江蘇農機制造企業創新力分析*

劉勤，曹光喬，司明昊，王祎娜，李亮

(1. 農業農村部南京農業機械化研究所，南京市，210014； 2. 江蘇省農業機械工業協會，南京市，210016)

0 引言

江蘇是全國農業大省、產糧大省。“十三五”以來，全省圍繞“一項行動、兩大工程”，補短板、強弱項、促協調，農業機械化事業持續快速健康發展。2020年，全省農機總動力達5.214×107kW，66個糧食主產縣全部實現糧食生產全程機械化，農業科技進步貢獻率達70%，年銷售收入10億元以上的企業達12家，常柴股份有限公司、江蘇常發農業裝備股份有限公司等企業已連續多年進入中國民營企業500強。

技術創新與專利存在緊密的內在聯系，專利是準確識別技術機會、順利開展技術創新活動的重要前提，也是技術創新的重要階段性產出，反映了產業技術創新的活躍程度[1-3]。作為公開技術源，專利文獻包含了90%～95%的技術信息，由于其權威性和時效性，已成為掌握行業技術創新狀況和發展趨勢的重要工具[4]。

專利情報分析是將專利文獻中大量零碎的專利信息進行組合與加工，利用某些統計方法或技術手段使這些信息具有縱覽全局和預測的功能[5]。通過文獻梳理發現，專利情報分析已涉足生物醫藥、機械、煙草、生物燃料、人工智能、新能源、新材料、汽車、計算機等多個領域。在農業領域，王友華等[6]基于Patsnap數據庫對歐盟、美國及中國等國家和地區1985—2016年收錄的全球轉基因大豆技術領域專利文獻進行統計分析，得出全球轉基因大豆專利信息的總體發展趨勢、研發熱點及技術分布與格局。曹亞莎等[7]以Soopat專利數據庫搜索引擎作為檢索工具，對中國1986—2015年糧油產業的技術生命周期及其專利申請趨勢、專利技術構成、熱點專利、各國來華申請專利情況、專利的法律狀態和地區分異進行系統分析。趙萍等[8]借助Incopat數據庫的專利分析平臺，對全球及中國農業生物技術相關專利保護與布局現狀進行全景展現。

但針對江蘇農機制造企業專利情報分析的文獻目前尚未見到。本文從技術發展趨勢、技術集中度、重要申請人、核心發明人等維度，對江蘇農機制造企業專利數據進行挖掘和可視化分析，旨在為客觀評價企業創新活動現狀，提升科學決策能力提供情報支撐。

1 研究方法與數據

《國際專利分類表》(IPC分類)是根據1971年簽訂的《國際專利分類斯特拉斯堡協定》編制的，是國際通用的專利文獻分類和檢索工具[9-10]。IPC分類是目前國際上唯一通用的專利文獻分類工具，它采用功能性為主、應用性為輔的五級分類原則，即部、大類、小類、大組和小組[11-13]。專利數集中的IPC類組通常是技術研發的活躍區域[14]。本文在對江蘇農機細分領域進行技術集中度分析時，采用IPC小類對專利數據進行分類統計，且只針對排名前五的IPC小類進行分析。

重要申請人是指專利授權量排名居前的申請人[15]。重要申請人分析中的技術骨干，只列出專利授權量排名前六的人員，不足6人時，全部列出。合作申請是專利申請的一種常見形式，由于技術問題的復雜性，專利申請會出現多個申請人的情形，共同申請專利是市場主體之間協作創新的直接體現。對于重要申請人進行合作申請分析，有助于更清楚了解產業間的合作關系，尋求技術研發合作伙伴以及探索實現協同創新的機制[16-17]。

核心發明人是指專利授權量排名居前的發明人[18]。當同一個企業有多位發明人的專利量位列前五時，由于其研發內容存在重疊性，因此本文只針對專利量排名第一的核心發明人進行分析。

數據來源于國家知識產權局專利數據庫，檢索專利為授權專利，包括發明專利和實用新型專利，統計時間為2010年1月1日—2020年12月31日。

2 農機制造企業專利總體分析

根據主營業務、規模、地域的不同，以江蘇465家農機制造企業為研究樣本，對全省農機制造企業專利信息進行統計分析。經檢索，共獲得有效專利數據7 006 條。

2.1 專利結構

發明專利是指對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案，具備新穎性、創造性和實用性。實用新型專利是指對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適于實用的新的技術方案[19]。根據《中華人民共和國專利法》規定，我國國務院專利行政部門僅對發明專利申請實行實質審查，對實用新型申請除形式審查外，只進行有限“查重”，這種“查重”尚不能達到新穎性審查的高度[20]。因此，發明專利在某種程度上更能表征技術創新水平。

江蘇農機制造企業發明專利660件，占比9.42%；實用新型專利6 346件，占比90.58%。較實用新型而言，發明專利占比明顯偏低，表明江蘇農機制造企業技術創新水平有待提升。

2.2 技術發展趨勢

統計某行業一段時期內的專利授權量，大致可判別該行業的整體發展態勢。從圖1可以看出，2010—2020年期間，江蘇農機制造企業專利授權量呈現上升態勢，授權量年均增長率達27.60%。尤其是2017年以后，授權量大幅攀升，增長速度明顯加快，2020年授權量達1 693件，為歷年最大值，表明江蘇農機制造企業科技創新活力持續迸發，階段性創新成果不斷涌現。從近兩年的發展態勢看，預計江蘇農機制造企業專利授權量仍將有所增長，技術發展將繼續保持快速發展態勢。

從實用新型專利看，其授權量年度發展趨勢與專利總量的發展趨勢大致相近，2010—2020年期間，授權量年均增長率為28.27%。從發明專利看，授權量長期處于低位，在2017年達到相對高點后，后期始終未能放量突破，表明江蘇農機制造企業在技術的創新性和先進性上還要持續加大力度。

圖1 專利授權量年度趨勢

2.3 重要申請人

從圖2可以看出，邁安德集團有限公司、江蘇恒立液壓股份有限公司等10家企業位列專利授權量前十位，是江蘇農機行業最重要的申請人，其專利授權量共1 259件，其中發明專利123件，實用新型專利1 136件，在全省農機制造企業專利總量、發明專利量和實用新型專利量中的占比分別為17.97%、19.52%和17.90%。

圖2 TOP10申請人專利授權量

3 細分領域專利分析

根據主營業務的不同，江蘇農機制造企業分為農用動力機械及通用機械、種植業機械、畜牧業機械、漁業機械、農產品初加工機械、關鍵零部件六大類別。

3.1 農用動力機械及通用機械

選取21家農用動力機械及通用機械代表性企業，檢索得到專利744件，其中發明專利86件，占比11.56%；實用新型專利658件，占比88.44%。

3.1.1 技術發展趨勢

從圖3可以看出，2010—2017年期間，該板塊專利授權量波動較為平穩，雖然2014年和2016年專利授權量均有所增長，但增長幅度都不大。2017年后，專利授權量快速攀升，2018—2020年期間，年均增長率達到30.17%。目前看，該板塊正處于技術快速發展階段。

圖3 專利授權量年度趨勢

3.1.2 技術集中度

從圖4可以看出，該板塊技術研發主要集中于發動機的汽缸、活塞或曲軸箱，傳動箱中齒輪或軸的設置等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為94件，占該板塊專利授權總量的12.63%，占比不高，表明該板塊技術研發熱點較為分散。

圖4 技術集中度

伴隨著某些技術的興起和衰弱，各技術分支的專利申請活躍度也會呈現相應變化。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2019年、2018年、2020年、2020年和2020年。

3.1.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共485件，在21家企業中占比65.19%。TOP5申請人主要研發團隊及技術合作情況如表1所示。

3.1.4 核心發明人

TOP5發明人專利授權量共168件，在21家企業中占比22.58%，其主要研發內容如表2所示。

表1 TOP5申請人研發團隊和專利合作申請情況Tab. 1 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表2 TOP5發明人主要研發內容Tab. 2 Main research contents of TOP5 inventors

3.2 耕整地及種植機械

選取16家耕整地及種植機械代表性企業，檢索得到專利598件，其中發明專利46件，占比7.69%；實用新型專利552件，占比92.31%。

3.2.1 技術發展趨勢

從圖5可以看出，該板塊技術發展呈波動發展態勢，專利授權量自2010年開始逐漸增長，2012年達到112件，為歷年最大值。在達到高點后，2013年專利授權量出現了大幅下降，之后又數次小幅度攀升和下降，在經歷了2019年的相對低位后，2020年專利授權量再次快速增長，是否形成趨勢性上升態勢，后期還有待觀察。

圖5 專利授權量年度趨勢

3.2.2 技術集中度

從圖6可以看出，該板塊技術研發主要集中于種苗機械或部件、播種或施肥部件等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為509件，占該板塊專利授權總量的34.95%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2012年、2020年、2020年、2015年和2019年。

圖6 技術集中度

3.2.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共369件，在16家企業中占比61.71%。TOP5申請人主要研發團隊及技術合作情況如表3所示。

3.2.4 核心發明人

TOP5發明人專利授權量共271件，在16家企業中占比45.32%。

其主要研發內容如表4所示。

表3 TOP5申請人研發團隊和專利合作申請情況Tab. 3 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表4 TOP5發明人主要研發內容Tab. 4 Main research contents of TOP5 inventors

3.3 田間管理機械

選取17家田間管理機械代表性企業，檢索得到專利506件，其中發明專利91件，占比17.98%；實用新型專利415件，占比82.02%。

3.3.1 技術發展趨勢

從圖7可以看出，該板塊技術發展在2020年前大致經歷了2個階段。

圖7 專利授權量年度趨勢

第一階段是2010—2014年，期間專利授權量偏低，歷年授權量均低于40件。第二階段是2015—2019年，該階段專利授權量總計272件，是第一階段授權量的2.75倍。2019年后，該板塊專利授權量表現出比第二階段更大的增長幅度，2020年授權量為135件，是2019年的2.14倍。目前看，該板塊正處于技術快速發展階段。

3.3.2 技術集中度

從圖8可知，該板塊技術研發主要集中于植保液體噴霧裝置、裝在活動設備上的澆水裝置等技術領域。

圖8 技術集中度

排名前五的IPC小類專利授權量總計為196件，占該板塊專利授權總量的38.74%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值均產生于2020年，分別是2019年的1.47倍、2.33倍、1.77倍、3.14倍和1.43倍。

3.3.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共283件，在17家企業中占比55.93%。

TOP5申請人主要研發團隊及技術合作情況如表5所示。

3.3.4 核心發明人

TOP5發明人專利授權量共249件，在17家企業中占比49.21%，其主要研發內容如表6所示。

表5 TOP5申請人研發團隊和專利合作申請情況Tab. 5 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表6 TOP5發明人主要研發內容Tab. 6 Main research contents of TOP5 inventors

3.4 畜牧水產養殖機械

選取14家畜牧水產養殖機械代表性企業，檢索得到專利304件，其中發明專利22件，占比7.24%；實用新型專利282件，占比92.76%。

3.4.1 技術發展趨勢

從圖9可以看出，該板塊技術發展大致經歷2個階段。第一階段是2010—2017年，在該階段，各年度專利授權量均低于30件。第二階段是2018—2020年，其中2018年專利授權量增長明顯，為2017年的2.59倍；2019年授權量出現小幅下滑后，2020年授權量出現了更大幅度增長，達到106件，為2010—2016年期間授權量的總和。目前看，該板塊正處于技術快速發展階段。

圖9 專利授權量年度趨勢

3.4.2 技術集中度

從圖10可以看出，該板塊技術研發主要集中于制備牲畜飼料的裝置、活魚容器的水處理設備等技術領域。

圖10 技術集中度

排名前五的IPC小類專利授權量總計為103件，占該板塊專利授權總量的33.88%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2020年、2012年、2012年、2020年和2020年，其中制備牲畜飼料裝置方面的專利授權量在2020年的優勢非常明顯，是2019年的3.13倍。

3.4.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共271件，在14家企業中占比89.14%。TOP5申請人主要研發團隊及技術合作情況如表7所示。

3.4.4 核心發明人

TOP5發明人專利授權量共138件，在14家企業中占比45.39%，其主要研發內容如表8所示。

表7 TOP5申請人研發團隊和專利合作申請情況Tab. 7 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表8 TOP5發明人主要研發內容Tab. 8 Main research contents of TOP5 inventors

3.5 農產品初加工機械

選取12家農產品初加工機械代表性企業，檢索得到專利423件，其中發明專利48件，占比11.35%；實用新型專利375件，占比88.65%。

3.5.1 技術發展趨勢

從圖11可以看出，該板塊技術發展大致經歷3個階段。第一階段是2010—2013年，在該階段，各年度專利授權量非常少，技術關注度不高。第二階段是2014—2018年，在此階段，專利授權量快速增長，技術創新活躍度大幅提高，2018年授權量達到87件，為歷年高點。第三階段是2019—2020年，在此期間，專利授權量逐年降低，年均下降率為14.23%。初步判斷，目前該板塊已進入技術飽和或衰退階段。

3.5.2 技術集中度

從圖12可以看出，該板塊技術研發主要集中于消除固體材料中液體的干燥裝置，保存、催熟或罐裝裝置等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為104件，占該板塊專利授權總量的24.59%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2019年、2018年、2020年、2019年和2019年。

圖11 專利授權量年度趨勢

圖12 技術集中度

3.5.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共365件，在12家企業中占比86.29%。TOP5申請人主要研發團隊及技術合作情況如表9所示。

表9 TOP5申請人研發團隊和專利合作申請情況Tab. 9 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

3.5.4 核心發明人

TOP5發明人專利授權量共168件，在12家企業中占比39.72%。

其主要研發內容如表10所示。

表10 TOP5發明人主要研發內容Tab. 10 Main research contents of TOP5 inventors

3.6 關鍵零部件

選取15家農機關鍵零部件代表性企業，檢索得到專利649件，其中發明專利53件，占比8.17%；實用新型專利596件，占比91.83%。

3.6.1 技術發展趨勢

從圖13可以看出，該板塊技術發展大致經歷2個階段。第一階段是2010—2016年，在該階段，各年度專利授權量變化幅度不大，均不超過40件，技術發展較為穩定。第二階段是2017—2020年，在此期間，技術創新熱度非常高，專利授權量增長明顯，年均增長率達50.46%，2020年授權量為歷年最大值，技術發展呈現快速增長態勢。隨著技術點的突破，市場需求的增加以及市場化能力的提升，預計該板塊技術創新仍將保持較高的活躍度。

圖13 專利授權量年度趨勢

3.6.2 技術集中度

從圖14可以看出，該板塊技術研發主要集中于直線油缸、VE泵等技術領域。排名前五的IPC小類專利授權量總計為141件，占該板塊專利授權總量的21.73%。5個技術分支中，歷年專利授權量的極大值分別產生于2020年、2020年、2010年、2020年和2019年。

圖14 技術集中度

3.6.3 重要申請人

TOP5申請人專利授權量共489件，在15家企業中占比75.35%。TOP5申請人主要研發團隊及技術合作情況如表11所示。

3.6.4 核心發明人

TOP5發明人專利授權量共168件，在15家企業中占比25.88 %，其主要研發內容如表12所示。

表11 TOP5申請人研發團隊和專利合作申請情況Tab. 11 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表12 TOP5發明人主要研發內容Tab. 12 Main research contents of TOP5 inventors

綜上看，邁安德集團有限公司、江蘇清淮機械有限公司等一批領軍企業發揮了技術創新主力軍的作用，各細分領域TOP5申請人專利授權量在專利總量的占比平均達72.27%。農用動力機械及通用機械、田間管理機械、畜牧水產養殖機械、關鍵零部件等領域正處于技術快速發展階段，創新勢頭強勁。但農產品初加工機械領域已有進入技術飽和或衰退的跡象，耕整地及種植機械領域則呈現波動發展態勢。田間管理機械、農用動力機械及通用機械、農產品初加工機械等領域發明專利占比分別為17.98%、11.56%、11.35%，高于全省農機行業平均水平；關鍵零部件、耕整地及種植機械、畜牧水產養殖機械等領域發明專利占比分別為8.17%、17.69%、7.24%，低于全省農機行業平均水平，表現明顯偏弱。

4 結論與建議

從全行業來看，2010—2020年期間，江蘇農機制造企業對原始創新和自主攻關投入不斷加大，發明專利等科研階段性產出增長明顯，專利授權量年均增長率達27.60%，企業創新主體地位進一步強化。但發明專利授權量在專利總量中的占比僅為9.42%，明顯偏低，行業整體創新水平有待提升。從細分領域來看，常柴股份有限公司、江蘇清淮機械有限公司等6家企業是各領域最重要的申請人，引領行業技術創新，已具備牽頭組建創新聯合體的科研實力；夏建林、劉正剛等人是各領域最重要的發明人，研發熱點聚焦產業發展需求；各領域創新活躍度不均，農用動力機械及通用機械等3個領域仍處于技術快速發展階段，但耕整地及種植機械領域則呈現波動發展態勢，而農產品初加工機械領域已有進入技術飽和或衰退的跡象。

基于此，為提升江蘇農機制造企業創新力提出如下參考建議：一是堅持政策扶持，支持企業加大研發費用投入力度，進一步激發企業創新活力。二是培育一批優勢創新載體，創造一批高價值專利和專利組合，探索構建符合農機產業發展規律的高價值專利培育方法，示范引領全省農機企業創新力的提升。三是用好高校院所的研發和人才資源，深化與高校院所合作，建設高水平創新平臺，加強協同創新，促進優勢資源互補利用，力爭在關鍵核心技術上取得重大突破，促進創新要素與生產要素在產業層面有機銜接。四是依托高端知識產權服務機構的深度介入，加強產業發展態勢和市場需求的信息分析，提高專利保護、挖掘、布局能力，為企業技術創新提供情報支撐。