基于專利分析的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力測(cè)度

摘要：基于智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)相關(guān)高價(jià)值專利分析，對(duì)我國東、中、西部地區(qū)的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行綜合測(cè)度。從技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模積累、技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度、技術(shù)創(chuàng)新前沿度、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈完整度和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移度等五個(gè)維度，構(gòu)建智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力測(cè)度指標(biāo)，來綜合評(píng)價(jià)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。通過對(duì)我國智能農(nóng)機(jī)專利相關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，我國東部地區(qū)的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)具有最高的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最低，同時(shí)提出完整技術(shù)創(chuàng)新鏈?zhǔn)切纬蓞^(qū)域農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。進(jìn)一步揭示我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新差異性產(chǎn)生原因，需要鼓勵(lì)和發(fā)展區(qū)域內(nèi)自主研發(fā)能力，從而形成技術(shù)創(chuàng)新鏈以提升其創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵字：智能農(nóng)機(jī)；產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新；專利分析；創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力測(cè)度；技術(shù)創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：F32； TH122" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " 文章編號(hào)：2095?5553 （2024） 09?0311?08

Research on the measurement of regional technological innovation competitiveness on

intelligent agricultural machinery industry based on patent analysis

Liu Wei Liu Yuanyuan

（1. School of Mechanical Engineering， Tianjin University of Commerce， Tianjin， 300134， China;

2. School of Management， Tianjin University of Commerce， Tianjin， 300134， China）

Abstract： Based on the analysis of high?value patents related to the intelligent agricultural machinery industry， this paper aims at measuring the regional technological innovation competitiveness of" the intelligent" agricultural machinery industries in the east， middle and western regions of China." The measuring index of technological innovation competitiveness of intelligent agricultural machinery industry is constructed" from the five aspectssuch as the cumulative degree of technological innovation， the width of technological innovation domain， the degree of technological innovation frontiers， the completeness of industrial innovation chain and the degree of technological transfer， to comprehensively evaluate the regional technological innovation competitiveness on the intelligent" agricultural machinery industry. Through the statistical analysis of the relevant indicators of intelligent agricultural machinery patents in China， the intelligent agricultural machinery industry in eastern China has the highest technological innovation competitiveness， while the central China ranks the second， and the western China is the lowest. Moreover， it is pointed out" that the complete technological" innovation chain is an important factor to form the technological innovation competitiveness" of regional agricultural machinery industry. Lastly， it is further pointed out that the reason causes the regional technological innovation differences in China's intelligent agricultural machinery industry， and it is necessary to encourage and develop the regional independent research and development capabilities， so as to form a technological innovation chain to enhance its innovation competitiveness.

Keywords： intelligent agricultural machinery; industrial innovation; patent analysis; measurement of technological innovation competitiveness; technological innovation

0 引言

智能農(nóng)機(jī)是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)同農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)快速融合，并不斷發(fā)展的結(jié)果，是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的智能化升級(jí)換代，是智慧農(nóng)業(yè)的重要組成和物質(zhì)基礎(chǔ)[1， 2]。智能農(nóng)機(jī)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)提供數(shù)字化感知手段和智慧化管理措施，可大幅提升勞動(dòng)生產(chǎn)率和土地資源利用率[3]。構(gòu)建具有高端綠色、智能協(xié)同及融合服務(wù)特征為依托的智能農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)生態(tài)是實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代智慧農(nóng)業(yè)重要抓手[4]。大力發(fā)展智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

我國幅員遼闊農(nóng)業(yè)耕植自然條件復(fù)雜多樣，同時(shí)傳統(tǒng)家庭小規(guī)模生產(chǎn)方式，導(dǎo)致了傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展長期存在的農(nóng)戶小規(guī)模經(jīng)營與大功率農(nóng)機(jī)供給之間的矛盾，在一定程度上制約了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展進(jìn)程[5]。不僅造成了我國不同區(qū)域內(nèi)農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不均衡[6]，而且與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)在核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)研發(fā)水平、經(jīng)營主體教育程度方面具有顯著劣勢(shì)[7]。農(nóng)機(jī)的智能化發(fā)展為我國農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)彎道超車的重要契機(jī)。然而，當(dāng)前我國傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)能相對(duì)過剩，而信息技術(shù)為核心的智能化農(nóng)機(jī)裝備相對(duì)短缺[8]，亟待通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)在供給側(cè)的改革，推動(dòng)我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)蓬勃發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展。

通過對(duì)我國智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的綜合分析，揭示各個(gè)區(qū)域在智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新方面的優(yōu)勢(shì)與短板，并進(jìn)一步準(zhǔn)確評(píng)估我國各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)性策略為我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供關(guān)鍵情報(bào)和理論支撐。為此，本文基于專利數(shù)據(jù)分析，結(jié)合智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)特征、技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成要素，構(gòu)建區(qū)域智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。并在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用所提出方法對(duì)我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，識(shí)別當(dāng)前我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)集聚的關(guān)鍵區(qū)域，并進(jìn)一步對(duì)各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行分析，指出各區(qū)域的發(fā)展智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)所具備的優(yōu)勢(shì)和短板，針對(duì)性地提出促進(jìn)各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的政策和建議。

1 相關(guān)研究基礎(chǔ)及文獻(xiàn)綜述

1.1 基于高價(jià)值專利的技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)估

技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)成為提升國家和地區(qū)綜合實(shí)力的重要支撐，因此準(zhǔn)確地對(duì)技術(shù)創(chuàng)新水平進(jìn)行評(píng)估具有重要現(xiàn)實(shí)和理論意義。目前，全要素生產(chǎn)率，Ramp;D投入與產(chǎn)出以及專利數(shù)量都是衡量技術(shù)創(chuàng)新水平的重要指標(biāo)[9]。其中，專利作為一種標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)文檔是技術(shù)創(chuàng)新信息的重要載體，包含了90%以上的創(chuàng)新情報(bào)，成為分析技術(shù)創(chuàng)新的重要資源。專利已成為技術(shù)創(chuàng)新成果的重要載體，高價(jià)值專利數(shù)量也被廣泛認(rèn)為是衡量企業(yè)，地區(qū)和國家技術(shù)創(chuàng)新能力的重要標(biāo)尺[9， 10]。通過專利價(jià)值衡量，識(shí)別出高價(jià)值專利是對(duì)企業(yè)、區(qū)域等創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)的前置工作。

專利價(jià)值評(píng)價(jià)是一個(gè)通過多維指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評(píng)估的結(jié)果，重點(diǎn)從技術(shù)性、法定性和商業(yè)性三個(gè)方面設(shè)定指標(biāo)進(jìn)行分析，其中技術(shù)性指標(biāo)更為重要，能夠反映專利在新穎性、實(shí)用性和創(chuàng)造性方面的技術(shù)突破，尤其是創(chuàng)造性是技術(shù)創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)，是最具實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新結(jié)果，決定專利的技術(shù)效力和潛在的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值[11]。已有研究鮮明指出，專利價(jià)值集中體現(xiàn)在專利所述發(fā)明成果所具有的技術(shù)領(lǐng)先性和重要性[12]。專利中所創(chuàng)造的相對(duì)新穎性是在市場(chǎng)上產(chǎn)生創(chuàng)新溢價(jià)的關(guān)鍵是形成技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵[13]。已有研究表明，技術(shù)維度中的高價(jià)值專利主要集中在高新技術(shù)、核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)方面所取得的本質(zhì)性創(chuàng)新，這也是識(shí)別高價(jià)值專利的主要判斷依據(jù)[14]。綜合全面的評(píng)估專利的技術(shù)價(jià)值，需要依賴建立包含技術(shù)因素，法律因素和經(jīng)濟(jì)因素三方面內(nèi)容的指標(biāo)體系，為合理區(qū)分不同指標(biāo)在專利價(jià)值評(píng)價(jià)中的重要程度，可利用層次分析法AHP（Analytical Hieratical Process）[10]，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP（Brain Process）[15]，模糊綜合評(píng)價(jià)方法[16]等對(duì)指標(biāo)體系權(quán)重進(jìn)行科學(xué)分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)專利價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)。

高價(jià)值專利已成為衡量行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平和研發(fā)能力的關(guān)鍵指標(biāo)[17]?；趯＠畔ⅲㄟ^對(duì)高價(jià)值專利的識(shí)別和分析，能夠建立評(píng)估產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的指標(biāo)體系，可以從創(chuàng)新方向、創(chuàng)新效率和創(chuàng)新質(zhì)量三方面對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)價(jià)[18]。專利信息中所紕漏的專利數(shù)量、IPC分類數(shù)，專利同族數(shù)量，被引證次數(shù)，引證專利數(shù)，專利壽命、發(fā)明人數(shù)量、權(quán)利要求數(shù)[10， 19?21]，能夠反映企業(yè)，區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)，界定技術(shù)創(chuàng)新的活動(dòng)領(lǐng)域，參與技術(shù)創(chuàng)新的主體規(guī)模，以及區(qū)域內(nèi)的知識(shí)流動(dòng)和技術(shù)研發(fā)合作，都是度量創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新的重要指標(biāo)。

1.2 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)方法

技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力是創(chuàng)新主體核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是技術(shù)研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)力，技術(shù)壟斷競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)利用競(jìng)爭(zhēng)力的綜合體現(xiàn)[22， 23]。產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)估依賴對(duì)技術(shù)創(chuàng)新方向、創(chuàng)新效率和創(chuàng)新質(zhì)量的科學(xué)綜合地度量[18]。專利作為最為重要的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)其內(nèi)容的深入挖掘，分析能夠形成評(píng)價(jià)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)體系。

當(dāng)前，不同學(xué)者從專利分析出發(fā)，結(jié)合所研究產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn)，挖掘利用專利文檔信息，從不同角度構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)方法，形成了豐富的理論成果。蒲芳等[23]認(rèn)為新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力主要包含：技術(shù)的持續(xù)研發(fā)能力和技術(shù)攻關(guān)突破能力兩個(gè)重要維度，并提出了基于專利申請(qǐng)量的度量方法。李廣凱等[24]在對(duì)電力行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)分析中指出專利申請(qǐng)量，專利授權(quán)量，專利布局都能刻畫行業(yè)中各創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新能力。在對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究中，王靜宇等[25]基于專利分析，從專利申請(qǐng)的時(shí)間分布來進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新顯著分析，并通過對(duì)智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行解構(gòu)，從原材料、零部件、整車三個(gè)環(huán)節(jié)與專利數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，能夠應(yīng)用專利數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行全面合理評(píng)估。郭磊等[26]研究提出一種新的專利組合指標(biāo)，分別從技術(shù)吸引力，相對(duì)專利位置和顯性專利優(yōu)勢(shì)在對(duì)我國電信產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。邱洪華等[27]研究通過建立技術(shù)—功效分解表，分析專利中的技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)涵和成果，對(duì)動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)創(chuàng)新手段和所針對(duì)解決的技術(shù)問題進(jìn)行剖析，來揭示和凸顯動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀。

雖然，學(xué)界已在基于專利分析的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力研究方面形成豐富的理論成果。但目前尚未研究針對(duì)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)，提出基于專利的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力綜合分析方法。因此，基于已有研究成果，剖析智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征，建立技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)與專利文檔信息中的映射關(guān)系，通過專利數(shù)據(jù)分析來指征智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，形成綜合產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力分析方法，在填補(bǔ)相關(guān)理論研究空白的同時(shí)為我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供關(guān)鍵情報(bào)和理論支撐。

2 智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力綜合評(píng)價(jià)方法

依據(jù)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征，分析智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)的多個(gè)維度，通過對(duì)智能農(nóng)機(jī)技術(shù)特征與專利信息的相關(guān)度分析，提出基于專利分析的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中高價(jià)值專利識(shí)別和綜合分析，形成針對(duì)區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的綜合評(píng)價(jià)方法。

2.1 智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)維度

智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力是由多個(gè)維度指標(biāo)綜合作用的結(jié)果，需要對(duì)創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新不同能力維度進(jìn)行分析。技術(shù)創(chuàng)新具有一定的路徑依賴性，新的技術(shù)創(chuàng)新成果要依賴已有的創(chuàng)新成果，因此創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模能夠反映創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力；主體的技術(shù)創(chuàng)新能力越強(qiáng)，能夠涉足更為寬廣的產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，所以技術(shù)領(lǐng)域幅度也能夠刻畫出創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力；主體的技術(shù)創(chuàng)新能力越強(qiáng)，越能夠把握技術(shù)前沿，在技術(shù)前瞻性方面有更突出的表現(xiàn)。因此，技術(shù)創(chuàng)新前沿性也是評(píng)價(jià)創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的重要評(píng)判依據(jù)。基于以上分析，本研究從技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度和技術(shù)創(chuàng)新前沿性三個(gè)維度來對(duì)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

另一方面，由于智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模較大，創(chuàng)新主體一般僅參與到智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)個(gè)別產(chǎn)業(yè)鏈條具體的環(huán)節(jié)之中，因此，在對(duì)區(qū)域內(nèi)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)估時(shí)，還需要對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域能否實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的全鏈條覆蓋，同時(shí)對(duì)區(qū)域內(nèi)各主要?jiǎng)?chuàng)新主體間的技術(shù)合作程度進(jìn)行測(cè)度，用專利權(quán)轉(zhuǎn)移作為創(chuàng)新主體間的知識(shí)交流和協(xié)同創(chuàng)新知識(shí)流動(dòng)的重要標(biāo)識(shí)。

2.2 基于專利的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)

利用專利文檔所紕漏的技術(shù)創(chuàng)新信息，建立專利信息與智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力各評(píng)價(jià)指標(biāo)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成基于專利指標(biāo)體系。

指標(biāo)1：基于專利年申請(qǐng)量的技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模。通過利用創(chuàng)新主體在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利的年均申請(qǐng)量來測(cè)度其技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模，從最早的專利出現(xiàn)之后，計(jì)算各創(chuàng)新主體截止當(dāng)前年份下的專利申請(qǐng)總量，為保證技術(shù)創(chuàng)新的質(zhì)量，僅統(tǒng)計(jì)有效發(fā)明申請(qǐng)數(shù)量。一個(gè)創(chuàng)新主體累積有效發(fā)明申請(qǐng)數(shù)量為N，且自第一項(xiàng)專利申請(qǐng)以來，已有t年時(shí)間，則該創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新累積規(guī)模記為N/t，各創(chuàng)新主體間的技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模跟其所擁有的有效專利申請(qǐng)數(shù)量成正比例關(guān)系。

指標(biāo)2：基于專利IPC分類號(hào)的技術(shù)創(chuàng)新幅度。通過統(tǒng)計(jì)創(chuàng)新主體所擁有有效發(fā)明專利的IPC分類號(hào)來確定該發(fā)明主體所活躍的技術(shù)領(lǐng)域。按照IPC分類號(hào)的小類作為技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，一個(gè)創(chuàng)新主體所擁有智能農(nóng)機(jī)相關(guān)有效發(fā)明專利中有M種IPC小類分類號(hào)，則其技術(shù)創(chuàng)新幅度記為M，M數(shù)值越大，說明該創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)域越廣，創(chuàng)新幅度越大。

指標(biāo)3：基于熱門領(lǐng)域?qū)＠y(tǒng)計(jì)的技術(shù)前沿程度。統(tǒng)計(jì)近3年內(nèi)按IPC小類領(lǐng)域劃分的智能農(nóng)機(jī)相關(guān)發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)量，將擁有最多專利數(shù)量的IPC分類號(hào)小類作為當(dāng)前智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的熱門領(lǐng)域，將近三年在該領(lǐng)域申請(qǐng)專利數(shù)量記為Num_P，用Num_P來表征創(chuàng)新主體的技術(shù)前沿水平。

指標(biāo)4：基于專利技術(shù)主題的產(chǎn)業(yè)鏈完整度。按照智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游，分別從高端基礎(chǔ)研發(fā)，產(chǎn)品中試和智能化服務(wù)等三方面技術(shù)主題來分析單一創(chuàng)新主體或目標(biāo)區(qū)域內(nèi)多個(gè)創(chuàng)新主體的有效發(fā)明專利數(shù)量，通過技術(shù)主題Ts與專利內(nèi)容的相關(guān)分析，分析其在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈三個(gè)環(huán)節(jié)上的技術(shù)能力全面性，測(cè)度其在產(chǎn)業(yè)鏈層面全鏈條上的技術(shù)創(chuàng)新能力。

指標(biāo)5：基于專利權(quán)轉(zhuǎn)移的區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移能力測(cè)度。利用專利權(quán)的變更，識(shí)別在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移能力，統(tǒng)計(jì)其數(shù)量和所占專利申請(qǐng)總量的比值，即為轉(zhuǎn)移度C，以此來測(cè)度某一區(qū)域內(nèi)在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移和知識(shí)流動(dòng)狀況。

智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力測(cè)度指標(biāo)與其對(duì)應(yīng)所需的專利數(shù)據(jù)內(nèi)容如圖1所示。

2.3 智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)操作步驟

利用智能農(nóng)機(jī)相關(guān)專利數(shù)據(jù)，基于前文所構(gòu)建的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以對(duì)微觀層面的創(chuàng)新主體如企業(yè)，科研院所，以及中觀層面的區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行綜合評(píng)估。

步驟1：清洗專利數(shù)據(jù)。根據(jù)關(guān)鍵字檢索方法，利用專利檢索工具從中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官方網(wǎng)站導(dǎo)出專利數(shù)據(jù)。從專利檢索結(jié)果中選擇法律狀態(tài)正常的發(fā)明專利為主要分析對(duì)象，由于發(fā)明專利能夠獲得授權(quán)需要滿足新穎性、實(shí)用性和創(chuàng)造性要求，與其他類型專利相比具備更高的技術(shù)創(chuàng)新性。需要注意的是，由于發(fā)明專利實(shí)質(zhì)審查通常需要1～3年的時(shí)間，因此，在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新前沿度指標(biāo)計(jì)算時(shí)，利用近三年的發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)。

步驟2：計(jì)算創(chuàng)新個(gè)體維度的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)。利用清洗后的專利檢索信息，確定第一項(xiàng)智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)的專利申請(qǐng)時(shí)間，確定參數(shù)t，然后根據(jù)專利權(quán)人為統(tǒng)計(jì)對(duì)象，確定各專利權(quán)人所擁有的智能農(nóng)機(jī)相關(guān)的專利數(shù)量，即確定各創(chuàng)新主體的N值，隨后可以確定計(jì)算出技術(shù)創(chuàng)新累積規(guī)模；接著，分析創(chuàng)新主體所擁有的有效發(fā)明專利的IPC號(hào)，并統(tǒng)計(jì)IPC分類號(hào)的小類數(shù)量，記為M，作為各創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度測(cè)度結(jié)果；最后，根據(jù)專利的總體結(jié)果分析智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)當(dāng)前最為活躍的技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)該領(lǐng)域的IPC小類號(hào)，統(tǒng)計(jì)各創(chuàng)新主體近三年相關(guān)發(fā)明申請(qǐng)數(shù)量，記為Nums_P，作為度量技術(shù)創(chuàng)新前沿度的結(jié)果，至此完成對(duì)創(chuàng)新個(gè)體維度上的指標(biāo)計(jì)算。

步驟3：分析和確定區(qū)域的智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈完整度。利用區(qū)域下創(chuàng)新主體的智能農(nóng)機(jī)已或授權(quán)的發(fā)明專利進(jìn)行技術(shù)內(nèi)容Ts分析，確定其在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游技術(shù)創(chuàng)新方面的分布情況，如果該區(qū)域內(nèi)在產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)上均有創(chuàng)新成果，則說明該區(qū)域具備比較完整的智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈。

步驟4：分析區(qū)域內(nèi)在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)上技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移活躍程度。以研究區(qū)域中發(fā)生專利權(quán)變更的情況，統(tǒng)計(jì)發(fā)生專利權(quán)變更的專利數(shù)量計(jì)算這部分專利在區(qū)域總專利之中的比例即C，并以此度量研究區(qū)域內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移活躍程度。

步驟5：分析各區(qū)域在智能農(nóng)機(jī)具體技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。利用IPC分類號(hào)合并關(guān)鍵字主題分析，對(duì)各個(gè)區(qū)域智能農(nóng)機(jī)技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行測(cè)度，并對(duì)其差異性進(jìn)行分析。

3 數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

基于我國智能農(nóng)機(jī)高價(jià)值專利數(shù)據(jù)，利用本研究提出的評(píng)價(jià)方法對(duì)我國東部、中部和西部地區(qū)的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行綜合分析，揭示各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀，同時(shí)指出各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中存在的問題，為我國智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供管理啟示。

3.1 數(shù)據(jù)的收集與清洗

根據(jù)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利數(shù)據(jù)庫中信息，以“智能”“自動(dòng)化”作為專利檢索的基本關(guān)鍵字，并通過主IPC分類號(hào)，選取A01大類下的A01B、A01C、A01D、A01F和A01G小類對(duì)檢索到的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以盡可能將智能農(nóng)機(jī)相關(guān)的專利囊括在內(nèi)。為體現(xiàn)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的具體情況，選取法律狀態(tài)為“授權(quán)”的發(fā)明專利，作為代表智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新高價(jià)值代表性專利，并通過人工合并同族專利和去除非國內(nèi)申請(qǐng)人專利，最終得到1 230項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)（截止日期為2023年3月）。其中第一項(xiàng)有關(guān)智能農(nóng)機(jī)的授權(quán)發(fā)明專利申請(qǐng)時(shí)間為2007年，因此在后續(xù)計(jì)算相關(guān)指標(biāo)時(shí)t=16，用于對(duì)技術(shù)創(chuàng)新累積度的指標(biāo)計(jì)算。

3.2 我國各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)各技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

按照我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的區(qū)位劃分方法，分別計(jì)算我國東部地區(qū)包括：北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、廣西、海南12個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)），中部地區(qū)包括：山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南9個(gè)省、自治區(qū)；西部地區(qū)：重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆10個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)）。利用本文提出的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)方法，基于各個(gè)地區(qū)的專利數(shù)據(jù)，分別計(jì)算各指標(biāo)結(jié)果如表1所示。

利用方差分析法ANOVA，統(tǒng)計(jì)各區(qū)域各個(gè)指標(biāo)間存在的均值和方差差異，來確定各個(gè)區(qū)域是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異性，其計(jì)算結(jié)果如表2所示，根據(jù)ANOVA測(cè)試結(jié)果，具備統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的對(duì)比結(jié)果，即P值lt;0.05，已被標(biāo)注。隨后，計(jì)算各指標(biāo)間的皮爾森系數(shù)來分析指標(biāo)間的相關(guān)程度，其計(jì)算結(jié)果如表3所示，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性線性相關(guān)的指標(biāo)已進(jìn)行標(biāo)注。

3.3 我國各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)各技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)分析結(jié)果

根據(jù)表1列出的指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，我國各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力跟經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的東部地區(qū)12個(gè)省市的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力五項(xiàng)指標(biāo)的均值最高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最低的西部10個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）的多項(xiàng)指標(biāo)的均值最低。其中，在揭示創(chuàng)新個(gè)體層面智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)創(chuàng)新累積規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度和技術(shù)創(chuàng)新前沿度方面，并且結(jié)合表2中對(duì)各個(gè)區(qū)域均值方差分析結(jié)果，東部地區(qū)在這三個(gè)指標(biāo)均值要顯著領(lǐng)先于西部地區(qū)，并且具備統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。

基于表2中的分析結(jié)果，在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈完整度方面，東部地區(qū)也體現(xiàn)了最高水平，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平居中的中部地區(qū)，智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈完整程度與西部地區(qū)差別不大。在區(qū)域內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移方面，三個(gè)地區(qū)在總體規(guī)模上持平，東部地區(qū)的總體指標(biāo)要略高于中部和西部地區(qū)。

研究我國區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)間的線性相關(guān)度，根據(jù)表3中各指標(biāo)間的皮爾森系數(shù)，分析可知技術(shù)創(chuàng)新累積規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度、技術(shù)創(chuàng)新前沿度和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈完整程度之間存在顯著相關(guān)的線性關(guān)系，尤其是在技術(shù)創(chuàng)新累積規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度和技術(shù)創(chuàng)新前沿度的線性相關(guān)程度更為顯著?？紤]到五個(gè)指標(biāo)系數(shù)之間存在的相關(guān)性，利用因子分析方法，計(jì)算出各指標(biāo)所占據(jù)的解釋權(quán)重，結(jié)果表明這五個(gè)指標(biāo)因數(shù)有且僅有一個(gè)關(guān)鍵解釋因素即智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力，各個(gè)因素對(duì)這一變量的解釋程度經(jīng)整理如圖2所示。

3.4 我國各區(qū)域智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新細(xì)分領(lǐng)域表現(xiàn)分析

基于專利的IPC小類分類碼的出現(xiàn)頻率對(duì)我國三個(gè)區(qū)域的智能農(nóng)機(jī)細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)進(jìn)行分析，其結(jié)果如圖3所示；同時(shí)利用中文分詞與關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)，對(duì)各區(qū)域的專利的主題進(jìn)行特征提取，以分析各個(gè)區(qū)域關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新細(xì)分領(lǐng)域，其分析結(jié)果如表4所示。

綜合圖3與表4中分析結(jié)果，三個(gè)區(qū)域的智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新主要集中在A01D（收獲、割草裝置）與A01C（種植、播種與施肥裝置）兩個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，如智能化采摘、聯(lián)合收獲裝置等；在A10B（農(nóng)業(yè)整地、農(nóng)機(jī)裝置或零部件）領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新如的旋耕、掘土裝置差別不大。此外，中部地區(qū)在A10F（脫粒、干草處理、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品儲(chǔ)藏裝置）領(lǐng)域中的比例相對(duì)較高如糧倉自動(dòng)化裝置、秸稈切碎打捆裝置等，而西部地區(qū)在A01G（園藝或作物的栽培和灌溉裝置）領(lǐng)域中的比例較高，如智能化灌溉和節(jié)水灌溉自動(dòng)控制等。

4 結(jié)論及啟示

4.1 結(jié)論

1） 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高區(qū)域在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)方面具備更強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力，與西部地區(qū)相比，我國東部與中部地區(qū)在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新積累規(guī)模、創(chuàng)新領(lǐng)域幅度和創(chuàng)新前沿度方面有更好的表現(xiàn)，具備更為完整的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈，東部地區(qū)70%以上的省、市在智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游環(huán)節(jié)均擁有高質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新成果，而中、西部地區(qū)具備完整技術(shù)創(chuàng)新鏈的比例僅為40%。

2） 智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的多個(gè)指標(biāo)間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模水平越高則技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度越廣、創(chuàng)新前沿探索成果也越豐富。此外，我國不同區(qū)域在智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新細(xì)分領(lǐng)域中主要集中在智能收獲、采摘、施肥與播種裝置等方面，中部地區(qū)在智能秸稈處理、倉儲(chǔ)裝備領(lǐng)域創(chuàng)新活動(dòng)更為活躍，而西部地區(qū)在智能灌溉和水肥一體化裝置創(chuàng)新比例相對(duì)較高。

4.2 啟示

1） 我國不同區(qū)域內(nèi)的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力水平發(fā)展不平衡。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴自然稟賦，與東部地區(qū)相比，我國中西部地區(qū)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)值相對(duì)更高，但在智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力顯著偏低；因此，有待進(jìn)一步挖掘我國經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新潛力。

2） 區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的多個(gè)指標(biāo)存在線性相關(guān)性。尤其是在產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游都有高水平技術(shù)創(chuàng)新成果的地區(qū)在技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模，技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度和技術(shù)創(chuàng)新前沿度方面均有更顯著優(yōu)越的表現(xiàn)，可以在產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，以有效提升區(qū)域的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。

3） 區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要一定的技術(shù)積累。因此區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的提升，需要一定的時(shí)間和技術(shù)積累。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過專利權(quán)轉(zhuǎn)讓如技術(shù)轉(zhuǎn)移活躍程度在我國三個(gè)區(qū)域上差異程度不高，但并未能有效培育地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力，因此，還是要鼓勵(lì)地區(qū)內(nèi)部的自主研發(fā)能力，尤其在優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域不斷積累，這是形成區(qū)域智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力重要基礎(chǔ)。

4.3 研究局限性和未來展望

由于專利數(shù)據(jù)只能反映創(chuàng)新主體部分的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，所以基于專利數(shù)據(jù)來分析我國區(qū)域智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力時(shí)，專利只是披露部分的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，這就造成研究只是揭示部分的智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新行為，在對(duì)各區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)估不能將所有創(chuàng)新活動(dòng)納入到分析之中。此外，本研究主要是從專利信息的角度設(shè)計(jì)智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)，用于對(duì)我國各區(qū)域總體的智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)估，并未深入剖析智能農(nóng)機(jī)技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的重要影響因素，未能形成精準(zhǔn)的管理啟示，這部分有待更深入的研究。

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