基于收益最大化的专利池组建与管理策略分析：专利权人间的理性博弈*

许琦，顾新建

（1.浙江大学 浙江省先进制造技术重点实验室，杭州 310027；2.台州职业技术学院 台州中小企业信息化应用技术研究所，台州 318000）

专利池（patent pool），也称为专利联盟或者专利联营，是两个或多个专利权人为了彼此之间分享专利技术或者统一对外进行专利许可而形成的一个正式或非正式的联盟组织[1]。专利池最为显著的作用是通过专利许可，消除专利技术实施过程中的知识产权障碍[2]。在专利池中，专利许可有两种情况：一是横向许可，即专利池成员彼此之间进行的交叉许可，专利池成员可以使用“池”中所有专利从事研究和商业活动而不需要支付许可费；二是纵向许可，即专利池以某种统一的条件向池外第三方进行的联合许可，许可费由专利权人统一决定，第三方不需要就池中每个专利寻求单独的许可[3]。专利池对外许可事宜授权专利池成员代理，或者委托专设的独立实体机构来实施。

近年来，专利池在国内外引起了学者的广泛关注，强调专利池可以有效地解决“专利地雷”、“专利流氓”、“潜水艇专利”及所衍生的“反公共地悲剧”等问题，帮助企业在荆棘密布的“专利丛”中开辟产业化技术创新道路。面对专利池这种新型的专利集中管理方式，中国企业如何以国际上通行的公平、合理、无歧视（fair，reasonable and non-discrimination，FRAND）原则来提升专利保护能力，运用专利池提高对外专利战的协同工作能力，促进中国民族工业的发展，值得深思。目前，国内关于专利池的研究工作主要集中在形成机理[4-6]、反垄断[7-9]及创新效应[10-12]等方面。专利池这种复杂组织的管理策略一直以来很少被人研究。

本文试图从专利权人加入专利池的利益动机着手，在专利权人理性人假设和必要专利价值相等假设的基础上，运用博弈理论分析专利池管理的两大核心策略：独立许可（independent licensing）策略和回授（grant back）策略。通过探讨专利市场需求曲线、专利池的组建条件以及附加专利许可收益分配等问题，建立专利池简化模型。运用数学分析方法明确独立许可策略和回授策略的实施条件，为中国专利池的发展提供理论支持。

1 专利池简化模型

1.1 基本假设

假设1：在一个技术领域中，有n（n≥ 2）个专利权人Mi，各自拥有一个必要专利i，而且n个必要专利的价值相等。

按照中国《国家标准涉及专利的管理规定（暂行）》[13]的定义，必要专利是指实施某项标准必不可少的专利。在一定时期、一定范围内，该专利是不可替代的。将且仅将必要专利纳入专利池，可以防止非必要专利的“非法捆绑销售”，从而避免专利权人之间相互猜忌，使得企业能够放心大胆地购买专利池的整体式专利许可，不必担心冤枉地为那些非必要专利买单，进而树立专利池的权威度和威信力，保障专利池健康发展。

设必要专利i的许可费为pi，市场需求量为D（pi），则必要专利i的许可收益Ri为

假设2：n个专利权人均为理性人（rational man），其基本特征是充满理智的，既不会感情用事，也不会盲从，而是精于判断和计算，其行为是理性的。在经济活动中，所追求的唯一目标是自身经济利益的最大化[14]。

鉴于此，专利权人Mi会理性地设定专利许可费为pi，使得专利许可收益Ri最大化。故pi应满足：

假设3：由于n个必要专利的价值相等，n个专利权人理性地协商决定，若组建专利池，则池中n个必要专利的许可收益由n个专利权人平分[15]。

1.2 市场需求曲线

一般来说，市场上产品的价格和它的需求量之间是呈负相关关系的，即产品价格越高，市场需求则越低，反之亦然。马克思[16]采用市场需求曲线来表示这种负相关关系，如图1所示。图中一般以价格为纵轴（y轴），以市场需求量为横轴（x轴），统计每一种价格下产品的市场需求数量，推导需求函数，描绘市场需求曲线。根据市场需求定律[17]，市场需求曲线通常是向右下方延伸的。

图1 市场需求曲线

本文对专利市场需求曲线做简化处理，以负相关线性函数（图1中直线）来刻画专利许可费pi与市场需求量D（pi）的关系。

不同专利之间存在相互依存、互为补充及相互替代等关系，根据企业（技术实施者）不同的专利需求将专利市场分为两类[18]：

（1）在技术实施过程中，企业仅需要购买技术领域中个别专利的市场，称为专利零售市场（single market）。记专利零售市场需求量为

其中，a和b均是大于0 的常数。

（2）在技术实施过程中，企业需要购买技术领域中多个专利，称为专利批发市场（bundled market）。记专利批发市场需求量为

其中，A和B均是大于0 的常数。

1.3 专利池组建条件

n个专利权人组建专利池的唯一目标是追求经济收益的最大化。作为理性人，专利权人Mi应会设定合理的专利许可费pi，并通过精确计算，对比加入专利池前和加入专利池后的专利许可收益高低，以判断是否组建专利池。

本文将专利权人Mi加入专利池前［即处于自由竞争（free competition）状态］的专利许可收益记为RiF，按照前文设定，得

其中，前半部分表示来自专利零售市场的专利许可收益；后半部分表示来自专利批发市场的专利许可收益。

本文将专利权人Mi加入专利池后（即处于专利池状态）的专利许可收益记为RiP，按照前文设定，得

其中，p∑表示专利池中n个必要专利的“打包”许可费，各个专利权人将获得专利池打包许可收益的1/n（注：因此处尚未实施独立许可策略，故专利零售市场的许可收益为0）。

显然，专利池组建条件为专利权人Mi在专利池状态下的专利许可收益RiP大于自由竞争状态下的专利许可收益RiF，须满足条件：

其中，前半不等式是显而易见的。专利池中n个必要专利的“打包”许可费p∑不能超过n个必要专利在自由竞争状态下许可费pi的总和，从而体现专利池“打包”许可的套餐式优惠。否则，即便组建了专利池，也将因为许可费过高而丧失专利市场。

式（7）的后半不等式证明如下：

（1）自由竞争状态下的专利许可收益。

专利权人Mi理性地设定专利许可费为pi，使得专利许可收益RiF最大化，即专利许可费为pi须满足：

由于n个专利权人均为理性人，故得

以上n个微分方程联立，求解得

将式（8）代入式（5），得到自由竞争状态下专利权人Mi专利许可收益的最大值为

式（9）化简后，得

（2）专利池状态下的专利许可收益。

专利池理性地设定打包许可费为p∑，使专利许可收益RiP最大化，即专利许可费p∑须满足

求解得

将式（11）代入式（6），得到专利池状态下专利权人Mi专利许可收益的最大值为

（3）两种状态下专利权人许可收益对比。

专利池组建的前提条件是专利池状态下的专利许可收益大于（至少不小于）自由竞争状态下的专利许可收益，即专利权人加入专利池后可以获得更多专利许可收益。因此有

将式（8）和式（11）代入式（13），得

式（14）转化后得

因为b、B均为大于0 的常数，故（b+B）/B肯定大于1。所以有

化解得到

由式（8）得

最终得出专利池组建条件为

式（16）为专利池组建后“打包”许可费的合理定价提供了参考依据。

1.4 附加专利

专利权人加入专利池后，投入资金研发新技术，并申请获得新的必要专利。为区别于原有的n个必要专利，本文称之为附加专利，它是专利池相关知识的附加性独立应用。

记专利权人Mj投入资金c用于新技术的研发，成功申请并获得附加专利j的概率为ρ，附加专利j许可费为pj，那么附加专利j的许可收益RFj为

其中，前半部分表示附加专利研发并申请成功而产生的许可收益；后半部分表示附加专利研发失败所要承担的损失。显然，RFj必须大于0，因为没有专利权人愿意做亏本的投资。

同样作为理性人，专利权人Mj也会合理地设定专利许可费pj，使得附加专利j的许可收益RFj最大化，即满足

将式（3）、式（4）、式（11）代入，得

化简得

求解得

将式（19）代入式（17），化简后得

由式（20）可推导出

式（21）表示附加专利研发投入资金的上限，可为专利权人决策提供参考。这是投资研发附加专利的必要条件。

2 专利池管理策略分析

专利池管理策略主要包括两项核心策略：独立许可策略和回授策略。独立许可策略是指专利池成员拥有独立许可的权利，可以将各自所拥有的专利单独向第三方提供授权，以获取经济利益；回授策略是指专利池成员在加入专利池之后研发获得的新专利，必须无偿地向专利池提供许可，所获得的收益必须向专利池返回一半[15]。

2.1 独立许可策略

专利池中各项专利相互依存、互为补充，彼此不可相互替代，因此每个专利不会和专利池构成竞争关系。换而言之，允许独立许可策略并不影响专利池的打包许可收益。这就具备实施独立许可策略的必要条件。

实施独立许可策略时，专利权人Mi的专利许可收益RiP（I）为

式（22）表明：在允许独立许可的情况下，专利权人Mi除获得专利池打包许可收益的1/n外，还将获得专利i在专利零售市场的许可收益。

根据前文分析，在专利池打包许可费定价合理的前提下［满足式（16）］，专利权人Mi已经获得了不低于自由竞争状态下的专利许可收益。再加上专利零售市场的许可收益，其总收益必然超过自由竞争状态下的专利许可收益。因此，实施独立许可策略可以为专利池锦上添花，也成为专利池首选的管理策略。

2.2 回授策略

回授策略主要是针对附加专利的许可收益分配问题。若实施回授策略，则专利权人研发成功的附加专利所获收益须向专利池返回一半，也可以分享其他专利权人返回的专利许可收益；若不实施回授策略，则专利权人独享附加专利所获收益，同时当其他专利权人研发附加专利成功时，也不得不支付所需的专利许可费。

（1）实施回授策略的专利许可收益。

专利权人投入资金c研发附加专利，若研发成功，则附加专利的专利许可收益必须向专利池返回一半；若研发失败，则须独自承担研发成本（资金c），即式（20）的前半部分须向专利池返回一半，后半部分则须独自承担。因此，实施回授策略时，专利权人Mj的专利许可收益为

其中，第一部分表示专利池打包许可收益的1/n；第二部分表示附加专利研发成功时一半的许可收益和研发失败时全部的损失；第三部分表示所有研发成功的附加专利返回给专利池的一半许可收益平均分配给各个专利权人的部分［注：n个专利权人都有可能投资研发附加专利。其中1 个专利权人研发成功，其余n−1 个专利权人研发失败的概率为ρ（1 -ρ）n-1，返回1份一半许可收益；2 个专利权人研发成功，其余n−2 个专利权人研发失败的概率为ρ2（1 -ρ）n-2，返回2 份一半许可收益；其余依次类推］。

令

则

式（24）减式（25），得

于是有

最后得

式（26）代入式（23），得

（2）不实施回授策略的专利许可收益。

不实施回授策略时，专利权人Mj独享附加专利所获收益：

同时，当其他专利权人研发附加专利成功时，专利权人Mj则须分摊所需的专利转让费的1/n，因此有

其中，第三部分是指专利池为购买附加专利而须支付的专利转让费（注：在理性谈判的基础上，附加专利的转让费为专利许可收益和研发成本的总和；1 个附加专利研发成功概率为ρ，支付1 份专利转让费；2 个附加专利均研发成功概率为ρ2，支付2 份专利转让费；其余依次类推）。

令

考虑极限情况，得

其中，0<ρ<1。当m趋向于无穷大时，根据洛必达法则可求得mρm+1极限为0。

将式（31）代入式（29），得

（3）回授策略的实施条件。

显然，回授策略的实施条件为式（32）小于式（27），即

化简后得

式（33）代表了实施回授策略的苛刻条件：实施回授策略时专利许可收益的最小值大于不实施回授策略时的专利许可收益。其中，式（27）表示的各个专利权人只投资研发1 个附加专利的情况（实际上，每个专利权人可投资研发若干个附加专利）。这种情况下，专利权人的专利许可收益最小。相反，式（32）表示的则是其他专利权人研发无穷个附加专利的情况。

3 案例分析

本文通过采集整理当今国际上典型专利池的相关资料，对上述理论分析的结论进行验证。为使理论验证具有代表性和普遍性，本文分别从医药、音视、通信等专利池较为集中的高新技术领域中选择五个成功运营的专利池进行实证分析。这些专利池的名称、成立时间、成员（专利权人）数量、成员国籍及技术领域等情况如表1所示。

表1 五个专利池概况

不难发现，这些专利池基本上与所在领域的技术标准相关，而且都成立了专门管理机构或委托专业管理公司对池中专利进行管理。例如，DVD6C 专利池成立了DVD6C 许可组织，授权Toshiba 为代表，对旗下专利进行一站式许可，这些专利涵盖了视频播放器、音频播放器、刻录机、驱动器、视频光盘、可刻录光盘、解码器及编码器等数字视频光盘标准的方方面面；AVS 专利池在AVS 专利池管理委员会的指导下，成立AVS 专利池管理中心，作为具体执行机构，负责管理实施包含系统、视频、音频、数字版权管理在内的第二代数字音视频信源编码标准所需的必要专利；MPEG-2 专利池和1394 专利池则委托MPEG LA 公司管理，包括组织专家评估必要专利、对内交叉许可和对外统一许可等事务。

下面，本文重点针对这五个专利池的组建过程和许可协议做具体分析。

3.1 Medicines 专利池

Medicines 专利池由国际药品采购机制发起和资助，旨在为发展中国家提供更多艾滋病、丙型肝炎病毒和肺结核的治疗机会。Medicines 专利池管理委员会游说 AbbVie、Bristol-Myers Squibb、Gilead Sciences 等药品巨头加入专利池，将药品的仿制权许可给制造商，使后者可以为贫困国家患者生产出更加便宜的仿制药品。通过Medicines 专利池，各方均能获利，专利权人赚取专利许可费，仿制药制造商获得药品市场准入，而发展中国家的患者则以相对较低的价格获得了艾滋病、丙型肝炎病毒和肺结核等疾病的救生药物。据了解，发展中国家已有87%～93%的艾滋病患者得到Medicines 专利池的仿制药品救助。

Medicines 专利池实施独立许可策略。目前，Medicines 专利池中共包含12 种抗艾滋病病毒药物和1 种抗丙肝病毒药物的仿制权。仿制药制造商可以申请获得每一种药物的分许可（sub-license）。每一种药物的分许可条件在Medicines 专利池官网列出。例如，抗艾滋病病毒药物的仿制药制造商，需要有生产抗逆转录病毒药物的经验，且需满足WHO（World Health Organization，世界卫生组织）的预合格标准，FDA（Food and Drug Administration，食品药品监督管理局）或EMA（European Medicines Agency，欧洲药品管理局）最低质量标准。收到申请以后，Medicines 专利池管理委员会对仿制药制造商进行筛选，对合格的制造商授以药品仿制权，并签订许可协议。

3.2 DVD6C 专利池

DVD6C 专利池成立于1999年6月，最初由Hitachi、Matsushita、Mitsubishi、Time Warner、Toshiba 及Victor Company of Japan 等6 家企业组成，由Toshiba 负责、Matsushita 和Hitachi 协助将6 位成员名下的DVD 核心专利缔结为专利许可联合体，对所拥有的用于视频播放器、刻录机、驱动器、视频光盘、可刻录光盘等DVD 核心专利在全世界范围内以“一站式购买的方式”进行联合许可。2002年6月，IBM（International Business Machines Corporation，国际商业机器公司）加入DVD6C 专利池，成为第7 位成员。2005年4月，Sanyo 和Sharp 也正式加入。

DVD6C 专利池实施独立许可策略和回授策略。DVD 制造商可以与DVD6C 许可组织签订许可协议，“打包”购买DVD6C 专利池旗下所有专利，也可以直接与9 位成员就其各自拥有的核心专利单独签约。9 位成员承诺将遵循FRAND 原则提供相关专利许可。同时，DVD6C 专利池的许可协议中也明确指出实施回授策略。被许可人（包括成员）研发获得与DVD 产品制造、使用和销售相关的专利必须遵循FRAND 原则向专利池成员提供回授许可。

3.3 MPEG-2 专利池

MPEG-2 专利池成立于1997年7月，是近年来出现的最为成功的专利池，其组织架构和运作模式为此后成立的专利池提供了典范[4]。美国司法部在对MPEG-2 专利池进行审查以后，认定不倾向于对MPEG-2 专利池发起反垄断执法行动。因而MPEG-2 专利池被认为是现代专利池的楷模和表率。

MPEG-2 专利池由MPEG LA 公司组织专家评估必要专利。MPEG LA 公司最初检索了8 000 多项美国专利摘要，评估了100 多个专利权人所拥有的逾800 项专利，最后确定9 家单位的27 项专利为必要专利，加入MPEG-2 专利池[24]。随着其他成员的加入，必要专利数量不断增加，截至2016年10月1日，MPEG-2 专利池共拥有1 082 项必要专利[25]。无论研发成本如何，MPEG LA 公司认定每个必要专利价值均等[26]。按照这个规定，每个成员按照所拥有的必要专利数量分享MPEG-2 专利池的对外许可收益。

MPEG-2 专利池实施独立许可策略和回授策略。在MPEG-2 专利池的许可协议中有如下独立许可条款和回授条款：MPEG-2 专利池允许专利权人在专利池以外自由地向第三方提供专利许可；被许可人获得的任何必要专利须遵循FRAND 原则向专利池成员提供非排他性回授许可。

3.4 AVS 专利池

AVS（数字音视频编解码技术标准）是中国牵头研制的第二代音源编码标准，是数字音视频产业群的共性基础标准。AVS 专利池管理机构的使命是把实施AVS 标准所需的必要专利组建成AVS 专利池，并进行“一站式”许可。AVS 专利池管理委员会负责审定AVS 专利池管理有关规定和工作计划，挑选评估专家对必要专利进行独立评估；AVS 专利池管理中心负责起草AVS 专利池相关许可协议。目前，AVS 专利池成员单位有7 家，包括4 家企业和3家科研院所[27]。

AVS 专利池实施独立许可策略。AVS 专利池管理中心以开放与包容的态度鼓励但是并不强求专利权人将必要专利放入AVS 专利池，根据FRAND 原则实施“一站式”许可[28]。目前AVS 专利池许可只在中国进行，专利许可费为每台AVS 设备1 元人民币（虽然价格较低，但由于涉及面广，产量大，专利权人仍可获得合理收益）。第三方获得AVS 专利池的授权有两个渠道[28]：①通过与AVS 专利池管理中心协商，获得“一站式”许可；②单独和专利权人直接协商，获得独立许可。

3.5 1394 专利池

1394 专利池成立于1999年10月，由Apple、Canon、Sony、LG、Hitachi 及Matsushita等10 个专利权人组成，旗下的专利涵盖了高速串行总线接口标准的核心技术[29]。1394 专利池委托MPEG LA 公司组织专家评估必要专利，各成员也有义务将其拥有的所有必要专利加入1394 专利池。截至2016年10月1日，1394 专利池从最初的34 项必要专利增长为275 项必要专利[23]。按照MPEG LA 公司的规定，每个成员按照所拥有的必要专利数量分享1394 专利池的对外许可收益。任何企业生产含有1394 接口的设备必须获得1394 专利池的许可。不论1394 接口数量多少，每台设备须向1394 专利池支付0.25 美元的专利许可费。

1394 专利池实施独立许可策略，允许各成员单独向第三方授权，同时不能随意撤回已授权的独立许可。被许可人可以将所获专利许可转让给子公司，但不能转让给他人。

4 结语

中国企业的科技水平相比于西方发达国家，仍然有很大差距，无法在基础研究方面取得领先地位。而且中小企业偏多，专利保护能力较弱。组建中国企业专利池，可以提高企业在专利组合中的协同管理能力、在对外专利战中的协同工作能力、对有限专利资源的协同利用能力和企业协同创新能力。因此，研究专利池的组建与管理策略，无论在理论上还是实践上都具有十分重要的意义。

本文在专利权人追求收益最大化的情境下，推演了专利池的组建条件，定量地分析了两个核心管理策略：独立许可策略和回授策略。以医药、音视、通信等专利池较为集中的高新技术领域中五个成功运营的专利池为例，对理论分析的结论进行了验证。研究结果表明：专利池的“打包”许可费不能超过n个必要专利在自由竞争状态下许可费的总和，且须满足式（16），这是专利池组建的基本条件；投资研发附加专利的资金上限须符合式（21），否则投资亏本；独立许可策略可以为专利权人带来额外的专利零售许可收益，是专利池首选的管理策略；回授策略是备选策略，在满足式（33）的条件下才会实施。