江苏农机制造企业创新力分析*

刘勤，曹光乔，司明昊，王祎娜，李亮

(1. 农业农村部南京农业机械化研究所，南京市，210014； 2. 江苏省农业机械工业协会，南京市，210016)

0 引言

江苏是全国农业大省、产粮大省。“十三五”以来，全省围绕“一项行动、两大工程”，补短板、强弱项、促协调，农业机械化事业持续快速健康发展。2020年，全省农机总动力达5.214×107kW，66个粮食主产县全部实现粮食生产全程机械化，农业科技进步贡献率达70%，年销售收入10亿元以上的企业达12家，常柴股份有限公司、江苏常发农业装备股份有限公司等企业已连续多年进入中国民营企业500强。

技术创新与专利存在紧密的内在联系，专利是准确识别技术机会、顺利开展技术创新活动的重要前提，也是技术创新的重要阶段性产出，反映了产业技术创新的活跃程度[1-3]。作为公开技术源，专利文献包含了90%～95%的技术信息，由于其权威性和时效性，已成为掌握行业技术创新状况和发展趋势的重要工具[4]。

专利情报分析是将专利文献中大量零碎的专利信息进行组合与加工，利用某些统计方法或技术手段使这些信息具有纵览全局和预测的功能[5]。通过文献梳理发现，专利情报分析已涉足生物医药、机械、烟草、生物燃料、人工智能、新能源、新材料、汽车、计算机等多个领域。在农业领域，王友华等[6]基于Patsnap数据库对欧盟、美国及中国等国家和地区1985—2016年收录的全球转基因大豆技术领域专利文献进行统计分析，得出全球转基因大豆专利信息的总体发展趋势、研发热点及技术分布与格局。曹亚莎等[7]以Soopat专利数据库搜索引擎作为检索工具，对中国1986—2015年粮油产业的技术生命周期及其专利申请趋势、专利技术构成、热点专利、各国来华申请专利情况、专利的法律状态和地区分异进行系统分析。赵萍等[8]借助Incopat数据库的专利分析平台，对全球及中国农业生物技术相关专利保护与布局现状进行全景展现。

但针对江苏农机制造企业专利情报分析的文献目前尚未见到。本文从技术发展趋势、技术集中度、重要申请人、核心发明人等维度，对江苏农机制造企业专利数据进行挖掘和可视化分析，旨在为客观评价企业创新活动现状，提升科学决策能力提供情报支撑。

1 研究方法与数据

《国际专利分类表》(IPC分类)是根据1971年签订的《国际专利分类斯特拉斯堡协定》编制的，是国际通用的专利文献分类和检索工具[9-10]。IPC分类是目前国际上唯一通用的专利文献分类工具，它采用功能性为主、应用性为辅的五级分类原则，即部、大类、小类、大组和小组[11-13]。专利数集中的IPC类组通常是技术研发的活跃区域[14]。本文在对江苏农机细分领域进行技术集中度分析时，采用IPC小类对专利数据进行分类统计，且只针对排名前五的IPC小类进行分析。

重要申请人是指专利授权量排名居前的申请人[15]。重要申请人分析中的技术骨干，只列出专利授权量排名前六的人员，不足6人时，全部列出。合作申请是专利申请的一种常见形式，由于技术问题的复杂性，专利申请会出现多个申请人的情形，共同申请专利是市场主体之间协作创新的直接体现。对于重要申请人进行合作申请分析，有助于更清楚了解产业间的合作关系，寻求技术研发合作伙伴以及探索实现协同创新的机制[16-17]。

核心发明人是指专利授权量排名居前的发明人[18]。当同一个企业有多位发明人的专利量位列前五时，由于其研发内容存在重叠性，因此本文只针对专利量排名第一的核心发明人进行分析。

数据来源于国家知识产权局专利数据库，检索专利为授权专利，包括发明专利和实用新型专利，统计时间为2010年1月1日—2020年12月31日。

2 农机制造企业专利总体分析

根据主营业务、规模、地域的不同，以江苏465家农机制造企业为研究样本，对全省农机制造企业专利信息进行统计分析。经检索，共获得有效专利数据7 006 条。

2.1 专利结构

发明专利是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案，具备新颖性、创造性和实用性。实用新型专利是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案[19]。根据《中华人民共和国专利法》规定，我国国务院专利行政部门仅对发明专利申请实行实质审查，对实用新型申请除形式审查外，只进行有限“查重”，这种“查重”尚不能达到新颖性审查的高度[20]。因此，发明专利在某种程度上更能表征技术创新水平。

江苏农机制造企业发明专利660件，占比9.42%；实用新型专利6 346件，占比90.58%。较实用新型而言，发明专利占比明显偏低，表明江苏农机制造企业技术创新水平有待提升。

2.2 技术发展趋势

统计某行业一段时期内的专利授权量，大致可判别该行业的整体发展态势。从图1可以看出，2010—2020年期间，江苏农机制造企业专利授权量呈现上升态势，授权量年均增长率达27.60%。尤其是2017年以后，授权量大幅攀升，增长速度明显加快，2020年授权量达1 693件，为历年最大值，表明江苏农机制造企业科技创新活力持续迸发，阶段性创新成果不断涌现。从近两年的发展态势看，预计江苏农机制造企业专利授权量仍将有所增长，技术发展将继续保持快速发展态势。

从实用新型专利看，其授权量年度发展趋势与专利总量的发展趋势大致相近，2010—2020年期间，授权量年均增长率为28.27%。从发明专利看，授权量长期处于低位，在2017年达到相对高点后，后期始终未能放量突破，表明江苏农机制造企业在技术的创新性和先进性上还要持续加大力度。

图1 专利授权量年度趋势

2.3 重要申请人

从图2可以看出，迈安德集团有限公司、江苏恒立液压股份有限公司等10家企业位列专利授权量前十位，是江苏农机行业最重要的申请人，其专利授权量共1 259件，其中发明专利123件，实用新型专利1 136件，在全省农机制造企业专利总量、发明专利量和实用新型专利量中的占比分别为17.97%、19.52%和17.90%。

图2 TOP10申请人专利授权量

3 细分领域专利分析

根据主营业务的不同，江苏农机制造企业分为农用动力机械及通用机械、种植业机械、畜牧业机械、渔业机械、农产品初加工机械、关键零部件六大类别。

3.1 农用动力机械及通用机械

选取21家农用动力机械及通用机械代表性企业，检索得到专利744件，其中发明专利86件，占比11.56%；实用新型专利658件，占比88.44%。

3.1.1 技术发展趋势

从图3可以看出，2010—2017年期间，该板块专利授权量波动较为平稳，虽然2014年和2016年专利授权量均有所增长，但增长幅度都不大。2017年后，专利授权量快速攀升，2018—2020年期间，年均增长率达到30.17%。目前看，该板块正处于技术快速发展阶段。

图3 专利授权量年度趋势

3.1.2 技术集中度

从图4可以看出，该板块技术研发主要集中于发动机的汽缸、活塞或曲轴箱，传动箱中齿轮或轴的设置等技术领域。排名前五的IPC小类专利授权量总计为94件，占该板块专利授权总量的12.63%，占比不高，表明该板块技术研发热点较为分散。

图4 技术集中度

伴随着某些技术的兴起和衰弱，各技术分支的专利申请活跃度也会呈现相应变化。5个技术分支中，历年专利授权量的极大值分别产生于2019年、2018年、2020年、2020年和2020年。

3.1.3 重要申请人

TOP5申请人专利授权量共485件，在21家企业中占比65.19%。TOP5申请人主要研发团队及技术合作情况如表1所示。

3.1.4 核心发明人

TOP5发明人专利授权量共168件，在21家企业中占比22.58%，其主要研发内容如表2所示。

表1 TOP5申请人研发团队和专利合作申请情况Tab. 1 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表2 TOP5发明人主要研发内容Tab. 2 Main research contents of TOP5 inventors

3.2 耕整地及种植机械

选取16家耕整地及种植机械代表性企业，检索得到专利598件，其中发明专利46件，占比7.69%；实用新型专利552件，占比92.31%。

3.2.1 技术发展趋势

从图5可以看出，该板块技术发展呈波动发展态势，专利授权量自2010年开始逐渐增长，2012年达到112件，为历年最大值。在达到高点后，2013年专利授权量出现了大幅下降，之后又数次小幅度攀升和下降，在经历了2019年的相对低位后，2020年专利授权量再次快速增长，是否形成趋势性上升态势，后期还有待观察。

图5 专利授权量年度趋势

3.2.2 技术集中度

从图6可以看出，该板块技术研发主要集中于种苗机械或部件、播种或施肥部件等技术领域。排名前五的IPC小类专利授权量总计为509件，占该板块专利授权总量的34.95%。5个技术分支中，历年专利授权量的极大值分别产生于2012年、2020年、2020年、2015年和2019年。

图6 技术集中度

3.2.3 重要申请人

TOP5申请人专利授权量共369件，在16家企业中占比61.71%。TOP5申请人主要研发团队及技术合作情况如表3所示。

3.2.4 核心发明人

TOP5发明人专利授权量共271件，在16家企业中占比45.32%。

其主要研发内容如表4所示。

表3 TOP5申请人研发团队和专利合作申请情况Tab. 3 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表4 TOP5发明人主要研发内容Tab. 4 Main research contents of TOP5 inventors

3.3 田间管理机械

选取17家田间管理机械代表性企业，检索得到专利506件，其中发明专利91件，占比17.98%；实用新型专利415件，占比82.02%。

3.3.1 技术发展趋势

从图7可以看出，该板块技术发展在2020年前大致经历了2个阶段。

图7 专利授权量年度趋势

第一阶段是2010—2014年，期间专利授权量偏低，历年授权量均低于40件。第二阶段是2015—2019年，该阶段专利授权量总计272件，是第一阶段授权量的2.75倍。2019年后，该板块专利授权量表现出比第二阶段更大的增长幅度，2020年授权量为135件，是2019年的2.14倍。目前看，该板块正处于技术快速发展阶段。

3.3.2 技术集中度

从图8可知，该板块技术研发主要集中于植保液体喷雾装置、装在活动设备上的浇水装置等技术领域。

图8 技术集中度

排名前五的IPC小类专利授权量总计为196件，占该板块专利授权总量的38.74%。5个技术分支中，历年专利授权量的极大值均产生于2020年，分别是2019年的1.47倍、2.33倍、1.77倍、3.14倍和1.43倍。

3.3.3 重要申请人

TOP5申请人专利授权量共283件，在17家企业中占比55.93%。

TOP5申请人主要研发团队及技术合作情况如表5所示。

3.3.4 核心发明人

TOP5发明人专利授权量共249件，在17家企业中占比49.21%，其主要研发内容如表6所示。

表5 TOP5申请人研发团队和专利合作申请情况Tab. 5 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表6 TOP5发明人主要研发内容Tab. 6 Main research contents of TOP5 inventors

3.4 畜牧水产养殖机械

选取14家畜牧水产养殖机械代表性企业，检索得到专利304件，其中发明专利22件，占比7.24%；实用新型专利282件，占比92.76%。

3.4.1 技术发展趋势

从图9可以看出，该板块技术发展大致经历2个阶段。第一阶段是2010—2017年，在该阶段，各年度专利授权量均低于30件。第二阶段是2018—2020年，其中2018年专利授权量增长明显，为2017年的2.59倍；2019年授权量出现小幅下滑后，2020年授权量出现了更大幅度增长，达到106件，为2010—2016年期间授权量的总和。目前看，该板块正处于技术快速发展阶段。

图9 专利授权量年度趋势

3.4.2 技术集中度

从图10可以看出，该板块技术研发主要集中于制备牲畜饲料的装置、活鱼容器的水处理设备等技术领域。

图10 技术集中度

排名前五的IPC小类专利授权量总计为103件，占该板块专利授权总量的33.88%。5个技术分支中，历年专利授权量的极大值分别产生于2020年、2012年、2012年、2020年和2020年，其中制备牲畜饲料装置方面的专利授权量在2020年的优势非常明显，是2019年的3.13倍。

3.4.3 重要申请人

TOP5申请人专利授权量共271件，在14家企业中占比89.14%。TOP5申请人主要研发团队及技术合作情况如表7所示。

3.4.4 核心发明人

TOP5发明人专利授权量共138件，在14家企业中占比45.39%，其主要研发内容如表8所示。

表7 TOP5申请人研发团队和专利合作申请情况Tab. 7 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表8 TOP5发明人主要研发内容Tab. 8 Main research contents of TOP5 inventors

3.5 农产品初加工机械

选取12家农产品初加工机械代表性企业，检索得到专利423件，其中发明专利48件，占比11.35%；实用新型专利375件，占比88.65%。

3.5.1 技术发展趋势

从图11可以看出，该板块技术发展大致经历3个阶段。第一阶段是2010—2013年，在该阶段，各年度专利授权量非常少，技术关注度不高。第二阶段是2014—2018年，在此阶段，专利授权量快速增长，技术创新活跃度大幅提高，2018年授权量达到87件，为历年高点。第三阶段是2019—2020年，在此期间，专利授权量逐年降低，年均下降率为14.23%。初步判断，目前该板块已进入技术饱和或衰退阶段。

3.5.2 技术集中度

从图12可以看出，该板块技术研发主要集中于消除固体材料中液体的干燥装置，保存、催熟或罐装装置等技术领域。排名前五的IPC小类专利授权量总计为104件，占该板块专利授权总量的24.59%。5个技术分支中，历年专利授权量的极大值分别产生于2019年、2018年、2020年、2019年和2019年。

图11 专利授权量年度趋势

图12 技术集中度

3.5.3 重要申请人

TOP5申请人专利授权量共365件，在12家企业中占比86.29%。TOP5申请人主要研发团队及技术合作情况如表9所示。

表9 TOP5申请人研发团队和专利合作申请情况Tab. 9 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

3.5.4 核心发明人

TOP5发明人专利授权量共168件，在12家企业中占比39.72%。

其主要研发内容如表10所示。

表10 TOP5发明人主要研发内容Tab. 10 Main research contents of TOP5 inventors

3.6 关键零部件

选取15家农机关键零部件代表性企业，检索得到专利649件，其中发明专利53件，占比8.17%；实用新型专利596件，占比91.83%。

3.6.1 技术发展趋势

从图13可以看出，该板块技术发展大致经历2个阶段。第一阶段是2010—2016年，在该阶段，各年度专利授权量变化幅度不大，均不超过40件，技术发展较为稳定。第二阶段是2017—2020年，在此期间，技术创新热度非常高，专利授权量增长明显，年均增长率达50.46%，2020年授权量为历年最大值，技术发展呈现快速增长态势。随着技术点的突破，市场需求的增加以及市场化能力的提升，预计该板块技术创新仍将保持较高的活跃度。

图13 专利授权量年度趋势

3.6.2 技术集中度

从图14可以看出，该板块技术研发主要集中于直线油缸、VE泵等技术领域。排名前五的IPC小类专利授权量总计为141件，占该板块专利授权总量的21.73%。5个技术分支中，历年专利授权量的极大值分别产生于2020年、2020年、2010年、2020年和2019年。

图14 技术集中度

3.6.3 重要申请人

TOP5申请人专利授权量共489件，在15家企业中占比75.35%。TOP5申请人主要研发团队及技术合作情况如表11所示。

3.6.4 核心发明人

TOP5发明人专利授权量共168件，在15家企业中占比25.88 %，其主要研发内容如表12所示。

表11 TOP5申请人研发团队和专利合作申请情况Tab. 11 Research team and patent cooperation application of TOP5 applicants

表12 TOP5发明人主要研发内容Tab. 12 Main research contents of TOP5 inventors

综上看，迈安德集团有限公司、江苏清淮机械有限公司等一批领军企业发挥了技术创新主力军的作用，各细分领域TOP5申请人专利授权量在专利总量的占比平均达72.27%。农用动力机械及通用机械、田间管理机械、畜牧水产养殖机械、关键零部件等领域正处于技术快速发展阶段，创新势头强劲。但农产品初加工机械领域已有进入技术饱和或衰退的迹象，耕整地及种植机械领域则呈现波动发展态势。田间管理机械、农用动力机械及通用机械、农产品初加工机械等领域发明专利占比分别为17.98%、11.56%、11.35%，高于全省农机行业平均水平；关键零部件、耕整地及种植机械、畜牧水产养殖机械等领域发明专利占比分别为8.17%、17.69%、7.24%，低于全省农机行业平均水平，表现明显偏弱。

4 结论与建议

从全行业来看，2010—2020年期间，江苏农机制造企业对原始创新和自主攻关投入不断加大，发明专利等科研阶段性产出增长明显，专利授权量年均增长率达27.60%，企业创新主体地位进一步强化。但发明专利授权量在专利总量中的占比仅为9.42%，明显偏低，行业整体创新水平有待提升。从细分领域来看，常柴股份有限公司、江苏清淮机械有限公司等6家企业是各领域最重要的申请人，引领行业技术创新，已具备牵头组建创新联合体的科研实力；夏建林、刘正刚等人是各领域最重要的发明人，研发热点聚焦产业发展需求；各领域创新活跃度不均，农用动力机械及通用机械等3个领域仍处于技术快速发展阶段，但耕整地及种植机械领域则呈现波动发展态势，而农产品初加工机械领域已有进入技术饱和或衰退的迹象。

基于此，为提升江苏农机制造企业创新力提出如下参考建议：一是坚持政策扶持，支持企业加大研发费用投入力度，进一步激发企业创新活力。二是培育一批优势创新载体，创造一批高价值专利和专利组合，探索构建符合农机产业发展规律的高价值专利培育方法，示范引领全省农机企业创新力的提升。三是用好高校院所的研发和人才资源，深化与高校院所合作，建设高水平创新平台，加强协同创新，促进优势资源互补利用，力争在关键核心技术上取得重大突破，促进创新要素与生产要素在产业层面有机衔接。四是依托高端知识产权服务机构的深度介入，加强产业发展态势和市场需求的信息分析，提高专利保护、挖掘、布局能力，为企业技术创新提供情报支撑。