专栏名称: 农业行业观察

农业行业观察，成立于2015年，定位于农业产业创新平台，深耕于产业创新、科技创新、商业创新，旗下还拥有产业峰会、行业沙龙、考察游学、私董会，专家智库、课程培训、投资路演、农侠会、数农俱乐部~深度赋能老板与创业者！

【数字农业】数字农业应该如何发展？其国际经验及启示有哪些？

农业行业观察 · 公众号 · · 2024-10-21 22:45

正文

在世界范围内，以农业物联网、农业大数据、精准农业、智慧农业、人工智能等五大核心模块为代表的数字农业技术已经被广泛应用于农业领域且发展迅速。可以预期的是， 数字农业或将意味着农业生产系统、农村经济、社区和自然资源管理的重大转型 。理解农业数字化转型的条件与挑战，并制定因应策略，已成为重要的研究议题。本文试图对数字农业的技术特征、发展困境及国际经验进行研究和分析，以期为中国数字农业转型和发展提供借鉴和启示。

数字农业的技术特性与发展困境

数字农业对现代农业体系转型的作用机制，来源于其技术特性，主要包括技术依赖性、数据中心性和能力匹配性三方面。与此同时，数字农业的技术特性决定了其发展可能面临的一系列困境。

数字农业的技术特征

1.技术依赖性

数对于推进数字农业来说，数据、平台与连接性缺一不可。数字农业的实现依赖电力供应、移动网络覆盖和互联网连接等基础设施建设。在此基础上，数字农业的应用依赖数字技术发展，比如地理信息系统（GIS）、全球导航卫星系统（GNSS）、遥感（RS）、卫星图像、地面传感器、移动计算处理技术和通信技术等。数字技术结合程序映射到耕作、播种、施肥、除草剂和农药的使用、灌溉、收割等农业实践中。

数字技术将大大拓展农业发展的空间，例如，移动技术和网络设备将农民接入供应链，使其有机会获得更优质的种子和肥料，从而提高产量和质量；区块链技术有助于提高食品的可追溯性和供应链效率，从而减少浪费并增进价值链的透明度和信任度；深度学习、机器学习和人工智能有助于进行先进的作物管理、病害检测、物种识别以及水、土壤和林业管理，保障粮食安全； 数字解决方案有助于提高监测、报告和验证农业和土地利用方面的准确性.

2.数据中心性

数字农业中的关键要素是数据，由地理空间技术、现场生产信息、天气和气候以及市场动态汇集而成。 其中，地理空间数据通常是特定站点与精准农业相关的信息，如特定地点的土壤特性和产量信息等；有关管理实践和技术的元数据，包括播种深度，种子位置，品种，机械诊断、时间和运动，耕作、播种、搜寻、喷洒的日期及投入品使用等；决策者无法控制的环境数据，包括降雨量、蒸发量和热量单位累积值等。

大数据在农业中的价值取决于是否有足够数量的农民提供其农场的相关信息，进而聚合形成农业大数据。 这类数据是一种信息资产，必须通过具有成本效益和创新性的信息处理，增强对农业的洞察力并发挥强大的预测能力，最终实现服务于农场管理决策的功能。

3.能力匹配性

数字农业虽强调数据价值和智能决策的强大功能，但根据数据产权和服务“委托—代理”原则，最终进行决策的主体还是农业经营者。 经营者在学习和经济能力上与技术的匹配，能够更好地支持数字农业转型。

一是主体学习能力的匹配。 农民的学习和适应能力对其从数据驱动的农业机遇中获益至关重要。随着高速互联网和智能手机的兴起，手机应用程序、社交媒体、基于IP的语音传输（VoIP）以及数字参与平台在改进农村地区人口获取信息和服务方面具有巨大潜力，这不仅要求他们具备基本的读写和数学能力，而且要求其掌握数字处理和通信技能。对于农民而言，数据需要经过一系列的过程才能转化为信息，且这些信息与经验结合才能作为知识使用。而每个阶段的学习过程并不是线性的，农民使用、分享和交换来自不同来源且各具特性的数据、信息和知识，并根据自己的知识基础进行应用或调整。例如，当向农民提供原始天气数据时，他们可能不知道这些数据对农业操作意味着什么，因为数据的使用必须从农学的角度来解释，如降雨模式对于在特定时间开始播种某种特定作物是否足够；对于不同作物，降雨数据的应用也可能会存在差别。因此，对农民来说，数据、信息和知识的使用是相互关联的，无法单独加以处理。

二是主体投资能力的匹配。 从技术上讲，大数据可为田间和农场管理实践提供量身定制服务，使得数字农业技术具备较大的灵活性，并被应用于各种农场规模，如：机器人和传感技术的进步对小农户比较友好，有助于改变农业的生产模式，使小农户能够重新发挥其优势。而且，数字化有助于农业价值链中的不同主体在可持续的农业生态系统中进行合作。正因如此，数字农业可能会被视为规模中型的技术。然而，无论是网络接入设备还是操控平台，都需要成本投入，尤其在数字农业发展的初期，与小农场相比，大型农场具有规模经济性，连通性使得对大片土地的监控更加便捷，更容易抵消数字农业投资的固定成本。

数字农业的发展困境

数字农业的发展前景令人期待，但隐含的风险与挑战不容忽视。“颠覆定律”（The Laws of Disruption）指出，经济社会的变化速度难以跟上成指数级发展的技术。 由于基础设施薄弱、获取机会不公、成本高昂、技能不足和资本有限，农业向数字化转型仍然面临一系列问题。 在经济因素之外，社会、政治、生态层面的问题越发值得重视。

1.数字农业投资不足

虽然数字农业相关设备和硬件的成本正在迅速下降，投资回报周期在不断缩短，但仍然不足以释放农业数字化转型的所有潜在价值。 风险资本正在投资于数字农业革命，但相对于其他行业，农业数字化吸引的资金依然是最少的。2010—2015年，全球对金融技术的投资年增长率为65%，达到220亿美元，而对数字农业的投资明显滞后，仅为46亿美元。在数字化发展进程中，农业仍是最落后的行业。

2.挑战农业与农村文化

数字农业可以减少体力劳动，改善农民生活。但是，这一“改善”有时候并非人们所希望的。研究表明，体力劳动、传统的农场生活方式和丰富的农业生产经验对于农民了解其土地和生活环境具有重要意义。农业的生命特性及其现场感，能够让农民在与自然交往的过程中获得智慧与感悟。而数字技术的使用可能导致农业生产经验的边缘化，以及农民与农业的脱节，降低农民对农业生产的满意度，加重农村社区普遍存在的心理健康问题。 工作方式的改变将挑战农业文化的一些核心原则，而这些原则对农民的幸福感至关重要。 农业的数字化及其智能化处理，不仅可能撕裂人与自然的互动，而且可能导致许多农民（尤其是小农场主）厌恶并离开农业。

3.引发失业问题

在数字农业的大量应用场景中，基于大数据，机器可以在无需人工干预的情况下作出自主决策。因此，农业数字化无疑会创造新的就业机会，但这并不适合许多已经被边缘化的农场工人，尤其在高失业率的地区，是否有必要采用节省劳动力的技术一直存在着争议。除非农民调整技能、专攻新工种，否则，机器人技术和人工智能的出现将造成劳动力被替代。现实是，农业生产系统仍是全球28%的劳动力的就业来源， 数字农业可能会引发技术性失业，并对农村社区造成重大的连锁影响。

4.造成产权争议和隐私风险

农民需要与第三方共享大量数据，才可能将信息转化为有价值的工具，但这一过程增加了数据权属纠纷和隐私泄露的风险。 与此同时，数字农业所需的联机设备也可能暴露在网络威胁之下，如网络安全防火墙设置存在漏洞，第三方有可能访问敏感数据、窃取资料，甚至摧毁设备。此外，数据共享也并不是平等的，对于小农等维护自身利益能力较弱的群体来说，数据往往在更有谈判能力的大公司手中整合并用于信息决策。研究表明，农民在共享农业数据时存在数据许可使用条款缺乏透明度、数据所有权不清、隐私问题、议价能力不平等、与农民之间缺乏利益共享等一系列问题。由此产生的可能后果是：一方面，数据权属、隐私和责任方面出现诚信缺失等问题，导致农业经营主体对数字技术的应用缺乏信任，如担心无人机会捕获其工作和私人生活的图像等；另一方面，在数字农业市场起步阶段，农民可能有机会选择任何一个服务提供商，并具有一定的议价能力，但随着市场的发展，少数大公司占据大部分市场，农民可能会失去议价能力与选择空间。

5.形成“数字鸿沟

”一是国家（地区）之间的“数字鸿沟”。 从基础设施和资源可得性来看，亚洲、拉丁美洲和非洲国家（地区）的互联网使用仍然落后于北美和欧洲等地区。在许多非洲国家，只有不到40%的农户能上网，而且成本高昂。高速网络服务在北美和欧洲占主导地位；而在整个非洲大陆，农田的3G网络覆盖率仅占33％，4G网络覆盖率仅占9％；在亚洲，农田的3G网络覆盖率为46％，4G网络覆盖率为29％。家庭的手机拥有率方面也存在差异，亚洲和拉丁美洲许多地方的农户手机拥有率接近100％，但非洲国家（地区）的手机拥有率大大落后于世界其他地区。

二是经营规模上的“数字鸿沟”。 信贷约束会限制新技术的可负担性，自给型的小农难以从数字化转型中受益。即便是在农业比较发达的澳大利亚，小型农场经营者相对于大型农场经营者的数字化水平也普遍更低。

三是经营主体能力上的“数字鸿沟”。 农民的数字技术素养存在差异，尤其是发展中国家的小农更难获得农业信息和数据，以及处理这些信息和数据的技能，从而阻碍了数字农业生态系统的形成与发展。不仅如此，新的数字服务往往会缺少本地化内容，技术的深度创新与差异性扩展均需要科研投入和重复性的实地试验，在缺乏公共和市场投入的背景下，主体的能力约束将导致农户获得本地化信息和服务的机会非常有限。

四是不同性别之间的“数字鸿沟”。 研究发现，妇女等弱势群体的上网机会更少，全球女性手机拥有率比男性低14％，而在南亚，这一差距甚至上升至38％；女性使用数字设备和技术的能力也可能更低。这导致了女性的农业生产绩效和收入与男性相比存在差距。

中国数字农业发展的状况

中国高度重视数字农业转型发展问题，试图从政策指向、公共投资、市场引导、主体激励等多维度出发，着力打造中国现代农业的未来图景。

# 01

中国关于数字农业发展的相关政策

中国自2015年就开始规划数字农业的实施方案，制定了一系列旨在推动数字农业转型发展的政策文件，以促进数字乡村和数字农业协同发展。其核心路径在于，从基础设施的大力推进，到数字技术的推广应用，再到大数据体系和平台的建立，以实现数字技术和农业生产的深度融合。 各地方政府积极响应中央政策，出台本地数字农业农村发展的行动计划，因地制宜创新数字农业的实现机制与实现路径。

如：浙江省印发《浙江省数字乡村建设实施方案》，强调推进生产管理数字化应用，建设一批省级数字农业园区和数字农业强镇。推广智能设施装备，推进数字化农业气象服务系统在现代农业中的应用，推进数字化监管，发展智慧农机装备和设施农业，开展数字农业工厂建设。推进农产品加工、农资生产企业数字化改造，建成一批数字化生产线。到2022年，建成250个数字农业工厂。广东省实施《广东数字农业农村发展行动计划（2020—2025年）》，夯实广东数字农业新基建基础，争创优势形成数字农业示范标杆效应，积极创建国家数字经济创新发展试验区，打造“数字农业硅谷”；湖南省发布的《湖南省数字乡村发展行动方案（2020—2022年）》提出，到2022年，数字乡村建设取得明显成效，推动农业物联网应用，打造数字农业产业新优势。

不仅如此，国家还通过项目建设和补贴结合的激励机制大力推进数字农业的应用。 农业农村部从2017年起组织开展数字农业建设试点项目，以县为单位组织实施，实施主体为区域内具有数字农业建设需求的农民合作社、家庭农场、农业产业化龙头企业等新型经营主体。同时，支持国家农业遥感应用等公益性科研单位开展农业遥感数字农业建设试点。中央财政对符合条件的数字农业建设试点县市予以投资补助。

# 02

中国数字农业发展状况及其存在的问题

第一，农村互联网的快速普及与城乡和区域差距并存。 中国互联网信息中心发布的第47次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2020年12月，中国网民规模达9.89亿，互联网普及率达70.4%，其中，手机网民规模达9.86亿，使用手机上网的比例达99.7%。城镇地区互联网普及率达79.8%，农村地区互联网普及率为55.9%。农村网民规模3.09亿，占比仅为31.3%；城镇网民规模达6.8亿，占比68.7%。由此可见，在互联网普及率上存在较大的城乡差距。与此同时，农业农村数字经济发展存在区域差距。2020年，北京大学新农村发展研究院数字乡村项目组发布的《县域数字乡村指数（2018）》指出，中国县域乡村经济数字化整体水平较低，且呈现明显的东西部差异。从县域乡村经济数字化指数分布来看，以“胡焕庸线”为界，乡村经济数字化指数值较高的县域主要集中在东部沿海地区，以及少量的中西部地区中心城市。

第二，农业产业数字化发展与产业差异。 中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展白皮书（2020年）》显示，2019年，中国农业数字经济增加值占行业增加值的比重为8.2%，同比提升 0.9个百分点；工业为19.5%，同比增长1.2个百分点；服务业为37.8%，同比增长1.9个百分点。与工业和服务业相比，农业数字经济增加值仍然较低，增长速度也相对较慢，还存在较大的提升空间。《2020年县域数字农业农村发展水平评价报告》显示，2019年经营主体农业生产数字化水平为23.8%，还存在巨大的发展潜力。有调查研究表明，家禽养殖业是中国畜牧业的支柱产业，也是规模化集约化程度最高、与国际先进水平最接近的产业，其主要环节数字化应用水平在20%以上；新型农业经营主体大田耕种管收主要环节的数字化应用水平约为25%，近90%的主体开展了测土配方施肥，40%的主体应用了水肥一体化技术，精准施药、病虫害监测预警系统、无人机植保等技术装备也得到了不同程度的应用。可见，不同的数字技术在农业内部不同行业之间的应用存在较大差异。

【数字农业】数字农业应该如何发展？其国际经验及启示有哪些？

正文

请到「今天看啥」查看全文