企业创新专利技术扩散分析方法.doc

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企业创新专利技术扩散分析方法

段 伟 陈 琳
（云南大学系统工程研究中心，昆明，650091）

摘要 本文引入技术创新产权专利制度和技术商品价值衡量体系，通过E.Mansfield技术扩散模型，试图对企业技术创新扩散效益进行初步分析,并提出专利转让或许可的条件。
关键词 创新产权，技术商品，扩散效益

1引言
技术创新是企业家抓住市场的潜在盈利机会，以获取商业利益为目标，重新组织生产条件和要素，建立起效能更强、效率更高和费用更低的生产经营系统，从而推出新产品、新生产（工艺）方法，开辟新市场，获得新的原材料或半成品供给来源或建立企业的新组织，它是包括科技、组织、商业和金融等一系列活动的综合过程。创新扩散是技术创新社会经济效益的根本来源。根据熊彼特的“发明——创新——扩散”的创新过程模型理论，创新始于发明创造，而创新的示范作用，必然引起在全社会范围内大面积的技术扩散，而技术扩散的结果又会导致全社会经济的高质量增长。英国经济学家斯通曼更善于用数量模型来阐释对技术扩散概念的理解，他认为技术扩散是一种“学习”活动，对于一项技术创新是否应当在本企业得到应用，要视成本与利润的期望而定。美国经济学家J.C.梅特卡夫则认为技术扩散是一种选择过程：既包括企业对于各种不同层次的技术的选择——其结果总是使企业倾向于接受效率更高、成本更低或更新颖的先进技术，同时也是顾客对企业的选择过程——其结果总是那些优先采用创新技术的企业生产出来的品质高、价格低的产品，才能获得顾客的青睐。
技术扩散过程产生的创新外部性问题，即“当生产或消费对其他人产生附带的成本或效益时，外部经济效应就发生了；就是说，成本或效益被加于其他人身上，而施加这种影响的人却没有为此付出代价”（萨缪尔森，诺德豪斯.经济学（第12版）。北京：中国发展出版社，1992）是经济学理论研究的一个重要内容。越来越多的经济学家从不同角度对外部性进行了研究，其中比较著名的学者有庇古、奥尔森、科斯、诺斯和一些博弈论专家，他们分别从“公共产品”、“集体行动”、“外部侵害”、“搭便车”、“囚徒困境”等理论入手，得到的结论则都认为，对外部性问题的有效解决方法是将外部性内在化。通过某种方式将外部收益或成本内含于某种经济关系中，在这种经济关系中私人收益率与社会收益率是一致的。通过确定投资与收益相一致的经济关系，改进投资者的收益状况，从而增强经济活动的投资动机。
在面临知识经济时代的今天，企业技术创新的效益已不仅仅是有形商品的销售利润，而主要是无形知识产品所创造的价值。特别是随着知识产权和技术专利制度的日趋成熟，科技成果的产业化、商品化、市场化和全球化更是具备了法律保障。针对技术扩散问题研究的现状，本文将所要剖析就是创新效益、技术扩散和产权专利之间的关系。

2技术创新产权与技术商品价值
技术创新产权（technological innovative property right，简记为TIPR）是创新主体对技术创新资产所拥有的排他的占有关系和权利。这里的资产既包括设备、厂房等有形资产，也包括知识类的无形资产。根据世界知识产权组织的定义，它主要包括：工业产权和版权两部分。工业产权主要包括专利、商标、制止不正当竞争。其中，专利权是发明创造的技术创新产权的主要特征，也是本文将重点讨论的。正是由于有了技术专利制度的保障，科技成果才能顺利地进入技术交易市场，知识产品才转化为技术商品。
所谓知识产品，它是以知识为基础的，主要依靠人的脑力劳动生产出来的、可供人们使用的知识存在形态。它可以分为科学文化、技术产品、社会服务和知识化物质产品四大类。企业技术创新成果多为技术产品，其在一定商品经济条件下进入市场并交易就转化为技术商品。技术商品具有商品的共性，其价格是指技术商品买方为取得该技术商品所有权或使用权所愿支付的、技术商品卖方可以接受的使用费的货币表现。
技术商品的价格受到技术成熟程度、技术生命周期、研制开发成本、转让次数和方式、转让方的竞争、技术的法律状态等众多因素的影响及其自身独特性的限制，尚无一个统一的计算公式。技术商品价格的支付方式，国际上目前采用的主要有“一笔总算”、“提成计价”和“入门费加提成”三种。我国经济界和科技界的一些专家和学者对于技术商品价格问题也进行过大量研究工作，提出了劳动价值论、价值工程论、经济效益论和劳动价值与经济效益结合论等价格模型。这里只给出“一次总付”（技术专利只转让一次）和价值工程论的理论价格公式。具体形式如下：
1. 技术商品“一次总付”计算公式：
P=λC+ΦY （2-1）
式中：P为技术商品理论价格；C为技术商品研制成本；Y为技术应用新增收益；λ为开发费用分摊系数；Φ为转让效益分成系数.
2.价值工程论价格模型：
价值工程是指技术商品的价值（P），功能（F）和成本（C）三者之间存在的下列关系：P= F/C。依据这一理论建立的价值工程论技术商品价格模型为：
P=S（W/T+3/D）R（1-X%） （2-2）
式中：S为技术商品的市场容量系数(0<S<1)；W为技术投产后年总产值；T为技术转化为生产力所需投资；D为投资回收期（年）；R为利润率；X%为科技风险率。

3技术专利制度与创新扩散效益
一般说来，技术创新的扩散过程开始于技术发明或技术成果的首次商业化应用之时，经过大力推广、普遍采用阶段，直至最后因落后而被淘汰，这个全过程也是技术的寿命期。我们知道，一项创新只有扩散开来，为多数企业所效仿，才能有利于提高社会总体技术水平，产生巨大的社会经济效益。模仿创新是积极、主动、有效的扩散形式，它能够将扩散活动与扩散主体的经济利益紧密联系起来，通过这种直接的利益驱动，新技术得以在不同企业之间迅速传播发展。然而，模仿者的进入会改变创新者的收益，而且常常是产生负面影响，甚至出现“搭便车”的不良行为，使企业从事技术创新活动的激励减弱。因此，引入技术专利制度以维护创新者的知识产权，并从而调节创新者与模仿者的收益是非常必要的。在专利制度下，通过有偿模仿（许可方式）使技术创新得以扩散，无形资产所有者从其他企业那里获取费用以对其进行的技术公开和许可实施补偿。确定产权的许可费用，是产权许可得以进行的关键因素。这个问题分为两个方面的政策选择：（1）选择最优的专利权期限；（2）确定一个最优的许可费比率，而不限制许可转让。专利最优有效期的确定,反映了专利权对创新收益的分配与对技术创新激励的效应和手段.这种作用机制可以用以下数理模型来说明。
假设:一个完全竞争的市场行业,生产某种产品，具有不变的单位成本C0,产出为X0,一项新的发明实现创新后,使产品的单位成本C0降到C1.发明者率先的创新，在专利权保护下，将产生两种结果:
1.发明者降低价格,使竞争者退出市场,而成为垄断者.
2.发明者将专利许可给其他竞争者(假定此时无替代技术,交易费用为零),则最高的单位许可转让费为C0-C1,相应的单位许可转让费占产品原价格的百分比为：B=(C0-C1)/C0。此时,发明者利润极大化.显然，对于这种使单位成本减少，但不能使原有价格和产量变化的小发明,其在单位产品和时间内(如：年)获得的许可费为:v=(C0-C1)X0。假如一定时期内需求不变，也没有替代技术的出现，许可费v水平保持一段T(设起始时间为零).在此阶段,专利权发挥作用,若单位时间的贴现率为r,则许可费的现金流为：
V=∫BX0e-rtdt=(BX0/r)(1-e-rt)(r>0) （3-1）
设：Ψ=1-e-rt，则V=ΨBX0/r。从而，（1）如果r=0，V=BX0T，对于给定的成本下降B和X0，专利权期限T延长1倍，许可费也增加1倍；（2）当r＞0时，延长T，V值增大。
对于成本B下降很大的所谓“大发明”（产出增大，价格下降），现值函数V是一个非线性函数。在此，我们借用诺德豪斯存在着“发明概率函数”的假定。它表示：成本下降值B与发明R&D投入R相关，该函数为：B=bRa (b>1,a<1)。发明者的利润为:п=V-R=ΨBX0/r-R。
由利润极大化条件，dп/dR=0,有：ΨB’X0=r，即 dB/dR=r/Ψ0X
这表明：发明者通过加强R&D的投入R使发明利润最大，直到R增加每1元产生的成本减少的收益等于1元的利息收益。
专利政策制定者总要寻求一个最优专利权期限T，创造社会收益极大化的途径，即：创新者、消费者从创新成本减少中减去所需R&D费用的利润极大化。由模型假设，小发明在创新后，价格不变，则在专利权期限T内，将产生一定的社会收益损失（机会成本节约W1）；当专利失效后，价格下降，这部分损失立即消失，发明者的收益（许可费）将转化为消费者盈余W2。以上这两部分的和就是小发明创新者的社会总收益。即
W1+W2=ΨBX0/r+B（X1-X0）（1-Ψ）/2r
对上述社会收益极大化，并以创新者的利润极大化限定为条件，得拉格朗日方程：
W=W1+W2-R+λ（ΨB’X0-r）
对Ψ，R求偏导数，得：Ψ=(EpB+1)/[EpB(1+σ/2)+1] （其中，σ=（1-α）/α）
T=-(1/r)In(1-Ψ) （3-2）
式中：Ep为需求价格弹性；σ为测度发明概率函数的曲度；α为相对于R&D投入的产出弹性。

4 E.Mansfield技术扩散经济计量模型
许多学者通过大量的研究指出，技术创新的扩散过程一般可以用S型曲线模型来概括。E.Mansfield模型就是一个把S型曲线和影响因素连接起来的技术扩散经济计量模型。

4.1模型的建立
定义： nij=第i行业中可能采用第j种创新的企业总数
mij（t）=t时刻，第i行业中已采用第j种创新的企业数
λij（t）=[ mij（t+1）-mij（t）]/[nij-mij（t）]
其中，λij（t）即是创新扩散速度的一种描述，又可表示为：λij（t）=dmij（t）/[nij-mij（t）]dt。
暂时假定λij（t）与以下三个因素有关：
行业模仿动力：Mij（t）=mij（t）（T-t）/Tnij
（注：原模型此项为mij（t）/nij，但笔者认为应该考虑到技术专利制度的影响作用，特别是专利权保护期剩余率（T-t）/T这个激励因子，T为最优专利权保护期限。）
项目运作效率：Πij=一般投资的平均回收期/采用第 j种创新的投资回收期
资金利用比例：Sij=采用第j种创新的基本投资/相应时期中企业平均总资产
于是可将λij（t）看作上述三个变量的函数，即λij（t）=F(Mij（t），Πij，Sij)。
如果假定上式可用Taylor展开式近似表示，并在展开式中省略三阶以上各项以及M2ij（t）项，则λij（t）又可表示为：
λij（t）=ai1+ai2Mij（t）+ai3Πij+ai4Sij+ai5Mij（t）Πij+ai6SijMij（t）+ai7ΠijSij+ai8Π2ij+ai9S2ij
令：Qij =ai1+ai3Πij+ai4Sij+ai7ΠijSij+ai8Π2ij+ai9S2ij, Uij = ai2+ai5Πij+ai6Sij,则 λij（t）=Qij+UijMij（t）.
于是，有: dmij（t）/dt=[nij-mij（t）][Qij+UijMij（t）]
这是一个Riccati型微分方程，其解为：mij（t）= nij(eeij-Qij/Uij)/(1+eeij)。
其中，eij=cij+(Qij+Uij)t, cij是一个积分常数。
利用约束条件lim mij（t）=0(t-->-∞),可得Qij=0。从而，eij的表达式简化为：eij=cij+Uijt。同样地，有：mij（t）=nijeeij/(1+eeij)=nij/(1+e-eij)
这样，我们就得到把S型曲线和影响因素连接在一起的综合模型：
mij（t）=nij/(1+e-eij) （4-1-1）
Uij=ai2+ai5Πij+ai6Sij+Zij （4-1-2）
其中，Uij是决定创新扩散速度的主要参数，Zij是随机项。
4.2模型参数估计和影响因素扩充
模型的试验一般分两步：
1）根据每项创新的mij（t）时间序列数据和nij的数值，利用普通最小二乘法对方程（4-1-1）中的参数进行估计，分析各项创新的扩散途径是否符合S型曲线。
2）假定行业性质差异对Uij的影响仅体现在ai2这个系数上，对ai5和ai6不产生显著影响。从而，方程（4-1-2）可改成：Uij=bi+a1Πij+a2Sij+Zij。其中，bi是与行业有关的虚拟变量。然后对以上方程的参数进行估计，研究影响因素是否确实对Uij产生影响。
E.Mansfield认为，除了上述两个影响因素外，根据一般的经济常识和经验，至少还可以找出4个可能对Uij产生影响的因素:
（1）可以被创新取代的现有设备的计划使用寿命dij。一般而言，在创新问世时现有设备剩余的计划使用寿命越短，创新的扩散越快。
（2）企业在某一时期中销售额的年增长率gij。企业销售额的增长会对创新的扩散产生积极影响。
（3）创新问世的年份tij。对于问世较迟的创新来说，有关信息的传播以及人们对新技术的认识相对快一些，所以创新扩散也更为迅速。
（4）创新问世时社会经济所处的商业周期的阶段δij。一般而言，在商业周期的扩张阶段企业对新技术的要求比较迫切，需求量比较大；在商业周期的紧缩阶段则相反。

5专利技术创新扩散效益预期分析步骤
综上所述，专利技术创新扩散效益预期分析的步骤如下：
1.利用技术商品价格模型（2-1或2-2）计算技术商品的价格，所得结果作为基期最低的专利权转让费的参考价P。
2.由公式3-2确定最优专利权期限T，并计算创新企业应缴专利权申请费（或者计入研制开发成本）和1—t年的保护费总额Ct。
3. 根据最优专利权期限和E.Mansfield模型（4-1-1和4-1-2）预测行业中在第t年可能采用创新技术的潜在企业数Mt，再由公式3-1计算这Mt个企业应付的专利许可费总额Vt。
如果我们假定：在最优专利保护期内，银行利率r的变化量极小，即基本上认为其固定；行业中各企业所占的市场份额γ则此消彼长（由于有些企业率先采用了专利技术），但行业市场份额总量却维持不变。从而，我们有技术创新企业第t年专利权预期收益选择为：
收益现值
收益残值
（注：专利转让费P/(1+r)t考虑了货币时间价值和技术寿命周期，专利许可费Vij/γij则注意到企业差别价格。）
于是，可以预测，技术创新企业在第t年可对专利权作如下处置：
1. 当收益现值Ft >收益残值St时，说明商品市场趋于饱和，专利技术开始衰退,应该出售专利，最后实现利润的极大化；
2. 当收益现值Ft<收益残值St时,说明技术扩散还有潜力，专利买家充满市场，应该许可专利，把握收益更大化的机会；
3. 当收益现值Ft=收益残值St时,可以出售或者许可专利。

6结论
本文引入E.Mansfield技术扩散分析模型和专利技术产品价值测算方法，以确定企业创新专利技术在专利保护期内进行交易所可能获得的预期收益，并由此对技术交易形式（专利转让或许可）作出选择。这对于创新企业开展技术贸易活动，加强技术扩散力度有一定的参考价值，且有利于进行无形资产的评估。然而，由于缺乏大量的实际可用的数据，本文没有对此作深入的实证研究，这将是以后有待改进和提高的方面。

参考文献
1 傅家骥主编.技术创新学.北京：清华大学出版社，1998年11月第一版。
2 杨武.技术创新产权.北京：清华大学出版社，1999年11月第一版。
3 李富强等编著.知识经济与知识产品.北京：社会科学文献出版社，1998年12月第一版。
4 邬宽明等编著.技术开发与营销策划.北京：北京航空航天大学出版社，1995年7月第一版。
5 桑赓陶，郑绍濂著.科技经济学.上海：复旦大学出版社，1995年12月第一版。

THE ANALYSIS METHOD TO DIFFUSION OFINNOVATIVE PATENT TECHNOLOGY OF ENTERPRISES

Duan Wei Chen Lin
(The Research Center of System Engineering,Yunnan University,Kunming,650091)

Abstract This paper introduces the patent system of technological innovative property right and the method to compute a technological commodity’s price.By virtue of E.Mansfield’s technology diffusion model,it tries to make some elementary analysis on the diffused benefit of enterprises’ technology innovation.At last,the condition of patent’s attornment or permission is put forward.
Keywords innovative property right technology commodity diffused benefit
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