中國集成電路產(chǎn)業(yè)專利產(chǎn)出與績效的關(guān)系

王曉川，李 昱，周國華，孫理軍

（中國地質(zhì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 湖北武漢 430074）

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)增長、轉(zhuǎn)型升級(jí)、建設(shè)創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)力。集成電路（integrated circuit，IC）產(chǎn)業(yè)作為整個(gè)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)，是培育發(fā)展國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)中國信息化和工業(yè)化深度融合的基礎(chǔ)，是《中國制造2025》的重要組成部分和中國制造由大變強(qiáng)的重要技術(shù)及產(chǎn)業(yè)支撐。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（CSIA）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)［1］，2017 年中國IC 產(chǎn)業(yè)的銷售額達(dá)到5 411.3 億元，同比增長24.8%，產(chǎn)量達(dá)到1 564.9 億塊，同比增長18.2%；中國已經(jīng)成為全球最大的IC市場，IC 產(chǎn)業(yè)規(guī)模在全球占比已由2011 年約10%上升到2017 年的約20%，且增速領(lǐng)先全球市場。另據(jù)2018 年海關(guān)總署公布的全國進(jìn)出口重點(diǎn)商品量值表顯示［2］，2017 年，中國IC 產(chǎn)品進(jìn)口量為3 769.9億塊，其中70%屬于高端芯片，出口量僅為2 013.5億塊，大多為中低端產(chǎn)品，進(jìn)出口貿(mào)易逆差達(dá)到1 932.6 億美元，同比增長率為16.6%。整體上，中國IC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但是與先進(jìn)國家相比仍然存在較大的差距，國內(nèi)市場供給不足的矛盾依然十分突出，IC 市場自給率不足20%，大量高端產(chǎn)品依靠進(jìn)口本質(zhì)上阻礙了產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，難以對(duì)國家產(chǎn)業(yè)核心競爭力和信息安全提供強(qiáng)有力的支撐［3］。2018 年4 月16 日，美國商務(wù)部發(fā)布公告，稱美國政府將禁止中國的中興通訊股份有限公司在未來7 年內(nèi)從美國企業(yè)購買敏感產(chǎn)品?！爸信d事件”的深層次原因是，中國IC 產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)產(chǎn)出的嚴(yán)重不足，核心技術(shù)特別是設(shè)計(jì)類技術(shù)上對(duì)外依賴性高，因而國內(nèi)許多相關(guān)企業(yè)缺乏國際競爭力，導(dǎo)致面對(duì)國外禁運(yùn)時(shí)應(yīng)對(duì)策略有限，迫切需要提高產(chǎn)業(yè)自身的技術(shù)水平，開發(fā)和創(chuàng)造新的專利和專有技術(shù)，并將其迅速地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品投向市場，以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)在全球的競爭市場中立足。正如習(xí)近平［4］總書記在中國科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國工程院第十四次院士大會(huì)上的講話所說：“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，才能從根本上保障國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全和其他安全。”

1 相關(guān)文獻(xiàn)綜述

專利是衡量一個(gè)產(chǎn)業(yè)、地區(qū)甚至是國家創(chuàng)新程度的重要指標(biāo)［5］。在全球IC 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，所有IC 產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國家，如美國、德國、日本等，均是老牌的專利大國。研究發(fā)現(xiàn)，專利活動(dòng)確實(shí)能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)此，Enge 等［6］提出協(xié)整理論并首先使用該理論分析了專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系；鞠樹成［7］運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)方法分析了中國專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)專利產(chǎn)出在經(jīng)濟(jì)增長中起到了一定的作用，但其作用有限；一些學(xué)者基于中國省際面板數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，專利產(chǎn)出與地區(qū)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長之間存在著一定的聯(lián)系［8-10］。然而，與傳統(tǒng)制造業(yè)行業(yè)以及其他新興產(chǎn)業(yè)不同，IC 產(chǎn)業(yè)可以細(xì)分為技術(shù)密集的設(shè)計(jì)業(yè)、資本密集的制造業(yè)以及勞動(dòng)密集的封測業(yè)3 個(gè)子行業(yè)，且不同子行業(yè)間的技術(shù)含量差異較大，不同子行業(yè)對(duì)整個(gè)IC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響也不一樣。認(rèn)識(shí)中國IC 產(chǎn)業(yè)這一特殊戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展的關(guān)系，對(duì)于提升中國IC 產(chǎn)業(yè)的國際競爭力和國家安全，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

以專利為典型代表的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新興生產(chǎn)要素，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長、IC 產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈高端轉(zhuǎn)型以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建有著非常重要的作用。Solow［11］、Romer［12］先后提出了外生經(jīng)濟(jì)增長模型與內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長模型，認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步以及知識(shí)和技術(shù)研發(fā)是經(jīng)濟(jì)增長的源泉，但并沒有涉及專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。de Solla Price［13］認(rèn)為科學(xué)研究的產(chǎn)出與整個(gè)國家經(jīng)濟(jì)體量之間存在著一定的相關(guān)關(guān)系，但是科學(xué)研究的產(chǎn)出不僅包括專利，還有著作、學(xué)術(shù)論文、成果獎(jiǎng)勵(lì)等許多方面，不同類型的科研產(chǎn)出對(duì)于產(chǎn)業(yè)績效的影響也不一樣的。國外學(xué)者分別從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)以及國家的層面，將專利活動(dòng)作為衡量技術(shù)進(jìn)步的重要指標(biāo)研究了專利產(chǎn)出對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的作用，結(jié)果表明專利產(chǎn)出對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長具有顯著的推動(dòng)作用［14-16］。

近年來，中國學(xué)者開始對(duì)專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)證分析，研究結(jié)果表明專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)績效或經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在著一定相關(guān)關(guān)系。如，曾昭法等［17］采用1995—2005 年的中國相關(guān)數(shù)據(jù)，利用協(xié)整和誤差修正模型來實(shí)證研究專利對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長的影響，發(fā)現(xiàn)專利制度自引入中國20 多年來，對(duì)在國經(jīng)濟(jì)增長具有顯著的促進(jìn)作用，但由于中國的幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)之間技術(shù)條件、資源配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面都存在著較大的差異，各地區(qū)的專利產(chǎn)出對(duì)于產(chǎn)業(yè)績效或經(jīng)濟(jì)增長的方式、程度呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，并且同一地區(qū)不同時(shí)期專利產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)績效或經(jīng)濟(jì)增長之間的相關(guān)性也可能不同；張愛華［18］選取河北省同時(shí)期的樣本數(shù)據(jù)，運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法實(shí)證研究專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長的長期動(dòng)態(tài)均衡關(guān)系，卻發(fā)現(xiàn)河北省專利產(chǎn)出對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的作用和效果不是很明顯。

產(chǎn)業(yè)的差異同樣會(huì)造成研究結(jié)果的不同。近年來，從產(chǎn)業(yè)層面研究專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)績效之間關(guān)系的問題引起了不少學(xué)者的關(guān)注和討論，如唐毅［19］整理了中國主要汽車企業(yè)專利申請(qǐng)情況和銷售額，實(shí)證分析汽車產(chǎn)業(yè)銷售額與專利產(chǎn)出之間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在汽車行業(yè)的各個(gè)專利類型之間，專利產(chǎn)出與銷售額之間都存在強(qiáng)的相關(guān)性；徐巧玲［20］依據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》中1995—2010 年的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)專利數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)增加值，利用協(xié)整理論和格蘭杰因果檢驗(yàn)得出，專利開發(fā)與產(chǎn)業(yè)增加值之間沒有形成良性的互動(dòng)關(guān)系，專利產(chǎn)出對(duì)于傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)與當(dāng)前的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在著差異。因此，有針對(duì)性地探索專利產(chǎn)出對(duì)于產(chǎn)業(yè)績效或經(jīng)濟(jì)增長是非常重要的。

一些學(xué)者分析發(fā)明專利、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)3類不同專利類型對(duì)產(chǎn)業(yè)績效或經(jīng)濟(jì)增長的影響，如，吳軒［21］利用1996—2015 年中國31 個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的面板數(shù)據(jù)分析了國內(nèi)專利，使用R 軟件構(gòu)建面板數(shù)據(jù)模型評(píng)估中國專利產(chǎn)出對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)，研究發(fā)現(xiàn)3 種不同類型的專利對(duì)于不同階段的經(jīng)濟(jì)增長有不同的影響，以發(fā)明專利為代表的原創(chuàng)性技術(shù)在中國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮著重要作用；郭迎迎等［22］基于《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》收集了1995—2010 年間的專利數(shù)據(jù)與面板數(shù)據(jù)，分析中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)五大典型行業(yè)的專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出與經(jīng)濟(jì)增長之間存在著顯著的長期均衡關(guān)系，兩者互為格蘭杰原因且互動(dòng)效應(yīng)明顯，但是5 個(gè)行業(yè)的效率卻并不相同，而朱月仙等［23］通過相關(guān)性分析及因果關(guān)系檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這五大產(chǎn)業(yè)的專利與產(chǎn)業(yè)主營收入均成高度正向相關(guān)關(guān)系，但只有兩個(gè)產(chǎn)業(yè)存在單向因果關(guān)系，這兩位學(xué)者將高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分開進(jìn)行研究，并未解釋任一典型產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出對(duì)于該區(qū)域整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

對(duì)于IC 產(chǎn)業(yè)來說，不同子行業(yè)的技術(shù)含量并不相同，分析產(chǎn)業(yè)的全部專利產(chǎn)出對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響不很精確，而且影響結(jié)果的應(yīng)用價(jià)值，這是因?yàn)榧夹g(shù)含量較高的子行業(yè)的專利產(chǎn)出可能會(huì)更加明顯地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而技術(shù)含量較低的子行業(yè)的專利產(chǎn)出相對(duì)較低，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響可能也不大。因此，本文試圖將IC 產(chǎn)業(yè)細(xì)分為不同子行業(yè)來研究其對(duì)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的影響。在前人研究的基礎(chǔ)上，本文主要研究中國IC 產(chǎn)業(yè)的3 個(gè)子行業(yè)的專利產(chǎn)出與其各自銷售額增長之間的關(guān)系，并引入了出口量這一指標(biāo)進(jìn)行討論，確定專利申請(qǐng)是否對(duì)產(chǎn)業(yè)競爭力產(chǎn)生影響。

2 相關(guān)數(shù)據(jù)收集與整理

2.1 專利產(chǎn)出

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，技術(shù)創(chuàng)新是IC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，專利產(chǎn)出成為衡量IC 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)。本文的專利產(chǎn)出指標(biāo)是基于IC 產(chǎn)業(yè)的專利申請(qǐng)數(shù)而非專利授權(quán)數(shù)，主要原因是因?yàn)閷＠暾?qǐng)數(shù)在很大程度上已經(jīng)涵蓋了專利授權(quán)數(shù)的信息，并且專利從申請(qǐng)到授權(quán)之間存在著一定的周期，以專利授權(quán)數(shù)進(jìn)行分析在時(shí)間上會(huì)存在一定的滯后性，很容易造成信息失真，這將對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生一定的影響；其次，由于本文的研究立足于產(chǎn)業(yè)層面，并非是某一企業(yè)在該產(chǎn)業(yè)中的壟斷地位。因此，鑒于專利申請(qǐng)數(shù)與專利授權(quán)數(shù)之間的一定線性關(guān)系以及專利數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選擇專利申請(qǐng)數(shù)作為專利產(chǎn)出進(jìn)行研究。利用中國專利信息中心的專利數(shù)據(jù)庫，結(jié)合《國際專利分類表》和中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作部發(fā)布的《中國集成電路產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)年度報(bào)告》，將新一代信息技術(shù)中的IC 產(chǎn)業(yè)細(xì)分為3 個(gè)子產(chǎn)業(yè)：IC 設(shè)計(jì)業(yè)、晶圓制造業(yè)與芯片封測業(yè)（以下分別簡稱設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)和封測業(yè)）。根據(jù)關(guān)鍵詞、IPC 分類號(hào)等字段生成檢索式，依次搜索并統(tǒng)計(jì)了相關(guān)專利申請(qǐng)量于2001—2017 年間的變化趨勢，如圖1 所示。

圖1 2001—2017 年中國IC 產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量變化趨勢

由圖1 可知，在2001—2017 年期間中國IC產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)在不斷增加，雖然略有波動(dòng)，但總體而言一直保持著上升趨勢，平均增長率達(dá)到18.59%。其中，2006—2008 年間，隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展減緩以及中國加入WTO 后部分產(chǎn)業(yè)5 年延緩期結(jié)束等影響，IC產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)量增速停滯；2009年以后，雖然受到金融危機(jī)的不利影響，但由于電子產(chǎn)品的興起以及政府逐步加大對(duì)IC 產(chǎn)業(yè)的支持以及對(duì)專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重視，IC 產(chǎn)業(yè)的專利申請(qǐng)總量又快速增長。中國IC 產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)創(chuàng)新能力積累與專利基礎(chǔ)積累，部分企業(yè)已經(jīng)具備了與國際企業(yè)競爭合作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)，IC 技術(shù)創(chuàng)新水平進(jìn)一步提升。

2.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展績效

衡量IC 產(chǎn)業(yè)績效的指標(biāo)有很多，如資產(chǎn)總額、產(chǎn)業(yè)增加值、銷售額、利潤以及產(chǎn)量等，由于IC 產(chǎn)業(yè)屬于高技術(shù)制造業(yè)，而產(chǎn)業(yè)銷售額可以用來衡量高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模以及成長狀況，出口量數(shù)據(jù)可以用以衡量產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，因此本文選擇IC 產(chǎn)業(yè)銷售額、IC 產(chǎn)業(yè)3 個(gè)子行業(yè)的銷售額以及出口量來衡量IC 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展績效。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告》（2001—2017 年）收集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 .2.1 IC 產(chǎn)業(yè)銷售額

在國家加快發(fā)展IC 產(chǎn)業(yè)政策支持下，IC 的市場銷售額快速增長。從表1 可以看出，2001—2017年中國IC 產(chǎn)業(yè)的銷售額幾乎一直保持逐年增長，平均增長率為23.91%。其中在3 個(gè)子行業(yè)中，設(shè)計(jì)業(yè)銷售額的平均增長速度居首位，比IC 產(chǎn)業(yè)平均水平高17.47%，這表明近年來設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展迅速，行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大；制造業(yè)的平均增長率為33.35%，比IC產(chǎn)業(yè)平均水平高9.44%；增長率最低的是封測業(yè)，平均增長率僅為17.88%，低于IC 產(chǎn)業(yè)的平均水平。

表1 2001—2017 年中國IC 產(chǎn)業(yè)銷售額

表1 （續(xù)）

為了消除物價(jià)變動(dòng)對(duì)于IC 產(chǎn)業(yè)銷售額的影響，本文后面的研究利用以2001 年為基期的價(jià)格指數(shù)對(duì)IC 產(chǎn)業(yè)銷售額進(jìn)行平減，得到相應(yīng)的實(shí)際變量。

2.2.2 IC 產(chǎn)業(yè)3 個(gè)子產(chǎn)業(yè)銷售額占比

由圖2 可以發(fā)現(xiàn)，近年來中國IC 產(chǎn)業(yè)在規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到一定程度的優(yōu)化，因?yàn)榉鉁y業(yè)的技術(shù)在短期內(nèi)難實(shí)現(xiàn)突破性創(chuàng)新，設(shè)計(jì)業(yè)與制造業(yè)在IC 產(chǎn)業(yè)的銷售額占比逐漸提高。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示［1］，2017 年，中國IC 設(shè)計(jì)業(yè)的銷售額達(dá)到2 073.5 億元，同比增長26.10%；制造業(yè)的銷售額為1 448.1 億元，同比增長28.50%；封測業(yè)的銷售額為1 889.7 億元，同比增長20.80%；制造業(yè)的銷售收入占比仍大幅度低于設(shè)計(jì)業(yè)，只占到全國同業(yè)總值的26.76%，設(shè)計(jì)業(yè)為38.32%、封測業(yè)為34.92%，與國際巨頭相比仍較為薄弱，需要更大的發(fā)展。一方面，按照世界IC 產(chǎn)業(yè)3 個(gè)子行業(yè)占比3 ∶4 ∶3 為均衡發(fā)展慣例，中國現(xiàn)階段IC 產(chǎn)業(yè)的3 個(gè)子行業(yè)比例處于失衡狀態(tài)；另一方面，中國IC 設(shè)計(jì)業(yè)的銷售額在2016 年首次超越了封測業(yè)的銷售額，成為IC 產(chǎn)業(yè)中銷售額最多的子行業(yè)，表明中國IC 產(chǎn)業(yè)持續(xù)多年向?qū)＠芗彤a(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變已取得了重要的突破。

圖2 2001—2017 年中國IC 產(chǎn)業(yè)各子產(chǎn)業(yè)的銷售額比例

2.2.3 IC 產(chǎn)業(yè)出口量

如圖3 所示，2001—2017 年間中國IC 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品出口量整體呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，從2001 年的63.4 億塊增加至2017 年的2 043.5 億塊，增長近32倍，出口產(chǎn)品數(shù)量名列世界前茅。值得注意的是，雖然中國IC 產(chǎn)品的出口量大幅度增加，但是進(jìn)出口貿(mào)易逆差也在進(jìn)一步增長。IC 產(chǎn)品出口量增加說明國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但是進(jìn)出口貿(mào)易差的增加也說明了中國IC 產(chǎn)業(yè)越來越依賴進(jìn)口，缺“芯”之痛還在繼續(xù)上演。

圖3 2001—2017 年中國IC 產(chǎn)業(yè)年出口量走勢

3 IC 產(chǎn)業(yè)專利產(chǎn)出與績效的關(guān)系

通過上文可以看到，中國IC 產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)發(fā)展是同步增長的，二者之間可能存在著一定的關(guān)聯(lián)。現(xiàn)階段，研究專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)績效之間關(guān)系的方法有許多，如陳永清等［24］利用灰色關(guān)聯(lián)分析法判斷地區(qū)生產(chǎn)總值與專利產(chǎn)出之間的相關(guān)性強(qiáng)度，但是卻并沒有有效說明它們之間的因果關(guān)系。利用時(shí)間序列數(shù)據(jù)，采用格蘭杰協(xié)整理論，可以從時(shí)間序列的非平穩(wěn)性入手，探求非平穩(wěn)變量間蘊(yùn)含的長期均衡關(guān)系，在驗(yàn)證均衡關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過格蘭杰因果檢驗(yàn)來探尋其因果關(guān)系，是一種較為合理的做法。本文驗(yàn)證中國IC 產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)總數(shù)與總銷售額以及出口量之間的協(xié)整關(guān)系、IC 產(chǎn)業(yè)3 個(gè)子產(chǎn)業(yè)各自的專利申請(qǐng)與其銷售額的協(xié)整關(guān)系以及3個(gè)子產(chǎn)業(yè)分別與IC 產(chǎn)業(yè)總銷售額的協(xié)整關(guān)系。為消除數(shù)據(jù)中所存在的異方差，分別對(duì)各實(shí)際變量取自然對(duì)數(shù)，取消除異方差后的變量進(jìn)行分析。本文運(yùn)用EViews8.0 軟件對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，變量設(shè)計(jì)如表2 所示。

表2 研究變量設(shè)計(jì)

表2 （續(xù)）

3.1 相關(guān)性分析

為了驗(yàn)證變量之間的關(guān)系，首先對(duì)這些處理過的變量進(jìn)行相關(guān)分析，判斷其是否相互關(guān)聯(lián)，若具有較強(qiáng)的相關(guān)性則可進(jìn)行協(xié)整分析。通過EViews8.0軟件計(jì)算，可以看到各變量之間的相關(guān)系數(shù)均在0.91以上（如表3），這些數(shù)值可以證明這些變量之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性，因此可以建立計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型來進(jìn)一步解釋它們之間的關(guān)系。

表3 研究變量之間的相關(guān)性

3.2 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

通常情況下，進(jìn)行相關(guān)分析的方法是基于已有的數(shù)據(jù)建立計(jì)量模型，計(jì)算出相應(yīng)的回歸方程，但是因?yàn)楸疚乃x取的數(shù)據(jù)均為時(shí)間序列數(shù)據(jù)，若時(shí)間序列是趨勢序列或者非平穩(wěn)時(shí)間序列時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生偽回歸問題。為了避免偽回歸的估計(jì)結(jié)果問題，本文采用ADF 方法進(jìn)行序列的單位根檢驗(yàn)來檢驗(yàn)本研究變量數(shù)據(jù)序列的平穩(wěn)性，以確保估計(jì)結(jié)果的真實(shí)性和有效性。在進(jìn)行ADF 單位根檢驗(yàn)的過程中，若原序列不平穩(wěn)，則進(jìn)行一階差分或二階差分使其達(dá)到平穩(wěn)。對(duì)上述9 個(gè)變量進(jìn)行檢驗(yàn)的結(jié)果表明（如表4）：在10%的顯著性水平下，lnx0、lnx1、lnx2、lnx3、lny0、lny1、lny2、lny3、lnz 均 不 平 穩(wěn)，對(duì) 其 進(jìn)行二階差分以后均變得平穩(wěn)。根據(jù)協(xié)整理論，可以對(duì)單整階數(shù)相同的序列進(jìn)行協(xié)整。

表4 研究變量二階差分后的ADF 平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果

表4 （續(xù)）

3.3 協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)

采用EG 兩步檢驗(yàn)法對(duì)于兩變量進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。首先分別對(duì)lny 1 與lnx1、lny 2 與lnx2、lny 3 與lnx 3 進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，然后再對(duì)被解釋變量lny 0 分別與解釋變量lnx0、lnx1、lnx2、lnx 3 之間進(jìn)行檢驗(yàn)，最后再對(duì)lnz 與lnx 0 進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，得到8 個(gè)協(xié)整方程。分別對(duì)這8 個(gè)回歸的殘差進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，得到如表5 所示的殘差項(xiàng)ADF 檢驗(yàn)結(jié)果，可知僅有l(wèi)ny 2 與lnx2、lny 3 與lnx 3 的協(xié)整方程殘差項(xiàng)ADF 檢驗(yàn)在10%的顯著性水平上平穩(wěn)，說明變量間存在協(xié)整關(guān)系，即存在正向相關(guān)的長期均衡關(guān)系；其余6 個(gè)回歸的殘差項(xiàng)ADF 檢驗(yàn)是非平穩(wěn)的，不能說明其存在協(xié)整關(guān)系。通過計(jì)量分析發(fā)現(xiàn)：制造業(yè)的專利申請(qǐng)數(shù)與銷售額之間存在正相關(guān)關(guān)系，專利申請(qǐng)量每增加1%，行業(yè)總銷售額將上升1.330 1%；封測業(yè)的專利申請(qǐng)數(shù)與銷售額之間存在正相關(guān)關(guān)系，專利申請(qǐng)量每增加1%，行業(yè)總銷售額將上升0.556 6%。

表5 研究變量兩兩之間協(xié)整方程及其殘差項(xiàng)ADF 檢驗(yàn)結(jié)果

3.4 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)

協(xié)整檢驗(yàn)只能說明兩個(gè)變量間存在長期均衡關(guān)系，但兩個(gè)變量之間是否存在因果關(guān)系，以及因果性的方向需要進(jìn)一步的驗(yàn)證，因此，為了進(jìn)一步說明具有協(xié)整關(guān)系的lny 2 與lnx2、lny 3 與lnx 3 之間的因果關(guān)系，本文對(duì)其進(jìn)行格蘭杰因果檢驗(yàn)。格蘭杰因果檢驗(yàn)對(duì)滯后期長短非常敏感，不同的滯后期可以得到不同的檢驗(yàn)結(jié)果，因此基于IC 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用新技術(shù)的快速性，本文選擇滯后期為1 ～4 年進(jìn)行研究。從表6 以看出，當(dāng)滯后期為1 ～3 年時(shí)，在10%的顯著性水平上lnx 2 不是引起lny 2 的格蘭杰原因與lnx 3不是引起lny 3 的格蘭杰原因拒絕原假設(shè)，即制造業(yè)和封測業(yè)的銷售額與它們的專利申請(qǐng)數(shù)之間存在單向的格蘭杰因果關(guān)系，即制造業(yè)、封測業(yè)的專利申請(qǐng)能夠帶動(dòng)各自產(chǎn)業(yè)銷售額的增長，但是產(chǎn)業(yè)銷售額的增長并不能帶動(dòng)專利申請(qǐng)的增加；而當(dāng)滯后期為4 年時(shí)，這種單向的格蘭杰因果關(guān)系便不存在了。

表6 研究變量間格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論與建議

4.1 研究結(jié)論

本文基于2001—2017 年中國IC 產(chǎn)業(yè)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用協(xié)整理論以及格蘭杰因果檢驗(yàn)，對(duì)中國IC 產(chǎn)業(yè)3 個(gè)子產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出與其各自的產(chǎn)業(yè)績效以及整個(gè)IC 產(chǎn)業(yè)績效之間的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)。研究結(jié)果表明：首先，中國IC 產(chǎn)業(yè)中制造業(yè)和封測業(yè)專利產(chǎn)出與其各自的銷售額存在長期的均衡關(guān)系，制造業(yè)專利申請(qǐng)量每增加1%，其銷售額將上升1.330 1%，專利申請(qǐng)能夠帶動(dòng)銷售額增長，而封測業(yè)的專利申請(qǐng)量每增加1%，其銷售額將上升0.556 6%，專利申請(qǐng)也能夠帶動(dòng)銷售額增長；其次，中國IC 產(chǎn)業(yè)所有子產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出以及總專利產(chǎn)出均未與IC 產(chǎn)業(yè)總銷售額形成長期的均衡關(guān)系；最后，中國IC 產(chǎn)業(yè)的專利產(chǎn)出并未與出口量形成長期的均衡關(guān)系。

4.2 政策建議

隨著市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快，知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新和IC 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變得越來越重要，專利產(chǎn)出是IC 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究投入的重要體現(xiàn)，提高專利產(chǎn)出數(shù)量和IC 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)。IC 產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的基，鑒于此，本文提出以下建議：

（1）提高IC 設(shè)計(jì)業(yè)的技術(shù)水平。由本文的實(shí)證結(jié)果可知，IC 產(chǎn)業(yè)的3 個(gè)子產(chǎn)業(yè)中制造業(yè)與封測業(yè)的專利產(chǎn)出與其產(chǎn)業(yè)銷售額的增長形成了長期均衡關(guān)系，且專利產(chǎn)出均能夠促進(jìn)銷售額的增長。由于中國的芯片封測業(yè)占IC 產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)比例恰當(dāng)，體量已經(jīng)進(jìn)入了世界前3 位，基本不存在技術(shù)代差，發(fā)展速度顯著高于其他競爭對(duì)手，擁有先進(jìn)技術(shù)的封測業(yè)專利產(chǎn)出就有效推動(dòng)了封測業(yè)的發(fā)展；設(shè)計(jì)業(yè)作為IC 產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)業(yè)，為技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新的主要環(huán)節(jié)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中承擔(dān)重要責(zé)任，但是中國IC設(shè)計(jì)業(yè)與世界先進(jìn)水平存在技術(shù)代差，由本文的實(shí)證結(jié)果也可發(fā)現(xiàn)其并沒有推動(dòng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，加快自主研發(fā)，努力縮小與世界一流水平的技術(shù)代差以及提高專利轉(zhuǎn)化為成果的效率是當(dāng)今中國IC 設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

（2）加快晶圓代工廠的建設(shè)布局。IC 產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步取決于IC 制造商能否可以持續(xù)提供更多先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)。隨著IC 設(shè)計(jì)業(yè)的快速發(fā)展，中國晶圓制造業(yè)已經(jīng)不足以支撐設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展，因而導(dǎo)致IC 產(chǎn)業(yè)中僅有設(shè)計(jì)業(yè)的專利產(chǎn)出未能與其銷售額形成長期均衡關(guān)系，快速增加的設(shè)計(jì)業(yè)專利申請(qǐng)并沒有轉(zhuǎn)化為成果，在當(dāng)今快速的技術(shù)變革下，不能及時(shí)應(yīng)用于市場的技術(shù)可能迅速遭到淘汰。因此，要推動(dòng)建設(shè)晶圓代工廠，加快晶圓生產(chǎn)線布局與建設(shè)，使國內(nèi)的生產(chǎn)線產(chǎn)能得到快速增長。

（3）加快專利成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。由本文的實(shí)證結(jié)可知，IC 產(chǎn)業(yè)中制造業(yè)與封測業(yè)與其銷售額之間的格蘭杰因果關(guān)系的滯后期為1 ～3 年，因此政府應(yīng)不斷完善相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律，有效運(yùn)用專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)，當(dāng)出現(xiàn)新的專利時(shí)，使其盡快轉(zhuǎn)化為科技生產(chǎn)力。

（4）合理分配資源。由本文的實(shí)證結(jié)果可以看到，IC 產(chǎn)業(yè)總銷售額的增長并未促進(jìn)任何IC 子產(chǎn)業(yè)的專利申請(qǐng)?jiān)黾?，可能是政府在制定IC 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)沒有充分考慮專利產(chǎn)出與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系。因此在加大研發(fā)投入的同時(shí)，根據(jù)IC 產(chǎn)業(yè)各子產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展的特點(diǎn)來合理安排，而不是片面地追求科技投入在產(chǎn)業(yè)分布上的均衡性，應(yīng)該考慮非技術(shù)投入，做到資源的優(yōu)化配置，例如在現(xiàn)階段應(yīng)加大對(duì)技術(shù)含量較高的設(shè)計(jì)業(yè)的科技投入，對(duì)制造業(yè)增加資金投入、設(shè)備投入等，使封測業(yè)能夠繼續(xù)保持世界領(lǐng)先水平。

（5）鼓勵(lì)企業(yè)自主研發(fā)關(guān)鍵核心技術(shù)。本文的研究尚未證明專利產(chǎn)出與IC 產(chǎn)業(yè)出口量之間的關(guān)系，但是向征等［25］通過對(duì)中國上市公司數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)，專利產(chǎn)出與產(chǎn)品出口之間存在長期穩(wěn)定關(guān)系，專利能夠促進(jìn)企業(yè)出口，增強(qiáng)企業(yè)的國際競爭力。隨著中國IC 產(chǎn)業(yè)的規(guī)模越來越大，進(jìn)出口貿(mào)易逆差也在不斷擴(kuò)大，中國仍處于缺“芯”之痛的困境之中?，F(xiàn)階段，要提高IC 產(chǎn)業(yè)的競爭力，必須積極推動(dòng)專利產(chǎn)出對(duì)于出口的帶動(dòng)作用，重要的就是出口高端的產(chǎn)品，降低對(duì)外依賴程度，從而縮小進(jìn)出口貿(mào)易逆差，因此政府要加強(qiáng)對(duì)國內(nèi)企業(yè)的扶持力度，重點(diǎn)是在核心技術(shù)上加強(qiáng)，避免“中興事件”的再次發(fā)生。