數字農業發展研究文獻綜述

舒圣寶， 房 瑞， 鄧 醒， 張婧怡， 汪建雨， 呂 丹

（武漢東湖學院經濟學院，湖北 武漢 430212）

0 引言

當前，新一代信息技術創新空前活躍，推動全球經濟格局和產業形態深度變革，不斷催生新產品、新模式、新業態，為數字農業的發展創造了機遇[1]。數字農業既是我國數字中國戰略、數字鄉村戰略的內在要求，也是實現我國農業現代化發展的必然趨勢和正確選擇[2]。2018 年以來，《實施鄉村振興戰略的意見》《國家鄉村振興戰略規劃（2018?2022）》等文件為加快發展數字農業指明了方向，提供了遵循[3]。2019 年5 月，《數字鄉村發展戰略綱要》明確將數字鄉村作為鄉村振興的戰略方向[4-5]。2019 年12 月，《數字農業農村發展規劃（2019?2025 年）》提出了新時期推進數字農業農村建設的總體思路、發展目標和重點任務[6]。2020 年中央1 號文件提出，加快現代信息技術在農業領域的應用，開展國家數字鄉村試點[7]。2021 年中央1 號文件提出，實施數字鄉村建設發展工程，發展智慧農業[8]。

在這樣一個時代背景下，數字農業對于提升數字化生產力，搶占農業制高點，推動鄉村全面振興和農業高質量發展，促進農業農村現代化等方面具有重要意義，是學術界研究的重要課題。通過對現有文獻的整理和分析，發現數字農業的內涵、現狀與問題、實施路徑、指標體系、國際經驗及其啟示等研究內容是學界目前關注的焦點，學術界涌現出許多有益成果。鑒于此，本文以2000?2021 年數字農業領域中文核心期刊論文為分析對象，采用文獻綜述方法，概述了國內數字農業的研究脈絡，總結與評述國內相關研究成果，對未來研究做出進一步展望。

1 內涵

國內學者在21 世紀初期開始了關于數字農業的相關研究，數字農業的內涵隨著社會發展不斷豐富，但通過梳理現有文獻發現，目前關于數字農業并沒有形成統一的界定。國內學者主要從數字農業含義、數字農業技術、數字農業內容、數字農業與精細農業之間的關系4 個方面界定數字農業的內涵。

首先，關于數字農業的含義。數字農業是以數據為農業生產要素，利用現代信息技術對農業對象、環境和整個過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業方式，其根本目的是合理利用農業資源、降低生產成本、改善生態環境[9-11]。其次，楊宇姝等[12]認為數字農業的內容包括數據倉庫、監測系統、預測決策系統、信息發布與咨詢系統、數字化農業機械。再次，有關數字農業技術。劉海啟[13]指出數字農業是將遙感技術、地理信息系統、全球定位系統、網絡技術、大數據和云計算等現代信息技術和農學、植物生理學、生態學、土壤學等現代農業技術深度融合的產物。最后，關于數字農業與精細農業之間的關系。唐世浩等[14]表示數字農業與精細農業互相依存、互為補充，精細農業是農業發展的目標，數字農業是實現該目標的基礎和手段。

綜上所述，筆者認為數字農業的內涵是以互聯網、物聯網為載體，以云計算、大數據分析為依托，通過多學科、跨領域、多邊緣學科的集成，將信息技術與農業深度融合的新業態。

2 發展模式

學者們對數字農業的發展模式進行了有益探索，金建東等[2]認為我國數字農業典型案例的實踐，正是數字技術在農業產業的生產、物流、營銷和金融等環節的融合應用，其運營遵循數字農業特有的技術邏輯和應用邏輯。毛薇等[15]分析數字鄉村建設的實施現狀，提出農村電子商務、農業與其他產業深度融合及農業生產結構優化等“互聯網+農業”模式。阮俊虎等[16]界定數字農業運營管理概念和特征，識別出數字農業運營管理的關鍵問題和理論方法，形成了建設農業物聯網的創新商業模式與一體化技術解決方案。趙丙奇等[17]指出實施農業龍頭企業模式、大型農產品生產示范基地模式、“電商+追溯體系”模式、地理標志農產品模式及政府組織推廣模式，推進數字農產品追溯體系建設。王廷勇等[18]選擇廣東省高州市“智能生產+數字營銷”、云南省開遠市“數字技術+高原特色農業”、浙江省德清縣“數字經濟+數字治理互動”的數字農業典型發展模式，對其進行探討、總結。汪旭暉等[19]總結網易味央豬數字農業模式的發展歷程，對比分析網易味央豬模式與傳統生豬養殖模式，研究發現數字農業的發展模式包括數字生產模式和數字經營模式。易加斌等[20]以創新生態系統理論為基礎，分析農業數字化轉型的驅動因素，研究發現，農業數字化轉型的戰略框架由農業生產數字化和消費數字化構成的生產經營全過程數字化轉型、圍繞農業產業鏈上下游形成農業配套服務數字化轉型和數字經濟與農業深度融合的農業價值鏈延伸產業數字化發展3 大戰略模塊構成。溫濤等[21]總結發達國家數字經濟與農業農村經濟融合發展的國際模式，將中國特色實踐模式歸納為數字金融服務“三農”的模式、農業保險決策管理模式、農業全產業鏈模式和多位一體智慧農業模式4 種類型。

3 存在的問題

目前，各地區數字農業發展取得了一定成效，但同時也面臨著諸多困難。

一是頂層設計不完善。我國尚未就農業數字化轉型進行系統化布局，造成農業數字化產值規模明顯小于其他產業、數字化速度明顯慢于二三產業。地方政府推進農業數字化的力度不夠，數字化保障不到位[22]。錢明輝等[23]指出農業農村數字經濟的健康發展需要良好法制環境的保障，在農業信息安全、農村數字經濟與實體經濟融合發展等方面，存在大量法律法規建設與完善方面的工作有待推進。蔡知整等[24]指出基于多種高精尖信息科技整理、采集的涉農數據面臨著數據泄露的巨大風險。

二是數字基礎設施建設滯后。目前，我國農村信息化基礎設施建設處于起步探索階段，存在農業數據資源建設基礎薄弱、大數據資源共享機制不健全、農業數字技術研發和智能裝備明顯滯后、大數據分析應用與產業融合發展不充分等問題[25-26]。

三是數字人才缺乏。農民群體受教育程度相對較低，缺乏主動學習信息技術的積極性，外加對網絡安全的擔憂，導致農民對網絡信息信任度低、信息獲取意識不強和信息獲取效果不佳[27]。王勝等[28]指出數字農業發展中青年勞動力流失嚴重、留守老人存在“數字鴻溝”和“新農人”群體相對較小等嚴峻挑戰。殷浩棟等[29]認為經營主體的數字化應用不足、相對滯后的數字技能培育體系限制了數字技術向農業農村滲透的廣度與深度。

四是數字技術有效供給不足。趙春江[30]指出由于缺乏基礎研究和技術創新，核心的農業傳感器和智能決策的算法模型，以及高端農業智能裝備缺乏，難以滿足實施數字農業的需求。此外，農業智能控制與農業機器人關鍵技術及核心零部件遠落后于發達國家。

4 發展路徑

學者們從多個方面提出數字農業的發展路徑。楊建利等[31]提出依托數字中國戰略，在國家層面建立起數字技術賦能農業高質量發展的工作機制，各地制定數字技術賦能農業高質量發展的總目標、時間表、任務書、路線圖，強化政策落地。陳一明[32]、吳曉曦[33]提出設立涵蓋風險信息相關并能對其進行處理和反饋的數據庫系統，通過大數據信息采集立法，并制定一系列相關法律，健全風險防控體系，完善風險防控的預警及應急機制。鄒輝[34]為打破制約農業農村數字化的困境障礙，提出優化數字鄉村發展環境、拓展鄉村新業態等對策建議。劉海啟[35]指出，我國需要進一步加強數字經濟和數字農業知識的宣傳普及，提高數字農業發展必然性的規律性認識，加強農業遙感及農業數字化工作，加快構建數字農業經濟體系。張太宇等[36]基于政治經濟學研究視角對數字農業發展與財政支持的內在關聯機制進行理論分析，審視財政政策支持數字農業發展的主要著力點，建議充分發揮財政帶動作用，工商資本下鄉助力數字農業提質增效，實現共享發展，強化關鍵核心技術攻關財政支持機制，加強財政對人才隊伍建設的投入。孫九林等[37]建議強化總體布局，加強農村數字化改造，加大核心技術攻關投入，加強體制機制協同創新。齊文浩等[38]認為提高農村網絡覆蓋率、優化農村物流配送、推動農業大數據建設、加強電子商務培訓等是數字經濟助推農村經濟高質量發展的關鍵路徑。呂普生[39]立足于可行能力框架，提出從擴充農業信息化空間、提高農村信息可及性、增強農民信息支付能力、培育農民的信息知能及推動農村互聯網應用等方面，彌合城鄉數字鴻溝。秦秋霞等[40]指出釋放數字技術的賦能作用，推動鄉村產業、生態、文化、治理、服務等方面的數字化轉型。朱思柱等[41]認為區塊鏈技術是數字農業的重要體現，發揮區塊鏈技術促進農業農村現代化，區塊鏈政策應更加注重在技術創新、標準體系構建、應用場景打造、溝通協調機制等方面系統集成。

5 評價指標體系

當前，對我國數字農業總體發展水平進行定量測算，準確把握我國數字農業發展狀況，已經成為學術界研究的重要課題。如表1 所示，眾多學者構建數字農業評價指標體系，為進一步推進數字鄉村建設提供科學依據。

表1 數字農業評價指標體系Tab. 1 Evaluation index system of digital agriculture

有些學者從宏觀視角構建數字農業評價指標體系。如張鴻等[42]構建數字農業高質量發展評價指標體系，研究發現，我國數字農業發展水平提高，各省份數字農業發展水平存在顯著差異。張彥軍等[43]構建了農業生產數字化率的評價模型，研究發現，農業生產數字化率對我國農業生產領域的數字化發展水平具有較好的標度意義。常倩等[44]構建智慧鄉村評價指標體系，認為評價智慧鄉村需要體現智慧鄉村的概念內涵，考慮智慧鄉村實踐的地區差異和發展階段，綜合反映智慧鄉村發展水平。沈劍波等[45]構建了一套農業信息化水平評價指標體系，研究發現，農業信息化人力資源在農業信息化進程中具有重要作用。也有學者以具體地區為例，對智慧農業的指標體系展開了探索。如張濱麗等[46]構建了黑龍江省智慧農業綜合效益評估體系，認為黑龍江省智慧農業的應用，降低了農業源化學需氧量和氨氮的排放量，節省了水資源和化學肥料的消耗，增加了農村人均收入。耿鵬鵬等[47]以廣西為研究區域，構建智慧農業發展狀態評價指標體系，研究發現，廣西智慧農業發展狀態水平顯著提高但增速放緩，農業科技創新能力對廣西智慧農業發展狀態具有直接拉動作用。

6 國際經驗

綜觀世界各國，盡管經濟社會發展程度各不相同，但在農村發展進程中都積累了相對豐富的經驗，其中在數字農業方面的一些典型做法和經驗值得我國學習和借鑒[48]?；诖耍嚓P學者研究數字農業發展的國際經驗，并指出其對于我國數字農業發展可能提供的啟示，如表2 所示。

表2 數字農業發展國際經驗Tab. 2 International experience of digital agriculture development

7 結束語

基于國內數字農業發展研究展開綜述，研究發現，近年來受到社會發展、國家戰略、科技發展趨勢等因素的影響，數字農業逐漸成為研究熱點，更多學者開始關注數字農業相關研究，研究成果日益豐富，為實施數字鄉村戰略提供理論指導，同時也為后續數字農業發展研究奠定了理論基礎和參考依據。然而，隨著數字農業的研究不斷深入，當前研究在有些方面需要進一步完善。一是關于數字農業的內涵界定尚未形成統一。二是我國學者提出的數字農業發展路徑多停留在理論層面，對提出的數字農業發展策略實施后的實際效果有待進一步深入研究。三是關于數字農業評價指標體系構建的原則、層級、維度、指標與權重等方面存在較大差異。

未來，可以從以下3 個方面繼續推進數字農業發展研究。一是對數字農業的內涵進行進一步的界定，加強對“數字農業”和“精細農業”兩者概念的本質區別研究。二是從微觀數據著手，對典型地區的數字農業發展模式、政策效率、保障機制進行分類化研究，總結其成功的經驗并拓展其研究成果。三是從地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學、計算機軟件和計算機應用、貿易經濟等多個學科視角展開實證研究，構建科學完善的數字農業評價指標體系。