國外農業信息化發展模式及經驗

王潔瓊 賈 娜 李 瑾

（北京農業信息技術研究中心，北京市海淀區 100089）

自20世紀60年代信息技術首次應用在農業領域以來，信息技術已成為農業生產和農村經濟發展的強大力量[1]。近年來，隨著現代信息技術的不斷發展，云計算、大數據、物聯網等新型信息技術在農業生產、經營、加工、銷售等環節得到了不斷應用，這進一步推動了農業向高效率、智能化、可持續方向發展。目前，農業信息技術已得到廣泛關注，多國也相繼提出通過推動信息與通信技術創新來提升農業效率和可持續性[2]。例如，2015年法國提出要創建提供農業相關開放公共數據的數據門戶，鼓勵開展農業機器人技術研究；2017年英國提出要使用精準技術改變糧食生產；2018年美國提出要鞏固現代化信息技術基礎設施與服務建設，利用數據驅動分析強化資源管理，改善農村寬帶基礎設施建設與互聯互通，采用信息和科學工具加強土地養護；2019年日本提出要積極推廣無人機、機器人、環境監測與控制、牲畜管理、生產經營管理等農業新技術。

在國際范圍內，美國、英國作為典型的西方發達國家，農業信息化建設起步較早、發展穩中有快、應用范圍廣、發展水平較高；法國雖然農業信息化建設起步較晚，但依托本國完備的信息資源建設和農業大數據技術的快速發展，農業信息化發展迅速，且水平較高[3]；日本、韓國、印度作為典型的亞洲國家，與我國農業產業發展環境相似，其中日本、韓國雖然相對于英、美等國家的農業信息化建設起步較晚，但發展較快，目前已達到較高水平，而印度的農業信息化雖然整體水平不高，但受政府的干預和軟件產業的支撐，現已形成具有典型特色的農業信息化發展模式。因此，鑒于這六個國家在農業信息化建設及依托信息化推動農業產業發展方面，做出了一系列舉措，積累了一定的經驗，故對六國農業信息化發展現狀及農業信息化促進農業產業發展的模式進行分析，以有利于完善我國農業信息化建設，并對我國充分發揮信息化在農業產業方面的推動作用具有重要的現實意義。

1 美國：信息化高速發展下的全方位服務模式

美國農業以大型家庭農場為主要模式，全國土地中有一半以上是農場和牧場用地。美國農業的勞動生產率較高，作為世界上主要的糧食生產國和出口國，農業只解決了美國1%的就業量[4]，農業從業人口只有300萬人左右，這說明農業技術的發展對推動美國農業生產力的長期增長具有重要作用。美國最近的農業普查顯示，由于農業技術的進步，從1948年至2015年，美國農業總產出增長了兩倍，而用于農業的勞動力和土地（兩個主要投入）的數量分別下降75%和24%。隨著信息技術的進步，美國精準農業開始迅速發展，許多大型農場采取了“全要素信息融合發展”的模式，即將生產過程中采集的信息（如溫度、濕度、化肥、天氣等）、市場信息、勞動力信息和資本信息等進行全要素融合，選定最佳種植（養殖）方案，自動完成通風、噴水、施藥等工作，極大地提高了勞動生產率。在高度發達的精準農業技術的基礎上，美國基本實現了所有農作物和畜產品生產的機械化、精準化，這也有助于通過實施精確農業實踐來節省能源。

同時，根據美國農業部國家農業統計處2017年8月發布的《Farm Computer Usage and Ownership report》（農場電腦使用和所有權報告）顯示，美國的205萬個農場中有73%的農場擁有電腦，71%的農場連接了互聯網，47%的農場用電腦做生意，23%的農場用電腦購買農資，18%的農場用電腦進行農產品營銷活動。基礎信息網絡的大范圍覆蓋，夯實了美國農業產業信息化的基礎。除此之外，美國已建成“國家-地區-州”三級農業信息網，并配備強大的數據庫（如美國國家農業數據庫）對其進行支撐，以確保信息的準確性和專業性。根據美國政府開放數據平臺data.gov網站上的數據，截至2020年2月，共有7 869個與農業有關的數據集，涵蓋了天氣、土壤、食品原料加工、農業災害、農產品價格等，包括農業生產、加工和銷售等農業全產業鏈的數據信息。

此外，美國除了政府重視農業大數據領域的發展外，許多農業企業也從事商業化的農村大數據服務。例如，孟山都、杜邦等開展了針對農戶的大數據信息服務，不僅幫助農民減少農資投入、增加農產品產量，也極大地推動了農業大數據在美國的推廣普及，為未來農業信息化發展收集更多數據、提供更好信息服務打下了基礎。

綜上，美國作為世界上農業信息化程度較高的國家之一，信息化已滲透到美國農民生產、生活的方方面面，從市場動態、生產經營分析，到技術咨詢、農資選購，形成了全要素融合的農業信息化發展模式。

2 英國：信息基礎設施普惠帶動模式

英國作為老牌工業強國，依托其強大的工業化實力，早在20世紀30年代就開始了全面的信息化基礎設施建設，并在農業生產、加工領域普及了信息裝備和技術，大大提高了農業生產效率。隨著耕地面積的減少、單個農場規模的增大和農業勞動人口的下降，英國對農業信息技術應用的需求也越來越高。

英國政府高度重視城鄉信息化同步發展，通過政策引導、資金支持等方式推進農業農村信息化基礎設施建設。目前，英國已經有88%的家庭擁有計算機，100%的農場擁有電腦，基本可以連接互聯網，超過50%的農民通過運用互聯網來獲得收益，50%以上的農場采用一種或若干種精準農業耕作方法。同時，2018年2月英國宣布為農業科技投入9 000萬英鎊，旨在加強人工智能、機器人技術和對地觀測技術等在農業領域的應用與研究，以提高農業、食品領域的供應鏈適應能力，并確保農業的未來發展。此外，目前英國正在進行5G農村綜合試驗臺（5G Rural Integrated Testbed，簡稱5GRT）項目，將在一系列農村應用中創新試用5G技術，例如鄉村旅游（利用5G增強現實技術）、精準農業（利用農業無人機和機器學習技術，幫助農民及時了解牲畜或莊稼生長狀況）、無人機（使用5G網絡，使無人駕駛飛機控制系統獲取更好的網絡和視野）以及農村寬帶（向網絡條件較差的偏遠農村地區提供30 MBS寬帶服務）。

綜上，英國農業信息化呈現出起步早、城鄉信息化基礎設施發展持續且均衡、農業信息技術裝備普及率高的特點。

3 法國：基于大數據的農業信息服務模式

法國是歐盟主要的農業國，也是世界主要的農業出口國。法國政府一直重視為農戶提供有價值的農業信息服務，為此，法國于1997年啟動了“信息社會的政府行動”（PAGSI），2016年法國家庭電腦普及率達63%～95%，2017年互聯網用戶數量占總人口的80.5%，2016年4月完成了由政府投資的22 730 km覆蓋LTE的農村鐵路建設，覆蓋了600萬居民生活區域。

同時，法國政府在2015年指出，農業大數據的新時代已經開始，且為了更好地提供信息服務，由法國農業科學與環境研究院負責的農業大數據收集網站（AgGate）于2017年開通。該網站向使用者提供一站式服務，用戶可查詢到公共和私人乃至付費的農業數據庫；該網站還向用戶提供簡單的數據處理工具，幫助用戶更好地分析數據；為了更好地服務農民和農業科研人員，該網站設有“農民云”板塊，專門提供與農民相關的數據，設有“農業科研人員交流空間”板塊，供科研人員分享經驗、想法；該網站還有較好的用戶評價系統，激勵網站更新數據和提供更新的服務。由于目前鮮有相同類型和規模的網站，法國希望將此門戶網站建成歐洲大數據農業的典范。

綜上，法國政府通過普及家庭電腦、建設電信基礎設施、推動大數據門戶網站建設等方式，為農戶提供了便捷的信息獲取途徑，農民足不出戶就可以了解農業生產、加工、銷售等領域的行情信息。

4 日本：小規模精準農業發展模式

日本為世界先進的工業化、城市化國家，其工業基礎和信息基礎設施發展水平處于全球領先水平，但這也導致了日本農業勞動力以每年減少10萬人的速度銳減。據統計，2017年日本農業勞動力人數僅為151萬人，且以65歲以上的勞動力為主，占比達66.4%。為解決勞動力不足、農產品流通效率下降等問題，自20世紀80年代起，日本開始重視農業信息化建設[5]，1993年推出了農業信息技術全國聯機網絡（DRESS），此后日本出臺一系列政策和規劃，目前日本已成為亞洲地區農業信息化較為發達的國家[6]。

同時，日本不斷加強人工智能、物聯網、大數據、云計算等新型信息技術在農業領域上的應用推廣，并結合現有的小規模精細作業生產方式，通過開展小規模精準農業發展模式來實現信息化促進農業產業發展[7]。例如，早在1984年，日本就發布了《人工智能與農業：精農技術與尖端技術的融合》白皮書，旨在通過在農業領域推廣應用人工智能技術來解決農業勞動力不足和老齡化問題。近年來，日本政府不斷加大智慧農業發展力度，2014—2016年陸續開展“科學技術綜合創新項目”、出臺“機器人新戰略”、加大資金投資等方式，以推動農業機器人的研發與應用，并將智能農業納入“未來投資戰略2017”“未來投資戰略2018”中，提出通過充分利用數據和尖端技術實現世界頂級智能農業。預計到2020年，日本農業物聯網將達到580億～600億日元規模，農業云端計算技術的運用占農業市場的75%，農用機器人的市場規模達到50億日元[8]。

此外，在農產品流通環節，日本也積極開展農產品信息化銷售體系和農產品行情預測分析系統等信息化建設，有效幫助農戶進行精準生產決策。

綜上，日本結合本國小規模農業發展的實際需求，積極開發利用現代化信息技術，形成了覆蓋生產、采收、銷售等環節的小規模精準農業發展模式，未來將進一步向智能農業方向發展。

5 韓國：信息化示范村整村推進模式

韓國農業信息化發展始于20世紀80年代，通過積極引入社會資本參與農業信息化建設、鼓勵產學研對接、制定政策規劃等方式，推動了農業信息化發展。目前，韓國已形成較為健全的農業信息化體系[9]。但近年來，雖然韓國農業企業的信息化水平不斷提升，但仍滯后于整體社會的信息化水平。例如，2018年韓國農民計算機擁有率為63.9%（低于全國82.5%的保有率），農業綜合信息化水平僅為69.8%，且從農業產業鏈環節的角度看，韓國整體農業產業鏈環節信息化發展不均衡，其中流通、農業服務及其他等環節的信息化發展水平相對落后，見圖1。

為加快農業信息化建設，提升農業信息化水平，2001年韓國政府出臺了“信息化村”計劃，通過采用從局部到整體的農業信息化發展模式，有效改善了當地農業產銷情況，示范帶動了全國農業產業發展[10]。其中，信息化村采用“政府+電信運營商+地方公司”協同、農戶共同參與的模式，開展涵蓋農業基礎設施、鄉村管理運營、休閑農業、農產品電子商務、農業人才培育在內的多元化建設。2016年，韓國行政自治部啟動《2016“信息化村”春節特別企劃案》，通過建設網絡集市平臺進行優質農產品和土特產銷售。通過信息化村及網絡集市平臺的建設，提升了農戶對信息化技術的應用能力，拓展了農產品銷售渠道，促進了鄉村社會經濟的發展，在改善農村居民觀念的同時，縮小了城鄉之間的“數字鴻溝”[11]。截至2016年底，韓國共建成信息化村357個，約占韓國自然村總數的1%。此外，2019年6月韓國建立了5G信息化村——大成洞村，實現了對能源消耗、空氣質量等參數指標的監測，以及農戶進行精準農業生產與智能農業決策。

綜上，韓國依托信息化村建設，從發展精準農業生產、進行智慧農業決策、開展農產品電子商務的角度，推動了整體農業產業的快速發展，形成了典型的信息化村整村推進模式。

6 印度：軟件產業與電商平臺帶動模式

印度作為典型的農業大國，盡管近年來農業產值比重不斷下降，但其國內從事農業生產的人口數量遠超第二、三產業[12]。印度雖然于20世紀80年代末期就提出發展農業現代化，但其農業信息化建設相對較晚。因此，近年來，印度出臺了一系列戰略規劃來加速農業信息化建設。2015年，出臺了“數字印度”戰略，通過建立覆蓋25萬個村級潘查亞特的公共服務中心來解決農村居民無差別接入；2016年，通過公私合營為農村地區建設寬帶網絡，從而解決農民信息傳播的問題；2017—2018年，在26個邦推廣綜合農業系統（IFS），以降低氣候變化帶來的影響，提高農業生產效率[13]。

同時，為解決農業基礎設施不足帶來的信息化水平低下的問題，印度重點依托其成熟的軟件產業發展農村信息化，促進農業產業發展。一方面，通過開發農用APP，以及下調農戶購置移動互聯設備和網絡使用的費用，鼓勵農戶采用農用APP來實現農業信息精準獲取，提升農業生產效率；另一方面，通過開發廣領域、大覆蓋的電商平臺來解決農產品流通問題。目前，印度的農產品電子商務銷售規模占全國電子商務交易總額的60%左右，農產品網絡交易平臺已覆蓋3.6萬個村莊，使用農民達350萬人[12]。

綜上，印度依托成熟的信息化產業和信息服務平臺，通過提供精準農業信息、電子商務平臺帶動精準化農業生產、擴展農產品銷售渠道，從產銷雙重視角帶動了印度整體農業產業發展，這為亞洲地區依托優勢產業發展農業提供了良好的借鑒模板。

7 給我國農業信息化發展的啟示

通過對上述6個國家的農業信息化發展現狀及促進農業產業發展的模式進行分析可知，盡管各國農業信息化的具體實踐存在一定差異，但均是從提升農民信息化素養、加強農村基礎設施建設、發揮社會信息資源、提高農業信息服務水平四個方面著手，推動農業信息化發展，進而發揮其在農業產業發展中的推動作用。

7.1 重視信息人才培養，提高農民信息化素養

信息人才培育是信息化推動農業產業發展的核心，我國應借鑒國外典型經驗，加強對農民進行計算機、智能手機等終端使用技能培訓，鼓勵農民通過社交網絡媒體進行農業生產、經營、管理等方面農業知識的學習，加強農產品質量安全追溯等農業信息系統的應用，提升農戶對農產品電子商務的采納利用效率，提高農民信息化素養，促進農業產業的快速發展。

7.2 加強基礎設施建設，夯實農業產業發展基礎

農村信息通訊基礎設施是農業信息化發展的重要基石，加強農村信息化通訊基礎設施建設是解決城鄉信息不對稱導致的農業產業發展滯后問題的關鍵基礎。我國政府應加快推進農村智能化信息通訊基礎設施建設，加快光纖進村落戶進程，豐富鄉村信息傳播渠道，健全完善農業信息服務網絡，實現各類網絡互聯互通，解決信息傳播“最后一公里”問題。

7.3 依托社會信息化資源，推動農業信息化發展

農業信息化作為社會信息化的一部分，其發展水平是實現我國社會信息化均衡發展的關鍵。我國政府應加大對社會信息化資源的整合，如將農業產業與已有的較為完善的信息產業、信息技術、信息人才相整合，進而推動農業信息化發展。

7.4 擴展農業信息服務，加速農業產業發展進程

農業信息服務是制定農村經濟發展決策的基礎，信息資源整合平臺是提供多元農業信息服務的依托，而多元農業信息服務是加速農業產業發展進程的主要動力。我國應加快構建多元化的農業數據獲取信息途徑，搭建全國性的農業信息服務平臺，并針對農業生產、經營、加工、運輸、銷售等全產業鏈中多個環節及其相關領域，開展多元化的農業信息服務，以加速農業產業發展進程。