基于美国专利数据的涉诉专利申请特征研究*

王春博 王宇开 杜 伟 蔡 睿 杨中楷

(1.中国科学院大连化学物理研究所 大连 116023；
2.大连理工大学 科学学与科技管理研究所 大连 116024)

随着世界范围内专利技术涉及的经济价值不断凸显，专利诉讼已经从单纯的法律问题，演化成了资源和竞争战略等要素相复合的产物，成为了一种新型的谋利手段。专利权人通过提起专利诉讼，可以做到巨额经济收益和市场竞争优势的一举两得，从而形成大量申请专利，然后频繁发起专利诉讼，获得巨额利益再继续申请专利的恶性循环，给企业的技术运营和管理带来了新的难题和挑战。Lex Machina发布的专利诉讼报告显示，2020年美国联邦法院受理的专利诉讼案件达到4060件，2010—2019年美国法院判决的专利诉讼案件的赔偿额(不包括律师费等成本费用、支出及利息)总计到达了160.396亿美元左右，平均每件案件的赔偿金达到了2 638万美元。通过提起专利诉讼最后和解结案的案件涉及到的金额更加可观，例如终以和解落幕的苹果与高通“专利大战”，高通公司将从和解中获得45亿～47亿美元的专利和解金。高昂的诉讼成本不仅给被诉企业的发展造成了不利影响，而且也可能影响企业技术创新的速度与方向。

鉴于专利诉讼的频发和影响日益扩大，众多学者对于涉诉专利的特征进行了深入研究，试图找到能对专利诉讼进行预警的源头内在特征，更好地维护经济利益。作为开拓者之一，Lanjouw等人于2001年研究了美国1975—1991年间提交的5 452起专利案件(涉及3 887项美国专利)，发现涉诉专利通常比未发生诉讼的专利拥有更多的权利要求[1]。此后，Chien也对涉诉专利的申请特征进行了研究，发现涉诉专利明显具备“内在的专利特征”，这种内在的特征在其申请时已经初见端倪[2]。国内学者也开展了大量针对涉诉专利的实证分析。刘立春等以2001—2012年跨国制药公司在华遭受的无效请求的专利为样本，指出权利要求数等5个专利特征对药品专利法律质量具有显著性影响[3]。张米尔等以美国智能手机产业涉诉专利为研究样本发现，独立权利要求数、引用专利数和技术宽度与专利诉讼发生概率有显著的正向关系[4]。赖流滨等研究了高技术企业专利池的美国专利，发现技术覆盖范围、权利要求数等对专利诉讼有正向影响[5]。

总的来看，国内外学者已经针对涉诉专利的特征进行了许多有益的探索，在权利要求数特征上基本达成了一致的结论——能正向影响专利诉讼的发生概率。但已有研究或集中于某一技术领域或由于样本量较小导致研究的普适性不足，并且针对样本为美国专利的研究提出的假设不够全面。基于此，本研究综合考虑国内外研究的基础和不足，采用美国专利商标局发布的大样本数据进行实证分析，以美国涉诉专利为研究对象，力图更加准确地揭示专利申请特征与诉讼风险的关联性方面更具普遍性的结论与启示。除已有研究提出的特征外，考虑到美国专利申请的特点，本研究还提出了影响申请费用的实体地位、影响专利保护范围的美国母案专利申请数、新增Y部对应新技术领域的CPC分类数以及PCT申请等具有独特性的研究假设，相较而言更加全面。从现实意义来看，考虑到近年来美国NPE(Non-Practicing Entity,非专利实施主体又称“专利流氓”或“专利蟑螂”)再次活跃以及新型NPE的风险，也有必要利用近年来逐步积累的专利诉讼数据，定量研究美国涉诉专利的申请特征，为中国企业更好地应对涉外专利引发的诉讼提供行动指南。

1.1 数据来源

提起一个专利诉讼案件，一定程度上就意味着案件双方经济利益博弈的开始。由于《美国专利法》属于联邦法，因此专利案件的管辖属于联邦法院体系。普通专利案件需要在联邦地区法院进行初审，如若当事人对判决结果存有异议，可向巡回上诉法院提起上诉，联邦最高法院则为专利诉讼的最终上诉法院。每个州无论大小都有联邦地区法院，美国50州共设有89个地区法院，另外哥伦比亚特区、波多黎各、维尔京群岛、关岛、北马里亚纳群岛各有一个地区法院，一共94个联邦地区法院[6]。因此，研究收集美国专利诉讼初审案件的数据信息，需要统计美国各个联邦地区法院的专利诉讼案件。

本研究的数据来源为美国专利商标局官方网站公布的1963—2016 年在美国联邦地区法院提起的专利诉讼数据集[7]，其中不包括在国际贸易委员会(ITC)、上诉法院以及专利审判和上诉委员会(PTAB)提交的案件。专利诉讼数据集包括以下几个数据文件："cases" "names" "attorneys" "documents" "pacer_cases" "patent"，其中"patent"文件包含了专利诉讼案件涉及到的发明专利数据，去重之后为40 139件，由于涉诉专利时间跨度长，较早年份的数据缺失严重，所以需要对数据进行筛选和清洗。对于信息缺失严重的数据进行剔除之后一共得到了39 797件涉诉发明专利，然后将发明专利号与专利申请号进行匹配，在美国专利商标局发布的专利申请审查数据库收集研究所用的专利信息数据[8]，选择数据集专利的实体地位、美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目、PCT申请、外国优先权等信息作为研究对象。

1.2 研究设计

为了研究涉诉专利相较未发生诉讼专利的区别，在美国专利申请审查数据库中利用随机匹配的方法，为涉诉发明专利按照1∶1的比例匹配了39 797件没有发生过诉讼的发明专利，构建起一个未发生诉讼的专利对照组，然后利用涉诉发明专利样本与随机匹配的对照组样本来分析所提出的研究假设与专利诉讼之间的关系。

本研究的被解释变量为二分类变量，即专利诉讼发生记为“1”, 专利诉讼未发生取值为“0”，同时按1∶1的比例匹配了未发生诉讼的专利对照组。而流行病学在进行1∶1匹配的病例对照研究时，一般使用逻辑回归模型对分类变量进行分析，国内已有针对专利诉讼的实证研究也多采用二分类的逻辑回归模型以及独立样本T检验来判断各个解释变量与专利最终发生诉讼概率之间的相关性[9]。Chien利用逻辑回归研究专利“内在特征”和“获得性特征”与专利诉讼的关系，并以此来预测专利诉讼[2]。基于被解释变量以及构建的对照组的特点，最终选择二分类的逻辑回归模型进行研究。

1.3 理论假设

在美国进行专利诉讼费用高昂，如若专利价值较低，专利所有者提起诉讼的可能性较小，已有研究也表明了专利诉讼与专利价值的正相关性[10]。依据迈克尔·波特的价值链分析理论，一个发明创造变成一个专利是逐步增值的过程，专利的申请和审查阶段是价值奠定和增值的过程，最后的市场交易是一个价值变成价格的过程[11]。作为衡量专利价值的重要指标，专利特征在专利增值的申请阶段尤为重要，专利申请阶段的特征是指美国专利申请在向美国专利商标局提出时可以从申请文件中观察到的特征，美国申请阶段涉及到的信息包括申请人的实体地位、申请专利的延续案情况、涉及到的CPC类别数量、引用的美国专利的数量、提出的权利要求数量、PCT申请以及外国优先权的情况。

专利的内涵既包含法律层面的发明创造独占权本身，也包含专利技术方案或设计以及简单物化为专利证书和专利文献的认识。同时，在技术与商业的发展下建立起来的知识产权制度，也决定了专利的经济属性。据此，将专利申请特征归纳为3类: 经济属性、法律属性和技术属性，如图1所示。

图1 理论假设

1.3.1专利的经济属性与专利诉讼

就美国专利申请而言，专利的经济属性体现在申请人的经济实力与专利全球布局的价值。实体地位是指美国专利申请人的不同类型。在2012年《美国发明法案》(AIA)实施以前，美国专利法将专利申请人按照其规模等分成了两种类型，一种是大实体，一种叫小实体，通过申请人的雇员人数以及规模收入等等指标来判定属于什么样的实体地位[12]。为进一步鼓励创新，2012年之后美国又增加了微实体，小微实体均有专利费用优惠政策，因而实体地位成为了专利申请过程的重要一环。Lanjouw等发现，个人拥有的专利比公司拥有的专利更容易引起诉讼，尽管个人可能面临更高的诉讼成本[1]。研究表示，这很可能是因为公司更容易在不得不提起诉讼之前就达成和解协议，这也意味着实体地位对是否引起诉讼可能有着重要的影响。

PCT(Patent Cooperation Treaty)申请是指在专利合作条约框架下。专利申请人通过PCT途径递交国际专利申请，获得其他国家的授权专利保护。专利申请人可以根据《美国法典》第35章第371节规定的专利合作条约框架进入美国国家阶段。一般来说如果一件专利具备了相当的技术含量与经济价值，专利权人或投资人会将其进行全球范围内的布局，其专利申请书等专利文献比较完善，专利保护范围比较恰当。可以认为，外国申请人通过PCT途径向美国申请授权的专利不容易发生专利诉讼。

外国优先权是指专利申请人在外国第一次提出发明专利申请之日起12个月内，又在美国就相同主题依据《美国法典》第35章第119节的规定提出要求专利申请的优先权，依照该外国同美国签订的协议或者共同参加的国际条约，或者依照相互承认优先权的原则，可以享有优先权，即以其在外国第一次提出申请之日为申请日。Lanjouw等研究发现，授予外国申请人的美国专利更不容易引起诉讼[1]，即专利申请时主张外国优先权的专利发生专利诉讼的概率较小。

将美国专利申请人被确定为小微实体地位(Small或Micro)设置为“1”，大实体地位(Undiscounted)设置为“0”；
通过 PCT 途径递交国际专利申请进入美国的解释变量设置为“1”，否则设置为“0”；
专利申请人如若提出外国优先权则此解释变量设置为“1”，否则设置为“0”。

综上提出以下研究假设：

假设H1：申请人为小微实体地位的专利，发生专利诉讼的概率比大实体大。

假设H2：申请人通过 PCT 途径递交国际专利申请的专利比非 PCT 申请的专利发生诉讼的概率小。

假设H3：申请时提出外国优先权的专利比没提出的发生专利诉讼的概率小。

1.3.2专利的法律属性与专利诉讼

专利的法律属性体现为通常意义上理解的专利权，关键在于专利保护范围的确定。权利要求是专利保护范围确定的主要依据，专利侵权行为必须能够被专利权人观察到或监测到。一般来说，一个专利拥有更多权利要求，其想控制的技术领域范围更广，也因此更容易受到侵犯。

同样与专利保护范围休戚相关的就是美国母案专利申请。美国母案专利申请是美国专利提出延续申请的原始基础。在某些情况下，一份美国专利申请可以要求获得在更早之前提交的美国国内专利利益，即提起延续申请。延续申请案中较早的“原始”专利申请通常称为母案专利申请。一些申请人在提交一份美国专利申请时，有意将申请书中的权利要求保护范围缩小，当通过审查员的审查或发现侵权者时，申请人就会提交延续申请案，以第一次提交的专利申请为母案专利，重新撰写权利要求，将其保护范围扩大，取得授权之后再进一步提起专利侵权诉讼[13]。可以说美国母案专利申请数越多，申请人可以改变的专利保护范围越多，越容易提起专利诉讼。

综上，提出研究假设H4：权利要求数目、美国母案专利申请数均与发生专利诉讼的概率正相关。

1.3.3专利的技术属性与专利诉讼

专利分类体现了专利涉及的技术领域范围，已有研究将专利的IPC分类数量作为专利范围的度量方法[14]。由于全球专利申请量高速增长，新兴技术不断发展，欧洲专利局和美国专利商标局按照IPC分类体系的原则和结构进一步细分，开发了联合专利分类(Cooperative Patent Classification，以下简称CPC分类)，新增了Y部对应新扩展的技术领域[15]。美国专利商标局也正逐步放弃其他专利分类体系，全面采用CPC分类，因此选取CPC子类数量作为专利技术范围的度量，即CPC子类数量越多，专利技术覆盖的范围越大，而Su等发现专利技术覆盖范围与专利诉讼成正相关[16]。即专利CPC分类数越多，专利发生诉讼的可能性也越大。

美国专利引文数是指一个专利在申请时所引用的美国专利的数量。现有技术引用包括3种不同的类型：申请人或审查员可以引用美国专利和申请，外国司法管辖区颁发的专利，以及所谓的非专利文献。很多学者将美国授权专利作为衡量专利质量与价值的指标，将美国专利引用的次数作为专利价值的一个晴雨表[17]。已有研究发现，美国专利引用的次数与诉讼的可能性之间存在着正相关关系[18]。本研究选取美国专利引文数作为研究专利诉讼的解释变量，为美国专利引文的简单计数。

综上，提出研究假设H5：CPC分类数、美国专利引文数均与发生专利诉讼的概率正相关。

2.1 描述性统计

对以上79 594件专利(涉诉专利以及匹配的未发生诉讼的专利)的实体地位、美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目、PCT申请、外国优先权等解释变量的信息进行收集，针对两组样本进行描述性统计分析，计算两个样本解释变量的均值以及标准误差等，以分析研究两组样本的整体特点，结果如表1所示。

表1 解释变量的描述性统计

统计结果表明，截至2016年12月31日，涉诉专利的实体地位、美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目等解释变量的均值高于未发生诉讼专利，且两组专利样本在以上解释变量上的均值差异具有显著性。而针对连续型变量统计的最大值方面，涉诉专利样本的美国母案专利申请数和权利要求数目的最大值均高于未发生诉讼专利样本，但其CPC分类数和美国专利引文数两个解释变量的最大值均低于未发生诉讼专利样本。值得注意的是美国专利引文数，由表1可以看出随机匹配的未发生诉讼专利样本的最大值是涉诉专利样本的两倍以上。

2.2 回归分析

2.2.1多重共线性检验

申请特征涉及到了7个解释变量，由于变量之间可能存在线性组合或高度的线性相关性，从而导致后续回归分析时出现“假回归”，因此需要对解释变量之间是否存在多重共线性进行检验。首先通过相关性初步判断，其次利用方差膨胀因子等共线性统计量得到更准确的判断，最后得到检验结果。申请阶段的实体地位、美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目、PCT申请、外国优先权等解释变量之间的多重共线性的相关性结果如表2所示。

表2 解释变量的相关性

相关性的分析结果表明，实体地位、美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目、PCT申请、外国优先权等解释变量之间的相关系数均低于0.4，其中，外国优先权、PCT申请之间的相关系数最大，为0.312，美国母案专利申请数和PCT申请的相关系数最小，为0.002，满足小于0.75的判断标准[19]；
因此，可以初步判断7个解释变量之间不存在多重共线性。

为了准确判断实体地位、美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目、PCT申请、外国优先权等解释变量之间是否存在多重共线性现象，计算了以上7个解释变量的容差、方差膨胀因子(VIF)等，得到表3。

表3 共线性统计量

如表3所示，申请阶段7个解释变量的容差取值范围为0.824～0.942，满足大于0.1的判断标准[20]；
方差膨胀因子(VIF)取值范围为1.061～1.214，满足小于10的判断标准[20]。因此，可以判断7个解释变量之间不存在多重共线性，排除了“假回归”的现象，可以进一步进行回归分析。

2.2.2回归分析

回归结果如表4所示，实体地位通过了置信度为99%的显著性检验，因此研究假设H1通过验证，即小微实体地位的专利比大实体地位的专利更易发生专利诉讼；
PCT申请、外国优先权与专利诉讼的发生有着显著的相关关系，研究假设H2与H3通过验证，即通过PCT途径递交的国际专利申请比非PCT申请的专利，发生专利诉讼的概率小，申请时提出外国优先权的专利比没有提出的发生专利诉讼的概率小。权利要求数目、美国母案专利申请数均与专利诉讼发生概率有显著的正向关系，均通过了置信度为99%的显著性检验，研究假设H4通过了验证。CPC分类数、美国专利引文数均与发生专利诉讼的概率正相关，均通过了置信度为99%的显著性检验(Sig=0.000)，研究假设H5通过验证。

此外，根据优势比结果即OR值，还能得到实体地位的OR值最大，含义为小微实体地位的专利发生诉讼的概率是大实体专利发生诉讼概率的1.899倍。解释变量美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数和权利要求数目的OR值均大于1，含义为美国母案专利申请数量每增加一个就会导致专利诉讼的可能性提升12%，CPC分类数每增加一个分类就会导致专利诉讼的可能性提升0.8%，美国专利引文数每增加一条就会导致专利诉讼的可能性提升0.3%，权利要求数目每增加一个就会导致专利诉讼的可能性提升3.1%。而OR值均小于1的PCT申请和外国优先权则为保护因素，非PCT申请的专利发生诉讼的概率是PCT申请的专利发生诉讼概率的两倍左右，申请时没有提出外国优先权的专利是提出的发生专利诉讼概率的2.5倍左右。

表4 回归方程中的解释变量

2.3 稳健性检验

为了对构建的逻辑回归模型得到的结果进行检验，将解释变量导入Stata软件中，选择适用被解释变量为二分类变量类型的Probit模型，得到表5。结果显示7个解释变量与被解释变量的相关性与逻辑回归模型得到的结果一致，即美国母案专利申请数、CPC分类数、美国专利引文数、权利要求数目与专利诉讼发生概率仍然有显著的正向关系。上述分析可以验证构建的逻辑回归模型对专利诉讼发生的概率有较好的测算作用。

表5 Probit方程中的解释变量

降低专利诉讼风险是企业全球专利布局过程中要着重考量的因素之一。本研究建立涉诉专利和未发生诉讼专利的对照组，对美国专利申请阶段的7个解释变量进行定量研究，分析了两组样本的差异，通过假设检验以及构建逻辑回归模型，得到了申请特征对专利诉讼风险的影响。首先，7个解释变量均能显著影响专利诉讼的发生概率。得出的申请特征为小微实体地位的专利比大实体地位的专利更易发生专利诉讼；
美国母案专利申请数越多的专利，发生专利诉讼的概率越大；
CPC分类数越多的专利，发生专利诉讼的概率越大；
美国专利引文数越多的专利，发生专利诉讼的概率越大；
权利要求数目越多的专利，发生专利诉讼的概率越大；
没有提出PCT申请或外国优先权的专利比提出的更容易发生专利诉讼。其次，最具影响力的解释变量是实体地位、PCT申请、外国优先权。其中，小微实体能显著影响专利诉讼的发生，是大实体专利发生诉讼概率的1.899倍；
PCT申请、外国优先权与专利诉讼显著相关，非PCT申请的专利相较而言更容易发生专利诉讼，大约是PCT申请的专利发生诉讼概率的两倍；
申请时没提出外国优先权的专利是提出的发生专利诉讼概率的2.5倍左右。最后，除最具影响力的解释变量外，美国母案专利申请的情况也较为重要，研究表明美国母案专利申请数每增加一个就会导致专利诉讼的可能性提升12%。此外，研究构建的回归模型具有良好的测算作用，可以就专利的申请特征进行诉讼概率的分析。

中美两国在专利申请、审查、授权等阶段的制度规定均有异同。就专利申请来看，中美目前均为“先申请制”，即专利权授予最先申请的人，不同的是美国是“发明人先申请制”，二者的区别在于新颖性的判断，中国专利法规定了申请日之前6个月内不丧失新颖性的3种情况，美国则最大程度地保证真正的发明人最先申请专利，规定在申请日之前一年内发明人以任何形式公开自己的技术，不会破坏新颖性，相较之下能鼓励发明人尽早公开发明技术；
在费用方面，中国专利申请费取决于申请的专利类型，符合费用减缓条件的可以减缓申请费。美国申请人的实体地位不同所需缴纳的专利申请费用不同，小实体和微实体可分别享受50%和75%的申请费用减免。在权利要求附加费上，中国收费标准是从第 11 项起每项增收150元[21]，美国则是第4个独立权利要求起每项独立权利要求加收480美元，多项从属权利要求费用为860美元每项[22]；
中美都有分案申请制度，分案是基于一个母案申请记载的范围，另行提出的专利申请。不同的是在美国基于母案专利申请还可以提出延续案或部分延续案申请，续案的申请享有母案优先权且可以扩大保护范围，能更全面地保护发明。此外，美国还存在“临时申请”，申请人只需要提交专利说明书并在12个月内再提出正式的专利申请，申请日以临时申请的申请日为准。相较于中国的国内优先权制度，美国临时申请不实审、费用低又能锁定较早的申请日更具有激励和保护的作用。

建议中国发明人充分认识中美专利申请制度的不同，利用好美国的专利制度保护自己的技术发明。首先，在美申请专利时可以利用不同的宽限期规定，保证自己专利申请的新颖性并积极以PCT申请方式进入美国国家阶段，如有优先权积极提出，能一定程度上降低专利的诉讼风险。其次，虽然在美国小微实体专利申请费用有优惠但也要注意小微实体相对来说更容易被提起专利诉讼，可以预先就专利申请特征进行分析，做好专利预警工作。在美国权利要求附加费高昂，建议权利要求撰写要重“质”不重“量”，在保障保护范围的基础上尽量减少权利要求数量，在降低申请成本的同时还能避免不必要的侵权纠纷。最后，需充分利用美国的延续案申请制度，一方面可以在母案申请完结之前，及时提交续案扩大保护范围以更全面地保护自己的发明，另一方面可以考察NPE或竞争对手专利的母案申请情况，待条件成熟时主动发起专利诉讼，保护自己的正当权益。中国发明人只有不断提高自己的知识产权保护能力，才能在复杂的国内外竞争环境下从容地应对涉外专利引发的诉讼，实现中国在国际贸易竞争中的知识产权优势。

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