中國應積極利用美日德三大經濟體之間技術優勢的差異,取長補短,降低美國推動技術脫鉤帶來的負面影響
2016年9月,松下公司日本宇都宮工廠內的一處4K電視裝配車間。圖/法新
文|石光
在美國加強對中國技術封鎖的形勢下,歐洲和日韓的重要性更加凸顯。
日韓、歐洲、美國對華技術凈輸出規模依次遞減。
日本是對華技術凈輸出最多的國家,德國是對華技術輸出規模最大的歐洲國家。
中國對美技術高度依賴的十大產業中,三個產業對日本也存在高度技術依賴,四個產業對德國也存在高度技術依賴。對日技術合作的重點產業包括:發動機渦輪機、運輸技術、紡織造紙機械。對德技術合作的重點產業包括:發動機渦輪機、基礎材料化學、紡織造紙機械、運輸技術。
日韓歐洲與中國技術合作不亞于美國
從專利互持角度看,日韓在華持有的發明專利數量多于美國、歐洲。中國發明人也在美歐日韓持有專利,綜合考慮雙向專利互持后,中國的技術凈輸入來源依次是日韓、歐洲、美國,即美國在中國技術來源國中的地位弱于日韓、歐洲。日韓兩國中,日本對華技術輸出的作用是韓國的五倍。歐洲國家中,德國最為重要, 法國、英國作用較小。
中國發明專利的境外持有國中,日韓的重要性高于美國和歐洲(見圖1)。2002年以來,日韓、美國、歐洲發明人在華獲得的專利授權都在快速增長,2018年分別達3.6萬件、2.4萬件、2.2萬件,雖較2016年峰值有所降低,但仍處高位。
分年度看,美國和歐洲歷年在華專利授權量相近,但都明顯低于日韓。2002年-2011年,日韓在華專利授權量是美國的2倍-3倍,2012年后仍保持在1.5倍以上。
歷史累計看,1980年-2018年日韓、歐洲、美國在華累計獲得發明專利授權量分別為47萬件、27.6萬件、24.5萬件,日韓接近美國的2倍。發明專利是技術創新的主要載體,跨國專利持有情況表明,美國對中國技術輸入的重要性低于日韓,也略低于歐洲。
發明專利的跨國持有是雙向的,外國人來中國申請專利,中國人也去外國申請專利。綜合考慮專利雙向互持后,我們定義“專利互持差額”的概念,它反映了兩國之間的技術凈流動狀態。以中美兩國為例:
中美專利互持差額=中國獲得的美國專利授權數-美國獲得的中國專利授權數。
日韓、歐洲、美國都是中國的技術凈輸出國,即專利互持差額值為負,且日韓技術凈輸出規模最大。2016年,中-日韓專利互持差額到達谷底,近年來雖有減少,但仍處于低谷中(見圖2)。
2018年,日韓、歐洲、美國對華發明專利互持差額分別為-3.1萬件、-1.7萬件、-1.1萬件。累計來看,1980年-2018年,日韓、歐洲、美國對華發明專利互持差額累計為-45萬件、-26萬件、-17萬件,日韓是美國的2.6倍。
中-日韓的專利互持差額遠大于中美,原因有兩方面。一是日韓在華持有的專利多于美國,這反映了日韓創新能力強,對中國的技術輸出規模大。二是中國在日韓持有的專利少于在美國,即中國人更多去美國申請專利,這反映了美國市場規模大于日韓,對中國的吸引力更大。同樣的專利技術,在美國獲得保護帶來的收益更大。
跨國申請專利成本高,只有獲得的收益足夠覆蓋成本,發明人才樂意跨國申請專利保護。歐洲介于日韓和美國之間,技術創新能力與美國相當,但市場吸引力弱于美國,對中國技術凈輸出的作用比美國更強。
從單個國家看,日本是對中國技術凈輸入最大的國家。1997年以來,日本歷年在華獲得的專利數都多于美國(見圖3),在差距最大的2006年-2009年,日本每年在華專利授權數約是美國的2.5倍。在2016年峰值年份,日本在華獲得3.8萬件專利,美國為2.9萬件。1980年-2018年,日本、美國分別累計獲得39萬件、25萬件中國專利,日本是美國的1.6倍(見圖4)。
韓國對華技術輸出也比較突出,但遜于日本。1980年-2018年,韓國累計獲得8.1萬件中國專利,僅約為日本的1/5(見圖4)。日韓兩個亞洲國家中,韓國對華技術輸出小于日本、德國,但強于英國、法國等歐洲國家。
考慮專利雙向互持后,日本對華技術凈輸出貢獻更大。中日專利互持差額是中美專利互持差額的2倍-3倍(見圖5)。日本在華專利遠遠高于中國在日本持有專利數量。1993年-2018年,日本累計在中國持有專利39萬件,而中國累計在日本僅持有專利1.5萬件,前者是后者的26倍。
中日專利互持差額遠遠高于中美,除因日本人更積極來華申請專利之外,中國人去日本申請專利少也是重要原因。日本國內市場規模小于美國,且日本市場相對封閉,外國企業進入難。
對比來看,2009年以來,中國在美國、日本獲得的專利數量都在增長,但在美國增長更快(見圖6)。中國人在日本申請專利的絕對數量很少,相差一個量級。2009年-2018年,日本在華獲得專利數量每年在3萬件左右,而同期中國在日本獲得專利數量從187件增至3201件。即使按2018年最新數據來看,二者也相差10倍。
歐洲國家中,德國對華技術輸出規模最大,法國、英國作用相對較小。2001年以來,德國在華專利授權數持續增長,2008年后增速加快,2016年峰值年份達到1.3萬件(見圖7)。2016年,法國、英國在華專利授權數分別為4000件、1800件,分別僅約德國的1/3、1/7,對華技術輸出規模遠小于德國。
考慮專利雙向互持后,德國對華專利互持差額也遠高于法國、英國。2016年,中德專利互持差額為1.3萬件,中法、中英分別為4000件、1800件(見圖8)。中國在英法德獲得的專利授權量極少,大多年份不足百件(見圖9)。而中國2018年在美國、日本、韓國獲得的專利授權數量分別為1.3萬件、3200件、1800件,相差一到二個量級,這反映了中國開拓歐洲國家市場仍有較大潛力。
日德對美國產業技術的替代性
科技創新是高度全球化的活動,在美對華科技打壓和脫鉤加劇形勢下,應積極加強與日德等國的技術合作。本節從產業層面分析中國與美、日、德的產業技術關聯度,重點回答以下問題:中國高度依賴美國技術的產業中,哪些產業可以通過與日本德國合作實現替代,哪些難以替代?哪些產業技術中國更加依賴日本德國、而對美依賴度不高?回答上述問題,有助于明確與日本德國合作創新的重點方向。
首先,本節從產業層面分別測算中日、中德、中美的技術關聯度,這是識別中國與美日德產業技術聯系的基礎。
根據世界知識產權組織標準,發明專利可分為35個產業技術門類。這35個產業技術門類規模差異很大,以日本在華專利為例,累計獲得的電機類專利4.4萬件,而生物材料專利僅1033件,相差超過40倍。為構造跨產業可比指標,我們定義以下公式,衡量中日產業技術關聯度:
日本優勢綜合指數=[50%×日本優勢倍數/max(日本優勢倍數)+50%×日本優勢差額/max(日本優勢差額)]×100。
其中:
日本優勢倍數=日本累計獲得的中國專利授權數量÷中國累計獲得的日本專利授權數量。
日本優勢差額=日本累計獲得的中國專利授權數量-中國累計獲得的日本專利授權數量。
日本優勢綜合指數反映了日本與中國的產業技術關聯度,它綜合考慮了兩國技術的相對差距和絕對差距兩方面因素,二者權重各占50%。“日本優勢倍數”是日本與中國的互持專利數量比,體現了兩國相對技術差距,它不受不同產業規模差異的影響。“日本優勢差額”是日中兩國互持專利數量之差,體現了絕對技術差距,考慮了不同產業的規模差異。上述公式經過了標準化處理,實現了跨行業可比,取值范圍是0-100,取值越高,表明中國對日技術依賴度越高。
我們用同樣方法,計算了德國優勢綜合指數、美國優勢綜合指數,以衡量中國與美日德各自的產業技術關聯度。
中日、中德、中美的產業技術關聯度存在明顯差異。圖10、11、12分別展示了中日、中德、中美35類產業技術的關聯度,按從高到低排序。
對比可見,中美技術關聯度高的10個產業可以分為三類。一是中美、中德、中日技術關聯度都高的產業,共有4個產業,這些產業有望通過與日德加強合作,彌補美技術封鎖的不利影響。二是中美技術關聯度高、但中德和中日關聯度中等的產業,包括5個產業,與日德合作可部分彌補美國技術封鎖的損失。三是有1個產業是中美技術關聯度高、但中德和中日關聯度同時較低的產業,即食品化學,與日德合作難以彌補美國技術封鎖影響,但其戰略性相對不高。
那么,日本、德國哪些產業技術能替代美國?
根據關聯緊密程度,我們把35個產業技術分為高中低三大類別。以中美為例,中美優勢綜合指數最高的10個產業為對美依賴度高的產業,中美優勢綜合指數最低的10個產業為對美依賴度低的產業,中間15個產業為對美依賴度中等產業。表1列出了35類產業的對美依賴程度,同時列出了同一產業對日、對德的依賴程度。
對比可見,3個對美高依賴度的產業,對日、對德依賴度也高,包括發動機、泵、渦輪機,紡織機械和造紙機械,運輸技術。1個對美高依賴度的產業(基礎材料化學)對德依賴度高,對日依賴度中等。在這4個產業中,日本、德國可成為替代美國的重要技術合作方。
接下來回答日本、德國哪些產業技術不能替代美國?
本節從兩個維度將35個產業劃分為九類,以分別梳理日本、德國對美國技術的可替代性。表2按對美依賴度高中低、對日依賴度高中低,區分九類情況,并在每個方格中列出相應產業。表3將日本替換為德國,分析德國對美技術的可替代性。
對比可見,食品化學產業中國對日、對德技術依賴度都低,日德難以替代美國。藥品制造產業中國對德存在中等依賴,可部分替代美國作用。在計算機技術、醫療技術、高分子化學、專用機械領域,中國對日本、德國都存在中等依賴,也可以部分替代美國作用,但難以完全替代。
最后,哪些產業技術不依賴美國、但依賴日本德國?
各國產業技術創新能力各有側重,美國也并非在各領域全都具備創新優勢。實際上,日本、德國在不少技術領域的創新能力強于美國,即使不考慮中美科技脫鉤的情況,中國也應積極加強與日德的創新合作。表2和表3的第三列都是我國對美依賴度低的產業,其中,光學、視聽技術兩個領域我國對日本依賴度高;熱處理和設備領域我國對德國依賴度高;此外,在控制、基礎通信、電信三大領域,雖然我國對美技術依賴度低,但對日本、德國存在中等程度的依賴。
政策建議
第一,抓住有利時機,加強與日本、德國科技合作。
從中、美、日三角看,中國對美技術高度依賴的十大產業中,3個產業對日本也存在高度技術依賴,5個產業對日本存在中度技術依賴。從中、美、德三角看,中國對美技術高度依賴的十大產業中,4個產業對德國也存在高度技術依賴,5個產業對日本存在中度技術依賴。
中國應積極在交叉重疊領域,加強與日德合作。這既能加快中國技術進步速度,也能減少美國關鍵技術“斷供”的威懾作用。
第二,圍繞重點產業,有針對性地加強與日本、德國技術合作。
日本具備創新優勢的領域中,中國對其技術依賴度高的包括發動機渦輪機、運輸技術、紡織和造紙機械;對其技術依賴度中等的包括基礎材料、醫療技術、高分子化學、計算機、專用機器。德國具備創新優勢的領域中,中國對其技術依賴度高的包括發動機渦輪機、基礎材料化學、紡織和造紙機械、運輸技術;對其技術依賴度中等的包括醫療、高分子化學、計算機技術、藥品、其他專用機械。中國應以上述領域為重點,積極鼓勵相關國內企業和科研機構,加強與日本、德國企業和科研機構的交流合作。
第三,充分認識日本、德國的創新優勢,堅定維護和推動全球化。
日本、德國雖然經濟體量遠遜于美國,但在很多細分領域創新能力不亞于美國。更重要的是,從專利互持角度看,日本持有的在華專利數量遠高于美國,德國也接近美國的一半(見附錄對比的圖13、14、15),這遠高于其經濟體量占美國的比重。
日本如此積極地在華申請專利,這背后反映了日本企業、個人希望分享中國市場和產業紅利的強烈愿望,跨國專利為其分享中國增長紅利提供了重要渠道。實際上,從日本、德國角度看,其企業也試圖積極利用中美博弈的大格局,爭取新的發展機遇,中國應順勢而為,進一步推動開放創新。
第四,即使不考慮中美科技競爭因素,日本、德國的技術創新能力對華也有巨大價值。
日本、德國都在發動機、運輸技術、材料化學方面有創新優勢,這些是當前中國突出的產業短板。建議研究放寬相關產業投資限制,鼓勵日德企業來華投資,降低對美單一技術依賴的不利影響。
此外,在光學、視聽技術、熱處理設備等領域,日本、德國創新能力明顯強于美國,這是日德的獨特優勢。中國應積極利用美日德三大經濟體之間技術優勢的差異,取長補短,在多國框架下適時適度廣泛合作,降低美國推動技術脫鉤帶來的負面影響。
(作者供職于國務院發展研究中心金融研究所;編輯:馬克)
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