G7国家和中国ICT技术发展轨迹研究——基于USPTO专利的比较分析

刘凤朝，张娜，孙玉涛

(大连理工大学 管理与经济学部，辽宁 大连 116024)

一、引言

20世纪90年代以来，信息与通信技术(ICT)发展带来了新的技术长波，成为各国经济增长的重要驱动力[1—2]。以二十国集团、七国集团(G7)以及经合组织(OECD)等国家为对象的研究表明，ICT技术对国家经济发展具有重要推动作用[3—4]。与此同时，ICT技术的发展也为后发国家实现追赶提供了新的“机会窗口”[5]。世界各国纷纷制定ICT发展战略以争夺技术制高点。然而各国ICT技术的发展存在时间差异以及优先或重点发展子技术领域的不同。子技术领域选择不仅决定技术创新和产业发展绩效，也影响特定国家在全球创新网络中地位的变化。因此，分析各国ICT技术及子领域的发展水平以及各国间存在的差距是当前学术界和管理层关注的焦点问题，相关研究主要包括三个方面。

一是ICT整体技术领域的发展状况和趋势研究。Corrocher等(2007)基于专利和引文数据分析了ICT技术的创新活动模式，并将ICT技术分为高机会应用领域和低机会应用领域两个类别[6]；Lee等(2011)和Hacklin等(2005,2009)考察了ICT技术发展的演变特征，揭示了ICT的技术关联和收敛趋势[7—9]。Banuls和Salmeron(2008)、Chen等(2012)分别应用Delphi-AHP和两阶段预测模型识别出ICT的关键子技术领域，并预测了技术的未来发展趋势[10—11]。上述研究虽然能从一般意义上阐明ICT技术领域发展的规律，然而对于处于不同技术发展阶段的国家如何选择适合本国国情的技术发展领域还难以提供有针对性的参考。

二是各国ICT技术和子技术领域的发展态势分析。Rojo和Gomez(2006)描绘了西班牙ICT科学与技术产出的状况[12]。Gao等(2013)考察了我国ICT技术及四个子技术领域的创新绩效[13]。刘凤朝等(2010)、雷滔和陈向东(2011)就我国ICT的专利申请趋势和四个子技术领域的技术关联进行分析，并预测未来的研究重点[14—15]。此外，部分学者对ICT的技术发展进行跨国比较研究。Kim(2011)、Guan和Ma(2004)、Lee和Yoona(2010)分别就半导体、计算机科学、存储芯片领域的创新能力、知识流动、技术追赶等问题进行了多国的比较分析[16—18]。Tijssen和Wijk(1999)从科学产出、产出质量、跨国知识流动和国家间合作模式四个方面对欧洲、美国和日本进行比较分析，并证实了“欧洲悖论”的存在[19]；Tseng(2009)则比较了韩国、台湾、新加坡、香港、中国和印度六个亚洲国家和地区的创新绩效、创新结构配置、五个子领域的创新强度分布差异以及国家间的知识流动特征[2]。

三是各国ICT技术的发展对策研究。Lee等(2009)结合ICT的技术发展轨迹和子技术领域间的交互模式，提出韩国应加强宽带和家庭网络技术等促进ICT技术增长的发展策略[20]。Fana和Watanabe(2006)分析了日本和中国信息通信产业的技术政策，认为各国政府应结合本国的发展阶段和社会经济现实情况，采取本土化的解决方案促进技术的发展[21]；朱庆华等(2009)深入考察了日本信息通信产业的技术发展政策的特征[22—24]；何亚琼等(2000)、刘凤勤等(2004)分析了美日等国信息产业发展模式，并提出提高我国信息产业技术创新能力的发展对策[25—26]。

综上，已有研究通过分析ICT技术的整体发展特征和趋势，揭示了ICT技术发展过程中各子技术领域间的技术关联，为ICT技术的发展提供了全幅背景图；通过特定国家ICT技术发展历程的分析以及各国ICT技术创新能力的比较，阐明了各国ICT技术的发展特征和国家间的技术差距，为样本国家选择适合本国发展的技术领域提供借鉴；通过各国ICT技术发展对策的分析，为各国制定符合本国国情的ICT发展政策提供了参考。然而，应该看到，技术发展是一个动态累积的过程，要经历从产生、成长、成熟到衰退等多个发展阶段[27]，在不同的发展阶段各子技术领域的相互关系不同，从而决定了不同发展水平的国家各子技术领域的战略布局不同。因而有必要研究各国ICT技术发展的阶段特征和子技术领域的布局模式。这样，既能阐明ICT技术领域的国际分工状况，又能为后发国家缩小与先发国家的技术差距、实现技术追赶提供参考。

为此，本文运用技术轨道理论中的S曲线研究方法，分析G7国家和中国在ICT各子技术领域的发展轨迹，进而揭示各国的技术发展阶段特征。考虑到中国作为ICT技术的后发国家，与先进国家存在差距，本文进一步分析中国ICT各子技术领域的发展现状和技术机会，以期为中国实现技术追赶的策略选择提供参考。

二、研究方法、样本和数据

(一)研究方法

技术轨道是在技术范式概念基础上提出的技术创新理论，该理论阐述了进化机制下技术创新所遵循的规则和过程[28—29]。S曲线常被用来描绘技术轨道，因而本文借助S曲线模型分析ICT技术的发展轨迹。常用的S曲线模型包括Logistic模型、Pearl模型和Gompertz模型[30]。本研究依据成长曲线中的Logistic模型，利用影响技术参数的数学方法来预测和模拟技术发展轨迹。Logistic模型的表达式为：

(1)

其中，K为饱和值，b为技术增长速度，T为时间，Y为累积量。

根据技术生命周期理论，技术发展分为四个生命周期阶段，包括萌芽期、成长期、成熟期和衰退期。第一阶段为萌芽期，技术发展缓慢；第二阶段为成长期，技术快速发展；第三阶段为成熟期，技术发展速度减慢；第四阶段为衰退期，技术逐渐趋向饱和限。

根据Logistic模型，分别以10%K、50%K和90%K为分割点将S曲线分为四段。其中,T0.1为成长期起始时间，即累积量Y为10%K的时间点；T0.9为衰退期起始时间，即累积量Y为90%K的时间点。T0.1，T0.9的计算公式为：

(2)

(3)

(4)

(5)

T0.1-0.9为成长时间，即累积量Y从10%K增长到90%K所需要的时间，其表达式为：

(6)

S曲线成熟期起始时间为累积量Y达到50%K的时间点，即曲线的拐点(d2Y/dt2=0)，其表达式为：

(7)

基于此模型应用Shazam软件估计模型的参数，得到非线性回归模型的结果，进一步计算得到成长期、成熟期和衰退期的起始时间T0.1，T0.5，T0.9。该软件对数据迭代数百次，并最终得到拟合效果较好的结果。

由于某些技术发展到一定时间后进入到新的发展阶段，此时该技术的发展轨迹更适合用双S曲线模型。因此，若某国在某一技术领域用双S曲线的拟合效果明显好于用单S曲线的拟合效果，则采用双S曲线模型(即两条单S曲线的叠加)，且本研究仅考察第二条S曲线的技术生命周期发展阶段特征。

(二)样本选择和数据来源

本研究选择G7和中国作为样本，G7成员国包括美国、加拿大、日本、德国、英国、法国、意大利。上述样本国家选择主要基于以下两个方面的考虑。第一，全球84%的研发经费和92%的USPTO专利都集中于G7国家，研究G7国家的技术创新能力具有较强的代表性[31]；第二，近年来中国技术创新能力迅速提高，创新能力的世界排序不断攀升，通过与G7国家技术发展轨迹的比较，可以发现中国在ICT技术发展中的地位，找出中国与G7国家技术之间存在的差距，从而为中国的ICT技术发展提供借鉴[32]。

专利中富含大量的技术信息，是研究技术创新发展的重要指标[33]。专利累计量随着时间呈现S型曲线[34]。一些学者以专利数绘制S曲线研究某技术的发展轨迹并进行技术预测。Anderson(1999)应用Logistic模型拟合1920-1990年美国各技术领域专利的增长轨迹[30]；Dubaric等(2011)以专利申请量为技术发展指标分析了风能技术的演变和成熟水平[35]；Liu和Wang(2010)应用日本专利局的专利数据预测了日本两足机器人行走技术的发展[36]；傅瑶等(2013)应用S曲线模型分析了美国主要领域的技术发展轨迹及生命周期[27]。

美国专利和商标局(USPTO)的专利库收集了1976年以来的所有在美申请和授权的专利数据，其囊括了世界上大多数先进技术，尤其是新兴技术。本研究使用USPTO专利数据进行国际比较主要基于以下两个方面：第一，使用相同的数据库，可保证在同一平台上对各个国家的技术创新活动进行比较；第二，USPTO专利需要通过严格的专利审查以检验创新性，具有较高的质量，同时专利的实用性和商业性也得到了保证。近年来，诸多学者[2,37—38]在进行多国技术创新态势和国家创新能力比较时，均使用USPTO专利数据库作为专利的数据来源。考虑到专利的质量问题，仅检索USPTO授权的发明专利。

综上，本文采用1976—2012年USPTO专利数据库发明专利授权量作为技术能力的衡量指标，绘制G7和中国ICT技术的发展轨迹。其中，专利累积量为Logistic模型中的因变量Y，年份(1976—2012年)为模型中的自变量T。在计算模型参数时，将1976—2012变为1—37这一可比较的数字序列，以保证计算结果更为精确。此外，由于S曲线无法计算萌芽期的起始时间，因此检索1976年之前各国在USPTO授权的专利数据，找出专利在连续年份存在的起始年份，同时根据科学技术简史汇编的资料[39]，确定萌芽期的起始时间。

(三)子技术领域的划分

20世纪90年代以来，ICT为各国带来了巨大的经济增长，世界各国纷纷制定信息通信技术发展战略。2006年韩国IT839战略确立了ICT未来发展的9项核心技术，分别为移动通信和远程信息处理、宽带和家庭网络、数字电视和广播、计算、智能机器人、无线射频识别和传感网络、基于芯片和联合部分的信息技术系统、嵌入式软件。我国“十二五”规划确立信息技术为七大战略性新兴产业之一，将新一代信息技术分为六个方面，分别是下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件。

2006年OECD出台的基于IPC的ICT技术分类标准，明确指出ICT领域对应的IPC分类号[40]。已有研究基于IPC—USPC对照表识别出ICT相关的USPC分类号，共计36个[7,41]。由此，在确定ICT子领域对应的分类号时，仅包含36个USPC分类号。诸多学者基于此36个分类号对韩国9项核心技术领域的技术发展特征和技术关联度等开展研究，并通过关键词匹配得到各子技术领域对应的USPC分类号[20,41]。

结合已有研究的技术分类以及ICT技术的发展前景[42]，本研究将ICT技术分为九个子领域：移动通信和远程信息处理、宽带和家庭网络、平板显示、数字电视和广播、集成电路、个人PC、智能机器人、无线射频识别和传感网络、计算机软件。其中，移动通信和远程信息处理、宽带和家庭网络、数字电视和广播、个人PC、智能机器人、无线射频识别和传感网络以及计算机软件七个子领域沿用已有研究应用关键词匹配方法得到的USPC分类号[20]。在确定平板显示和集成电路两个子领域对应的USPC时，仍采用关键词匹配法。以“平板显示”为例，首先确定“平板显示”的专利检索词[43]；其次，基于检索词检索USPTO中的专利数据；最后，统计专利USPC分类号的频次，从中选择高频次分类号作为“平板显示”的USPC分类号。ICT技术九个子领域的USPC分类号如表1所示。

表1 ICT九个子技术领域的USPC分类号

运用USPTO数据库的高级检索功能，通过构建检索式，分别得到1976—2013年G7和中国在各子技术领域的发明专利授权数量。根据检索结果，各国在九个子领域的专利分布如图1所示。横轴代表国家，纵轴代表技术领域，圆的大小代表专利授权总量的相对大小。

图1 各国ICT各技术领域专利数量分布对比

由图1可以看出，九个子领域的专利授权量并非均衡，移动通信和远程信息处理、平板显示、个人PC以及计算机软件的专利量相对较多。各国的专利授权量也存在较大差距。美国和日本位于第一梯队，是专利数量分别位居第一和第二；德国、英国、法国位于第二梯队，专利数量与美国和日本之间存在一定差距；加拿大、意大利和中国的专利数量最少，处于第三梯队。

三、G7国家与中国ICT子技术领域发展阶段比较

根据S曲线模型，将数据代入Shazam软件，分别对九个子领域各国的技术发展阶段进行对比分析。基于各国在不同子领域的发展特点，本研究将九个子领域分为处于成熟阶段的技术领域、处于成长阶段的技术领域和其他三类，每一类包含三个子领域。

(一)处于成熟阶段的技术领域

1.移动通信和远程信息处理

各国技术生命周期曲线回归结果如表2所示。各国技术生命周期曲线模型的整体拟合效果较好，决定系数(R2)均在99%以上，拟合参数K，b，c的t值均在1%显著性水平下显著。从专利授权量的饱和值K来看，美国在移动通信和远程信息处理领域的饱和值(379010)最大，为日本在该领域饱和值的6倍，说明美国在该领域技术创新较为活跃，专利的累积量最多。中国专利授权量饱和值K为2638，高于加拿大和意大利的饱和值。从技术增长速度(b)来看，中国的技术增长速度在样本国家中最快(0.55671)，约为G7国家技术增长速度的4—6倍。

表2 各国移动通信和远程信息处理领域技术生命周期曲线回归结果

注：括号中为该系数的t值。

根据参数b、c的估计值，计算各国移动通信和远程信息处理领域技术生命周期萌芽期、成长期、成熟期和衰退期的起始时间，进一步计算得到萌芽期的持续时间，成长期持续时间以及该国当前的技术生命周期发展阶段，计算结果如表3所示。

表3 各国移动通信和远程信息处理领域技术生命周期发展阶段(单位：年)

1921年，美国底特律和密歇根警察厅开始使用车载无线电，这是最早使用的陆地移动通信；二战后公众移动通信系统逐步发展起来；20世纪60年代，移动通信技术逐步改进[39]。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份可知，意大利在1964年进入萌芽期，其他G7国家在1960年进入萌芽期，中国在1985年进入萌芽期。美国的萌芽期持续时间最长(36年)，是最晚进入成长期的国家。美国的成长期持续时间也较长(21年)，这表明美国在萌芽期的技术积累得到了持续的技术增长。加拿大的萌芽期和成长期持续时间最短，是最早进入成长期和成熟期的国家。中国萌芽期的持续时间为25年，而成长期持续时间仅4年，即中国在移动通信和远程信息处理领域的技术活跃时间较短。目前，美国处于快速成长期，加拿大处于衰退期，其他国家均已进入成熟期。

2.集成电路

1958年半导体集成电路领域研制成功[39]，G7纷纷进入萌芽期，相比于其他G7国家，意大利进入萌芽期的时间晚约2年(1960年)，中国进入萌芽期的时间是1985年。集成电路领域各国的技术发展轨迹呈现与移动通信和远程信息处理领域相似的发展态势。该领域各国技术生命周期曲线模型整体拟合效果较好。从各国专利数量饱和值(K)来看，美国仍是饱和值最大的国家，约为日本饱和值的5倍。中国的专利饱和值为3351，超过法国、英国、加拿大和意大利，在该领域技术发展较为活跃。从技术增长速度(b)来看，目前中国在该领域的技术增长速度(0.60749)最快，远高于G7国家的技术增长速度。

各国在集成电路领域的技术生命周期发展特点与移动通信和远程信息处理领域较为相似。目前除美国处于成长期外，其他国家均已进入成熟期。

3.智能机器人

1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史真正开始；60年代末70年代初，智能机器人处于实验装置阶段[39]。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份可知，G7国家在1970年进入萌芽期，中国在1985年进入萌芽期。G7国家在智能机器人领域的技术生命周期发展特点与移动通信和远程信息处理领域较为相似。除加拿大进入衰退期外，其他六国均已进入成熟期。然而，中国在智能机器人领域的萌芽期时间较短，1995年进入成长期，且成长期持续时间较长(22年)，说明中国将在该领域将得到长期持续的发展。目前，中国在该领域处于快速成长期。

(二)处于成长阶段的技术领域

1.无线射频识别和传感网络

无线射频识别和传感网络领域各国技术生命周期曲线回归结果如表4所示。由表4可知，各国技术生命周期曲线模型整体拟合效果较好，决定系数(R2)均在99%以上，拟合参数的K，b，c的t值均在1%显著性水平下显著。根据各国专利数量饱和值(K)排序，排在前五位的依次是美国、日本、德国、英国和中国。美国和日本是该领域技术创新能力最强的两个国家，德国、英国和中国的技术发展也较为活跃。从技术增长速度(b)来看，目前中国在该领域的技术增长速度(0.18692)略高于G7国家的技术增长速度。

表4 各国无线射频识别和传感网络领域技术生命周期曲线回归结果

表5 各国无线射频识别和传感网络领域技术生命周期发展阶段(单位：年)

20世纪40年代，雷达的改进及应用催生了无线射频识别技术的发展；20世纪60年代，该技术的理论得到发展，并开始应用尝试[39]。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份可知，美国、日本、德国、法国和英国进入萌芽期的时间为1960年，意大利和加拿大进入萌芽期的时间分别为1968年和1969年，中国进入萌芽期的时间为1986年。表5为各国在无线射频识别和传感网络领域技术生命周期发展阶段的统计结果。美国的萌芽期持续时间最长(63年)，预计2022年进入成长期。法国和意大利进入成长期和成熟期的时间均较早，目前两国已进入成熟期。其他六国进入成长期、成熟期和衰退期的时间均较晚，目前处于快速成长期，说明该领域仍具有较大的发展空间。

2.宽带和家庭网络

20世纪70年代，宽带和家庭网络进入起步阶段。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份可知，G7国家在1976年进入萌芽期，中国在1985年进入萌芽期。宽带和家庭网络领域各国技术生命周期曲线模型整体拟合效果较好。从各国专利数量饱和值(K)来看，美国的专利饱和值最大(674900)，为日本饱和值(32626)的20倍。中国的专利饱和值为62622，位列第二，在该领域技术发展极为活跃。从技术增长速度(b)来看，中国在该领域的技术增长速度最快(0.37834)。

宽带和家庭网络领域的技术生命周期发展特点与无线射频识别和传感网络领域较为相似。目前G7国家中除加拿大和意大利进入成熟期外，其他国家均处于成长期。中国在该领域的萌芽期持续时间较长(32年)，目前尚处于萌芽期。

3.计算机软件

1954年IBM公司公布了公式翻译语言Fortune，这是最早出现的计算机高级语言[39]，该语言的公布标志了计算机软件技术的发展。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份可知，美国、英国和法国在1954年进入萌芽期，德国在1958年进入萌芽期，日本、意大利和加拿大分别在1965、1966和1967年进入萌芽期，而中国1986年进入萌芽期。计算机软件领域各国技术生命周期曲线模型整体拟合效果较好。该领域的技术生命周期发展特点与无线射频识别和传感网络领域较为相似。除日本、法国、英国处于成熟期外，美国、加拿大、英国和中国均处于快速成长期。德国处于萌芽期，预计2015年进入成长期。

然而，与无线射频识别和传感网络领域不同，虽然中国在宽带和家庭网络、计算机软件领域处于成长期，但是成长期的持续时间很短，仅为6年和4年，技术发展的持续性较弱。

(三)其他领域

1.数字电视和广播

数字电视和广播领域各国技术生命周期曲线回归结果如表6所示。各国技术生命周期曲线模型的整体拟合效果较好，决定系数(R2)均在99%以上，拟合参数K，b，c的t值均在1%显著性水平下显著。从专利授权量的饱和值K来看，美国在数字电视和广播领域的饱和值(288450)最大，说明美国在该领域技术创新较为活跃，专利的累积量最多。中国专利授权量饱和值K为1889，高于加拿大和意大利的饱和值。从技术增长速度(b)来看，加拿大的技术增长速度在样本国家中最快(0.15413)，而其他国家的增长速度较为接近。

表6 各国数字电视和广播领域技术生命周期曲线回归结果

表7 各国数字电视和广播领域技术生命周期发展阶段(单位：年)

20世纪70年代起，日本、美国、德国、英国等国家对HDTV图像质量、信号形式、传输方式等方面进行探索，开展可行性的实验研究，并研制出一系列HDTV设备[39]。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份，G7国家在1970年进入萌芽期，中国在1985年进入萌芽期。表7为各国数字电视和广播领域技术生命周期发展阶段的统计结果。G7国家除法国、英国和意大利在1977—1980年进入成长期外，德国、加拿大、日本、美国先后于1989—1996年进入成长期，分别于2010、2011、2014、2016年步入成熟期。目前，美国、日本和中国在该领域处于成长期，其他五国均已进入成熟期。

2.平板显示

平板显示领域于1976年进入起步阶段[39]。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份，G7国家在1976年进入萌芽期，中国在1985年进入萌芽期。平板显示领域各国技术生命周期曲线模型整体拟合效果较好。从各国专利数量饱和值(K)来看，美国的专利饱和值最大(214490)，日本次之，德国第三。中国的专利饱和值为14425，位列第四。从技术增长速度(b)来看，中国在该领域的技术增长速度最快(0.54017)。

各国在宽带和家庭网络领域的技术生命周期发展阶段存在较大差异。目前，德国、法国、意大利和中国处于成长期，其他四国均处于成熟期。

3.个人PC

20世纪60年代末,Intel公司制成计算机微处理器，促进了个人PC领域的发展[39]。结合各国在该领域连续年份出现专利的起始年份，G7国家在1970年进入萌芽期，中国在1985年进入萌芽期。个人PC领域各国技术生命周期曲线模型整体拟合效果较好。各国在该领域的技术生命周期发展阶段存在较大差异。美国、日本、法国、英国和加拿大处于成熟期，德国、意大利和中国处于快速成长期。中国的技术发展速度最快，但成长期持续时间最短(4年)。

上述三个领域属于信息通信产业的“终端产品”领域，每个技术领域处于成熟期和成长期的国家各占一半，且各国在三个领域的发展阶段也存在差异。

四、G7与中国ICT技术发展类型比较

为了考察G7国家和中国ICT技术各领域发展类型的差异，本文构建二维矩阵分析各国在技术生命周期各阶段的时间分布特征。横坐标为萌芽期持续时间，衡量一国技术发展初期酝酿时间的长短；纵坐标为成长期持续时间，衡量一国技术跃升发展时间的长短。运用反对角线区分萌芽期与成长期的持续时间，位于反对角线以上，即“萌芽期短，成长期长”，表明该国在该子领域经过短暂的酝酿后进入成长期，且成长期持续时间比萌芽期持续时间长，技术发展具有持续性；位于反对角线以下，即“萌芽期长，成长期短”，表明该国在该子领域经过较长时间的酝酿后进入成长期，但成长期持续时间相对较短，技术发展滞后且面临后劲不足的问题。ICT四个子领域各国生命周期的时间分布特征如图2所示。

图2 九个子技术领域各国技术生命周期各阶段的时间分布特征

由图2(a)可知，在智能机器人领域，除加拿大以外，其他样本国家均处于反对角线以上，即成长期持续时间(13—24年)比萌芽期的持续时间(9—20年)长，各国经历较短的酝酿后即进入快速成长阶段。各国在坐标轴中的位置接近，这表明各国在该领域的发展较为同步。该领域的竞争较为激励。

由图2(b-c)可知，在移动通信和远程信息处理领域，除意大利以外，其他国家均处于反对角线以下；在集成电路领域，除意大利和英国以外，其他国家均处在反对角线以下，技术发展经历较长时间的酝酿才进入成长期，且成长期持续时间短。多数国家在此两个领域已进入成熟期。

由图2(d-f)可知，无线射频识别和传感网络、宽带和家庭网络、计算机软件领域，美国、日本、英国和中国的萌芽期持续时间比成长期的持续时间长，说明这三个领域进入快速发展阶段的时间较为滞后，技术经过较长时间的酝酿才进入成长期，且成长期持续时间相对较短，技术发展存在后劲不足的问题。然而，法国和加拿大在宽带和家庭网络领域处于对角线以上，成长期的持续时间相对较长；意大利在计算机软件领域处于对角线以上，且意大利的成长期持续时间最长，技术发展持久。由于此三个领域“萌芽期长”，多数国家处于快速成长期，未来仍有较大的发展空间。

由图2(g-i)可知，在平板显示、数字电视和广播、个人PC三个领域，各国的时间分布存在较大差异。平板显示领域，德国、英国、法国和加拿大位于对角线以上，美国、日本、意大利和中国位于对角线以下；数字电视和广播领域，德国、英国、法国、意大利和中国位于对角线以上，美国、日本和中国位于对角线以下；个人PC领域，英国、法国、意大利和加拿大位于对角线以上，美国、日本、德国和中国位于对角线以下。各国结合本国的发展优势选择不同的发展路径。德国在平板显示和个人PC领域的发展较为活跃，其萌芽期和成长期的持续时间均较长。中国在平板显示和个人PC领域经过漫长的酝酿，才进入成长期，且成长期的时间仅为4年，技术发展存在后劲不足的问题。此三个“终端产品”领域，各国采取的发展策略存在显著差异。

综合以上分析可以看到，样本国家不仅九个子技术领域的发展特征存在较大差异，各国子领域的布局策略也存在较大差别。日本、法国、英国、加拿大和意大利各子领域的发展存在明显的时间先后。由此可知，这五个国家采取的是“重点突破”的发展策略，即优先发展优势技术领域，当该领域发展趋于成熟时，转向一个新的领域，从而保证技术创新能力的持续增长。这一发展策略为后发国家ICT技术发展提供了借鉴，即重点发展某一优势技术领域，通过优势领域的发展进一步带动其他子领域对于ICT技术的长远发展具有重要意义。

美国、德国和中国在多个子技术领域处于成长期，即多个子领域几乎同步发展。其中，美国在移动通信和远程信息处理、宽带和家庭网络、数字电视、集成电路、无线射频识别和传感网络以及计算机软件领域处于快速发展阶段；德国在宽带和家庭网络、平板显示、个人PC以及无线射频识别和传感网络领域处于快速发展阶段；中国除宽带领域(萌芽期)、移动通信和远程信息处理(成熟期)以及集成电路(成熟期)领域外，其他领域均处于快速成长期。由此可知，这三个国家采取的是“全面推进”的发展策略。

五、结论

本文利用USPTO专利数据，使用S曲线中的Logistic模型，分析G7国家和中国ICT九个子领域的技术发展轨迹，阐述各国ICT技术发展的阶段特征和布局策略，主要得到以下结论：

(1)在ICT技术领域率先取得突破的G7国家不仅其技术萌芽期起始时间早，萌芽期和成长期的持续时间均较长，而且步入衰退期的时间较晚。技术萌芽期越短的国家，成长期持续的时间也较短，该技术领域进入衰退期的时间也较早。上述事实从一个侧面说明，技术萌芽期的原创技术累积，对技术领域的持续成长和产业价值的持续实现至关重要。

(2)从各子技术领域生命周期不同阶段的时间分布特征看，中国在ICT多数子技术领域呈现萌芽期持续时间远远超过成长期持续时间的特征，二者的差异较大。相比之下，多数发达国家分布于反对角线附近，萌芽期持续时间与成长期持续时间分布相对均衡。上述事实说明，中国在ICT技术领域与发达国家的差距表现为两个方面：一是技术发展起步的时间较晚，呈后发追赶特征；二是技术发展的空间较小，难以进入价值链的高端环节。

(3)从各国子技术领域的布局策略看，日本、法国、英国和意大利等国采取的是在主要子领域率先突破，进而引领其他子领域发展的“重点突破”的发展战略，从而保证优势技术发展的持久性；美国、德国等国家采取的是“全面推进”的发展战略，这些国家除了少数子领域已发展成熟并进入产业化阶段外，在多个子领域仍然处于技术高速发展阶段。

本研究的不足之处在于，基于专利数据虽然可以反映技术发展阶段，但是由于专利本身存在质量上的差别，无法完全反映技术发展水平。因此，进一步研究有必要把专利数据与ICT技术发展的其它指标相结合，综合考察各国技术创新活动的发展阶段。此外，S曲线模型自身存在缺陷。由于S曲线四个阶段的时间分割点是人为规定的，尚未从技术领域自身的发展特点和外部环境出发进行划分，导致四个阶段的时间分割点存在偏误。

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