基于系统动力学的种业国际化知识产权风险研究

陈燕娟，邓 岩

（广东海洋大学管理学院，广东湛江 524088）

1 研究背景

农作物种业是粮食产业的源头，是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。中国种业发展为提高农业综合产能、保障农产品供给和促进农民增收做出了重要贡献，但整体发展水平与发达国家相比仍然存在较大差距。产业化程度低、研发体系不健全、育种体系运行效率较低[1]、市场化发展不足是制约种业国际竞争力的深层次原因[2]。面对全球种业科技革命和种业竞争带来的机遇与挑战[3]，中国亟待培育具有较强国际竞争力的种子企业，用好“两个市场、两种资源”[4]，加快种业国际化发展进程。然而，种业做大做强还面临诸多挑战，尤其是缺乏现代种业的研发体制和有效的知识产权保护措施[5]。中国是未加入《国际植物新品种保护公约》（UPOV公约）1991年文本的少数几个UPOV成员国之一，种业知识产权保护标准较低，种业侵权纠纷多、知识产权维权难、自主创新风险大，并对种业国际化发展和中国种业振兴形成严重掣肘。2022年中央一号文件提出，要强化种业知识产权保护、全面实施种业振兴行动方案。

农作物新品种的选育、生产和销售对地域适应性要求各异，没有一个国家能够拥有一切所需的种源[6]。为了提高运营效率和经济收益，各国种业依据比较优势参与国际分工，共同构成相互联系、相互依存的种业国际合作体系[7]。育种创新需要引进全球种质资源，种子生产需要满足特定物候条件，育种成果需要开发全球种子市场，国际化发展是中国种业振兴必由之路。当前，中国种业在附加值较高的新兴领域处于全球产业链末端、价值链低端，种子进口量大、种源自给率低，并逐步形成进口依赖，从而产生种源“卡脖子”风险。因此，中国种业既要强化种源“卡脖子”技术攻关，优化以内循环为主体的创新链、产业链和价值链，也要遵循国际种业发展规律，主动融入全球种业大循环，构筑国内国际双循环相互促进的种业新发展格局[8]。然而，知识产权制度是影响种子国际贸易和种业跨国投资的重要因素[9]，一国国内知识产权保护水平与外国投资之间存在正相关关系[10]，特别是发展中国家法律、法规的颁布实施，为跨国种业公司在当地研发的植物新品种寻求知识产权保护提供了法律保障[11]，使得跨国投资具有无限吸引力。只有运用和保护好知识产权，使之与种业创新良性互动，才能源源不断为种业发展提供驱动力[12]。种业跨国企业一般都会围绕目标国知识产权保护水平选择市场和技术进入方式[13]，并将知识产权当作种源“卡脖子”的主要工具。由于缺乏实质性派生品种保护制度，中国种业知识产权保护力度较弱[14]，既阻碍国外优势种源的及时引进，导致国内育种研发的急功近利和低水平重复[15]，也限制国内优势种源的对外拓展，种业知识产权国际布局一直处于“低端锁定”状态[16]。有关学者研究建议，跟踪国际植物新品种保护联盟的发展和竞争动向、有选择性地实施品种权“走出去”战略[17]，加强植物新品种保护国际双边和多边合作、制定合理有效的交流政策[18]，种业国际化企业做好风险防控、加强境外知识产权保护[19]。

2022年3月1日起施行的《中华人民共和国种子法（修正案）》，聚焦提高知识产权保护法治化水平，致力于在育种者、生产经营者、使用者之间建立平衡的权利义务关系，为原始创新提供法治保障，助力中国种业振兴[20]。种业国际竞争很大程度上是种业知识产权的竞争[21]，种业国际化发展必将面临更多、更复杂的知识产权风险。如何有效管理种业国际化发展中的知识产权风险，已成为中国种业振兴、种业国际化发展亟待破解的核心问题。现有研究主要关注中国种业知识产权保护的现状、问题与对策，并在知识产权保护与种业国际竞争力的作用关系等方面取得了较为丰富的成果，但鲜有文献从种业国际化发展的视角研究知识产权风险。为此，本文拟在识别种业国际化知识产权风险影响因素的基础上，运用系统动力学方法构建风险研究模型，仿真模拟种业国际化知识产权风险的动态变化趋势，从而探究各类影响因素之间及其对于整体风险的作用关系，进而探寻种业国际化知识产权风险的有效管理措施。

2 种业国际化知识产权风险的影响因素及其表征指标

农作物种业具有政治敏感度高、自然风险与技术风险叠加、供求弹性差异等特殊属性。种业国际化发展既要受到国内知识产权保护制度和育种创新能力的约束，也要接受国外知识产权保护制度和种业发展环境的限制，还要遵循国际种业知识产权保护规则，必然面临全方位、多层次的种业知识产权风险。因此，科学界定风险影响因素是开展种业国际化知识产权风险研究的前提和基础。通过梳理相关文献，并结合专家组意见，本文对种业国际化知识产权风险的影响因素进行总结、概括和分类，并提取风险表征指标（见表1）。

表1 种业国际化知识产权风险的主要影响因素及其表征指标

3 研究模型

3.1 模型的适用性分析

通过仿真模拟，系统动力学方法能够解析非线性、多层次、多反馈、复杂多变的系统问题，适用于种业国际化知识产权风险研究。

其一，种业国际化知识产权风险是一个复杂的动态系统，系统内部各类影响因素交互作用，从而形成多个复杂的动态子系统，并表现出整体相关性、动态性、非线性和过程性等特征。系统动力学方法作为描述和理解此类复杂非线性系统的基本工具，是分析复杂系统的有效方法[36]，可用于分析各类影响因素之间及其对于整体风险的作用关系。

其二，系统动力学模型蕴含因果关系、系统反馈、动态演变等特征，可以比较全面、准确地刻画种业国际化知识产权风险各类影响因素之间的作用机理，并为风险前因分析及动态演变提供良好的实验手段。因此，通过风险变量调整，可以观察整体风险在不同条件下的反应与变化，从而识别整体风险的敏感影响因素。

其三，系统动力学模型属于结构模型，注重研究系统结构及其动态行为，对研究数据具有一定的包容性[37]，精度要求相对较低[38]。对种业国际化知识产权风险开展量化分析，往往难以搜集到比较详尽的精确数据，运用系统动力学方法则可以较好地解决这一问题。

其四，系统动力学研究对象的行为特征主要取决于内部动态结构与反馈机制[39]，种业国际化知识产权风险系统的动态性可以预期且具有一定的规律性，符合系统动力学的建模条件。

3.2 系统边界与模型假设

（1）系统边界。系统边界的确定主要取决于研究对象的变量及其时间跨度。本文的研究对象是种业国际化知识产权风险（以下简称“整体风险”），主要研究目的是分析各类风险影响因素之间及其对于整体风险的作用关系。系统时间边界限定为2021—2031年（以2021年为基准年），仿真步长设定为1个季度。采用周衍平等系统边界点估值方法[38]，邀请7位行业专家对种业国际化知识产权风险的影响因素进行评价和赋值。边界点的估值范围在0～1之间，其中，0表示该风险因素发生的可能性极小，几乎不造成损失；1表示该风险因素发生的可能性极大，会造成严重损失。先用公式xi=(a+4m+b)/6计算每位专家的评分值（其中a、m、b分别表示影响整体风险的最小值、最可能值和最大值），再计算专家评分值的平均值，从而得到系统边界点估值（见表2）。

表2 种业国际化知识产权风险的系统边界点估值

（2）模型基本假设。种业国际化知识产权风险是连续、渐进的行为过程，属于一个不断循环的封闭系统；种业国际化知识产权风险的影响因素主要由环境风险、知识产权特性风险、服务风险、运营风险、管理风险和创新能力风险构成；研究模型只考察系统内部因素的影响，不考虑所在国经济、文化环境等系统外部因素的影响。

3.3 因果关联图和主要反馈

每项影响因素都是一类风险子系统，整体风险包含环境风险、知识产权特性风险、服务风险、运营风险、管理风险、创新能力风险等六类子系统风险。各类子系统风险都有其内在的运行规律，子系统风险之间也存在相互促进或牵制关系，单因素变动对其他影响因素以及整体风险都会产生直接或间接影响。

根据风险表征指标、风险系统结构和风险因素关系，本文运用Vensim软件创建种业国际化知识产权风险及其影响因素的因果关联图（见图1）。系统包含的主要反馈回路如下（“+”代表正反馈，“-”代表负反馈）。

图1 种业国际化知识产权风险及其影响因素因果关联

（1）知识产权特性风险—（+）运营风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（-）知识产权布局—（+）知识产权溢出性（正）。

（2）环境风险—（+）服务风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（+）知识产权壁垒（正）。

（3）管理风险—（-）知识产权基础实力—（+）创新能力风险—（+）运营风险—（-）知识产权海外运作监管（正）。

（4）创新能力风险—（+）运营风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（-）自主知识产权质量—（-）知识产权创新能力（正）。

（5）服务风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（+）知识产权壁垒—（+）环境风险（正）。

（6）运营风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（-）自主知识产权质量—（-）知识产权创新能力—（+）创新能力风险（正）。

（7）运营风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（+）知识产权壁垒—（+）环境风险—（-） 海外风险应对机制—（+）管理风险—（-）知识产权基础实力—（+）创新能力风险（正）。

（8）运营风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程度—（+）知识产权壁垒—（+）环境风险（正）。

（9）知识产权特性风险—（+）管理风险—（-）知识产权基础实力—（+）创新能力风险—（+）运营风险—（-）知识产权海外运作监管—（-）技术垄断程 度—（-）知识产权布局—（+）知识产权溢出性（正）。

（10）创新能力风险—（+）运营风险—（-）创新资源—（-）知识产权基础实力（正）。

3.4 系统流量存量图与主要方程

（1）系统流量存量图。 根据因果关联图建立种业国际化知识产权风险系统动力学模型，可以得到系统流量存量图（见图2）。

图2 种业国际化知识产权风险系统流量存量

（2）主要方程。运用系统动力学方法构建风险模型进行仿真模拟，各项表征指标的权重确定是关键和核心问题。本文采用专家评分法确定主观权重，采用熵值法确定客观权重，将主观权重和客观权重各占50%进行集成，再对各项指标进行赋权。以环境风险子系统为例，据此计算各项表征指标的主观权重、客观权重和集成权重，详见表3、表4和表5。

表3 种业国际化知识产权环境风险子系统各项表征指标的主观权重

表4 种业国际化知识产权环境风险子系统各项表征指标的客观权重

表5 种业国际化知识产权环境风险子系统各项表征指标的集成权重

根据风险模型中各个变量之间的因果关系与作用原理，可以建立变量间计算方程，再将各项指标的权重带入计算方程式，从而得到各个子系统的方程式。6个子系统的方程式如下：

方程式1：环境风险系统的环境制约=0.253×知识产权制度差异+0.187×知识产权保护标准差异+ 0.296×执法力度+0.264×知识产权壁垒；

方程式2：知识产权特性风险系统的特性损失=0.529×知识产权地域性+0.471×知识产权溢出性；

方程式3：服务风险系统的服务缺失=0.562×知识产权海外信息平台+ 0.438×知识产权海外维权机制；

方程式4：运营风险系统的运营不善=0.385×知识产权布局+0.270×知识产权交易经验+0.345×知识产权定价风险；

方程式5：管理风险系统的管理不善=0.275×知识产权海外保护意识+ 0.241×知识产权海外组织体系+0.216×知识产权海外运作监管+0.268×海外风险应对机制

方程式6：创新能力风险系统的创新能力不足=0.463×知识产权基础实力+ 0.537×知识产权创新能力。

4 仿真模拟与敏感性分析

4.1 模型有效性检验

为了验证模型的适用性和准确性，本文对模型进行以下检验：

（1）结构检验。构建系统动力学仿真模型时，对整体风险的系统边界与结构进行比较分析，选取环境风险、知识产权特性风险、服务风险、运营风险、管理风险和创新能力风险6类子系统风险的关键表征指标建立结构模型，所建模型的系统功能及运行状态符合实际情况。

（2）运行检验。模型通过了系统运行检测，并且通过模型仿真也可以发现，本文构建的因果关联图、反馈回路和系统流图均较为合理。

4.2 仿真模拟

（1）整体风险评估。利用Vensim PLE软件对模型进行仿真，可以清晰展示整体风险及其运行状态，分析并寻找尚未表现但存在隐患的知识产权风险。设置仿真时间为10年，仿真步长为1个季度。从整体风险变化曲线（见图3）可以看出，运行6个季度后，整体风险 呈指数级增长趋势，风险累积效应比较显著。

图3 种业国际化知识产权整体风险变化曲线

（2）子系统风险评估。 本文对环境风险、知识产权特性风险、服务风险、运营风险、管理风险和创新能力风险6类子系统风险分别进行仿真模拟，从而得到子系统风险变化曲线（见图4）。对比子系统风险变化曲线可以看出，随着时间的推移，知识产权运营风险的上升幅度最大，创新能力风险、管理风险次之，服务风险的上升幅度不大，知识产权特性风险和环境风险的上升幅度比较小；各类子系统风险交织共振，致使整体风险的规模和危害远大于子系统风险之和。

图4 种业国际化知识产权子系统风险变化曲线

4.3 敏感性分析

敏感性分 析是从定量分析的角度研究参数变化对模型运行结果的影响。一般情况下，Vensim模型不会因参数变化而改变系统动态。只要模型的参数或图表函数设计正确，模型对参数和图表函数的变动并不敏感[40]。因此，通过敏感性分析，可以检查模型选取的变量是否正确、是否能正确反映真实系统的决策过程。若参数过于敏感或不敏感，均需检查变量是否正确。不敏感因素应予剔除，敏感因素则要进一步识别其是否为引起系统整体变化的关键因子。

在保持初始值和其他因素不变的情况下，将环境风险中的执法力度、知识产权特性风险中的知识产权地域性、服务风险中的知识产权海外维权机制、运营风险中的知识产权交易经验、管理风险中的知识产权海外组织体系、创新能力风险中的知识产权基础实力等表征指标的数值分别提高30%和降低30%（current代表初始情况，current1代表降低30%的情况，current2代表提高30%的情况），各类子系统风险变化趋势如图5所示，整体风险变化趋势如图6所示。 表征指标取值改变后，各类子系统风险和整体风险的走势没有改变，且均与表征指标变化正相关，但知识产权特性风险和环境风险的变化幅度较大，并对整体风险变化的影响比较明显。

图5 种业国际化知识产权子系统风险变化趋势

图6 种业国际化知识产权整体风险变化趋势

5 研究结论与启示

5.1 研究 结论

（1）种业国际化知识 产权风险是一个复杂的动态系统，整体风险存在显著的累积效应。种业国际化发展前期的知识产权风险对后期风险及整体风险影响很大且不可逆。为了避免或减少种业国际化知识产权风险累积，种业国际化发展前期的知识产权风险管理尤为关键。

（2）知识产权运营风险对整体风险的影响最大也最突出，各类子系统风险交织共振导致整体风险叠加扩大。种业国际化知识产权风险管理既要重点控制知识产权运营等上升幅度较大的子系统风险，也要防止各类子系统风险交织、叠加和共振。

（3）各类子系统风险均与整体风险变化正相关，整体风险对知识产权特性风险和环境风险变化更加敏感。知识产权特性风险、环境风险对知识产权运营风险和创新能力风险影响比较大，并通过知识产权溢出性和知识产权壁垒影响整体风险变化。种业国际化知识产权风险管理必须高度关注知识产权特性风险和环境风险两个敏感因素。

5.2 启示

为了有效管理种业国际化知识产权风险，中国种业应采取如下风险管理措施：

（1）强化风险预警和前馈控制。种业知识产权登记或授权后，潜在的缺陷和风险就会固化，有些种业知识产权隐患在遇到气候变化时才会爆发。新品种扩散越快，应用范围越广，推广时间越长，种业国际化知识产权风险就会越大。因此，强化风险预警和前馈控制非常重要。首先，建立制度化、常态化工作机制，全面收集、及时整理、科学分析种业合作目标国知识产权发展现状，准确判断各国种业知识产权保护形势，开展种业国际化知识产权风险预测；其次，建立风险信息数据库，对种业国际化知识产权风险进行分类和分级，根据环境变化和知识产权特性测算风险概率，定期发布风险预警信息；其三，对种业国际化发展中可能出现的知识产权风险进行综合评估，并针对种业合作目标国法律法规和知识产权执法力度，做好风险前馈控制，尽可能将风险消除在萌芽状态，避免风险累积或叠加。

（2）夯实知识产权运营能力。知识产权运营能力在种业国际化知识产权风险管理中具有不可替代的重要作用。《中华人民共和国种子法》（2021年修改）扩大了植物新品种权保护范围，扩展了品种保护环节，建立了实质性派生品种制度，将会强化侵权损害赔偿责任、加大植物新品种权保护力度，并将构建从种质资源保护到品种选育、市场推广的全链条知识产权保护，从而对种业知识产权运营能力提出了更高要求。其中，国内运营能力是种业知识产权风险管理的基础，种业知识产权的高质量创造和有效保护是夯实知识产权运营能力的前提；海外运营能力是种业国际化发展的基本保障，种业知识产权国际布局是知识产权海外运营和风险管理的关键所在。在现有种业发展格局下，为了提高知识产权国际布局的速度、力度和广度，种子企业必须与科研院所紧密合作，占有更多的知识产权，才能夯实知识产权运营能力，降低种业国际化知识产权风险。

（3）提高企业自主创新水平。自主创新水平与知识产权特性风险联合作用，对种业国际化知识产权风险的影响极为敏感。只有从产业环境、育种体系和资源配置等各方面同步改进，建立有利于基础研究和原始创新的体制机制，中国种业自主创新能力和国际竞争力才能得到稳定、持续提升[41]。首先，应以改善和保护种业发展环境为中心，建立优胜劣汰的市场竞争机制，支持和促进企业提高自主创新能力；其次，继续深化种业科研体制改革，加强产学研合作，改革品种管理制度，从全球化视野构建商业化育种体系；其三，鼓励和推动种业科研要素逐步向企业流动，提高育种创新效率，推动龙头型种子企业逐步成为种业创新的主体[42]，并持续提高种业集中度，强化企业在种业资源配置中的核心作用，切实提高企业自主创新水平。

（4）实施区域差异化风险管理。中国种业国际化发展的目标市场既有知识产权保护水平较高的发达国家，也有知识产权保护水平较低的发展中国家。对于不同类型的市场区域，需要针对各国环境风险的具体表现形式，采取差异化的种业知识产权布局和风险管理策略。中国种业既要缩小与发达国家的知识产权保护水平差距，也要帮助发展中国家建立和完善知识产权保护制度，才能全面降低并有效管控知识产权环境风险。同时，还要持续提高对知识产权管理风险、服务风险和特性风险的综合管控能力。具体举措上，一是强化知识产权海外保护意识，建立知识产权海外组织体系和运作监管及风险应对长效机制；二是建立种业国际知识产权联盟，协同开展数据分享、风险预警、知识产权维权等活动；三是管控种业知识产权创新的地域性、外溢性与“搭便车”等问题，降低知识产权特性风险。