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基于专利的区域科技研发人才分析

信息来源:《科技和产业》2019年第12期 发布日期:2020年03月23日 09:01

摘要:通过分析授权发明专利的发明人相关数据来发现研发人才分布特征是一种新探索,解决了战略性新兴产业分类、专利IPC分类和研发人才领域分类对应关系复杂的问题,完成了对15个副省级城市专利发明人分领域相关数据的提取建库和一个样本城市细分领域研发人才的数据建库,进而比较分析研发人才分布特征,并耦合分析相关新兴产业发展态势。

关键词:专利,研发人才,分析

当前,全球新一轮科技革命和产业变革正在孕育爆发,这为我国新一轮经济转型发展带来机遇和挑战,经济体之间的竞争日趋激烈,科技创新能力成为竞争的关键,科技研发人才资源成为竞争的核心要素。区域经济已经高度嵌入国际国内经济发展的链条中,区域人才竞争更是日渐趋于白热化,尤其是在当前区域经济转型发展的关键时期,准确理清产业研发人才结构和数量,对制定产业发展规划、配置资源、制定产业政策和精准实施人才发展战略起到重要作用。

本研究以青岛作为样本,探索一种科技研发人才定量分析的新方法,从分析有效授权发明专利的发明人的角度,定量分析重点产业(领域)的人员规模和增速、人才分布特征、机构分布特征和发展趋势等方面数据表现,并对标到全国15个可类比的副省级城市进行综合比较分析,结合副省级城市的产业和经济发展的基础和趋势,验证研发人才聚集度与产业发展、经济转型的关系,并预示区域未来经济发展的潜力。

1 数据分类和梳理

由于人才分布的复杂性,人才的流动性,人才所属专业领域的交叉性等原因,国内人才分布的研究大多采用调查问卷的方式,这种方法存在着问卷设计是否科学、填写问卷的覆盖面是否充分、回收问卷是否齐全和所填内容准确性不能保证等诸多不科学因素,因此此类研究往往是定性、定量相结合的方式较多,准确客观反映人才分布特征的较少。本研究试图从发明专利授权的发明人角度,力求不受主观因素影响,客观测量人才分布特征,研究难点是产业分类、人才分类、研究领域分类和专利分类的匹配。

1.1 确定产业领域分类对照关系

依据国家统计局《战略性新兴产业分类(2018)》,确定六大战略性新兴产业作为产业领域的一级分类,即节能环保产业、生物产业、新材料产业、新一代信息技术产业、高端装备制造产业和新能源汽车产业。结合样本城市青岛的特点,梳理该城市重点要发展的战略性新兴产业,确定九个特色产业分类,即节能环保产业、生物医药产业、现代农业产业、新材料产业、新一代信息技术产业、高端装备制造产业、轨道交通装备产业、现代海洋产业和新能源汽车产业。经分析国家统计局战略性新兴产业分类的二级、三级分类目录,梳理出其与九个特色产业的对应关系,完成六大战略性新兴产业与九个特色产业的分类对照表。

1 产业分类对照表

序号

《战略性新兴产业分类(2018)》

特色产业领域

一级分类

二级分类

三级分类

1

节能环保产业

 

 

节能环保产业

2

生物产业

生物制品制造产业

生物药品制造

生物医药产业

3

生物制品制造产业

生物农业用品制造

现代农业领域

4

新材料产业

 

 

新材料产业

5

新一代信息技术产业

 

 

新一代信息技术产业

6

高端装备制造产业

航空轨道交通海工智能制造装备产业

 

高端装备制造产业

7

轨道交通装备产业

 

轨道交通装备产业

8

海洋工程装备产业

 

现代海洋领域

9

新能源汽车产业

 

 

新能源汽车产业

1.2 确定发明授权专利分类与产业领域分类对照关系

根据20171月公布的国际专利分类表(IPC)的分类原则和结构特点,确定上述六大战略新兴产业和九个特色产业对应的IPC分类号,根据映射关系,对15个副省级城市的20112016年的发明授权专利进行六大战略性新兴产业分类,构建专利专题数据库;为凸显样本城市特色,再对青岛市20112016年的全部18 782项授权发明专利进行了九大特色产业分类,做到每条专利数据与分类领域一一对应,构建样本城市的9个专利专题数据库。

1.3 确定研发人才的所属领域与产业分类的对照关系

人才分类是一项比较复杂的工程,一般的研发人才分类是按照学科分类的方法[1],但是学科与产业之间相互交叉,相互融合,大量存在一对多和多对多的情况,没有标准的分类原则,本研究为力求准确并规避重复统计,以专利分类作为该专利发明人所属产业领域分类的原则,不考虑人才专业背景,只考虑发明此专利对该专利所属产业的贡献。这样就基本建立起了人才与产业的分类对应关系。

2 研究分析方法

2.1 副省级城市发明专利对标比较

15个副省级城市包括10个省会中心城市和5个沿海计划单列市,这些城市代表了中国城域经济发展的高度,既是中国版图上经济辐射的节点城市,又是未来经济转型的引擎城市,也是人才聚集高地城市。

分析这些城市发明授权专利总量,能够看出城市的技术创新能力,能够看出这些城市经济发展驱动力的量级,总量越大,代表城市技术创新能力越强,代表着城市新兴经济的发展越优质,尤其是战略性新兴产业的发展实力越强,也代表着技术创新人才聚集度越高[2]

分析这些城市发明授权专利的增速情况,能够体现城市技术创新能力的趋势,体现技术创新的各要素协调性,代表城市经济转型对技术创新的需求,也体现城市未来产业的竞争力,支撑城市可持续发展的战略新兴产业的发展趋势,也代表技术创新人才的聚集趋势,城域对人才的吸引力等。增速越高,说明技术创新呈增长态势,技术创新人才的聚集度增加,人才释放技术创新效应增大,代表城市的经济转型、新经济驱动的动力足,可持续竞争力增强。

分析15个副省级城市六大战略性新兴产业专利数量对比,还可以看到全国副省级城市战略性新兴产业技术创新的布局,可以通过这些城市经济节点洞见全国战略性新兴产业的布局和发展趋势,也可以洞见各领域创新人才的聚集高地。

2.2 样本城市研发人才分布特征研究

重点分析样本城市的人才总量和人才逐年增速趋势、人才聚集机构和机构类型分布、研发人才专利产出效率、研发人才重点集聚企业和高校院所的研发人才优势领域。

分析人才总量和逐年增速,是为看清样本城市研发人才的基础体量和发展变化趋势,基础体量大的产业领域往往是城市的传统优势产业领域,增速则能体现城市新兴产业培育和未来产业发展趋势。人才聚集机构和机构类型,这里的类型主要指企业、高校和科研院所,是为看清研发的主体是在企业还是在科研机构,进而分析城市新兴产业是市场驱动型还是计划引导型,还能看清产业发展未来的研发潜力是否有足够的研究机构支撑,是处在产业发展的前端还是后端等。研发人才专利产出效率体现了研发人才的金字塔结构,研发活动聚集度和研发人才的领域专注度。分析研发人才在重点企业的聚集度是为找到新兴产业的核心企业,这是新兴产业未来迭代升级的动力引擎;而高校科研院所的重点领域人才集聚情况则一方面体现了对城市新兴产业的支撑厚度,另一方面可预测城市未来产业可能的爆发点[3]

3 实证分析

3.1 副省级城市对比

3.1.1 研发人才规模比较

专利数量在一定程度上反映了相关领域研发人才的规模。以2016年为例(图1),排在发明专利授权总量前10位的聚集在东部沿海城市和内陆中心城市,后5位除了厦门,都是东北三省的城市。可见,发明专利总量不仅体现了技术创新的能力、创新人才聚集能力,还体现了经济发展能力,前7位城市都是GDP过万亿的城市。深圳的技术创新能力远超其他城市,已经成为了中国一个样板,而且这个数据不仅仅体现了现状,还预示着未来发展的巨大潜力。

1 2016年副省级城市6个产业(领域)授权发明专利数量

南京、广州都是中国高校聚集城市,人才资源雄厚,且经济发展潜力预期向好,位列前三甲,实至名归。成都、武汉地处西南中心和西部中心,高校云集,人才聚集度高,经济方面虹吸效应显著。样本城市青岛作为东部沿海城市,在节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新材料产业以及新能源汽车产业6个领域中的授权发明专利数量为2 736件,占15个副省级城市发明授权总量的8.1%,排位第五,亦如预期。同样是东部沿海计划单列市厦门,排在倒数第二位,是由于经济发展更多依赖涉台的外向型经济,外贸经济和港口经济,技术创新能力和创新人才聚集能力还需要加强。东北地区的三个城市由于经济发展碰到困难,人才流失严重,技术创新能力减弱,预示未来发展的潜力不足,有继续掉队的风险。

3.1.2 授权发明专利增速比较

20112016年,授权发明专利年均增速前三位分别是青岛46.5%、厦门33.11%、宁波29.19%(图2)。说明这三个沿海城市的经济结构在转型,由外贸型、港口型发展模式,向内涵型、技术创新驱动型的转型,转型效果也在显现,青岛市2016GDP进入万亿俱乐部,宁波2018年进入。深圳的增速最低,可能是因为深圳之前的总量基数太大,实际上深圳的绝对增长数远远超越其他城市。

2 20112016年六大产业(领域)授权发明专利年均增长率

进一步分析样本城市青岛(表2),发现六大战略性新兴产业的分布不均衡,表现最好的是生物产业,排名第一位,相比于2011年位次上升了12位。其次为节能环保产业,排名第四位,位次上升了8位。新材料、新一代信息技术与高端装备制造表现接近,位居第八位与第十位,略低于平均水平,但相比与2011年,分别上升了6位与2位。新能源汽车整体处于起步阶段,青岛位居第11位。

2 20166个产业领域中青岛在十五个副省级城市中的表现

青岛产业(领域)

专利数(件)

专利数占比(%

专利数排名(位)

企业专利数(件)

企业专利数占比(%

企业专利数排名(位)

排名变化(位)

节能环保产业

740

9.2%

4

362

9.3%

5

+8

新一代信息技术产业

321

3.5%

8

257

3.7%

6

+2

生物产业

1157

14.4%

1

385

13.3%

2

+12

高端装备制造产业

180

5.9%

10

115

7.6%

5

+2

新材料产业

315

6.5%

8

168

7.4%

5

+6

新能源汽车

23

3.8%

11

8

2.2%

10

+4

从企业专利数量占比及排名的角度来看,青岛表现较好。其中,生物产业排名第2位,节能环保、新材料与高端装备制造排名第5位,新一代信息技术排名第6位,高于平均水平。

3.2 样本城市人才分布特征

本研究以青岛作为样本,经数据检索和清理,发明授权专利发明人总量为15 716人。

3.2.1 人才总体情况

3 九个产业领域授权专利发明人数量

从总量上看,在节能环保、生物药品制造、生物农业品制造领域研发人才数量较多,在新材料、新一代信息技术、高端装备制造领域研发人才数量处于中等,轨道交通、海洋工程装备、新能源汽车研发人才最少。

从增速来看,20122016年,在节能环保、生物药品制造、生物农业用品制造、新材料、新一代信息技术、高端装备制造、轨道交通装备、海洋工程装备、新能源汽车等9个产业领域的研发人才数量呈现逐年增加的态势,且新的研发人才不断加入,在2014年、2015年期间出现了较大幅度增长。目前九个产业领域的授权发明专利研发人才数量超过1万人,2016年新加入的研发人才超过2 500人(图4)。授权发明专利新增研发人才数量年均增速为24.2%,其中,企业研发人才年均增速为27.5%,高于高校、科研院所的20.7%年均增速。

4 九个产业领域研发人才年度变化趋势

3.2.2  研发人才所在机构类型分析

总体上看,企业研发人才与高校+科研院所研发人才数量相当。其中企业研发人才3 882人,占比为39%;高校3 222人,占比为29%;科研院所1 040人,占比9%,高校+科研院所合计占比39%强。

从细分产业看,在轨道交通领域,企业研发人才占比最高,为94%,其次为新一代信息技术,占比为67%;节能环保、生物药品制造及生物农业用品制造,企业与高校、科研院所研发人才数量规模较为接近;海洋工程装备领域、新材料领域以及新能源汽车领域,高校、科研院所研发人才数量占据主导地位(图5)。

5 九个领域授权专利研发人才所在机构类型分布图

样本城市几个新兴产业创新力特征明显,轨道交通领域的研发人才基本聚集在企业,是得益于在青岛集聚的中车四方股份、青岛轨道交通产业示范区和国家高速列车技术创新中心等国家战略的布局,正通过国内外研发人才的集聚,打造全球高铁创新发展引领区。新一代信息技术领域研发人才优势在企业,是源于青岛海尔、青岛海信等家电产业巨头正在发力新一代信息技术产业领域。而涉海产业如海洋工程装备等领域的研发人才更多集聚于高校科研院所,是因为青岛拥有中国海洋大学、中科院海洋研究所等海洋科研领域的排头兵。

3.2.3  研发人才专利产出效率比较

本研究用人均授权发明专利数量(授权发明专利数/研发人才数)表达研发人才专利产出效率。九个产业领域企业、高校和科研院所的人均授权发明专利数量分别为0.57/人、0.30/人和0.25/人,企业的研发人才专利产出效率明显高于高校、科研院所。其中,生物药品与生物农业用品领域,企业人均授权发明专利数量接近1/人;节能环保、新材料、新一代信息技术企业人均授权发明专利数量接近0.6/人;高端装备制造、轨道交通企业人均授权发明专利数量接近0.4/人,均明显高于高校与科研院所(图6)。

6 九大领域研发人才人均授权专利数量

3.2.4  研发人才重点聚集的企业

从企业研发人才分布来看,样本城市九个产业领域的龙头企业人才聚集优势明显。在节能环保领域,研发人才最多的是海尔集团,研发方向主要是高效节能通用设备制造,其次是青岛科瑞新型环保材料有限公司,研发方向主要是新型建筑材料制造。在生物药品制造领域,研发人才主要分布在蔚蓝生物、易邦生物、新希望六和以及正大海尔制药。在生物农业用品制造领域,研发人才主要分布在青岛蔚蓝生物集团有限公司、青岛易邦生物工程有限公司、山东新希望六和集团有限公司及青岛嘉瑞生物技术有限公司。在新材料领域,研发人才主要分布在青岛海信电器股份有限公司、青岛海洋新材料科技有限公司、青岛隆盛晶硅科技有限公司、青岛云路新能源科技有限公司,研发方向基本集中在电子功能材料制造。在新一代信息技术领域,研发人才主要分布在海信集团和海尔集团。在高端装备制造及轨道交通装备产业领域,主要企业为中车青岛四方机车车辆股份有限公司。

上述企业都是国家高新技术企业,分别建有国家工程技术中心、重点实验室等平台,拥有院士工作站、博士后工作站和专家工作基地等高端人才工作平台,是青岛新兴产业发展的核心领军企业。

3.2.5  高校科研院所研发人才优势领域

从样本城市的重点高校、科研院所来看,九个产业领域的研发人才集聚优势各有侧重。中国海洋大学更集中于节能环保、生物药品制造、生物农业用品制造、新材料以及海洋装备制造的研发;中国石油大学、青岛科技大学与山东科技大学侧重节能环保领域及新材料领域;青岛理工大学、青岛大学侧重节能环保领域;农业大学侧重生物药品制造以及生物农业用品制造。科研院所主要涉及中科院海洋所、黄海水产研究所、中国电子科技集团公司第四十一研究所、青岛生物能源与过程研究所以及山东省科学院海洋仪器仪表研究所,涉海领域优势明显。

4 小结

通过发明授权专利分析研发人才分布特征是一种探索,其最大难度在产业分类、专利类别和人才领域分类是三种完全不同的分类原则,本研究给出了一个对应关系的方法,并用此方法对15个副省级城市的六大战略性新兴产业和一个样本城市进行实证研究,得出了一系列研发人才的分布特征表现,把这些人才分布特征与目标城市的新兴产业发展和经济发展情况进行耦合分析,发现有较高的契合度,领域的人才集聚度越高,产业发展呈现高竞争力和高成长性态势,呈现正相关关系,这一方面验证了研发人才对区域经济发展具有重要支撑作用,另一方面也验证了用授权发明专利定量分析研发人才的方法的可行性,为人才研究提供了一个科学路径,值得推广应用。

参考文献:

[1]姜军,武兰芬.全球云计算技术领域人才分布研究——基于技术创新的视角[J].情报杂志,20177):84-88.

[2]方曙.基于专利信息分析的技术创新能力研究[D].成都:西南交通大学,2007.

[3]王曰芬,徐丹丹,李飞.专利信息内容挖掘及其试验研究[J].现代图书情报技术,200812):59-65.

作者简介:于升峰(1969—),男,山东青岛人,青岛市科学技术信息研究院,研究员,研究方向:科技政策研究。