基于熵理论的中国制药行业专利产出横向比较研究

马超宇 曹阳（中国药科大学医药产业发展研究中心，江苏南京211198）

基于熵理论的中国制药行业专利产出横向比较研究

马超宇 曹阳（中国药科大学医药产业发展研究中心，江苏南京211198）

基于信息论中熵的理论与应用，对我国制药行业专利投入与产出与其他高技术行业进行横向比较，得到制药行业专利产出的相对水平，并对结果作出分析。在分析结果的基础上，为我国制药行业提出建议。

制药行业；专利产出；熵

马超宇，男，硕士在读。研究方向：社会与管理药学。E-mail：ma_chaoyu@126.com曹阳，女，硕士生导师。研究方向：社会与管理药学。通讯作者E-mail:caoyang6926@sina.com

1 引言

专利产出是相对于专利投入而言：那些能使生产、研发过程中产生科技成果并最终转化为专利的因素就是专利投入；在这些因素的作用下产生的科技成果并转化为专利就是专利产出。一般而言，专利产出主要是指专利申请的产出[1]。

近年来，随着我国改革开放的深入，我国制药行业迅速发展，工业总产值大幅度增加，拥有我国自主知识产权的新药数量也越来越多。表1列出了2000-2009年我国制药行业专利产出（专利申请量）和拥有发明专利数。

从表1可以看出：2000-2009年，除2006年专利申请量比2005年略减少，2001年和2003年的拥有发明专利数量比前一年略减少外，我国制药行业专利申请量和拥有发明专利数总体呈上升趋势，说明我国制药行业在较快较稳定地成长。这与制药行业不断增加的各种投入是密不可分的。其他高技术行业也有着同样的发展趋势，那么制药行业与其他高技术行业相比，专利投入与专利产出有着怎样的水平呢？本文将对此进行研究。

表12000-2009年中国制药行业专利产出量

2 文献研究回顾

国内外对专利产出的研究很多，主要集中在专利产出和研究与发展（research and development，R&D）投入之间关系、专利产出与经济增长关系、专利产出效率及区域性专利产出等方面。

本文的研究角度侧重于专利产出的横向比较。因此在这里，仅回顾涉及专利产出横向比较的研究。李慧等[2]运用面板数据模型，对29个制造业行业R&D投入对专利产出影响进行了比较，认为技术密集度高的行业R&D经费投入弹性系数较高。杨孝梅等[3]（2009）以上海市736名R&D人员为样本，通过回归分析，研究了R&D人员专利产出能力与年龄段的关系。付晔等[4]（2009）分析R&D资源投入对不同类型高校专利产出的影响。此外还包括针对专利产出的区域性对比研究，例如戴珺晶[5]（2006）对江苏省专利投入产出与其他东部五省市进行了比较研究，李娟[6]（2010）对中部六省R&D投入与专利产出进行了研究并比较等。

3 中国制药行业专利产出横向比较

3.1 评价体系的建立

本文选取中国高技术行业中的航空航天器制造业、电子及通信设备制造业、电子计算机及办公设备制造业、医疗设备及仪器仪表制造业等行业作为制药行业专利投入与产出的比较对象。我们知道柯布-道格拉斯生产函数Yi=AiKαiLβi是探讨投入与产出关系的生产函数：Yi代表产出，K和L分别代表资本投入和劳动投入，α和β分别为它们的弹性，Ai表示反映综合技术水平的系数。柯布-道格拉斯生产函数同样可以运用到专利投入与产出的关系分析中：科技机构数反映的是行业的研究机构的数量，科技活动人员是行业科技人员的绝对数值，万人口科技活动人员是指行业每万人中拥有的科技人员数量，反映的是行业科技人员的相对数目，R&D人员全时当量是指R&D全时人员工作量与非全时人员按实际工作时间折算的工作量之和。这些指标都是从不同角度反映劳动投入的，并不重合，因此本文选取科技机构数、科技活动人员、万人口科技活动人员、R&D活动人员折合全时当量为劳动投入量；R&D经费内部支出反映的是行业资本投入的绝对数值，R&D经费内部支出占行业总产值比重是行业资本投入的相对数值，它们也是从不同角度反映资本投入的，因此选取R&D经费内部支出及R&D经费内部支出占行业总产值比重作为资本投入量。它们共同作为高技术行业专利投入指标。选取专利申请量、拥有发明专利数作为高技术行业专利产出指标。为了排除专利授权过程中存在的滞后现象，并且考虑到数据的易收集性，本文采用2006-2008年这些指标值的平均值作为这些指标的值。在查阅数据并进行整理后，得到表2。

表2 高技术行业专利投入与产出评价

3.2 评价模型的建立

本文借助信息论中熵的理论及方法[5]，对表2中的各评价指标作如下处理：

①建立五个高技术行业专利投入与产出指标的评价矩阵，如下：

其中 Aij表示 i行业（1≤ i≤ m）第 j项指标（1≤ j≤ n）的指标值。

②归一化处理

由于表2中的指标都是越大越好，因此都是正指标。用Bij=Aij/max1sismAij归一化得到：

③建立特征矩阵

计算特征值：Cij=Bij／∑mi=1Bij，得到如下矩阵

④熵及权重的计算

指标j的熵由下面公式得到：

第j项指标的差异性系数：kj=1－ej

第j项指标的权重：ωj=Kj/∑n

j=1kj（投入指标和产出指标要分别计算）

⑤计算得分

由权重ωj和特征值Cij计算各高技术行业专利投入与产出得分：Xi=∑nj=1ωjCij，得到的结果见表 3。

表3 专利投入与产出评价结果

由上述结果可以看出：

①在专利投入方面，制药行业在所选取的五个高技术行业中居中。电子及通信设备制造业位于第一位，其次是航空航天器制造业，电子计算机及办公设备制造业和医疗设备及仪器仪表制造业基本相同。可以看出，电子及通信设备制造业是个高人力成本和高研发成本投入的行业，因为其是一个近几十年来新兴的高技术行业，发展势头较其他高技术行业更为迅猛。从表2中可以看出，航空航天器制造业虽然有一些单项投入指标并不高，但是其投入综合得分较高，并且科技活动人员比重及研发经费比重是最高的，证明其技术含量和复杂程度是所选取的行业中是最高的，准入门槛也是最高的。制药行业投入综合得分及各单项投入指标基本都处于中间水平。

②在专利产出方面，制药行业在所选取的五个高技术行业中也是居中的。电子及通信设备制造业得分最高：一方面与其巨大的专利投入有关，另一方面，电信行业技术更新快是其自身特点。电子计算机及办公设备制造业也有技术更新较快的特点，因此虽然其专利投入得分并不高，但是专利产出得分却是第二。航空航天器制造业虽然专利投入得分很高，但是由于其技术复杂程度及准入门槛最高，技术上的每一次进步都是比较困难的，因此其专利产出得分较低。

③从专利投入产出综合得分来看，制药行业位居第二位。综合得分是对各行业专利投入水平和专利产出水平的综合反映。电子及通信设备制造业得分最高，并且遥遥领先于其他行业，可见其在当今高技术行业中处于龙头老大的地位。

④从投入产出相对比来看，电子及通信设备制造业依然处于第一位。投入产出相对比反映的是一个行业在专利投入上的相对产出水平，可以看出，制药行业的相对产出水平是比较低的，只排在第四位，可能与当前国内医药行业的现状及其技术复杂程度有一定的关系。另外，航空航天器制造业的相对产出水平是最低的，这与我们之前对其的分析是一致的。

由以上分析可以总结出；制药行业专利投入水平与产出水平在高技术行业中处于中游水平。产出的相对水平比较低，排名较靠后。

4 建议

4.1 我国应加大制药行业R&D经费的投入

我国制药行业专利产出相对水平较低在很大程度上与科技投入水平有关。根据高技术产业统计年鉴（2009）的数据，我国医药制造业R&D经费占工业总产值比例仅为1.7%，而美国、日本和欧盟则分别为21.63%、15.04%和10.32%。不仅如此，我国制药行业科技投入水平和其他高技术行业相比也是比较低的。可见我国制药行业科技投入水平远远低于发达国家，也落后于国内的一些高技术行业。医药行业是未来的朝阳行业，关系到国计民生，因此，我国必须加大对制药行业的科技投入，尽快缩小与发达国家之间的差距。

4.2 加大制药行业知识产权保护力度

我国制药行业中仍然有不少企业缺乏知识产权保护的意识，导致我国制药行业许多优秀的成果流失，造成了严重的损失，这一点在中药领域表现的尤为突出。因此，应加大制药行业知识产权保护的力度，加强知识产权保护队伍的建设，切实为我国制药行业的科技成果筑起坚固的堡垒。

4.3 制药行业要充分借鉴，引进其他高技术行业的科技成果

的联系，并朝着交叉学科的方向发展。例如计算机辅助药物设计（CADD）是一门新兴的边沿学科，它将计算机技术应用于制药领域，辅助设计新化合物分子，极大地缩短了新药开发周期。制药行业应当从其他高技术行业中汲取营养，壮大自己。

[1]谢炜.中国专利产出研究[D].成都：电子科技大学，2005.

[2]李慧，黄静，吴和成.基于面板数据的我国制造业R&D投入对专利产出的影响实证分析[J].价值工程，2010，29(34)：27-28.

[3]杨孝梅，陈德智.R&D人员年龄与专利产出能力的关系研究[J].科学学与科学技术管理，2010，31(1)：168-170.

[4]付晔，张乐平，马强，等.R&D资源投入对不同类型高校专利产出的影响[J].研究与发展管理，2010，22(3)：103-105.

[5]戴珺晶.江苏省专利产出与专利战略分析[D].南京：南京财经大学经济学院，2006.

[6]李娟.R&D投入、专利产出、经济发展关系研究[D].太原：太原科技大学经济与管理学院，2010.

现代社会各个学科并不是孤立存在的，而是有着密切

A Horizontal Comparison of Patent Output of China’s Pharmaceutical Industry Based on Entropy Theory

Ma Chaoyu，Cao Yang (The R&D Center of Pharmaceutical Industry of China Pharmaceutical University，Jiangsu Nanjing 211198，China)

Based on the entropy theory of informationism and its application，a horizontal comparison was conducted between the patent input and output of China’s pharmaceutical industry and those of other high-tech industries.The relative level of patent output of pharmaceutical industry was obtained.On the basis of the result analysis，suggestions for China’s pharmaceutical industry were proposed.

Pharmaceutical Industry；Patent Output；Entropy

2011-06-02）