基于主成分分析和聚類分析的廣東省專利發(fā)展研究評(píng)價(jià)

鄭秋莎

摘 要：專利發(fā)展水平是評(píng)判地方專利工作有效性的最佳途徑。本文從專利的創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)和服務(wù)四個(gè)影響因素中選取有代表性的指標(biāo)，構(gòu)建了廣東省專利水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用主成分分析法對(duì)廣東省21個(gè)地級(jí)市的專利水平進(jìn)行綜合計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：專利發(fā)展；評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；主成分分析法；聚類分析法

一、引言

現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，專利是一個(gè)地區(qū)在競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素，專利創(chuàng)造能力已成為衡量一個(gè)地區(qū)綜合實(shí)力的重要指標(biāo)之一，廣東省內(nèi)不同區(qū)域的專利發(fā)展水平存在差距，只有客觀、科學(xué)地對(duì)廣東省專利發(fā)展水平進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)上找出差距并有針對(duì)性地采取措施，才能實(shí)現(xiàn)專利服務(wù)于廣東省經(jīng)濟(jì)建設(shè)的目標(biāo)。

本文通過選取可獲得的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的指標(biāo)，用主成分分析法和聚類分析法建立并分析廣東省區(qū)域?qū)＠l(fā)展水平評(píng)價(jià)體系，對(duì)廣東省21個(gè)地級(jí)市進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

二、廣東省專利發(fā)展水平評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

（一）廣東省專利發(fā)展程度影響因素

廣東省的專利發(fā)展情況可以從發(fā)明專利申請(qǐng)量、發(fā)明專利授權(quán)情況、PCT國際專利申請(qǐng)、專利權(quán)質(zhì)押金額、專利技術(shù)實(shí)施合同備案金額、糾紛案件受理、糾紛案件結(jié)案、假冒專利立案、假冒專利結(jié)案、專利申請(qǐng)代理率、專利授權(quán)代理率等幾個(gè)方面得到體現(xiàn)[1]。

（二）建立區(qū)域?qū)＠l(fā)展評(píng)價(jià)體系

由于數(shù)據(jù)來源的限制，本文從專利發(fā)展水平中可獲取的數(shù)據(jù)，基于此，從創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)和服務(wù)四個(gè)方面[2]構(gòu)建包括4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和12個(gè)二級(jí)指標(biāo)，建立廣東省專利發(fā)展水平評(píng)價(jià)體系。本文構(gòu)建的廣東省專利發(fā)展指標(biāo)體系如表1所示。

指標(biāo)主要由四部分組成，即創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)和管理?？紤]到數(shù)據(jù)的可獲得性，選取創(chuàng)造和運(yùn)用兩部分選取了6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析：創(chuàng)造類指標(biāo)主要反映區(qū)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)能力，知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果產(chǎn)業(yè)化的潛在能力，運(yùn)用類指標(biāo)代表區(qū)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果的使用價(jià)值，反映了各區(qū)域針對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果開展后的后續(xù)研究、開發(fā)、推廣、誕生新產(chǎn)品、新技術(shù)、新材料、最終發(fā)展成新產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化能力。保護(hù)類指標(biāo)是對(duì)廣東省專利保護(hù)水平進(jìn)行測(cè)度。而服務(wù)類指標(biāo)是對(duì)專利代理申請(qǐng)和授權(quán)的能力進(jìn)行衡量。

本文指標(biāo)設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒、知識(shí)產(chǎn)權(quán)年鑒、科技統(tǒng)計(jì)年鑒等收錄的內(nèi)容遴選搜集而得。

三、運(yùn)用主成分分析方法構(gòu)建模型評(píng)價(jià)

主成分分析方法作為統(tǒng)計(jì)學(xué)中一種對(duì)于多元問題的數(shù)據(jù)處理方法，已在綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)中得到廣泛的應(yīng)用。

（一）主成分分析法定義

主成分分析的目的就是通過線性變換，將原來的多個(gè)指標(biāo)組合成相互獨(dú)立的少數(shù)幾個(gè)能充分反映總體信息的指標(biāo)，從而在不丟掉主要信息的前提下避開了變量間共線性的問題，便于進(jìn)一步分析。在主成份分析中，提取出的每個(gè)主成份都是原來多個(gè)指標(biāo)的線性組合[3]。

（二）主成分分析法步驟

（1）由初始數(shù)據(jù)求出相關(guān)系數(shù)矩陣R。

（2）求R的特征根λ及任意一組長度為1的、相互正交的特征向量b。

（3）取前q位的λ值，使得取前q位的主成分除以總方差≥85%。

（4）求各主成分與對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)化指標(biāo)的系數(shù)關(guān)系

（三）運(yùn)用主成分分析方法評(píng)價(jià)區(qū)域?qū)＠麑?shí)力

因?yàn)閷＠刑貏e是發(fā)明專利授權(quán)日期和專利實(shí)施轉(zhuǎn)化為成果具有滯后性，所以采用發(fā)明授權(quán)量的平均值，得出相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)。本文選取了廣東省21個(gè)地級(jí)以上市作為樣本指標(biāo)，相關(guān)專利指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)廣東省知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2013年專利統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，使用SPSS軟件，按照主成分分析方法的四個(gè)步驟進(jìn)行計(jì)算。所得結(jié)果如下：

（四）基本主成份分析的實(shí)證研究

主成份分析得出的總方差表、得分系數(shù)表分別如表2、表3所示。

由表3可知，第1主成份在各變量上的系數(shù)都為正，因而可以認(rèn)為代表廣東地區(qū)專利發(fā)展水平。第2主成份和第3主成份在各變量上的系數(shù)有正有負(fù)，其中在糾紛案件結(jié)案、假冒案件立案、假冒專利結(jié)案、專利申請(qǐng)代理率、專利授權(quán)代理率的系數(shù)最為顯著，因此可以認(rèn)為主要代表了地區(qū)專利保護(hù)水平；在專利申請(qǐng)代理率和專利授權(quán)代理率的系數(shù)最為顯著，因此可以認(rèn)為主要代表了地區(qū)專利服務(wù)發(fā)展水平。

將樣本按主成份分析法步驟計(jì)算得分排序，結(jié)果如表4所示：

四、聚類分析對(duì)專利發(fā)展研究分組

（一）聚類分析的基本思想

聚類分析是依據(jù)研究對(duì)象的個(gè)體的特征，把沒有分類信息的資料按照相似程度對(duì)其進(jìn)行分類的方法。聚類分析所用的方法大致可分為兩類：系統(tǒng)聚類法和非系統(tǒng)聚類法。

（二）聚類分析的基本計(jì)算步驟

（1）將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

（2）計(jì)算對(duì)象之間的距離，得到對(duì)象之間的“相似關(guān)系”矩陣R（ ）

（3）選擇類與類之間的距離定義，可用兩個(gè)類的最近或最遠(yuǎn)距離，也可用所有點(diǎn)之間距離平均值等方法表示類之間的距離。

（4）計(jì)算新類與當(dāng)前各類的距離，聚類。

（5）分類。按照實(shí)際需求，確定第幾層的類最終的分類標(biāo)準(zhǔn)。

（三）基于聚類分析的實(shí)證研究

通過主成分分析可以得到各地區(qū)專利發(fā)展水平的大致排名，但是無法直接看出各地區(qū)的相似程度，而聚類分析可以找出各地區(qū)之間的聯(lián)系，因此本文在主成分分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用聚類分析方法對(duì)各地區(qū)分類[4]。

根據(jù)3個(gè)主成分對(duì)廣東省21個(gè)地區(qū)進(jìn)行分層聚類， 將21個(gè)樣本分為分為四類，第一類為深圳，深圳的明顯特征是發(fā)明專利申請(qǐng)量、授權(quán)量和有效發(fā)明量、PCT國際專利申請(qǐng)量等指標(biāo)遙遙領(lǐng)先于其他地區(qū)。這與主成份分析計(jì)算得分的結(jié)果一致。第二類為廣州、佛山、汕頭，他們的共同特征都是綜合專利發(fā)展水平較高，創(chuàng)造、服務(wù)、保護(hù)水平都比較高。第三類為東莞、中山、肇慶、江門、珠海、惠州、揭陽、韶關(guān)、云浮，以上地區(qū)存在著綜合發(fā)展水平較高，但發(fā)展內(nèi)部不均衡，其中某一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)發(fā)展較好。第四類地區(qū)為梅州、汕尾、河源、陽江、潮州、茂名、清遠(yuǎn)、湛江，整體發(fā)展水平和各項(xiàng)指標(biāo)均為一般。

五、建議

運(yùn)用主成分分析方法評(píng)價(jià)地區(qū)專利發(fā)展水平有利于提高評(píng)價(jià)效率。而聚類分析可以根據(jù)各地區(qū)的相似程度進(jìn)一步歸類。通過對(duì)以上評(píng)價(jià)工作的研究總結(jié)，提出幾點(diǎn)可以提升各區(qū)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)能力的對(duì)策建議：

（一）完善相關(guān)政策措施，加大對(duì)區(qū)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)展扶持力度。從上面分析可知，各區(qū)域得分差異巨大，原因是在其知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)化能力及市場(chǎng)運(yùn)作能力的差距，應(yīng)大力發(fā)展知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果進(jìn)行的能力，努力促進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力轉(zhuǎn)變，建立科技與經(jīng)濟(jì)相聯(lián)系的橋梁。在眾多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，尤其是在戰(zhàn)略新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，必須要擁有原創(chuàng)性的核心技術(shù)型專利，因此建議提高各區(qū)域?qū)＠莫?jiǎng)勵(lì)和資助，建立健全專利激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)專利的申請(qǐng)。

（二） 鼓勵(lì)支持地市建立科學(xué)工作機(jī)制，致力提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。要提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，最重要的是將發(fā)展戰(zhàn)略與創(chuàng)新能力結(jié)合，做好協(xié)同發(fā)展，依托行業(yè)協(xié)會(huì)等中介組織，著力完善快速聯(lián)動(dòng)的工作，支持企業(yè)建立科學(xué)、系統(tǒng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系。

（三）加快培育現(xiàn)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)業(yè)，著力提升專利成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的效率。建立健全以需求和市場(chǎng)為導(dǎo)向的專利成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，加快培育現(xiàn)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)業(yè)，創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的方法和手段，全面提高專利特別是發(fā)明專利的運(yùn)用能力。（作者單位：國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局廣州代辦處）

參考文獻(xiàn)：

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