基于系統動力學的“互聯網+”農業信息化創新發展研究

穆 麗

(東北師范大學人文學院，吉林長春 130117)

2015年8月，國務院發布《關于加快轉變農業發展方式的意見》，提出加快發展農業信息化，開展“互聯網+”現代農業行動[1]；2016年中央一號文件指出，大力推進“互聯網+”現代農業，應用物聯網、云計算、大數據、移動互聯等現代信息技術，推動農業全產業鏈改造升級[2]。“互聯網+”作為一種新的經濟形態，即充分發揮互聯網在社會資源配置中的優化和集成作用，將互聯網的創新成果深度融合于經濟和社會各領域之中，提升全社會的創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和實現工具的經濟發展新形態[3]。在“互聯網+”背景下，我國農業正在發生顯著變化，“互聯網+”極大地促進了農業產業融合，進一步優化了農業資源配置，加快了農業經營主體重構，改變了農業產業發展方式。農業產業化是農業現代化的一個重要環節，但由于農業相關企業投入大而農產品附加值低、農業生產主體缺乏互聯網思維、農村物流發展速度慢、運費價格高、“互聯網+農業”從業人員素質低、專業人才少等一系列問題，直接影響到農業產業化進程，阻礙了農業增收和農業行業可持續發展。因此，充分利用互聯網技術、理念帶動農業產業化發展，以互聯網之長補農業發展之短，促進農業行業轉型升級意義重大。

“十三五”規劃大篇幅闡述了農業現代化內容和發展現代互聯網產業體系，提出在“十三五”期間要大力推進農業信息化，而農村信息化為“三農”問題的解決提供了新的歷史機遇，是統籌城鄉發展，促進“三農”問題有效解決的新途徑[4]。國內外學者主要是以農業信息化的組織形式和農業信息化各環節中出現的問題為研究對象，對農業信息化系統進行完善與創新[5-6]。相關學者以互聯網為背景對農業信息化進行了研究，但僅圍繞互聯網對農業信息化推動作用的發揮提出相關對策和建議[7]，并非從系統角度對農業信息化進行研究。筆者在“互聯網+”背景下，以農戶和企業自身的創新意愿為出發點展開研究，采用系統動力學方法對“互聯網+”農業信息化創新發展進行系統分析，以期得出科學、有效的發展對策。該視角不僅充分考慮到農戶自身情況，還聯系到互聯網平臺以及農業方面的經濟環境與社會環境，在推動農業產業鏈延長的基礎上，不斷創新發展新形式，實現經濟效益與生態效益的統一。

1 研究方法

系統動力學是一種將定性與定量研究相結合，用以處理復雜問題的系統方法，綜合了反饋控制論、信息論、系統論、決策論、計算機仿真及系統分析方法，強調以系統思維分析問題與解決問題。該方法通過因果反饋關系描述系統的動態復雜性，挖掘系統動態行為的結構性原因，尤其適合于研究社會、經濟、生態等非線性復雜大系統問題。

系統動力學是由麻省理工學院的福瑞斯特教授提出的一種系統分析方法，用以分析研究復雜系統問題。該方法在系統行為與其內在機制間相互依賴的基礎上，通過建立數學模型逐步揭示系統要素間的因果關系，常用于復雜社會經濟系統的定性分析與定量仿真預測研究。在系統動力學中，系統基模原理的核心是運用圖形符號，簡明地描述各因素間的關系。由這些因素構成的環路，通常被稱為反饋環，反饋環在一定因素作用下，通過一定方式關聯在一起。在一個系統中，n個不同要素變量的閉合因果鏈序列為V1(t)→V2(t)→V3(t)→V4(t)→V5(t)…→Vn-1(t)→Vn(t)→V1(t)，則稱之為此系統中的反饋環。對于該反饋環中任一變量Vi(t)，若在給定時間區間內的任意時刻的Vi(t)量相對增加，且經過一個反饋循環后Vi(t)量相對再次增加，則該反饋環為在給定時間區間內的正反饋環；反之，則稱為負反饋環[8]。

2 各子系統之間的關系描述

“互聯網+”背景下，各行業所處環境發生了變化，農業面臨市場風險、技術不足、疫病風險等諸多問題，借助“互聯網+”建立農業信息化創新體系是提高農業創新能力、推動農業健康發展及服務社會的需要，以更好地帶動經濟發展。從圖1可以看出，農業企業為主體，政府是農業發展的引導者和推動者，政府引導下的高校與科研機構是農業創新成果的轉化者，企業和農戶是需求的提供者，各主體共同形成新的農業產業化創新體系。在新興技術產業技術環境、區域宏觀經濟環境、區域融資環境下，農業產業鏈的延伸使得“互聯網+”農業產品的市場附加值增加。“互聯網+”業態的形成推動了新的營銷平臺發展，為其提供了大量需求信息，農產品網上交易不斷取得新發展。另外，營銷平臺還提供了交易數據與產品信息，使各主體間緊密聯系，形成了“互聯網+農業”的信息化創新體系，各要素都發揮著自身的作用并互相影響。

(1)農業企業與農戶是“互聯網+農業”信息化創新體系運行的中堅力量，通過提供農產品或服務獲利，他們是“互聯網+”創新活動中知識和技術轉換的主要需求者。(2)高校與研發機構是科研、技術開發、知識傳播及創新人才培養等工作的主體，是實現“互聯網+農業”信息化創新的堅實基礎，企業與農戶對其依賴性越來越大，合作越來越緊密。(3)政府在“互聯網+農業”信息化創新體系中扮演著關鍵角色，由于制度差異性，政府須從行業整體發展出發，充分發揮政策杠桿作用，對農業企業、高校、研發機構及互聯網、產業鏈等創新主體的創新活動進行協調與激勵。(4)“互聯網+農業”信息化創新體系是一項復雜的系統工程，不僅涉及到農產品技術，還與市場、經濟息息相關[8]。因此，在產業創新過程中難免會遇到市場資源短缺、產業鏈短、產品附加值低、農產品銷售方式不合理等問題，而“互聯網+”營銷管理平臺能為其提供幫助與支持。“互聯網+”營銷平臺日益成為“互聯網+農業”信息化創新體系中的重要組成部分。

3 各子系統創新實現模式

3.1 企業及農戶創新實現模式

企業及農戶的正負反饋環如圖2所示。(1)“互聯網+”→企業及農戶創新意愿→農業產業化創新融資→技術水平→民眾消費量→需求總量→企業及農戶創新意愿。通過“互聯網+”實現農業產業化，能有效解決融資問題，突破農業技術瓶頸，使得企業及農戶的創新意愿不斷增強。(2)政府支持→企業及農戶創新意愿→農業產業化創新融資→科研機構和大學參與→引進人才→技術水平上升→規模化經營/農業等風險降低→產業化水平→利潤總量→經濟效益→農業GDP→政府收入→企業及農戶創新意愿。要求農戶具備一定農業信息化相關知識，不能單憑個人經驗進行生產活動。同時，科研機構與高校還須要加強人才培養，提高農業科技成果產出，進而提高農業產業效率，減少產品損失。因此，需要通過提高農業人才素質，提升農業創新能力，并利用專業技術實現企業及農戶的標準化、規模化經營，以達到利潤最大化的目的，進而激發農戶產業化創新意愿。

3.2 政府政策支持創新實現模式

政府政策支持的正負反饋環如圖3所示。(1)“互聯網+”出現→政府政策支持→財政投入→產業創新資金→科研機構與大學參與→農業疫病率降低/農業管理水平提高/市場風險預警提高→農業產業化水平提高→民眾滿意度→政府政策支持。政府政策支持是農業信息化創新發展的主要動力，因為“互聯網+”業態的形成改變了傳統農業發展環境，政府須要帶動農業產業突破瓶頸，提高民眾滿意度，建立并健全相關法律制度，對農業發展給予支持；同時，利用產業創新資金、銀行貸款等方面的優惠，提高農業信息化水平，促進經濟效益提高、農業GDP增長。

(2)政府政策支持→農業法律法規完善→投資環境改善→銀行貸款增加→產業創新意愿→產業合作程度→農業創新率→農業產業化水平提高→經濟效益增加→農業GDP增加→財政收入增加→政府政策支持。“互聯網+”業態的形成促成了農業發展新局面，在農戶的農業產業化創新意愿日益增強的同時，還需要政府完善相關法律法規，加大相關財政投入，營造良好的農業投資環境，降低農戶銀行貸款門檻，創新融資形式，為農業信息化創新發展服務。最后，通過激發科研機構和大學創新意愿，降低農業疫病率，提高農業管理水平及市場風險預警度，從而提高農業信息化水平。

3.3 研發與創新實現模式

研發與創新的正負反饋環如圖4所示。(1)“互聯網+”出現→研發與創新→產業研究交流→研究機構的出現→新技術的推廣→農民工回流農村→農戶管理水平→農產品質量提高→市場需求增多→農民收入增多→農業GDP上升→財政收入→研發與創新。農業信息化通過產業研究交流，不斷提升農業科技人才素質，提升農業高校與科研機構的創新能力，促進新技術擴散，提升農業信息化水平，最終實現農戶收入提高，豐富農業勞動力。

(2)生態環境受損/產業結構不合理/資源緊張/農村勞動力減少/政府政策支持→研發與創新→高校及人才的培養→相關措施與建設出現→物聯網及大數據生產/智慧農業推廣/信息化與基礎設施融合→農產品質量提高→農業市場需求增多→行業利潤上升→市場前景變好→研發與創新。在“互聯網+”背景下，研發創新能力提升離不開政府政策的大力支持。而生態環境破壞、資源緊張等自然環境問題及農村勞動力不足、產業結構不合理等社會環境問題日趨嚴重。高校為了順應趨勢，開設相關專業，培育專業人才，進而提高研發創新能力，推動農業健康、快速發展，形成良性循環。

3.4 網絡營銷管理平臺創新構建模式

網絡營銷管理平臺創新構建模式如圖5所示。以“互聯網+”為核心，將服務平臺、交易平臺、金融平臺等相互聯系起來，服務平臺通過農業管理、農業學院、農業疫病等將產品信息及時傳達給交易平臺，交易平臺通過直營店、網店、促銷店等將需求信息反饋給服務平臺。同時，交易平臺把交易數據傳達給金融平臺，金融平臺通過農銀貸、農信貸、支付寶等把網絡支付轉發給交易平臺，3個環節在互聯網主導下相互聯系、協同運行。絕大多數農戶及企業都在農村，而農村信息化水平低，使得農業難以融入互聯網交易平臺。因此，加快建立農業產業集群管理平臺尤為重要。同時，還要推動農戶技術水平提升途徑網絡化，加強與其他交易商、服務商的信息交流和資源共享，使得農戶通過服務平臺、交易平臺、金融平臺等實現最大收益。“互聯網+”網絡營銷管理平臺能有效降低農業產業分散性、提高信息傳播速度、提升農業產品的生產合理性，進而降低農產品損耗，最終提高效益、增加收入。

3.5 農業(禽類)產業鏈延伸創新實現模式

農業(禽類)產業鏈延伸的正負反饋環如圖6所示。(1)“互聯網+”的推動→農業(禽類)產業鏈延伸→研發與創新經費投入→人才培養→相關科研成果產出→技術得到提高→環境得到保護→農業(禽類)產業良性發展→市場銷售增加→產業效益提高→利潤上升→農戶受益→市場挖掘潛力大→農業產業鏈延伸。以“互聯網+”為開端，通過相關法律支持與研發經費投入，促進相關科研成果產出，最終實現農業(禽類)產業鏈延長。

(2)農業銷售的單一性/產業附加值低→提升利潤空間的需要/市場風險性/法律法規出臺→農業(禽類)產業鏈延伸→研發與創新經費投入→相關科研成果產出→休閑觀光農業/禽類糞便制肥的技術轉化/有機作物種植→罐頭食品/有機化肥/綠色農作物→環境得到保護→農業(禽類)產業良性發展→市場銷售增加→農業(禽類)產業效益提高→消費者滿意度上升→需求穩定→農業(禽類)產業鏈延伸。農業產業附加值提升離不開政策支持和互聯網推動，需從產前、產中、產后全面延長農業產業鏈，提高物流技術水平，縮短運輸時間，把禽類糞便轉化為有機肥實現再種植，大力發展綠色農作物，如此循環反復，進而實現環境保護，降低成本，吸引更多企業及農戶加入電商銷售平臺，最終實現農業規模化發展，提高農業產業鏈附加值。

4 對策及建議

4.1 構建“互聯網+農業”發展模式

隨著互聯網、大數據、云計算、物聯網與人工智能等新技術、新業務、新生態的發展，“互聯網+農業”必將成為農業信息化發展的新趨勢。我國作為農業大國，對農業產業融合十分重視，以互聯網為載體的全新農業發展模式，不僅顛覆了傳統農業發展模式，更是在“互聯網+”發展道路上又一個意義非凡的里程碑。“互聯網+農業”發展模式，利用互聯網之長，補農業發展之短，從生產到銷售與互聯網緊密結合，建立高效率的產業鏈，提高生產效率和規模效率。

4.2 政府加大扶持力度及政策優惠

當今農業發展面臨行業分散、企業規模小、研發創新體系不完善等問題，如養殖企業。需要政府在政策方面提供政府資金等，為行業發展解決后顧之憂，為產業持續和穩定發展提供保障；提高農業一線人員專業知識水平，定期、系統開展專業知識培訓，使其具有扎實系統的理論知識，要求政府加大教育投入力度，同時對農業企業減免稅收。

4.3 農產品營銷渠道升級

傳統的農產品銷售模式弊端諸多，受天氣、季節、運輸方式等影響較大，而“互聯網+農業”能弱化這些負面因素的作用，可借助互聯網平臺對銷售渠道進行升級。一方面，合理、準確的市場定位有助于尋找客戶群，提前預訂，保證農產品銷路；另一方面，通過互聯網平臺參加國外交易會、展銷會和推介會，提高產品知名度，進而提高出口量，擴大農產品需求量，提高產品市場競爭力和農業綜合效益。

4.4 加強和完善相關法律執法環境

加強農業法制宣傳與推廣，逐步完善相關法律及執法環境是當今“互聯網+”背景下農業信息化發展的重要內容。農業從業人員環境保護意識淡薄、農業污染處理技術落后，嚴重污染了當地環境，破壞了生態環境。政府及有關部門應出臺相應政策，對基礎人員進行約束，激勵其進行新探索，為“互聯網+農業”發展創造良好環境。