世界各國都在為增強國力而努力，其中以科學技術為核心的知識，是影響力最大的因素之一。科學研究對科技及產業的發展至為重要，綜觀全球，如何利用學術研究及技術創新，帶動經濟成長，在各國都極受重視。透過國際學術期刊論文及在美獲准專利的量化數據，可評估我國的科技研發能量；同時針對近年來工業 4.0 引爆的全球智慧機械風潮，以及我國近年來持續推動的綠能科技與生技醫療產業，進行分析，亦可得知我國優勢與機會所在。
我國科學研發能量
國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心（科政中心）利用 Clarivate Analytics 公司（原湯森路透公司智權與科學事業部）資料庫進行國際學術論文分析顯示，近年來我國科學論文發表數量持續上升，目前論文發表篇數為全球第 17 名，平均每年每百萬人產出 1,189 篇論文，學術生產力表現在亞洲優於韓國、日本及中國。論文總被引用次數表現平穩，2011-2015 年為全球第 19 名。平均被引用次數逐年增加，已接近世界平均（圖一）。
圖一：論文平均被引用次數趨勢
此外，觀察我國投稿期刊變化，亦可發現論文品質的提升。圖二橫軸為期刊影響係數排名百分比，百分比越小表示期刊品質越高。比較 2001-2005 和 2011-2015 這兩段時間我國論文發表篇數分布，結果顯示論文篇數的增加主要來自前 20% 期刊論文發表量的成長，且後段期刊的比例下降，反映我國論文品質的提升。
圖二：我國論文發表的期刊品質分布
進一步分析我國各學術領域的表現，從圖三可發現，我國在電腦科學、工程、材料科學及物理的論文發表質量俱佳，無論在領域集中度（我國學術論文集中在此領域的比例相對於全球水準而言）或相對影響力（論文被引用次數與全球平均相比），都有顯著優勢，為我國最具學術競爭力的領域。農業科學相對影響力高但領域集中度略低，屬於學術研究量少質精的領域。而臨床醫學、化學、分子生物學及遺傳學，以及藥理學及毒理學的論文領域集中度及相對影響力都與世界平均相近，屬於發展穩定的領域。
圖三：我國各學術領域競爭力表現
註：相對影響力為各領域論文平均被引用次數 / 全球該領域論文平均被引用次數；領域集中度為各領域論文量佔該國百分比 / 全球該領域論文量佔全球論文百分比
近年來工業 4.0 引爆了全球智慧機械風潮，而綠能科技及生技醫療則是我國近年來持續推動的產業，因此本次分析特別針對智慧機械、綠能科技及生技醫療 3 個領域做進一步分析。結果顯示我國在上述 3 個領域的學術能量充足，無論數量或影響力皆表現優異。進一步分析合作型態對論文相對影響力的影響，從圖四可發現，國際合作的論文其相對影響力最高，國內產學研合作的論文相對影響力也較單一機構發表的論文高，因此促進國際合作或國內產學研機構合作，應有助於提升我國智慧機械、綠能科技、生技醫療 3 個領域的科學研發能量。
圖四：我國智慧機械、綠能科技、生技醫療相關論文合作型態
我國技術研發能量
我國正在積極追求科技創新與價值創造，從專利的表現可略見端倪。根據國研院科政中心分析，我國在美專利獲准數逐年增加。依照美國專利商標局的統計，近年來在美專利權人分布前五大國家為：美國、日本、南韓、德國與我國，我國在 2011-2015 年累積獲得美國專利佔全部國家的 3.61%（見圖五）。
圖五：主要國家在美專利獲准表現
而在技術領域的分布上，圖六為我國各領域專利影響力分布，其中橫軸的「技術集中度優勢」，是指我國專利集中在此領域的比例相對於全球水準而言，若高於1，即表示我國專利集中在此領域的比例高於全球水準。由圖六可知，我國專利多集中於電力設備、工程與電能、半導體、視聽技術、光學與基本電子電路等技術領域，此類型技術領域均屬於智慧機械相關；相較之下，綠能及生物科技的研究由於較偏重於學術論文，專利布局仍有待加強。
圖六：我國各領域專利相對影響力分布
其中，在智慧機械的相關技術中，我國雖然專利數量（見圖七）及相對影響力均居於世界領先，但集中於電力設備、工程與電能、半導體、視聽技術、光學與基本電子電路等項目，未來如要提升整體發展，應可從加強大學與法人的合作著手。
圖七：智慧機械相關技術領域各國表現
我國推動智慧機械發展的重點法人工研院，在專利數量及研究人員平均專利數量兩項指標，均較世界知名法人表現佳（見圖八）。未來如能進一步與學校團隊積極合作，應可更加強我國在智慧機械領域之研究能量，有效提升此一領域之發展。
圖八：智慧機械相關技術領域各法人數量表現
Clarivate Analytics 北亞區域總監 Justin Kim 進一步表示：「人工智慧（AI）是跨學科的研究，早期研究重心圍繞在理論與演算法，現在則更注重在應用面。根據全球權威的跨學科引文資料庫 Web of Science，最近 10 年（2006-2015）中國、美國與日本為全球前三大 AI 研究論文發表國，台灣則位居第九；就研究論文在全球的影響力而言，台灣高被引用論文（Highly Cited Papers）的數量在全球前 0.1%、1% 及 10% 均佔有一席之地，顯示台灣在全球 AI 研究領域具有一定影響力。人工智慧被認為是近年 ICT 產業創新與發展的重要驅動力，而亞洲是 ICT 產業的聚集地，在AI領域的研究能量，促使此處成為全球成長最快速的區域，這之中許多 AI 相關的新興研究領域，也顯示了未來 AI 技術與應用面的發展趨勢。」
Clarivate Analytics 台灣智慧財產解決方案顧問邱明峻則從智動化（automation intelligence）技術切入，透過「專利數據」的分析趨勢提出看法：「從 Derwent World Patents Index（DWPI）
資料庫中發現，自 2011 年起，智動化相關發明的專利數量快速增加。以智慧製造為例，近 5 年的發明數量便佔了過去 20 年（1996-2016）發明總數的 47%，顯示產業開始意識到其重要性。亞洲依然是智慧製造技術研發的主要區域，近 5 年全球有約 63% 的智慧製造發明會布局亞洲，而又以中國市場最為熱絡，中國政府與學術機構投資相當多的資源在相關技術研發與專利申請，在中國當地市場建立了競爭優勢。」
「值得注意的是，過去 20 年的智慧製造技術專利大多來自電子科技產業，例如 IBM、Microsoft 等，紛紛投入相關技術發展。」邱明峻顧問進一步表示：「台灣當然也是智慧製造市場中的重要一員，但在布局智慧製造專利數量，相較全球主要專利權人仍較少。將大數據、人工智慧或雲端網通技術與製造領域結合，相關布局則仍有進步空間。」
「台灣製造產業及資訊產業都相當發達，未來技術發展應不限於自動化製程設備或機器人機構改良（四肢），而可考慮善用電腦科學等技術優勢，建立如學習模型演算法、數據處理等技術基礎，掌握未來「智慧」製造的關鍵（大腦），進而更有效地驅動經濟成長。」Clarivate Analytics 台灣業務處長張世恩建議，透過觀察分析全球專利數據，台灣企業與法人單位可從中獲得相當多的珍貴資訊與情報，從而輔助管理階層決策，強化自身技術研發的投資與專利佈局策略，以搶先對手建立競爭優勢與致勝先機。
國研院科政中心的任務之一，是針對各種資料進行加值與分析，並將分析成果與科技政策相關研究結合。為支援產業及學術政策規劃，科政中心針對我國專利與學術能量的表現進行分析評估，希望能對目前我國正積極追求科技創新與價值創造、提升國際科技競爭力的發展方向有所助益。往後將持續運用累積 40 年豐厚的資訊加值與科技政策知識經驗，配合政府決策體系需要，建構科技研究方法與知識庫，以促進台灣科技決策體系專業化與健全化。
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