2020年12月10日，歐洲專利局（EPO）發布的一項研究顯示，第四次工業革命（4IR）的技術創新，已在全球加速進行。在2010年至2018年間，關於智慧聯網技術及物聯網、大數據、5G和人工智慧（AI）等相關技術的全球專利申請量，以每年將近20％的成長率增加，比所有技術領域的平均成長速度(4.2%)快了將近5倍。

該研究名稱為「專利與第四次工業革命-數據驅動經濟的全球技術趨勢」，調查了2000年至2018年間全球與4IR相關的所有國際專利家族（International Patent Families,IPF）。每個專利家族代表了一項已在全球兩個或以上的專利局提出專利申請的高價值發明。該研究指出，僅在2018年，相關技術提出的新國際專利家族的數量就有近4萬件，占同年全球總專利活動的10％以上。

【圖1】2000~2018年國際專利家族的全球成長趨勢(4IR技術領域vs.所有技術領域)

EPO局長安東尼奧·坎皮諾斯（Antonio Campinos）表示，智慧聯網裝置、高速的無線網路、大數據和AI的技術群正在改變全球經濟，從製造業至醫療保健，並延伸至交通運輸，對眾多領域產生深遠的影響。我們看到的不僅是資通訊科技的加速發展，更是一個朝向全面數位驅動經濟的重大轉型。儘管歐洲的發展速度不及其他地區，但其優勢在於創新生態系統的多樣性、一些小國高專業水準及一些創新區域集群的強勁表現。

在技術領域方面，研究發現，以「連接性(connectivity)」和「資料管理(data management)」領域的創新，成長幅度最大。在2018年，「連接性」領域，涵蓋通訊協定、長短程通訊，有近1萬4,000個國際專利家族，從2010年起的年均成長率達26.7％，是該研究所分析的4IR技術領域中的最大宗。這一令人矚目的成長主要來自5G發展的推動，支援智慧聯網技術的大規模部署。「資料管理」領域，涵蓋所有利用資料的技術，從資料創建、處理和分析到執行反饋，自2010年起，年均成長率為22.5％，2018年貢獻了超過1萬1,000個國際專利家族。

同一時期(2010-2018)，4IR創新也影響了許多應用領域，從消費品到服務、汽車、醫療保健和工業。最大的應用領域是智慧消費品（例如：可穿戴裝置、娛樂、玩具、紡織品），僅在2018年就有1萬多個國際專利家族，詳如【圖2】。

【圖2】2000-2018年國際專利家族應用領域的全球成長情形

美國領先，歐洲成長但逐漸失去優勢地位

縱觀4IR創新的地理起源，研究證實，美國仍居於世界領導地位，在2000年至2018年，約占全球所有發明三分之一，而歐洲和日本則各占約五分之一。自2010年以來，美國以每年平均18.5％的成長率鞏固了其在全球專利申請的領先地位，高於歐洲和日本（同期的每年平均成長率分別為15.5％和15.8％）。中國大陸和南韓，在2000年後期從極低數量起算，創新活動相對呈現高速成長（從2010年到2018年均成長率分別為39.3％和25.2％）。

【圖3】2000~2018年4IR技術國際專利家族的成長趨勢(依國/地區別)

中國大陸和南韓的迅速崛起，以及其他地區專利申請的急遽發展，使歐洲相對於其他全球4IR創新中心已失去優勢地位。

在歐洲地區，僅德國貢獻了2000年至2018年間歐洲公司及發明人所產出4IR專利的29％，超過英國（14.3％）和法國（12.5％）的兩倍。然而，該三大國在2010年至2018年間4IR創新的平均成長率卻遠低於世界平均（19.7％）。相反地，歐洲國家成長最快的是瑞典（+22.6％）和瑞士（+19.6％），從2010年至2018年間國際專利家族數量的成長幅度等於或大於全球平均數。幾個較小國家，尤其是瑞典（自2000年以來占所有歐洲國際專利家族的10.1％）、荷蘭（7.7％）、芬蘭（6.9％）和瑞士（3.5％）是歐洲4IR創新的重要貢獻者。此外，就每百萬居民的國際專利家族數量而言，芬蘭和瑞典是歐洲的冠軍（2000-2018年期間分別為651個和524個），與韓國（525個）相當。

頂尖申請人排序突顯了南韓和中國大陸的崛起

2010年至2018年期間，排序前10大的申請人占4IR技術所有國際專利家族數近四分之一。排序前10大申請人以韓國三星和LG公司為首，還包括4家美國公司、2家歐洲公司以及日本、中國大陸各1家。與2000年至2009年的排序比較，顯示自2010年以來，前10大申請人中，歐洲(-1)和日本(-3)已讓位給美國(+2)，韓國(+1)和中國大陸(+1)的申請人。

【圖4】2000-2009年及2010-2018年前10大申請人比較

4IR創新集中在區域集群(regional clusters)

該研究的數據亦顯示，創新高度集中在全球的某些區域集群，通常是在領先公司的高績效研發機構生態系統所在的大型都市聚集(urban agglomerations)。前20大4IR集群構成了他們所在國家4IR創新的主要來源，在2010年至2018年間，占所有國際專利家族的一半以上（56.3％）。排序前13大是亞洲地區(6個)和美國(7個)的集群，其次，是7個位於歐洲(6個)和中東地區(1個)的集群，所有集群都有不同的領先公司和4IR專業概況。

【圖5】歐洲及中東地區的大型4IR集群

排序前二大的主要4IR集群（首爾和東京）分別占全球國際專利家族的近10％，而第三大的聖荷西（矽谷）則貢獻了6.8％。在2010年至2018年間，排序前10大的所有美國、韓國和中國大陸集群均強勁成長，其中北京地區的成長率最高（每年30％）。相比之下，歐洲和日本的集群，平均年成長率較低。與其他地區全球超大型集群相比，歐洲的創新活動似乎也是分散在較小型的區域集群。

據下表所示，台北列4IR國際專利家族全球前20排行之第11大，在2010-2018年占國際專利家族數1.4%，平均成長16.5%。

【表】全球前20大4IR集群(本國排名11)