江蘇農機制造企業(yè)創(chuàng)新力分析*

劉勤，曹光喬，司明昊，王祎娜，李亮

(1. 農業(yè)農村部南京農業(yè)機械化研究所，南京市，210014； 2. 江蘇省農業(yè)機械工業(yè)協(xié)會，南京市，210016)

0 引言

江蘇是全國農業(yè)大省、產糧大省?！笆濉币詠?，全省圍繞“一項行動、兩大工程”，補短板、強弱項、促協(xié)調，農業(yè)機械化事業(yè)持續(xù)快速健康發(fā)展。2020年，全省農機總動力達5.214×107kW，66個糧食主產縣全部實現糧食生產全程機械化，農業(yè)科技進步貢獻率達70%，年銷售收入10億元以上的企業(yè)達12家，常柴股份有限公司、江蘇常發(fā)農業(yè)裝備股份有限公司等企業(yè)已連續(xù)多年進入中國民營企業(yè)500強。

技術創(chuàng)新與專利存在緊密的內在聯(lián)系，專利是準確識別技術機會、順利開展技術創(chuàng)新活動的重要前提，也是技術創(chuàng)新的重要階段性產出，反映了產業(yè)技術創(chuàng)新的活躍程度[1-3]。作為公開技術源，專利文獻包含了90%～95%的技術信息，由于其權威性和時效性，已成為掌握行業(yè)技術創(chuàng)新狀況和發(fā)展趨勢的重要工具[4]。

專利情報分析是將專利文獻中大量零碎的專利信息進行組合與加工，利用某些統(tǒng)計方法或技術手段使這些信息具有縱覽全局和預測的功能[5]。通過文獻梳理發(fā)現，專利情報分析已涉足生物醫(yī)藥、機械、煙草、生物燃料、人工智能、新能源、新材料、汽車、計算機等多個領域。在農業(yè)領域，王友華等[6]基于Patsnap數據庫對歐盟、美國及中國等國家和地區(qū)1985—2016年收錄的全球轉基因大豆技術領域專利文獻進行統(tǒng)計分析，得出全球轉基因大豆專利信息的總體發(fā)展趨勢、研發(fā)熱點及技術分布與格局。曹亞莎等[7]以Soopat專利數據庫搜索引擎作為檢索工具，對中國1986—2015年糧油產業(yè)的技術生命周期及其專利申請趨勢、專利技術構成、熱點專利、各國來華申請專利情況、專利的法律狀態(tài)和地區(qū)分異進行系統(tǒng)分析。趙萍等[8]借助Incopat數據庫的專利分析平臺，對全球及中國農業(yè)生物技術相關專利保護與布局現狀進行全景展現。

但針對江蘇農機制造企業(yè)專利情報分析的文獻目前尚未見到。本文從技術發(fā)展趨勢、技術集中度、重要申請人、核心發(fā)明人等維度，對江蘇農機制造企業(yè)專利數據進行挖掘和可視化分析，旨在為客觀評價企業(yè)創(chuàng)新活動現狀，提升科學決策能力提供情報支撐。

1 研究方法與數據

《國際專利分類表》(IPC分類)是根據1971年簽訂的《國際專利分類斯特拉斯堡協(xié)定》編制的，是國際通用的專利文獻分類和檢索工具[9-10]。IPC分類是目前國際上唯一通用的專利文獻分類工具，它采用功能性為主、應用性為輔的五級分類原則，即部、大類、小類、大組和小組[11-13]。專利數集中的IPC類組通常是技術研發(fā)的活躍區(qū)域[14]。本文在對江蘇農機細分領域進行技術集中度分析時，采用IPC小類對專利數據進行分類統(tǒng)計，且只針對排名前五的IPC小類進行分析。

重要申請人是指專利授權量排名居前的申請人[15]。重要申請人分析中的技術骨干，只列出專利授權量排名前六的人員，不足6人時，全部列出。合作申請是專利申請的一種常見形式，由于技術問題的復雜性，專利申請會出現多個申請人的情形，共同申請專利是市場主體之間協(xié)作創(chuàng)新的直接體現。對于重要申請人進行合作申請分析，有助于更清楚了解產業(yè)間的合作關系，尋求技術研發(fā)合作伙伴以及探索實現協(xié)同創(chuàng)新的機制[16-17]。

核心發(fā)明人是指專利授權量排名居前的發(fā)明人[18]。當同一個企業(yè)有多位發(fā)明人的專利量位列前五時，由于其研發(fā)內容存在重疊性，因此本文只針對專利量排名第一的核心發(fā)明人進行分析。

數據來源于國家知識產權局專利數據庫，檢索專利為授權專利，包括發(fā)明專利和實用新型專利，統(tǒng)計時間為2010年1月1日—2020年12月31日。

2 農機制造企業(yè)專利總體分析

根據主營業(yè)務、規(guī)模、地域的不同，以江蘇465家農機制造企業(yè)為研究樣本，對全省農機制造企業(yè)專利信息進行統(tǒng)計分析。經檢索，共獲得有效專利數據7 006 條。

2.1 專利結構

發(fā)明專利是指對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案，具備新穎性、創(chuàng)造性和實用性。實用新型專利是指對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適于實用的新的技術方案[19]。根據《中華人民共和國專利法》規(guī)定，我國國務院專利行政部門僅對發(fā)明專利申請實行實質審查，對實用新型申請除形式審查外，只進行有限“查重”，這種“查重”尚不能達到新穎性審查的高度[20]。因此，發(fā)明專利在某種程度上更能表征技術創(chuàng)新水平。

江蘇農機制造企業(yè)發(fā)明專利660件，占比9.42%；實用新型專利6 346件，占比90.58%。較實用新型而言，發(fā)明專利占比明顯偏低，表明江蘇農機制造企業(yè)技術創(chuàng)新水平有待提升。

2.2 技術發(fā)展趨勢

統(tǒng)計某行業(yè)一段時期內的專利授權量，大致可判別該行業(yè)的整體發(fā)展態(tài)勢。從圖1可以看出，2010—2020年期間，江蘇農機制造企業(yè)專利授權量呈現上升態(tài)勢，授權量年均增長率達27.60%。尤其是2017年以后，授權量大幅攀升，增長速度明顯加快，2020年授權量達1 693件，為歷年最大值，表明江蘇農機制造企業(yè)科技創(chuàng)新活力持續(xù)迸發(fā)，階段性創(chuàng)新成果不斷涌現。從近兩年的發(fā)展態(tài)勢看，預計江蘇農機制造企業(yè)專利授權量仍將有所增長，技術發(fā)展將繼續(xù)保持快速發(fā)展態(tài)勢。

從實用新型專利看，其授權量年度發(fā)展趨勢與專利總量的發(fā)展趨勢大致相近，2010—2020年期間，授權量年均增長率為28.27%。從發(fā)明專利看，授權量長期處于低位，在2017年達到相對高點后，后期始終未能放量突破，表明江蘇農機制造企業(yè)在技術的創(chuàng)新性和先進性上還要持續(xù)加大力度。

圖1 專利授權量年度趨勢

2.3 重要申請人

從圖2可以看出，邁安德集團有限公司、江蘇恒立液壓股份有限公司等10家企業(yè)位列專利授權量前十位，是江蘇農機行業(yè)最重要的申請人，其專利授權量共1 259件，其中發(fā)明專利123件，實用新型專利1 136件，在全省農機制造企業(yè)專利總量、發(fā)明專利量和實用新型專利量中的占比分別為17.97%、19.52%和17.90%。

圖2 TOP10申請人專利授權量

3 細分領域專利分析

根據主營業(yè)務的不同，江蘇農機制造企業(yè)分為農用動力機械及通用機械、種植業(yè)機械、畜牧業(yè)機械、漁業(yè)機械、農產品初加工機械、關鍵零部件六大類別。

3.1 農用動力機械及通用機械

選取21家農用動力機械及通用機械代表性企業(yè)，檢索得到專利744件，其中發(fā)明專利86件，占比11.56%；實用新型專利658件，占比88.44%。

3.1.1 技術發(fā)展趨勢

從圖3可以看出，2010—2017年期間，該板塊專利授權量波動較為平穩(wěn)，雖然2014年和2016年專利授權量均有所增長，但增長幅度都不大。2017年后，專利授權量快速攀升，2018—2020年期間，年均增長率達到30.17%。目前看，該板塊正處于技術快速發(fā)展階段。

圖3 專利授權量年度趨勢

3.1.2 技術集中度

從圖4可以看出，該板塊技術研發(fā)主要集中于發(fā)動機的汽缸、活塞或曲軸箱，傳動箱中齒輪或軸的設置等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為94件，占該板塊專利授權總量的12.63%，占比不高，表明該板塊技術研發(fā)熱點較為分散。

圖4 技術集中度

伴隨著某些技術的興起和衰弱，各技術分支的專利申請活躍度也會呈現相應變化。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2019年、2018年、2020年、2020年和2020年。

3.1.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共485件，在21家企業(yè)中占比65.19%。TOP5申請人主要研發(fā)團隊及技術合作情況如表1所示。

3.1.4 核心發(fā)明人

TOP5發(fā)明人專利授權量共168件，在21家企業(yè)中占比22.58%，其主要研發(fā)內容如表2所示。

表1 TOP5申請人研發(fā)團隊和專利合作申請情況Tab. 1 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表2 TOP5發(fā)明人主要研發(fā)內容Tab. 2 Main research contents of TOP5 inventors

3.2 耕整地及種植機械

選取16家耕整地及種植機械代表性企業(yè)，檢索得到專利598件，其中發(fā)明專利46件，占比7.69%；實用新型專利552件，占比92.31%。

3.2.1 技術發(fā)展趨勢

從圖5可以看出，該板塊技術發(fā)展呈波動發(fā)展態(tài)勢，專利授權量自2010年開始逐漸增長，2012年達到112件，為歷年最大值。在達到高點后，2013年專利授權量出現了大幅下降，之后又數次小幅度攀升和下降，在經歷了2019年的相對低位后，2020年專利授權量再次快速增長，是否形成趨勢性上升態(tài)勢，后期還有待觀察。

圖5 專利授權量年度趨勢

3.2.2 技術集中度

從圖6可以看出，該板塊技術研發(fā)主要集中于種苗機械或部件、播種或施肥部件等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為509件，占該板塊專利授權總量的34.95%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2012年、2020年、2020年、2015年和2019年。

圖6 技術集中度

3.2.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共369件，在16家企業(yè)中占比61.71%。TOP5申請人主要研發(fā)團隊及技術合作情況如表3所示。

3.2.4 核心發(fā)明人

TOP5發(fā)明人專利授權量共271件，在16家企業(yè)中占比45.32%。

其主要研發(fā)內容如表4所示。

表3 TOP5申請人研發(fā)團隊和專利合作申請情況Tab. 3 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表4 TOP5發(fā)明人主要研發(fā)內容Tab. 4 Main research contents of TOP5 inventors

3.3 田間管理機械

選取17家田間管理機械代表性企業(yè)，檢索得到專利506件，其中發(fā)明專利91件，占比17.98%；實用新型專利415件，占比82.02%。

3.3.1 技術發(fā)展趨勢

從圖7可以看出，該板塊技術發(fā)展在2020年前大致經歷了2個階段。

圖7 專利授權量年度趨勢

第一階段是2010—2014年，期間專利授權量偏低，歷年授權量均低于40件。第二階段是2015—2019年，該階段專利授權量總計272件，是第一階段授權量的2.75倍。2019年后，該板塊專利授權量表現出比第二階段更大的增長幅度，2020年授權量為135件，是2019年的2.14倍。目前看，該板塊正處于技術快速發(fā)展階段。

3.3.2 技術集中度

從圖8可知，該板塊技術研發(fā)主要集中于植保液體噴霧裝置、裝在活動設備上的澆水裝置等技術領域。

圖8 技術集中度

排名前五的IPC小類專利授權量總計為196件，占該板塊專利授權總量的38.74%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值均產生于2020年，分別是2019年的1.47倍、2.33倍、1.77倍、3.14倍和1.43倍。

3.3.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共283件，在17家企業(yè)中占比55.93%。

TOP5申請人主要研發(fā)團隊及技術合作情況如表5所示。

3.3.4 核心發(fā)明人

TOP5發(fā)明人專利授權量共249件，在17家企業(yè)中占比49.21%，其主要研發(fā)內容如表6所示。

表5 TOP5申請人研發(fā)團隊和專利合作申請情況Tab. 5 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表6 TOP5發(fā)明人主要研發(fā)內容Tab. 6 Main research contents of TOP5 inventors

3.4 畜牧水產養(yǎng)殖機械

選取14家畜牧水產養(yǎng)殖機械代表性企業(yè)，檢索得到專利304件，其中發(fā)明專利22件，占比7.24%；實用新型專利282件，占比92.76%。

3.4.1 技術發(fā)展趨勢

從圖9可以看出，該板塊技術發(fā)展大致經歷2個階段。第一階段是2010—2017年，在該階段，各年度專利授權量均低于30件。第二階段是2018—2020年，其中2018年專利授權量增長明顯，為2017年的2.59倍；2019年授權量出現小幅下滑后，2020年授權量出現了更大幅度增長，達到106件，為2010—2016年期間授權量的總和。目前看，該板塊正處于技術快速發(fā)展階段。

圖9 專利授權量年度趨勢

3.4.2 技術集中度

從圖10可以看出，該板塊技術研發(fā)主要集中于制備牲畜飼料的裝置、活魚容器的水處理設備等技術領域。

圖10 技術集中度

排名前五的IPC小類專利授權量總計為103件，占該板塊專利授權總量的33.88%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2020年、2012年、2012年、2020年和2020年，其中制備牲畜飼料裝置方面的專利授權量在2020年的優(yōu)勢非常明顯，是2019年的3.13倍。

3.4.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共271件，在14家企業(yè)中占比89.14%。TOP5申請人主要研發(fā)團隊及技術合作情況如表7所示。

3.4.4 核心發(fā)明人

TOP5發(fā)明人專利授權量共138件，在14家企業(yè)中占比45.39%，其主要研發(fā)內容如表8所示。

表7 TOP5申請人研發(fā)團隊和專利合作申請情況Tab. 7 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表8 TOP5發(fā)明人主要研發(fā)內容Tab. 8 Main research contents of TOP5 inventors

3.5 農產品初加工機械

選取12家農產品初加工機械代表性企業(yè)，檢索得到專利423件，其中發(fā)明專利48件，占比11.35%；實用新型專利375件，占比88.65%。

3.5.1 技術發(fā)展趨勢

從圖11可以看出，該板塊技術發(fā)展大致經歷3個階段。第一階段是2010—2013年，在該階段，各年度專利授權量非常少，技術關注度不高。第二階段是2014—2018年，在此階段，專利授權量快速增長，技術創(chuàng)新活躍度大幅提高，2018年授權量達到87件，為歷年高點。第三階段是2019—2020年，在此期間，專利授權量逐年降低，年均下降率為14.23%。初步判斷，目前該板塊已進入技術飽和或衰退階段。

3.5.2 技術集中度

從圖12可以看出，該板塊技術研發(fā)主要集中于消除固體材料中液體的干燥裝置，保存、催熟或罐裝裝置等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為104件，占該板塊專利授權總量的24.59%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2019年、2018年、2020年、2019年和2019年。

圖11 專利授權量年度趨勢

圖12 技術集中度

3.5.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共365件，在12家企業(yè)中占比86.29%。TOP5申請人主要研發(fā)團隊及技術合作情況如表9所示。

表9 TOP5申請人研發(fā)團隊和專利合作申請情況Tab. 9 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

3.5.4 核心發(fā)明人

TOP5發(fā)明人專利授權量共168件，在12家企業(yè)中占比39.72%。

其主要研發(fā)內容如表10所示。

表10 TOP5發(fā)明人主要研發(fā)內容Tab. 10 Main research contents of TOP5 inventors

3.6 關鍵零部件

選取15家農機關鍵零部件代表性企業(yè)，檢索得到專利649件，其中發(fā)明專利53件，占比8.17%；實用新型專利596件，占比91.83%。

3.6.1 技術發(fā)展趨勢

從圖13可以看出，該板塊技術發(fā)展大致經歷2個階段。第一階段是2010—2016年，在該階段，各年度專利授權量變化幅度不大，均不超過40件，技術發(fā)展較為穩(wěn)定。第二階段是2017—2020年，在此期間，技術創(chuàng)新熱度非常高，專利授權量增長明顯，年均增長率達50.46%，2020年授權量為歷年最大值，技術發(fā)展呈現快速增長態(tài)勢。隨著技術點的突破，市場需求的增加以及市場化能力的提升，預計該板塊技術創(chuàng)新仍將保持較高的活躍度。

圖13 專利授權量年度趨勢

3.6.2 技術集中度

從圖14可以看出，該板塊技術研發(fā)主要集中于直線油缸、VE泵等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為141件，占該板塊專利授權總量的21.73%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2020年、2020年、2010年、2020年和2019年。

圖14 技術集中度

3.6.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共489件，在15家企業(yè)中占比75.35%。TOP5申請人主要研發(fā)團隊及技術合作情況如表11所示。

3.6.4 核心發(fā)明人

TOP5發(fā)明人專利授權量共168件，在15家企業(yè)中占比25.88 %，其主要研發(fā)內容如表12所示。

表11 TOP5申請人研發(fā)團隊和專利合作申請情況Tab. 11 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表12 TOP5發(fā)明人主要研發(fā)內容Tab. 12 Main research contents of TOP5 inventors

綜上看，邁安德集團有限公司、江蘇清淮機械有限公司等一批領軍企業(yè)發(fā)揮了技術創(chuàng)新主力軍的作用，各細分領域TOP5申請人專利授權量在專利總量的占比平均達72.27%。農用動力機械及通用機械、田間管理機械、畜牧水產養(yǎng)殖機械、關鍵零部件等領域正處于技術快速發(fā)展階段，創(chuàng)新勢頭強勁。但農產品初加工機械領域已有進入技術飽和或衰退的跡象，耕整地及種植機械領域則呈現波動發(fā)展態(tài)勢。田間管理機械、農用動力機械及通用機械、農產品初加工機械等領域發(fā)明專利占比分別為17.98%、11.56%、11.35%，高于全省農機行業(yè)平均水平；關鍵零部件、耕整地及種植機械、畜牧水產養(yǎng)殖機械等領域發(fā)明專利占比分別為8.17%、17.69%、7.24%，低于全省農機行業(yè)平均水平，表現明顯偏弱。

4 結論與建議

從全行業(yè)來看，2010—2020年期間，江蘇農機制造企業(yè)對原始創(chuàng)新和自主攻關投入不斷加大，發(fā)明專利等科研階段性產出增長明顯，專利授權量年均增長率達27.60%，企業(yè)創(chuàng)新主體地位進一步強化。但發(fā)明專利授權量在專利總量中的占比僅為9.42%，明顯偏低，行業(yè)整體創(chuàng)新水平有待提升。從細分領域來看，常柴股份有限公司、江蘇清淮機械有限公司等6家企業(yè)是各領域最重要的申請人，引領行業(yè)技術創(chuàng)新，已具備牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體的科研實力；夏建林、劉正剛等人是各領域最重要的發(fā)明人，研發(fā)熱點聚焦產業(yè)發(fā)展需求；各領域創(chuàng)新活躍度不均，農用動力機械及通用機械等3個領域仍處于技術快速發(fā)展階段，但耕整地及種植機械領域則呈現波動發(fā)展態(tài)勢，而農產品初加工機械領域已有進入技術飽和或衰退的跡象。

基于此，為提升江蘇農機制造企業(yè)創(chuàng)新力提出如下參考建議：一是堅持政策扶持，支持企業(yè)加大研發(fā)費用投入力度，進一步激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力。二是培育一批優(yōu)勢創(chuàng)新載體，創(chuàng)造一批高價值專利和專利組合，探索構建符合農機產業(yè)發(fā)展規(guī)律的高價值專利培育方法，示范引領全省農機企業(yè)創(chuàng)新力的提升。三是用好高校院所的研發(fā)和人才資源，深化與高校院所合作，建設高水平創(chuàng)新平臺，加強協(xié)同創(chuàng)新，促進優(yōu)勢資源互補利用，力爭在關鍵核心技術上取得重大突破，促進創(chuàng)新要素與生產要素在產業(yè)層面有機銜接。四是依托高端知識產權服務機構的深度介入，加強產業(yè)發(fā)展態(tài)勢和市場需求的信息分析，提高專利保護、挖掘、布局能力，為企業(yè)技術創(chuàng)新提供情報支撐。