專利密集型產業經濟貢獻度及發展對策
——以天津市為例

尤 麗，岳宗全

（1.天津大學管理與經濟學部，天津 300072；2.國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心，天津 300304）

0 引言

隨著我國經濟發展進入新常態，創新成為高質量發展的內涵之一。知識產權在國家發展和國際競爭中的戰略性地位日益凸顯。專利密集型產業蘊含大量技術創新信息，這一概念自2012 年在美國《知識產權與美國經濟：產業聚焦》報告中提出后便引發了世界各國的廣泛關注，知識產權密集型產業對國家經濟發展的影響分析也是國際知識產權指數的重要評價指標之一。近年來，我國專利密集型產業成長性高、創新能力強，國家知識產權局發布的報告顯示，2010—2014 年專利密集型產業增加值占地區生產總值（GDP）比重為11%［1］，2021 年上升至12.44%［2］，為實體經濟創新發展提供了有力支撐。2021 年我國印發的知識產權領域兩份重要文件《知識產權強國建設綱要（2021—2035 年）》和《“十四五”國家知識產權保護和運用規劃》均強調要加強對專利密集型產業的培育。天津市作為全國先進制造研發基地，正在逐步突破傳統產業發展的瓶頸，進行產業升級轉型，知識產權在天津市經濟社會發展中起到了重要支撐引領作用?！?022 年中國知識產權發展狀況評價報告》顯示，天津地區發展指數排名第9，位列全國第二梯隊，與北京、廣東、江蘇等經濟發達地區還存在一定差距。為全面推進知識產權強市建設，助力經濟高質量發展，2022 年天津市發布《天津市知識產權“十四五”規劃》，并將專利密集型產業培育工程作為重點工程之一。目前，尚未有研究對天津市專利密集型產業進行全面分析。本文基于2016—2020 年天津市專利與經濟數據，測度出天津市專利密集型產業，明確“十三五”期間專利密集型產業對天津市經濟發展的貢獻度，采用主成分分析法分析人力投入、資金投入、研發規模和政策支持對天津市專利密集型產業發展的影響效果。通過準確描述和深入分析，為天津市專利密集型產業發展提供科學全面的決策依據，對推動天津市專利密集型產業培育工程具有重要的參考意義。

1 天津市專利密集型產業的測度

1.1 國內外研究現狀

2012 年美國發布了《知識產權和美國經濟：聚焦產業》報告，將專利密度定義為某產業5 年發明專利授權總數除以平均就業人數，將專利密度高于產業平均值的產業定義為專利密集型產業［3］。報告指出2010 年知識產權密集型產業GDP 貢獻值占美國生產總值的34.8%。2022 年第三版報告顯示，2019 年知識產權密集型產業對GDP 的貢獻占美國國內經濟活動或產出的41%［4］。歐盟在測算專利密集型產業時參考了美國的方法，但在統計時以發明專利申請量代替發明專利授權量，認為專利申請量更能代表產業創新發展趨勢，據歐洲專利局統計，2008—2010 年專利密集型產業產值占歐盟GDP 的比重 為14%［5］，2014—2016 年 為16.1%［6］，2017—2019 年上升至17%［7］。我國于2019 年印發《知識產權（專利）密集型產業統計分類（2019）》［8］，將行業發明專利規模、專利密集度和R&D 投入強度作為界定指標，發布專利密集型產業目錄，并建立專利密集型產業與《國民經濟行業分類》（GB/T 4754—2017）的對應關系。該版目錄將專利密集型產業類別對應到國民經濟行業分類小類，但在實際操作中難以獲取相應產業數據。

國內專家學者結合我國實際情況，對專利密集型產業的測度展開了一系列研究。姜南等［9］分別選取全產業人均發明專利申請量/擁有量，發明專利申請量/擁有量與工業總產值的比值4 個指標測度專利密集型產業。李黎明［10］以發明申請、有效發明、研發強度和研發人員占比4 項指標綜合界定專利密集型產業。單曉光等［11］通過主成分分析法研究發現人力資本是影響產業專利密度的核心因素。在此基礎上，李黎明［12］將高學歷研發人員占比作為測度專利密集型產業的一個重要判斷指標。尤麗等［13］考慮專利價值的高低對產業創新與經濟效益的影響不同，將高價值專利數量作為界定專利密集型產業的重要指標之一。綜上所述，目前，我國對專利密集型產業的測度研究已由單一指標逐漸發展為多指標綜合測度，并在不斷加強專利質量導向，評價體系越來越科學全面。

1.2 天津市專利密集型產業測度

本文在界定天津市專利密集型產業時，基于現有研究成果，結合天津市產業實際情況，將產業有效發明專利數量、高價值專利密度、R&D 投入強度和產業有研發活動企業數量占比均高于全產業平均值的產業定義為專利密集型產業。產業數據來源于《天津科技統計年鑒》，以數據公開最充分的規模以上工業企業為研究樣本，通過研究對比2016—2020 年5 年間的產業數據，剔除統計數據口徑有變化的產業，最終得到31 個行業大類數據1）。專利數據通過《國民經濟行業分類與國際專利分類號對照表》，取得行業大類對應的專利分類號，利用incoPat 數據庫檢索有效發明專利數量和高價值專利數量2）。根據上述方法，最終確定7 個天津市專利密集型產業，分別為化學原料和化學制品制造業，醫藥制造業，通用設備制造業，專用設備制造業，電氣機械和器材制造業，計算機、通信和其他電子設備制造業和儀器儀表制造業，其余24 個產業為非專利密集型產業，具體如表1 所示。

表1 天津市專利密集型產業和非專利密集型產業

2 天津市專利密集型產業的經濟貢獻度現狀分析

當前評價專利密集型產業經濟貢獻度的指標主要有工業總產值、主營業務收入和出口交貨值。其中，工業總產值反映了產業在一定時間內工業生產的總規模和總水平，是衡量產業生產能力的重要經濟指標［14］。本文考慮《天津科技統計年鑒》在2019 年后將主營業務收入改為營業收入3），導致該項指標在研究產業5 年發展規律時會有一定誤差，并且根據現有研究可知，各產業主營業務收入與工業總產值變化趨勢基本一致［15］，因此本文未采用主營業務收入評價經濟貢獻度。出口交貨值是衡量工業企業生產的產品進入國際市場的重要指標，由于《天津科技統計年鑒（2021）》未公布2020 年天津市規模以上工業企業出口交貨值數據，為保證研究數據的連續性，本研究采用能夠同時反映產業創新能力和出口能力的新產品出口值衡量產業國際競爭力。此外，本文創新性地選擇人員勞務費指標，評價專利密集型產業的經濟貢獻度。黨的二十大報告把“必須堅持人民至上”放在“六個必須堅持”的首位，體現了黨和國家努力實現人民對美好生活向往的決心，人員勞務費能夠衡量產業人員收入情況，高收入的工作在一定程度上代表了人民生活滿足感和幸福感，是經濟高質量發展的重要體現。

“十三五”期間，天津市專利密集型產業工業總產值、新產品出口值和人員勞務費占全產業比重情況如圖1 所示?？梢钥闯?，專利密集型產業工業總產值年均占比為35.24%，2017—2019 年略有下降，但在2020 年有回升趨勢，整體貢獻情況較為平穩。新產品出口值年均占比為81.63%，表明在新產品出口方面，專利密集型產業是天津的主要支撐力量，但在2018 年后所占比重呈下降趨勢。人員勞務費年均占比為59.10%，表示專利密集型產業提供的工作崗位具有高收入的特征，這與專利密集型產業技術密集，對人員技術、知識等方面要求較高有一定關系。

圖1 天津市專利密集型產業“十三五”期間經濟貢獻度

通過以上分析可以看出，天津市專利密集型產業對天津市經濟發展有著重要支撐作用，接下來將從人均工業總產值、人均新產品出口值和人均勞務費3 個維度研究“十三五”期間天津市專利密集型產業內部發展和對經濟的貢獻情況。

從圖2 可以看出，天津市專利密集型產業中僅有化學原料和化學制品制造業在2016—2020 年期間的工業總產值高于全產業平均值，其他產業均低于全產業平均值，數據顯示專利密集型產業對工業總產值的高貢獻度主要由化學原料和化學制品制造業創造?；瘜W原料和化學制品制造業創造是天津的優勢產業，但在2018 年后工業總產值有一定程度的下降，這與天津市追求綠色發展，部分化工產業外遷有一定關系。計算機、通信和其他電子設備制造業和電氣機械和器材制造業工業總產值略低于全產業平均值，并且呈逐年上升趨勢，其余產業整體也呈緩慢上升態勢，表明專利密集型產業具有一定的發展潛力。

圖2 天津市專利密集型產業人均工業總產值

天津市專利密集型產業人均新產品出口值情況如圖3 所示，計算機、通信和其他電子設備制造業的新產品出口值遙遙領先于其他專利密集型產業和全產業平均值，專利密集型產業的新產品銷售占比主要由該產業創造，大部分專利密集型產業的新產品銷售對象仍以國內市場為主。此外，天津市計算機、通信和其他電子設備制造業在2019 年和2020 年新產品出口值有大幅度下降，電氣機械和器材制造業在2020 年有大幅度下降，下降幅度遠遠高于產業平均水平，在一定程度上反映出這兩年非專利密集型產業新產品出口值在大幅增長，天津市新產品出口正在逐漸轉變由勞動密集型產業支撐。儀器儀表制造業的高價值專利密度和有效發明專利規模均在專利密集型產業中排名第一，但是新產品出口值卻遠低于全產業平均水平，表明雖然儀器儀表制造業的技術創新水平較高，但經濟轉化水平較低。

圖3 天津市專利密集型產業人均新產品出口值

由圖4 可知，專利密集型產業人均勞務費均高于全產業平均值，且各產業之間發展水平較為均衡。天津市專利密集型產業從業人員薪資待遇水平較高，專利密集型產業能夠提供更多高薪工作崗位，對天津市就業有著重要支撐作用，是實現經濟高質量發展的重要載體。

圖4 天津市專利密集型產業人均勞務費

3 天津市專利密集型產業發展因素主成分分析

基于上述分析可知，天津市專利密集型產業間的發展差異十分明顯。李黎明等［16］認為專利密集型產業不僅是專利數量密集，更重要的是制度依賴。但是法律具有穩定性，通常在短時間內不會有非常大的改變［17］。因而，本研究是在已定的法律條件下，從4 個投入層面，分析天津市專利密集型產業發展因素。

目前，研究專利密集型產業發展狀況主要有以下幾種方法，如姜南［18］、王黎螢等［19］、張俊艷等［20］采用回歸分析法，李黎明等［16］采用模糊綜合評價法，Wang 等［21］、祝宏輝等［22］采用數據包絡分析法，單曉光等［11］、徐明等［17］、符川川等［23］采用主成分分析法，各方法的適用范圍和特點如表2 所示。由于前沿的分析方法如機器學習法等更適于大樣本、復雜、多維度的數據，本研究數據樣本相對單薄，采用傳統的分析方法更加適合。其中，主成分分析法是通過降維，將原始變量重新組合成一組新的相互無關的幾個綜合變量，適用于變量間有較強相關性的數據。本研究中來源于統計年鑒的數據類別較多，指標間相關性強，且信息大概率存在重疊的情況，采用主成分分析法在分析中確保信息完整的同時，能夠很好地解決信息重疊問題，因此主成分分析法是最為匹配的分析方法。

表2 常用分析方法對比

首先，建立天津市專利密集型產業發展因素評價指標模型。第一，考慮人力投入情況。專利法保護的客體是人類通過智力活動創造出的技術方案，人力資源的投入對專利密集型產業有直接的影響，其中研發人員和高學歷人員更是技術創新研發的主力軍，而人員勞務費可以反映產業對人力資源的資金投入情況。第二，資金投入。R&D 經費支出和新產品開發經費支出是產業進行研發活動的主要資金來源，對具有技術密集特征的專利密集型產業具有一定影響。第三，研發規模。有R&D 活動企業數、有科研機構企業數和新產品開發項目數均對專利密集型產業的創新發展有所影響。第四，政策支持。研發開發費用加計扣除減免稅和高新技術企業減免稅政策旨在鼓勵創新，為企業減輕資金負擔，對專利密集型產業創新活動和專利申請有積極的促進作用。

綜上所述，將影響專利密集型產業發展的因素按照人力投入、資金投入、研發規模和政策支持四大類進行列舉，具體指標模型如表3 所示。

表3 天津市專利密集型產業發展因素評價指標集合

計算2016 年A1—D2的原始相關矩陣，結果如表4 所示。從表4 中可以看出，各影響因素之間均具有一定相關性，且相關系數越大表明重合信息越多，因此可采用主成分分析法進行分析。

表4 天津市專利密集型產業影響因素的相關矩陣（2016 年）

各因素的相關系數矩陣如表5 所示，前3 個主成分的特征值均大于1，并且對整個樣本的貢獻率達到92.75%，因此本文選擇這3 個主成分做進一步分析，3 個主成分的載荷矩陣如表6 所示。

表5 2016 年天津市專利密集型產業影響因素的相關系數矩陣

表6 2016 年天津市專利密集型產業影響因素主成分的載荷矩陣

表6 顯示了A1—D2對3 個主成分的貢獻率，結果表明，對主成分1 影響最大的因素是R&D 經費內部支出占比，對主成分2 影響最大的因素是高新技術企業減免稅，對主成分3 影響最大的因素是人員勞務費支出占比，3 個主成分的貢獻率分別為48.30%、30.72%、13.73%。根據2016 年數據分析結果可知，對天津市專利密集型產業影響最大的因素為研發經費使用、政策支持和人力資本投入。

同理，針對2017—2020 年數據采用同樣方法進行主成分分析，結果如表7 所示。表7 顯示，2017年對主成分1 影響最大的因素是有R&D 活動企業數占比，對主成分2 影響最大的因素是高新技術企業減免稅，對主成分3 影響最大的因素是新產品開發項目數量；2018 年對3 個主成分影響最大的因素與2017 年相同；2019 年對主成分1 影響最大的因素是有R&D 活動企業數占比，對主成分2 影響最大的因素是碩博人員數占比，對主成分3 影響最大的因素是新產品開發項目數量；2020 年對主成分1 影響最大的是有R&D 活動企業數占比，對主成分2 影響最大的因素是R&D 經費外部支出占比，對主成分3 影響最大的因素是新產品開發項目數量。

表7 天津市專利密集型產業影響因素主成分的載荷矩陣

綜合表6 和表7 數據，對比2016—2020 年5 年時間的主成分分析數據如表8 所示。相比于2016 年，2017 年對主成分1 影響最大的因素由R&D 經費內部支出變為有R&D 活動企業數占比，對主成分3 影響最大的因素由人員勞務費支出占比變為新產品開發數量，說明研發規模對專利密集型產業的影響在逐漸加強。2018 年與2017 年研究結果一致，并且2016—2018 年政府支持對專利密集型產業的發展均起到了重要作用。2019 和2020 年，對主成分1 和主成分3 影響最大的因素與2017 和2018 年相同，不同的是對主成分2 影響最大的因素在2019 年為碩博人員數占比，2020 年為R&D 經費外部支出占比，表明高學歷人員和R&D 經費對外支出在專利密集型產業中的作用正在凸顯，而政策支持的作用正在逐漸降低。

表8 天津市專利密集型產業影響因素主成分數據的對比分析

基于上述分析結果可知，在2016—2020 年期間，天津市專利密集型產業發展的主要影響因素逐漸由研發經費內部支出、政策支持和人力資本投入轉變為研發活動規模和研發經費的外部支出，其中研發經費的外部支出包括對境內研究機構支出、對境內高等學校支出、對境外支出三部分，表明天津市專利密集型產業技術引進占比在不斷提升，培育天津市專利密集型產業除需進一步擴大研發活動規模之外，應加強引導企業自主研發意識。普惠政策支持對天津市專利密集型產業的發展初期影響較大，在產業發展后期中作用在逐漸降低。此外，研究結果顯示，人力投入也是專利密集型產業的一個重要影響因素，并且高學歷人員占比對專利密集型產業的影響愈加明顯。

4 天津市專利密集型產業培育發展政策建議

通過“十三五”時期天津市的產業數據，研究了天津市專利密集型產業的經濟貢獻度，并分析了各產業的發展情況，研究顯示天津市存在專利密集型產業覆蓋范圍小和產業內部發展不均衡等問題。從主成分分析結果可知，研發活動規模、高學歷人才和研發經費對外支出比例逐漸成為天津市專利密集型產業發展的重要影響因素。根據研究結果，針對天津市專利密集型產業培育發展提出相關政策建議。

4.1 高度重視專利密集型產業培育發展，充分發揮專利密集型產業對國民經濟的支撐作用

定期更新專利密集型產業目錄，建立統計監測機制。本文以31 個產業為研究樣本，測度結果顯示僅有7 個產業為專利密集型產業，表明天津市專利密集型產業覆蓋范圍較窄。而研究顯示，專利密集型產業的創新投入、創新產出和經濟效益整體均高于非專利密集型產業，對經濟發展具有重要支撐作用［13］。因此，應加大力度培育汽車制造業、鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業等天津市有一定基礎的產業，擴大專利密集型產業覆蓋范圍，著力推動專利密集型產品認定和培育工作。定期更新發布專利密集型產業目錄，搭建專利密集型產品登記平臺，建立多維度經濟指標統計監測機制，促進專利數據與經濟、金融、人才等多維數據的關聯，及時了解天津市專利密集型產業發展情況和對經濟的影響與貢獻度，為培育專利密集型產業提供數據支撐。

制定針對性扶持政策，促進天津市專利密集型產業均衡發展。天津市專利密集型產業對天津市工業總產值、新產品出口值和就業等經濟活動具有重要支撐作用，但產業間存在發展不均衡的問題，并且目前缺少具體針對專利密集型產業培育發展政策。應針對不同產業情況出臺更精準的扶持政策，如對工業總產值較低但逐年增長的產業，應適當擴大生產規模；大部分專利密集型產業新產品銷售對象為國內，而作為技術創新的中堅力量，應鼓勵、推動專利密集型產業的高附加值創新產品出口海外市場，給予專利密集型產品減免收稅等優惠政策，逐步取代勞動密集型商品的出口，提升國際競爭力；儀器儀表制造業創新水平較高，但產值和新產品出口值較低，可針對該產業擴大生產規模和出口稅收優惠政策，設置專利成果轉移轉化獎項，切實提高專利對經濟的貢獻度。

4.2 加大創新投入強度，促進創新引領經濟高質量發展

擴大產業研發規模，激發企業創新活力。根據主成分分析結果可知，2017—2020 年有R&D 活動企業數和新產品開發項目數始終是影響專利密集型產業發展的主要因素。結合現有研究結果可知，創新投入與經濟效益呈顯著正相關［13］。因此，應加大創新投入力度，擴大專利密集型產業研發規模，以創新引領天津市經濟高質量發展。如，對新增R&D活動的企業給予土地使用和實驗室建設等優先批準登記，設立綠色通道，加快辦理相關手續。設立專項資金，鼓勵專利密集型產業開發新產品，對企業新產品開發項目給予獎勵資助，對新產品銷售收入實施減免稅收政策。積極跟進貫徹落實國家知識產權局專利產品備案和專利密集型產品認定政策，出臺配套鼓勵、獎勵措施，進一步推動推動專利在產品端、產業端轉化見效，促進經濟高質量發展。

4.3 推動產學研深度融合，充分發揮高校自主創新支撐作用

持續推進人才引進政策，建立產業與人才關聯機制。通過分析可知，高學歷人才占比和R&D 經費外部支出逐漸成為影響專利密集型產業發展的主要因素之一。統計數據顯示天津市2020 年和2021 年總人口數量均為凈流出狀態。在此情況下，應持續推進“海河英才”計劃的深入實施，對專利密集型產業引進的高學歷人才給予額外補助。同時加快專利密集型產業的培育，從而提供更多薪資水平高、工作環境好的技術崗位，吸引人才落戶發展，實現以產業吸引人才，以人才助力產業高質量發展。

構建產學研融合創新體系，培育企業自主創新能力。天津市專利密集型產業技術引進需求較大，因此可對企業研發經費外部支出給予一定的專項補貼，支持技術迭代更新，推動產業轉型升級。2016—2020 年期間申請人為高?；蚩蒲性核挠行Оl明專利占天津市專利總量的50.86%，表明高校的技術研發對天津市創新發展具有重要支撐作用，應加強推動企業與本地高校的產學研深度合作，逐步減少產業對技術引進的依賴。通過天開高教科創園的建設，探索建立產學研融合創新體系，實現科研成果的資本化、產業化，為天津市經濟持續穩定增長提供新動力。

注釋：

1）2017 年天津市修正了數據統計口徑，導致2016 年的經濟數據和后面歷年數據差距較大，為保證數據分析的準確性和連續性，根據各行業2017—2020 年的數據變化趨勢對2016 年的經濟數據進行預處理。

2）高價值專利測定標準：以《“十四五”國家知識產權保護和運用規劃》文件對高價值專利的定義為準。

3）2019 年以前《天津科技統計年鑒》中統計的營業收入指標為主營業務收入，2019 年之后為將這項指標改為營業收入。在界定專利密集型產業時采用的是5 年平均值，在影響因素分析中采用的是比值，因此在本文將指標統一約等于營業收入進行計算，并不影響本文的主要結論。