很多人認爲,我國農機產品與國外先進產品的差距至少50年。儘管這個說法有一定道理,但如果看前沿研究的話,其實我國與農機科技大國美國的差距並沒有想象中的大,並且在快速的趕超中。

本文作者以2007—2016年發表的EI期刊論文爲對象,利用文獻計量學方法,對農業機械領域的發文量、關鍵詞、國家和研究機構進行了定量分析,對比了我國與美國在農機科研領域的成果情況,結果表明,中美農機科研差距並沒有想象中的那麼大。

中美整體科研對比

論文產出數量:中國全球排名第1

2007—2016年,農業機械相關研究論文分佈在全球137個國家,其中論文數量最多的前10個國家依次是中國、美國、西班牙、印度、德國、意大利、日本、加拿大、英國和澳大利亞,如下圖所示爲論文數量最多的前10個國家的論文數量。

論文數量最多的前10個國家的論文數量

其中,中國的論文數量最多,有3045篇,佔論文總量的比例超過33%;其次是美國,有1926篇,佔比超過21%;其餘國家均在450篇以下。表明在農機領域,中國和美國在研究論文產出方面遙遙領先其他國家,屬於領先國家。

研究活躍度:中國發展迅猛,美國趨於平緩

中國和美國論文數量的年度變化如下圖所示,中國的論文數量呈迅猛增長趨勢,逐年增加,從2007年的32篇增加到了2016年的607篇,增長了近18倍。排名也從2007—2009年的第二躍居到第一的位置,此後一直保持第一。

中國和美國各年論文數量

美國的年度論文數量在波動中趨於平穩,2009年發文量最多,有269篇,之後逐年下降,從2013年開始又逐漸回升,近3年穩定在220篇左右。

中國和美國近3年論文數量佔比如下表所示,從中可以看出,近3年論文佔比中國約爲49%,美國約爲34%。

中國和美國近3年論文數量佔比

2007—2016年間中國發表的論文中,有近50%是近3年發表的,表明中國在農業機械領域研究勢頭強勁,活躍度高。美國論文年度分佈比較均勻,表明美國農業機械領域研究相對比較平緩。

研究主題:主題趨同

中國和美國論文中分別出現頻次最高的前10個關鍵詞如下圖所示。

中國和美國關注的前10個熱點研究主題

結果顯示,兩國均有收割機、傳感器、牽引車、拖拉機、控制系統、機器人、噴灌系統和撒播機,而輪子和滾壓機爲中國獨有,泵和加熱設備爲美國獨有。

表明兩國共同關注的熱點研究主題比較多,但也存在各自獨有的關注點。值得注意的是,在兩國共有的高頻關鍵詞中,噴灌系統是唯一一個美國詞頻高於中國詞頻的關鍵詞,鑑於中國的論文體量遠高於美國的情況,這充分說明,相對於中國,美國對噴灌系統更爲重視。

中美兩大科研機構成果情況對比

2007—2016年,美國農業部農業研究局和中國農業大學分別是研究論文發佈數量最多的兩大機構,構成了第一梯隊,分別有474和469篇論文,在農業機械領域處於領先地位。

農業機械研究論文數量最多的前10個研究機構

研究活躍度:中國農大增長明顯,美農業研究局趨於平穩

美國農業部農業研究局和中國農業大學2007—2016年論文數量變化趨勢如下圖所示,由圖可知,美國農業部農業研究局論文數量變化趨勢不明顯,2009年經歷高峯之後連續3年下跌,然後又回升,但回升過程呈不規則波動狀態,一直沒有超越2009年的峯值。中國農業大學在波動中呈增長趨勢。

兩個領先研究機構各年論文數量

美國農業部農業研究局和中國農業大學兩所機構近3年論文佔比由下表所示。由表可以看出,中國農業大學近3年論文佔比超過了40%,美國農業部農業研究局約爲32%。

領先研究機構近3年的論文數量佔比

綜合分析表明,中國農業大學與中國總體表現一樣,研發勢頭強勁,活躍度高,美國農業部農業研究局與美國的總體表現一樣,研究勢頭比較平緩。

研究主題:略有差異

美國農業部農業研究局和中國農業大學各自被引頻次最高的前10個關鍵詞如下圖所示。由圖可以看出,收割機、傳感器、牽引車、拖拉機、控制系統、噴灌系統和無限通信系統是兩機構共同關注的熱點研究主題。

兩個領先研究機構關注的前10個熱點研究主題

兩機構還各有些不同的關注主題,美國農業部農業研究局是軟管、噴嘴和無人機,中國農業大學是輪子、導航系統和液壓機械。

總結:我國科研發展迅猛中存在隱患

與領先國家美國相比,我國在基於數量的統計指標上處於優勢地位,但是在無人機、傳感器等高精尖領域與美國還存在很大的差距。

美國農業機械早已步入智能化、自動化發展階段,以高科技化爲顯著特點,重點開發精準農業技術和虛擬農業技術。

我國農業機械近年來發展迅速,已經取得了很大的進步,具備了相當的研究基礎,但在機械產品技術設計理論和應用機理研究方面我國還比較欠缺。我國必須在促進原始創新和高科技發展方面進行重點思考和謀劃,以提高國際競爭優勢。

近10年我國農業機械研究論文主要來自大學和科研機構,而企業研發能力弱,僅有約5%的規模企業設置了技術研發部門,擁有質量控制、產品研發和試驗檢測於一體的技術體系的骨幹企業比例尚且不到1%。

如何加強研究機構與企業的合作,促進科研成果轉移轉化是農業機械領域發展面臨的一大挑戰。農機裝備是“中國製造2025”戰略中10大重點發展領域之一,農業機械也是《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018—2020年)》裏面的關鍵技術產業化重點領域,推進農業機械化發展需重視農業機械領域的產學研合作。

文章來源:《農業工程》2018年第7期

原標題:基於文獻計量的農業機械國際研究態勢

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