JAIST Repository: 特許情報を活用した政府研究開発投資の効果の把握方法に関する研究

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https://dspace.jaist.ac.jp/ Title 特許情報を活用した政府研究開発投資の効果の把握方 法に関する研究 Author(s) 幸本, 和明; 吉田, 准一; 田辺, 孝二 Citation 年次学術大会講演要旨集, 24: 639-644 Issue Date 2009-10-24

Type Conference Paper Text version publisher

URL http://hdl.handle.net/10119/8712

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本著作物は研究・技術計画学会の許可のもとに掲載す るものです。This material is posted here with permission of the Japan Society for Science Policy and Research Management.

２Ｅ０６

特許情報を活用した政府研究開発投資の効果の

把握方法に関する研究

○幸本和明1, 2、吉田准一1（ＮＥＤＯ）、田辺孝二2（東工大）

1 _{独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 研究評価部} 2 _{東京工業大学大学院 イノベーションマネジメント研究科} １．はじめに 本 研 究 では、特 許 情 報 を用 いて、政 府 の研 究 開 発 が技 術 の実 用 化 に対 してどのような貢 献 をしたのかを明らかにすることを目的とする。 政 府 の研 究 開 発 は、民 間 セクターでは実 施 が困 難 なリスクの高 い技 術 の開 発 に対 して支 援 を行うことにより、将来の経済 成長を担う新規産 業やエネルギー・環境 ・医療など社会的 課題の 解 決 に 資 す ることを 目 的 として いる。独 立 行 政 法 人 新 エ ネル ギ ー・産 業 技 術 総 合 開 発 機 構 （NEDO）は、政府の政策の下で研究開発のマネジメントを行う専門機関である。 NEDOの研 究 開 発 が技 術 水 準 の向 上 や実 用 化 に及 ぼした定 性 的 ・主 観 的 な分 析 はこれま でいくつかおこなわれている。NEDOの研究評価(1)では、第三者の有識者がNEDO研究開発プ ロジェクトによる技 術 的 成 果 への寄 与 を評 価 している。また、NEDOのアウトカム調 査(2)では、 NEDOの研究開発が太陽光発電、燃料電池、高性能工業炉、高性能空調、フロン処理技術、 セラミックス材 料 、半 導 体 の微 細 加 工 技 術 、ロボット技 術 等 の実 用 化 に大 きく寄 与 し、経 済 的 ・ 社 会 的 効 果 をもたらしたことを明 らかにした。しかしながらこれらの分 析 は、評 価 者 や研 究 開 発 の実 施 者 による主 観 的 な判 断 に基 づくものであり、客 観 的 ・定 量 的 な分 析 はこれまで行 われて いない。太陽光発電の政府研究開発では、Kohmoto(3)_{らが消費者余剰分析による経済効果分} 析 を試 みているが、これも政 府 と民 間 の研 究 開 発 費 の規 模 から、政 府 研 究 開 発 の効 果 を分 析 したものであり、実用化に果たした具体的貢献については分析していない。 特 許 情 報 は、研 究 開 発 活 動 の主 たるアウトプットである。そして、その内 容 も客 観 的 であると 考 えられる。本 研 究 では、Jaffe(4)の技 術 距 離 の概 念 を用 いて、特 許 群 の技 術 ポジションベクト ルから政 府 研究 開 発投 資 の効 果 を明らかにすることを試みた。Jaffeは企業の技術ポジションを 次式で示すようなポジションベクトルFで定義している。ここで、Fkはk分野の研究開発費である。 ただし、Jaffeは研 究 開 発 費 データの入 手 が困 難 であったことから、特 許 出 願 数 で代 用 してい る。 F=(F1, F2,・・・Fk・・・, FK) ・・・ (式1)

そして、Jaffeは、企 業 iと企業 jの技 術距離 Pijを次 式 により定 義 している。ここで、Pijは0～1の 間の数値となり、技術の近似性が高いほど、1に近づく性質がある。 Pij = Fi Fj / [(Fi Fi) (Fj Fj)]1/2 ・・・ (式2) Jaffeの研究では、21の技術分野を設定した上で特許出願数から企業毎の技術ポジションベ クトルを推 定 した。そして企 業 毎 の技 術 ポジションベクトルからスピルオーバープールを算定 し、 これを生 産 関 数 の一 つの要 素 として組 み込 むことによって、生 産 性 上 昇 への寄 与 を調 べた。 Jaffeの研究以降、この概念を用いた分析は、これまで数多く行われている。例えば、後藤(5)は、 54の製造業を対象に、産業間の技術距離を測定し、他産業の研究開発がエレクトロニクス産業 の全要素生産性の向上に寄与していることを示した。 このように技術距離を用 いた分析は、研究開発 活動の実施 状況を企業 間で比較する上で極 めて有 用 である。しかしながら政 府 の研 究 開 発 が研 究 開 発 活 動 に及 ぼした効 果 について技 術 距離に着目した分析はされていない。筆者らの研究 では、この技術距離の概念を用いて、政府 の研究開発によって企業の技術ポジションベクトルに与えた変化の把握を試みた。 なお、本研究における対象技術はCIS系太陽電池としている。CIS系太陽電池は銅、インジウ ム、ガリウム、セレン等 を材 料 とする薄 膜 型 太 陽 電 池 の一 種 である。政 府 における太 陽 光 発 電 の開 発 は、1974～92年のサンシャイン計画、93～2000年のニューサンシャイン計画 、2001年～ 05年の先 進 太陽 電 池技 術 研究 開発、06～09年の太陽 光発 電システム未来 技 術研 究 開 発 等 で行 われている。CIS系太陽電池は、特にニューサンシャイン計画以降、積極的に開発が進め られている。また、CIS系太陽電池は、国内ではこれまでに昭和シェル石油株式会社の関連会 社 である昭 和 シェルソーラー株 式 会 社 及 び本 田 技 研 工 業 株 式 会 社 の関 連 会 社 である株 式 会 社 ホンダソルテックが、ともに2007年から商 用 生産 を開始 している(6)。平 成 ２１年 ９月 ７日 には、 昭 和 シェル石 油 株 式 会 社は、CIS系太陽 電池の工場新 設に1000億 円規 模の投資を行い、社 全 体での生産 能 力を年 間1GWに増強すると発表した(7)_{。これは結 晶系 太 陽電 池 を含 めても日} 本最大規模の生産能力となる。 ２．研究の方法 政 府 の研 究 開 発 の効 果 を精 緻 かつ的 確 に把 握 するためには、技 術 分 野 の中 でも技 術 分 野 を限 定 することが望 ましいと考 えられる。そこで本 研 究 では、CIS系 太陽電池 に限定して分析 を 行った。他方、技術分野を限定すると、Jaffe等の既存研究のように大括りの技術区分では十分 な分析ができない可能性があるため、筆者らは技術区分を可能な限り詳細に設定した。 具 体 的 な研 究 手 順 は次 のとおりである。まず、商 用 データベース”PATOLIS”から、CIS系 太 陽 電 池 を含 むI-III-VI族 化 合 物 半 導 体 を表 すFターム”5F051AA10”を保 有 する出 願 特 許 924

件 を抽 出 した。この924件の出願 特許が保有する2903のFタームを技 術 分野 として、特許がFタ ームを有する場合は1を、Fタームを有さない場合は0として、各特許について技術ポジションベク トルを設 定 した。続いて、企 業 や時期 など目 的に応じて特 許 群 を作 成 し、群 に属 する特 許 の技 術 ポジションベクトルを合 計することによって、特 許 群の技 術 ポジションベクトルを作 成した。そし て、特許群ごとの技術ポジションベクトルに基づき、式２より技術距離を算定した。 ところで、政 府 の研 究 開 発 は、NEDOをはじめ多くの公的機 関で実施されているが、当 該 Fタ ームにより出願された公的機関による特許は、ほぼ全てがNEDOによるものであった。したがって、 本 研 究 ではNEDOプロジェクトによって出願 された特 許を政 府研 究開 発 による特 許 として分 析 を実施した。 ３．研究結果 （１）特許出願動向 図 表 １は、全 特 許 及 び特 許を30件以上出願しているキヤノン株式会社（キャノン）、昭和シェ ル石 油株 式 会社 （昭和 シェル）、パナソニック株 式会 社 （パナソニック）、富 士電 機株式 会 社（富 士 電 機 ）、本 田 技 研 工 業 株 式 会 社 （ホンダ）、矢 崎 総 業 株 式 会 社 （矢 崎 総 業 ）について、特 許 の出 願 件 数 の推 移を示 したものである。企 業 によって出願 の時 期 は異なっており、パナソニック は期 間全 体 を通 じて積極 的 な特 許 出 願 を行 っている。キャノン、富 士 電 機、矢崎 総 業は、1990 年 代 に積 極 的 に出 願 しているが、2000年以 降 、出 願件 数 は大幅 に低 下 している。CIS系太 陽 電 池 を実 用 化 した昭 和 シェル及 びホンダは、特 に1990年代 後半から出願件数が増加している。 また、政府の支援を受けて研究開発を実施した昭和シェル、パナソニック、富士電機は、いずれ も、NEDOプロジェクトによる特 許の出願 時 期と企 業の出 願時 期がおおよそ一 致している。これ は、政府の研究開発が企業の研究開発と密接に関わっていることを示唆している。 （２）企業間の技術距離 本研究のように、CIS系太陽電池という特定の研究領域における企業の技術ポジションベクト ルを、Fタームによる詳細な区分で分析した例は存在しないと考えられる。一般的には研究開発 活動の内容は、社によって違いがあると考えられるところ、筆者らの手法に一定の妥当性があれ ば、企業間の技術距離に差が生じるものと考えられる。 図 表2は、本研 究で把 握した企 業 間の技術 距離 を示している。この結 果より、「昭和 シェルと ホンダ」、「パナソニックと富 士 電 機 、ホンダ及 び矢 崎 総 業 」、「富 士 電 機 と矢 崎 総 業 」は技 術 的 近 似性 が高いことが示唆された。他 方、キャノンは、他 社と比較 して、総 じて技 術近 似 性 が低 い 結果となった。これについて、特許1件当たりのFタームの付与数を調べたところ、全特許平均は 22であるのに対して、キャノンの平 均は41と圧 倒 的に多いことが明 らかとなった。したがって、キ ャノンの出 願 特 許 は他 社 と比 較 して、様 々な分 野 に適 用 可 能 な汎 用 的 なものであった可 能 性 が考えられる。

0 5 10 15 20 25 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 特許出 願数 (件 ) 出願年 富士電機 富士電機(NEDO) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 特 許出願 数 (件 ) 出願年 全特許 全特許(NEDO) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 特許 出願 数 (件 ) 出願年 ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ(NEDO) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 特許 出願数 (件 ) 出願年 昭和ｼｪﾙ 昭和ｼｪﾙ(NEDO) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 特許 出願数 (件 ) 出願年 ｷｬﾉﾝ 0 2 4 6 8 10 12 14 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 特許 出願 数 (件 ) 出願年 ﾎﾝﾀﾞ 0 5 10 15 20 25 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 特 許出願 数 (件 ) 出願年 その他国内 その他国内(NEDO) 0 2 4 6 8 10 12 14 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 特許 出願数 (件 ) 出願年 矢崎…

図表1 CIS系太陽電池の特許出願状況 (NEDO特許は内数)

（３）政府研究開発が実用化に及ぼした効果 政 府 の研 究 開 発 は、数 多 くの研 究 テーマの中 でも、特 に産 業 化 に資 するものを選 定 した上 で行 っている。このため、もし政 府が実 際 にこの役 割 を果 たしているのであれば、政 府の研 究 開 発 により生 み出 された特 許 は、同 時 期 に出 願された他 の特 許 よりも、実 用 化 に近 い性 質 である と考えられる。 そこで筆 者 らは、CIS系 太 陽 電 池 で実 用 化 を達 成 した昭 和 シェル及 びホンダの成 立 特 許 を 実用化コア特許として定義した。そして、当該実用化コア特許に対して、サンシャイン計画、ニュ ーサンシャイン計画、先進太陽電池 技術研 究開発の実施時期に出願されたNEDOプロジェクト の出願特許と、NEDO以外の出願特許との技術距離を分析した。結果を図表3に示す。 まず、実 用 化 コア特 許 に対 するNEDO出願特許とNEDO以外の出願特許との技術距離を比 較 すると、サンシャイン計 画 、ニューサンシャイン計 画 では、NEDO出 願 特 許は、NEDO以 外の 出願特許よりも、実用化コア特許との技術距離が近くなっていることが明らかとなった。他方、先 進 太陽 電 池 技 術 研 究開 発では、僅 かではあるが、NEDO以外の出願特許の方が、実用化コア 特許との技術距離が近くなっていることが判明した。これは、NEDO以外の出願特許には、実用 化を達成したホンダの成立特許が含まれているためと考えられる。また、技術距離をプロジェクト 期 間 毎 に比 較 すると、NEDO出願特許及びNEDO以外の出願特許はともに、研究 開発の時期 が後になるに伴って、実用化コア特許との技術距離が近くなっていることが明らかとなった。 以上の結果をまとめると、サンシャイン計画、ニューサンシャイン計画では、当時数多く実施さ れていた研 究テーマの中 でも、実 用 化に資する有 望なテーマを積極 的に推 進することによって、 事 業 化 に向 けた道 筋 を示 したものと考 えられる。したがって、これらの結 果 は、筆 者 らが提 案 し た仮説を支持するものと考えられる。

図表2 CIS系太陽電池に関する企業間の技術距離

出願数 _ｷｬﾉﾝ 昭和ｼｪﾙ ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ 富士電機 ﾎﾝﾀﾞ 矢崎総業 その他国内 _海外 ｷｬﾉﾝ 133 1.000 昭和ｼｪﾙ 39 0.582 1.000 ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ 205 0.681 0.818 1.000 富士電機 49 0.722 0.765 0.899 1.000 ﾎﾝﾀﾞ 54 0.572 0.858 0.854 0.814 1.000 矢崎総業 47 0.574 0.737 0.873 0.851 0.802 1.000 その他国内 266 0.809 0.837 0.917 0.891 0.816 0.821 1.000 海外 131 0.796 0.826 0.916 0.889 0.828 0.838 0.963 1.000

図表3 プロジェクト実施期間における実用化コア特許との技術距離

出願数 技術距離 出願数 技術距離 出願数 技術距離 出願特許全体 244 0.728 出願特許全体 379 0.802 出願特許全体 203 0.876

NEDO-PJ特許 19 0.769 NEDO-PJ特許 67 0.847 NEDO-PJ特許 45 0.858

NEDO以外の特許 225 0.713 NEDO以外の特許 312 0.776 NEDO以外の特許 158 0.868

先進太陽電池技術研究開発(2001-05) ニューサンシャイン計画(1993-00)

４．おわりに 本 研 究では、CIS系太陽電池を対象に、技術距離の概 念を用いて政府の研究開発が果 たし た役 割 を考 察 した。その結 果 、サンシャイン計画 、ニューサンシャイン計 画 の実 施期 間 にNEDO の研 究 開 発 から出 願 された特 許 は、同 時 期 に出 願 されたNEDO以外の特 許よりも実用 化に近 い性 質 であることが明らかとなった。これは、NEDOの研究開発プロジェクトが、適切な研究テー マの選 定 やマネジメントを行 い、CIS太陽電池の実用化に向けた「舵取り」を行ったことを示唆し ていると考えられる。 今回筆者らは、CIS系太陽電池に関して特許の出願状況、企業間の比較、政府研究開発の 果 たした役 割 を分 析 し、一 定 の結 論 を得 ることができた。この手 法 は、公 的 機 関 が研 究 テーマ や企 業 を選 定 する場 合 に、一 つの参 考 情 報 として活 用 することが可 能 と考 えられる。今 後 の研 究 展 望 としては、CIS系太 陽 電池 を対象に、政 府の研究 開 発の効果を含む企 業間 のスピルオ ーバー分 析 を行 い、当 該 太 陽 電 池 の生 産 に政 府 の研 究 開 発 が与 えた効 果 を分 析 することが 考 えられる。CIS系 太陽 電池は比 較 的遅い時 期に研究開発 を開始 した昭和シェル及びホンダ が事 業 化している。1990年代から研究開発に取り組んだ企業が昭和シェル及びホンダに、どの ようなスピルオーバーを与えたか、政府の研究 開発がどのように寄与したかについては、大変 関 心 が高 いところである。特 に、政 府 の研究 開 発が、プロジェクトに参加 していない企 業 の研 究 開 発に間接的 にでも貢献していることが明らかにできれば、公的資金を活用 した政府 研究開 発の 説明責任を一層果たすことができると考えられる。 なお、本研 究 は組織 としての考 え方 を示 すものではなく、あるべき誤 りについては全 て筆 者 ら の責任である。 引用文献 (1) NEDO研究評価報告書 http://www.nedo.go.jp/iinkai/kenkyuu/index.html (2) NEDO成果報告書 http://www.nedo.go.jp/database/index.html

(3) Kohmoto. Kazuaki, Jun-ichi Yoshida1, Miharu Kishioka, ( 投 稿 中 ). Research on Cost-Benefit Analysis Method focusing on Additionality of Public R&D Investment – taking Japan’s Photovoltaic Power R&D Projects as a Case Study, Research Evaluation. (4) JaffeA. (1986). Technological Opportunity and Spillovers of R&D: Evidence from Firms’

Patents, Profits and Market Value. American Economic Review. (5) 後藤 晃(1993). 日本の技術革新と産業組織, 東京大学出版会. (6) NEDO（昭和 シェル石油株式会社）. (2008年 3月). 太陽光発電システム未来技術研究開 発, セレン化／硫化法によるCIS系薄膜太陽電池の高効率化技術研究開発, 平成18年～ 平成19年度成果報告書. NEDO. (7) 昭和シェル石油株式会社プレスリリース. (2009年9月7日) http://www.showa-shell.co.jp/press_release/pr2009/0907.html