内容提要：围绕日趋激烈的中美科技竞争，本文使用WIPO 专利申请数据，对美国在华专利布局 的演进特征和优势领域进行了实证分析，并构造技术相似度指数衡量中美在我国市场的技术竞争程 度。结果显示：美国在华专利申请保持年均10%的快速增长并呈现明显的阶段性攀升，形成了一批 以生物技术和信息技术为代表的稳定优势技术领域。美国企业更加重视在科学密集型子领域的专 利布局，通过这些领域的技术优势支撑了美国在高技术产业重点领域对我国的贸易顺差。以技术 相似度指数测算，美国在华技术布局与中国自主技术布局的整体相似程度呈"V ”型演化关系，从 技术互补逐渐转向技术竞争，2010年后两国技术相似度维持高位，技术竞争呈常态化白热化局面。 关键词：中美贸易摩擦 知识产权 技术相似度 专利申请 技术竞争
Abstract: In view of the phenomenon of science and technology competition, based on WIPO's patent application data, this paper makes an empirical analysis on the evolution characteristics and advantage areas of the U.S. technology layout in China, and constructs a technology proximity index to measure the degree of technological competition between Chinese and U.S.
enterprises in China*s market. The results show that the average annual growth rate of American patent applications in China is 10%, and a number of sub-technology fields with stable comparative advantages are formed, represented by biotechnology and computer technology. U.S. enterprises have paid more attention to the technology layout in science-intensive sub-fields, and the technological advantages in these fields have supported the U ・& trade surplus in key fields of China's high-tech products. Measured by the technology similarity index, the overall similarity of the US technology layout in China and China's independent technology layout presents a Vshaped evolutionary relationship, from technology complementation to technology competition gradually. In recent years, the technological similarity between the two countries has remained high, and the technological competition between the two countries has become increasingly serious.
Key Words: Sino-US trade conflicts; intellectual property; technology proximity index; patent application ; technology competition
引言
随着2018年初特朗普政府公布对中国“301调查”结果，美国单方面发起对中国的贸易摩擦，企 图遏制
和打压"中国制造2025”等产业战略。尽管双方在2020年初达成了《中华人民共和国政府和美 利坚合众国政府经济贸易协议》，使贸易领域的矛盾有所缓和，但在深层次的结构性问题上，目前尚 未达成共识，中美之间的利益博弈呈现长期化和复杂化的特征，矛盾焦点逐渐从贸易失衡转向科技冷
作者简介：蔡中华，北京化工大学经济管理学院教授
马欢，国家知识产权局专利局副调研员
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战①。特别是2020年开始，美国将多家中国高科技企业列入“实体名单”进行制裁、限制部分专业双边学者正常交流等举动，都使得中美双方在科技领域的竞争呈愈演愈烈之势②。
作为全球知识产权治理体系的实际领导者，美国非常善于运用知识产权制度帮助其在科技竞争中取得优势。本轮贸易摩擦伊始，美国政府就在各种场合无端高调指责中国“知识产权保护不力”“强制技术转移”-但事实上，作为中国知识产权制度的实际感受者，美国的跨国企业却一直通过持续高速的专利布局，巩固其在中国市场的技术优势与产品竞争力。如果说这一科技竞争和知识产权领域“明修栈道，暗度陈仓”的做法是美国的惯用策略，那么基于“知己知彼”的思想，就应针对美国在中国市场技术布局特征与竞争态势开展全面研究：中美建交以来，美国在我国市场的技术布局有哪些优势领域？美国与中
国自主技术创新竞争态势如何？本文通过使用专利申请数据作为技术创新指标，构造技术相似度指数，以揭示美国在中国专利布局的演进特征，测算出美国在华技术布局与我国自主技术的竞争程度，为中国制定相关科技政策与产业政策，应对中美贸易摩擦与科技竞争的长期复杂性提供决策参考。
文献综述
伴随本轮中美贸易摩擦与科技竞争的进程，国内学者围绕其成因、影响与对策开展了大量研究。杨飞③利用反倾销数据，通过增长核算法和随机前沿分析发现中美技术差距缩小是美国对华反倾销的主要影响因素之一。刘威④阐述了中美贸易摩擦的高技术管制之谜，揭示美国作为全球高技术创新方，对中国实施高技术进口限制，剑指中国高技术产业。武汉大学中美科技竞争研究课题组通过对中美建交40余年以来的经贸关系梳理发现，随着中国科技实力的提升，科技领域的矛盾在此轮中美争端中最为突出，其本质就是新一轮产业革命的中美科技竞争⑤。作为促进创新、提升科技竞争力的根本性制度，知识产权一直是本轮贸易摩擦的焦点。单晓光⑥认为中美贸易摩擦就是一场知识产权大战，美国企图通过知识产权打压中国在新一轮科技革命中所展现出来的强大竞争力。沈国兵⑦则通过对美方“极限施压”手段进行分析，认为美国试图通过技术遏制手段，逼迫中国不断增强知识产权保护强度，以维护美国跨国公司的垄断利益。
专利是技术创新活动的重要产出，在本轮贸易摩擦前已有众多学者采用专利作为指标来分析中美行业间的技术竞争趋势。陈向东⑧通过专利申请数据分析中国市场制药行业的创新竞争特征，发现美
国药企在全部15个子技术领域中均表现出持续的比较优势，与中国制药企业间存在激烈的资源竞争。俞文华⑨通过分析1996—2006年间外国企业在中国专利申请和授权数据的显性优势指数发现，美国企业在化学品和药品领域拥有极强的比较优势，将促使美国政府对中国知识产权保护施加更大的压力，对中国知识密集型产业带来挑战⑩。任静⑪通过对美国等发达国家在中国农业领域的专利分析发现，
①关志雄：《中美经济摩擦进入新阶段：矛盾焦点从贸易失衡转向技术转移》，载《国际经济评论》2018年第4期，第35-45页。
②武汉大学中美科技竞争研究课题组：《中美科技竞争的分析与对策思考》，载《中国软科学》2020年第1期，第1-10页
③杨飞、孙文远、程瑶：《技术赶超是否引发中美贸易摩擦》，载《中国工业经济》2018年第10期，第99-117页。
④刘威：《中美贸易摩擦中的高技术限制之“谜”》，载《东北亚论坛》2019年第2期，第82・96页。
⑤同注释②。
⑥单晓光：《中美贸易战中的知识产权问题分析》，载《人民论坛•学术前沿》2018年第17期，第18・26页。
—特朗普政府“极限施压”策略剖析》，载《人民论坛•学术前沿》2019年第10期，第1・9页。
⑦沈国兵：《霸权的操作技术—
⑧陈向东、张晨：《在华制药领域专利技术资源竞争——美国制药企业专利资源竞争比较及其启示》，载《中国软科学》2006年第5期，第63・72页。
⑨俞文华：《美国在华技术比较优势演变及其政策含义——基于1985-2003年美国在华职务发明专利申请统计分析》，载《科学学研究》2008年01期，第98-104页。
—美日欧等国（地区）在中国大陆的技术竞争》，载《中国软科学》2010年第1⑩俞文华：《结构变化、适应能力与竞争动态—
期，第25・39页。
⑪任静、刘丽军、宋敏：《跨国公司在我国农业领域的技术锁定策略与对策研究》，载《中国软科学》2012年第1期，第39・46页。
贸易摩擦背景下美国在华专利布局与中美技术竞争
孟山都等美国企业主要通过技术锁定、强化东道国的技术依赖和减少技术产品效益外溢等手段，维持其在核心技术上的垄断优势。
专利的领域分类数据还为测算企业与企业间、国家与国家间的整体技术竞争程度奠定了基础。Griliches⑫创造性地提出了技术相似度的概念，以衡量企业在技术空间的临近程度及其对研发投资溢出效果的影响。Jaffe⑬构造了由企业专利数据各领域份额为基础的技术向量，利用两个企业技术向量夹角的余弦测度企业间技术相似程度，由此开创了技术相似度(technology proximity)的定量计算方法，⑭并在其后将其扩展至国家层面⑮。Myro和Alvarez⑯在此基础上，基于专利申请数据构造了衡量各国(地区)间技术竞争程度的技术相似度指数，用于比较欧洲国家间技术竞争程度及其变化。
已有研究为分析本轮贸易摩擦背景下的中美技术竞争提供了良好基础，但仍存在以下不足：第一，尽管学者们已经就本轮中美贸易摩擦的本质特征是科技竞争达成共识，但相关研究缺乏从实证层面分析中美在技术与知识产权布局方面的基本态势和竞争程度。第二，已有的技术优势领域竞争研究，通常只衡量了发达国家间在中国市场的技术竞争关系，而缺少改革开放四十余年以来中美企业在中国市场技术竞争程度的系统分析。第三，国际上技术相似度的相关研究为定量衡量中美技术竞争程度提供了方向，但使用的技术相似度测算公式中，仅考虑了两个国家在技术空间的结构相似，而并没有体现两国的技术实力差距⑰。因此，针对上述三点不足，本文开展重点研究，而这也是本文主要的边际贡献。
二、美国在华专利布局的演进特征
专利作为技术发明的主要记录形式，己被众多学者用于研究国家间技术转移与布局态势⑱。本文使用世界知识产权组织(WIPO)数据库的专利申请数据来表征美国在华的技术布局状况⑲，对1985—2019年美国在华的专利申请进行统计(如图1)。
图1美国在华专利申请数量和占外国在华专利申请比例
⑫Griliches Z.,Issues in Assessing the Contribution of R esearch and Development to Productivity Growth,10Bell Journal of Economics,p.92 -116.
⑬Jaffe A.B.,Technological Opportunity and Spillovers of R&D:Evidence f rom Firm's Patents,Profits and Market Value,76(5)American Economic Review,p.984-1001.
⑭Jaffe A.B.,Trajtenberg M.International Knowledge Flows:Evidence from Patent Citation^8(1/2)Economics of Innovation&New Technology,p.105-136.
⑮Albert G.Z.Hu&Jaffe A.B.,Patent Citations and International Knowledge Flow:the Cases of Korea and Taiwan,21(6)International Journal of Industrial Organization,p.849-880.
⑯Myro R.&Alvarez E.,Integracion europeay especializacion de la industria espanola,25(349-350)Economia Industrial p.181-191.
⑰蔡虹、吴凯、孙顺成：《基于专利引用的国际性技术外溢实证研究》，载《管理科学》2010年第1期，第18-26页；易继明、初 萌：《后TRIPS时代知识产权国际保护的新发展及我国的应对》，载《知识产权》2020年第2期。
⑱Hegde D.&Luo H.,Patent Publication and the Market f or Ideas,64(2)Management Science,p.652-672.Kyriakos Drivas,et al.Application Publication or Confirmation of Grant:Which Matters More for Academic Technology Transfer,56International Journal of Industrial Organization, p.204-22&
⑲根据WIPO数据库的统计范围，本文中“在华”是指美国申请人在中国国家知识产权局提交专利申请。
扣识用•2021年第2期
(-)美国在华专利申请保持两位数增速，并呈现出阶段性攀升
1985年4月，中国专利制度开始实施，当年即有美国企业在中国国家专利局申请专利1200件，并在此后保持快速增长，从1986年的1438件申请增长到2019年的39,450件，年均增长率保持在10.5%以上。结合我国已经完成的前三次专利法修订和中美知识产权谈判历程，图1显示的美国在华专利申请演进特征大致可划分为三个阶段。
第一，1985—1997年为制度适应期。尽管市场潜力巨大，但中国刚刚建立的专利制度对美国跨国企业而言仍相对陌生，专利保护标准和保护期限也与美国专利制度有所不同，这一阶段的美国企业通
过较为平稳的申请策略来适应我国的专利制度，增长较为缓慢，年均增速为2.8%左右。
第二，1998—2008年为快速增长期。中国专利法经过两次修改，将原先不予以专利保护的药品、食品和调味品等纳入了专利权客体，并延长了三种专利相应的保护期限，这些内容的调整使得中国专利制度开始与国际接轨，并从增加许诺销售权和诉前临时措施等方面加强了对专利权的保护，有效提高了中国专利保护的执法力度，体现了中国政府改革开放的决心。伴随着中国专利保护环境的改善，美国企业开始加大在中国的专利布局，并充分享受中国"入世"制度红利，其专利申请数量开始保持快速增长，年均增长率保持在17%左右。
第三，2009—2019年为平稳增长期。2008年专利法第三次修订，进一步通过提升专利授权标准和完善专利侵权损害赔偿制度，使中国知识产权制度国际化程度更高，体系也更完整，相应地，美国企业在华专利申请和布局已经形成一定的规模，进入了中高速平稳增长，年均增长率保持在6.1%。
总的来看，美国企业在华专利布局一直呈快速发展，增长速度既明显高于其他发达国家在中国的专利申请增长，又显著高于主要发达国家在美国专利商标局的申请增长⑳，这种持续高速增长，既是美国技术创新能力在全球处于领先地位的体现，也与中国巨大的市场潜力、不断改善的知识产权保护环境密不可分铁
(二)美国占所有外国在华专利申请比例呈现阶段性变化趋势
从图1可以看出，美国在华申请占所有外国申请人在华专利申请的份额呈现出明显的阶段性特征。在19
92年之前，美国企业迅速取得在中国市场进行技术布局的先动优势，所占比例不断攀升，迅速到达峰值38%，体现了美国企业领先的技术水平与敏锐的市场嗅觉。在1993年到1997年间，随着其他国家对中国市场的重视，加大在中国的专利布局，美国专利申请所占份额开始有所下降，在1997年到达最低点16%左右。随后，与国际逐渐接轨的中国知识产权保护环境也让美国企业重新加大对中国市场的重视，美国申请人在华专利申请所占比例稳步上升到2017年的27%左右。但随着中美贸易摩擦的愈演愈烈，美国申请人在华专利申请总量尽管仍然持续增加，但其占外国申请人在华申请比例在2018年和2019年有所下降。
跨国专利申请一直是发达国家向发展中国家进行技术扩散的重要途径之一从跨国公司在华专利申请的动机来看，主要是为了应对行业竞争威胁而对其他国家的同行竞争者进行技术封锁輒占外国专利申请比例先下降后上升的现象也体现出美国企业在这种激烈竞争中的相对地位变化。1992年之后，随着中国社会主义市场经济体系的确立和对外开放程度的提高，日本和欧洲的跨国公司也开始在中国市场的加大技术投入力度，造成了美国市场技术优势地位的相对下降。但进入21世纪以来，伴随着新一轮产业革命，美国在新兴领域强大的科技创新能力得以体现，因此与其他发达国家在中国市场的技术竞争中又开始重新占据优势地位，专利申请占比稳步提升。
⑳唐晓云、赵桂芹：《外国在华专利激增：市场占有还是绸缪竞争》，载《世界经济研究》2017年第3期，第97-108页。
㉑蔡中华、陈鸿、马欢：《“弱保护”下的外国在华专利申请驱动因素研究：理论与实证》，载《科学学与科学技术管理》2019年第9期，第3547页。
©曲如晓、刘霞：《外国在华专利申请的技术外溢效应研究》，载《世界经济》2019年第11期，第124-147页。
㉓Hu A.G.,Propensity to Patent,Competition and China's Foreign Patenting Surge,39(7)Research Policy,p.985-993.Prud'homme D., Dynamics of C hina's Provincial-level Specialization in Strategic Emerging Industries,Research Policy p.1586-1603.
贸易摩擦背景下美国在华专利布局与中美技术竞争
（三）美国在华申请中科学密集型子领域布局能力突出
为反映美国在华专利申请的领域特征，本文以WIPO 公布的《国际专利分类号与技术领域对照 表》为依据（见表1），将美国在华专利申请按照技术领域进行分类。
表1世界知识产权组织技术领域分类
技术
领域
Ba 技术 领域s
* 量 测0.1X 械程切* 信 电 13.* 制 控12.21.*32.机械 工程其他 领域
* 品 药16.运 般 5.2床 机 2IM * 学 光9注：带*的技术领域为科学密集型子技术领域
同时按照Vbrbeek ㉔等人提出的划分标准，对“科学密集型子技术领域”进行单独统计㉕，计算出 美国在华专利申请中科学密集型子领域所占比例（如图2所示），以反映美国企业在华专利布局中科 学研究能力的重要性。
图2 美国在华科学密集型子领域申请量及占美国在华专利申请比例
从图2可以看出，美国在华专利申请中的科学密集型子领域专利申请数持续增加，从2010年的 14,365件增长到2017年的32,048件，7年间增长一倍以上。科学密集型子领域占全部美国在华专利申请 技术领域的比例也一直维持在50%左右，显著高于其他发达国家42%左右的领域占比，显示出美国企 业在这些领域突出的布局能力。由于科学密集型领域的技术发明与科学研究突破性成果的关系比一般 领域更为密切，在这些领域的专利申请及其商业应用将有效促进高技术行业的产品竞争力，为美国在 高技术产业价值链和产业链的竞争优势奠定了基础。
2018年以来，随着中美贸易摩擦逐步升级，美国政府对中国知识产权保护不力的无端指责日渐喧 嚣，欧美学术界也常以所谓的“弱保护”为关键词来表征中国的知识产权制度㉖。但数据却清楚地显 示出美国在华专利申请总量高速增长、占外国申请份额稳步上升、科学密集型子领域布局能力突出。
㉔ Verbeek A., Debackere K. & Luwel M., et al, Linking Science to Technology: Using Bibliographic References in Patents to Build Linkage Schemes, Scientometrics, p.399-420.
㉕由于WIPO 在进行技术领域统计时根据IPC 分类号进行划分，会出现一件专利计入多个领域情况，因此这里的总技术领域数大于美 国在华专利年申请量。
® Prud*homine D., et al., ^Forced Technology transfer ,r Policies: Workings in China and Strategic Implications, 134 Technological Forecasting and Social Change, p.150-16& Robert 乙& Lawrence. Can the Trading System Survive US- China Trade Friction? China & World Economy, p. 62-82.
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