財團法人高等教育評鑑中心基金會  

 

由專利看美國大學科技創新研發能量的表現
文/陳達仁
  國立臺灣大學機械工程學系暨工業工程學研究所教授
  高等教育評鑑中心兼任研究員

新知識經濟時代,智慧資產之重要性將逐漸勝過傳統的廠房、設備、勞力及資本數量等生產要素。而在智慧資產中,最能代表一個機構科技創新研發能量的當屬「專利權」的擁有。專利,除具有保護專利權人發明成果的法律效用外,更被視為具有豐富有用的資訊,足以作為衡量一個國家、地區、企業或組織,科技創新研發能量的指標。

科技創新研發能量的衡量指標

近年來,不論是政策制定者或是績效分析者均大量使用專利文獻來分析科技創新研發能量的成長與發展。知名國際評比機構則以專利指標作為國家科技創新研發能量評比的指標,如世界經濟論壇(World Economic Forum, 2006)的國家競爭力報告(Global Competitiveness Report 2006-2007)、瑞士洛桑學院(IMD Business School)的世界競爭力排名(World Competitiveness Yearbook)或是經濟合作發展組織(Organization for Economic Co-operation and Development)的科學技術與產業排行榜(Science, Technology and Industry Scoreboard)中均可發現以專利為基礎的國家科技創新研發能量評比。

在企業層面的科技創新研發能量衡量方面,則以華爾街日報與Patent Board合作發表的專利排行榜,針對全球前2,500大科技公司擁有之美國專利進行評比,每周二定期於華爾街日報刊載各產業最新排行榜,此一資訊亦成為投資者重要的參考資訊。

剖析臺美兩國大學專利獲得情形

由前述可知,在國家、產業或企業層級的評比上,多應用專利作為科技創新研發能量之衡量指標;然而,針對大學科技創新研發能量在專利表現上的相關研究發表則較少。

本文針對全臺大學(含國科會)的臺灣及美國獲准專利數相較於全美大學的美國獲准專利進行比較,同時進一步透過美國AUTM(The Association of University Technology Managers)的數據觀看美國大學在科技創新的研發支出投入及技術授權收益成效,以作為國內大學的借鏡。

最後,再利用專利質量整合指標,評量美國主要大學在不同技術領域的優質專利表現差異,藉此洞悉各大學具優勢的科技創新研發領域。

資料收集

一、2001年至2006年美國及臺灣各大學專利數

係以美國專利暨商標局(USPTO)專利資料庫及美國專利暨商標局統計報告(USPTO Statistic Report),蒐集大學2001年至2006年的專利資料。專利資料庫內專利權人所屬國家(Assignee Country)為美國(US),且專利權人包含全美各大專院校及相關學術研究機構的專利,即為美國各大學專利數。

臺灣各大學專利數據的蒐集則包含兩部分:美國專利數及臺灣專利數。美國專利數則以USPTO專利資料庫內專利權人所屬國家為臺灣(TW),且專利權人包含全臺大專院校及相關學術研究機構的專利。

臺灣專利數據則是從經濟部智慧財產局年報及中華民國專利資訊網檢索全臺大學2001年至2006年的專利數資料,其中臺灣各大學的臺灣專利數係選取專利權人所屬國家為中華民國,且專利權人包含各大專院校及行政院國家科學委員會的專利。所有資料均經由人工判讀,確認數據無誤。

二、2006年美國大學專利數排行

係從美國專利暨商標局專利資料庫蒐集並整理美國大學2006年的專利數及發明專利數、2005年之專利數排行,以及2001至2005年平均專利數,並取2006年專利數前十名之學校進行比較。

三、2004年美國主要大學研發支出及技術授權收益

依據2006年美國專利數排名前十名大學,收集在AUTM(The Association of University Technology Managers)公布之2004年U.S. Licensing Surveys 中之Total Sponsored Research Expenditures及Adjusted Gross License Income Received數據,以了解技術授權收益之於研發支出的比例。

專利指標說明

由於專利指標係作為技術研發及科技新能量的評量依據,可評估企業科技創新研發能量;若用於評估各大學之專利品質方面,亦是能表現其學術研究績效之指標。以下針對各專利指標之計算方式進行介紹,以探討美國大學的科技創新研發能量:

優質專利指數
(Essential Patent Index, EPI)

本指標由Chen, Lin & Huang於2007年提出,係為衡量專利品質的指標,除考量專利的被引用次數外,亦將專利的被引用年代因素納入公式計算。計算優質專利指數時,以年代差作為權數計算每件專利的積分,取積分排名前25%的專利為優質專利,計算各校優質專利數及優質專利比率並予以標準化。其公式表示如下:

其中,EPNij為學校i在j技術領域擁有之優質專利數,Pij為學校i在j技術分類擁有之所有發明專利數,取全美大學專利積分排名前25%之專利為優質專利。

即時影響指數
(Current Impact Index, CII)

本指標由Narin於1999年提出,用以計算特定技術領域內,各校於2001年至2005年共五年間獲得之美國發明專利於2006年被引用次數占同時期所有發明專利平均被引用數的比率之比值,指標期望值為1.0,其公式表示如下:

其中,Cij為學校i在2001年至2005年間產出的j技術領域專利在2006年被引用的次數,Kij為學校i在2001年至2005年間產出的j技術領域專利數,Cj為資料庫內2001年至2005年間產出的j技術領域專利在2006年被引用的次數,Kj為資料庫內2001年至2005年間產出的j技術領域專利數。

優質技術強度
(Essential Technology Strength, ETS)

本指標由Chen, Lin & Huang於2007年提出,係結合專利數量指標與專利品質指標之概念,同時考量2006年專利數、2001年至2005年即時影響指數與優質專利指數作為評估各專利技術分類內各大學表現的綜合指標,該公式如下所示:

其中,P為發明專利數,Pij為學校i在j技術領域擁有之所有發明專利數,EPIij為學校i在j技術領域之優質專利指數,CIIij為學校i在j技術領域之即時影響指數。  

美國及臺灣各大學專利產出比較

表一為全臺及全美各大學於美國的專利數,及全臺各大學於臺灣的專利數之表現及其比例。表中顯示,從2001年至2006年,全美大學的美國專利數占美國的本國專利數之比例約在3.5%左右,五年皆維持一定的表現水準,且2001年至2006年每年全美大學的美國專利數所占美國的本國專利數比例,皆較全臺大學的臺灣專利數所占臺灣的本國專利數之比例高出許多。

此外,從2001年至2006年全臺大學的臺灣專利數及所占比例得知,全臺大學的臺灣專利數所占臺灣的本國專利數比例逐年增加,顯示全臺大學逐漸重視學校專利技術研發與專利權的取得。

表一:全臺、全美大學的專利數及所占比例

雖然全臺大學之臺灣及美國專利數及其所占比例有明顯的增加,由全臺大學之臺灣專利數占臺灣的本國專利數之比例而言,五年內即從不到0.5%的比例攀升至將近3%;另外,由全臺大學之美國專利數占臺灣的美國專利數之比例而言,亦於2006年時升高至將近2%。

然而,全臺大學在臺灣及美國專利數之所占比例,仍較全美大學的美國專利數及其所占比例為低;因此,以下將進一步針對全美大學在技術研發投入及專利產出之資料進行探討,以提供參考。

茲將2006年全美大學專利數前十名產出進行整理。由表二可知,2006年專利數前十名的美國大學之發明專利數占所有專利數比例均高,其中有五成之大學專利權人的專利全數為發明專利。此外,以2005年與2006年的專利數排名而論,前十名的名次變動並不大,前十名之美國大學專利數及2001至2005年平均專利數也都在50件以上。

表二:2006年美國大學專利數排行

再者,將前十名之美國大學專利數與表一相比可得知,在前十名中有4所美國大學之美國專利數已超過表一中全臺大學2006年之美國專利數,顯示這些大學單一學校的專利產出即超越全臺大學的專利產出。

另外比較專利數前十名美國大學2004年研發支出及技術授權收益,如表二之Total Sponsored Research Expenditures(A)、Adjusted Gross License Income Received(B)以及兩者之比例所示,且以2004年AUTM Licensing Surveys資料計算所有美國大學的技術授權收益之於研發支出的比例為2.78%。

據此比例與表二對照可知,美國前十名大學中有4所的技術授權收益之於研發支出的比例均高於AUTM Licensing Surveys資料所提供之所有大學的比例(2.78%)。

美國大學生技醫藥強
國內大學機械領域優

另按五大技術領域分類,將在各技術領域之全美大學的美國專利數占全美大學的美國專利數之比例,及在各技術領域之全臺大學的臺灣專利數占全臺大學的臺灣專利數之比例整理於表三中。

表三:2006年全臺、全美大學之本國專利數的技術領域分布

由表三觀之,全美大學的美國專利數比例最高的技術領域為生技醫藥領域,共占全美大學的美國專利數之39.84%,亦即全美大學將近四成的專利數皆屬於生技醫藥領域。其餘領域按所占全美大學專利數之比例依序為化學(21.53%)、電子電機(17.01%)、數位通訊(13.39%)、機械(5.01%),及其他(3.22%)。

而全臺大學的臺灣專利數比例最高的技術領域則為機械領域,共占全臺大學的臺灣專利數之38.07%,亦即全臺大學將近四成的專利數皆屬於機械領域,其餘領域按所占全臺大學專利數之比例,依序為數位通訊(19.47%)、化學(18.37%)、電子電機(17.49%)、生技醫藥(5.17%)及其他(1.43%)。
  
2006年美國大學專利品質表現

除專利數量外,專利品質也是科技創新研發能量之重要考量之一。以下計算2006年美國大學在五大技術領域(化學、數位通訊、生技醫藥、電子電機及機械)之專利數及專利指標,並以優質技術強度(ETS)作為排名依據,將各技術領域排行前五名之大學列於表四至表八中。

表四:2006年美國大學生技醫藥領域專利表現

表五:2006年美國大學化學領域專利表現

表六:2006年美國大學電子電機領域專利表現

以優質技術強度(ETS)之學校排名來看,Univ. of California System及Massachusetts Inst. of Technology兩校皆在五大領域的前五名之列。其中Univ. of California System在五大領域中均位居前三名,而Stanford Univ.在四大領域中均位居前五名。Massachusetts Inst. of Technology於化學、數位通訊,及機械等三大領域中均位居前三名。California Inst. of Technology則於電子電機、數位通訊,及機械等三大領域中位居第三名。

再者,Univ. of California System更名列生技醫藥、化學、電子電機,及機械領域之第一名,而Massachusetts Inst. of Technology則為數位通訊領域之第一名。

表七:2006年美國大學數位通訊領域專利表現

表八:2006年美國大學機械領域專利表現

由於Univ. of California System係為多個大專院校組合而成之大學系統,因此在專利數量及其他指標表現較其他大學更具優勢;若單以大學本體之主要表現來衡量,則以Massachusetts Inst. of Technology、Stanford Univ.及California Inst. of Technology等校之平均表現較佳。

結論
美國大學專利產出比重
較國內大學表現佳

本文透過臺灣及美國專利資料庫的檢索與整理,且搭配部分AUTM Surveys之數據資料分析發現,2001年至2006年全美大學的美國專利數占美國的本國專利數比例,不僅高於全臺大學的美國專利占臺灣的美國專利數比例,更高於全臺大學的臺灣專利占臺灣的本國專利數比例,顯示美國大學在該國科技創新研發能量的專利產出中的比重,較全臺大學的表現來得好。

除此之外,2006年全美前十名之美國大學的專利產出有九成以上皆為發明專利,而在這些專利產出中,以生技醫藥之比例最高,且其優質技術強度(ETS)表現亦超越所有領域,顯示美國大學之科技創新研發能量在生技醫藥領域表現較好。

再者,參考前述美國大學於2004年之Total Sponsored Research Expenditures及Adjusted Gross License Income Received數據,發現這些美國大學在研發成本的支出以及其創造的技術授權收益,都值得臺灣各大學在研發投入、研發產出的智慧財產權保護上多加注意,以期提升臺灣的大學在技術研究上之科技創新能量。

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