专利资源碎片化及其治理：一个研究综述

黄 欢，张 胜

(西安交通大学 公共政策与管理学院，陕西 西安 710049)

0 引言

专利作为创新型国家建设的重要支撑，已成为提升我国自主创新能力的关键。“大众创业、万众创新”背景下，随着“互联网+”持续推进，我国已经在全球知识产权工作中具有重要影响力。由国家知识产权局发布的统计数据可知，2008-2018年我国专利申请受理量由82.8万件增长到432.3万件，表明我国已经成为专利大国，也意味着我国专利技术市场进入“专利丛林”时代。然而，伴随着专利数量持续增长和技术不断发展，我国专利市场呈现出一个突出特征——专利资源碎片化。尤其在自主创新最活跃的战略性新兴产业领域，专利资源碎片化现象大量存在。

在高新技术迅速更迭的知识经济时代，企业、高校、科研院所等创新主体加大了研发投入力度，产业核心技术更多的表现为多个专利主体占有多个专利资源的有机整合。一定数量的专利虽然可以反映某一特定技术领域的创新水平，但当该领域专利资源过度集聚达到某个数量级时，这些被高度分割的专利权利会对新技术研发与应用产生抑制效应，不利于技术扩散和技术商业化。在专利资源碎片化的阻碍下，专利资源在我国的应用效率大打折扣。生产者想要使用这些细碎、零散的专利资源就必须获得众多专利持有者的授权，高昂的交易成本降低了专利资源使用效率，甚至使技术市场陷入“反公地悲剧”，从而引发技术市场失灵。

知识产权保护，尤其是专利保护已经成为影响经济增长和企业整体发展的关键因素。在专利权高度割据的创新环境下，亟需深化对专利资源碎片化的认知与管理。基于此，本文采用文献综述法，以专利资源碎片化现实问题为切入点，依据国内外现有研究，系统综述专利资源碎片化内涵、现状及成因，深入揭示其严重后果，论述整合细碎专利资源的治理策略，从而弱化专利资源碎片化对我国新兴技术市场的不利影响，推动企业专利管理策略实施和我国知识产权创造与运用水平提升。

1 专利资源碎片化概念界定

专利资源碎片化问题研究起源可以追溯至Eisenberg[1]的研究。Eisenberg在生物领域关注到知识产权保护面临的新问题，探讨将人类DNA序列技术引入公共领域的意义。他指出，与多年前生物医学研究商业化辩论中的担忧相呼应的是，科学家呼吁人类基因组技术产生的所有信息都能够免费获得，而事实上私人持有人类基因组的专利片段却在悄悄增长。专利分散往往伴随着专利数量大幅增加，Entezarkheir[2]认为，专利丛林的实质是相互重叠的分散知识产权的集合。由此可见，大量单个专利切分是专利丛林形成的主要原因，特定技术专利分散加剧了专利丛林问题，专利分散甚至已经成为专利丛林的代名词[3]。国内学者罗恺[4]将专利分散界定为在特定技术领域专利集中度下降，专利权人增多，且上述权利人均享有排他权但不享有使用权。

借鉴以上学者对专利分散的描述，本文认为专利资源碎片化是指在特定技术领域内，随着专利数量和专利主体大规模增加，众多享有排他权但不享有使用权的专利主体对稀缺资源的过度分割导致整个技术领域集中度下降，呈现支离破碎的分布状态。从定义可以看出，专利资源碎片化由专利技术集成数量碎片化以及专利主体数量碎片化两个方面构成。

2 专利资源碎片化现状与成因

2.1 专利资源碎片化现状

20世纪70年代，Watson[5]通过对美国1921-1963年专利集中度的测量发现，美国专利资源呈现集中分布状态，而且专利多集中于少数大企业或科研机构。随着现代技术产品日益复杂和技术创新速度加快，越来越多的领域专利数量井喷式爆发，呈现出与专利集中相背离的另一种趋势——专利资源碎片化趋势。自Eisenberg率先在生物领域关注人类基因组的专利片段知识产权保护面临技术分散问题后，欧美学者们发现,越来越多的技术领域，如半导体[6]、软件[7]、ICT信息通信技术及生物[8]等领域不但凝聚了大量专利，而且专利资源分布逐渐趋于分散。

随着我国技术不断发展，新兴技术领域逐渐显现出专利资源碎片化现象。高冉晖等[9]指出，江苏风电技术存在技术申请分散、企业参与度低、技术关联性差、布局不合理等问题；袁晓东和谢伟峰[10]通过分析智能手机触摸屏专利技术发现，触摸屏专利集中度呈倒U型曲线，近年来具有分散的发展趋势；张欢[11]对我国药品行业进行实证分析发现，药品行业产学研合作率较低，大量专利资源分散在个人手中；兰凤崇等[12]发现，在锂离子电池技术领域，我国存在厂商数量多、核心专利少且专利分散的现象。近年来，越来越多的研究表明，新兴技术领域存在不同程度的专利资源和专利主体分散现象。

2.2 专利资源碎片化定量识别

目前，在对专利资源碎片化的测量上，学者们主要借鉴产业组织学测度方法，通过直接分散度指标和逆向集中度指标进行测度。常见专利资源分散化测量指标主要有破碎化指数、方差理论、分散度指数、Theil熵指数。集中度指标有CRn、首位度、基尼系数、帕累托系数等。借鉴产业经济学的观点，Rosell&Agrawal[13]基于高校专利数据，利用赫芬达尔指标测量知识流集中度，研究发现，大学扩散溢价在20世纪80年代下降了一半以上；李婧[14]利用Theil熵指数测量了我国专利集聚情况；冯灵、袁晓东[15]采用帕累托系数、集中度绝对指标和首位度法则测量了2003-2011年我国高铁制动技术领域专利资源分布状态，发现我国高铁制动专利分布状态是先集中后分散。

从专利技术的阻碍性特质和累积性创新理论视角出发，国外学者常常基于专利引文构建专利资源碎片化测量指标。Ziedonis[6]强调，专利技术应用受其它技术的阻碍，据此提出采用片段化指数测度技术分裂度； Graevenit等[16]开发三角阻碍度量方法，利用专利互相引证的三角关系数进行分析。由于上述方法通常以专利引证关系作为测量前提，对专利引证文献的要求较高，而我国早期对专利引文没有过多要求，因而不能广泛适用于我国技术市场专利资源分散度测量。

近年来，越来越多的学者将学术界常用社会网络方法引入专利领域，验证特定技术领域专利资源碎片化现象的存在。Clarkson[17]首次将社会网络分析法运用到专利联盟垄断辨别领域，改进专利网络密度计算公式，并将MPEG2和PRK两个专利池进行对比，发现两个专利池内的专利密度很高，从而识别出专利池中的专利丛林；许琦[18]提出一种利用专利引证密度对专利丛林进行探测的方法，其基本思路与Clarkson的网络密度测度方法类似。基于1394专利池的64项美国专利进行实证检验发现，该专利池中存在一个专利黑洞，其专利引证高度密集，明显高于周边其它区域，从而认定存在专利丛林。

随着研究不断深入，学者们基于不同学科背景与多维视角开发出更多科学、客观的测度指标，研究维度逐渐由专利空间分布的宏观维度向特定技术领域微观维度转变。刘凤朝等[19]通过建立“时间-领域”分析框架，运用排序-频度以及集中度方法揭示美国国家技术创新领域分布结构演变，发现专利技术分布逐渐向少数技术领域集中；张米尔等[20]采用层次聚类分析法测度喷墨打印技术领域的专利丛林问题。

2.3 专利资源碎片化成因分析

大量研究表明，专利资源碎片化现象的产生伴随着专利数量增加。Shapiro[21]认为，细碎专利技术资源不断积累最终形成专利丛林；Hall等[22]认为，专利权加强、技术不断累积、技术机会减少、积极的企业专利申请策略以及全球性专利申请大幅增长都是促使专利丛林形成的主要原因；Nagaoka&Nishimura[23]进一步基于技术本质属性及类型深入分析专利资源碎片化的驱动因素，在其研究中确定了专利丛林的两个来源：①在商业化过程中与重点专利联合使用数量衡量的互补性专利；②在授予重点专利时，审查员引用其专利的公司数量所衡量的所有权分割。他们认为，复杂产业部门与离散产业部门互补性技术存在显著差异，但在专利分散层面的差异不大，并且碎片化对互补性与商业化领先优势的影响很小。

有些学者还关注到企业创新研发过程、专利管理策略、外部环境等因素对专利分布结构的影响。Gattani[24]认为，企业预适应能力、企业异质性差异来源于初始资源禀赋，并会对企业后续技术创新产生影响，从而进一步加剧专利权人之间的竞争；Cockburn 等[3]注意到知识产权分散与产品创新绩效之间的关系取决于专利组合规模。对于拥有少量专利组合的公司，分散化对授权成本和创新绩效的影响会进一步加剧。因此，在知识产权分散的情况下，企业积极布局防御性专利战略会起积极作用，企业所面临的知识产权资源越细碎，其采用专利组合策略进行相互许可的可能性越大；Noel&Schankerman[25]指出，影响专利纠纷谈判能力的专利组合规模将导致专利丛林产生，促进企业技术分散。同时，交易成本、发明人数量以及市场价值等因素也会对专利分散产生影响；罗恺等[4]通过对我国半导体照明产业专利技术分布现状进行分析发现，该产业存在严重的专利分散现象，并发现专利分散会受标准存量、IPC数量、专利合作申请者数量以及发明人数量等因素影响[4]。

3 专利资源碎片化与市场失灵

专利制度设置的初衷是保护发明人权益，在平衡发明人个人财产权和社会利益之间起重要作用。由于专利资源具有稀缺性和排他性等特殊属性，专利资源及其权利主体日益增加与分散加剧了专利丛林问题，阻碍企业累积性创新与技术进步，并进一步引发交易成本上升，导致稀缺性资源使用效率不高，出现“反公地悲剧”，最终引致专利技术市场失灵。

3.1 滋生“专利丛林”

目前，全球科技更新速度日益加快，许多创新领域聚集了大量分散的专利资源，专利技术像生长茂盛的灌木丛一般，荆棘密布。Shapiro[21]称之为专利丛林(Patent Thicket) ，并发现专利丛林中的技术资源通常是十分零散的，专利权利范围相互重叠，这些细碎、重叠的专利在无形之中形成了稠密的专利网络，那些想要实现产品商业化的开发者必须穿越专利丛林，获得多个专利权人许可。上述分散的专利权将激发专利敲竹杠(Hold-up)行为，带来高昂的专利诉讼费用，最终阻碍产品商业化发展。过于细碎的专利资源带来了更为严峻的多重专利许可问题，即专利堆栈(Royalty stacking)，专利使用者很难从每个专利持有者手中获得所需的全部授权，过于高昂的许可价格与过多的专利数量所带来的双重边际效应，加剧了资源浪费和专利沉睡(Sleeping patents)，从而抑制创新活动开展。尤其当一个产品拥有多项专利时，专利使用费的叠加累积问题变得十分严重，从而增加企业研发成本。

Kash[26]进一步指出，专利丛林的产生在复杂技术领域尤为明显。复杂技术领域中的企业倾向于申请大量专利，加剧了创新企业之间的专利竞赛。为了应对潜在“敲竹杠”风险，各企业会积极围绕核心专利布局更多外围专利以维护自身权益，从而加剧了该技术领域的专利丛林问题。Cockburn&MacGarvie[7]基于美国27个软件市场进入者融资数据，分析分散的专利权对新创企业与资本市场互动的影响。结果表明，与受专利影响较小的市场中其它公司相比，以密集专利丛林为特征的初创软件公司获得的VC资金被延迟。他们还发现，软件专利的非凡增长对软件公司会产生多种影响，而没有专利的企业在专利丛林市场背景下很难上市。

3.2 抑制累积性创新

技术创新具有累积性，某项产品创新往往是在前人发明专利基础上的改进。科技创新过程是“巨人肩膀上”的创新，尤其是当前技术研发活动具有长期性、累积性、系统性等特点，每项技术发明都建立在已有技术知识的基础上。最新研究表明，专利资源碎片化阻碍了企业累积性创新，如在人类基因、农业技术、生物科技和其它复杂技术领域都受到专利资源碎片化的侵扰。在累积性创新过程中，宽泛而分散的专利权利将增加专利许可成本，从而抑制企业持续创新。Cockburn[27]针对软件产品进行深入研究，结果表明专利数量每增加1%，新产品数量就会降低0.8%；Noel & Schankerman[25]发现，随着专利权分散程度提升，企业研发支出和专利申请行为有所减少，从而对技术创新产生抑制作用。

Entezarkheir[2]认为，专利丛林的存在带来了较高的交易成本和专利搁置的可能性，导致使用其它公司专利技术的创新成本增加，从而得出技术分散对企业市场价值产生了直接和间接影响的结论，并发现在分散技术环境下企业会通过增强防御性专利布局缓解专利丛林对市场价值负向影响。Entezarkheir[28]进一步利用1976-2002年2 441家美国制造企业数据，检验技术市场碎片化与企业市场价值的负相关关系，发现知识产权分散降低了公司预期利润和企业市场价值。若面对分散的技术市场，公司将支付更高的外部交易成本和专利税费，拥有较多专利权的公司由于议价能力较强受到的影响较小。随着技术市场碎片化程度提升，企业市场价值显著降低，但当企业专利组合规模较大时，专利丛林对企业市场价值没有系统的时间影响。

目前随着技术复杂程度不断加深，一个产品轻松覆盖数百个甚至数千个不同专利，快速增长的技术资源中存在大量互补性和阻碍性专利，它们相互联系、彼此牵制，严重抑制了企业连续性累积创新。Clarkson[29]依据专利之间的不同关系将专利分为4种类型：阻碍性专利(Blocking patents)、互补性专利(Complementary patents)、独立性专利(Independent patents)和竞争性专利(Substitute patents)。其中，拥有互补性关系和阻碍性关系的专利具有高度依赖性，其存在增加了专利权人敲竹杠行为的筹码，从而产生高额交易成本。为了在市场中获得技术领先优势，企业会加快对互补性专利的研发投入。当产品创新需要几个互补专利许可授权时，分散的知识产权会抑制企业研发投入意愿，过多专利权人的技术排他权将对技术研发产生阻碍作用[30]。Galasso[31]研究表明，随着专利数量增加，分散的专利权将提高技术交易成本，研发活动将受到限制，上述问题在复杂技术领域更为严重。由此可见，知识产权的分散导致企业研发活动受到阻碍，使企业面临更高的外部交易成本，被侵权的风险加大。为避免专利诉讼和被“敲竹杠”，专利使用者无论是选择支付高额的产权费用还是放弃对互补技术的使用，均不利于企业累积性创新。

3.3 导致“反公地悲剧”

在一个公共领域，每个权利人都拥有使用给定资源的特权，而且没有人有权排除另一个人。当过多所有者拥有这一使用特权时，该资源就容易被过渡使用，这便是“公地悲剧”(Tragedy of the Commons)[32]。Heller[33]认为，若过多专利权人对同一资源拥有排他权，则无人可有效运用此资源，当创新产品需要与多个专利持有人协商时就会引发交易成本增加。他将众多所有者同时对一种稀缺性资源产生有效的排他性权利界定为“反公地悲剧”(Tragedy of the Anti-commons)。专利虽然本质上是发明人的私人财产，但一旦公开便为跟随者提供了模仿创新的捷径。专利制度是为了维护发明人的合法权益，然而产权制度对专利资源赋予的有权排他特性，导致产权核心权利被过多、过细地分割给众多专利权人，每位核心权利人都有权阻止他人使用该稀缺资源，导致资源利用率不足，最终陷入反公地悲剧。

新制度经济学家们认为，在现实生活中交易成本不会为零，任何交易都是需要支付成本费用的。当众多权利人对稀缺性资源拥有排他性权力时，将极大增加专利使用交易成本。基于交易成本理论，专利资源碎片化增加了专利使用过程中的信息成本、服务成本、谈判成本、执行成本以及机会主义成本，从而导致“反公地悲剧”，其主要实现路径如下：

(1)专利主体分散将提高专利实施的信息成本和服务成本。由于专利技术信息的外生非对称性，市场参与方面临较高的搜寻和服务成本(孙震，2019)。市场上某项技术产品涉及的权利人越多，交易双方信息越不对称，专利使用者对信息的搜寻和服务支出越多，就越不利于专利资源开发和利用。

(2)由于专利权主体增多，专利资源碎片化将带来更严重的多重专利许可问题，增加专利使用者与专利权人签订契约的谈判成本。交易成本包括签订契约时的事先交易成本与签订契约后的履行成本。当复杂技术涉及的互补专利资源不完整时，外部技术市场上存在大量专利权人，即使专利权持有者没有索取超过合理定价标准的许可费用，专利使用者也很难同全部专利权人议价并与其达成许可协议。Woolman等[34]利用博弈论证明当专利人达到4个及以上时，使用者与专利权人的谈判和交易将无法达成。

(3)专利使用者在专利交易合同履行过程中，面临较高的执行风险。技术的可重复交易性和外溢性增加了专利使用者的排他成本[35]。在实际专利交易中，大部分是专利技术使用权的转让，同一技术在不同地区多个主体之间的转让必然导致一定程度的技术外溢，从而增加专利使用者的执行成本。

(4)专利使用者面临技术交易过程中的机会主义成本。在专利市场中，“敲竹杠”行为和“专利钓饵”行为频发。由于专利诉讼成本高，大大损耗了企业人力和财力，且一般诉讼周期较长，多数企业难以支付高昂的诉讼费用，甚至被迫退出技术市场。据统计，美国每年要花费上百亿美元处理NPE发起的专利侵权诉讼，侵权者被索数十万甚至数百万美元的巨额赔偿[36]。对微薄利润的中小企业而言，不仅面临不菲的金钱代价，而且要在繁重的诉讼中耗费难以计数的时间和精力成本，很大程度上抑制了企业研发创新。

4 专利资源碎片化治理策略

随着专利资源碎片化的危害日益凸显，为降低专利分散产生的消极影响，学者们提出了一些积极的应对策略，包括加强专利预警、完善交叉许可、组建专利池、扩大专利组合和实施集中策略等。专利预警是预测技术危机和实现企业技术布局的重要方法，专利预警机制有助于评价现有专利技术价值、揭示技术发展走向，从而帮助企业防范外部专利侵权风险、探索技术热点。Kim[37]认为，可以通过建立专利分析系统预测有前景的技术专利，从而实现专利管理。

除有效的专利预警机制外，学者们提出采用交叉许可、强制许可和专利池等手段弱化专利分散带来的负面效应。现有学者大多肯定了专利许可是应对专利丛林和专利资源分散的主要方法，认为专利许可的增加与专利池的组建有助于减少专利交易中的“敲竹杠”行为，促进专利整合，有效降低专利使用的边际成本，增加社会福利。Siebert&Graevenitz[38]认为，在专利丛林中，专利许可提供了一种避免或解决敲竹杠问题的机制，并分析了专利组合竞赛对许可合同选择的影响。研究表明，许可虽然能够帮助公司解决专利阻滞问题，但不能解决所有问题。随着产权分割增加，技术许可减少，并且许可主要在具有相似市场份额的大公司之间产生；Moser&Voena[39]主张用强制许可方式限制专利权人的垄断权利，缓解专利分散导致的“反公地悲剧”问题；Reisinger&Tarantino[40]认为，专利池能够有效解决谈判过程中的“敲竹杠”问题，是整合细碎专利资源的有效途径。

此外，学者们关注了企业创新行为在整合细碎专利资源中的重要作用，发现适度调整企业专利管理战略、加强企业间合作等途径能够合理优化专利技术资源布局。Besson等[41]认为，专利组合战略能够为企业提供与其它企业进行许可谈判的筹码；成华丽[42]针对我国LED上游企业衬底及外延专利技术现状，提出在LED上游企业专利布局中采用专利集中应对策略，通过校企合作、企业间合作以及第三方专利运营等方式提高企业市场应变能力；袁晓东[43]认为，专利技术越分散，创新产品商业化所需的专利许可成本越高，从而阻碍技术创新。在治理建议上，发现对选定技术领域实施专利集中战略是最佳应对策略。专利集中战略是开放式创新和专业化分工的必然选择，常用专利集中战略包括签订技术合同、收购、信托等方式，可以将专利从离散的专利权人手中集中起来。

5 研究述评与未来研究方向

随着专利资源碎片化快速蔓延，其对技术创新和产业发展的危害日益加剧，已经引起国内外学术界关注。综合国内外研究可以发现，现有文献对专利分散的产生、定量识别、消极影响以及应对策略等方面均取得了积极的研究进展。整体而言，专利资源碎片化问题属于前沿新兴研究领域。伴随着技术创新步伐加快，专利数量急剧增长，现有研究明显滞后于技术进步与产业发展的实际需求。通过对已有文献的梳理与归纳，基于现有研究的不足之处提出未来研究发展方向。

(1)进一步明确专利资源碎片化概念内涵及其表现特征，加强对专利资源碎片化问题的系统性认识和交叉性研究。目前，国内外不少学者已经认识到专利市场技术资源分散现状，并实证了特定行业或技术领域专利分散情况。但现有研究在专利资源碎片化现象的认识上仍缺乏系统理论，对其概念界定与内涵把握仍存在不足，尤其对专利资源碎片化的内在表现特征缺乏全面认知，不利于对技术资源分布结构的深入理解。目前，我国技术市场多个技术领域正面临严重的专利分散问题并且愈演愈烈，对于我国企业而言，无疑是不利的。未来研究可以针对现有研究理论空白，系统阐释专利资源碎片化内涵、实质，总结专利资源碎片化的典型特征与动态演变规律，从而深化对专利资源碎片化这一现实问题的理解。

(2)进一步完善专利资源碎片化测度方法，构建适合我国产业现状的专利资源碎片化综合测度指标体系。现有专利资源碎片化分布定量识别研究常常集中于对专利技术空间分布结构的探索上，如陈晓东等[44]基于地理信息系统的空间计量方法，分析中国专利创新区域发展特征及其格局演变。上述研究虽然注意到专利分散的空间分布特征，但分析视角偏向宏观，整体来说缺乏对某一特定技术领域演变规律的探索。此外，学者们对专利资源碎片化测度指标认知各异，指标选取较为单一、随机，缺乏理论系统性。每个集中度和分散度测量指标都具有一定的合理性，但也存在明显不足。由于测量指标的局限性，其适用范围和分析视角侧重不同，各有优劣。部分测量指标的研究范围仅限于持有特定技术专利的企业层面。例如，集中度指标CRn，其对数据要求低、计算简便，常被用来衡量专利权人的专利分布情况，但该指标仅能反映排名前几位专利权人的专利规模，无法给出某一特定技术领域专利分布变动状况。还有一些测量指数虽然扩展到某一行业或技术领域，但对专利引证文献的要求较高，如Ziedonis的破碎化指数、Graevenitz的三角阻碍度量法等。因此，亟待从多维视角构建有效测度专利资源碎片化的综合指标体系，从而准确识别技术市场专利资源分布结构是否存在碎片化状况。

(3)进一步加强对专利资源碎片化形成原因的深入分析，从源头上找出专利分散的驱动因素，为缓解专利资源碎片化问题提供依据。现有文献一般将专利资源碎片化的消极影响与治理作为研究逻辑起点，围绕专利资源碎片化及其后果进行大量研究，忽略了对其成因的探索。学者们大多仅关注专利数量、专利组合以及企业研发行为等因素对专利资源分散的影响，未考虑动态创新生态环境因素对专利资源碎片化的作用机制。已有研究结论略显笼统，实际操作性和指导性不强。若不能掌握专利资源碎片化产生的原因，就无法有针对性地探索解决专利资源碎片化问题的有效路径。因此，亟需理清专利资源碎片化产生的原因，从而弱化专利分散带来的不利影响。

综上所述，专利资源碎片化识别与测度研究尚处于起步阶段，随着我国技术密集型产业技术发展，有必要对专利资源碎片化进行准确判断，从而对因专利资源碎片化产生的技术障碍进行有效清除。本文针对当前专利资源碎片化研究进行系统梳理，深入阐述专利资源碎片化概念、内涵、形成原因，理清专利资源碎片化导致市场失灵的具体路径。在总结已有研究的基础上，指出现有研究的不足，并提出3个未来研究方向，以期为后续研究提供借鉴。此外，本研究可为创新主体及企业管理者完善知识产权保护环境、优化技术资源配置与合理布局专利结构提供管理启示。