我国农业科技创新研究热点及演进态势——基于CiteSpace 的可视化分析

王晶华，陈祺琪，顾金科

（1.中原工学院经济管理学院；2.中原工学院系统与工业工程技术研究中心，河南郑州 450007）

1 研究背景

民为国基，谷为民命。从马克思在《资本论》中关于食物重要性的论述，到习近平总书记关于“中国饭碗”问题的粮食安全观的阐释，粮食安全始终是一个民族和国家的头等大事。近年来，我国的粮食安全问题被放在了更加突出的战略位置。2021 年的中央一号文件继续聚焦“三农”问题，强调新背景下推进乡村振兴和农业农村现代化的重要意义。国家“十四五”规划重点部署了农业农村优先发展和乡村振兴战略规划，“三农”工作是我国全面建设社会主义现代化国家的重中之重。农业振兴的关键在于科技创新。早在中华人民共和国成立初期，毛主席就提出农业机械现代化是农业农村突破发展瓶颈的根本出路［1］，肯定了农业科技创新在农业发展中的重要作用。在新时代背景下，国家粮食安全需要农业科技创新的支撑，突破农业资源的约束以及加快农业现代化建设更需要农业科技创新，农业科技创新在推进乡村振兴建设中大有舞台。

农业科技创新是指与农业生产相关的知识和技术在生产、推广和应用时使农业生产效率得以不断提高的过程［2］。围绕农业科技创新，学者们展开了大量的研究，主要涉及农业科技创新效率、体系、能力、政策等方面，研究表明我国农业科技创新仍存在诸如供给不足、产业化体系滞后、成果转化方式落后、要素配置错位等问题，但对农业科技创新的新研究热点、新研究趋势及其推动乡村振兴的作用机理等方面的研究仍具有拓展空间。

科学技术是第一生产力，尤其是对于我国的农业来说，借助科技来实现农业现代化不仅是发展的根本出路，还是实现乡村振兴战略目标的重要一环，因此，厘清农业科技创新的研究热点及演进态势，有助于深入把握农业科技创新对乡村振兴的作用及其影响因素。基于此，本研究从农业科技创新宏观角度，对国内有关农业科技创新的研究机构、核心作者、关键词共现及聚类、热点主题词突现等进行可视化知识图谱分析，探析我国农业科技创新的研究热点和演进态势。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

以中国知网（CNKI）作为本研究数据的来源数据库，以“农业科技创新”为关键词进行检索；在检索结果中，最早的相关文献发表时间为1998 年，遂设置检索时间为1998 年1 月1 日至2021 年8 月1 日。获得符合检索条件的文献2 692 篇，为提高研究结果的可信度和权威性，去除会议、报纸等与研究内容无关的非学术文献以及重复发表的文献之后，最终获得1 948 条中文有效文献数据，经数据转换后最终得到1 929 条有效数据（以下简称“样本”）。

2.2 研究方法

CiteSpace 是陈超美等［3］在Java 语言环境下应用编程开发出的一款文献计量分析软件，能够对所研究领域或话题的作者、机构、主题和关键词等进行共现、聚类和突现等知识图谱分析，并以可视化的形式呈现，使得研究热点和演化趋势更加清晰明了，在探测学科发展的热点、前沿和趋势等方面极具优势，因此，本研究利用CiteSpace 5.7.R5 软件对有效数据进行计量分析，并绘制出样本的作者和研究机构的网络知识图谱、关键词共现网络图、聚类图、关键词时间线图以及突现词图，以揭示我国农业科技创新的核心作者及机构、研究热点和演进态势。

3 文献计量分析

3.1 时间分布

图1 刻画了国内农业科技创新研究相关文献在1998—2021 年间的分布情况。从整体趋势上看，我国农业科技创新的研究历程可以划分为萌芽、稳定发展、快速发展和巩固发展4 个阶段。

图1 我国农业科技创新研究发文量的年度分布

（1）萌芽阶段（1998—2005 年）。刘庆山［4］1998 年首次在研究中剖析农业科技创新的内涵，提出农业科技创新是农业经济发展的动力源，并就增强我国农业科技创新能力提出对策建议。进入20 世纪90 年代末，我国城市化和工业化进程加快，农业税负持续上涨，同时政策对工业的倾斜致使农业经济发展迟缓；进入新世纪，我国加入世界贸易组织（WTO），为我国农业开放发展带来了未知的机遇和挑战。这一时期，为确保我国农业竞争力，国家加强了农村基础设施建设和农村市场的开发，提出进一步依靠科技创新，根据经济发展要求适时调整农业生产结构［5］；同时，党和国家着力调整城乡发展战略，引导城乡发展缩小差距，自2004 年开始实行农业税减征或免征的惠农政策，2004 年的中央一号文件明确提出要增强我国农业科技创新、储备和转化能力，并在2005 年年末取消农业税［6］。农业各方面的“松绑”给我国农业发展提供了条件，但要改变农业的现状，还须从根本上提高农业综合生产能力，解决投入不足和基础脆弱等问题。

（2）稳定发展阶段（2006—2011 年）。2006年的中央一号文件提出农业科技创新的步伐必须加快，强调对农业科技的创新和推广。2007 年的中央一号文件进一步提出要强化科技创新对于农业的支撑和推动作用。之后这一时期每年的中央一号文件逐渐强调了科技创新对于农业的服务体系和支撑作用，并提出不仅要持续推进，同时更应注重农业现代化发展。到2010 年，农业科技创新着力聚焦于提高现代化农业装备水平，推动农业发展方式向前转变，在农业科技创新驱动下，我国的农业发展方式逐渐从较为落后的、传统的发展方式转变到较为先进的现代化发展方式。在这一时期，学者们综合研究农业科技创新发展的现状、问题以及有待突破的重点和难点，积极进行学术研究和实证分析，促进了我国农业科技创新的繁荣发展；同时，由于此阶段我国农业基础设施脆弱、农村社会事业发展滞后、农业科技创新成果转化效率亟须提升，因此基于政策导向和农业实际发展需要的农业科技创新相关研究在此阶段稳定发展。

（3）快速发展阶段（2012—2018 年）。2012年的中央一号文件将农业科技创新摆在突出位置，党和国家极力推动农业科技创新，驱动农业增产、农民增收、农村繁荣。与此同时，党和国家还出台了多项政策措施来推进农业科技创新进程，以打破部门、区域、单位和学科的界限，建立协同创新机制。此外，农业科技创新投入力度得到加强，政府开始引导和鼓励资金流向农业科技方面。2012 年，在我国农业科技发展史上具有里程碑意义的《中华人民共和国农业技术推广法》（修订版）通过，基层农业科技推广体系建设在全国各地得到极力推动，因此，农业科技创新相关研究在2012 年呈指数级增长，收效甚好，并逐渐趋向成熟。

（4）巩固发展阶段（2019 年至今）。党的十九大报告明确提出实施乡村振兴战略，强调要深入推进现代农业农村发展，坚持优先发展农业农村。2020 年5 月，党和国家根据发展阶段、环境和条件变化，提出构建国内国际双循环相互促进的新发展格局。党的十九届五中全会再次强调，要加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。由于农业科技创新水平会影响农业生产力的发展，因此国民经济发展的规模和速度受农业劳动生产率水平和农业生产力发展水平的制约。在新时代背景下，农业科技创新作为助力乡村振兴战略实现的重要抓手，成为当前学术界以及社会各界持续关注和讨论的热点话题。

3.2 作者分析

绘制出由692 个节点、330 条连线构成的国内农业科技创新研究者的合作网络图谱（见图2），其中节点大小表示作者的发文量多少，各节点之间的连线多少代表各作者的合作强度。作者合作网络密度为0.001 4，说明我国目前从事农业科技创新研究的学者多处于独立研究状态，研究较为分散，尚未形成稳定的、极具凝聚力的科研群体，作者间相互合作的紧密度仍需进一步加强。

图2 1998—2021 年国内农业科技创新研究文献作者合作网络

根据普赖斯定律，至少发表mp篇论文才能成为该研究领域的核心作者。mp的计算公式如下：

式（1）中，在统计时段内发表论文数最多的作者所发表的论文数即为npmax的值［7］。

利用样本计算出国内农业科技创新研究领域的mp≈2.48 篇，因此将发文量为3 篇及以上的作者视为该领域的核心作者。结果如表1 所示，核心作者共有56 位，发文总数为218 篇，核心作者发文量约占领域内发文总量的11.30%，远低于稳定核心作者群体发文占比标准（50%）［8］。表明当前国内相关研究的视角较为分散，可能的原因在于我国农业科技创新研究跨度较长、范围较广、路径较多，且随着农业科技的发展，相关研究多以农业科技创新为核心与不同行业、不同领域融合发展。

表1 1998—2021 年国内农业科技创新研究文献的核心作者及其发文量

3.3 机构分析

图3 为根据样本数据绘制得到的国内农业科技创新研究机构合作网络图谱，由519 个节点、115 条连线构成，网络密度为0.000 9。其中，节点大小表示科研机构发文量多少，而连接各节点的线条则代表科研机构合作的强度。发文量由大到小排前10 名的机构分别为中国农业科学院（83 篇，含其下属科研院所）、农业农村部（34篇）、中国农业大学（24篇）、中国热带农业科学院（16篇）、东北农业大学（15篇）、河北农业大学（15 篇）、上海市农业科学院（14 篇）、福建省农业科学院（13 篇）、安徽省农业科学院（12篇）、南京农业大学（12 篇）。机构合作网络密度仅为0.000 9，表明目前国内学者关于农业科技创新的研究多是以独立机构进行，机构间仍有较大合作空间，各机构应该加强跨学科、跨区域的合作，推动国内农业科技创新研究的繁荣发展。

图3 1998—2021 年国内农业科技创新研究机构合作网络

3.4 高被引文献分析

文献被引频次的高低在一定程度上可以体现出研究的影响力和辐射作用。高被引文献在推动学科发展方面具有重要作用，从侧面彰显了领域研究热点。由表2 可见，国内关于农业科技创新的高被引文献在发文时间上，最早发表于1999 年，最晚为2014 年，表明该领域在早期研究中已经积累了丰厚的经验；在研究主题上，被引频次由大到小排前10名的文献多集中于农业科技创新的体制机制、成果转化以及效率等方面，致力于提升农业科技创新的应用效率、促进农业高效发展；在期刊来源上，共有6 篇文献来源于农业相关期刊或高校，在领域内具有较高的权威性和可信度；在被引频次上，各篇被引量均在58 次以上，有4 篇高达100 次以上，其中被引最高达152 次的“‘精细农业’的实践与农业科技创新”这一成果，为国内农业科技创新的研究和发展作出了重要贡献。

表2 国内农业科技创新研究排名前十的高被引论文主要情况

4 研究热点聚类分析

4.1 关键词共现网络分析

关键词是对文章整体内容的凝练和概括，通过对关键词进行分析，可以了解农业科技创新领域研究热点以及未来演进趋势。对样本数据选择节点类型进行关键词共现分析，得到包含838 个节点、1 122 条连线、网络密度为0.003 2 的关键词共现网络，随后对阈值、字体大小、节点大小等进行调整，得到1998—2021 年国内农业科技创新研究关键词共现网络知识图谱（见图4）。其中，节点越大表示关键词出现的频次越高，即研究这一方面的人越多，反之则越少；节点由内而外代表不同的年份，越靠近圆心的年份越早，越靠近外侧年份越新。

图4 1998—2021 年国内农业科技创新研究文献关键词共现网络

关键词共现是指文献中的关键词使用某一词语共同出现的情况，关键词共现频次可以有效反映出该研究领域研究热点［9］。对样本数据统计得到共现频次及中介中心性如表3 所示。其中，中介中心性是反映某一关键词受学术关注程度的指标，可以利用来判断某一关键词在网络中的重要程度。中介中心性大于0.1 的节点可以被判定为领域内的关键枢纽［10］。可以发现，科技创新成果转化问题备受关注，同时也是农业科技创新整个过程中比较重要的一个环节，农业科技成果转化的效率需要进一步提升；农业科研院所以及科技型企业的发展在一定程度上带动了农业科技创新的发展；农业现代化以及乡村振兴等新生分支力量是紧紧跟随国家政策方针的引领所产生的，具有很强的现实意义。此外，关键词共现知识图谱中散落的节点较多，关键词之间紧密连接、集中度不高，说明近几年关于农业科技创新的研究热点较为分散，以农业科技创新为核心向不同产业、不同方向联合发展和系统发展。

表3 1998—2021 年国内农业科技创新研究文献高频关键词共现频次及中心性

4.2 关键词聚类分析

CiteSpace 中聚类的清晰度一般用模块值（Q值）和平均轮廓值（S值）来衡量，通常0≤Q ＜1，当Q＞0.3 时表示划分出来的聚类结构是显著的，而当S ≥0.7 时表示该聚类结果的效率和信服力较高［11］。基于样本数据得到的关键词聚类网络知识图谱如图5 所示，各聚类模块及未显现节点之间的连接线条代表各关键词之间关联的紧密程度，Q=0.880 4、大于0.3，表明该聚类结构是显著的，而S=0.977 3、大于0.7，表明该聚类结果合理。该聚类以农业科技创新为核心，向多维度、多层次推进，主要包括农业科技、农业现代化、农业农村经济发展、科技创新、协同创新等相关内容，说明我国农业科技创新领域的研究主要是围绕这些方面展开的。党的十九大报告提出了乡村振兴战略，不仅充分体现出“三农”在我国国家发展中的重要战略地位，还是对过去各个历史时期提出的“三农”战略的系统性升华［12］。顺应时代的发展和国情的变化，“三农”产业应当紧跟历史发展的潮流不断增强科技创新能力，农业现代化是发展的必然选择。在当前形势下，农业科研单位和科技型企业成为推动农业科技创新的主要力量。

图5 1998—2021 年国内农业科技创新研究关键词聚类网络

4.3 关键词时间线分析

根据样本数据得到国内农业科技创新研究的关键词时间线知识图谱如图6 所示，主要侧重于刻画各聚类之间的历史演进关系和文献的时间历程。相较于时区图谱，时间线图谱更加注重聚类间横向关联信息，且着重描绘领域内各个研究主题随时间的演变趋势［13］。从图6 来看，“农业科技创新”“农业科技”“农业科技创新体系”等主题的聚类文献的研究时间线较长，农业科技的创新发展势必会推动农业农村现代化发展，由此促进农业科技型企业以及科研单位对农业科技创新的重视，在农业农村现代化发展的进程中，需要各方携手推进乡村振兴这一伟大工程顺利实施。

图6 1998—2021 年国内农业科技创新研究文献的关键词时间线知识图谱

4.4 研究热点分析

采用CiteSpace 软件的突变检测计算可以检测一个领域内研究兴趣的骤然增长，这是研究前沿兴起预示以及研究热点预测的重要方式［14］。根据样本数据，突现强度由大到小排名前十的文献关键词情况如表4 所示，对农业与农村经济的研究持续时间最长，从2000 年开始持续到2007 年，其次是新农村建设、协同创新、影响因素等；从关键词突现强度来看，乡村振兴战略、新农村建设、中央一号文件、现代农业发展和协同创新等在一定程度上代表了我国农业科技创新相关的研究热点以及前沿研究内容。可见，农业科技创新研究从初始的农业与农村经济逐步拓展到新农村建设、农业现代化发展、协同创新及乡村振兴战略等重要方向，随着农业科技水平的不断提升而逐渐系统化、全面化发展。在乡村振兴战略背景下，农业科研单位将在进一步促进农业科技创新发展中继续发挥其不可或缺的作用。

表4 国内农业科技创新研究文献关键词突现情况

5 结论与展望

5.1 研究结论

第一，国内关于农业科技创新的研究，年文献发表量的整体变化趋势呈现出先增长后下降的倒“V”型。其中，2012 年达到研究高潮，这与2012 年中央一号文件突出强调农业科技创新的地位有较大关联，并且同年新修订的《农业技术推广法》也成为农业科技创新发展中具有里程碑意义的事件；同时，党的十九大报告正式提出了乡村振兴战略，农业农村问题也再次引起学界关注，农业科技创新相关讨论又引起一个小高潮。2012 年之后研究热度有所下降，这是由于农业科技创新发展到一定程度，相关研究开始以农业科技创新为中心向关联方向扩散发展，有全面协同可持续发展的态势。

第二，在关于农业科技创新问题的发文量上，王秀芳教授的发文数量最多，其研究领域主要为农业经济、金融、宏观经济管理与可持续发展，为推动农业科技创新发展作出了不可或缺的贡献；发文机构以中国科学院和农业农村部为最，农业科研单位在学术研究方面大力推动了农业学科发展以及农业科技创新的综合发展，彰显了其在农业科技创新发展过程中的重要带动作用。汪懋华教授的文章“‘精细农业’的实践与农业科技创新”以高达152 次的引用量排名高被引文献第一，为农业科技创新的进一步研究提供了扎实的理论基础。研究的关键词共现主要集中于农业科技创新、科技创新、成果转化以及协同创新上，表明学界对这些方面的探索较多，且这些方面是当前阶段乃至下一阶段的研究热点和演进态势的具体体现；同时，我国农业科技创新以农业科技、农业现代化、农业农村经济发展、科技创新、协同创新等为分中心，在深度和广度上进一步探索研究。农业科技型企业和农业科研单位作为农业科技创新研究的重要主体，在引领和推动我国农业科技创新的研究发展上大有可为。

第三，在关于农业科技创新研究的关键词的演进态势上，农业科技创新的关注热点逐渐从单一的农业农村经济提升到新农村建设、现代化农业发展、科技创新体系乃至宏观层面的协同创新以及乡村振兴战略，越来越强调合作与系统性，不再是片面强调带动农业农村经济发展，而是在环保、可持续的基础上，以建设绿色、和谐、生态、宜居的现代化智慧型新农村为现阶段目标。鉴于农业科技创新独具公共物品特性、区域性与季节性，周期长且过程复杂，不确定性与高风险性的特点［15］，应当结合区域特点，因地制宜，有针对性地提升农业科技创新水平，进而突破区域发展不平衡的壁垒，形成具有地域特色的农业科技创新体系。

5.2 讨论与展望

尽管我国农业科技创新的相关研究开始较早，且已经形成理论体系，但由于近些年研究热度降低，很多理论具有时代局限性，尤其是在如今我国已经实现全面脱贫、加快构建新发展格局的背景下，如何丰富农业科技创新的时代内涵等有待进一步探讨。农业科技创新是我国推进农业供给侧结构性改革的重要手段，但农业科技创新的成果转化率却一直提不上去，是成果发明端的问题还是应用端的问题？“双循环”新发展格局下国家提出扩大内需的要求，刺激广大农民的消费就成为重中之重，农业科技创新与农民消费的关系如何？农业科技创新在促进农业产业链中的强链补链作用如何？等等，上述问题都需要进一步研究。对此，基于以上研究结论，今后可以从以下视角展开研究：

第一，逐渐形成以企业为主体，科研院校为辅的协同创新体系。科研院校理论研究能力强，但实际经验缺乏，不一定能够很好地把握农业科技的需要，容易导致农业科技创新转化率较低的现象，而突出企业的主体地位可使农业科技创新成果的实用性更强、可转化率更高，因此关于协同机制的构建还可进一步深化研究。

第二，使知识流动更加充分、创新平台支撑能力更强。在脱贫攻坚时，就存在高校和科研院校对口帮扶贫困地区的政策，这无疑促进了知识的流动和创新成果的应用，那么在新发展格局下推动农业供给侧结构性改革需要提高农业供给质量，探讨创新平台的构建和知识流动就显得尤为重要。

第三，农业科技创新在“三农”上的影响更加广泛。不同于以往的“点—线式”发展规划，乡村振兴和新发展格局是综合国内外发展形势所提出的，其系统性和复杂性远胜于以往，农业科技创新影响的将不仅是农业和农村经济，还将通过农村消费需求的提升带动城镇企业的发展，农业农村和农民消费需求的释放将成为保持我国经济活力的强大引擎，因此关于农业科技创新在乡村振兴战略中对工业产业的影响机制也可进一步探讨完善。

此外，本研究的样本数据主要来自中国知网数据库，且是剔除了报纸、会议等学术性不高的文章，导致部分与农业科技创新研究为主题的文献可能会被忽视，因此数据和计量结果的精确性有待进一步提高。未来研究可选用多个数据库进行分析，并在此基础上进一步扩展农业科技创新的内涵，从农业科技、科技创新等与农业科技创新相关的角度进行更深入、具体的研究，提升研究结论的可信度。