2018年中国、美国与欧洲发明专利统计分析报告博客版24.docx

2018年中国、美国、欧洲发明专利统计分析报告（第二部分）

中美欧日韩五局专利数据统计分析小组 陈立新 高继平

第二部分 2018年美国发明专利统计分析报告

16 世界主要国家和地区的在美专利分布状况

16.1 主要国家和地区的美国专利发明情况

从发明人的国家（表16-1）来看，自然是来自美国的专利发明最多。美国的优势领域是电子商务和管理系统、医学治疗和护理、数据传输控制程序、生活和运动用品、计算机应用与软件工程、计算机体系架构、数据传输控制协议、计算机安全、医学诊断与外科、CPU、建筑和采矿、农业和食品、生物化学、铁路船舶和飞行器、数据交换网络、药物和家庭日用化学品、物理信号和控制、计算机一般零部件、无线通信业务、广播和电话。在这20个领域，美国的专利数量占一半以上（图16-1）。相对来说，美国的劣势领域是光学和摄影、半导体组件与集成电路、电池、半导体元件、半导体零配件、纺织造纸和印刷、半导体制造、有机高分子化合物、发电和输变电、电热与等离子体、电气元件和结构部件、图像通信、材料化学与纳米。在这13个技术领域，美国的专利数量所占比例低于40%。整体来看，美国的专利发明主要汇聚在计算机、通信和医学等方面，半导体技术是其劣势方面。

表16-1  2018年主要国家和地区的专利发明在各技术领域的分布（按发明人统计）

注：本表数据仅统计了第一发明人的所属国家和地区的专利技术领域分布。

日本最具优势的领域是光学和摄影、电池、纺织造纸和印刷、图像通信、一般车辆、半导体组件与集成电路、有机高分子化合物、半导体元件、材料化学与纳米、电气元件和结构部件、发电和输变电、半导体零配件、半导体制造、电热与等离子体、成型加工作业。在这15个领域，日本的专利发明数量所占比例超过20%（图16-1）。日本相对劣势的技术领域包括电子商务和管理系统、医学治疗和护理、建筑和采矿、数据传输控制协议、数据传输控制程序、数据交换网络、药物和家庭日用化学品、控制器和运算器（CPU）、生活和运动用品、计算机应用与软件工程、计算机安全、铁路船舶和飞行器、生物化学、农业和食品、计算机体系架构、无线通信业务、数字信息传输。在这17个领域，日本的专利发明数量所占比例低于8%。可见，日本的专利发明主要分布在电子电气技术和材料技术方面，而在通信技术、医药技术、计算机技术等方面相对弱一些。

图16-1  2018年美国（左图）和日本（右图）的专利发明在54个技术领域的占比

韩国最具优势的发明领域是电池、半导体组件与集成电路、半导体元件、公告展示用品和声学、信息存储、数字信息传输、无线通信网络、计算机接口、通信传输系统、广播和电话、无线通信业务。在这11个领域，韩国的专利发明数量所占比例超过10%（图16-2）。韩国的劣势领域主要包括铁路船舶和飞行器、农业和食品、医学治疗和护理、包装和储运、建筑和采矿、电子商务和管理系统、生活和运动用品、CPU、计算机应用与软件工程、药物和家庭日用化学品。在这10个领域，韩国的专利发明数量所占比例低于3%。韩国是典型的科技创新型国家，其专利发明主要分布在通信和电子等新兴技术方面，而在交通、农业、建筑和医药等传统技术方面相对落后一些。

德国最具优势的发明领域是发动机和泵、一般车辆、一般机械和武器、成型加工作业、光电辐射测量与核物理、物理测量、分离和混合加工作业、包装和储运、有机高分子化合物、材料测试、有机化学、发电和输变电。在这12个领域，德国的专利发明数量占比超过7%（图16-2）。德国的劣势领域包括信息存储、电子商务和管理系统、计算机接口、计算机体系架构、数据传输控制程序、数据传输控制协议、图像通信、无线通信业务、计算机安全、数据交换网络、计算机一般零部件、无线通信网络、公告展示用品和声学。在这13个领域，德国的专利发明数量占比低于3%。与韩国不同，德国是老牌技术强国，其专利发明主要分布在机械、交通和材料等传统技术方面，而在通信和计算机等新兴技术方面处于劣势。

图16-2  2018年韩国（左图）和德国（右图）的专利发明在54个技术领域的占比

中国大陆地区最具优势的发明领域是公告展示用品和声学、无线通信网络、光学和摄影、数字信息传输、半导体组件与集成电路、无线通信业务、数据交换网络、通信传输系统、计算机接口、电热与等离子体、广播和电话、半导体元件、照明和加热、发电和输变电、数据传输控制程序、数据识别、电气元件和结构部件。在这17个领域，大陆地区的专利数量占比超过5%（图16-3）。中国大陆地区的劣势领域包括医学治疗和护理、发动机和泵、医学诊断与外科、一般车辆、农业和食品、电子商务和管理系统、纺织造纸和印刷、一般机械和武器、生物化学、铁路船舶和飞行器、药物和家庭日用化学品、建筑和采矿、包装和储运、半导体零配件、材料测试、成型加工作业。在这16个领域，大陆地区的专利数量占比低于3%。中国大陆地区的在美专利发明主要分布在通信技术和半导体技术方面，而在机械、医药、交通等传统技术方面相对落后。

中国台湾最具优势的发明领域是半导体零配件、半导体制造、半导体组件与集成电路、半导体元件、电热与等离子体、电气元件和结构部件、信息存储、基本电子电路、光学和摄影。在这9个领域，中国台湾地区的专利发明数量占比超过5%（图16-3）。其中半导体零配件占比为21%，半导体制造为19%，半导体组件与集成电路为14%、半导体元件为12%。其劣势领域主要是电子商务和管理系统、铁路船舶和飞行器、农业和食品、计算机体系架构、生物化学、数据传输控制程序、数据传输控制协议、医学治疗和护理、有机化学、计算机安全、发动机和泵、医学诊断与外科、药物和家庭日用化学品、计算机应用与软件工程、纺织造纸和印刷、CPU、数据交换网络、包装和储运、建筑和采矿、无线通信业务、化工、材料测试、有机高分子化合物、分离和混合加工作业、电池、一般车辆、无线通信网络。在这27个领域，中国台湾地区的专利发明数量占比低于2%。中国台湾地区的在美专利发明主要分布在电子技术和计算机硬件方面，特别是在半导体技术方面具有极大的优势，其劣势在交通、农业和计算机软件方面。

图16-3  2018年中国大陆（左图）和中国台湾（右图）的专利发明在54个技术领域的占比

从发明人的国家（表16-1）来看，2018年美国在52个技术领域上处于第1的位置。仅在光学和摄影、电池2个技术领域上日本处于第1的位置，美国处于第2的位置。日本在医学治疗和护理、铁路船舶和飞行器、建筑和采矿、数据交换网络、数据传输控制程序、广播和电话6个技术领域上处于第3位。日本在数字信息传输、无线通信网络、无线通信业务3个领域上处于第4的位置。在其他43个技术领域上均为第2名。在绝大部分技术领域上，美国都是第1名，美国是专利发明的第1梯队；在绝大部分技术领域中，日本占据了第2名的位置，日本是专利发明的第2梯队。

韩国在广播和电话、数字信息传输、无线通信网络、无线通信业务4个技术领域上处在第2名。在光学和摄影、电池、化工、照明和加热、公告展示用品和声学、计算机接口、计算机一般零部件、数据识别、图像处理、信息存储、半导体元件、半导体组件与集成电路、基本电子电路、电热与等离子体、通信传输系统、图像通信共计16个技术领域上位列第3名。德国在医学治疗和护理1个领域上处于第2位。在医学诊断与外科、分离和混合加工作业、成型加工作业、一般车辆、材料化学与纳米、有机化学、有机高分子化合物、生物化学、纺织造纸和印刷、一般机械和武器、物理测量、光电辐射测量与核物理、物理信号和控制、发电和输变电、发动机和泵、材料测试、药物和家庭日用化学品、包装和储运，共计18个技术领域上位列第3名。韩国和德国各有20个领域位于前3名，韩国和德国是专利发明的第3梯队。

中国大陆地区在数据交换网络、数据传输控制程序2个技术领域上处于第2位。在数字信息传输、计算机应用与软件工程、生活和运动用品、无线通信网络、无线通信业务、计算机体系架构、计算机安全、数据传输控制协议8个技术领域上处于第3位。中国台湾地区在半导体制造、电气元件和结构部件、半导体零配件3个技术领域上处于第3位。

另外，加拿大在建筑与采矿领域位于第2名，在农业和食品领域位于第3名。法国在铁路船舶和飞行器领域位于第2名。印度在电子商务和管理系统、控制器和运算器（CPU）这2个领域上位于第3名。中国大陆和中国台湾地区以及加拿大、法国、印度，各有数个领域位于前3名，可以看作是专利发明的第4梯队。

16.2 主要国家和地区的在美专利持有情况

以上是从专利发明人的所属国家来分析各国的专利分布状况。而从专利权利人的所属国家来看（表16-2），所得结论大致相同，但有一些差异。从发明人（表16-1）和权利人（表16-2）的比较来看，美国在49个技术领域上的专利数量有所增加，增加幅度最高达到了21%。日本在35个领域上的专利数量有所增加，增加幅度最高达到了18%。韩国在40个领域上的专利有所增加，增加幅度最高达到了19%。表明这些国家可能在海外建有研发中心，或者雇佣外国人从事研发，或者在国外出资赞助甚至购买发明，使得这些国家的企业或个人获得的专利数量超过了其本国人发明的专利数量。

表16-2  2018年主要国家和地区的专利在各技术领域的分布（按照权利人统计）

注：本表数据仅统计了第一权利人的所属国家和地区的专利技术领域分布。

有增加则必有减少，德国有49个领域的专利数量下降了。在信息存储、数字信息传输、无线通信网络3个技术领域上，德国发明的专利比其持有的专利数量下降了40%多。另外，在图像通信、无线通信业务、通信传输系统、公告展示用品和声学、计算机一般零部件、控制器和运算器（CPU）、数据交换网络、图像处理这8个技术领域上，专利数量下降了20%以上。德国仅在有机高分子化合物、电池、发动机和泵、化工、一般机械和武器这5个技术领域上，专利数量有12%到2%的增加。由此可见，下降最严重的都是德国的劣势领域，而有所增加的都是其优势领域。这或许表明外国机构在德国建有大量的研发中心，或雇佣德国人从事技术研发，甚至赞助和购买德国人的发明。

与德国相仿，中国大陆地区有47个领域的专利发明数量比专利持有数量有所下降。在计算机应用与软件工程、电子商务和管理系统、控制器和运算器（CPU）、计算机体系架构4个技术领域上，中国大陆地区发明的专利比其获得授权的专利数量下降了40%到30%多。另外，在有机高分子化合物、数据传输控制程序、计算机安全、化工、数据传输控制协议、图像处理、无线通信业务、数据识别、发电和输变电7个领域上，授权专利数量下降了20%以上。中国大陆地区仅在半导体元件、半导体制造、医学治疗和护理、信息存储、半导体组件与集成电路、光学和摄影5个技术领域上，授权专利数量有不超过3%的增加。由此可见，中国大陆地区下降最严重的主要是计算机技术方面，而有所增加的主要在半导体方面。这或许表明全世界的许多机构在中国大陆地区建有大量的研发中心，还有可能是国内某些企业的总部或控股公司建在国外。

中国台湾地区有42个领域的专利发明数量比专利持有数量有所下降。在电池、一般车辆、电子商务和管理系统、数据传输控制程序、数据传输控制协议、广播和电话6个技术领域上，下降了30%到15%。中国台湾地区在有机化学、计算机安全、药物和家庭日用化学品、信息存储、数字信息传输、半导体元件、基本电子电路、生物化学、半导体制造、通信传输系统、无线通信网络、半导体组件与集成电路12个技术领域上，专利数量有14%到1%的增加。

从专利权利人的所属国家来看，美国在52个技术领域上具有优势，仅在电池、光学和摄影2个领域落后于日本。当然这种比较对日本来说非常不公平，因为任何国家在其本国获得的专利数量都会远远多于其他国家。日本仅在铁路船舶和飞行器、半导体零配件、数字信息传输、数据交换网络、无线通信网络、无线通信业务、广播和电话7个领域上居于第3位，在其他45领域上居前2位。

韩国在数字信息传输、无线通信网络、无线通信业务、广播和电话4个领域上居于第2位。在化工、照明和加热、公告展示用品和声学、计算机接口、CPU、计算机一般零部件、计算机体系架构、计算机应用与软件工程、计算机安全、数据识别、图像处理、电子商务和管理系统、信息存储、电气元件和结构部件、半导体元件、半导体组件与集成电路、基本电子电路、电热与等离子体、通信传输系统、数据传输控制协议、数据传输控制程序、图像通信、光学和摄影、电池，共计24个领域上居于第3位。

德国在医学诊断与外科、分离和混合加工作业、成型加工作业、一般车辆、材料化学与纳米、有机化学、有机高分子化合物、生物化学、纺织、造纸和印刷、发动机和泵、一般机械和武器、物理测量、材料测试、光电辐射测量与核物理、物理信号和控制、发电和输变电、药物和家庭日用化学品、农业和食品、医学治疗和护理、包装和储运，共计20个领域上位居第3位。

中国大陆地区仅在数据交换网络领域处于第2位，在生活和运动用品领域处于第3位。中国台湾地区在半导体零配件领域处于第2位，在半导体制造领域处于第3位。另外，法国在铁路船舶和飞行器领域位于第2名。加拿大在建筑与采矿领域位于第3名。

总体来看，虽然各国和地区在美获得的专利数量与专利的发明数量存在一些变动，但是各国和地区在各个技术领域的优势和劣势等整体趋势并没有发生比较大的改变。从专利发明人和权利人的所属国家和地区来看（表16-3），美国在所有的技术领域均处于前2位，在专利持有上属于第1梯队。日本在所有技术领域均居前3位，在专利持有上属于第2梯队。韩国在计算机和通信等方面有28个领域位居前3位，德国在医学、机械、交通等方面有20个领域位居前3位。韩国和德国在专利持有上属于第3梯队。中国大陆地区、中国台湾地区、法国和加拿大，各有1-2个领域位居前3位，在专利持有上属于第4梯队。

表16-3  2018年各国和地区在54个技术领域上的排行榜汇总

注：I、II、III表示某国在某领域的专利数量列第1、2、3位。

致谢

感谢大连理工大学刘则渊教授、河南师范大学梁立明教授、科技部中国科学技术发展战略研究院武夷山研究员对本报告的支持、帮助、建议和意见。同时也感谢对本报告做出贡献的一些审阅者和讨论者，包括武汉大学张琳教授、武汉大学黄颖副教授等学者。