我国发明专利与环境关系的实证研究*

邓建志,王 睿

(1.湖南师范大学法学院，湖南 长沙 410081；2.湖南省资兴市纪律检查委员会，湖南 郴州 423400)

一、问题提出

技术是一把“双刃剑”，在促进经济发展的同时，也助推了环境问题的产生与恶化*现代技术的进步，使得人类改造和利用自然的能力空前加强，当人类的这种改造和利用超过了自然的承受能力时，环境问题就应运而生，并不断恶化。从这个角度看，当前不断加剧的环境问题和生态危机，技术的发展起到了推波助澜的作用。。发明专利作为创造性程度较高的技术*我国现行《专利法》规定了发明、实用新型和外观设计三类专利，其中，发明专利是创造性程度最高的专利。，自然也会产生这种“双刃剑”效应。然而，自现代专利制度产生以来，国际社会在设置这一制度时，注重考虑的是专利技术促进经济发展的功能*例如，TRIPS协议在目标、原则上都强调经济发展功能。《TRIPS协议》第7条对知识产权目标规定：“……有助于经济福利的增长及权利与义务的平衡。”第8条对知识产权原则规定：“在制定或修改法律和规章时，……促进对社会经济和技术发展至关重要部门的经济利益……。”另外，《欧洲专利法公约》第二编第52条至57条规定了可专利性的条件，也主要强调经济发展、技术进步的功能。,对其在环境方面所产生的负面影响，时至今日都处于被忽视状态*这种忽视状态可以从我国历次《专利审查指南》对《专利法》所规定的“实用性”的解释获得支持。1993《专利审查指南》第二部分第五章第二节强调实用性要有节约资源、防止污染等效果。2001年的《专利审查指南》将积极效果中的节约资源、防止污染等规定删除了，仅在非积极的效果中强调严重污染环境、浪费资源的专利不具有积极效果。2006年、2010年的《专利审查指南》将这些非积极的效果也删除了。。出现这种“被忽视”状态的原因可能很多，我们认为，由于专利制度与环境问题并不直接关联，对于专利与环境之间到底是什么关系，人们难以一目了然，此乃各国在设置专利制度时忽视了其环境功能的重要原因。那么，专利与环境之间到底是什么关系呢？对于这一问题，理论界还很少有人作出研究。本文试图以发明专利数量与环境的关系为视角*选取这一视角进行研究主要是基于以下理由：第一，发明专利是创造性程度较高的专利，与其他类型的专利相比，发明专利的运用对环境产生的影响相对较大。第二，我国发明专利的数量较多，样本丰富，这为本实证研究的开展提供了足够的基本数据。第三，由于国家采取各种措施不断推进专利技术转化，我国发明专利转化率呈现逐步增加的趋势，这表明发明专利数量与环境的关系日益密切，可为本文的实证研究提供可靠性保证。，运用SPSS分析方法，进行实证研究，得出发明专利数量的增加是否有益于环境的相应结论，并基于这一研究结论，从发明专利视角提出改善环境问题的若干建议。

二、我国发明专利数量与环境关系的SPSS分析

(一)SPSS分析的含义与优势

SPSS分析涉及相关分析与回归分析两种分析方法。相关分析是将两种或两种以上变量相互关系的密切程度用适当的统计指标表示出来，即相关分析的主要功能是确定两个变量之间的相关关系*所谓相关关系是指：如果我们研究的事物之间，存在一定数量关系，即当一个或几个相互联系的变量取一定数值时，与之对应的另一变量值虽然不确定但会按某种规律在一定范围内变化，则为相关关系。参见王璐.SPSS统计分析[M].北京：化学工业出版社，2010.170.。但是，相关分析只限于研究变量之间相互关系的密切程度，譬如高度正相关、一般正相关、低相关等，不能反应因果关系。回归分析是在相关分析基础上的进一步分析，即在变量存在相关关系的前提下，预先假定谁为因谁为果，然后通过相关系数来认定假定的因果关系是否成立以及两种或两种以上变量之间因果关系程度的统计分析方法*刘爱玉.SPSS基础教程[M].上海：上海人民出版社，2007.220.。

运用SPSS相关分析方法与回归分析方法能较好地论证发明专利数量与环境的关系。具体地说，使用SPSS相关分析与回归分析具有如下优势：一是相关分析、回归分析适用于数值变量的分析，而发明专利数量属于数值变量，环境也可以量化成可衡量的数值。二是SPSS回归分析方法能够分析多因一果的关系。因为发明专利和环境不是一因一果的关系，环境还受人口、经济等多方面因素的影响，因此运用SPSS方法综合考虑各种影响因素的分析所得出的结论将会更为全面。三是SPSS相关分析、回归分析方法适合研究大样本。本文中所涉及的发明专利数量与环境的样本全面、数量众多，运用SPSS分析方法比较合适。综上，使用SPSS相关分析、回归分析去推导与论证发明专利数量与环境的关系具有合理性。

(二)环境的量化与相关量化因素的标准化处理

环境是一个抽象的概念，通常可采用具体的环境污染物排放量来量化环境*汪劲.环境法律的理念与价值追求[M].北京：法律出版社，2000.3-7.。一般说来，污染物质排放越多的地区，那里的环境问题相对较严重，反之则环境问题相对较缓和。在《中国统计年鉴》中，环境污染物排放量主要包括废水排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、烟尘粉尘排放量、固体废物排放量等五个变量。对于固体废物，我国主要采取回收利用、贮存、焚烧、填埋的方式处理，最终体现为气体污染、土质污染，对气体污染可用污染气体排放来代替，对于土质污染，缺少相关数据。因此我们研究环境污染物排放量时主要考虑废水排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、烟尘粉尘排放量这四个变量。由于这四个污染变量属于不同领域的变量，量纲不统一，因此，我们不能采用将这四个变量简单相加的方法来计算环境污染物排放量总污染值*例如，2013年北京废水排放总量约为144580万吨，二氧化硫排放总量约为8.7万吨，我们不能直接将废水排放总量和二氧化硫排放总量简单相加得出一个总污染排放值。，而应当先将这四个污染物变量标准化*例如，假设语文课程的总分是150分，考生得分是120分，则该考生分数转化成百分制为80分。，将各个变量确定一个固定的范围，变量的值转化为固定范围的值后，再进行计算与处理。

本文选用简单的标准化法进行去量纲化，其公式是Xst=(Xi/Xmax)*Xst代表转化后一系列的数值，Xi代表变量中的一个单位，Xmax代表变量当中的最大单位。。这样每个变量转化后的范围都是0—1，最高值是1，最低值是0。假设这四个变量对环境所起作用相同，则对这四个污染物变量赋予相同的值；若分别赋值1000，那么每个变量的范围是0—1000，则公式为Xst=1000(Xi/Xmax)。然后将五个标准化后的变量相加即可得到环境污染总值变量。

(三)影响环境的变量因素之确定

环境问题的出现并不是一因一果的产物，而是多因素相互作用的结果。汪劲教授认为人口的膨胀、技术发展、经济发展、城市化是造成环境问题的主因*汪劲.环境法律的理念与价值追求[M].北京：法律出版社，2000.3-7.。金瑞林教授在《环境法律的理念与价值追求——环境立法目的论》序言中提出人口问题是环境问题的根源之一，人口膨胀容易导致贫困，贫困将导致对环境毁灭性的开发和掠夺。环境哲学家罗宾·阿特菲尔德在《环境伦理学》中提出人口、技术、经济、制度文化是生态环境问题的根源。综合这些学者的观点，影响环境的因素主要有：人口因素、技术因素、经济因素、城市化因素和制度文化因素。

本文在选择影响环境的变量因素时，主要考虑以下三个方面的选择标准：一是所选择的因素应当能够被量化；二是所选择的因素对环境的影响获得了普遍认可；三是各个影响因素之间应当尽可能地相对独立，交叉关系不能过于密切，否则进行回归分析时容易导致重复计算的问题。

基于上述标准，我们选取发明专利数量、人口因素和经济因素作为影响环境的变量因素进行实证分析。选取这些变量因素的具体理由如下：第一，本文试图实证研究发明专利数量和环境的关系，而发明专利属于技术因素，且是创造性程度较高的技术因素，因此，发明专利数量是必须选取的影响环境的变量因素。第二，人口因素和经济因素符合前述三个选择标准。第三，排除城市化因素和制度文化因素主要基于以下原因：城市化与技术、人口、经济因素存在相互交叉的关系，并且城市化也不太好量化，因为城市化牵涉到人口转移、基础设施建设、房地产发展等方面；制度文化也是一个非常抽象的因素，难以量化。因此经过权衡，在本文的相关分析、回归分析中选择发明专利数量因素、人口因素和经济因素进行实证分析，具有可操作性与合理性。

(四)我国发明专利数量与环境关系的相关分析

本文选取的样本为“国内31个省”和“全国”共32个指标数据，时间跨度为2007年到2014年共8年，这样总共有256个样本。变量分别为有效发明专利数量、生产总值、人口数、环境污染总指数这四个变量。其中有效的发明专利数量来源于国家知识产权局2007至2014年的统计年报，其他的变量来源于相应年份的中国统计年鉴。

我们将得到的这些数据通过SPSS相关分析，结果如表1所示。

表1 2007—2014年有效发明专利数量、生产总值、人口数与环境污染总值之间的相关关系

(13)皮尔森相关系数反应的是变量之间的相关程度。 (14)双侧值用于检验相关关系结果是否具有统计学意义。双侧值小于0． 04 则该相关结果的误差在合理范围，具有统计学意义。整 个表中的双侧值均为0，说明相关关系的结果可信度较高。

**. 相关性在 0.01 水平(双侧)显著相关*显著相关表明双侧值在正常的范围内。。

上述相关分析结果表明：第一，有效发明专利数量与环境污染总指数的相关系数*相关系数是反映事物间的相关关系程度，范围是-1到1，绝对值越接近1说明相关性越强。其中绝对值小于0.3为弱相关，绝对值在0.3和0.8之间为明显相关，绝对值大于0.8为强相关。参见：高祥宝,董寒青.数据分析与SPSS应用[M].北京：清华大学出版社，2007.198-199.为0.872，呈高度正相关关系。也就是说，当发明专利数量越多，环境污染总指数越大，污染越严重。第二，有效发明专利数量与人口数、生产总值的相关系数分别为0.829，0.948也呈高度相关，表明发明专利数量越多，生产总值就越大；发明专利数量越多，人口数就越多。第三，人口数、有效发明专利、环境污染总指数、生产总值四个变量之间两两高度相关。这说明四个变量具有进行回归分析的基础，可对其进行因果关系预设，然后再判断其因果关系是否成立。

(五)我国发明专利数量与环境关系的回归分析

依常理，技术、人口数、经济发展是导致环境变化之因，因此我们可预设有效发明专利数量、人口数量、生产总值作为自变量，环境污染总指数作为因变量，进行回归分析，以此来进一步论证有效发明专利数量与环境是否具有因果关系。回归分析的结果如表2所示。表2表明：各变量因素存在共线性*在回归分析中如果分析的变量之间存在高度相关则可能会导致共线性。共线性意味着测量的变量存在重复计算的情形，结果失真，为避免共线性应该去除部分变量。参见：高祥宝,董寒青.数据分析与SPSS应用[M].北京：清华大学出版社，2007.226.严重的情形，因为容差分别为0.03、0.08、0.025，都小于0.1*容差是判断共线性的系数。如果容差小于0.1则存在共线性。参见：高祥宝,董寒青.数据分析与SPSS应用[M].北京：清华大学出版社，2007.226.。因此分析有效发明专利数量、生产总值、人口数与环境污染总指数的因果关系时，共线性严重，因果关系预设不成立，需要剔除部分变量，防止变量的重复计算。

表2 2007—2014年有效发明专利数量、生产总值、人口数作为自变量与环境污染总指数作为因变量的回归分析结果

a. 因变量: 环境污染总指数。

我们尝试将生产总值剔除，将有效发明专利数量、人口数作为自变量，环境污染总指数作为因变量进行回归分析，其结果如表3所示。根据表3的回归分析结果，在剔除生产总值变量后，容差均为0.312，因此，不存在共线性严重问题，该结果具有统计意义。

表3 2007—2014年有效发明专利数量、人口数作为自变量与环境污染总指数作为因变量的回归分析结果

a.因变量: 环境污染总指数

表2与表3的回归分析表明：第一，有效发明专利数量与人口数是环境污染总指数增加之因，生产总值不是环境污染总指数增加之因。第二，每增加1件发明专利，环境污染总指数就会增加0.001个单位，意味着发明专利数量增加给环境带来了负面影响。综上，回归分析进一步证明发明专利给环境带来了负面影响，与环境呈现紧张关系。

(六)结论

综上，通过SPSS相关分析和回归分析可得出以下结论：第一，我国发明专利与环境之间呈现紧张关系。虽然专利制度与环境问题并不直接关联，但从实然层面看，我国发明专利数量的增加给环境带来了负面影响。第二，我国发明专利数量与经济发展呈正相关。虽然发明专利数量的增加加剧了环境污染，但是带来了经济增长，这一点可从我国发明专利数量与生产总值高度相关获得证实。

三、解决发明专利与环境之间紧张关系的建议

通过上述有关发明专利数量与环境关系的实证研究，我们发现在现行专利制度下，发明专利数量的增加，虽然会促进经济的加速发展，但同时会加剧环境恶化的问题。究其原因，乃是因为现行专利制度以促进经济发展作为基本理念*关于这一点，可以从现行专利法第一条的规定获得证实。，忽视了发明专利作为创新程度较高的技术是一把“双刃剑”，在环境方面也能产生负面效用。针对此问题，我们可以通过对专利制度进行“绿色化”改造，大力增加绿色专利数量及其推广应用的途径获得解决。具体建议如下。

第一，确立“绿色化”的专利制度理念。现代专利制度植根于工业文明*从世界范围来看，现代专利制度产生于1624年英国的《垄断法》；中国大陆全面实施现代专利制度则肇始于1984年的《专利法》，其实质上是一个泊来品。，无论是国际法层面的专利制度，还是国内法层面的专利制度都是以促进经济发展为目的，很少、甚至没有体现环境友好的绿色理念。近年来，环境问题的不断恶化和生态危机的持续加剧，对人类生存和发展带来了严重挑战。它要求我们除了运用环境法规制环境问题和改善生态危机外，还应当积极探寻各门类法律制度的生态化，力求最大可能地保护人类共同的家园。鉴于本文关于发明专利数量与环境之间呈现紧张关系的研究结论，对现行专利制度进行“绿色化”改造，确立环境友好的绿色理念，不仅是解决二者紧张关系的重要举措，也是遏制、缓解和消除当前环境问题的一个重要选择。

第二，对发明专利授权条件进行“绿色化”改造。在现行专利制度框架下，“专利三性”，即新颖性、创造性和实用性，是发明专利授权的核心条件。一般认为，在“专利三性”中，与“绿色化”改造紧密相关的是“实用性”。然而，现行专利制度下的“实用性”授权条件并没有很好地体现环境友好的绿色理念。我们认为，对发明专利授权条件的绿色化改造，可以有三条途径：一是在现行“专利三性”的框架下，对“实用性”进行绿色化改造，即在“实用性”条件中明确“绿色化”的若干具体要求。二是在现行“专利三性”的框架下，将“绿色化”作为评价“创造性”条件的一种标准，即如果发明专利申请的绿色特性与最接近的现有技术相比是本领域技术人员意想不到的，则具有创造性，反之，则不具有创造性。三是增加“绿色性”作为发明专利的授权条件，即将传统的“专利三性”改造为“专利四性”。

第三，完善绿色发明专利快速审查程序机制。与实用新型和外观设计专利相比，发明专利申请的审查程序更复杂、审查期限更长。这不利于绿色专利技术的保护与及时推广。近些年来，一些国家，例如美国、日本、英国、韩国、澳大利亚、巴西等，针对绿色发明专利申请建立了快速审查机制*李薇薇,郑友德.绿色专利申请快速审查制度的实施效果评价与完善[J].华中科技大学学报，2014,(3):49-56.。我国于2012年制定了《发明专利申请优先审查管理办法》，该办法的适用范围涉及到了部分绿色发明专利申请。但是，该办法存在效力层级较低、没有涵盖所有绿色专利申请以及快速审查程序与普通审查程序如何衔接等问题。我们认为，对于效力层级较低的问题，应结合对《专利法》和《专利法实施细则》的绿色化改造来同步进行；对于没有涵盖所有绿色专利申请的问题，其根源在于目前对于绿色专利的含义、标准、类型等基本问题尚未取得共识，因此，可从厘清这些基本问题的视角来进一步完善；对快速审查程序与普通审查程序如何衔接的问题，我们建议快速审查启动程序与初审程序合一，然后再走公布、实质审查程序，这样能避免走重复程序。当然，绿色发明专利快速审查程序机制涉及的内容比较广泛，如何全方位地予以完善，值得深入研究。

第四，积极采取措施促进绿色发明专利的推广应用。绿色发明专利只有在推广应用的过程中才能真正产生有利于遏制环境问题的社会效益，因此，我们应当积极采取各种措施来促进其推广应用。这也是与专利制度的基本宗旨相一致的。具体地说，可以采取以下措施：对绿色发明专利申请予以资助；优先审查绿色发明专利申请；加强对绿色发明专利成果的宣传；建立绿色发明专利产权交平台与交易制度；对绿色发明专利的实施给予税收优惠或财政补贴；合理运用强制许可、法定许可、合理使用等知识产权限制制度来促进绿色发明专利的推广应用等。