3. Het koppeltraject tussen patenten en export
In dit hoofdstuk bespreken we het koppeltraject dat is doorlopen om de patentinformatie van Nederlandse ondernemingen te koppelen aan de exportgegevens van dezelfde ondernemingen. Dat dataproces verloopt grofweg in drie stappen. Eerst wordt de patentinformatie gekoppeld aan het Algemeen Bedrijvenregister van het CBS. Deze stap wordt in paragraaf 3.1 besproken. Daarna wordt deze data verder verrijkt met aanvullende gegevens van deze ondernemingen die door het CBS worden verzameld, waaronder cijfers over hun goederenhandel. Ten slotte worden individuele patentaanvragen via het technologiegebied waarop zij betrekking hebben gekoppeld aan individuele exportproducten. Deze stap wordt in paragraaf 3.2 toegelicht.
3.1 Koppeling van patenten aan het Algemeen Bedrijvenregister
Voor dit onderzoek is data gebruikt over Nederlandse patentaanvragers en patentaanvragen, die tegen betaling beschikbaar zijn via het Europees Octrooi Bureau (EPO, in de internationale terminologie het European Patent Office). Het gaat daarbij om Nederlandse, Europese en internationale patentaanvragen door Nederlandse aanvragers. De online service van het EPO, waar de gegevens uit opgehaald worden, heet PATSTAT online. Via deze online service kunnen queries worden ingevuld om zo tabellen met de relevante gegevens over aanvragers en aanvragen aan elkaar te koppelen. Op deze manier worden alle gegevens van Nederlandse aanvragers en aanvragen verkregen, waarbij de records meestal zijn voorzien van een NL-landcode. In PATSTAT online is dit echter niet altijd het geval en kan het ook voorkomen dat adresgegevens van de aanvrager ontbreken of niet volledig zijn, waardoor het noodzakelijk is om de data te verrijken met adresgegevens en landcodes die door RVO aan het CBS geleverd worden. Deze gegevens komen van het Octrooicentrum Nederland, de patentverlenende instantie binnen Nederland en onderdeel van RVO.
De dataset die voor dit onderzoek uit PATSTAT online is opgehaald bevat records uit de periode 2013 tot en met 2020. Het betreft alle Nederlandse patentaanvragen (met bijbehorende Nederlandse aanvragers) die in deze periode zijn ingediend bij Octrooicentrum Nederland (OCNL) en het EPO (Europese aanvragen). Een aanvraag bij het OCNL wordt door het OCNL getoetst, zodat bij toekenning de uitvinding beschermd is binnen Nederland, terwijl een Europese aanvraag na toekenning geldig kan worden gemaakt in de landen die de aanvrager hiervoor heeft geselecteerd. De landen die hiervoor in aanmerking komen zijn aangesloten bij het EPO.
Een individuele patentaanvraag wordt gekenmerkt door een ‘DOCDB family’ code, wat een groep aan documenten is die betrekking heeft op een enkele uitvinding, oftewel een patentfamilie. Een enkele aanvraag heeft één of meerdere onderliggende codes voor technologiegebieden zodat herkenbaar is op welke technologiegebieden de uitvinding betrekking heeft. Hoewel er meerdere classificaties zijn, is er voor dit onderzoek voor gekozen om de Cooperative Patent Classification (CPC) te hanteren. Deze codes zijn via een concordantietabel te koppelen aan goederencodes, zoals later zal worden toegelicht. Een aanvraag komt in de dataset in het betreffende jaar waarin de aanvraag daadwerkelijk is gedaan, en dus niet in het jaar van toekenning van het patent. De reden hiervoor is dat een uitvinding al een bepaalde mate van bescherming geniet op het moment van aanvraag: als het patent in een later stadium is toegekend en tijdens de aanvraagperiode is de uitvinding al gekopieerd door een concurrerende partij, dan geldt dit ook als inbreuk op intellectueel eigendom. Bovendien kan het moment van toekenning van het patent uiteenlopen tussen landen, waardoor de data lastiger consistent te maken is voor analyses als het moment van toekenning als ijkpunt gehanteerd zou worden. De uit PATSTAT online opgehaalde data wordt via een koppeltraject door het CBS aan het Algemeen Bedrijvenregister (ABR) gekoppeld. Daarbij is het aggregatieniveau van ondernemingen waarop gekoppeld wordt de ondernemingengroep (OG), het hoogste aggregatieniveau van ondernemingen binnen Nederland in het ABR.3) Aanvragers die niet gekoppeld kunnen worden zijn buiten deze analyse gelaten. Zelfstandigen en instellingen zijn aanwezig in de data, zolang deze in het ABR zijn opgenomen. Een uitgebreidere omschrijving van het koppelingsproces is in Bijlage A te vinden.
Per record bevat de dataset een code voor het technologiegebied waarop het patent betrekking heeft, de 4-digit CPC-code, die onder een patentaanvraag hangt (via de DOCDB family code) en meerdere CPC-codes (technologiegebieden) kan bestrijken. De bijbehorende aanvraag is gekoppeld aan een onderneming die de aanvraag heeft ingediend. Tabel 3.1 toont het aantal Nederlandse patentaanvragers per jaar, rekening houdend met overlap tussen aanvragen bij OCNL en aanvragen bij het EPO, en het aantal en percentage aanvragers dat gekoppeld is aan het ABR. Hoewel het koppelpercentage voor aanvragers toeneemt in de tijd en uiteindelijk blijft steken rond de 80 procent, vertegenwoordigt dit gekoppelde deel in de meeste jaren meer dan 90 procent van de aanvragen. Hierbij is een aantal zaken van belang om op te merken. Ten eerste daalt het aantal Nederlandse aanvragers door de jaren heen, maar tegelijk is de overlap tussen OCNL en EPO aanvragers gestegen. Het aantal gekoppelde aanvragers stijgt juist, wat erop duidt dat er minder particuliere aanvragen worden gedaan (door personen) en er juist meer ondernemingen bijkomen die zowel bij OCNL als het EPO patenten aanvragen. Ten tweede komt het in sommige jaren voor dat er meer niet-gekoppelde aanvragers zijn dan bijbehorende niet-gekoppelde aanvragen. De verklaring hiervoor is dat dit verschil ontstaat door aanvragen waarbij wordt samengewerkt door twee of meer partijen, waarvan niet alle partijen gekoppeld hoeven te zijn. Ten slotte daalt het aantal aanvragen in 2020 omdat in de dataset het aantal Europese aanvragen nog niet volledig is voor dat jaar.
| Jaar | Aantal Nederlandse patent-aanvragers | Aantal Nederlandse aanvragers gekoppeld aan ABR | Koppel-percentage Nederlandse aanvragers PATSTAT en ABR | Aantal Nederlandse aanvragen | Aantal Nederlandse aanvragen van gekoppelde ondernemingen | Percentage aanvragen afkomstig van gekoppelde ondernemingen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013 | 1 736 | 1 086 | 63% | 5 064 | 4 500 | 89% |
| 2014 | 1 710 | 1 136 | 66% | 5 406 | 4 894 | 91% |
| 2015 | 1 692 | 1 290 | 76% | 5 575 | 5 221 | 94% |
| 2016 | 1 607 | 1 297 | 81% | 5 116 | 4 922 | 96% |
| 2017 | 1 587 | 1 204 | 76% | 5 229 | 4 894 | 94% |
| 2018 | 1 560 | 1 156 | 74% | 5 164 | 4 645 | 90% |
| 2019 | 1 537 | 1 190 | 77% | 5 242 | 4 752 | 91% |
| 2020 | 1 445 | 1 201 | 83% | 3 720 | 3 531 | 95% |
Een kanttekening die bij de koppeling van de data moet worden gemaakt, is het niet opnemen van de landdimensie bij de patentaanvragen. Voor dit onderzoek is de landdimensie van toegevoegde waarde om te kunnen volgen hoe de export van goederen gerelateerd aan een patent verloopt als er in het land waarnaar geëxporteerd wordt ook een gerelateerd patent is aangevraagd. Het is via de PATSTAT-data echter niet accuraat te traceren in welke landen Europese aanvragen uiteindelijk geldig worden. Als een patent bijvoorbeeld via de Europese procedure is aangevraagd dan is het weliswaar zichtbaar in welke landen de aanvraag is gaan gelden door per land te kijken of er voor dat patent betaald wordt. Echter, deze informatie is zeer vertraagd beschikbaar in PATSTAT online. Ook is de informatie eerder beschikbaar in sommige landen dan andere waardoor informatie onvolledig kan zijn. In de discussie in hoofdstuk 5 komen we hier verder op terug.
3.2 Koppeling van patenten aan de goederenexport
In de vorige paragraaf is besproken dat de patentdata uiteindelijk beschikbaar is op het niveau van de ondernemingengroep in het ABR. Per onderneming weten we daarmee het aantal unieke patentaanvragen. Patentaanvragen worden geclassificeerd in zogeheten technologiegebieden waar een patent betrekking op heeft. Voor dit onderzoek is dat, zoals besproken, de Cooperative Patent Classification (CPC) van de World Intellectual Property Organization (WIPO). Voor de classificatie van de goederenexport in productgroepen zijn verschillende classificatiesystemen beschikbaar. In dit onderzoek gaan we uit van de Standard International Trade Classification (SITC). Om een koppeling te kunnen maken met de goederenexport van ondernemingen, dient niet alleen achterhaald te worden op welke productgroepen, uit de goederenhandelsstatistiek, een CPC-technologiegebied betrekking heeft, maar ook hoe sterk het betreffende CPC-technologiegebied relateert aan een bepaalde productgroep.
Figuur 3.1 geeft een schematische weergave van de koppeling van de patentendata met de handelsdata van de productgroepen. Deze koppeling is niet eenduidig, wat komt door de aard van de technologie en hoe deze wordt toegepast binnen een productgroep. Denk bijvoorbeeld aan een mobiele telefoon, die tal van technologieën gebruikt. Het kansgewicht van een specifieke technologie, laten we zeggen een camerasensor, zal een sterke relatie hebben met de mobiele telefoon (kansgewicht C-S). Echter als we vanuit de productgroep terug zouden werken naar de specifieke technologie blijkt de productgroep, in dit geval de mobiele telefoon, maar een kleine onbeduidende component voor die specifieke technologie, de camerasensor (kansgewicht S-C). Met andere woorden, er zijn productgroepen die veel meer afhankelijk van deze specifieke technologie zijn dan de mobiele telefoon. Om deze reden is het noodzakelijk dat beide richtingen van de relatie tussen product en technologie aparte kansgewichten hebben.
De concordantietabellen die ontwikkeld zijn door Lybbert en Zolas (2014) en Goldschlag et al. (2019) bieden hier uitkomst. Door middel van textmining van patentteksten op basis van kernwoorden en labels van productgroepen hebben zij concordantietabellen samengesteld tussen technologiegebieden en productgroepen. De tabellen bestaan uit vier variabelen: SITC-classificatie (productgroep), CPC-classificatie (technologie/patent) en twee kansgewichten: een kansgewicht dat aangeeft met welke waarschijnlijkheid er een relatie bestaat tussen een patent en een product, en een kansgewicht dat aangeeft met welke waarschijnlijkheid er een relatie bestaat tussen product en patent. Deze kansgewichten liggen tussen 0 en 1: hoe dichter het gewicht bij 1 ligt hoe belangrijker dat technologiegebied is voor dat specifieke product of vice versa. Alle kansgewichten voor de relatie tussen een productgroep en technologiegebieden tellen op tot 1. Omgekeerd geldt hetzelfde: de gewichten voor de relatie tussen een technologiegebied en productgroepen tellen ook op tot 1.
Deze concordantietabellen zijn beschikbaar op verschillende detailniveaus van zowel technologiegebieden als productgroepen. Goldschlag et al. (2019) stellen voor de koppeling tussen patentaanvragen en productgroepen te leggen op de vierde digit van zowel de SITC-productclassificatie als de CPC-classificatie. Tabel 3.2 geeft ter illustratie enkele voorbeelden van de verschillende detailniveaus waarop gekoppeld kan worden en de implicaties van deze keuze. Dan wordt duidelijk dat de vierde digit het meest voor de hand liggende koppelniveau is. Koppeling op de derde digit blijkt namelijk te algemeen en leidt tot teveel vals-positieve koppelingen (er wordt een koppeling gelegd tussen productgroep en technologiegebied terwijl er geen koppeling gelegd had moeten worden). Koppeling op de vijfde digit echter te specifiek en leidt tot teveel vals-negatieve miskoppelingen (er wordt geen koppeling gelegd tussen product en technologiegebied terwijl er wel een koppeling had moeten plaatsvinden). In Appendix B wordt aan de hand van enkele boxplots op een meer technische wijze gekeken naar de verdeling van de kansgewichten op verschillende detailniveaus om te bepalen wat het meest geschikte koppelniveau is.
| SITC | Beschrijving | CPC | Beschrijving | |
|---|---|---|---|---|
| 3-digit | 112 | ALCOHOLIC BEVERAGES | C12 | BIOCHEMISTRY, BEER, SPIRITS, WINE, VINEGAR, MICROBIOLOGY, ENZYMOLOGY, MUTATION OR GENETIC ENGINEERING |
| 4-digit | 1123 | BEER MADE FROM MALT (INCLUDING ALE, STOUT AND PORTER) | C12C | BEER, PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION ), PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER, PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER |
| 4-digit | 1121 | WINE OF FRESH GRAPES (INCLUDING FORTIFIED WINE), GRAPE MUST IN FERMENTATIONOR WITH FERMENTATION ARRESTED | C12G | WINE, PREPARATION THEREOF, ALCOHOLIC BEVERAGES (beer C12C), PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H |
| EEN SELECTIE: | EEN SELECTIE: | |||
| 5-digit | 11215 | SPARKLING WINE | C12G 1/00 | PREPARATION OF WINE OR SPARKLING WINE |
| 5-digit | 11216 | WINE OF FRESH GRAPES (OTHER THAN SPARKLING WINE), GRAPE MUST WITH FERMENTATION PREVENTED OR ARRESTED BY THE ADDITION OF ALCOHOL | ||
| 3-digit | 728 | MACHINERY AND EQUIPMENT SPECIALIZED FOR | H01 | ELECTRIC ELEMENTS |
| PARTICULAR INDUSTRIES | ||||
| 4-digit | 7285 | PARTS, N.E.S. OF MACHINERY FOR PUBLIC WORKS ETC., FOR PREPARING ANIMAL OR FIXED VEGETABLE FATS AND OILS, AND SPECIALIZED FOR PARTICULAR INDUSTRIES | H01B | CABLES, CONDUCTORS, INSULATORS, SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES |
| 4-digit | 7282 | MACHINES&APPS USED FOR MANUFACTURE OF SEMI- CONDUCTOR DEVICES, ELECTRONIC INTEGRATED CIRCUITS OR FLAT PANEL DISPLAYS, PARTS AND ACCESSORIES | H01L | SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10 |
| EEN SELECTIE: | EEN SELECTIE: | |||
| 5-digit | 728.21 | MACHINES AND APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OF BOULES AND WAFERS, SEMICONDUCTOR DEVICES OR OF ELECTRONIC INTEGRATED CIRCUITS AND FLAT PANEL DISPLAYS | H01B 3/00 | INSULATORS OR INSULATING BODIES CHARACTERISED BY THE INSULATING MATERIALS, SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES |
| 5-digit | 728.22 | MACHINES AND APPARATUS SOLELY OR PRINCIPALLY OF A KIND USED FOR THE MANUFACTURE OR REPAIR OF MASKS AND RETICLES, ASSEMBLING SEMICONDUCTOR DEVICES OR ELECTRONIC INTEGRATED CIRCUITS AND LIFTING, HANDLING, LOADING AND UNLOADING OF BOULES, WAFERS, SEMICONDUCTOR DEVICES, ELECTRONIC INTEGRATED CIRCUITS AND FLAT PANEL DISPLAYS | H01B 7/00 | INSULATED CONDUCTORS OR CABLES CHARACTERISED BY THEIR FORM |
| 5-digit | 728.29 | PARTS AND ACCESSORIES | H01B 9/00 | POWER CABLES |
Nadat de koppeling tussen patentaanvragen en exportproducten aan de hand van de concordantietabellen is gelegd is de volgende stap om vanuit de statistiek Internationale Handel in Goederen (IHG) de exporttransacties van individuele ondernemingen op te halen en te koppelen aan de patentaanvragen van dezelfde onderneming. Exporttransacties zijn daarbij onderverdeeld in de waarde van de export van producten van Nederlandse makelij en wederuitvoer. Door de exportwaarde te vermenigvuldigen met de gekoppelde kansgewichten kan worden berekend welk deel van een exportstroom van een bepaald product beschermt is in het kader van een lopende patentaanvraag.
De wijze van koppelen tussen technologiegebieden en productgroepen leidt in een klein gevallen tot dubbele records die voor ruis in het analysebestand zorgen. Het gaat om de volgende typen dubbelingen die uit de dataset verwijderd zijn:
- Ondernemingengroepen kunnen zowel in Nederland als Europees exact dezelfde patentaanvraag gedaan hebben
- Ondernemingengroepen kunnen meerdere unieke patentaanvragen hebben gedaan die hetzelfde technologiegebied betreffen en allemaal betrekking hebben op dezelfde productgroep
Ten slotte wordt iedere observatie verder verrijkt met aanvullende informatie over de betreffende onderneming, zoals de bedrijfstak waarin deze actief is, haar omvang, multinationaliteit, productiviteit, enzovoorts. Een uitgebreide toelichting op de verschillende databronnen waaruit is geput voor deze aanvullende informatie en de variabelen die daarmee geconstrueerd zijn is terug te lezen in Appendix C.
Dit hele dataproces resulteert in een analysebestand dat de periode 2013-2020 bestrijkt, waarin een observatie is gedefinieerd als een combinatie van ondernemingengroep, jaar en 4-digit SITC-productgroep, waarbij duidelijk is of er al dan geen patentbescherming rust op de betreffende exporttransactie en zo ja, op welk technologiegebied de patentaanvraag betrekt.