摘要：基于智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)相關(guān)高價值專利分析，對我國東、中、西部地區(qū)的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行綜合測度。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)移度等五個維度，構(gòu)建智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力測度指標，來綜合評價智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新競爭力。通過對我國智能農(nóng)機專利相關(guān)指標的統(tǒng)計分析，我國東部地區(qū)的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)具有最高的技術(shù)創(chuàng)新競爭力，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最低，同時提出完整技術(shù)創(chuàng)新鏈是形成區(qū)域農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力的重要因素。進一步揭示我國智能農(nóng)機產(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)新競爭力。

關(guān)鍵字：智能農(nóng)機；產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新；專利分析；創(chuàng)新競爭力測度；技術(shù)創(chuàng)新

中圖分類號：F32； TH122" " " 文獻標識碼：A" " " 文章編號：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)機械制造業(yè)快速融合，并不斷發(fā)展的結(jié)果，是對傳統(tǒng)農(nóng)機的智能化升級換代，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)機的發(fā)展為農(nóng)業(yè)機械化作業(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)機裝備產(chǎn)業(yè)生態(tài)是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+時代智慧農(nóng)業(yè)重要抓手[4]。大力發(fā)展智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)具有重要的現(xiàn)實價值。

我國幅員遼闊農(nóng)業(yè)耕植自然條件復雜多樣，同時傳統(tǒng)家庭小規(guī)模生產(chǎn)方式，導致了傳統(tǒng)農(nóng)機產(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)機供給之間的矛盾，在一定程度上制約了我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展進程[5]。不僅造成了我國不同區(qū)域內(nèi)農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不均衡[6]，而且與世界發(fā)達國家相比，我國傳統(tǒng)農(nóng)機在核心技術(shù)標準、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[7]。農(nóng)機的智能化發(fā)展為我國農(nóng)機產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，是實現(xiàn)技術(shù)彎道超車的重要契機。然而，當前我國傳統(tǒng)農(nóng)機裝備產(chǎn)能相對過剩，而信息技術(shù)為核心的智能化農(nóng)機裝備相對短缺[8]，亟待通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)在供給側(cè)的改革，推動我國智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)蓬勃發(fā)展，實現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展。

通過對我國智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力的綜合分析，揭示各個區(qū)域在智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新方面的優(yōu)勢與短板，并進一步準確評估我國各區(qū)域智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出針對性策略為我國智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供關(guān)鍵情報和理論支撐。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)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力的綜合評價指標體系。并在此基礎(chǔ)上，應用所提出方法對我國智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的專利數(shù)據(jù)進行分析，識別當前我國智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)集聚的關(guān)鍵區(qū)域，并進一步對各區(qū)域智能農(nóng)機的技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行分析，指出各區(qū)域的發(fā)展智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)所具備的優(yōu)勢和短板，針對性地提出促進各區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的政策和建議。

1 相關(guān)研究基礎(chǔ)及文獻綜述

1.1 基于高價值專利的技術(shù)創(chuàng)新能力評估

技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)成為提升國家和地區(qū)綜合實力的重要支撐，因此準確地對技術(shù)創(chuàng)新水平進行評估具有重要現(xiàn)實和理論意義。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[9]。其中，專利作為一種標準化的技術(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，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，高價值專利數(shù)量也被廣泛認為是衡量企業(yè)，地區(qū)和國家技術(shù)創(chuàng)新能力的重要標尺[9， 10]。通過專利價值衡量，識別出高價值專利是對企業(yè)、區(qū)域等創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新能力的評價的前置工作。

專利價值評價是一個通過多維指標體系進行綜合評估的結(jié)果，重點從技術(shù)性、法定性和商業(yè)性三個方面設(shè)定指標進行分析，其中技術(shù)性指標更為重要，能夠反映專利在新穎性、實用性和創(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)效力和潛在的社會經(jīng)濟價值[11]。已有研究鮮明指出，專利價值集中體現(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)造的相對新穎性是在市場上產(chǎn)生創(chuàng)新溢價的關(guān)鍵是形成技術(shù)創(chuàng)新競爭力的關(guān)鍵[13]。已有研究表明，技術(shù)維度中的高價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，這也是識別高價值專利的主要判斷依據(jù)[14]。綜合全面的評估專利的技術(shù)價值，需要依賴建立包含技術(shù)因素，法律因素和經(jīng)濟因素三方面內(nèi)容的指標體系，為合理區(qū)分不同指標在專利價值評價中的重要程度，可利用層次分析法AHP（Analytical Hieratical Process）[10]，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP（Brain Process）[15]，模糊綜合評價方法[16]等對指標體系權(quán)重進行科學分配，實現(xiàn)對專利價值的綜合評價。

高價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[17]?；趯＠畔ⅲㄟ^對高價值專利的識別和分析，能夠建立評估產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的指標體系，可以從創(chuàng)新方向、創(chuàng)新效率和創(chuàng)新質(zhì)量三方面對其技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行評價[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)新活動的發(fā)展趨勢，界定技術(shù)創(chuàng)新的活動領(lǐng)域，參與技術(shù)創(chuàng)新的主體規(guī)模，以及區(qū)域內(nèi)的知識流動和技術(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。

1.2 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價方法

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

當前，不同學者從專利分析出發(fā)，結(jié)合所研究產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新特點，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)新競爭力評價方法，形成了豐富的理論成果。蒲芳等[23]認為新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力主要包含：技術(shù)的持續(xù)研發(fā)能力和技術(shù)攻關(guān)突破能力兩個重要維度，并提出了基于專利申請量的度量方法。李廣凱等[24]在對電力行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動分析中指出專利申請量，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，從專利申請的時間分布來進行技術(shù)創(chuàng)新顯著分析，并通過對智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈進行解構(gòu)，從原材料、零部件、整車三個環(huán)節(jié)與專利數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，能夠應用專利數(shù)據(jù)對產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新能力進行全面合理評估。郭磊等[26]研究提出一種新的專利組合指標，分別從技術(shù)吸引力，相對專利位置和顯性專利優(yōu)勢在對我國電信產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進行綜合評價。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，對動漫產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)創(chuàng)新手段和所針對解決的技術(shù)問題進行剖析，來揭示和凸顯動漫產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀。

雖然，學界已在基于專利分析的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力研究方面形成豐富的理論成果。但目前尚未研究針對智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)，提出基于專利的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力綜合分析方法。因此，基于已有研究成果，剖析智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征，建立技術(shù)創(chuàng)新活動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)機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動，形成綜合產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力分析方法，在填補相關(guān)理論研究空白的同時為我國智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供關(guān)鍵情報和理論支撐。

2 智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力綜合評價方法

依據(jù)智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)特征，分析智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價的多個維度，通過對智能農(nóng)機技術(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)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價指標，在此基礎(chǔ)上，通過對智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)中高價值專利識別和綜合分析，形成針對區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新競爭力的綜合評價方法。

2.1 智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價維度

智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力是由多個維度指標綜合作用的結(jié)果，需要對創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新不同能力維度進行分析。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)新競爭力；主體的技術(shù)創(chuàng)新能力越強，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)新競爭力；主體的技術(shù)創(chuàng)新能力越強，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)新前沿性也是評價創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新競爭力的重要評判依據(jù)?；谝陨戏治?，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)新前沿性三個維度來對智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行評價。

另一方面，由于智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模較大，創(chuàng)新主體一般僅參與到智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)個別產(chǎn)業(yè)鏈條具體的環(huán)節(jié)之中，因此，在對區(qū)域內(nèi)智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行評估時，還需要對其技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域能否實現(xiàn)智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的全鏈條覆蓋，同時對區(qū)域內(nèi)各主要創(chuàng)新主體間的技術(shù)合作程度進行測度，用專利權(quán)轉(zhuǎn)移作為創(chuàng)新主體間的知識交流和協(xié)同創(chuàng)新知識流動的重要標識。

2.2 基于專利的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價指標

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)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力各評價指標間的對應關(guān)系，形成基于專利指標體系。

指標1：基于專利年申請量的技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模。通過利用創(chuàng)新主體在智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利的年均申請量來測度其技術(shù)創(chuàng)新積累規(guī)模，從最早的專利出現(xiàn)之后，計算各創(chuàng)新主體截止當前年份下的專利申請總量，為保證技術(shù)創(chuàng)新的質(zhì)量，僅統(tǒng)計有效發(fā)明申請數(shù)量。一個創(chuàng)新主體累積有效發(fā)明申請數(shù)量為N，且自第一項專利申請以來，已有t年時間，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數(shù)量成正比例關(guān)系。

指標2：基于專利IPC分類號的技術(shù)創(chuàng)新幅度。通過統(tǒng)計創(chuàng)新主體所擁有有效發(fā)明專利的IPC分類號來確定該發(fā)明主體所活躍的技術(shù)領(lǐng)域。按照IPC分類號的小類作為技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的統(tǒng)計計數(shù)，一個創(chuàng)新主體所擁有智能農(nóng)機相關(guān)有效發(fā)明專利中有M種IPC小類分類號，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3：基于熱門領(lǐng)域?qū)＠y(tǒng)計的技術(shù)前沿程度。統(tǒng)計近3年內(nèi)按IPC小類領(lǐng)域劃分的智能農(nóng)機相關(guān)發(fā)明專利申請數(shù)量，將擁有最多專利數(shù)量的IPC分類號小類作為當前智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的熱門領(lǐng)域，將近三年在該領(lǐng)域申請專利數(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)新主體或目標區(qū)域內(nèi)多個創(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)機產(chǎn)業(yè)鏈三個環(huán)節(jié)上的技術(shù)能力全面性，測度其在產(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)移能力測度。利用專利權(quán)的變更，識別在智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)中技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移能力，統(tǒng)計其數(shù)量和所占專利申請總量的比值，即為轉(zhuǎn)移度C，以此來測度某一區(qū)域內(nèi)在智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移和知識流動狀況。

智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力測度指標與其對應所需的專利數(shù)據(jù)內(nèi)容如圖1所示。

2.3 智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價操作步驟

利用智能農(nóng)機相關(guān)專利數(shù)據(jù)，基于前文所構(gòu)建的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價指標，可以對微觀層面的創(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)機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行綜合評估。

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產(chǎn)權(quán)局官方網(wǎng)站導出專利數(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象，由于發(fā)明專利能夠獲得授權(quán)需要滿足新穎性、實用性和創(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)明專利實質(zhì)審查通常需要1～3年的時間，因此，在進行技術(shù)創(chuàng)新前沿度指標計算時，利用近三年的發(fā)明專利申請數(shù)據(jù)。

步驟2：計算創(chuàng)新個體維度的技術(shù)創(chuàng)新競爭力指標。利用清洗后的專利檢索信息，確定第一項智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)的專利申請時間，確定參數(shù)t，然后根據(jù)專利權(quán)人為統(tǒng)計對象，確定各專利權(quán)人所擁有的智能農(nóng)機相關(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，并統(tǒng)計IPC分類號的小類數(shù)量，記為M，作為各創(chuàng)新主體技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域幅度測度結(jié)果；最后，根據(jù)專利的總體結(jié)果分析智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)當前最為活躍的技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)該領(lǐng)域的IPC小類號，統(tǒng)計各創(chuàng)新主體近三年相關(guān)發(fā)明申請數(shù)量，記為Nums_P，作為度量技術(shù)創(chuàng)新前沿度的結(jié)果，至此完成對創(chuàng)新個體維度上的指標計算。

步驟3：分析和確定區(qū)域的智能農(nóng)機創(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)機已或授權(quán)的發(fā)明專利進行技術(shù)內(nèi)容Ts分析，確定其在智能農(nóng)機產(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)機創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈。

步驟4：分析區(qū)域內(nèi)在智能農(nóng)機產(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)計發(fā)生專利權(quán)變更的專利數(shù)量計算這部分專利在區(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)機具體技術(shù)細分領(lǐng)域創(chuàng)新競爭力。利用IPC分類號合并關(guān)鍵字主題分析，對各個區(qū)域智能農(nóng)機技術(shù)細分領(lǐng)域的創(chuàng)新競爭力進行測度，并對其差異性進行分析。

3 數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

基于我國智能農(nóng)機高價值專利數(shù)據(jù)，利用本研究提出的評價方法對我國東部、中部和西部地區(qū)的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行綜合分析，揭示各區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀，同時指出各區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中存在的問題，為我國智能農(nóng)機產(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)國家知識產(chǎn)權(quán)專利數(shù)據(jù)庫中信息，以“智能”“自動化”作為專利檢索的基本關(guān)鍵字，并通過主IPC分類號，選取A01大類下的A01B、A01C、A01D、A01F和A01G小類對檢索到的專利數(shù)據(jù)進行篩選，以盡可能將智能農(nóng)機相關(guān)的專利囊括在內(nèi)。為體現(xiàn)智能農(nóng)機產(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)機技術(shù)創(chuàng)新高價值代表性專利，并通過人工合并同族專利和去除非國內(nèi)申請人專利，最終得到1 230項發(fā)明專利授權(quán)（截止日期為2023年3月）。其中第一項有關(guān)智能農(nóng)機的授權(quán)發(fā)明專利申請時間為2007年，因此在后續(xù)計算相關(guān)指標時t=16，用于對技術(shù)創(chuàng)新累積度的指標計算。

3.2 我國各區(qū)域智能農(nóng)機各技術(shù)創(chuàng)新競爭力指標計算結(jié)果

按照我國經(jīng)濟發(fā)展水平的區(qū)位劃分方法，分別計算我國東部地區(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個省（市、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個省（市、自治區(qū)）。利用本文提出的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力評價方法，基于各個地區(qū)的專利數(shù)據(jù)，分別計算各指標結(jié)果如表1所示。

利用方差分析法ANOVA，統(tǒng)計各區(qū)域各個指標間存在的均值和方差差異，來確定各個區(qū)域是否有統(tǒng)計學意義上的顯著差異性，其計算結(jié)果如表2所示，根據(jù)ANOVA測試結(jié)果，具備統(tǒng)計學顯著性的對比結(jié)果，即P值lt;0.05，已被標注。隨后，計算各指標間的皮爾森系數(shù)來分析指標間的相關(guān)程度，其計算結(jié)果如表3所示，具有統(tǒng)計學顯著性線性相關(guān)的指標已進行標注。

3.3 我國各區(qū)域智能農(nóng)機各技術(shù)創(chuàng)新競爭力指標分析結(jié)果

根據(jù)表1列出的指標計算結(jié)果，我國各區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力跟經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關(guān)，經(jīng)濟發(fā)展水平最高的東部地區(qū)12個省市的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力五項指標的均值最高，經(jīng)濟發(fā)展水平最低的西部10個省（市、自治區(qū)）的多項指標的均值最低。其中，在揭示創(chuàng)新個體層面智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力的技術(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中對各個區(qū)域均值方差分析結(jié)果，東部地區(qū)在這三個指標均值要顯著領(lǐng)先于西部地區(qū)，并且具備統(tǒng)計學顯著性。

基于表2中的分析結(jié)果，在智能農(nóng)機產(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)濟發(fā)展水平居中的中部地區(qū)，智能農(nóng)機產(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，三個地區(qū)在總體規(guī)模上持平，東部地區(qū)的總體指標要略高于中部和西部地區(qū)。

研究我國區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力指標間的線性相關(guān)度，根據(jù)表3中各指標間的皮爾森系數(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。考慮到五個指標系數(shù)之間存在的相關(guān)性，利用因子分析方法，計算出各指標所占據(jù)的解釋權(quán)重，結(jié)果表明這五個指標因數(shù)有且僅有一個關(guān)鍵解釋因素即智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力，各個因素對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)機技術(shù)創(chuàng)新細分領(lǐng)域表現(xiàn)分析

基于專利的IPC小類分類碼的出現(xiàn)頻率對我國三個區(qū)域的智能農(nóng)機細分領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)進行分析，其結(jié)果如圖3所示；同時利用中文分詞與關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計，對各區(qū)域的專利的主題進行特征提取，以分析各個區(qū)域關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新細分領(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，三個區(qū)域的智能農(nóng)機技術(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）兩個關(guān)鍵應用領(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)品儲藏裝置）領(lǐng)域中的比例相對較高如糧倉自動化裝置、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)水灌溉自動控制等。

4 結(jié)論及啟示

4.1 結(jié)論

1） 經(jīng)濟發(fā)展水平較高區(qū)域在智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)方面具備更強的技術(shù)創(chuàng)新競爭力，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)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力的多個指標間存在顯著正相關(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)機技術(shù)創(chuàng)新細分領(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、倉儲裝備領(lǐng)域創(chuàng)新活動更為活躍，而西部地區(qū)在智能灌溉和水肥一體化裝置創(chuàng)新比例相對較高。

4.2 啟示

1） 我國不同區(qū)域內(nèi)的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力水平發(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)值相對更高，但在智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力顯著偏低；因此，有待進一步挖掘我國經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新潛力。

2） 區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力的多個指標存在線性相關(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、下進行技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，以有效提升區(qū)域的智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新競爭力。

3） 區(qū)域智能農(nóng)機產(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)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力的提升，需要一定的時間和技術(shù)積累。研究同時發(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)新競爭力，因此，還是要鼓勵地區(qū)內(nèi)部的自主研發(fā)能力，尤其在優(yōu)勢領(lǐng)域不斷積累，這是形成區(qū)域智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭力重要基礎(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，所以基于專利數(shù)據(jù)來分析我國區(qū)域智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力時，專利只是披露部分的技術(shù)創(chuàng)新活動，這就造成研究只是揭示部分的智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新行為，在對各區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行評估不能將所有創(chuàng)新活動納入到分析之中。此外，本研究主要是從專利信息的角度設(shè)計智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力指標，用于對我國各區(qū)域總體的智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力進行評估，并未深入剖析智能農(nóng)機技術(shù)創(chuàng)新競爭力的重要影響因素，未能形成精準的管理啟示，這部分有待更深入的研究。

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