基于TML模型的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢測度與識別*
——以燃料電池產(chǎn)業(yè)為例

楊 武 孫世強(qiáng) 許紅丹

(北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 北京 100083)

0 引 言

產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢作為衡量產(chǎn)業(yè)體系競爭力發(fā)展的核心要素，其對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)向全球中高端價值鏈發(fā)展具有重大意義[1]。維持并提高產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵在于掌握以核心專利為導(dǎo)向的產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)。根據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)統(tǒng)計，90%～95%的發(fā)明可以在專利文獻(xiàn)中查到，并且許多發(fā)明在專利文獻(xiàn)中的查找具有唯一性[2]。通過利用專利數(shù)據(jù)系統(tǒng)對產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢進(jìn)行測度分析，可以準(zhǔn)確監(jiān)測與跟蹤技術(shù)發(fā)展方向，把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)與規(guī)律。截止到2020年11月，世界專利總體數(shù)量已近九千二百萬件，而且正在快速增長(數(shù)據(jù)來源于https://www.wipo.int/portal/en/index.html)。相關(guān)研究表明，專利數(shù)量與價值符合偏態(tài)分布，即5%～10%的專利代表了專利總價值的50%[3]。因此，在海量的專利數(shù)據(jù)系統(tǒng)中尋找對技術(shù)發(fā)展起引領(lǐng)作用的核心專利顯得尤為重要。然而，過往關(guān)于產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的研究視角較為單一，主要集中在技術(shù)層面[4-5]，難以對產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢有較為綜合、客觀的測度。本文認(rèn)為技術(shù)要素是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的核心，市場要素是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的目標(biāo)，而法律要素是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的保障，只有將三者融為一體，才能對產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢進(jìn)行更加全面、客觀地測度以提升產(chǎn)業(yè)體系競爭力。因此，本文基于“技術(shù)—市場—法律”一體化模型(TML模型)，選取INNOJOY專利數(shù)據(jù)庫中2010-2020年的燃料電池發(fā)明專利與授權(quán)專利作為研究對象，采用主客觀賦權(quán)法與增長率循環(huán)指數(shù)合成法，綜合性、客觀性對產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢進(jìn)行測度與識別，從而促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)向全球中高端價值鏈發(fā)展。

1 理論基礎(chǔ)

1.1產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢研究現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢源于波特的競爭優(yōu)勢理論(即鉆石模型)，指的是在多維的不完全競爭的國際市場中，某國產(chǎn)業(yè)通過國際競爭，在全球性產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域所建立的或者所擁有的優(yōu)于競爭對手或競爭產(chǎn)業(yè)的資源獲取與利益分配優(yōu)勢[6]，其主要有4種本國因素(生產(chǎn)條件、需求狀況、相關(guān)產(chǎn)業(yè)以及企業(yè)戰(zhàn)略)和兩種外部力量(隨機(jī)事件與政府)。與傳統(tǒng)靜態(tài)的H—O理論相比較，產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢更加具有相對性與動態(tài)性，這主要體現(xiàn)在對優(yōu)勢資源的控制與應(yīng)用以及對優(yōu)勢能力的規(guī)劃與轉(zhuǎn)化兩個層面[7]。首先，在控制與應(yīng)用優(yōu)勢資源層面，為應(yīng)對逆全球化趨勢與貿(mào)易摩擦，高柏與朱蘭(2020)通過研究制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級過程，提出了以六力模型為著力點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢[8]，為中國制造業(yè)的升級換代，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造產(chǎn)業(yè)奠定了理論基礎(chǔ)。盡管，目前我國中高端制造產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展期，但是在突破某些核心技術(shù)層面仍有較大難度。這主要是由于國外對我國的技術(shù)戰(zhàn)略已經(jīng)由以往的“技術(shù)封鎖”轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹夹g(shù)鎖定”，尤其是對某些核心技術(shù)的鎖定。例如，荷蘭ASML公司通過極紫外(EUV)光刻機(jī)壟斷了各階段的光刻機(jī)的高端產(chǎn)品與核心技術(shù)，并于2019年在美國施壓下，扣押我國的兩臺7nm光刻機(jī)，使我國陷入“引進(jìn)—落后—再引進(jìn)—再落后”的惡性循環(huán)。在全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重塑階段，國家間的競爭由經(jīng)濟(jì)、軍事等宏觀層面正逐步轉(zhuǎn)向以核心技術(shù)為主導(dǎo)的中觀產(chǎn)業(yè)競爭[9]。其中，由低端到高端的全產(chǎn)業(yè)價值鏈作為產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的核心，對國家產(chǎn)業(yè)體系競爭力具有重大推動作用[10]。也有部分學(xué)者通過研究超越地緣政治，得出大國競爭的最重要因素是產(chǎn)業(yè)政策、尖端技術(shù)以及市場規(guī)模，進(jìn)一步證明了技術(shù)與市場對產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的推動作用[11-12]。在規(guī)劃與轉(zhuǎn)化優(yōu)勢能力層面，王燕飛(2018)基于國家價值鏈視角，采用ICIO模型，得出目前中國對產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)與關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制不足[13]，但對發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體依賴性逐步下降，表明我國產(chǎn)業(yè)影響力得到快速提升。提升產(chǎn)業(yè)體系競爭力的關(guān)鍵在于研發(fā)并培育自主核心技術(shù)，形成從“低端”到“高端”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，擺脫主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體對我國的技術(shù)鎖定與市場限制，進(jìn)而提升我國產(chǎn)業(yè)競爭力水平與競爭優(yōu)勢層次。

1.2技術(shù)創(chuàng)新理論下的TML三維模型體系在技術(shù)創(chuàng)新理論的整個發(fā)展過程中，技術(shù)要素、市場要素以及法律要素之間的融合是各時期技術(shù)創(chuàng)新理論研究的焦點(diǎn)話題。產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢作為技術(shù)創(chuàng)新的主要表現(xiàn)形式，它充分體現(xiàn)了基于發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)權(quán)所包含的三個方面的含義，即：產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的技術(shù)要素、市場要素及法律要素(簡稱為 TML 要素)。其中，技術(shù)要素構(gòu)成產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的主要內(nèi)容，市場要素是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的根本目標(biāo)，而法律要素是確定產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢中市場目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的制度保護(hù)手段。以技術(shù)創(chuàng)新理論為基礎(chǔ)的TML研究思想大致經(jīng)歷了三個融合階段。第一個融合階段處于熊彼特時期，以Abernathy與Utterback提出的創(chuàng)新三階段理論[14]以及Foster提出的S—曲線[15]為主，其主要觀點(diǎn)是對技術(shù)創(chuàng)新過程中技術(shù)變化的時序描述。他們認(rèn)為當(dāng)領(lǐng)先的競爭者接近技術(shù)創(chuàng)新從流動期開始向過渡期與特定期發(fā)展過程中所獲得的技術(shù)改進(jìn)的極限時，其他人則通過對現(xiàn)有技術(shù)的引用，在更高的技術(shù)極限上來探討可替代的新技術(shù)?；诖?，本文從專利數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的引證專利數(shù)與被引證數(shù)等指標(biāo)來測度產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的技術(shù)要素，以此來改進(jìn)或組合技術(shù)要素，進(jìn)一步把產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢中所有新的技術(shù)的價值、概念合并到一起，使他們的效用極大化。后來，Rosenbloom與Abernathy認(rèn)為市場因素與技術(shù)因素同等重要[16]，它們均對產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢具有重要的推動力。由此，他們提出了技術(shù)—市場的二維理論，將技術(shù)創(chuàng)新理論與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論進(jìn)行初步融合，把新的技術(shù)變化與市場變化相互聯(lián)系，形成了技術(shù)應(yīng)用于市場的新概念。產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢較高的創(chuàng)新者通過與用戶交流，來獲得其創(chuàng)新產(chǎn)品在市場上的反映，使現(xiàn)有的技術(shù)水平得到提高，在拓展了技術(shù)創(chuàng)新的市場應(yīng)用、深化了技術(shù)價值的同時，也獲得了較大的市場利潤。因此，本文將技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域中的市場要素(同族數(shù)與三方專利等指標(biāo))納入產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢中，構(gòu)建了技術(shù)—市場研究框架。第二個融合階段是在20世紀(jì)90年代，學(xué)者們通過研究產(chǎn)業(yè)競爭中R&D投資與技術(shù)變化之間的關(guān)系，認(rèn)識到當(dāng)由投資產(chǎn)生的知識擴(kuò)散至行業(yè)競爭者中時，此時由R&D投入所產(chǎn)生的激勵效果會被削減[17-20]。技術(shù)創(chuàng)新的競爭體現(xiàn)在市場上，市場的競爭體現(xiàn)在產(chǎn)品上，產(chǎn)品的競爭體現(xiàn)在技術(shù)上，而技術(shù)的競爭體現(xiàn)在創(chuàng)新產(chǎn)權(quán)的法律保護(hù)上。因此，技術(shù)創(chuàng)新的整個過程表現(xiàn)為為獲得創(chuàng)新產(chǎn)權(quán)的法律保護(hù)而進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)競爭。后來，制度經(jīng)濟(jì)學(xué)家North基于法理視角，提出了鼓勵技術(shù)創(chuàng)新的激勵機(jī)制[21]，認(rèn)為任何法律的指定和執(zhí)行都應(yīng)有利于資源配置的效益最大化——即維護(hù)經(jīng)濟(jì)效率，此時法理經(jīng)濟(jì)學(xué)開始引入技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域中，并得到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。1990年，日本學(xué)者齋藤優(yōu)通過大規(guī)模調(diào)查日本企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)技術(shù)要素占創(chuàng)新動力的38.82%，居于首位。其次是市場要素占38.25%，法律要素占18.87%，而其余要素占比不足5%[22]，此調(diào)查結(jié)果揭開了技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過程中的第三次融合。以Daghfous 與White為代表的學(xué)者，在前人的基礎(chǔ)上，提出了技術(shù)創(chuàng)新的三維空間理論，即在技術(shù)—市場的研究框架基礎(chǔ)上，將技術(shù)創(chuàng)新過程中的信息歸結(jié)為第三要素[23]。技術(shù)創(chuàng)新過程中的信息是對技術(shù)創(chuàng)新過程中的技術(shù)要素與市場要素等的綜合反映。對技術(shù)創(chuàng)新過程的描述無疑需要從技術(shù)要素、市場要素的信息提煉中獲得(一維、二維理論對技術(shù)創(chuàng)新過程的描述就是基于對技術(shù)要素與市場要素的提煉)。然而，信息本身并不具有獨(dú)立的本質(zhì)特征，需將其納入知識產(chǎn)權(quán)法學(xué)領(lǐng)域才能更好地闡述產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢中的內(nèi)部邏輯關(guān)系與動態(tài)變化。因此，本文通過研究技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)權(quán)關(guān)系的法律界定與專利權(quán)的法律期限等因素，將技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域中的知識產(chǎn)權(quán)法學(xué)引申到產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢中，并采用權(quán)項(xiàng)數(shù)與獨(dú)權(quán)數(shù)等指標(biāo)測度產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的法律要素。至此，本文以技術(shù)創(chuàng)新理論為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的TML三維模型體系初步形成。

2 產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢量化模型與研究方法

2.1產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢量化模型目前，關(guān)于產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的測度標(biāo)準(zhǔn)主要集中在技術(shù)層面[24-25]，特別是從引證數(shù)與被引證數(shù)指標(biāo)。然而，產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢具有動態(tài)性與復(fù)雜性，僅僅依靠技術(shù)指標(biāo)難以反映產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的綜合狀況，因此構(gòu)建一套系統(tǒng)、綜合的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指標(biāo)體系是當(dāng)前研究產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的必要前提。本文認(rèn)為產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢測度指標(biāo)構(gòu)建應(yīng)當(dāng)包括技術(shù)優(yōu)勢(Technology)—市場優(yōu)勢(Market)—法律優(yōu)勢(Law)三個維度，本文稱之為TML三維模型體系，建立TML分析量化模型后，在各維度上進(jìn)行指標(biāo)體系設(shè)計，并找到科學(xué)反映相關(guān)維度的因素和可量化的指標(biāo)進(jìn)行綜合測度，如圖1所示。

圖1 TML模型體系示意圖

2.1.1 維度一：技術(shù)優(yōu)勢 技術(shù)優(yōu)勢是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的核心。在產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢中，技術(shù)優(yōu)勢作為首要且被學(xué)者廣泛采用的主要維度，在測度產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢方面不容忽視。本文基于楊武與楊大飛[2]，汪慶、朱欽磊與楊芳[4]以及李林、楊鋒林與何建洪[6]的研究，選取的技術(shù)優(yōu)勢指標(biāo)主要包括被引證數(shù)、被審查員引證數(shù)、引證專利數(shù)、引證專利國別數(shù)、引用非專利文獻(xiàn)數(shù)、IPC部數(shù)以及IPC小類數(shù)共7項(xiàng)。

2.1.2 維度二：市場優(yōu)勢 市場優(yōu)勢是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的目標(biāo)。在產(chǎn)業(yè)組織上形成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與合作研發(fā)等市場要素是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢最終的表現(xiàn)形式，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們普遍認(rèn)同市場驅(qū)動力是產(chǎn)業(yè)發(fā)展演化的重要推動力[6,8]。本文基于Abernathy 和Utterback[14]以及Rosenbloom 和Abernathy[16]的研究，選取的市場優(yōu)勢測度指標(biāo)主要包括剩余有效期、INNOJOY同族數(shù)以及是否三方專利(美日歐)共3項(xiàng)。

2.1.3 維度三：法律優(yōu)勢 法律優(yōu)勢是產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的保障[26]，其主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)上：其一，產(chǎn)權(quán)關(guān)系的法律界定，依據(jù)侵權(quán)關(guān)系模型，可以大致分為三類，如圖2所示，分別是獨(dú)立型產(chǎn)權(quán)，即此產(chǎn)權(quán)與現(xiàn)有產(chǎn)權(quán)相互獨(dú)立，具有開創(chuàng)性特點(diǎn)；從屬型產(chǎn)權(quán)，其與現(xiàn)有產(chǎn)權(quán)是一種依存關(guān)系，是基于全要素的組合創(chuàng)新或改進(jìn)創(chuàng)新；交叉型產(chǎn)權(quán)，是基于必須對已有技術(shù)的改進(jìn)才能實(shí)現(xiàn)更高水平的創(chuàng)新。

圖2 產(chǎn)權(quán)關(guān)系分類(創(chuàng)新2為后續(xù)創(chuàng)新)

其二，專利權(quán)的法律期限因素[27]，即為保護(hù)發(fā)明人的創(chuàng)新收益所規(guī)定的法定期限，如圖3所示，

圖3 專利權(quán)的法律期限因素

依據(jù)產(chǎn)權(quán)關(guān)系的法律界定與法律期限，本文基于賀寧馨和董哲林[26]以及馮仁濤[27]的研究，選取的法律優(yōu)勢測度指標(biāo)主要包括權(quán)項(xiàng)數(shù)、獨(dú)權(quán)數(shù)、主權(quán)項(xiàng)字?jǐn)?shù)、說明書頁數(shù)、存活期、INNOJOY布局國家數(shù)、是否PCT國際申請與當(dāng)前法律狀態(tài)共8項(xiàng)。

2.2 研究方法

2.2.1 指標(biāo)權(quán)重確定 本文采用主客觀相結(jié)合的賦權(quán)方法，分別為德爾菲法與變異系數(shù)法。其中德爾菲法屬于主觀賦權(quán)法，通過邀請多名具有豐富經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜遥谂懦渌蓴_的條件下，根據(jù)自身的專業(yè)知識與經(jīng)驗(yàn)對問題進(jìn)行獨(dú)立性判斷。德爾菲法采用五級分檔，分別為“高”代表100分，“較高”代表75分，“中”代表50分，“較低”代表25分，“低”代表0分。通過向5位專家發(fā)放問卷并經(jīng)4輪打分，依據(jù)填寫結(jié)果與專家打分情況確定二級指標(biāo)權(quán)重，其權(quán)重公式如下：

(1)

式中Wj為二級指標(biāo)權(quán)重，其中j=1,2,3,分別對應(yīng)技術(shù)優(yōu)勢，市場優(yōu)勢與法律優(yōu)勢；N1到N5分別代表5位相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业拇蚍智闆r。

為消除數(shù)據(jù)的量綱影響，運(yùn)用變異系數(shù)法對三級指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，計算步驟如下：計算第i項(xiàng)三級指標(biāo)的變異系數(shù)。

(2)

CVi=σi/μ

(3)

式中Xi代表第i項(xiàng)三級指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，μ表示第i項(xiàng)三級指標(biāo)的平均值，σi為第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差，CVi表示第i項(xiàng)三級指標(biāo)的變異系數(shù)。

計算第i項(xiàng)評價指標(biāo)的權(quán)重。

(4)

式中ωi為第i項(xiàng)三級指標(biāo)的權(quán)重。

2.2.2 增長率循環(huán)法合成指數(shù) 增長率循環(huán)合成指數(shù)方法是以增長率來反映指數(shù)的波動狀況，通過計算本年與上年的同期數(shù)據(jù)的比值，以進(jìn)一步觀測指標(biāo)的增長幅度[24]。由于本文采用的是國家之間的年度數(shù)據(jù)，且多數(shù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)增長發(fā)展趨勢。因此，為了更加全面、綜合分析核心專利技術(shù)指標(biāo)的相對波動狀況，本文采用增長率循環(huán)合成指數(shù)方法進(jìn)行測度，方法如下：

(1)計算單項(xiàng)指標(biāo)的同比增長百分比rij,公式如下：

rij=Yij(t)-Yij(t-1),t=2,3,…,n

(5)

式中rij為第j項(xiàng)二級指標(biāo)的第i項(xiàng)三級指標(biāo)的同比增長百分比，Yij(t)為第j項(xiàng)二級指標(biāo)的第i項(xiàng)三級指標(biāo)的第t年原始數(shù)據(jù)，j=1,2,3,i=1,2,3,…,n。

(2)計算加權(quán)分項(xiàng)合成指數(shù)Ij(t)：

(6)

式中ωi為三級指標(biāo)權(quán)重

(3)對分項(xiàng)指數(shù)進(jìn)行平滑化處理，計算加權(quán)總指數(shù)I(t)：

(7)

(4)計算平滑化總指數(shù)，I(t)以I(2)為基期，令其等于100，進(jìn)行三項(xiàng)移動平均，求出各年度總指數(shù)。I(t)″為平滑后的初始指數(shù)，I(2)″為I(2)平滑后的指數(shù)。t年調(diào)整數(shù)=[t年原始數(shù)*2+(t+1)年原始數(shù)]/3；t+1年調(diào)整數(shù)=[(t+1)年原始數(shù)*2+(t+2)年原始數(shù)*2]/3；t+2年調(diào)整數(shù)=[t年原始數(shù)+(t+1)年原始數(shù)*2+(t+2)年原始數(shù)*3]/6。以此類推，求出最終總指數(shù)。

(8)

2.2.3 核心專利的劃分 關(guān)于核心專利的劃分，本文依據(jù)楊武與楊大飛[2]的方法，將專利加權(quán)后的總得分(Total Score，TS)的最大值設(shè)定為基準(zhǔn)值，將所有專利劃分為核心專利、關(guān)鍵專利與一般專利三種類型。其中，大于或等于70%maxTS的專利歸為核心專利，大于或等于30%maxTS且小于70%maxTS的專利歸為關(guān)鍵專利，小于30%maxTS的專利歸為一般專利，其中將核心專利與關(guān)鍵專利統(tǒng)稱為重要專利。

3 實(shí)證分析

3.1數(shù)據(jù)來源及范圍燃料電池作為新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的核心部件，一直以來都是國內(nèi)外專家學(xué)者重點(diǎn)研究的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。基于此，本文依據(jù)innojoy專利數(shù)據(jù)庫(http://www.innojoy.com)中在我國進(jìn)行申請的燃料電池領(lǐng)域的發(fā)明專利與發(fā)明授權(quán)專利，利用關(guān)鍵詞與IPC分類號組合的檢索方法，關(guān)鍵詞包括“燃料電池”“fuel cell” “power battery”“cell”, IPC分類號包括B60L11、C09K5、F01K25、G06Q10、F03D9、H01M8以及G06Q10。檢索期限設(shè)定在申請日自2010年01月01日至2020年11月03日(檢索時間為2020年11月03日)，選取了燃料電池專利申請量前四位國家(中國、美國，日本以及德國)，共計38 075份專利數(shù)據(jù)，符合本研究的數(shù)據(jù)要求。

3.2產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢測度指標(biāo)體系的構(gòu)建首先，對燃料電池產(chǎn)業(yè)專利數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選，采用變異系數(shù)法與德爾菲法對指標(biāo)體系進(jìn)行賦權(quán)，得到二級指標(biāo)與三級指標(biāo)的權(quán)重，具體結(jié)果如表1所示。

表1 產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢測度指標(biāo)體系

3.3產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)合成為了更加全面綜合分析產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的相對波動情況，本文采用增長率循環(huán)方法對總指標(biāo)與分項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行合成(將2010年設(shè)為基期，設(shè)定值為100)，其結(jié)果如圖4所示。

圖4 技術(shù)優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)

由圖4可知，在技術(shù)優(yōu)勢方面，根據(jù)厚古薄今歸一化思想，中國、美國、日本以及德國的技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)均呈現(xiàn)波動性下降趨勢，且于2020年均達(dá)到波谷，這主要與技術(shù)自身屬性密切相關(guān)，即技術(shù)指標(biāo)以引證數(shù)為主要測度[28]，在時間上具有一定的滯后影響。通過觀察中國與日本的技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)可知，二者在2011年達(dá)到波峰，之后出現(xiàn)波動性下降。根據(jù)《中華人民共和國車船稅法》，中國于2011年對燃料電池汽車免征車船稅，此政策極大推動了我國燃料電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。此后，我國對燃料電池的產(chǎn)業(yè)支持主要以財政補(bǔ)貼為主，而將扶持重點(diǎn)傾向氫能源的建設(shè)，通過發(fā)布《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》等政策，進(jìn)而支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施與配套運(yùn)營服務(wù)等方面。日本在2014年才提出《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》，明確以氫能與燃料電池為核心的能源二次計劃。在此之前，日本在燃料電池產(chǎn)業(yè)方面的自主性技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱，主要依賴國外經(jīng)濟(jì)體對其進(jìn)行援助支持。德國在2013年達(dá)到波峰，且在觀測期內(nèi)，其技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)波動較大。2008年，歐盟出臺了涉及到燃料電池的計劃(FCU-JU)，斥資近10億歐元專門用于其研究發(fā)展。受此影響，德國在2011年，其燃料電池產(chǎn)業(yè)得到一定發(fā)展。然而受歐債危機(jī)的影響，2012年德國經(jīng)濟(jì)受到相應(yīng)影響，其燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展也遭受到較大沖擊。但是，在2013年，德國的技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)再次攀升至波峰，隨后波動性下降。2012年，美國國會重新修訂了燃料電池政策方案，增加了多項(xiàng)稅收抵免等獎勵政策，極大刺激了美國的燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。并于2014年，美國燃料電池技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)達(dá)到波峰。技術(shù)優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)結(jié)果如表2所示。

在市場優(yōu)勢方面，由圖5可知，美國的市場優(yōu)勢指數(shù)具有波動式趨勢，具有兩次波峰，從2011-2012年出現(xiàn)急劇攀升，在2012年達(dá)到波峰，從2012-2013年急劇下降，在2013年達(dá)到波谷，此后又經(jīng)過2014的波峰再次回到相對平穩(wěn)的位置，且在2020年呈現(xiàn)出第三次攀升狀態(tài)。美國燃料電池產(chǎn)業(yè)的市場優(yōu)勢指數(shù)在此期間出現(xiàn)較大波動主要原因在于其受到其他國際經(jīng)濟(jì)體的市場沖擊，主要表現(xiàn)在有關(guān)燃料電池核心技術(shù)鎖定與市場占有率兩個層面。由圖5可知，在2012年與2014年中，中國的市場優(yōu)勢指數(shù)水平較低，這主要是由于燃料電池的國際市場主要集中在美國與德國之間。2015年，中國的市場優(yōu)勢指數(shù)快速提升，這在一定程度上搶占了美國與德國的市場，導(dǎo)致美國與德國的市場優(yōu)勢指數(shù)呈現(xiàn)下滑狀態(tài)。直至2019年，美國再次通過其掌握的核心技術(shù)占據(jù)國際市場，對中國的燃料電池產(chǎn)業(yè)造成了一定的沖擊。而在整個觀測期內(nèi)，日本的市場優(yōu)勢指數(shù)在整個觀測期內(nèi)波動較小，基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，屬于穩(wěn)定式發(fā)展。市場優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)結(jié)果如表3所示。

表2 技術(shù)優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)結(jié)果

圖5 市場優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)

表3 市場優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)結(jié)果

圖6 法律優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)

在法律優(yōu)勢方面，由圖6可知，中國的法律優(yōu)勢指數(shù)從2011年開始提升，在2012年達(dá)到相對波峰，這主要是因?yàn)槲覈?011年修訂了《中華人民共和國車船稅法》，免征了燃料電池汽車的車船稅，此后平穩(wěn)發(fā)展至2017年。在2018年達(dá)到相對波谷，主要是因?yàn)榇穗A段我國PCT國際申請受到來自國外經(jīng)濟(jì)體的阻礙，導(dǎo)致我國在燃料電池產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)產(chǎn)權(quán)得不到充分的國際法律保護(hù)。從2018-2020年我國法律優(yōu)勢指數(shù)再次呈現(xiàn)穩(wěn)步攀升趨勢，表明此階段我國有效法律狀態(tài)的知識產(chǎn)權(quán)專利數(shù)量得到增加。日本的法律優(yōu)勢指數(shù)在2010-2017年處于相對平穩(wěn)狀態(tài)，從2017-2019年呈現(xiàn)倒U型趨勢，在2018年達(dá)到波谷，在2019年達(dá)到波峰，且之后再度呈現(xiàn)緩慢波動趨勢。受貿(mào)易壁壘影響[29]，日本與德國的法律優(yōu)勢指數(shù)也受到一定程度的影響，不過在2018年之后，德國與日本的市場指數(shù)皆出現(xiàn)一定的反彈，并且德國市場指數(shù)突破之前高點(diǎn)，得到快速發(fā)展。美國的法律優(yōu)勢指數(shù)從2010-2016年期間，處于相對平穩(wěn)狀態(tài)，在2016-2019年呈現(xiàn)“微笑曲線”狀態(tài)，之后顯現(xiàn)下降趨勢。法律優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)結(jié)果如表4所示。

表4 法律優(yōu)勢分項(xiàng)合成指數(shù)結(jié)果

在產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)方面，由圖7可知，中國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)呈現(xiàn)先升后降，再波動下降的趨勢。2010-2014年，中國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)上漲趨勢較為緩慢，主要原因是在此期間，我國燃料電池產(chǎn)業(yè)屬于起步階段，市場優(yōu)勢指數(shù)雖然有所增加，但對核心技術(shù)的掌握尚不成熟[35]，且知識產(chǎn)權(quán)的法律法規(guī)尚未健全，因此整個產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)發(fā)展緩慢，這與產(chǎn)業(yè)投資的時間滯后性具有一致性。從2014-2015年，上漲速度加快。隨著我國對燃料電池產(chǎn)業(yè)的日益重視以及前期投入初見成效，市場優(yōu)勢指數(shù)得到快速提升，核心技術(shù)得到初步掌握，進(jìn)而我國產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)發(fā)展迅速，并在2015年達(dá)到波峰。伴隨著市場優(yōu)勢指數(shù)的快速滑落與國際法律法規(guī)對我國知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度不足，導(dǎo)致我國產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)在2015-2018年呈現(xiàn)下降趨勢。然而，自2018年貿(mào)易壁壘之后，我國不斷提高知識產(chǎn)權(quán)法律法規(guī)的保護(hù)力度，同時通過擴(kuò)大核心技術(shù)的同族專利數(shù)目來提高我國自主研發(fā)的核心技術(shù)在其他國家或地區(qū)的影響力，使得我國產(chǎn)業(yè)競爭力出現(xiàn)小波動上升。在2019年至2020年，國外經(jīng)濟(jì)體由以往對我國的技術(shù)封鎖進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閷诵募夹g(shù)的鎖定，并從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)路徑兩方面實(shí)現(xiàn)對核心技術(shù)的鎖定(以光刻機(jī)為例)，使得我國產(chǎn)業(yè)競爭力呈現(xiàn)出下降趨勢。美國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)總體呈現(xiàn)波浪式的發(fā)展趨勢，具有兩次波峰，分別在2012年與2014年。在2012年，產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)主要受市場優(yōu)勢指數(shù)帶動，通過擴(kuò)大自身的核心專利同族數(shù)與延長自身的核心技術(shù)有效期，促使產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)發(fā)展較快。2014年的波峰主要受技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)與市場優(yōu)勢指數(shù)的雙重因素帶動。2012年修訂的燃料電池政策帶來的滯后性效益初現(xiàn)，且專利市場布局與范圍得到進(jìn)一步擴(kuò)大，使得美國產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢達(dá)至波峰。而在2014-2015年，由于受到我國市場優(yōu)勢指數(shù)的沖擊，由此引致美國的市場優(yōu)勢指數(shù)下降，進(jìn)而帶動起產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)下降。此后，在2015年與2019年呈現(xiàn)緩慢下降趨勢。在2019-2020年，市場優(yōu)勢指數(shù)再次帶動產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)上升，且上升速率緩慢加快。日本與德國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)呈現(xiàn)出相對下降趨勢，且在整個觀測期內(nèi)波動起伏較小，屬于穩(wěn)定式發(fā)展。其中德國在2017-2018年下降速度較快，是由德國的法律優(yōu)勢指數(shù)快速下滑所引致的，這主要與世界大國之間的貿(mào)易壁壘密切相關(guān)。產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)結(jié)果如表5所示。

圖7 產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)

表5 產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)結(jié)果

3.4燃料電池核心技術(shù)識別對所有專利數(shù)據(jù)進(jìn)行核心技術(shù)識別，可知核心技術(shù)評價指數(shù)得分集中在[70%，100%]內(nèi)的專利數(shù)量僅有9個，集中在[30%,70%)內(nèi)的專利數(shù)量有70個，而集中在[0%,30%)的專利數(shù)量卻有37 996個。由此可以看出，核心技術(shù)評價指數(shù)得分越高，專利數(shù)量越少，其核心技術(shù)評價指數(shù)得分呈現(xiàn)出右側(cè)正態(tài)分布趨勢，且長尾效應(yīng)明顯。由表6可知，篩選出的9項(xiàng)核心專利，前3項(xiàng)專利均屬美國企業(yè)專利，其中排名第一位的專利為CN200980156230.4，描述了可用作有機(jī)液蘭金循環(huán)工作流體的氯-溴-氟烯烴化合物。第4項(xiàng)專利至第9項(xiàng)專利均屬中國，其中屬于院校專利的有2項(xiàng)，屬于企業(yè)專利的有3項(xiàng)，屬于個人專利的只有1項(xiàng)。從主分類號來看，核心專利主要集中在C09K5C、G06Q10以及H01M8這三種技術(shù)領(lǐng)域，其中C09K5C為高導(dǎo)熱硅膠復(fù)合材料及其制備方法；G06Q10為專門適用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或方法；H01M8為用于直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆椒ɑ蜓b置，如電池組；由此可知，在燃料電池產(chǎn)業(yè)中，此三類技術(shù)屬于前沿技術(shù)。從申請年可知，美國燃料電池核心專利主要集中在2012年，有2項(xiàng)。中國燃料電池核心專利主要集中在2015-2016年。由申請人類型可知，企業(yè)名義作為申請人的有6項(xiàng)，占整體核心專利的66.7%，以院校名義作為申請人的有2項(xiàng)，而以個人名義作為申請人的只有1項(xiàng)，由此可知，企業(yè)在燃料電池領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用。增長率循環(huán)燃料電池專利價值得分表如表6所示。

表6 增長率循環(huán)燃料電池專利價值得分表

續(xù)表6 增長率循環(huán)燃料電池專利價值得分表

4 結(jié)論與啟示

4.1研究結(jié)論本文構(gòu)建“技術(shù)(Technology)—市場(Market)—法律(Law)”三維涵蓋多項(xiàng)測度指標(biāo)的綜合評價模型，即TML模型體系，并在此基礎(chǔ)上通過增長率循環(huán)合成了產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)，對中國、美國、日本以及德國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢展開了具體研究。研究結(jié)果表明：(1)中國與日本的燃料電池產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)總體上呈現(xiàn)下降趨勢，而中國的法律優(yōu)勢指數(shù)則具有逆勢增長態(tài)勢；(2)美國與德國的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)近幾年呈現(xiàn)上升趨勢，其中美國的市場優(yōu)勢指數(shù)增長較為明顯，德國的法律優(yōu)勢指數(shù)增長較快；(3)識別出的9件核心技術(shù)中，前3件均為美國持有，后6件為中國持有，以企業(yè)為主，申請年份集中在2012年、2015年以及2016年，技術(shù)領(lǐng)域主要集中在C09K5C(高導(dǎo)熱硅膠復(fù)合材料及其制備)、G06Q10(數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或方法)以及H01M8(化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆椒ɑ蜓b置)中，說明目前此三項(xiàng)核心技術(shù)屬于燃料電池領(lǐng)域的前沿技術(shù)。

4.2研究啟示產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢作為產(chǎn)業(yè)競爭體系競爭力的核心要素，已在國際產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)高點(diǎn)位置，而其子維度在發(fā)展過程中呈現(xiàn)出非均衡特征。本文通過深度剖析產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)與各分項(xiàng)指數(shù)，得出中國燃料電池產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢指數(shù)呈現(xiàn)波動性下降的特點(diǎn)，技術(shù)優(yōu)勢指數(shù)與市場優(yōu)勢指數(shù)發(fā)展較為滯后，而法律優(yōu)勢指數(shù)卻發(fā)展較快，針對此結(jié)論，研究啟示如下：(1)積極引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，即在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)由“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變，在注重基礎(chǔ)研究的同時，加大對核心技術(shù)的研發(fā)與投入。同時，通過在制定較為完備的人才激勵措施的基礎(chǔ)上，更應(yīng)建立一套完整的人才激勵措施的運(yùn)行機(jī)制，確保各項(xiàng)激勵措施能夠有效運(yùn)行，以提高科研人員的研究效率。政府應(yīng)通過制定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策，引導(dǎo)企業(yè)將投資重點(diǎn)向核心技術(shù)領(lǐng)域傾斜，促進(jìn)企業(yè)形成以技術(shù)為特色的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，構(gòu)建區(qū)域性的從 “低端”到“高端”的全產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)而提高我國燃料電池產(chǎn)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)價值鏈中地位與作用；(2)在加大對核心技術(shù)的研發(fā)和投入的同時，延長我國核心技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)期限，并在國際市場上，加大我國核心技術(shù)的布局范圍，即擴(kuò)大我國核心技術(shù)在全球市場的同族數(shù)，加速由以往的美國、日本以及歐洲三方專利到以中國、美國、日本以及歐洲為主的四方專利知識產(chǎn)權(quán)范圍的形成，進(jìn)一步促進(jìn)我國以核心技術(shù)為載體的知識產(chǎn)權(quán)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，擺脫我國對國外核心技術(shù)的依賴并爭取突破國外經(jīng)濟(jì)體對我國的“技術(shù)鎖定”，從真正意義上實(shí)現(xiàn)我國從“專利大國”到“專利強(qiáng)國”的巨大轉(zhuǎn)變。