中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利技術(shù)發(fā)展態(tài)勢

摘要：基于incoPat專利數(shù)據(jù)庫，從專利視角對中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的成果產(chǎn)出、研發(fā)主題、創(chuàng)新主體、成果應(yīng)用等現(xiàn)狀開展分析.結(jié)果表明：中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利技術(shù)在經(jīng)過近30年的緩慢發(fā)展，于2015年進入快速增長期，近5年的年均申請量超700件；相比于國外注重農(nóng)機智能化和精細(xì)化研究，中國更側(cè)重山區(qū)適用小型機械和園藝機械研究，近年來逐漸重視智能農(nóng)機和微地形改造探索；高校是該領(lǐng)域的創(chuàng)新主體，其專利申請量占比32.43%；在研發(fā)模式方面，合作研發(fā)模式占比7.17%，其中企業(yè)參與的研發(fā)僅占1.10%；科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用程度較低，專利轉(zhuǎn)讓率為4.78%，許可率為0.58%，質(zhì)押率為0.54%.針對目前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從深化“政企?！眲?chuàng)新模式、聚焦智能農(nóng)機領(lǐng)域研發(fā)、“前+終”兩端共同推動專利技術(shù)轉(zhuǎn)化等3個方面提出建議.

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；丘陵山區(qū)；專利分析；發(fā)展態(tài)勢；技術(shù)熱點

中圖分類號：S277.9 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號： 1674-8530（2024）09-0965-08

DOI：10.3969/j.issn.1674-8530.24.0015

潘穎，孔寶紅，袁壽其，等. 中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利技術(shù)發(fā)展態(tài)勢[J]. 排灌機械工程學(xué)報，2024，42（9）：965-972.

PAN Ying， KONG Baohong， YUAN Shouqi， et al. Development trend of agricultural machinery patent technology in hilly and mountainous areas of China[J]. Journal of drainage and irrigation machinery engineering（JDIME）， 2024， 42（9）： 965-972. （in Chinese）

Development trend of agricultural machinery patent technology

in hilly and mountainous areas of China

PAN Ying¹， KONG Baohong¹， YUAN Shouqi^2*， ZHU Xingye²

（1. Jiangsu University Library， Zhenjiang，Jiangsu 212013， China；2. National Research Center of Pumps，Jiangsu University， Zhenjiang， Jiangsu 212013， China）

Abstract： Based on incoPat patent database， the current status of agricultural machinery technology in hilly and mountainous areas in China was analyzed from the perspective of patents， such as outcome output， technical topic， type of applicant， achievement transformation， etc. The results show that after nearly 30 years of slow development， China′s agricultural machinery patent technology in hilly and mountainous areas enteres a period of rapid growth in 2015， and the average annual number of applications exceeds 700 in the past five years. Compared with foreign countries which pay attention to the intelligent and refined research of agricultural machinery， China pays more attention to the research of small machinery and horticultural machinery suitable for mountain areas， and gradually attaches importance to the exploration of intelligent agricultural machinery and micro-terrain transformation in recent years. Universities are the main innovator in this field， and their patent applications account for 32.43%. In terms of research and development mode， cooperative research mode accounts for 7.17%， of which enterprise participation accounts for only 1.10%. Achievements conversion rate is low， the patent assignment rate is 4.78%， the patent licensing rate is 0.58%， and the patent pledge rate is 0.54%. According to the current technological development status， the suggestions are put forward from three aspects： deepening the innovation mode of ″government， enterprise and college″， focusing on research and development in the field of intelligent agricultural machinery， and jointly promoting the transformation of patented technology at both ends of ″front + end″.

Key words： agricultural machinery;hilly and mountainous areas;patent analysis;development trend;technical hotspot

丘陵山區(qū)是中國重要的果蔬茶和糧油生產(chǎn)基地，但由于地形復(fù)雜、地塊碎小、坡陡路窄，以及種植作物多樣性、農(nóng)機農(nóng)藝不匹配、經(jīng)濟條件等因素^[1]，其農(nóng)業(yè)機械化水平遠低于平原地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式效率低下、用工成本高.截至2021年，丘陵山區(qū)綜合農(nóng)業(yè)機械化水平不足50%，遠低于中國農(nóng)業(yè)機械化72.03%的平均水平.這不僅制約丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化進程，不利于丘陵山區(qū)農(nóng)民的增產(chǎn)增收，也影響中國整體的農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展進程.2016年國務(wù)院《全國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃（2016—2020年）》提出要突破丘陵山地機械化制約瓶頸^[2].從2018年中央一號文件提出“加快研發(fā)經(jīng)濟作物、丘陵山區(qū)農(nóng)林機械裝備研發(fā)制造”^[3]，到2023年中央一號文件明確“加強農(nóng)機裝備工程化協(xié)同攻關(guān)，加緊研發(fā)大型智能農(nóng)機裝備、丘陵山區(qū)和設(shè)施園藝小型機械、高端智能機械，并納入國家重點研發(fā)計劃予以長期穩(wěn)定支持^[4]，國家連續(xù)多次對推進丘陵山區(qū)機械化作出部署.積極鼓勵將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，實現(xiàn)智慧農(nóng)機”^[5].丘陵山區(qū)機械化是中國新農(nóng)村建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)強國的重要支撐.從情報研究視角分析中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問題和差距對進一步深化該領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新具有重要參考價值.

專利是對技術(shù)方案的保護，包含技術(shù)創(chuàng)新重要情報.通過對技術(shù)領(lǐng)域的專利分析，可以全面了解該技術(shù)的研究歷史、主要機構(gòu)、研究熱點，預(yù)測前沿趨勢、開展技術(shù)布局和規(guī)劃.這一方法已被廣泛應(yīng)用于人工智能、汽車、材料和醫(yī)學(xué)等多個行業(yè)^[6-9].在農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域已運用專利分析方法開展農(nóng)業(yè)機器人、蔬菜傳感器的關(guān)鍵技術(shù)及預(yù)測研究^[10-11]，對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) ^[12]、智能機器人^[13]、節(jié)水灌溉^[14]等技術(shù)發(fā)展態(tài)勢進行分析，分析玉米收獲機^[15]、移栽機^[16]、割草機^[17]等各類農(nóng)業(yè)機械機型，與王佳等^[18]相關(guān)理論結(jié)合對專利技術(shù)信息進行深入挖掘，預(yù)測技術(shù)發(fā)展趨勢.但目前少有文獻從專利角度研究丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械技術(shù)發(fā)展態(tài)勢.

文中基于專利數(shù)據(jù)，運用文獻計量、數(shù)據(jù)可視化等方法，對中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域?qū)＠纳暾堏厔?、研發(fā)機構(gòu)、申請人、研發(fā)模式、技術(shù)主題、專利運營、專利質(zhì)量等方面進行分析，以期為中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)研發(fā)布局、合作模式深化、轉(zhuǎn)讓應(yīng)用創(chuàng)新等提供對策建議.

1 數(shù)據(jù)來源及檢索策略

文中數(shù)據(jù)來源為incoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫，檢索時間截至2023年8月29日，檢索策略采用地形、技術(shù)關(guān)鍵詞、IPC分類號等相結(jié)合方法，如表1所示.對初步獲得的14 006件專利數(shù)據(jù)進行2輪篩選，最終獲得中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利數(shù)據(jù)8 325件.

2 丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利分析

2.1 申請量趨勢

中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利申請數(shù)量共8 325件，其中發(fā)明專利3 211件（授權(quán)959件、申請2 252件），占申請總量38.57%；實用新型專利5 114件，占比61.43%.從申請趨勢（見圖1）看，該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)起步于1985年，1985—2007年為緩慢發(fā)展階段，年均申請量低于100件.2008—2014年為穩(wěn)步發(fā)展階段，年均申請量超過100件，并穩(wěn)步上升.2015年進入快速發(fā)展階段，這是因為2015年中央一號文件強調(diào)突破和轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，強化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動作用.同年，《中共中央 國務(wù)院關(guān)于深化體制機制改革 加快實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》（中發(fā)〔2015〕8號）中提出讓知識產(chǎn)權(quán)制度成為激勵創(chuàng)新的基本保障，政策指導(dǎo)推動科技創(chuàng)新快速發(fā)展.2017—2023年階段雖有振蕩，但是專利申請量還是處于高位，年均申請量超700件（由于專利從申請到公開最長有18個月遲滯，截至檢索日，2022年和2023年的相關(guān)專利申請尚未全部公開，圖中數(shù)據(jù)僅供參考）.因此，從專利申請量看，中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化研發(fā)趨勢較好，對從事丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械研發(fā)的機構(gòu)和團隊來說既是機遇又是挑戰(zhàn)，機遇在于大環(huán)境的優(yōu)化和行業(yè)內(nèi)部的重視給了研發(fā)更多的信息參考和技術(shù)借鑒，同時也給同類產(chǎn)品的快速升級換代以及提高整體研發(fā)水平增強了動力.挑戰(zhàn)則體現(xiàn)為產(chǎn)品的創(chuàng)新和技術(shù)更替，給行業(yè)內(nèi)部增加了競爭壓力.

2.2 法律狀態(tài)

從最新的法律狀態(tài)（見圖2）看，目前授權(quán)且依舊有效的專利2 616件，占比31.42%，這構(gòu)成了未來進行專利轉(zhuǎn)讓、許可、應(yīng)用的技術(shù)蓄池.未繳納年費的專利3 285件，占比39.46%.中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利“壽命”偏低，未繳年費中低于2 a維持率的占比近43%，維持5 a以上只有419件，僅占12.18%.

專利體現(xiàn)了技術(shù)的新穎性、創(chuàng)造性，“壽命”短的原因是多方面的，但高技術(shù)含量是提升“壽命”的重要因素.相關(guān)研發(fā)機構(gòu)和團隊在丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化開發(fā)方面，應(yīng)高度重視新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，特別應(yīng)重視原始創(chuàng)新、顛覆性技術(shù)的研究.

2.3 申請省份

中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利申請省份主要集中在丘陵區(qū)域較多的山東省（767件）、江蘇省（562件）和浙江?。?51件）以及四川省（462件），其次是湖南?。?27件）、廣西壯族自治區(qū)（420件）、安徽?。?66件）、廣東?。?56件）和甘肅省（313件）.申請省份分布情況反映了丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品開發(fā)與本區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)達程度、制造業(yè)能力密切相關(guān)，中國中東部主要省區(qū)是丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品開發(fā)的中堅力量.山東省的丘陵山地約占總面積的1/3，丘陵山區(qū)全程全面、高質(zhì)高效機械化是農(nóng)機化建設(shè)重點.2019年山東省丘陵山區(qū)主要農(nóng)作物生產(chǎn)機械化率達到65%.在蔥姜蒜機收、大蒜機播、中藥材生產(chǎn)、茶葉機采和加工等開展技術(shù)創(chuàng)新，申請了如研究收獲機的割臺自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以基于地面仿形（CN113966667B）等專利.江浙兩省是東南丘陵農(nóng)機專利研發(fā)主體.2021年浙江省41個丘陵山區(qū)縣（市、區(qū)）農(nóng)作物耕種收綜合機械化率達69.2%.在18.4 kW丘陵山區(qū)小型拖拉機、“爬山虎”履帶搬運機、純電動履帶式旋耕機、輕便自走式大宗茶采摘修剪機、雜交稻精量機插秧等機型和農(nóng)作環(huán)節(jié)開展研究，形成了果園快速組裝采摘智能系統(tǒng)（CN108858129B）、收割機縱軸流式脫粒裝置（CN102282978B）等一批優(yōu)秀專利成果.2023年浙江省成立了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東南丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備重點實驗室（部省共建）.江蘇省對進入大棚作業(yè)農(nóng)機的起壟、覆膜、施肥、播種、移苗、栽種等機械化環(huán)節(jié)、大豆玉米帶狀復(fù)合種植等開展研究.在句容、金壇等地開展了“中小微”新型農(nóng)機的應(yīng)用，實現(xiàn)“機器換人”.同時江蘇大學(xué)牽頭編制了“丘陵山區(qū)農(nóng)田宜機化改造技術(shù)規(guī)范”和“農(nóng)業(yè)機械化水平評價（丘陵山）”兩項與丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).四川省根據(jù)山區(qū)地形復(fù)雜、機耕道缺乏、間種套種等現(xiàn)實因素，開展提升播種精度、穩(wěn)定播種深度、提高機播效率的研究，在農(nóng)用動力機械、稻麥?zhǔn)斋@、農(nóng)副產(chǎn)品加工等農(nóng)機裝備上形成創(chuàng)新成果，申請了履帶式大豆玉米高地隙收獲機（CN115868313A）、玉米割臺裝置及玉米籽粒收割系統(tǒng)及玉米籽粒收獲機（CN111615918B）等系列專利.各省份根據(jù)自身丘陵山地地形特征開展面向經(jīng)濟作物、糧食作物的耕種管收機械化研究.上述省份的經(jīng)驗說明，針對本地區(qū)丘陵山區(qū)地形特點、作物特點開發(fā)適宜地方的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品，是各地區(qū)研發(fā)機構(gòu)和團隊的立足點.只有因地制宜，有方向有目的研發(fā)，才能保證產(chǎn)品開發(fā)的生存力，才有深度開發(fā)普適性、通用性更強的有生命力的高端產(chǎn)品.

2.4 技術(shù)主題

2.4.1 中國專利技術(shù)主題

國際專利分類號（IPC）包含了專利的技術(shù)信息，分析專利號可以了解主要技術(shù)領(lǐng)域和技術(shù)重點.國內(nèi)丘陵山地農(nóng)業(yè)機械技術(shù)主要集中在A01C，A01B，A01D，A01M等領(lǐng)域，其中A01C領(lǐng)域主要研究氣吸式和機械式微型播種機，精量播種技術(shù)涉及排種器的設(shè)計、傳感器的使用等，播種機器人主要是機器視覺、信息采集傳感器、遙感控制技術(shù)在信息決策方面的應(yīng)用；A01B領(lǐng)域主要研究多功能聯(lián)合作業(yè)機、微耕機、作業(yè)平臺和智能控制技術(shù)，其中聯(lián)合作業(yè)機包括開溝、施肥、播種、除草、覆土、覆膜等多種功能一體機，作業(yè)平臺的調(diào)平機構(gòu)涉及傾角傳感器、橫縱液壓缸調(diào)平、三點懸架、剪叉式機構(gòu)技術(shù)，智能控制技術(shù)涉及信息決策、無線通信技術(shù)；A01D領(lǐng)域主要研究聯(lián)合收割機、割草機、采摘機，其中聯(lián)合收割機涉及脫粒裝置設(shè)計、收割臺及智能控制研究，脫粒裝置主要研究喂入式、縱向雙流、多切流，收割臺研究仿形控制、質(zhì)量流量控制、高度控制及柔性切割器，智能控制涉及自動駕駛、路徑規(guī)劃、地面仿形技術(shù)，割草機主要研究地面仿形及自主識別避讓技術(shù)，采摘機主要研究振動式、氣吸式和齒梳式，智能控制技術(shù)包括全地形、深度學(xué)習(xí)、視覺識別、YOLOv4深度網(wǎng)絡(luò)模型、機械手、路徑規(guī)劃技術(shù)；A01M領(lǐng)域主要研究噴霧機，包括自走式、風(fēng)送式、履帶式，涉及的技術(shù)包括噴桿姿態(tài)控制、無人機技術(shù)，而噴霧機底盤研究主要涉及空氣懸架、全液壓驅(qū)動和液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究.

目前國內(nèi)研究的機械注重小型化、簡易化、高效化、低成本等，以符合中國丘陵山區(qū)地理條件和經(jīng)濟環(huán)境.

2.4.2 國外專利技術(shù)主題

國外丘陵山地農(nóng)業(yè)機械技術(shù)研究領(lǐng)域和國內(nèi)相似，但研究內(nèi)容有所差異.A01D領(lǐng)域主要研究割草機和聯(lián)合收割機，割草機研究熱點是割草機器人及刀片，聯(lián)合收割機研究熱點是割臺柔韌性和高度控制研究、機械的調(diào)平系統(tǒng)和智能控制研究，其中智能控制主要研究預(yù)測映射圖譜（如EP4223101A1環(huán)境預(yù)測）在農(nóng)機控制領(lǐng)域的應(yīng)用；A01B領(lǐng)域主要研究農(nóng)機具的地形控制技術(shù)、農(nóng)機具連接、智能控制技術(shù)，其中自主控制、機器視覺系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、路徑規(guī)劃、預(yù)測地圖生成和控制系統(tǒng)、農(nóng)機具深度控制等是智能控制技術(shù)研究熱點；A01C領(lǐng)域主要研究播種機、插秧育秧機和施肥機，播種機研究熱點是氣力式播種機、精量播種裝置和農(nóng)業(yè)種植控制系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)種植控制系統(tǒng)利用多指標(biāo)預(yù)測映射圖譜技術(shù)，建立預(yù)測地面接合地圖的農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)（如EP4256935A1），實現(xiàn)對機械速度、機械的下壓力、種植深度、懸掛系統(tǒng)控制.施肥機研究熱點是精量施肥和施肥機器人，精量施肥主要研究肥料分配器和肥料計量器；A01M領(lǐng)域主要研究噴霧機，研究熱點包括有噴桿的高度調(diào)節(jié)傳感器、無人機、機器人、路線生成和土壤檢測.

國外專利技術(shù)體現(xiàn)了作業(yè)效率高、成本低、安全可靠等功能，強調(diào)低損壞率，并且國外專利技術(shù)研究更注重耕種管收的精細(xì)化、智能化，體現(xiàn)對農(nóng)機作業(yè)的高度控制性和預(yù)測性.

2.4.3 中外專利技術(shù)主題對比

對國內(nèi)外專利運用3D沙盤模型進行主題聚類分析（見圖3，4）.總體上，國外農(nóng)業(yè)機械研究側(cè)重農(nóng)機作業(yè)的精細(xì)化和智能化，其中精細(xì)化研究主要集中在收割臺的柔性控制、播種精度、變量噴施技術(shù)等，智能化研究主要集中在自動駕駛、自適應(yīng)系統(tǒng)、路徑規(guī)劃、遠程控制、致動器等技術(shù).國內(nèi)研究主要側(cè)重輕量、適用丘陵山地的小型機械研究，比如聯(lián)合收割機、微耕機、采摘機、播種機、噴霧機等，并在智能控制領(lǐng)域逐步開展專利申請，比如區(qū)域地形檢測、控制系統(tǒng)、感應(yīng)系統(tǒng)等.

2.5 主要申請人

高校是本領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)主體，其專利申請量占比32.43%.在TOP10專利申請人中，高校占比90%，西北農(nóng)林科技大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)位列前三.

圖5反映了中國丘陵山區(qū)農(nóng)機生產(chǎn)和開發(fā)的創(chuàng)新力主體分布及其技術(shù)類別特征，可以看出，前10位專利申請人技術(shù)領(lǐng)域布局各不相同，即使在同一領(lǐng)域研究的重點也有差異.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械研究所、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)研究方向廣泛且重點突出，在噴霧設(shè)備、采摘裝置、聯(lián)合作業(yè)機械等領(lǐng)域均有專利產(chǎn)出.噴霧設(shè)備（A01M7）是高校研發(fā)重點領(lǐng)域，前10位申請人均有成果產(chǎn)出，其中江蘇大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)表現(xiàn)突出.江蘇大學(xué)重點關(guān)注輪式噴霧機（噴桿式和靜電式）、履帶噴霧機（風(fēng)送式、仿形噴桿）、智能噴霧機和噴施精準(zhǔn)性（變量對靶、噴頭角度調(diào)節(jié)），在智能噴霧機領(lǐng)域已開始研究無人駕駛、自轉(zhuǎn)向智能控制.西北農(nóng)林科技大學(xué)主要研究噴桿式噴藥機、彌霧機，包括姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)、懸架系統(tǒng)底盤、噴桿調(diào)平、高度控制以及利用機器視覺/無線遙感/信息采集圖像處理技術(shù)研究無人機及機器人.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)重點研究自走式噴桿噴霧機的噴桿懸架控制系統(tǒng)、蟹行轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和姿態(tài)調(diào)整自適應(yīng)系統(tǒng)，利用靶標(biāo)探測傳感器、角度傳感器、測距傳感器和控制系統(tǒng)對噴霧姿態(tài)進行調(diào)整，在智能立體植保系統(tǒng)中則利用噴霧機、植保無人機和地面管理平臺實現(xiàn)果樹全冠層噴霧作業(yè).山東農(nóng)業(yè)大學(xué)主要針對棉花作物開展噴霧裝置、噴桿噴霧機的回水管路系統(tǒng)、單軌式噴桿噴藥機、風(fēng)送式噴霧機噴頭、軌道式遙控彌霧機等裝置研究.

采摘裝置（A01D46）也是申請人研究熱點領(lǐng)域，西北農(nóng)林科技大學(xué)、昆明理工大學(xué)成果較多.西北農(nóng)林科技大學(xué)研究不同方法的機構(gòu)調(diào)平和全向姿態(tài)調(diào)整，關(guān)注機器視覺、超聲波避障、定位和導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器等控制技術(shù)在履帶式采摘機器人上的應(yīng)用.昆明理工大學(xué)研究咖啡采摘機（空間連桿式、氣力式、齒梳式、振動式）和珠梨采摘器.

此外，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械研究所在聯(lián)合作業(yè)機械（A01B49）領(lǐng)域的研究遙遙領(lǐng)先，對耕地、施肥、播種多功能機（履帶式、牽引式）、移栽聯(lián)合作業(yè)機、碎土收膜作業(yè)機及施肥機開溝刀高度的控制算法開展了深度研究.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)在懸掛式、臥式輸送和自動仿形裝置的割草機領(lǐng)域優(yōu)勢突出.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)在播種領(lǐng)域（A01C7）開展（免耕式、離心式）播種機、氣動式播種器等研究，特別是利用視覺導(dǎo)航、遠程遙控、地面仿形機構(gòu)研究智能播種機器人.

2.6 專利質(zhì)量

基于incoPat數(shù)據(jù)庫提供的合享價值度指標(biāo)分析專利質(zhì)量，該指標(biāo)綜合考慮了技術(shù)穩(wěn)定性、先進性、保護范圍等因素，數(shù)值為1—10，數(shù)字越高表示價值越大.中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域一般專利為3 233件（1—4），較重要專利3 999件（5—8）， 重要專利1 093件（9—10），分別占比38.83%，48.04%，13.13%.重要專利的技術(shù)以實現(xiàn)機型輕量、多功能一體、智能化、精準(zhǔn)化為特點，研究風(fēng)送式變量噴施方法、多地隙自轉(zhuǎn)向智能系統(tǒng)、無人駕駛技術(shù)等智能控制技術(shù).研究氣力式排種器、谷物單粒均分精密控制方法以實現(xiàn)精量播種，并且體現(xiàn)了具體的應(yīng)用場景，比如針對馬鈴薯、花生、甜菜、大蒜、甘蔗、玉米等具體作物研究收獲機、收割機，研究成果更具轉(zhuǎn)化性.表2為部分合享價值度為10的專利，如江蘇大學(xué)的《山地果園仿形自主避障割草機及其控制方法》在英國、美國進行同族專利申請.

日照市立盈機械制造有限公司的“具有安全可靠性的微耕機”在2016年進行了專利的實施許可，許可給重慶全景機械制造有限公司，在2022年進行了專利權(quán)質(zhì)押，質(zhì)權(quán)人為山東莒縣農(nóng)村商業(yè)銀行股份有限公司.

2.7 研發(fā)模式

研發(fā)模式對技術(shù)創(chuàng)新的效率、創(chuàng)新的多樣性、技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用具有重要意義.全國8 325件專利中，不同單位聯(lián)合研發(fā)申請的有597件，僅占7.17%.圖6為有合作關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)圖，可以看出，在聯(lián)合研發(fā)中，呈現(xiàn)以“高校+”的合作模式，以“高校+高?！薄ⅰ案咝?研究所”合作模式居多.高校與企業(yè)合作較少，僅占合作的1.10%，主要是貴州大學(xué)與廣西中煙工業(yè)有限公司、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)與臨沂鳳林農(nóng)機制造有限公司、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)與四川省煙草公司瀘州市公司、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)與青島萬世豐農(nóng)業(yè)科技有限公司、廣西大學(xué)與廣西欽州力順機械有限公司、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)與石家莊天同神農(nóng)機械有限公司有合作關(guān)系.統(tǒng)計顯示校企合作申請專利中重要專利占比25%，高于全國重要專利占比.

在當(dāng)前學(xué)科交叉、技術(shù)融合、行業(yè)聯(lián)動的創(chuàng)新環(huán)境中，合作，尤其是跨界合作無疑是行業(yè)高質(zhì)量、高效率、創(chuàng)新發(fā)展的重要推動力.3 總結(jié)與建議

3.1 總 結(jié)

通過上述分析，表明中國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械專利技術(shù)發(fā)展勢頭強勁，在國家政策引導(dǎo)激勵下申請量逐年上升.山東、浙江、江蘇是丘陵山地農(nóng)機專利申請的主要省份，各省結(jié)合本省地貌特征、土地土質(zhì)、種植模式開展耕種管收農(nóng)機設(shè)備及部件的研究.在噴灑、灌溉、采摘、聯(lián)合收割等領(lǐng)域開展專利申請，同時加強控制系統(tǒng)、現(xiàn)場傳感等技術(shù)的研發(fā).高校和科研院所是研發(fā)主體.

該領(lǐng)域的專利也存在一些問題，比如專利壽命較低，失效的發(fā)明專利平均壽命為6 a，失效的實用新型專利平均壽命為3 a.專利創(chuàng)新度不高，專利類型以實用新型為主.該領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)、龍頭企業(yè)較少，校企聯(lián)合研發(fā)程度不深.在精準(zhǔn)作業(yè)、無人駕駛、自由移動、路線規(guī)劃等農(nóng)機智慧化作業(yè)的研究還需要更深入.高質(zhì)量專利占比較低，合享價值度9—10的專利占比僅13.13%.專利轉(zhuǎn)化應(yīng)用程度更弱，轉(zhuǎn)讓率4.78%，許可率0.58%，質(zhì)押率0.54%.

3.2 建 議

3.2.1 深化“政企?！眲?chuàng)新模式

積極發(fā)揮政府政策引導(dǎo)作用，在農(nóng)機短板聯(lián)合攻關(guān)、科技合作、技術(shù)服務(wù)等研發(fā)制造環(huán)節(jié)開展激勵機制，在農(nóng)機鑒定、產(chǎn)品推介、推廣活動等推廣應(yīng)用環(huán)節(jié)開展政策支持和服務(wù)保障.深化校企聯(lián)合，企業(yè)和高校精準(zhǔn)對接.建立校企創(chuàng)新聯(lián)合體，開展不同形式的創(chuàng)新合作，推動高校和企業(yè)雙向發(fā)力，增強產(chǎn)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新內(nèi)生動力，形成“應(yīng)用研究-技術(shù)開發(fā)-產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用-企業(yè)孵化”全鏈條.建立“企業(yè)+高校+科研院所”聯(lián)合實驗室，勇?lián)袠I(yè)難題，面向丘陵山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開展全程機械化、數(shù)字化、智能化、綠色化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，協(xié)同多方創(chuàng)新主體攻關(guān)丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備全產(chǎn)業(yè)鏈的重大科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)難題.

3.2.2 聚焦智能農(nóng)機領(lǐng)域研發(fā)

目前中國智能農(nóng)機裝備技術(shù)研發(fā)還處于初級階段，農(nóng)機智能技術(shù)應(yīng)用還不普遍.加強物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能控制、衛(wèi)星定位等先進技術(shù)在農(nóng)機裝備上的應(yīng)用研究.開展智能化精準(zhǔn)作業(yè)裝備、山區(qū)節(jié)水自動灌溉、復(fù)雜地形信息感知、作物高精度識別、作物表型監(jiān)測、農(nóng)副產(chǎn)品自動分級、無人機械、多體機器人等丘陵山區(qū)智能農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備研究.聚焦農(nóng)業(yè)高精度專用傳感器、高端智能農(nóng)機裝備、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺等關(guān)鍵核心技術(shù).將農(nóng)情與農(nóng)機大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，建立丘陵山區(qū)作物生產(chǎn)智慧管控系統(tǒng)，開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能作業(yè)和管理.將數(shù)智技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)丘陵山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)、智慧化管理.

3.2.3 “前+終”兩端共同推動專利技術(shù)轉(zhuǎn)化

2023年國務(wù)院辦公廳印發(fā)《專利轉(zhuǎn)化運用專項行動方案（2023—2025年）》（國辦發(fā)〔2023〕37號），提出“大力推動專利產(chǎn)業(yè)化，加快創(chuàng)新成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化”.專利技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是專利價值實現(xiàn)的重要路徑.一方面將專利研發(fā)前移，以問題、需求、應(yīng)用場景為導(dǎo)向開展定向研發(fā).高校和科研機構(gòu)在技術(shù)創(chuàng)新、項目申報中精準(zhǔn)對接市場需求，與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，縮短從“科學(xué)”到“技術(shù)”到“市場”演進周期，加速專利成果轉(zhuǎn)化落地.另一方面對存量專利科學(xué)評估、識別篩選，基于產(chǎn)業(yè)化潛力分層構(gòu)建“可轉(zhuǎn)化專利資源庫”，借助大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，按產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域向企業(yè)匹配推送，促成供需對接.通過前端有導(dǎo)向的研發(fā)和終端分級分類智能推送，共同推動丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備專利技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用.

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（責(zé)任編輯 陳建華）