上海农业发展与科技创新驱动关联性研究

刘 刚,马立政

（1上海市农业科学院,上海201106;2上海社会科学院经济研究所,上海200235））

上海作为中国经济发展水平较高的大城市之一,也是中国最具建成全球城市潜力的城市区域之一,具有发展都市型现代农业得天独厚的条件,并已形成了一批适合都市农业发展的特色产业。虽然在农业总产值和耕地资源方面,上海占全国比重较低（根据《中国统计年鉴2017》数据,2016年上海农业总产值占全国比重为0.17%;根据第二次全国土地调查数据,上海耕地面积占全国比重为0.14%）,但是在农业产出效率方面,上海却称得上中国的农业强市,一直以来,上海粮食作物单位面积产量、农民人均纯收入、农业商品率等均位居全国前列。2016年,上海主要粮食作物（以谷物为例）单位面积产量为7190 kg∕hm2,排名全国第二,仅次于吉林;上海农民人均可支配收入为25520.4元（人民币,下同）∕人,排名全国第一。上海农业的许多发展理念、生产经营方式、组织管理手段等对长三角乃至我国其他城市化地区的都市型现代农业发展具有重要的示范带动作用。纵观上海农业现代化的发展,农业科技创新通过不断革新农业劳动生产率,促进农业资源的合理配置,有效减少农业风险,极大地促进了农业产业结构变革和上海农业现代化进程。本研究结合上海实践,运用实证方法剖析上海农业发展与科技创新驱动的关联性。

1 农业发展与科技创新驱动国际动态

依据世界农业发展经验,都市型现代农业是现代化大都市地区农业发展的必然趋势,是实现城乡经济、社会和环境融合发展的最有效模式和手段。许多发达国家都积极采取措施大力推进都市型现代农业进程,打造具有本国家、本地区鲜明特征的都市农业发展模式。

日本东京在20世纪60年代提出了都市型农业发展构想,经过20多年的发展,通过融合独特的产业体系和自身的高新技术产业,构建了以“绿色农业”为主要特色的都市型现代农业。新加坡结合自身的发展情况和区域优势,积极塑造“花园城市”,打造集生态、休闲、观光、贸易等综合性的都市型现代农业。美国的农业科技创新体系是目前世界上效率较高、机制较灵活的体系,其最大亮点在于其各个机构的功能定位,以及高效实用的科技推广体系。政府所属的公立研究机构主要从事一些公益性的基础研究,成果向社会公布;私立研究机构和农业企业主要从事应用研究或基础研究;大学的主要职能是普及农业科技知识,研究解决农场生产中遇到的实际问题,以农学院为纽带,统管美国全州的农业教育、科研和推广业务,形成农业教育、科研和推广“三位一体”的体系。法国建立的是国家、地方和农场三级农业科研体系。高等农业院校建有各种形式的研究机构;农业科研机构开展应用课题研究,组织农业技术咨询、成果展览活动以及举办农业知识培训班,在乡镇建立农业科学知识普及推广站,在全体农业劳动者中进行科学扫盲活动;专业技术协会的职能是维护农业工作者的利益,并进行技术推广和技术服务。英国1946年在英格兰和威尔士成立了全国农业咨询局,1971年又改组为英国农渔食品部农业发展咨询局,在地方则按郡和城镇设置咨询推广机构,从而形成了国家与地方上下一体的农业咨询推广体系。

2 农业发展与科技创新驱动研究综述

2.1 理论研究文献评述

国际经验表明,科技对于现代农业发展的驱动作用极为重要。许多学者对此观点进行了相关的理论研究和探索。秦建军等[1]指出,农业科技创新转化不仅推动了生产手段变革、生产资料规模扩大及效能提高,也促使了农业劳动者科技文化素质提高和组织完善,加快了农业结构调整,促进了农业经济快速发展。实现现代农业发展应做到:（1）推动农业技术创新,加快农业经济升级;（2）培育农业科技创新转化领军单位,提升整体创新转化能力;（3）建设高水平农业科技园区,构筑农业发展的创新示范高地;（4）加强高效生态循环农业科技创新转化,实现农业持续发展;（5）推进农业科技体制改革,建立富有活力的产学研合作体系;（6）推进科技与金融结合,建立新的投融资机制。强国柱[2]认为,农业科技创新的任务和目标是:增强粮食安全保障能力、推进农业结构战略性调整、加快农业科技创新、健全农业社会化服务体系。曹承忠等[3]提出,农业科技创新是推动现代农业发展的根本动力。重大科技创新对种植业、畜牧业、生产方式和生产布局变革都起到了推动作用。认为农业科技创新需要政府的公共投入支持;落实科技创新立法,建立健全农业重大科技创新的激励机制;加大以公共财政支持为主的农业科技创新投入;培养造就人才队伍;加强农业科技基础条件建设及管理创新。农业部软科学委员会课题组[4-5]指出,农业的根本出路在于科技创新;科技创新对农业发展具有无限的创造力（农业发展离不开重大科技的发明和应用;新技术的应用提高物质投入的资源配置效益;扩大种植区域和改善生长条件;不断提高品种生产性能;开辟农业生产新领域）;充分发挥科技创新对农业发展的综合效益;科技创新要与市场经济紧密结合。政府应建立农业重大科技创新的激励机制;加大农业科技创新的资金投入力度;加强科技创新的基础设施建设;加强农业科技人才引进,扩大国际合作范围。刘振华[6]认为,农业科技创新能力不强是影响农村经济发展的重要因素;加快推进农业科技创新是推动农村经济发展的战略基点;加快农业科技创新是推动农村经济发展的根本举措。应该加强农业科技人才队伍建设,提高农民科技素质;强化农业科技自主创新,推动科技成果转化应用;集成创新是当前农业科技创新的战略需求;大力开展农业科技国际合作与交流。杨雄年[7]提出,当前我国农业发展方式转变过程中存在:物质依赖性增强与要素利用率不高、农业投入不足与要素组配结构性浪费、现代农业建设与农业劳动力科技文化素质下降、农业经济增长与生态环境日趋恶化的矛盾。为化解这些矛盾,应坚持科技创新战略、循环发展战略、素质提升战略和生态修复战略。

以上研究从转化、驱动、目标、问题等多方面对科技于农业发展的作用进行了研究,主要是因为我国都市农业仍处于起步阶段,无论理论研究还是实践进展都处于发展初期的探索阶段。与此同时,上海在都市型现代农业的发展走在全国前列。在理论研究方面,上海学者率先将都市型现代农业翻译和介绍到我国,相关理论研究起步较早;在实践进展方面,上海已经完成了从传统农业到城郊农业的全面转变,并且具备了都市型现代农业的发展雏形、发展条件和发展需求。刘刚等[8]以调研问卷数据为数据源,剖析了上海农业创新网络结构与演进机理。目前,鲜见对上海农业和科技之间驱动关系的研究。

2.2 实证研究文献评述

近年来,有关创新活动的研究不断增加,大量学者开始运用合作发明专利、论文以及合作研发新产品来衡量创新网络,并对创新网络结构和空间描述的可视化表达,主要聚焦于创新网络行为主体的构成、空间结构以及创新距离的演变,如:Scherngell等[9]、汪涛[10]等分别利用重力模型、社会网络分析、地理空间等方法对中国不同科学领域知识网络进行了计量分析。然而,基于不同数据库中的数据进行分析,其研究结果存在明显不同,且空间单元多集中于省域尺度,结论因而尚未统一。

就农业创新体系而言,学术界就农业部门的科技创新主体和要素展开了广泛而深刻的讨论。一般来说,大学和研究机构主导着农业相关研究和技术的发展方向,对创新知识的产生、扩散和应用具有重要的作用,被认为是农业创新系统的核心变量,在Mekonnen等[11]现有文献中被广泛讨论,常用的表征指标包括合著学术论文和合作发明专利,并分别对应科学知识网络和技术知识网络[12]。但是,上述二者在运行机制和创新模式等方面存在显著差异,其对应网络结构和空间结构存在明显不同。基于此,本研究以上海农业合作发明专利及合作论文为数据源,将其分别对应技术知识创新网络和科学知识创新网络,旨在剖析上海农业科技创新主体通过相互作用如何推动农业发展。

3 上海农业发展与科技创新驱动的实证分析

3.1 创新核心主体

农业科技创新主要涉及产、学、研三个部分,即包括涉农企业、涉农高校、涉农科研院所等创新主体,通过统计分析和实地调研得知上海涉农企业、高校、科研院所较多,从“产”的方面来看,据上海市农委调研,上海国家级龙头农业企业有19家,市级农业企业有78家。2016年,上海市有各类农业龙头企业383家,带动农业基地面积44.67万hm2,带动本地农户12.36万户,全年实现销售收入1350亿元,利润总额23.33亿元,其中销售收入1亿元以上的龙头企业91家,为上海市农业的发展做出了突出贡献。从“学”的方面来看,根据中国高校信息网公布的数据来看,上海市共有高等院校（包括本科与专科）68所,其中涉农高校为上海交通大学、上海海洋大学等为主的10所。从“研”的方面来看,上海市主要的涉农科研院所包括上海市农业科学院、上海市农业技术推广中心等15家机构。

3.2 创新网络联系

3.2.1 数据采集

本研究利用CNKI数据库中创新网络主体联合发明专利和联合发表论文的关联方式,分别表征科学知识网络与技术知识网络。利用CNKI数据库中上海农业技术领域合著论文和共同申请专利的信息为原始数据,运用复杂网络与空间分析方法,基于城市、区域和国家等3个层面,从创新网络整体结构、关键节点的比较及其空间结构等方面分析上海农业创新驱动演变特征。具体以上海农业产学研创新主体1988年以来合作发明专利、论文为数据源,分析上海10所涉农高校、15所涉农科研院所、19家国家级农业龙头企业和78家市级农业企业等科技创新主体之间的创新联系。

3.2.2 关联关系

研究表明,自1988年以来,上海市农业创新合作主体数量逐渐增加,带动了合著论文和合作发明专利数量的增长,进而实现了农业创新知识、技术在更大范围内的流动、扩散与传播。总体来说,上海农业创新网络规模和创新驱动联系不断增强,上海农业合作发明专利网络和论文合作网络的网络规模与网络联系总体可以分为四个阶段（表1）。可以看出,伴随着网络规模的逐渐扩大,创新主体之间的驱动联系不断增多,驱动关系不断增强（图1）。

表1 1988—2015年上海农业创新网络规模和联系Table 1 Scale and links of Shanghai's agricultural innovation network from 1988 to 2015

图1 1988—2015年上海市农业科学知识网络和技术知识网络结构拓扑结构Fig.1 Topological diagram of Shanghai's agricultural science knowledge network and technical knowledge network structure from 1988 to 2015

3.3 创新空间联系

根据上海农业企业、高校、科研院所等农业创新主体的合作创新情况,将论文合著者与合作发明专利申请者所在城市的数据进行归类和整理,可以发现由具体的行为主体之间的创新合作转化为不同城市之间的创新驱动关系。由表2可以发现,越来越多上海农业创新主体企业开始与上海市域外的行为主体建立创新合作关系,科技创新驱动效应越来越显著,特别是农业知识网络。

表2 上海农业创新网络空间分布特征Table 2 Spatial distribution characteristics of Shanghai's agricultural innovation network

表3列举了4个阶段上海农业知识空间网络结构特征,可以发现:上海农业创新网络的密度和凝聚指标不断增大、网络平均路径不断减小,这表明上海农业科学知识创新网络的空间集聚趋势愈加明显。

表3 1988—2015年上海农业科学知识空间网络的代表性指标Table 3 Representative indicators of Shanghai's agricultural scientific knowledge space network,1988—2015

为更加直观地表述创新网络的空间结构和知识流动走向,本研究运用核密度估计法,输入网络城市节点的空间数值和网络联系的属性特征及空间走向,进而得到上海农业创新的空间核密度图（图2）。可以发现:上海农业科技创新主体驱动空间联系随着时间的推移不断增强和放大,上海农业科技创新驱动优势不断增强。起初,各创新主体驱动联系较为单一,主要集中于上海与北京,上海与南京、杭州之间,但随着时间的演变,上海农业科技创新合作能力不断增强,越来越多的域外城市科技创新主体和上海农业科技创新主体开展交流合作。

图2 上海农业创新网络核密度分布Fig.2 Distribution of nuclear density in Shanghai's agricultural innovation network

4 结论与建议

本研究以上海涉农高校、科研院所、企业等农业创新主体为研究对象,在系统梳理科技创新驱动研究文献的基础上,借助1988—2015年上海表征农业科技创新的科学知识网络与技术知识网络的农业技术领域合著论文和共同申请专利的信息数据,运用复杂网络与空间分析方法,基于城市、区域和国家等3个层面,从创新网络整体结构、关键节点的比较及其空间结构等方面刻画上海农业科技创新驱动的网络联系及其空间特征。研究发现:1988—2015年上海农业科技创新网络中行为主体间持续的合作关系已基本建立,创新知识交流越来越频繁。1988年以来,上海市农业创新合作主体逐渐增加,2006年以后,上海农业创新网络规模和密度急剧增加,网络创新主体技术知识网络（联合申请专利）和科学知识网络（联合发表论文）数据显示,上海农业创新主体的合作论文及专利数逐步增加,并出现了增速突变的节点;同时,尽管越来越多的涉农企业作为创新主体进入科技创新网络,但上海涉农高校和科研机构的创新驱动主体作用明显高于企业,以上海交通大学、上海市农业科学院等为主的高校、研究机构占据着上海农业科技创新网络中的核心地位,在知识的转换和溢出方面发挥了重要作用。此外,从总体上来看,上海农业科技创新的跨区域合作不断增多,上海科技创新驱动作用不断得到显现。

为了更好地发挥科技在农业发展方面的驱动作用,结合本研究的结论,提出以下两点建议。

第一,建立健全多层次的涉农科技主体运行机制。科技创新驱动农业发展的主体是企业,可企业不愿意承担前期的研究与技术变革的风险;高校与科研院所是科技创新特别是基础科学领域创新的主要贡献力量,但高校与科研院所的科技转化机制不健全。基于以上两种原因,导致涉农高校和科研机构的创新驱动主体作用明显高于企业的这种现象。因此,上海应该建立健全多层次的涉农科技主体运行机制,其主要包括三个层次:对于基础性研究的高校与科研院所,要给予研究的项目支持,通过项目导向不仅有助于增强相关领域科技创新的目标性,也有助于相关科研资金的合理分配;建立高校、科研院所和企业科研成果共享平台,主要着力于打破高校、科研院所和企业三者科技信息不对称的局面;对于科研成果转化的过程,探索高校、科研院所和企业在科研成果转化方面的激励机制,促使科技成果高效转化。

第二,深化农业科技创新的跨区域合作。上海的人才、资金、技术等因素高度集聚,有助于农业科技含量的提升和相关科技成果的转换。但上海的经济结构决定了其农业发展在应用层面存在瓶颈。因此,上海要深化农业科技创新的跨域合作,这种合作主要体现在两个方面:首先,上海可以借助于其他地域,特别是适合农业发展的区域,对上海的农业科技进行实地检验;其次,其他区域可以依托上海的人才、资本、技术等优势,提升农业的科技含量,打造具有地域特色的现代农业。