農業科技強國評價指標體系與中國實現度分析

高旺盛 王小龍 楊富裕 雷薪玉 陳源泉*

(1.中國農業大學 農學院，北京 100193； 2.中國農業大學 國家農業科技戰略研究院，北京 100193； 3.華南農業大學 農學院，廣州 510642)

黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央把科技創新擺在更加重要的位置，提出大力實施創新驅動發展戰略，開啟了建設世界科技強國的新征程。目前，全球進入創新驅動時代，我國正逐步進入創新型國家行列。科技已成為世界農業發展的核心動力，農業競爭的實質是科技競爭，世界新一輪農業科技革命正孕育興起，掌握全球農業科技競爭先機愈加關鍵。發達國家長期高度重視農業科技創新，并且在政策導向、組織體系、管理體制等方面表現出了共性特征[1-2]。習近平總書記指出：“中國現代化離不開農業農村現代化。農業現代化關鍵是農業科技現代化，要牢牢掌握我國農業科技發展主動權，為我國由農業大國走向農業強國提供堅實科技支撐”，總書記的重要論述為農業科技自立自強指明了方向，是農業科技發展的根本遵循。科學技術部王志剛部長提出，判斷一個國家是否成為科技強國有3個重要標志：具有引領世界的科技創新能力、建成高水平的創新型經濟、建成富有活力的創新型社會[3]。關于如何認識和量化評價農業科技強國，盡管學術界已有一些相關研究，但目前還沒有公認的評價指標體系，亟需進一步深入研究。

1 國內外研究進展

1.1 關于科技強國評價相關指標研究進展

目前，與科技強國有關的評價主要是世界各國(地區)的創新能力和競爭力評價。諸多國際組織、學術機構等已相繼開發出相關評價指標體系，并發布了一系列關于國家創新能力或競爭力的評價報告。其中，與“科技研發”密切相關的指標有：研發投入強度、研發人員比例、科技論文數量及其影響力、國際專利申請(PCT)數量、知識產權支付與收入、高技術進口與出口等[4]。關于競爭力的研究，國內則始于20世紀90年代初。1996年，原國家體改委經濟體制改革研究院、中國人民大學和深圳綜合開發研究院聯合組成中國國際競爭力課題組，對我國國際競爭力進行了研究，并出版了《中國國際競爭力發展報告》。目前，國內關于科技競爭力的評價，最具影響、被大家公認的是科技部《中國科技發展研究報告》(2000年)中提出的科技競爭力評價指標體系，該體系包括科技投入水平、科技產出水平、科技與經濟和社會協調發展程度和科技潛力以及制度因素等4大類共41項指標。國內現有研究大多依據此評價指標體系對省市或地區之間的科技競爭力進行評價。也有部分研究給出了自主設計，如楊大成[5]對中西部地區科技競爭力發展水平進行了綜合評價，馬敏娜[6]對城市的科技競爭力進行了評價分析等。國內關于科技強國評價指標的研究，比較有代表性的研究有中國科學院張志強等[4]、中國科學技術發展戰略研究院玄兆輝等[7]提出的評價指標。近年來，國際上也有很多研究開始采用數據包絡分析方法(DEA法)[8]、熵權法[9]、層次分析法[10]等方法開展科技創新評價。但是，目前關于農業科技強國評價尚沒有專門的評價研究，現有相關研究主要是借鑒科技競爭力的指標體系開展了一些關于農業科技競爭力的評價。

1.2 關于農業科技強國評價相關指標研究進展

目前關于農業科技強國評價相關指標研究中，比較有代表性主要有：丁華[11]從農業科技隊伍、科技供給系統與應用系統、科技管理體制、科技投入4個方面對我國縣域農業科技競爭力進行了探討；臧春榮[12]構建了包括科技投入、科技產出、科技促進社會經濟協調發展等3個2級指標，科技人力、科技財力、專利、發表論文、經濟增長、生活質量、環境保護等7個3級指標，共28個細化指標的農業科技競爭力評價指標體系；陳麗佳等[13]將農業科技競爭力劃分為核心競爭力、持續競爭力、價值競爭力3大類，以科技投入能力(6個指標)、科技產出能力(5個指標)、科技創新能力(5個指標)、成果推廣能力(10個指標)、科技貢獻能力(11個指標)、科技發展潛力(7個指標)、科技發展環境(6個指標)7大要素構建了農業科技競爭力的評價指標體系；黨玉國[14]把農業科技競爭力分為科技投入水平、科技產出水平、科技轉化水平、科技貢獻水平4個層面，并分別設計34個評價指標；劉瑩[15]參考了前人有關研究構建了農業科技競爭力綜合評價指標體系；金瑩[16]在評價甘肅省農業科技競爭力時主要從農業科技投入能力、農業科技產出能力、科技成果推廣能力、農業科技促進經濟社會發展能力四方面建立指標體系。總體來看，目前國內學術界對農業科技競爭力的研究主要涉及農業科技競爭力的內涵、作用、評價指標等方面。但是，與城市科技競爭力、工業科技競爭力等方面的研究相比，農業科技競爭力方面的研究非常缺乏。因此，在國家農業科技高水平自立自強的戰略背景下，本研究擬在對農業科技強國的內涵進行理論梳理的基礎上，研究設計一套農業科技強國的評價指標體系，以對中國農業科技水平與世界發達國家的整體差距進行量化評估，以期為國家促進農業科技高水平自立自強的決策提供參考。

2 農業科技強國內涵與評價指標體系設計

2.1 農業科技強國內涵

本研究認為：世界經濟強國必然是世界農業強國，世界農業強國必然是世界農業科技強國。要成為世界農業科技強國，需要具備良好的農業科技創新環境與條件，具有能夠引領世界科技發展潮流和重大影響力的農業科研成果，在農業重大原創基礎理論與核心關鍵技術方面研發處于世界領先水平，農業科技能夠為本國糧食安全與農產品有效供給提供強有力科技支撐，為本國農業產業發展與升級不斷提供動力支撐。

本研究認為，農業科技強國的評價，最重要的是要體現“科技”的作用。評價一個國家是不是農業科技強國，需要依據其科技支撐能力、農業技術水平、農業科技效率、農業科技條件以及農業科技產出等5個方面是否處于世界發達國家的前列。其具體內涵如下：

1)科技支撐能力。世界農業科技強國，首先要保障本國的糧食安全以及重要農產品有效供給，其次是不僅要保障糧食及重要農產品的數量安全，更要保障食品的質量與安全。這是一個國家的立國之本，是發展農業科技的首要任務。要不斷通過提高農業科技貢獻率，為保障國家的糧食安全與食品安全提供強有力的科技支撐。

2)農業技術水平。農業技術水平的高低，表現在農業生產實際中就是動物植物生產能力的提升、農業產業鏈的延伸增值以及農業現代裝備水平的提高。最能體現這方面的指標主要是農作物及動物單產水平、食品工業產值與農業產值的比值以及農業機械化程度。

3)農業科技效率。農業科技不僅要能夠促進農業總產以及單產水平的提升，更要重視科技對農業生產效率的提升，而不是單純追求“不計成本”的“高產”，這也是一國農業產業競爭力的關鍵體現。我國農業競爭力低，遇到了“天花板”與“地板”的雙重擠壓，核心問題是“效率”的問題。從經濟效率的角度可以通過土地產出率、勞動生產率反映，從動物植物生產效率，主要考慮肥料利用率、水分利用效率以及飼料利用(轉化率)。

4)農業科技條件。良好的科技創新環境不僅要為農業科技創新提供“燃油”，也要提供良好的“潤滑劑”和“催化劑”。從發達國家的經驗來看，一是要建立研發與應用多層次、參與主體多元化的農業科技創新體系，二是產學研合作密切，三是政府的資金投入與法律保障有力起到舉足輕重作用。這方面需要重點考慮一個國家的農業科技人力資源、農業投入強度以及企業研發投入3方面。

5)農業科技產出。對于農業科技創新本身來說，論文、專利、品種、產品、標準等是主要的產出。本研究重點考慮便于國際對比的論文和專利。但是農業科技創新活動的主要成果體現不僅是論文和專利，更要促進農業科技成果對農業產業的“精準供給”，提高農業科技成果轉化利用率。農業科技強，最重要的是要在“田間地頭”、在“產業一線”能夠看到科技的存在。因此，農業科技成果轉化利用情況需要在評價中給予考慮。

2.2 農業科技強國的評價指標體系

基于目前國內外研究以及中國的實際情況，本研究根據對農業科技強國的內涵認識，以科學性、全面性、可比性、簡便性、易操性為原則，經過多學科、多群體、多輪次的研討，設計了農業科技強國評價指標體系，從科技支撐能力、農業技術水平、農業科技效率、農業科技條件以及農業科技產出等5個維度，設計了19個指標，并確定了各級指標的評估權重，具體每個指標的內涵及計算選取的方法見表1。

具體的計算思路如下：按照層次分析法，確定權重，然后根據每個2級指標，以世界發達國家先進水平(100分)為參照，根據中國目前的實際數值給予打分，根據2級指標的權重計算得到1級指標的評估值；最后根據5個1級指標的權重，計算得出“中國農業科技強國實現度”。

指標的設計主要以“對標”世界發達國家為主，試圖對我國農業科技與國際先進水平的整體差距做出一個粗略的量化評價。因此，每個指標的評價標準都選擇該指標世界領先國家的平均值作為標準，相當于理論上假設現有世界領先國家的平均值為進入強國的“門檻”閾值。

3 中國農業科技強國評價指標數據來源與計算

3.1 科技支撐能力

1)糧食安全指數：糧食安全指數采用英國《經濟學人》雜志旗下智庫(the Economist intelligence unit)的“全球食物安全指數”(Global food security index)，該指數是一個動態的定量和定性基準模型，由34個獨特的指標構建而成，可衡量發展中國家和發達國家的食品安全驅動因素。據《2019年全球食物安全指數報告》(https:∥foodsecurityindex.eiu.com/)報道，中國綜合得分71分，排名35。中國得分整體水平相當于發達國家前10名的85%。

2)食品安全指數：采用《2019年全球食物安全指數報告》的2級指標(Quality & safety)的得分判斷。2019年中國得分72.6，世界前10名國家的平均得分86.2。中國整體水平相當于發達國家前10名的84%。

3)農業科技貢獻：我國農業科技進步貢獻率由2011年的52%提高到2019的59.2%，但是與世界發達國家的80%～90%仍有不少的差距[17-19]。本研究以世界發達國家的中間值85%為基礎，中國目前的農業科技貢獻率相當于發達國家的70%。

3.2 農業技術水平

1)糧食單產水平：根據聯合國糧農組織(FAO)的數據，2018年中國糧食(谷物)單產水平為6 081.4 kg/hm2，高于世界平均水平的4 069.4 kg/hm2，為世界平均的1.5倍，僅為世界發達國家前5名(美國8 692 kg/hm2、新西蘭8 064 kg/hm2、法國6 885 kg/hm2、英國6 789 kg/hm2、德國6 220 kg/hm2)平均的83%。

2)畜產品單產水平：根據目前的數據，中國每頭豬平均出欄胴體重77 kg，發達國家87 kg，中國相當于發達國家水平的89%。

3)農產品增值強度：以食品行業GDP與農業GDP的比值為指標，根據目前世界主要國家公布的數據計算，中國的數據為1.95[注]中國根據《中國農業發展報告2019》數據估算：2017年全國農業增加值占GDP的比重僅為7.9%，農業—食物系統增加值占GDP的比重達23.3%，食物系統增加值占GDP比重15.4%，與農業增加值的比值為1.95∶1。http:∥news.foodmate.net/2019/05/519087.html，英國(11.3)[注]英國數據根據英國政府數據估算https:∥www.gov.uk/government/publications/food-statistics-pocketbook-2017/food-statistics-in-your-pocket-2017-food-chain、加拿大(5.7)[注]加拿大數據根據加拿大政府數據估算https:∥www.canada.ca/en/agriculture-agri-food/news/2017/11/canada_s_agriculturalsectorcontinuestoseeeconomicgrowth.html、美國(6.93)[注]美國數據根據USDA數據估算https:∥www.ers.usda.gov/data-products/ag-and-food-statistics-charting-the-essentials/ag-and-food-sectors-and-the-economy.aspx、日本(4.36)[注]日本數據根據報告《Japan Food Processing Sector》數據和世界銀行公開數據庫中農業GDP數據估算：https:∥apps.fas.usda.gov/newgainapi/api/report/downloadreportbyfilename?filename=Food%20Processing%20Ingredients_Tokyo%20ATO_Japan_3-28-2019.pdf、新西蘭(3.17)[注]新西蘭數據 根據報告《The New Zealand Agri-food Sector》估算https:∥thepolicyobservatory.aut.ac.nz/__data/assets/pdf_file/0019/75106/Dalziel-et-al-The-NZ-Agri-food-Sector-v3.pdf、澳大利亞(3.0)[注]澳大利亞數據 根據報道數據估算https:∥www.worldatlas.com/articles/what-are-the-biggest-industries-in-australia.html的平均值為5.74，中國相當于這幾個國家水平的34%。

4)農業機械化率：2018年，我國綜合機械化率69%[注]在由中國農業機械工業協會主辦的“2019年全國農機工業工作會議”上，農業農村部農業機械化管理司范學民處長做了關于《我國農業機械化發展情況》的報告。。世界上主要發達國家在20世紀50—80年代相繼實現了全面機械化。美國于1946年基本實現了農業機械化，1954年全面實現了農業機械化；加拿大和原西德在20世紀60年代末期全面實現了農業機械化；與我國農業生產情況相似的日本和韓國也分別于1982年和1996年全面實現了農業機械化[20]。本研究按照發達國家綜合機械化率95%為基準，中國相當于此水平的73%。

3.3 農業科技效率

1)土地產出率[注]計算公式為：農業用地土地產出率=農業GDP/農用地面積；農業GDP根據世界銀行公開數據計算(2018年數據)(農業GDP=GDP×農業占比)；農用地面積根據世界銀行公開數據https:∥data.worldbank.org.cn/(2016年數據)：世界銀行統計數據表明，2016年中國的土地生產率(農業GDP/農用地面積)1 805.03美元/hm2，世界平均為529.30美元/hm2，為世界平均的3.4倍，比美國、英國、加拿大、澳大利亞、新西蘭高，低于德國、以色列和日本。中國水平僅為世界發達國家前5名(以色列11 118美元/hm2、新西蘭6 949美元/hm2、德國2 399美元/hm2、法國1 934美元/hm2、英國1 628美元/hm2)平均值的38%。

2)勞動生產率：根據世界銀行數據[注]世界銀行公開數據https:∥data.worldbank.org.cn/(2016年數據)：具體指標，Agricultural productivity-Agriculture value added per worker，中國農業勞動生產率(每個農業勞動力創造的農業增加值)為3 442.2美元/人，稍高于世界平均(3 229.6美元/人)，但與世界主要發達國家差距巨大，僅為美國的4.0%、英國的7.0%、法國的6.8%、以色列的3.7%。中國數據僅為世界發達國家前5名(新西蘭99 221美元/人、以色列92 402美元/人、美國84 251 美元/人、加拿大75 144美元/人、法國50 931 美元/人)平均值的4%。

3)肥料利用率：根據目前多數研究學者的研究，我國三大作物的氮肥利用率平均為32%，低于同期世界平均水平20%～30%[21]。按照低于世界平均25%計算，中國肥料利用率僅為世界平均水平的56%。

4)飼料利用率：根據FAO公布的生豬養殖料肉比數據，2016年中國為3.2，荷蘭、歐盟、美國分別為2.6、2.85和2.8。中國該指標相當于這3個國家的86%。

5)水分生產效率：根據康紹忠院士團隊提供的數據[注]2018年中國工程院《國外農業科技發展、創新前沿與支持政策分析研究報告》，我國作物水分生產率(WUE)在1.0～2.0 kg/m3，發達國家一般在2.0～2.5 kg/m3。糧食水分生產率我國一般不足1.5 kg/m3，遠低于國際先進水平(2.0以上)。以中國平均1.5除以世界發達國家平均2.25計算，中國相當于世界發達國家水平的67%。

3.4 農業科技條件

1)農業科技人員比重：根據《中國科技人才發展報告(2018)》，2017年全國專業技術人才總數3 148.5 萬人，其中農業專業技術人才67.9萬人。根據《中國勞動統計年鑒》[22]數據，2017年，我國農業從業人員數為20 944萬人，以此計算，中國2017年每萬人農業從業人員擁有的農業專業技術人員數僅為32.4人。目前，美國有9 600名農業科學家、1.7萬人左右的農技推廣人員，以此合計農業科技人員為2.66萬人。美國農業部(USDA)的農業普查主要數據公報(Census of agriculture)顯示2017年美國農業生產從業人數約340萬人。據此計算，美國每萬人的農業從業人員擁有的農業科技人員為78.2人。中國的32.4人相當于美國78.2人的41%。

2)農業科技投入強度：根據經合組織(OECD)數據[注]Government budget allocations for R&D (GBARD) for R&D on agricultural sciences as a percentage of agricultural value added， OECD (2019)，2017年中國政府公共農業研發投入占農業GDP比例僅為0.62%左右，世界前5名平均值為1.98%(瑞士3.06%、加拿大1.90%、巴西1.82%、日本1.73%、美國1.40%)。中國農業科技投入強度僅為世界排名前5國家平均值的31%。

3)企業研發投入：綜合目前多數研究文獻的數據，我國企業研發投入約占農業R&D投入的30%，而發達國家占70%。

3.5 農業科技產出

1)學科規范化引文影響力(CNCI)指標：中國農科院基于Web of ScienceTM論文數據庫的研究報告表明，2014—2016年22國農業類論文學科規范化的引文影響力中，中國CNCI值為1.06，世界排名第十六。世界前10名(瑞士1.46、丹麥1.44、荷蘭1.43、英國1.39、澳大利亞和德國并列1.36、瑞典1.34、挪威1.32、法國1.29、比利時和西班牙并列1.22、意大利和美國并列1.19)的平均值為1.367。中國CNCI的值為世界前十平均值的78%。

2)發明專利認可度(授權率)：根據中國農科院相關研究報告的計算，中國發明專利的授權率為21.7%，世界發達國家前5名平均為37.74%(韓國44.4%，日本39.5%，意大利35.6%，法國34.9%，瑞典34.3%)。

3)國家農業科技專利競爭力指數：根據中國農科院相關研究報告的計算，國家農業科技專利競爭力指數，中國為2.93，世界排名前5的其他國家為：美國3.21、排名第一，瑞士1.3、德國1.05、日本1.04。該項指標目前中國世界排名第二，打分100分。

4)農業科技成果轉化率：綜合目前多數研究文獻的數據，中國農業科技成果轉化率40%，發達國家平均80%以上[23]。

4 中國農業科技強國實現度評估結果

結果顯示：目前中國農業科技強國的實現度為62%。與世界農業科技強國還有不小的差距，在邁向世界農業科技強國的路上，中國剛剛走完2/3的路程，正處于“爬坡過坎”的階段。

具體來看，我國農業科技支撐能力實現度為80%，農業技術水平和科技產出的實現度為70%和71%，表現較好，客觀反映了我國農業科技進步對國家農業發展的有力支撐。我國在世界上保持較高的糧食生產能力、較高的糧食單產以及位居世界前列的論文專利數量產出等都是其具體體現。農業科技效率實現度為50%，資源利用效率差距較大，不適應解決我國農業資源緊缺矛盾的技術需求，也說明提高科技效率的潛力很大。最大的短板是農業科技條件，僅為38%，這是制約農業自主創新的關鍵要素，也是補齊短板政策創新的突破口(圖1)。

圖1 中國農業科技強國實現度Fig.1 Realization degree of agricultural S&T powerful country

如表2所示，從科技支撐能力來看，中國糧食安全指數目前綜合得分71分，世界排名35；在食品安全與質量(Quality & safety)方面，中國得分72.6，世界前10名國家的平均得分86.2。農業科技進步貢獻率中國由2011年的52%提高到目前的59.2%，但是與世界發達國家的80%～90%仍有不少的差距。

從農業技術水平來看，中國谷物單產水平為6 081.4 kg/hm2，為世界平均的1.5倍，僅為前5名世界發達國家的83%；每頭豬平均出欄胴體重77 kg，發達國家87 kg，相當于發達國家的89%；食品行業GDP與農業GDP的比值，中國為1.95，僅為發達國家前幾位的34%；我國綜合機械化率69%，世界上主要發達國家則在 20 世紀50～80年代相繼實現了全面機械化，綜合機械化率普遍在95%以上。

從農業科技效率來看，每個農業勞動力創造的農業增加值，中國為3 442.2美元/人，稍高于世界平均(3 229.6美元/人)，但與世界上主要發達國家的差距巨大，僅為世界發達國家前5名平均的4%；單位農地面積的農業GDP，中國為1 805.03美元/hm2，世界平均為529.30美元/hm2，為世界平均的3.4倍，但僅為世界發達國家前5名平均的38%。三大作物的氮肥利用率平均為32%，低于同期世界平均水平20%～30%；中國的豬料肉比3.2，低于世界發達國家(荷蘭2.6，歐盟2.85，美國2.8)；作物水分生產率(WUE)在1.0～2.0 kg/m3，發達國家一般在2.0～2.5 kg/m3。

從農業科技條件來看，中國農業科技人力資源依然不足，每萬人農業從業人員擁有的農業科技人員數為32.4人，僅為美國78.2人的41%；農業科技投入低于世界平均水平，中國政府公共農業研發投入占農業GDP比例僅為0.62%左右，世界前5名平均1.98%；企業尚未成為農業科技投入的主體，中國目前企業研發投入約占農業R&D投入的30%，發達國家占70%以上。

表2 中國農業科技強國實現度評價表Table 2 Realization degree evaluation Table of China powerful agricultural S&T

從農業科技產出來看，中國農業領域學科規范化引文影響力CNCI值為1.06，世界排名第16，僅為世界前10平均值的78%；農業科技發明專利的授權率為21.7%，低于世界發達國家前5名的平均值(37.74%)，中國國家農業科技專利競爭力指數為2.93，世界排名第二，僅低于美國。但農業科技成果轉化應用力度依然不夠，中國農業科技成果轉化率40%，發達國家平均80%以上。

5 結論與不足

綜合來看，我國與世界農業科技強國還有較大差距，亟需下更大力氣、花更多功夫，在農業科技投入強度、農業科技人力資源、企業研發投入等方面加強力量、加快步伐、加大投入，大幅提升農業勞動生產率、農產品加工增值、土地產出率，優先補齊農業農村科技創新短板。因此，本研究建議：1)進一步建立健全農業科技創新體系，深化農業科技管理機制改革；2)建立多元化科技投入體系與持續穩定支持機制，提高農業科技財政投入強度，加大農業科技金融支持力度；3)完善農業創新型企業激勵政策，鼓勵企業加大研發投入；4)加強農業基礎前沿與核心關鍵研究，強化農業科技產業支撐應用；5)建設高水平的農業科技平臺，打造國家農業領域戰略科技力量；6)創新農業科技成果轉化機制，提升農業技術推廣服務效能；7)強化農業科技人才隊伍建設；8)主動謀劃世界農業科技格局。通過以上措施，以確保2050年中國建成世界農業科技強國，支撐引領鄉村全面振興，促進農業高質高效、鄉村宜居宜業、農民富裕富足，全面實現農業農村現代化。

盡管本研究結合國內外相關智庫研究報告，提出了農業科技強國評價指標體系，但本研究目前仍存在以下不足之處。一方面，由于目前關于農業科技創新評價方法學及其指標體系尚沒有國際公認的“最優”標準，因此，本研究主要以“對標”世界發達國家為基本評價思路，試圖初步對我國農業科技與國際先進水平的整體差距做出一個粗略的量化評價。換句話說，每個指標的評價標準都選擇該指標世界領先國家的平均值作為標準，相當于理論上假設現有世界領先國家的平均值為進入農業科技強國的“門檻”閾值。盡管研究結果具有一定的決策參考意義，但相關方法學體系仍需要在未來的研究中進一步深化。另一方面，本研究計算中國農業科技強國實現度中所采用的數據主要來源于各類權威報告、數據庫、文獻，盡管本研究已經遵循“從新、從近和從權威”的原則進行數據篩選，但不同數據來源難免在統計口徑、標準方面仍然會存在不一致性，因此，未來圍繞我國農業科技戰略發展目標，主動構建國家相關指標數據庫原始數據的收集匯編工作，對于我國農業科技創新戰略的頂層設計工作具有重要意義。