观察技术如何传播并推动经济增长

Computer network equipment is seen in a server room in Vienna, Austria, October 25, 2018.
Computer network equipment is seen in a server room in Vienna, Austria, October 25, 2018.Image: REUTERS/Heinz-Peter Bader
本内容由人工智能自动翻译。

新思想的扩散本身就是创新的重要来源,因为其他人采纳这些思想时,会推动对初始构想的改进和/或发现新的应用。Rosenberg(1982)、Dosi(1991)和Hall(2004)等学者曾强调,创新的扩散往往伴随着对原始创新的改进或新的应用。

演化经济学文献研究了后续发明(Dosi 1982),刻画了其随时间的发展轨迹。现有实证研究描述了单一工业应用在潜在采用者群体中的扩散,例如美国中西部农民采用杂交玉米种子的案例(Griliches 1957)。这些研究的一个共同发现是,扩散过程通常起步缓慢,随后加速,最终在采用者群体耗尽或新思想被其他新思想取代而遭放弃时趋于稳定、停止扩散。然而,并非所有技术都遵循相同的扩散轨迹,这为创新领域的学者提出了一系列具有挑战性的问题。是什么因素决定了新技术后续发明的速度和范围?为何某些新技术需要很长时间才能起飞,而另一些却迅速起飞?为何某些新技术能带来大量的后续发明,而另一些仅产生少量?迄今为止,尚无实证研究重构大量新思想的发展轨迹,以解释不同扩散曲线之间的差异。

在近期的一篇论文(Pezzoni等,2019)中,我们利用大规模专利数据集应对这一挑战。具体而言,(i) 我们将新技术思想定义为首次出现的技术构件组合;(ii) 对于每个新技术思想,我们通过追踪所有复用同一新技术思想的后续发明,描绘其扩散曲线;(iii) 我们确定影响其初始扩散速度及后续发明总数的新思想前置条件。

有趣的是,我们发现风险较高的新技术思想类型,即由不相似、不熟悉且基于科学的技术构件重新组合而成的思想,虽然后续发明数量较多,但在扩散初期需要更长时间才能启动。

识别新技术并追踪其扩散

在识别新技术时,我们依据创新文献中广泛接受的观点,即新技术的创造源于对既有技术构件的重新组合(Arthur 2009、Fleming 2001、Verhoeven等 2016)。为了量化新颖性,我们使用专利数据,并将欧洲专利局使用的专利分类代码(EPO IPC代码)作为既有技术构件的代理指标。我们将新技术定义为某一专利中两个代码的组合首次出现。

以“转基因哺乳动物技术”专利为例,该专利保护的是所谓的“致癌鼠”发明,即一种基因改造的小鼠,易于罹患癌症,在实验室中被广泛用于开发肿瘤治疗方法。“致癌鼠”专利首次将分别对应“基因分离”和“向动物体内注射物质”两个技术类别的两个IPC代码组合在一起。

在识别出已嵌入专利发明中的新技术首次出现后,我们通过识别所有后续复用初始发明所引入的同一IPC代码组合的专利发明,追踪该新技术在后续发明中的扩散。在1985年最初的致癌鼠专利之后,有超过200项后续专利复用了同一技术。这些专利保护了其他转基因哺乳动物的发明,这些动物可能患上从阿尔茨海默病到囊性纤维化等多种疾病(Murray 2010)。例如,“糖尿病小鼠”于1996年在首尔国立大学培育成功,属于转基因哺乳动物技术扩散曲线的一部分。

在我们的欧洲专利局专利样本中,我们识别出10,782项新技术,它们产生了249,103项不同的后续专利。图1展示了估算的扩散曲线。图中的黑线代表转基因哺乳动物技术。

图1新技术的估算扩散曲线

Image: 样本包含在1985年至2015年间提交至欧洲专利局的所有专利中识别出的10,782项成功新技术。

注:样本包含在1985年至2015年间提交至欧洲专利局的所有专利中识别出的10,782项成功新技术。

为估算新技术的扩散曲线,我们将Sigmoid曲线拟合到实际累计发明数量上。这使我们能够通过两个关键参数刻画扩散曲线:达到初始扩散水平(我们将其设定为10%)所需的时间,我们称之为“合法化时间”;以及新技术产生的后续发明总数(即上限),我们称之为“技术影响力”。平均而言,样本中的新技术需要约6年达到合法化,其后续发明上限为67项。但存在较大的异质性:合法化时间最长可达17年,后续发明上限最高可达1000项。我们的致癌鼠案例的合法化时间为8年,高于平均水平,其后续发明总数达267项,也远高于平均水平。

新技术扩散曲线的决定因素

借助对大量技术的观察,我们将新技术的前置特征视为不同技术发展轨迹的预测因素,这些特征体现在其合法化时间和技术影响力上。我们将新技术中首次组合的技术构件特征作为影响新思想扩散的关键要素。新技术可能源于首次组合以下技术构件:(i) 彼此相似或不相似(以构件是否属于同一IPC 3类别衡量);(ii) 发明者群体熟悉或不熟悉(以先前发明的数量衡量);或 (iii) 具有更深的科学基础内容(以所引用的科学文献数量衡量)。

我们的研究发现,新组合相似构件的新思想合法化时间较短,但同时技术影响力也较小。同样,我们发现,新组合发明者群体熟悉的构件会缩短合法化时间,但代价是技术影响力降低。已熟悉所组合构件的发明者面临的意外结果风险较低,从而增强了复用新技术的信心并缩短合法化时间;而已被大量开发利用的构件则导致相应新技术的技术影响力降低。相比之下,新组合基于科学的构件会延长合法化时间,但同时产生更高的技术影响力。这与以下情况一致:基于科学的知识需要更多时间才能被发明者群体吸收,从而导致合法化时间延长;而科学知识的普遍性和抽象性则保证了更多可能的技术应用,从而带来更大的技术影响力。

我们的研究结果表明,对于风险较高的新发明类型(即组合不相似、不熟悉且科学基础成分更多的构件者),技术影响力与合法化之间存在权衡。我们的致癌鼠案例体现了这一点:其合法化时间较长,技术影响力高于平均水平。“基因分离”与“向动物体内注射物质”这两类构件不相似、不熟悉且基于科学,而它们正是新组合在一起的构件。

图2展示了改变技术构件特征值时,新技术合法化时间和技术影响力的整体变化。具体而言,我们展示了以下情形对合法化时间和技术影响力的影响:组合相似构件(与不相似构件相比);将所组合构件的科学基础内容从分布的第一四分位数增至第三四分位数;以及将所组合构件的熟悉度从分布的第一四分位数增至第三四分位数。

图2改变技术构件特征值时新技术合法化时间与技术影响力的变化

讨论

我们的研究有助于刻画并更好地理解新技术后续扩散轨迹,并对企业和政策制定者具有重要启示。最引人关注的发现是合法化时间与技术影响力之间存在明显的权衡。技术影响力较大的新技术似乎需要更长时间才能被合法化。尤其是风险较高的新发明类型,即新组合不相似、不熟悉且基于科学的构件者,虽然技术影响力较大,但需要更长的合法化时间。这引发了一个问题:这些风险较高的新发明所产生的更高技术影响力,能否在更短的合法化时间内实现?是什么导致影响力更大的新发明需要更长的合法化时间?能否加快对这些“热门成果”的复用?又有哪些企业战略或政策干预可以提供帮助?

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。