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科学研究与应用

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Journal of Scientific Research and Applications

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-7071(P)
  • ISSN: 
    3080-0757(O)
  • 期刊分类: 
    科学技术
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    4
  • 浏览量: 
    386

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我国农业科技创新研究热点与趋势分析——基于CiteSpace的可视化分析

Research Hotspots and Trends of Agricultural Technological Innovation in China: A CiteSpace-Based Visualization Analysis

发布时间:2026-01-21
作者: 王宇萱 :江西农业大学经济管理学院 江西南昌; 吴宇寒 :江西财经大学虚拟现实(VR)现代产业学院 江西南昌;
摘要: 基于CiteSpace可视化分析方法,对2004—2024年我国农业科技创新领域的文献数据进行梳理与分析。结果表明:从研究历程看,国内农业科技创新研究总体经历了起步、扩展、深化和融合四个阶段,文献数量在2012年前后达到高峰后趋于平稳,研究内容不断丰富;研究主题由早期的“农业科技”“技术推广”等单一方向,逐步转向“科技创新”“体制改革”“乡村振兴”等综合性议题,呈现出由技术导向向制度与战略导向并重的演进特征;农业科技创新的研究体系逐渐形成“技术—机制—政策—战略”相互支撑的结构框架,体现出协同创新和数字赋能的趋势。未来研究可从三方面进一步深化:一是构建以企业为主体、科研院校为支撑的协同创新体系;二是完善跨区域知识流动与平台联动机制;三是强化农业科技创新对“三农”高质量发展的服务导向。
Abstract: Based on CiteSpace visualization analysis, this study systematically reviews the literature on agricultural technological innovation in China from 2004 to 2024. The results show that: the research has experienced four stages—initiation, expansion, deepening, and integration—with annual publications peaking around 2012 and stabilizing thereafter; research themes have evolved from early focuses on “agricultural technology” and “technology extension” to comprehensive topics such as “technological innovation,” “institutional reform,” and “rural revitalization,” reflecting a shift from technology-driven to system- and strategy-oriented innovation; the agricultural innovation research framework has gradually formed a structure integrating technology, mechanisms, policy, and strategy, highlighting trends of collaborative innovation and digital empowerment. Future research should further develop: (i) a collaborative innovation system led by enterprises with support from research institutions; (ii) mechanisms for cross-regional knowledge flow and platform integration; and (iii) the capacity of agricultural technological innovation to support high-quality rural development.
关键词: 农业科技;创新;发展趋势;CiteSpace
Keywords: agricultural technology; innovation; development trends; CiteSpace

引言

党的二十大以来,农业科技创新被赋予了新的时代使命。随着农业农村现代化步伐的加快,创新正逐渐成为农业高质量发展的核心引擎,成为推动农业高质量发展的重要动力和实现农业强国战略的重要支撑。习总书记强调:“农业现代化关键在科技进步和创新。要立足我国国情,遵循农业科技规律,加快创新步伐,努力抢占世界农业科技竞争制高点,牢牢掌握我国农业科技发展主动权,为我国由农业大国走向农业强国提供坚实科技支撑。”2024年农业农村部印发了《全国农业科技创新重点领域(2024—2028年)》的文件,围绕保障国家粮食安全和稳定农产品供给的总体目标,系统部署未来五年农业科技创新的重点任务,涵盖农业新品种选育、耕地质量提升、农机装备制造、农作物病虫害防治、绿色低碳农业、乡村发展等十个重点科技创新领域,突出产业导向和科技前沿相结合,进一步强化了科技对农业现代化的引领作用。近年来,国内关于农业科技创新的研究不断深化,研究方法呈现多元化趋势。文献计量、可视化分析、空间计量与实证模型等工具被广泛用于揭示研究主题与发展脉络。研究主要集中在技术采纳行为、绿色创新路径及科技创新的环境效应等方面,呈现主题多元、方法系统的特点。

在研究方法上,文献计量与可视化分析成为揭示知识结构的重要手段。戴飞等利用CiteSpace展示了农业科技创新研究从探索到快速发展的演进过程。郭桂资等从绿色技术视角指出,低碳农业、绿色生产与可持续发展成为热点,其核心内容涵盖政策驱动、技术创新与农户行为。韩冬等则从实证层面证实了农业科技创新在推动农业低碳化中的重要作用。

区域研究方面,徐维祥等通过重构指标体系表明我国农业科技创新水平整体偏低且区域差异明显,呈现典型的空间集聚与扩散特征。高逸慧与雷颖以长三角为例,构建耦合协调模型发现农业科技创新已成为区域农业高质量发展的关键力量。

当前,国内研究正由早期聚焦个体技术采纳的微观分析,扩展至制度环境、政策支持、绿色转型与空间演化等系统性议题,逐步形成较完整的理论与方法体系。但仍存在主题分散、区域协作不足和动态演化机制研究不够等问题。基于此,本文采用CiteSpace结合文献计量与内容分析,从文献演变、主题聚类与关键词突现等方面梳理近二十年来我国农业科技创新研究的结构与趋势,为学术研究与政策制定提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文以中国知网(CNKI)作为主要数据来源,以“农业科技创新”为主题词进行检索,时间范围设定为2004年1月1日至2024年12月31日,初步检索获得相关文献2005篇。为确保数据的科学性与代表性,剔除会议论文、报纸文章、学位论文、重复文献及主题相关性较低的样本后,最终保留有效中文文献1494篇。

1.2研究方法

本文采用文献计量分析与可视化分析相结合的研究思路。文献计量分析可通过对文献数量、作者、机构、关键词等要素的统计,揭示研究领域的总体特征与发展趋势;而可视化分析则借助知识图谱技术,对研究主题的结构关系、热点演变和前沿动态进行直观呈现。

为此,本文选用CiteSpace软件作为主要分析工具。该软件由陈超美教授团队基于Java环境开发,广泛应用于情报科学和科学计量学领域,能够对文献数据进行关键词共现分析、聚类分析、突现检测等多维可视化操作,从而描绘研究领域的知识结构与演化路径。

此外,本文结合传统文献梳理方法,对知识图谱中揭示的热点和趋势进行补充说明和理论归纳,从而在数据分析的基础上实现定量与定性研究的结合。这种方法不仅能较为客观地反映学术研究的总体格局,也有助于深入理解农业科技创新领域的演进逻辑与未来走向。

2结果与分析

2.1 年度发文量分析

本文对农业科技创新领域的发文量进行统计(见图1),根据年度发文量统计,大致可以分为5个阶段。突破阶段(2004—2011 年)。发文量持续上升,主要受中央一号文件连续关注“三农”及加强科技支撑农业现代化的政策推动影响,学界研究热度逐步形成;关键阶段(2011—2012 年)。2012 年发文量跃升至211篇,达到峰值,得益于中央一号文件强化农业科技创新战略地位,以及《农业技术推广法》修订实施所带来的制度支撑;浪峰减退阶段(2013—2015 年)。发文量从211篇降至74篇,呈明显退潮,反映政策刺激后的热度回落,研究由数量扩张转向质量与体系建设;波动调整阶段(2016—2018年)。2016年发文量回升至115篇,受供给侧结构性改革与“创新驱动发展战略”影响。虽随后略有下降,但整体保持较高水平,研究热度在政策推动下延续;平稳阶段(2019—2024年)。乡村振兴战略的提出带来新的研究动力。虽然整体数量有所下降,但研究主题更趋理性,重点关注体系完善、可持续发展及区域差异等议题(图1)。

发文量
图12004—2024年国内农业科技创新研究年度发文量

2.2 作者合作网络共现分析

根据普赖斯定律的“平方根定律”,在某一研究领域中,核心作者群体的规模大致为该领域全部作者数的平方根,且其产出贡献占据总体成果的一半以上。m的计算公式如下:

m (1)

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的值。利用样本量所计算出国内发表农业科技创新研究领域的作者发表文章的篇数为m≈2.48篇,因此将发表3篇及以上论文的作者视作该领域的核心作者。

为深入探讨国内农业科技创新研究的学术合作格局,本文基于2004—2024年间相关文献的作者共现数据,利用CiteSpace绘制了作者合作网络图(见图2)。从网络整体布局来看,农业科技创新领域已形成若干较为稳定的合作群体,中心性较高的核心作者在网络中起到明显的凝聚与引领作用。其中,杨中柱、王秀芳、毛世平、张平、向平、唐江云、韩长赋等学者处于网络的核心位置,是该领域的高产作者与重要学术带头人。表1显示,杨中柱发文量最高,王秀芳与毛世平均为7篇,张平、向平、唐江云及韩长赋均为6篇,表明这些学者在研究主题的拓展与合作网络的构建中发挥了关键作用。

作者共现
图22004—2024年国内农业科技创新领域发文作者合作网络
表12004—2024年国内农业科技创新领域核心作者名单(部分)
序号 作者 发文量(篇)
1 杨中柱 9
2 王秀芳 7
3 毛世平 7
4 张平 6
5 向平 6
6 唐江云 6
7 韩长赋 6
8 翁伯琦 5
9 杨伟坤 5
10 王丹 5
11 刘振华 5
12 张一博 5
13 回良玉 5
14 张兴中 4
15 胡亮 4
16 刘涛 4
17 袁春新 4
18 唐明霞 4
19 俞菊生 4
20 林梅 4

2.3机构合作网络共现分

由图3可知,本领域共识别出519个研究机构,仅存在115条合作关系,网络密度为0.0009。虽然参与机构数量较多,但整体合作程度偏低,网络仍呈现出研究力量分散、联系松散的特征。较高的模块度值(Q值)表明网络中存在若干相对独立的合作团体,而平均轮廓系数接近1。网络中可识别出三类较为典型的合作团簇:一是以中国农业科学院体系为核心的国家级科研群体;二是以东北农业大学、华中农业大学、南京农业大学等高校为主体的学术研究群体;三是以江苏、四川、福建等省级农业科学院为核心的地方科研群体。这三大团簇之间的联系虽存在层次差异,但已形成了较为稳定的互动网络,为我国农业科技创新研究的多元协同奠定了基础。

机构共现
图32004—2024年国内农业科技创新领域研究机构合作网络

2.4关键词共现分析

关键词共现是指在文献中某些词语同时出现的现象,其出现频次能够较好地反映该领域的研究热点。由图4可知,共识别出1575个关键词节点,连接线数量为1595条,网络密度为0.0013。这一结果说明农业科技创新研究主题覆盖面广、议题分布较为分散,但整体关联度偏低,尚未形成高度聚合的知识网络。模块度Q值为0.7365,轮廓系数为0.9609,均处于较高水平,表明网络聚类结构清晰、主题划分合理,研究领域内部一致性较强,学科发展脉络相对稳定。

共现 彩
图42004—2024年国内农业科技创新领域研究关键词共现图谱

2.5关键词突现分析

采用CiteSpace的突变检测结果显示,我国农业科技创新研究在不同阶段呈现出明显的关注重点演化。研究初期,学界主要聚焦于“农业”“技术创新”“建设”等基础概念与宏观框架,探讨农业科技创新的基本范畴与发展路径。2006—2009 年间,研究明显受到国家新农村建设战略的推动,“新农村建设”(突现强度7.53)及“新农村”等关键词集中突现,研究重点转向科技创新如何支撑农村建设与农业发展。进入2007—2014年,研究逐渐多元化与细化。“现状”“思考”“地位”等关键词表明学者开始进行现实评估与反思;“体制改革”“出路”“作用”等突现词则反映出对制度障碍、创新机制和体系优化路径的深入关注,标志着农业科技创新研究由政策响应走向机制探讨与制度完善。

突现15
图52004—2024年国内农业科技创新领域研究关键词突现图谱

2.6关键词聚类分析

关键词网络结构呈现出集中且有序的特征,显示出研究主题的聚焦性较强,同时不同主题间仍保持一定的交叉与联系,反映出该领域的综合性和多维度特征。由图6可知,共识别出475个关键词节点,连接数为627条,网络密度为0.0056,说明该领域内部关联度适中,主题间存在一定互动但尚未形成高密度网络。模块度Q值为0.6276,平均轮廓系数为0.9133,均处于较高水平,表明聚类结构清晰、主题内部一致性较强。这些聚类内容覆盖了政策体制、技术创新、信息化应用、金融支持与农业推广等多个方面,体现出我国农业科技创新研究已由宏观政策探索逐步向实践应用和系统创新拓展。

聚类 彩
图62004—2024年国内农业科技创新领域研究关键词聚类网络

3结论与建议

2004—2024年间,我国农业科技创新研究整体呈现由宏观探索向机制深化、再向数字化与系统化方向演进的趋势。研究主题已从“农业科技”“农业技术推广”等传统领域,逐步拓展至“科技创新”“数字农业”等更具交叉特征的议题,并构建了以农业科技创新为核心、相关领域协同发展的研究格局。然而,从现有关键词共现与聚类特征来看,研究体系仍存在若干不足:一是主题关联度较弱,尚未形成系统化理论框架;二是基础研究与应用实践衔接不紧密,成果转化效率仍有提升空间;三是跨区域、跨部门的协同创新体系不完善,学术研究与政策制定之间的互动不足。为进一步推动农业科技创新研究深化发展并增强政策指导价值,可从以下方面着力:

构建系统化理论框架,夯实研究基础。未来研究需在梳理现有成果的基础上加强理论整合,形成涵盖创新主体行为、体制机制作用、成果扩散路径等内容的系统理论框架,提高研究的整体性与解释力;加强基础研究与应用实践的融合。应推动科研机构、农业企业与基层农业经营主体间的紧密合作,完善试验示范机制,提高科研成果的实践适配性与推广效率,促进技术创新向生产力转化;推动数字技术在农业领域的深度渗透。加快人工智能、大数据、物联网等数字技术在育种、种植、养殖、加工、管理等环节的全面应用,构建智慧农业创新体系,提升农业生产的精准化与智能化水平;完善多元化创新投入与要素保障机制。在财政投入的基础上,引导金融机构、社会资本加大对农业科技创新的支持力度,推动科技金融工具创新,优化创新要素配置,增强农业科技研发的持续性与稳定性;深化科技体制改革,激发创新主体活力。需要改革科研评价与激励机制,提升评价体系的科学性与包容性,增强科研人员的创新动力。同时,应强化企业在技术创新中的主体地位,推动产学研深度融合;构建跨区域、跨部门协同创新网络。通过建立农业科技创新联盟、区域协同平台等方式,加强不同地区间的优势互补与资源共享,促进政府部门、科研机构与企业之间的协调合作,提高创新体系的整体协同性;提升农业科技推广体系的专业化与适应性。强化基层农技推广队伍建设,推动公益性服务与社会化服务协同发展,提高新技术普及率。此外,应完善农民教育与培训机制,增强农户对新技术的接受度与运用能力;拓展国际化视野,加强全球比较与合作。在借鉴发达国家农业科技创新体系的基础上,深化国际科研合作,引入先进理念与技术,提高我国农业科技创新体系的国际竞争力与开放水平。

参考文献:

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