F3其中a1、a2、a3取每個因子的方差貢獻(xiàn)率。即F＝（0.36454F1+0.33220F2+0.27728F3）/0.97402

4．利用原始數(shù)據(jù)、因子得分函數(shù)以及綜合評價函數(shù)得到各公共因子得分和2008年地區(qū)專利發(fā)展水平綜合評價得分及排序表，見表3。

三、結(jié)果分析與建議

根據(jù)表3的得分及排序結(jié)果，我們將這20個地區(qū)的專利綜合實力分為四個等級：江蘇和廣東是專利綜合實力最強(qiáng)的地區(qū)；北京、浙江、上海、山東為專利綜合實力較強(qiáng)的地區(qū)；而四川、遼寧、天津、湖北、河南、湖南、福建為專利綜合實力較好的地區(qū)，和第一、二等級地區(qū)的實力相比弱一些；陜西、黑龍江、重慶、安徽、河北、吉林、山西等地區(qū)為第四個等級，專利綜合實力一般。

通過進(jìn)一步的分析，我們可以看到各地區(qū)的優(yōu)劣勢，廣東之所以能夠排名第一，得益于在3個公共因子的得分較平均，且均排在前列，說明廣東在外觀設(shè)計、發(fā)明專利，以及實用新型的申請與授權(quán)上都占有絕對的優(yōu)勢。因此，廣東省今后應(yīng)著眼于提高專利的質(zhì)量以及其市場價值。江蘇的排名與其在F1、F2公共因子得分排名領(lǐng)先有直接關(guān)系，特別是其在F1公共因子遙遙領(lǐng)先的得分為其奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時我們可以看到江蘇在實用新型的申請和授權(quán)量上有待進(jìn)一步提高。廣東、江蘇位于我國的東南沿海地區(qū)，不僅經(jīng)濟(jì)發(fā)展走在全國前列，同時也擁有豐富的科技創(chuàng)新資源，為其專利水平的提升提供了良好的體制和市場環(huán)境。因此，這兩個省理應(yīng)歸為我國專利發(fā)展最強(qiáng)地區(qū)。

北京在發(fā)明專利的申請、授權(quán)以及發(fā)明專利的轉(zhuǎn)化上排名第一，具有絕對優(yōu)勢，但在外觀設(shè)計和實用新型方面排名靠后。浙江排名第四，得益于其在F1、F3公共因子得分排名領(lǐng)先。它與北京恰好相反，需要在發(fā)明專利申請、授權(quán)以及專利轉(zhuǎn)化上進(jìn)行提高，以增強(qiáng)其綜合實力。上海在三個公共因子上的得分較平均。山東則是在F3的得分排名遙遙領(lǐng)先，但在F1和F2上排在最后。北京作為我國的科技文化中心，是我國大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)最為豐富的地區(qū)。該地區(qū)有著吸引人才的經(jīng)濟(jì)、政治和政策優(yōu)勢，因此在科技創(chuàng)新尤其在高新技術(shù)的原始創(chuàng)新上具有明顯優(yōu)勢。浙江、上海、山東這三個地區(qū)位于沿海開放地區(qū)，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和科技文化素質(zhì)好，同樣也擁有豐富的科技創(chuàng)新資源，也屬于專利發(fā)展較強(qiáng)地區(qū)。這些地區(qū)處在具有較高的專利發(fā)展優(yōu)勢和潛能的基礎(chǔ)上，應(yīng)該提高專利的質(zhì)量，在加大創(chuàng)新投入產(chǎn)出的同時，要注重提高其投入和產(chǎn)出效率[6]。

處在第三等級的城市中的四川、遼寧、湖北、河南、湖南位于我國的內(nèi)陸地區(qū)或中部地區(qū)，經(jīng)濟(jì)和文化實力與最強(qiáng)和較強(qiáng)地區(qū)的省市具有的一定的差距，另外這些地區(qū)普遍存在人才環(huán)境不夠健全、人才流失明顯而引進(jìn)人才不足的弊端，因此，區(qū)域創(chuàng)新能力尚有待提升。而經(jīng)濟(jì)和科技實力較強(qiáng)的天津被劃為這一類，與其經(jīng)濟(jì)和科技基礎(chǔ)形成較大反差，其原因是多方面的，如專利中介機(jī)構(gòu)服務(wù)不到位、創(chuàng)新潛能沒有得到充分釋放等。因此，天津應(yīng)利用與北京毗鄰的地理優(yōu)勢，充分發(fā)揮人才的創(chuàng)新能力，一方面提升本地的原始創(chuàng)新能力，一方面成為北京的科技成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的重要基地。福建雖地處南部沿海地區(qū)，但由于自身的科技資源存量有限且缺乏足夠技術(shù)創(chuàng)新主體，因此在專利綜合實力上也就無法和沿海其他專利實力強(qiáng)的省市相比。同理，處于第四等級的各省市我們可以根據(jù)各公共因子的得分判斷各地區(qū)的優(yōu)劣，促其有針對性地提高。同時，這些地區(qū)與第一、二級的省市相比在地理環(huán)境、交通便捷、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)及科技文化素質(zhì)方面有著很大的差距，因此，應(yīng)著力加強(qiáng)交通設(shè)施建設(shè)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高科技教育投入、制定相關(guān)的政策以營造一個良好的市場環(huán)境與制度環(huán)境，從而提高地區(qū)專利綜合實力。

結(jié)束語

專利發(fā)展水平作為衡量國家和地區(qū)區(qū)域創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)，其重要性應(yīng)該給予足夠的重視。通過對我國各個地區(qū)的專利發(fā)展水平的評價以及分析，可以看出各省市專利綜合實力的優(yōu)勢和劣勢所在，對于提升各地區(qū)的專利綜合實力水平具有重要的現(xiàn)實意義，對各地區(qū)根據(jù)本地區(qū)的特點(diǎn)制定適合自己發(fā)展的專利戰(zhàn)略具有科學(xué)的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉華.專利制度與經(jīng)濟(jì)增長：理論與現(xiàn)實——對中國專利制度運(yùn)行績效的評估[J].中國軟科學(xué)，2002，（1O）.

[2] 徐竹青.專利、技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長[J].理論與實證科技管理研究，2004，（5）.

[3] 葛仁良.因子聚類回歸分析法在我國專利綜合評價中的應(yīng)用[J].科學(xué)管理研究，2006，（7）.

[4] 劉洋.專利評價指標(biāo)體系[J].知識產(chǎn)權(quán)，2004，（5）： 35-38.

[5] 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.2009中國統(tǒng)計年鑒[M].北京：數(shù)通電子出版社，2009.

[6] Liao Xianling， An Guangkun. The co-integration analysis on the relationship between technology innovation input and economic growth [M]. Proceeding of ISMOT2007.杭州：浙江大學(xué)出版社，2007：10.

Research on regional patent development based on the factor analysis method

LI Xiu-li，MA Jian

(Shandong science and technology university，Qingdao 266510，China)

Abstract: Patent is a country or region technological assets and comprehensive core of the patent is a country or region of the strengths and innovation ability in the area of the important inventions， in our country. the utility model and design patent application of the three top 20 regions factor analysis and evaluation of its patents develop ；then by analyzing the results of evaluations pointed out areas of the advantages and disadvantage， for the promotion of regional level of patent comprehensive strength of great reference value and benefit from it， and for all the relevant departments to formulate a policy of theoretical basis of policy-making.

Key words: patent; factor analysis; patent development