1、农业专利技术扩散的时空规律以水 稻抛秧技术为例 喻登科 彭静 刘彦宏 肖欢 南昌大学管理学院 摘 要： 目的/意义在我国粮食安全战略的大背景下, 加强农业新技术的推广应用是维 持粮食增产丰收的主要途径, 农业新技术扩散的时空规律研究具有重要意义。 方法/过程以水稻抛秧专利技术为例, 建立农业新技术扩散的时空模型:空间 维度, 构建 Bass、 MI 和SWMI等三种网络模型, 探索农业专利技术的空间扩散规 律;时间维度, 以专利累计数据为基础, 拟合农业技术扩散的生命周期模型;最 后, 融合时空两个维度, 总结技术扩散的演化、增长规律及其累积效应。结果/ 结论水稻抛秧专利扩散实证研究结果表明:
2、SWMI 模型能较好地模拟水稻抛秧专 利技术的扩散过程, 其扩散方式主要受省际间“亲密型”关系影响;水稻抛秧技 术的发展主要经历了两个生命周期, 抛秧机技术在整个生命周期发展中占主导 力量;水稻抛秧专利技术扩散具有东北和东部沿海两个增长极, 形成向内陆地区 逐渐发展的显著规律;各区域在水稻抛秧专利技术发展方面总体水平较低, 且处 于非均衡状态;毗邻省市间存在显著的技术溢出效应, 表现出版块聚集特征。 关键词： 专利技术; 技术扩散; 时空模型; 水稻抛秧; 作者简介：喻登科 (ORCID:0000-0003-4415-1890) , 男, 1985年生, 博士, 副 教授, 硕士生导师, 研究
3、方向:技术知识管理; 作者简介：彭静 (ORCID:0000-0002-2785-5151) , 女, 1992年生, 博士研究生。 研究方向:农业技术扩散; 作者简介：刘彦宏 (ORCID:0000-0001-8682-8172) , 男, 1994年生, 博士研究 生, 研究方向:农业科技创新; 作者简介：肖欢 (ORCID:0000-0002-1698-8936) , 女, 1994年生, 硕士研究生, 研究方向:技术知识管理。 基金： 国家自然科学基金项目“农业科技成果转化中农户间知识共享和农业技术 扩散的机理与关系” (编号:71563027) The Spatio-temporal
4、 Law of Diffusion of Agricultural Patent Technology:A Case of Rice Seedling Throwing Technologies Yu Dengke Peng Jing Liu Yanhong Xiao Huan School of Management, Nanchang University; Abstract： Purpose/SignificanceUnder the background of food security in China, to popularize the newagricultural techn
5、ologies is one of important approaches for increasing production of grains, and thus it is meaningful to study the spatio-temporal lawof newagricultural technologies diffusion.Method/ProcessTaking rice seedling throwing technologies for example, the paper constructed several models to identify the l
6、aws. First, three spatial network models including Bass, MI and SWMI were used to explore the spatial diffusion principles.Second, a model was built to fit the life cycle of development of agricultural technologies based on patent data. Third, a spatio-temporal lawwas found by summarizing the revolu
7、tion and increasing rules and accumulation effect.Result/ConclusionSome conclusions of rice seedling throwing technologies were drawn as follows: first, the SWMI model is the best for simulating the diffusion process of rice seedling throwing technologies which was mainly influenced by close relatio
8、ns among provinces; second, the development of rice seedling throwing technologies covered two life cycles which were mainly depended on technologies about rice seedling thrower; third, there were two developing poles including northeast and eastern coastal regions, from which to interior lands some
9、 significant rules of technological diffusion existed; fourth, national technological development level was lowin all and it was not balanced among different provinces; finally, significant overfloweffect existed among neighboring provinces, and it caused technological aggregation in some isolated r
10、egions. Keyword： patent technology; technological diffusion; spatio-temporal model; rice seedling throw ing; 0 引言 农业是全面建成小康社会与实现现代化的基础。在 2016年国务院发布的全国 农业现代化规划 (2016-2020年) 中, 明确指出当前我国“农业现代化已进入 全面推进、重点突破、梯次实现的新时期”, 而且确定到2020年农业科技进步 贡献率要增长至60%的目标。显然, 高新农业技术将成为农业现代化生产经营中 的控制性资源和决定性因素。进一步, 促进农业技术扩散、解决农业
11、科技成果转 化率低的问题, 就成为推动我国农业现代化进程的关键所在。 农业技术扩散是农业技术的方法或产品被农户接受并广为推广应用的过程, 它 体现为时间和空间上量的积累和增长, 是一种时间推移和空间漫延的复合过程 1。专利技术作为一种经过审核评估和受到产权保护的高质量知识成果, 探索 农业专利技术在时间和空间维上的扩散过程与机理, 有助于发现与提炼农业技 术扩散的规律, 是当前学界研究技术扩散的主要方向。 全世界接近一半的人口, 以大米为主食。 而作为农业大国, 水稻是我国的第二大 粮食作物, 2016年水稻种植面积超过 3000万公顷, 产量超过2亿吨, 约占我国 粮食总产量的33.6%。水
12、稻的保产保量在支撑全国口粮安全方面起到了重要作 用。 水稻抛秧技术作为我国开发、 推广并迅速普及应用的一项水稻轻型栽培技术, 它革新了沿袭几千年的农民拔秧、插秧的传统, 具有高产稳产、省工省力、省种 子省秧田以及田间操作简便等优点, 为我国水稻种植效率的提升带来了机遇 2。1993 年10月, 国家科委将“抛秧稻增产技术”列为国家重点技术推广项 目, 开始全面示范水稻抛秧技术, 推广应用面积迅速扩大。 在广西等地, 免耕水 稻抛秧面积能占到水稻种植面积的近 50%, 对于其促进粮食增产和保障稻米品 质起到了重要作用。 然而, 事实上在推广过程中同样也遭遇到一些问题, 包括技 术未全面到位、区域
13、发展不平衡、推广后期遭遇“天花板”等。因此, 加强水稻 抛秧技术的开发推广与技术扩散时空规律的研究工作, 对于扩大抛秧种植规模, 进一步解决相关技术推广过程中的问题具有重要意义。 国外在农业技术扩散的时空规律探索中的研究为本文提供了重要的理论与方法 论借鉴3-5, 然而文献资料同时也显示国内在农业技术扩散方面的研究主要集 中在果蔬行业6-7, 而对最重要的粮食生产业却缺乏研究。本文考虑我国粮食 安全国家战略的时代背景, 率先讨论传统农业中新型技术的推广应用与扩散规 律, 对于我国传统农业基于技术驱动的转型与发展具有重要的现实意义。 考虑到 水稻抛秧技术应用在我国粮食生产中的重要作用, 以及水稻
14、抛秧专利技术在当 前阶段已有的成果积累, 本文以水稻抛秧专利技术为例, 构建农业技术扩散的 空间网络模型、 生命周期模型和时空演化模型, 并以1990-2015年222 项水稻抛 秧专利技术为样本进行农业技术扩散时空规律的实证研究, 希冀为更好地推动 水稻抛秧专利技术或其他类似农业新技术的研发与推广扩散提供决策参考。 1 水稻抛秧专利技术的发展现状 抛秧技术是水稻栽培技术的一项重大改革。 我国早在 20世纪60年代就曾探索过 非钵体的水稻常规育秧抛栽试验。从 20世纪 70年代开始免耕研究, 80 年代在 南方大面积推广了侯光炯的自然免耕法, 90 年代开始重点推广“抛秧稻增产技 术”, 促进
15、了抛秧稻的迅速发展8-9。时至今日, 水稻抛秧技术为我国水稻增 产带来了巨大的经济与社会效益。 自发明伊始到广泛应用, 农业基层与科技工作者对水稻抛秧技术有许多创新性 的方法改进与实用性研究, 已积累了相对丰硕的专利技术成果。 本文选取在万方 专利数据库进行检索, 该数据库具有对每条专利的相关发明人、研制背景、应用 等各方面重要信息的集成功能, 对于快速查询、 下载专利数据和研究专利技术发 展状况有着重要应用。 而且, 相对于中国知识产权局综合服务平台提供的专利检 索服务, 万方数据库具有检索速度快的优点, 而且信息损失并不大;相对于 CNKI提供的专利检索功能, 万方数据库在检索能力与速度等
16、方面均有优势 10-11。总体而言, 万方数据库能够满足专利检索与分析的一般性需求。通过 对“水稻”、 “抛秧”等关键词进行检索, 获取了 272条相关的专利文献, 并将 每份专利的专利类型、申请时间、公开时间、专利分类号、发明人、主申请人地 址等信息进行整理;由于搜集专利信息过程采用关键词检索, 搜索结果可能会囊 括非目标专利, 经过人工阅读摘要和专利报告全文逐项排查, 剔除重复项以及 与抛秧技术无关的专利数据;并以专利技术的公开日作为新技术的起始时间, 最 终整理得出1990-2015年期间有关水稻抛秧技术的222项授权专利数据, 以此对 全国水稻抛秧专利技术的扩散规律进行研究。 下文所述
17、的“专利授权累计量”是 通过了专利申请程序且得以公开的授权专利累计量。 通过对水稻抛秧专利技术的检索与整理, 可将水稻抛秧整个过程中的各阶段相 关技术进行分类。 根据各类专利的性质及用途等因素, 大体可分为水稻抛秧时所 运用的抛秧机;整合完成抛秧过程播种、覆土、抽水等作用的多功能机械及保证 抛秧精度的部件;可以保证稻秧苗秧盘定位、定量播土、种工作的播种器;水稻秧 苗栽培用的育苗秧盘及相关育种方法;适合抛秧田防除各类杂草的除草剂及促进 作物根系发育, 使作物生长健壮的肥料;具有保证水稻高产高效抛秧等效果的栽 培方法等六种类型。 图1给出了1990-2015年有关水稻抛秧专利技术授权累计量的总体变
18、化趋势以及 水稻抛秧技术分类型的专利授权累计量变化趋势。由图中可以看出:a.总体趋势 上, 水稻抛秧专利技术的发展自1990年以来就呈持续增长趋势, 而2000年以后 该增长势头更为显著。b.抛秧机专利授权累计量达到了 70件, 比其它类型的专 利高出了两倍左右, 由此可看出抛秧机在整个水稻抛秧技术的发展过程中占据 了主导地位。播种器、除草剂及肥料和多功能机械及部件对水稻抛秧技术的扩展 提供了持续作用, 育苗秧盘及育种和栽培方法为水稻抛秧技术的成长的后备力 量。 图1 水稻抛秧专利授权累计量变化趋势 下载原图 2 空间维:网络扩散模型 自Bass 模型创建以来, 因其较好地模拟技术采纳决策与扩
19、散机制而被广泛应用 于各类新技术、 新产品的空间扩散机理与规律研究。 Shaikh等 (2005) 在对Bass 模型改进的基础上提出了多重影响 (M I) 模型12, 能更切合实际地模拟新技 术扩散过程中的网络节点间相互影响机制。Watts和Strogatz (1998) 开创了复 杂小世界网络的研究13, 其后的诸多研究表明, 新技术的空间扩散过程会更 符合小世界网络的扩散规律与无标度假设14-15。因此, 本文运用 Bass模型、 多重内部影响模型 (MI模型) 和小世界网络模型 (SWMI模型) 拟合水稻抛秧专 利技术在省际间扩散的空间维扩散模型, 以探寻水稻抛秧专利技术的增长规律 及
20、影响机制。 为了观察水稻抛秧专利技术的空间扩散规律, 本文在利用万方专利数据库获得 1990-2015 年各省水稻抛秧专利授权量的基础上, 对每年新参与专利开发的省 份数量进行统计, 并计算其累计量, 如表1 所示。 表1 1990-2015年得到专利授权的省份数量 下载原表 续表1 1990-2015年得到专利授权的省份数量 下载原表 运用Curve Expert 1.4 软件, 以表1中数据为依据, 分别采用Bass 模型、MI 模型和SWMI模型对水稻抛秧技术的专利扩散过程进行拟合, 计算得到所需的参 数N、p、q、d、k以及拟合优度 R, 结果如表 2所示。 表2 专利技术空间维度扩散
21、模型的拟合结果 下载原表 2.1 模型优越性比较分析 从参数的正负方向上来看, Bass模型和SWMI模型的拟合系数具有一致性, 而MI 模型的系数存在背反现象, 因此, MI模型不适合用于解释水稻抛秧专利技术的 扩散机制。从方程的拟合优度 R上进行分析, MI模型的拟合优度为0.172, 小于 Bass模型的拟合优度 0.388和 SWM I模型的拟合优度 0.391, 即SWMI 模型的拟 合效果最佳。 这暗示着在水稻抛秧专利技术的扩散问题上, 各省份之间形成的技术交流与扩散网络更具有小世界网络的特征, 即大部分省份之间均形成了较高 聚集度的交流关系, 任意两个省份之间能够通过较短的连接路
22、径迅速实现新专 利技术的交流、传播与扩散。这一阶段也印证了小世界网络适合于揭示绝大部分 社会网络传播现象的观点, 反映出了小世界网络在社会与经济管理领域应用的 优势。 2.2 内外部影响分析 p和q 在扩散模型中, 分别表示外部因素和内部因素对扩散的影响系数。这两者 共同驱动水稻抛秧专利技术在潜在专利开发省份中的扩散, 前者代表国家政策 实施和宣传等外部环境的影响, 后者反映省与省之间相互交流与联系而形成的 溢出与促进作用。表 2中Bass 模型中p=-0.032、q=0.507, 说明内部影响因素 的影响力远大于外部环境带来的影响, 网络结构本身的特征对水稻抛秧专利技 术的扩散咏着决定性影响
23、。SWMI模型中p=-0.005、d=0.643, 揭示出与 Bass模 型同样的规律:水稻抛秧专利技术的省际扩散主要受到省际之间交流网络自身结 构与关系的影响, 而外部环境 (包括自然环境、政策环境、社会环境、经济环境 等) 对水稻抛秧专利技术的扩散影响甚微, 甚而目前的外部环境对水稻抛秧专 利技术的扩散主要起到制约性作用, 虽然这种制约作用力较为微弱。 根据SWMI模型的建模过程可知, 内部影响系数 (表征由k1个“亲密型”节点和 k2个“疏远型”节点共同作用产生综合影响的一个变量) 是时间变量的函数, 会随着系统的演化而变化。通过计算, 发现该系数从第 7年 (1996 年) 开始快 速
24、增长, 到第11年 (2000年) 时接近最大值, 整个周期内内部影响系数在 0.4-0.6 之间变化。这意味着在水稻抛秧专利技术扩散的同时, 省际之间的技术 交流与传播反过来也会促进省际间技术扩散网络的健全与完善, 在频繁的相互 学习中能够建立起更加紧密的技术转移通道。 省际之间的技术交流与扩散最为频 繁地发生在专利技术的成长期, 此时尚未参与新型技术开发的省份会积极投身 其中, 形成专利技术开发与扩散的新生力量, 而这些力量的加入在使得技术扩 散网络不断壮大与健全的同时, 也使得新技术的开发与推广应用达到最高潮。 上 述结论揭示出农业技术扩散背后所潜藏的内在规律, 这种规律主要由技术网络
25、本身的发展与演化来支配, 外在环境的力量很难对农业技术扩散起到决定性作 用, 国家在农业技术扩散推动方面的努力应该在顺应技术网络内在机制的基础 上加以设计和实施。 2.3 亲疏关系分析 根据SWM I 模型的建模过程计算省际间水稻抛秧专利技术扩散网络中的“亲密 型”和“疏远型”影响系数 (如图2所示) 。 由图2可知, 水稻抛秧专利技术扩 散受内部影响主要以“亲密型”影响力为主, 而“疏远型”影响力几乎可以忽 略不计。该结论意味着水稻抛秧专利技术扩散更容易受到省际之间因为地域临 近、 经济合作、 产业联盟等而形成的强连接关系的影响, 这又进一步意味着邻省、 同一经济区域内省际之间更容易因为其“
26、亲密型”影响关系而促进水稻抛秧专 利技术的传播与扩散。 在“亲密型”内部影响关系的作用下, 水稻抛秧专利技术 扩散在空间上会呈现出显著的区域效应和版块效应, 临近水稻抛秧专利技术相对发达省份的区域会由于技术溢出而受到积极的带动性影响, 而非临近区域显 然不具有这方面的优势。 图2“亲密型”和“疏远型”影响系数比较 下载原图 3 时间维:生命周期模型 生命周期理论的提出主要用于研究经济学领域中消费与收入之间的关系, 其包 括四个阶段:萌芽期、成长期、成熟期、饱和期16。专利技术的发展过程, 也 会经历一个萌芽、成长、成熟、衰退的演进过程。本文以历年的水稻抛秧专利授 权累计量为数据样本, 利用Lo
27、gistic模型模拟水稻抛秧专利技术的生命周期过 程, 并依据 Logistic 曲线进化法则进行趋势预测, 以判断目前所处的阶段, 为 水稻抛秧专利技术的发展提出战略建议。 3.1 生命周期模型的拟合 Logistic模型最早是由 Verhulst (1838) 所提出的, 一个被广泛应用且较为一 般的方程形式如下17: 式中:y为专利累计项数;为Logistic曲线斜率;为Logistic曲线中转折点 出现的时间, 即曲线的反曲点 (midpoint) ;l 则代表专利技术成长的饱和水平 (saturation) , 是使用该技术所产生的最大效用值;T定义为l10%, l90%, 为该专利
28、技术所产生最大效用值的 10%-90%所需花费的时间, 也是成长期与成 熟期所需的时间长度 (growth time) 。 本研究以Logistic 函数为基础, 使用Loglet Lab2 软件描绘出水稻抛秧技术发 展趋势图。 通过观察, 发现水稻抛秧专利累计数的发展趋势线存在两个较为明显 的指数增长区间, 因此本文选用 Bi-Logistic 模型模拟水稻抛秧专利技术的成 长规律。Bi-Logistic 模型由两个Logistic 模型叠加而成, 表征水稻抛秧技术 发展的两种驱动力量所形成的两个生命周期过程, 分别用Cycle I和 Cycle II 表示。此时, 方程式为: 采用Logl
29、et Lab2软件拟合得到水稻抛秧专利技术发展两个生命周期模型的参数 如表3 所示。 表3 水稻抛秧专利技术 Logistic模型的拟合参数 下载原表 根据表3中的水稻抛秧专利技术成长曲线相关参数, 可估算水稻抛秧专利技术 发展萌芽期、成长期、成熟期及衰退期的发生时间, 如表4所示。 表4 水稻抛秧专利技术的生命周期阶段划分 下载原表 进而, 根据水稻抛秧专利各时期成长速率的变化情况, 将水稻抛秧专利两个生 命周期模型进行模拟与合并, 得到水稻抛秧专利技术的全生命周期模型, 如图 3。 图3 水稻抛秧专利技术的全生命周期模型 下载原图 由图3 可知, 水稻抛秧专利技术的全生命周期是由两个生命周
30、期叠加而成。 其中, Cycle I是一个大周期, 其开始时间早, 但持续时间长, 从1990年持续到 2023 年以后, 是水稻抛秧专利技术成长发展的主要轨道。Cycle II是一个由部分专 利技术迅速发展而形成的小周期, 该周期促成了 2003年以前水稻抛秧专利技术 发展的一个小高峰, 这一时期的专利技术快速成长奠定了Cycle I能延续较长时 间、水稻抛秧专利技术能持续发展的基础。 3.2 不同类型专利技术的生命周期模拟 从现状分析中可知, 目前水稻抛秧专利技术主要可分为六种类型, 在不同类型 专利技术开发方面的努力共同主导着水稻抛秧技术的生命周期发展历程。 本文通 过探寻不同类型专利的
31、成长规律, 试图找出主导生命周期 Cycle I和 Cycle II 的技术驱动力量, 这对于发现水稻抛秧专利技术内在的演进规律以及预测未来 的专利技术发展趋势, 都有着重要的意义。 利用Loglet Lab2 软件计算出不同类型水稻抛秧专利技术 Logistic 曲线的相关 参数, 并由此确定六种类型水稻抛秧技术的生命周期阶段划分区间, 如表5所 示。 由表中可知:从专利授权累计量饱和值 Saturation来看, 抛秧机设备是水稻 抛秧的核心技术, 同时多功能器械及部件、 栽培方法也是水稻抛秧技术开发的专 注点;从转折点 Midpoint 分析, 水稻抛秧专利技术开发的早期, 主要集中在播
32、 种器、除草剂及肥料、抛秧机等方面, 而到了水稻抛秧技术广泛推广以后, 更多 的是致力于多功能机械及部件、育苗秧盘及育种技术、栽培方法的研究与开发; 从成长期与成熟期所持续的时间 Time上分析, 发现多功能机械及部件、育苗秧盘及育种等方面的技术开发长期吸引着研发人员的注意力, 而相对而言, 播种 器的技术在较短时间内迅速成熟, 栽培方法的技术开发也预计仅需要一个较短 的周期;从生命周期阶段划分来看, 抛秧机、播种器、除草剂及肥料、多功能机 械及部件等设备和技术开发都在 2010年以前就经历了成长期, 其中前三种技术 到目前为止都经过了成熟期并开始迈入衰退阶段, 而未来几年大有作为的专利 技术
33、应该主要集中在栽培方法、多功能机械及部件、育苗秧盘及育种等方面。 根据表5中各类型专利技术发展的生命周期模型参数及阶段划分, 可绘制它们 的生命周期曲线, 如图 4所示。 图4 水稻抛秧分类专利技术的生命周期曲线 下载原图 表5 各类型技术生命周期模型参数与阶段划分 下载原表 由图中可知: a.在Cycle II的主要周期内 (2003年以前) , 技术开发者主要致力于进行播种 器和抛秧机这两种水稻抛秧中最为基本的机器设备的研发与推广, 也正是这两 种基础技术的迅速发展, 为我国早期阶段的水稻抛秧技术推广与扩散起到了最 为重要的助推力量。 b.自2003 年开始, 围绕水稻抛秧而广泛开展各类相
34、关技术与设备的研发活动, 在除草剂及肥料、 多功能机械及部件、 育苗秧盘及育种等技术方面有快速的提升, 为水稻抛秧技术的实际应用与大规模推广提供了技术支持与作业条件。抛秧机、 除草剂及肥料、多功能机械及部件、育苗秧盘及育种等技术, 共同引导我国水稻 抛秧技术由迅速成长走向成熟, 形成了生命周期 Cycle I的主要驱动力量。 c.在硬件设备条件 (抛秧机、播种器) 和周边支持技术 (除草剂及肥料、育苗秧 盘及育种、 多功能机械及部件) 的开发都有了一定成果积累之后, 近几年我国技 术开发者开始转向水稻抛秧栽培方法的开发。 由硬设备向软方法的转变, 意味着 我国水稻抛秧技术开始走向成熟, 也可以
35、说是一个全新的阶段在这个阶 段内, 技术研发者解决的问题不再是如何实现水稻抛秧, 而是如何让水稻抛秧 技术愈趋完善。 水稻抛秧栽培方法的技术开发, 将成为我国水稻抛秧技术演进的 新的突破点, 是我国水稻抛秧技术进一步完善和提高生产效率的关键。 这些成套 的专利技术, 将为我国水稻增产增收提供全面而有力的技术支持。 4 时空规律分析 4.1 时空演化规律 根据不同生命周期时间节点的专利技术的地域分布统计量, 利用高精度地理数 据空间统计分析模型18-19拟合水稻抛秧专利技术在时空上的技术扩散规律, 观察水稻抛秧专利技术的时域发展情况, 以揭示省际间水稻抛秧专利技术扩散 的时空演化规律。 根据对专
36、利技术的时空分析, 可将我国水稻抛秧技术的时空演 化过程分为三个阶段, 每个阶段表现出不同的规律: 阶段一 (1990-1996 年) , 是水稻抛秧技术的起源阶段, 表现为“分散分布”特 征。自1990年开始, 水稻抛秧技术在我国东北部地区的黑龙江及中部地区的河 南开始研发与推广, 为水稻抛秧专利技术的发展开启了历史新篇章。1994之后, 以黑龙江和河南为技术来源, 向周边省市 (吉林和山东等) 逐渐溢出, 加强了 水稻抛秧技术的研发力量。同时, 北京、浙江也凭借着其优越的科研基础、经济 条件以及国家政策支持分头开展了水稻抛秧专利技术的研发活动。 阶段二 (1997-1998 年) , 是水
37、稻抛秧技术的迅速推广阶段, 表现为“沿海地区 率先发展”。在这一阶段, 形成了我国水稻抛秧技术发展的空间版块格局:一方 面, 形成了由东北三省构成的阶梯式技术传播链;另一方面, 形成了由东部沿海 省市逐步延伸的技术包围圈。从浙江到济南、江苏、广东、福建等地, 引发了一 股积极参与水稻抛秧技术研发与推广扩散的热潮。 阶段三 (1999年至今) , 是水稻抛秧技术的大规模推广应用阶段, 表现为“中 国大部分水稻主产区都加入到水稻抛秧技术的研发与推广应用”。1999 年开始, 水稻抛秧技术在全国范围内呈涨潮式发展, 呈现出由沿海地区向内陆地区 (包 括湖南、安徽、四川、湖北、江西、陕西等地) 迅速扩
38、散的发展趋势。然而, 在 2000年之后, 全国涉及水稻抛秧专利技术研发的省市基本上就没有较大变化, 不再向我国西部干旱地区继续延伸, 显然是受到自然环境因素的制约性影响。 4.2 时空发展规律 探究水稻抛秧技术在全国各省市中发展速度的快慢有利于对比了解各省市的创 新能力, 进而分析得出水稻抛秧技术扩散的时空增长规律。 本文结合时间和空间 两个维度, 以四个经济区域中的省市为单位, 考虑它们历年的水稻抛秧专利累 计量变化趋势, 通过累计量增长折线来比较各省市在水稻抛秧技术开发上的不 同速率, 以揭示各省市间水稻抛秧专利技术扩散的时空差异, 并由此得出以下 结论: a.从全国各省水稻抛秧专利技术
39、平均成长速度比较来看, 江苏、湖南、浙江位居 前三。 其中, 江苏和浙江在水稻抛秧技术研发方面起步较早, 持续时间长, 且一 直保有持续的创新活力, 处于技术主导地位;湖南省虽然起步较晚, 但增长速度 很快, 显示出较大的研发动力与创新积极性。相对而言, 福建、河南、陕西等省 份水稻抛秧专利授权量增长缓慢, 属于断断续续的专利开发与技术推广类型, 缺乏有效的组织与系统的政策支持。 b.根据各省市水稻抛秧技术的增长性规律, 可将其分为阶梯发展型、扁平成长 型、后劲不足型、迟缓停滞型等四种类型。属于阶梯发展型的省市凭借涉猎水稻 抛秧专利类型范围广、 创新能力强等优点, 一直保持着良好的发展势头,
40、处于这 一类型的有江苏、浙江、湖南、广西、吉林、黑龙江等省市。其中, 江苏后来居 上, 抓住了各类型水稻抛秧技术要领, 成为了水稻抛秧专利发明的佼佼者, 站 在了水稻抛秧技术创新的前列。 扁平成长型省市的水稻抛秧专利技术成长趋势呈 扁平式阶梯状, 虽然较阶梯发展型成长缓慢, 但仍具有创新潜力, 主要有广东、 安徽、重庆、四川、辽宁等。后劲不足型表现为在水稻抛秧专利技术发展的前期 作出了一定的贡献, 且小有成效, 但在后期明显表现出缺乏技术创新而未能有 新突破的态势, 这其中有北京、上海、湖北等省市。迟缓停滞型地区对水稻抛秧 技术关注不足, 关于水稻抛秧专利基本处于起步水平, 未能得到持续发展,
41、 主 要包括福建、山东、江西、河南、贵州、云南、陕西、甘肃等省市。 c.我国四大经济区域水稻抛秧技术的整体增长规律各不相同。 东部地区各省市的 成长趋势呈现两极化趋势, 浙江和江苏一直保持良好的发展势头, 较其他省市 体现出明显优势。中部地区同样趋向于两极化发展状态, 但整体起步要晚, 到 20世纪初才开始崭露头角。西部地区各省市针对水稻抛秧专利技术的研究起步 晚且发展速度缓慢, 整体呈现断续且缓慢成长态势。 东北地区中黑龙江作为我国 水稻抛秧专利技术的起源地, 一直保持着较好的成长趋势, 同时还积极带动了 周边的吉林和辽宁, 技术梯度转移规律明显, 省际间溢出效应显著。东北三省、 东部沿海等
42、区域水稻抛秧专利技术发展体现出了较好的扩散趋势, 很好地印证 了SWM I模型中以“亲密型”关系为主导的网络结构的优势, 能够利用邻省间的 技术合作与溢出作用来相互促进农业新技术的交流、传播与扩散。 4.3 时空分布规律 为进一步显示从水稻抛秧技术开始兴起至今全国各省市在水稻抛秧技术方面的 贡献与差距的时空分布规律, 本文以全国31省市2015年水稻抛秧专利累计量数 据为基础, 采用自然断点法, 基于类间差异最大化准则, 对数据进行科学分组 20-21, 得到五个等级类型:很少0, 2、 较少 (2, 6、 一般 (6, 12、 较多 (12, 26、很多 (26, 37, 如表6所示。 表6
43、 各省市水稻抛秧专利累计量及分类 下载原表 由表6 可看出: a.从水稻抛秧专利技术的累计量上, 到2015年为止, 全国各省市有22个省市投 入了一定的科研力量在水稻抛秧相关的专利发明中。 其中, 江苏省对于水稻抛秧 专利技术开发的热情度最高, 累计专利授权量达到 37件;浙江、黑龙江、吉林、 湖南、 广西、 广东、 四川同样也为水稻抛秧技术的创新与推广扩散投入了力量, 取 得成效, 拥有10项以上的相关专利;其余省份的水稻抛秧技术相对较少, 还处 于研究水稻抛秧的初期阶段。 b.从分类上, 江苏由于其领先性的累计总量, 属于“很多”等级的水稻抛秧专 利技术发展水平;处于“较多”等级水平的省
44、市有 5个, 包括浙江、黑龙江、吉 林、湖南、广西等;广东、四川、上海、北京、辽宁、安徽等 6个省市处于“一 般”等级;湖北、 重庆、 山东、 江西、 福建等5 个省市处于“较少”等级;最后, 还 有河南、贵州、云南、陕西、甘肃、天津、河北、海南、山西、内蒙古、西藏、 青海、 宁夏、 新疆等 14 个省市水稻抛秧技术的专利授权量均少于 2个, 属于“很 少”等级。 从累计量的值域分布区间来看, 各省市之间差距较大, 且大部分省市 都只获得非常少的专利授权, 说明总体而言我国在水稻抛秧技术开发与推广扩 散方面不仅处于较低水平而且处于非均衡发展状态, 不利于相关技术的可持续 发展。 c.从空间分布
45、上, 最显著的分布规律体现为毗邻省市间的溢出效应和趋同进化 现象。 具体而言, 水稻抛秧专利技术水平较高的省市主要分布在 3块区域:第一, 东部沿海省市, 包括浙江和江苏等, 这些地区在水稻抛秧专利技术上研究的范 围广且深入, 在全国位于前列;第二, 东北地区中的黑龙江和吉林, 它们是水稻 抛秧专利技术的开创者, 也是相关技术推广与应用的核心力量;第三, 内陆地区, 主要是湖南和广西, 它们结合自身需求与优势, 在水稻抛秧技术创新与应用方 面成效显著。 同时, 这三个区域都起到引领和带动作用, 对周边地区形成了良好 的辐射性影响, 助推了毗邻省市在水稻抛秧技术方面的创新与应用。 需要特别指 出
46、的是, 我国西部地区受自然环境的制约作用显著, 在水稻抛秧技术开发与推 广应用方面难以发力, 未能参与水稻抛秧技术的扩散过程。 5 结论与展望 水稻抛秧专利技术扩散是一个时空推进过程。 本文致力于探寻水稻抛秧专利技术 在时间和空间两个维度上的扩散规律, 了解各省市水稻抛秧技术的水平及差距 状况, 从而为我国农业专利技术的开发、 应用与发展提供理论参考和方向性的建 议。 本文提出从水稻抛秧专利技术的扩散规律研究出发, 可将研究范围拓展至对 农业专利技术领域相关专利的时空发展规律研究, 主要结论与建议包括: a.研究农业专利技术扩散的空间维关系规律可以应用 Bass、 MI和SWMI 模型进行 模
47、型拟合, 并可通过对比其拟合系数找出最符合现实情况的模型。 进一步, 可利 用网络结构的内外部影响系数以及亲疏关系, 对专利技术扩散中各技术采纳单 位之间的空间关系进行详细分析。 b.在对专利技术的时间维研究上, 可运用生命周期模型, 以历年的专利授权累 计量为样本, 利用 Logistic模型模拟专利技术的生命周期过程, 并且可以对相 关技术进行趋势预测。 同时, 本文提出可通过对专利技术的类型分类, 进一步拟 合某一专利技术不同类别的生命周期模型。 通过各生命模型的阶段划分找出各个 时期的主导类型, 并可预估该专利技术未来可能的发展方向。 c.时空规律研究方面, 本文提出可从时空演化、 时
48、空发展以及时空分布上探寻专 利技术的整体发展规律。 其中, 时空演化规律可以根据不同生命周期时间节点的 专利技术地域分布统计量, 找出专利技术在时空上的变化;时空发展规律则可用专利技术增长折线来比较各地区在专利技术开发速率, 以揭示专利技术扩散的 时空差异;时空发展规律需从全局观的角度出发, 采用专利累计统计量的形式展 现, 并结合自然断点分类法进行分类, 可对各地区之间是否有溢出效应和趋同 进化现象展开讨论。 系统性讨论水稻抛秧专利技术扩散的时空规律, 对于更好地组织与推动农业技 术可持续发展具有重要的理论指导意义。 本文的创新之处在于提出了一套科学的 农业技术扩散时空规律研究模式, 从空间
49、维度和时间序列两个方面对农业技术 扩散的网络扩散模型与生命周期模型进行拟合和分析, 并从时空方面对各地区 进行了发展规律对比, 在优化区域农业技术扩散和促进农业技术有效扩散方面 具有重要的实践意义。当然, 本研究还存在着一些不足之处, 例如:本文仅对 2015年以前的 222 项授权专利进行数据分析, 样本量的局限性可能会对总结农 业技术扩散的宏观规律产生偏差性影响;而且水稻抛秧专利技术的相关数据也在 不断更新, 未来的发展趋势可能会与我们的研究结论有所偏离等。 此外, 在探寻 农业专利技术扩散时间和空间发展规律时, 本文选择的是内生变量模型, 而缺 乏对现实环境复杂性和不确定性因素的考虑, 可能会影响模型结论对个别省份 样本实际情况的解释力;同时, 本文重在总结技术扩散的宏观规律, 而未对各省 市水稻抛秧技术发展给予针对性改进建议, 影响了
