基于系統(tǒng)思考的糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新因素分析

李炳軍，張淑華

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與管理科學(xué)學(xué)院,河南鄭州 450046）

隨著要素投入驅(qū)動作用的逐漸減弱、資源環(huán)境約束的不斷增強(qiáng)，如何加快轉(zhuǎn)變糧食生產(chǎn)方式，確保糧食安全，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和資源的可持續(xù)，是必須破解的現(xiàn)實(shí)難題［1］。在依靠農(nóng)藥、化肥等投入驅(qū)動的粗放型傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)模式增長難以為繼的情況下，科技創(chuàng)新則必然成為糧食生產(chǎn)現(xiàn)代化發(fā)展、保障糧食安全的主導(dǎo)動力。“十三五”以來，我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率突破60%，科技進(jìn)步對農(nóng)業(yè)增長的貢獻(xiàn)率超過土地、資本及其他所有要素的總和，主要農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平超過70%，主要農(nóng)作物自主選育品種面積提高到95%以上［2］；科學(xué)施肥、節(jié)水灌溉、綠色防控等技術(shù)大面積推廣，水稻、小麥、玉米三大糧食作物的農(nóng)藥、化肥利用率分別達(dá)到40.6%、40.2%，病蟲草害損失率大幅降低［3］。我國糧食單產(chǎn)由1949年的1 029.33 kg/hm2增加到2020年的5 734.00 kg/hm2［4］，得到大幅度的提高，農(nóng)業(yè)科技正成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)核心競爭力之所依，內(nèi)生后勁之所在，轉(zhuǎn)型升級之所系。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部調(diào)查數(shù)據(jù)得知，2019年我國大力推進(jìn)科教興農(nóng)，取得明顯成效，據(jù)測算，在生產(chǎn)條件相同、投入不增加的情況下，僅通過提高農(nóng)業(yè)技術(shù)到戶率，糧食單產(chǎn)的提高幅度便可達(dá)10%以上［5］。因此，依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步以提高生產(chǎn)要素的產(chǎn)出效率，是實(shí)現(xiàn)糧食安全及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的主要途徑。

1 國內(nèi)外相關(guān)研究綜述

農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新貫穿糧食生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，產(chǎn)前專業(yè)性的農(nóng)科研究、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的糧食品種，產(chǎn)中現(xiàn)代化的農(nóng)機(jī)設(shè)備、協(xié)同創(chuàng)新的管理模式，產(chǎn)后高效高質(zhì)的收獲技術(shù)、綠色科學(xué)的儲藏技術(shù)等多種技術(shù)保障著糧食安全；除此之外，社會經(jīng)濟(jì)因素、政府支持力度等因素同樣對糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新具有不可忽視的影響。國內(nèi)外學(xué)者圍繞著糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新展開的研究可以從以下3個(gè)方面進(jìn)行概括：

（1）從社會市場經(jīng)濟(jì)的角度，程長明等［6］從投入產(chǎn)出視角構(gòu)建了糧食生產(chǎn)現(xiàn)代化與科技創(chuàng)新的協(xié)調(diào)發(fā)展指標(biāo)體系，借助數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法探究糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新與社會市場經(jīng)濟(jì)因素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，并提出健全協(xié)調(diào)發(fā)展體系、建立多元投入機(jī)制等建議；Wang等［7］利用SBM模式與具有面板固定效應(yīng)的托賓（Tobit）模型對影響糧食綠色生產(chǎn)效率的社會市場經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行驅(qū)動效應(yīng)分析，提出加大技術(shù)創(chuàng)新投入、合理配置要素等對策建議。

（2）從科技創(chuàng)新的角度，王丹等［8］與梁俊芬等［9］通過對我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力進(jìn)行測度評價(jià)，提出我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力整體呈現(xiàn)上升趨勢，但仍存在發(fā)展不均衡、資源配置不優(yōu)等問題；沈瓊等［10］運(yùn)用固定效應(yīng)面板回歸模型測算農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平對糧食生產(chǎn)效益的影響程度，結(jié)果表明農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的提高對糧食產(chǎn)量有顯著的正向影響；姚林香等［11］通過剖析我國中部六省科技投入、科技產(chǎn)出與科技成果轉(zhuǎn)化率的共性與差異，比較研究了六省的科技投入與創(chuàng)新能力，并從深化科技體制改革、加大科技投入規(guī)模、培養(yǎng)高水平科技人才、提高科技成果轉(zhuǎn)化率等方面提出提升科技創(chuàng)新能力的對策建議。在糧食生產(chǎn)技術(shù)型科技創(chuàng)新方面，Kang等［12］在育種技術(shù)、Gupta等［13］在耕作技術(shù)、苑嚴(yán)偉等［14］在播種技術(shù)、Xiong等［15］灌溉技術(shù)、孫杰等［16］在施肥技術(shù)、Qiu等［17］在病蟲害防治等糧食生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新方面，為科技創(chuàng)新能力的提升及成果的轉(zhuǎn)化提供了理論依據(jù)及技術(shù)支撐。在以農(nóng)業(yè)知識傳播和推廣體系為主的知識型科技創(chuàng)新方面，楊旭等［18］以改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)視角為切入點(diǎn)，分析了我國農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新推廣多元化參與體系優(yōu)化的可能性，并提出戰(zhàn)略調(diào)整農(nóng)技推廣存在較大的優(yōu)化空間；李淑芳［19］借鑒意大利精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣機(jī)制，從土地流轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營、多元化溝通合作平臺、培育新型職業(yè)農(nóng)民等方面提出推進(jìn)我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)推廣的對策。

（3）從政府制度的角度，陳萌山［20］基于我國農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，剖析了新形勢下農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新亟待解決的問題，提出農(nóng)業(yè)科技體制機(jī)制創(chuàng)新的政策建議；周振亞等［21］從用糧的角度估算了我國糧食的節(jié)糧潛力，強(qiáng)調(diào)了節(jié)糧戰(zhàn)略的實(shí)施提高了我國糧食安全的保證能力，并提出了我國糧食安全調(diào)整思路及政策設(shè)計(jì)；李連英等［22］基于糧食安全視角，探析了江西省糧食綜合生產(chǎn)能力現(xiàn)狀與潛力，提出包括完善糧食主產(chǎn)區(qū)利益補(bǔ)償機(jī)制在內(nèi)的提高糧食綜合生產(chǎn)能力的5項(xiàng)政策建議。

科技創(chuàng)新是驅(qū)動作物生產(chǎn)的重要因素，厘清科技創(chuàng)新與糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系，對于促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、引領(lǐng)支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)、制定合理的農(nóng)業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的指導(dǎo)意義。通過研究以上相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究多是對具體的糧食生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)效率、推廣體系創(chuàng)新的研究，雖然有些學(xué)者對糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新能力進(jìn)行了綜合評價(jià)，但多以靜態(tài)評價(jià)為主，并未深入探究科技創(chuàng)新與糧食生產(chǎn)之間的內(nèi)在規(guī)律以及影響機(jī)制，而糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新是一個(gè)動態(tài)變化、不斷提升的過程。因此，本研究在梳理相關(guān)理論和國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，嘗試運(yùn)用系統(tǒng)思想與“成長上限”基模方法，構(gòu)建社會市場經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新、政府制度三方面主體因素的因果反饋回路圖，將糧食生產(chǎn)過程分為產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后生產(chǎn)環(huán)節(jié)，探析糧食生產(chǎn)與科技創(chuàng)新的動態(tài)內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上研究科技創(chuàng)新技術(shù)在糧食生產(chǎn)中的發(fā)展路徑，并提出提高糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新能力的政策建議。

2 系統(tǒng)思考方法

系統(tǒng)思考是將研究的問題或?qū)ο笠暈橐粋€(gè)整體系統(tǒng)［23］，強(qiáng)調(diào)各要素之間的關(guān)系，具有整體性、非線性、動態(tài)性、反直觀性的特性，是解決現(xiàn)實(shí)復(fù)雜問題的有效手段。由于糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新信息不完全和不確定的情形廣泛存在，是個(gè)部分信息已知、部分信息未知的復(fù)雜系統(tǒng)過程，而傳統(tǒng)的研究方法割裂了糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)要素之間的聯(lián)系，忽視了提高科技創(chuàng)新水平因子之間協(xié)同作用的影響及動態(tài)反饋規(guī)律，為此，本研究從系統(tǒng)的角度出發(fā)，研究科技創(chuàng)新對糧食生產(chǎn)的影響，整體考慮構(gòu)成要素之間及其與系統(tǒng)行為之間的反饋關(guān)系，探析糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)特性。

2.1 因果反饋回路圖和系統(tǒng)基模

因果反饋回路圖是反映系統(tǒng)中變量之間因果關(guān)系的圖示模型，系統(tǒng)基模是描述具有比較基本功能的共性結(jié)構(gòu)，兩者是系統(tǒng)思考方法常用的研究手段［24］。因果反饋回路是由一系列變量通過相互聯(lián)系組成的閉合回路，能夠反映出系統(tǒng)中信息、物質(zhì)、能量的流動關(guān)系，解釋系統(tǒng)動態(tài)反饋的本質(zhì)。在閉合回路中，因果關(guān)系有正負(fù)之分，正因果關(guān)系回路具有不斷加強(qiáng)自身變化效果的能力，負(fù)因果回路具有不斷調(diào)節(jié)和抑制變量變化的能力。如圖1所示，其中“→”代表因果鏈，用來連接變量之間的因果關(guān)系；“P”表示變量之間為正相關(guān)的關(guān)系；“N”表示變量之間的關(guān)系為負(fù)相關(guān)；“=”表示在系統(tǒng)流動中出現(xiàn)的延遲。

圖1 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)因果回路

本研究使用“成長上限”基模對糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新體系進(jìn)行功能和行為之間動態(tài)關(guān)系的探析，其原理構(gòu)成是由于事物最初快速成長，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)展到一定水平時(shí)觸發(fā)了抑制成長的調(diào)節(jié)回路，從而使成長減緩、停頓甚至出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象，其行為模型如圖2所示。

圖2 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)“成長上限”基模的因果反饋回路

2.2 系統(tǒng)邊界界定

本研究將糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新整體作為研究系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”），基于相關(guān)研究文獻(xiàn)資料總結(jié)歸納出社會市場經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新、政府制度3個(gè)主體因素，構(gòu)建糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)主體因素結(jié)構(gòu)（見表1），確定系統(tǒng)邊界。

表1 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)確定與主體因素結(jié)構(gòu)

3 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新主體因素分析

縱覽人類社會發(fā)展歷史，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率提高的實(shí)質(zhì)是良種選擇、農(nóng)耕工具、勞作方式等農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步的體現(xiàn)，農(nóng)業(yè)每一次飛躍式發(fā)展的核心均在于農(nóng)業(yè)科技的重大突破，尤其是進(jìn)入現(xiàn)代社會后，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)是一個(gè)由社會市場經(jīng)濟(jì)、政府等多方主體參與，有創(chuàng)新環(huán)境、科技人才、科技研發(fā)、科技推廣等重要科技創(chuàng)新要素主體組成的復(fù)雜系統(tǒng)，因此，本研究針對糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)不同主體分別建立了因果反饋回路子系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)分析。

3.1 社會市場經(jīng)濟(jì)主體因素分析

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，糧食是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，糧食生產(chǎn)始終是關(guān)系國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、和諧穩(wěn)定與安全自主的全局性重大戰(zhàn)略問題。2020年《全球糧食危機(jī)報(bào)告》指出，截至2019年年底，55個(gè)國家和地區(qū)的1.35億人經(jīng)歷了嚴(yán)重的糧食不安全——糧食安全階段綜合分類IPC/CH第三階段或以上，1.83億人被分類為IPC/CH第二階段——處于嚴(yán)重饑餓的邊緣，如果面對沖擊或壓力，如COVID-19大流行，將面臨著陷入危機(jī)或更糟糕的風(fēng)險(xiǎn)IPC/CH第三階段或以上，全球仍面臨著糧食不安全問題［25］。在糧食生產(chǎn)資源環(huán)境約束日益趨緊，生產(chǎn)成本及價(jià)格持續(xù)走高的背景下，我國糧食自給率保障能力后勁略顯吃力，因此，增加糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)及基礎(chǔ)設(shè)施的投入，提升糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新水平，不僅能夠有效提高糧食產(chǎn)量，滿足糧食消費(fèi)需求，而且能夠促進(jìn)社會市場經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，如圖3中P-A和P-B回路所示。隨著社會市場經(jīng)濟(jì)因素的不斷增強(qiáng)，將觸動抑制因素達(dá)到均衡狀態(tài)，通過建立中長期規(guī)劃實(shí)現(xiàn)可社會市場經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，如圖3中N-A和P-C回路所示。糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展策略是指基于社會市場經(jīng)濟(jì)要素的有效投入，通過提升糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新水平來提高糧食生產(chǎn)效益，促進(jìn)糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)循環(huán)，提高社會市場經(jīng)濟(jì)水平，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源合理利用的協(xié)調(diào)一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會、市場經(jīng)濟(jì)效益，如圖3中P-D和P-E回路所示。

圖3 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)的社會市場經(jīng)濟(jì)主體因素因果反饋回路

3.2 科技創(chuàng)新主體因素分析

糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新是指在一定的創(chuàng)新環(huán)境及社會市場經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)下，不斷進(jìn)行糧食生產(chǎn)新技術(shù)的研發(fā)，促進(jìn)新的優(yōu)良作物品種、農(nóng)藥和化肥等生產(chǎn)資料創(chuàng)新研發(fā)的全過程；是應(yīng)用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備和傳播、推廣農(nóng)業(yè)知識體系，實(shí)現(xiàn)資源的有效配置的全過程；是將糧食生產(chǎn)新技術(shù)或新方法引入生產(chǎn)體系，產(chǎn)生高水平科技創(chuàng)新成果，并提高糧食生產(chǎn)能力和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會效益的一系列過程［26］。將糧食生產(chǎn)新技術(shù)的研發(fā)依據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)分為產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后。種質(zhì)資源是保障國家糧食安全與重要農(nóng)產(chǎn)品供給的戰(zhàn)略性資源，育種技術(shù)的創(chuàng)新即為產(chǎn)前技術(shù)的研發(fā)。在與良種配套的栽培技術(shù)支持，為實(shí)現(xiàn)糧食安全穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、節(jié)本增效提供的技術(shù)支持，以及在生物技術(shù)和信息化技術(shù)的支持下，科技人員先后研發(fā)創(chuàng)建了保護(hù)性耕作技術(shù)、精準(zhǔn)播種技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、輕簡施肥技術(shù)、除草技術(shù)、病蟲害防治技術(shù)等產(chǎn)中技術(shù)。糧食產(chǎn)后損失是全球關(guān)注的糧食安全問題，每年全球糧食產(chǎn)量的8%～14%在產(chǎn)后環(huán)節(jié)被損失掉［27］。我國作為糧食生產(chǎn)大國，糧食產(chǎn)后損失也相當(dāng)嚴(yán)重，據(jù)農(nóng)業(yè)部測算，我國糧食生產(chǎn)產(chǎn)后損失率達(dá)7%～11%，其中水稻、小麥、玉米的產(chǎn)后損失率在6.9%、7.8%、9.0%左右［28］；全國農(nóng)產(chǎn)品每年產(chǎn)后損失約3 000億元，相當(dāng)于107 hm2耕地的投入和產(chǎn)出被浪費(fèi)掉［29］。“減損即相當(dāng)于開源”，提高糧食生產(chǎn)智能化水平，加強(qiáng)糧食收獲技術(shù)及貯藏技術(shù)的產(chǎn)后技術(shù)的研究，是減少糧食產(chǎn)后損失，促使糧食增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效、保障國家糧食安全的重要途徑。

技術(shù)推廣是將科技創(chuàng)新成果和實(shí)用技術(shù)普及應(yīng)用到生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全過程的活動，是將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要措施，也是實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要手段。目前，我國農(nóng)作物良種覆蓋率穩(wěn)定在96%以上，水稻、小麥品種做到了完全自給［2］，為“中國糧”主要用“中國種”提供了重要支撐。據(jù)介紹，我國長期保存作物種質(zhì)資源已超過51萬份，居世界前列［30］。截止到2020年年底，我國水稻、小麥、玉米三大糧食作物的化肥利用率達(dá)到40.2%，配方施肥占三大作物施肥總量的60%以上，農(nóng)藥利用率40.6%，病蟲害綠色防控覆蓋率達(dá)41.5%，水肥一體化9 333.33×103hm2次，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉1 596.67×103hm2，化肥農(nóng)藥使用量實(shí)現(xiàn)連續(xù)4年負(fù)增長［31］，化肥農(nóng)藥利用率明顯提升，糧食產(chǎn)中科技的不斷創(chuàng)新促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展效果顯著。機(jī)械化收獲技術(shù)是全程機(jī)械化的重要環(huán)節(jié)，有研究分析得出農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以降低糧食收獲損失率［32］。截止到2020年年底，作為農(nóng)業(yè)大省的河南省實(shí)施了產(chǎn)業(yè)升級，推行代清理、代干燥、代儲存等技術(shù)服務(wù)模式，3年來實(shí)現(xiàn)節(jié)糧減損37.8萬t，助農(nóng)增收超過7.8億元［33］。

圍繞水稻、小麥、玉米等主要農(nóng)作物開展育種、耕作、播種、灌溉、施肥、除草、病蟲害防治、收獲儲藏等產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后技術(shù)的研究，系統(tǒng)進(jìn)行新材料、新方法和新品種的探索，通過引進(jìn)科技創(chuàng)新人才，加快科技創(chuàng)新成果的推廣與轉(zhuǎn)化，提升糧食生產(chǎn)能力，是提升糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新水平、保障國家糧食安全的重要措施，如圖4中P-F回路所示；但當(dāng)農(nóng)業(yè)發(fā)展效率達(dá)到一定水平之后，科技創(chuàng)新投入產(chǎn)出率將受到抑制，通過制定中長期戰(zhàn)略規(guī)劃，依據(jù)藏糧于技戰(zhàn)略，調(diào)節(jié)科技創(chuàng)新體系達(dá)到均衡狀態(tài)，如圖4中N-B回路所示。藏糧于技戰(zhàn)略即是以提升糧食單產(chǎn)，提高農(nóng)機(jī)作業(yè)能力，推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化、現(xiàn)代化、智能化的政策支撐，是推廣采取標(biāo)準(zhǔn)化高產(chǎn)高效綠色技術(shù)模式，提高糧食生產(chǎn)效率和水平，建立糧食科技創(chuàng)新發(fā)展的長效機(jī)制，如圖4中P-G和P-H回路所示。

圖4 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)的科技創(chuàng)新主體因素因果反饋回路

3.3 政府制度主體因素分析

充足多元的資金支持以及系統(tǒng)有效的政策制度是糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新順利推進(jìn)的根本保障，同時(shí)社會市場經(jīng)濟(jì)也離不開政府的支持與指導(dǎo)。黨的十八大以來，黨中央始終把糧食安全作為治國理政的頭等大事，提出了“確保谷物基本自給、口糧絕對安全”的新糧食安全觀，確立了“以我為主、立足國內(nèi)、確保產(chǎn)能、適度進(jìn)口、科技支撐”的國家糧食安全戰(zhàn)略。黨的十九大基于我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展態(tài)勢，結(jié)合現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)要確保國家糧食安全，把中國人的飯碗牢牢端在自己手里，并發(fā)布《中國的糧食安全》白皮書，強(qiáng)調(diào)我國堅(jiān)持立足國內(nèi)保障糧食基本自給方針，實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保障制度，實(shí)施“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略等，不斷增強(qiáng)糧食生產(chǎn)能力，國家糧食安全保障更加有力。2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《東北黑土地保護(hù)性耕作行動計(jì)劃》，將東北地區(qū)作為保護(hù)性耕作推廣應(yīng)用的重點(diǎn)，制定東北地區(qū)保護(hù)性耕作實(shí)施面積達(dá)到9 333.33×103hm2的行動目標(biāo)，統(tǒng)籌指導(dǎo)糧食生產(chǎn)科技發(fā)展路徑及成果轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。財(cái)政投入方面，2007年以來，國家財(cái)政科技撥款從2 135.7億元到2019年的10 717.4億元，科技撥款與公共財(cái)政支出之比由4.29%上升到4.49%，增長速度較為緩慢［4］。因此，以科技創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)突破傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)發(fā)展阻礙，提升糧食生產(chǎn)內(nèi)生增長力，實(shí)現(xiàn)糧食經(jīng)濟(jì)效益的增長，是提升政府科技財(cái)政投入的有效手段，以此不斷推動糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新發(fā)展，提高糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新水平，如圖5中P-I回路所示。當(dāng)政府支持力度達(dá)到一定水平之后，支持有效性將受到抑制，通過制定中長期協(xié)調(diào)規(guī)劃，制定動態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制，調(diào)節(jié)政府對科技創(chuàng)新活動的支持度達(dá)到均衡狀態(tài)，如圖5中N-C回路所示。動態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制是以高校、科研院所、企業(yè)、政府等主體在從科研到成果轉(zhuǎn)化的全過程中協(xié)調(diào)構(gòu)建的糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略規(guī)劃，建立以高校、科研院所為主要研發(fā)主體，企業(yè)為主要成果轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，政府推動技術(shù)推廣政策落實(shí)的協(xié)調(diào)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新能力的提高，糧食產(chǎn)量與質(zhì)量的雙向提升，如圖5中P-J和P-K回路所示。

圖5 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)的政府制度主體因素因果反饋回路

3.4 系統(tǒng)主體因素綜合因果反饋回路分析

創(chuàng)新要素體系的形成離不開各主體要素作用的協(xié)同發(fā)揮及主要影響因素的相互作用，明確主要驅(qū)動因素與作用機(jī)理，確保功能的有效發(fā)揮是實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新的必要途徑。從社會市場經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新、政府制度三大主體因素分別對糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新進(jìn)行系統(tǒng)動態(tài)的分析可知，科技研發(fā)基礎(chǔ)條件、科技研發(fā)水平、創(chuàng)新人才數(shù)量、創(chuàng)新成果數(shù)量、科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率、經(jīng)費(fèi)投入以及政策制度等是糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新體系的主要影響因素。通過選取若干重要影響因素，深入分析糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)要素之間相互依賴、相互制約的關(guān)系，運(yùn)用Vensim 軟件建立以社會市場經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新、政府制度三大主體為主的糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)因果反饋回路，如圖6所示。其中，政府制度作為頂層設(shè)計(jì)，對社會市場經(jīng)濟(jì)和科技創(chuàng)新起到指導(dǎo)、支持和協(xié)調(diào)的作用，因此動態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制的建立對于藏糧于技戰(zhàn)略的落實(shí)以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)策略的實(shí)施至關(guān)重要，是使二者達(dá)到最優(yōu)平衡狀態(tài)的必要保障；同時(shí)，根據(jù)糧食社會市場經(jīng)濟(jì)的平衡狀態(tài)，適時(shí)地開展相應(yīng)的科技創(chuàng)新，始終保持科學(xué)技術(shù)的接續(xù)能力；隨著動態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制的不斷完善，其對藏糧于技戰(zhàn)略實(shí)施的促進(jìn)作用不斷增強(qiáng)，共同促進(jìn)著社會市場經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，三者相輔相成，最終呈現(xiàn)最優(yōu)狀態(tài)，符合健康的社會市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展和依托科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化統(tǒng)一的可持續(xù)發(fā)展理念。

4 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新路徑構(gòu)建

傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)在現(xiàn)代科技創(chuàng)新環(huán)境的驅(qū)動下，利用生物生態(tài)科學(xué)技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程科學(xué)技術(shù)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的現(xiàn)代化、機(jī)械化、精準(zhǔn)化、智能化，并通過創(chuàng)新循環(huán)系統(tǒng)在糧食生產(chǎn)專家、農(nóng)戶、政府等主體間進(jìn)行的調(diào)節(jié)與指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的有機(jī)結(jié)合與協(xié)同，從而驅(qū)動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)現(xiàn)代化。在氣候變化、自然災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)沖擊以及人民美好生活需求的背景下，糧食安全問題仍是重中之重，以“量”為主的粗放型增收模式也將轉(zhuǎn)換為“質(zhì)”“量”并存的現(xiàn)代化、綠色化方向發(fā)展。科技創(chuàng)新在從“粗放低效”的傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)向精準(zhǔn)化高效的現(xiàn)代糧食生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中扮演著重要的角色，創(chuàng)新環(huán)境驅(qū)動著糧食從傳統(tǒng)生產(chǎn)方式到現(xiàn)代生產(chǎn)方式的實(shí)質(zhì)性改變，離不開科技的創(chuàng)新、成果的轉(zhuǎn)化、技術(shù)的推廣，三者相互促進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)前源頭優(yōu)化、產(chǎn)中過程監(jiān)管、產(chǎn)后質(zhì)量保障的生產(chǎn)體系。

通過對社會經(jīng)濟(jì)市場、科技創(chuàng)新、政府制度三大主體之間的內(nèi)在作用機(jī)理進(jìn)行動態(tài)分析，構(gòu)建糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新路徑：在創(chuàng)新環(huán)境背景下，社會市場經(jīng)濟(jì)要素不斷投入，為科技創(chuàng)新增添動力，為技術(shù)研發(fā)提供基礎(chǔ)保障。依據(jù)糧食生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將技術(shù)研發(fā)分為產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后技術(shù)研發(fā)階段，產(chǎn)前技術(shù)的研發(fā)以生物育種技術(shù)為核心，通過誘變技術(shù)、分子技術(shù)、基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、染色體工程技術(shù)等育種技術(shù)，將農(nóng)業(yè)基因資源深入發(fā)掘、有效利用種質(zhì)創(chuàng)新，獲得抗病性、抗逆性等性能及產(chǎn)量高的一批批優(yōu)良品種；借助農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)等技術(shù)，組建基于環(huán)境感知、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動控制的產(chǎn)中田間管理技術(shù)體系，實(shí)施農(nóng)機(jī)保護(hù)性耕作、精準(zhǔn)播種、節(jié)水灌溉、測土配方施肥、綠色防治病蟲害等個(gè)性化、智慧化節(jié)本增效的生產(chǎn)路徑，實(shí)現(xiàn)栽培技術(shù)精準(zhǔn)化以及農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的一體化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)中技術(shù)創(chuàng)新；有效運(yùn)用農(nóng)業(yè)工程科學(xué)技術(shù)，主要包括農(nóng)業(yè)機(jī)械、智能儲糧等產(chǎn)后技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能測產(chǎn)、聯(lián)合收獲、綠色生態(tài)保質(zhì)儲糧等農(nóng)機(jī)裝備智能化，進(jìn)而提高產(chǎn)后技術(shù)研發(fā)水平。創(chuàng)新資源的投入是實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)物質(zhì)，政策調(diào)控及財(cái)政支持對糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新提供指導(dǎo)及科研基礎(chǔ)保障，通過對糧食生產(chǎn)技術(shù)的推廣，達(dá)到糧食生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新目的——確保糧食增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、提質(zhì)增效，并不斷提高創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的正向反饋，創(chuàng)新路徑構(gòu)建如圖7所示。

圖7 糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新路徑

5 研究結(jié)論與建議

糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)是一種多反饋的復(fù)雜系統(tǒng)，糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新的影響因素可分為社會市場經(jīng)濟(jì)因素、科技創(chuàng)新因素、政府制度因素，據(jù)此建立糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)主體因素結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)邊界；結(jié)合系統(tǒng)思考內(nèi)在機(jī)理，從社會市場經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新、政府制度三大主體構(gòu)建因素因果反饋回路，探究系統(tǒng)主要影響因素之間的動態(tài)反饋關(guān)系，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展策略、藏糧于技戰(zhàn)略以及動態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制循環(huán)回路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)均衡狀態(tài)，并得出科技研發(fā)基礎(chǔ)條件、科技研發(fā)水平、創(chuàng)新人才數(shù)量、創(chuàng)新成果數(shù)量、科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率、經(jīng)費(fèi)投入以及政策制度是系統(tǒng)的主要影響因素。

提高糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新水平，必須通過一定的路徑來突破干擾因素的制約，找到解決問題的最優(yōu)方案。具體來說，可以從以下方面著手：

（1）健全農(nóng)業(yè)科技成果交易市場體系，促進(jìn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)融合，提供良好社會市場經(jīng)濟(jì)要素的有效供給及創(chuàng)新環(huán)境。針對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特性，建設(shè)獨(dú)立的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果交易市場，通過引入有相應(yīng)需求的交易商或技術(shù)轉(zhuǎn)化公司，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技成果的收購與出售，提供良好的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境，支持技術(shù)評估、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)權(quán)交易等科技創(chuàng)新中介服務(wù)機(jī)構(gòu)的規(guī)范發(fā)展，降低科技創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)，提高科技創(chuàng)新效率，激勵(lì)科研人員的科研積極性，激發(fā)農(nóng)業(yè)科技交易市場的活躍度，加速科技成果的產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)社會市場經(jīng)濟(jì)效益的增值。開展專項(xiàng)研發(fā)技術(shù)進(jìn)園區(qū)活動，引導(dǎo)科研項(xiàng)目在糧食生產(chǎn)功能區(qū)、創(chuàng)業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)等展開試驗(yàn)示范，推動項(xiàng)目的研發(fā)工作，促進(jìn)科技成果與產(chǎn)業(yè)的融合，進(jìn)而增加社會、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)社會市場經(jīng)濟(jì)資源的可持續(xù)發(fā)展。

（2）加快發(fā)展生物技術(shù)和信息技術(shù)等高新生產(chǎn)技術(shù)，全方位整合內(nèi)外資源協(xié)同創(chuàng)新，創(chuàng)新科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，建立基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣專業(yè)隊(duì)伍，優(yōu)化多元人才機(jī)制。強(qiáng)化糧食生產(chǎn)基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)，加強(qiáng)科技創(chuàng)新主體創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力的建設(shè)，創(chuàng)新集成系列技術(shù)含量高、適應(yīng)性強(qiáng)的增糧技術(shù)體系，將產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的技術(shù)環(huán)節(jié)融合起來，實(shí)現(xiàn)種糧、收糧、儲糧的科技現(xiàn)代化。進(jìn)一步推動高校、農(nóng)業(yè)科研院所在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、資源共享等方面開展合作，推動資源積累效應(yīng)的積極發(fā)揮，通過建立高校、農(nóng)業(yè)科研院所項(xiàng)目合作、專題討論會、學(xué)術(shù)會議、聯(lián)合培養(yǎng)等多種形式的學(xué)術(shù)交流機(jī)制，以及建立資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的科技創(chuàng)新平臺，強(qiáng)化高校、研究院所之間的戰(zhàn)略合作，多渠道構(gòu)建育人、用人和留人的制度機(jī)制。革新科技創(chuàng)新管理制度，培養(yǎng)建立專業(yè)糧食科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化隊(duì)伍，深入推行基層技術(shù)推廣服務(wù)，打通科技成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的“最后一公里”，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為糧食生產(chǎn)、數(shù)字化管理提供技術(shù)指導(dǎo)，建立智慧化、精準(zhǔn)化、共享的科技創(chuàng)新管理制度；加快培育引進(jìn)高素質(zhì)科技成果轉(zhuǎn)化專業(yè)人才隊(duì)伍，健全完善農(nóng)業(yè)人才的多元化培養(yǎng)激勵(lì)機(jī)制，推進(jìn)專業(yè)基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作，培訓(xùn)一批具備豐富農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)戶，努力提高農(nóng)戶科學(xué)文化素養(yǎng)、生產(chǎn)勞動技能，壯大農(nóng)村科技創(chuàng)新型“新農(nóng)人”隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究、成果轉(zhuǎn)化和示范推廣的有效結(jié)合，確保藏糧于技戰(zhàn)略有條不紊地落實(shí)。

（3）完善科技創(chuàng)新體制與運(yùn)行動態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制，建立多源投入、政策幫扶機(jī)制，健全糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新政策以及諸如知識產(chǎn)權(quán)等方面的法律制度。改善糧食生產(chǎn)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后階段投入不均衡的狀況，合理優(yōu)化資源投入渠道，政策引導(dǎo)社會力量加入農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新市場。加大對高校、科研院所科技創(chuàng)新的投入力度，激發(fā)高校、農(nóng)業(yè)科研院所等的產(chǎn)學(xué)研動力，不斷提高高校、農(nóng)業(yè)科研院所機(jī)構(gòu)的育人、研究水平，降低創(chuàng)新主體的創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)，制定和完善糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化推廣政策，增強(qiáng)糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新的實(shí)際效用；建立完善知識產(chǎn)權(quán)監(jiān)管系統(tǒng)，強(qiáng)化執(zhí)法協(xié)作與維權(quán)援助機(jī)制，加大知識產(chǎn)權(quán)和市場監(jiān)管力度，為糧食生產(chǎn)科技創(chuàng)新提供良好的創(chuàng)新制度環(huán)境及政策保障。建立政府、市場、企業(yè)、高校、科研院所在技術(shù)研發(fā)、推廣、成果轉(zhuǎn)化之間的協(xié)作關(guān)系，形成合作互利鏈條，增強(qiáng)糧食生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)的合力。