鄉村數字化“1+N”系統框架構建

數字賦能與農村振興，是指隨著互聯網、信息化和數字化技術在中國農業農村經濟發展中的廣泛應用[1]，以及中國農戶對現代信息技術的提升而內生的農業農村現代化發展與轉型進程，既是鄉村振興的戰略方向，也是建設數字中國的重要內容[2]。

2021年中國已經全面實現小康社會,在進一步發展的前提下，下一個目標是全面實現鄉村振興并將數字化農村普及化。如今已有學者證明數字化農村的建設對于全面實現鄉村振興戰略有促進作用。江維國等[3]認為數字化技術對鄉村振興的主要賦能體現在促進農村智能化轉型、加強數字標準體系、重視對基礎設施的完善等,進而確保數字化技術能有效促進農村的現代化轉型，數字化農村的建設不僅可以加快鄉村振興的發展進程，還能推動經濟的發展。馮獻等[4]通過研究鄉村數字化治理的重要意義,總結了全國1 611個村民的調查數據，從實踐層面揭示鄉村治理數字化的目前建設狀況，得出鄉村數字化建設的需求，進而提出相關對策與建議,同時證明了構建鄉村數字治理體系可以有效促進鄉村振興的發展。

鄉村數字化在推動技術、業務、數據融合方面，成為加快基礎設施建設、推進鄉村現代治理、填平城鄉數字鴻溝以及加快發展鄉村數字經濟、激發鄉村內生動力和推動城鄉融合發展的新驅動力。當前，中國新技術發展迅速，正不斷催生新模式、新產業，積極促進了世界經濟格局與產業形式的深刻轉型，為中國數字鄉村發展提供了巨大機會。隨著數字化技術的發展，鄉村治理出現了很多現實瓶頸，本文所構建的鄉村數字化“1+N”框架，將會給數字化鄉村提供一定的建議與策略。

1 數字鄉村發展戰略政策解析

中共中央辦公廳、國務院辦公室發布了《數字鄉村發展戰略綱要》，為中國數字農村的構建擘畫藍圖。文件還要求統籌推動鄉村經濟、政治、文化、社會保障、生態文明建設和黨建工作等各領域信息化，助力推動農村更全面振興。中央網信辦、農業農村部會同有關部門編制并頒布了《〈數字鄉村發展戰略綱要〉主體任務分配實施方案》，具體確定各項任務的職能分配，以扎扎實實科學有序地推進數字農村工程建設，并保障各項任務落到實處[5]。發展數字農村經濟，是貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想的重大舉措，農村經濟振興戰略成為新時期中國三農工作的總抓手，也是建設社會主義現代化新農村的全域性、歷史性使命[6]（圖1）。

圖1 國家數字鄉村戰略的4個階段

互聯網的發展，使得以關系網絡為主的熟人社會逐漸瓦解，約定俗成的公共規則及其形成的約束力日益消弭，村民間的社會互動也在不同程度地減少。虛擬社會的不斷發展亦逐漸削弱了依賴傳統秩序建立的信任，導致鄉村治理的場域日趨復雜化，治理難度有所攀升。

通過建立數據管理信息、組建信息人才隊伍，完善農村信息基礎設施建設，構建農村管理大數據云平臺等方式來嵌入農村管理的軟、硬件以及信息技術支撐，從而推進農村管理形成新型數據決策模式，推動農村管理的信息化發展[7-8]。

數字技術以傳感器、監視器等設備延展了人類的五官與四肢，對信息進行全面收集挖掘，以大數據進行精準運算與快速整理，憑借信息技術的精準分析、可視化展現能力，使治理突破固有思維定式與人體機能的限制，促進鄉村智慧化與數字化治理。同時，基于數字技術構建政府與民眾反饋互動良性循環系統，提高了政府與民眾互動效率，提升了鄉村公共服務能力，有效解決了民眾訴求。通過數字技術嵌入鄉村治理，實現鄉村公共服務數字化普及，實現鄉村“互聯網+政務服務”的橫向縱向發展。

網絡技術和現代農業的融合受到了中國政府重視，并制定了相關的發展戰略規劃。農村的網絡化、數據信息化獲得突出發展，管理工作高效率和公共服務快捷化基礎落實，產品現代化和營銷互聯網化邁向新階梯，城市與農村數字發展鴻溝逐步縮短，大眾創業、萬眾創新的良性局勢即將成形，有力保障了農村的現代化管理水平提高。

對比國際發達國家的鄉村數字化的推進，各國都結合自己的需求和特點開展了鄉村數字化的推進工作，值得關注的是：2015年，日本政府推出農村機器人創新戰略，指出將圍繞農村水產品等重點領域，開啟采用智慧機器+IT信息技術的農村水產業創新科技；2016年，政府投資約40億日元，研發20種不同類別的農村機器人，以提升農場自動化[9]。美國政府積極布局機器人信息技術、先進工業信息技術、農產品生態監測以及自動控制技術和互聯網信息技術，并著力進行農村大數據資源的社會化共享。美國提出的《大數據研究發展計劃》讓美國政府在龐大復雜數據中獲取知識與觀點的能力，通過此舉推進美國的新科技和工程的研發步伐，進而促進美國國家安全水平。美國孟山都公司以9.3億美金并購了ClimateCorporation；美國杜邦先鋒公司和愛科公司（AGCO）聯合，將自己的農田分析決策服務平臺和愛科設備中的大數據分析與農場管理信息系統實現了無縫銜接，利用農業大數據管理的挖掘和精準推送能力，助力農民有效提升農產品產量與收益，農業大數據分析也步入了實質性的推進階段；美國約翰迪爾農業機械有限公司以3.05億美金并購了人工智能化的初創企業BlueRiver，標志著農業機械巨頭企業對人工智能化研發企業的巨大重視。在農業機械和無人機方面，2015年雅馬哈植保無人機在日本全國的總使用率已達到了2 500架次，由雅馬哈無人機完成噴灑作業的水田面積約占日本所有水田的35%-40%。同年，日本雅馬哈企業進入美國，成為全美第一家獲得美國政府審批、可銷售農產品噴藥無人機產品的日本企業。德國農牧業機器公司與美國農村車輛生產商CLAAS集團和德意志電信股份公司進行戰略聯合，共同利用工業4.0技術，透過使用傳感器技術增強農業機器內部的信息交互，并利用第四代移動通訊科技、云端安全科技及其大數據分析技術，促進農產品收獲流程的全方位自動化和信息化，以推動精準農業等尖端科技發展。

智能裝備武裝的、智慧大腦指揮的無人或少人農場正在成為現實，數據化從財務、業務數據化發展到經濟社會的全面數據化，農業農村部門、機構隊伍亟待數字化轉型。只有加快農業數字化轉型，才能推動農業高質量發展，釋放數字經濟紅利；只有加快發展數字鄉村，才能讓農民過上數字化生活。

通過研究發現，這些國家已經在大規模機器人進入數字鄉村的進程中走在了前列，見表1。在進行現代農業戰略規劃時，要充分考慮許多不確定的因素,同時要以發展的眼光來看待和進行規劃，國內外農業戰略規劃文件的出臺，明確了農業農村發展的重要程度。

表1 國外互聯網+現代農業戰略規劃

伴隨著鄉村數字化的發展，未來智能技術將在軟硬件領域逐步展開，這也是我國鄉村數字化發展所需要借鑒和關注的重要領域。依據國外近年來的數字鄉村規劃歷程，構建出我國新形勢下的數字化鄉村系統。

2 數字鄉村的數據平臺研究

互聯網創新思維正對中國傳統農業產業鏈展開著全方位的解構和重塑，從傳統農業資料供銷、信息中介服務、耕地流轉到現代農作物生產、農業營銷，網絡巨頭和擁有網絡思想的新型農村企業運營主體，在傳統農村產業鏈體系上的各個環節積極布局，開辟各種嶄新的農業產業商業模式[10]。因此互聯網+農業的新形式，使得數字化鄉村有了其發展的需要。智慧農業是運用現代信息技術，使農業的生產、管理、經營，農產品的加工、儲存、運輸、銷售和服務等農業全產業鏈的各個環節得到智能化運行的新型經濟形態，是農業發展到一個高級階段的象征，也是現代農業和信息化進行融合發展后得到的產物。

近年來，許多公司企業都對鄉村農業方面進行了調整創新，例如國內最大復合肥技術研究與制造公司——深圳芭田生態工程技術股份有限公司，先后獲得中國農產品信息化公司北京金禾天成技術有限公司的入股，與淘寶、京東等電子商務平臺展開深入合作，實現了線上線下的一體化經營，通過對農產品種植數字賦能領域的全面開拓，從專注于肥料制造與營銷到全面把控產業鏈體系中稀缺資源，進而形成了生態化農產品、智能農產品的營銷平臺[11]。國內農業機器裝備生產領先公司——雷沃重工控股有限公司，運用數字賦能思維，將工業和信息化的建設融入，先后建立了農村信息服務中心、阿波斯智能農產品解決對策、C2C農機智能服務體系，完成了農業裝備產品由生產到制造，再到智能化的全面升級[12]。

由于遙感檢測、物聯網、5G等新信息的發展與運用，天空地一體化的立體化農業資源監控體系將建設與完善，國家宏觀監控、預警、信息服務與宏觀決策的能力也將有大幅增強。土地規模化的實施，伴隨農業勞動力轉移以及物聯網、5G、大數據、人工智能等新興技術的成熟、完善，數字耕地、數字水果、數字牧場、數字溫室、數字畜牧業、數字水產體系等的實際應用化水平程度都將提高，覆蓋范圍也會更加廣泛，從點向面發展，形成完整的數字化鄉村體系[13]。

農業產業鏈是鄉村產業振興的基礎，優勢農業發展的現實需要農業制造[14]。生產加工、物流、營銷、居民消費的全環節，整個過程、全要素、全方位的農業產品質量安全溯源體系的基本實現，主要農產品、農民的農業信息化信用體系也將建立起來。通過數字化技術打通農業數據鏈、重建供應商、升級農業價值鏈體系，推動中國農村一二三產業整合轉型，讓大數據驅動農村的經濟，中國現代農業將跨越一個新的臺階[15]。并且在黨的十九大報告中明確提出落實鄉村文化復興戰略，促進了網絡、信息、人工智能與實體經濟的深入融合。根據走在前列的公司企業的豐富經驗，本文總結出了數字化研究系統的基本步驟。

第一步：建立數字賦能所需的鄉村海量數據系統。

依據鄉村實際，綜合分析鄉村數據分布情況，建立鄉村大數據采集系統，為后續大數據的應用平臺建立基礎性條件，見圖2。

圖2 數字化鄉村的數據分布

作為建立數字化鄉村的基礎性建設，由政府做牽引、督察監管，互聯網、物聯網為科技手段，天文地理、農業生產、農產品流通，綜合性服務的這套完備資源體系，為下一步開發新時代數字賦能應用平臺做了扎實的鋪墊。

第二步：開發新時代數字賦能應用平臺。

在數據資源獲取的基礎上，建立適應鄉村需求與發展的數據應用平臺，建立面向不同行業的數據推廣信息服務系統，見圖3。

以鄉村基層黨組織為核心、村民為主體，法治以及德治分別為治理保證和支撐，符合新時代國家發展的治理體系，利用大數據、AI賦能鄉村治理，可以使數字鄉村治理更加精確明細、敏捷高效。

第三步：構建數字賦能的新型數字城鄉一體化模型及系統。

基于鄉村戰略的要求，充分采集各種鄉村數據，綜合利用各類資源信息，統籌傳統規劃與數字時代規劃的技術手段，建立符合鄉村發展的城鄉一體化數字規劃智慧系統，見圖4。

圖4 城鄉一體化數字規劃智慧系統框架

從城鄉一體化數字智慧系統框架中可以看出，利用大數據、互聯網的等高科技技術，使得城鄉規劃更為方便，統籌發展鄉村方方面面。

第四步：開發面向村民的綜合村民服務應用端。

數據平臺建設完善后，基于數據平臺的綜合數據，針對農民關切的三農問題，采用數字化精準服務，開發綜合村民服務客戶端。圍繞建立符合數字城鄉決策的產業專家輔助咨詢系統，在產業開發數據與決策之間，構建協同數據與經驗、數據與政策、數據與社會的模型系統，形成數字賦能產業的決策專家系統，見圖5。

圖5 數字鄉村大數據平臺框架

加快推進鄉村振興，我國政府本著強農、富農、惠農的原則，繼續研究提出和落實了一系列有關解決鄉村三農突出問題的方針和政策措施，大大地帶動和推進了全國鄉村糧食作物生產的增收、村民人均收入的提高、鄉村社會生活的好轉[16]。保持農業農村的優先經濟發展，大力構建數字農產品，持續推動農業增效、農戶增加收入、農產品繁榮，并統籌兼顧經濟效益與社會效益[17]，鞏固農業農村發展的大好形勢，讓數字鄉村建設不斷擦亮高質量全面小康底色。

3 數字化鄉村系統建立

正是數字鄉村數據平臺的研究搭建，為“1+N”數字化鄉村系統提供了其中的“1”，也是整個數字系統的構建基礎。數字賦能是鄉村數字化的指針，在這個指針給出的方向下，結合農業農村事務的特點，分別在鄉村產業、社會服務、城鄉規劃、資源利用、數字鴻溝等動態發展的領域逐步展開，這些動態領域不是單一的，而

圖3產業決策模型及專家系統框架是一個有機體，系統具有柔性且在行動上具有獨立性。如圖6所示。

圖6 “1+N”鄉村數字化系統結構

(1)“1”數字賦能鄉村振興智慧平臺搭建研究

完善了鄉村數據資源采集與獲取的方式和制度，搭建鄉村振興智慧平臺。綜合利用衛星遙感圖像、無人機設備、物聯網技術設備等數據分析信息資源；利用政府部門、社區、互聯網、農業機構等數據信息資源；單品或關鍵鏈路產業鏈數據分析。

(2)“N”數字賦能鄉村產業發展研究

推動農村產業轉型提升促進農民增收的策略研究。應用大數據平臺建立產業決策模型助力農村產業振興，一二三產業融合，設置農民致富增收和企業收益最高的不同場景模擬，為企業決策提供助力。

(3)“N”數字賦能鄉村社會服務研究

完善數字鄉村生活服務體系，深化數字治理、信息惠民。

(4)“N”數字賦能鄉村建設

通過數據系統進行土地整治、農房改造、完善基礎設施配套、提升公共服務配套以及生態環境整治，建設數字鄉村。

(5)“N”數字賦能規劃設計

數字技術所搭建的互動交流平臺，為處于組織利益分化、階層分化和無序互動以及道德解體人際疏離和社會失范等問題的鄉村社會提供了一個跨利益群體、價值觀念和階層進行平等協商的空間，為組織之間基于協作關系以共同治理鄉村社會提供了價值前提。其次，利用數字技術再造公共治理流程來革新鄉村治理結構和資源配置模式。一方面能為群眾參與規劃、了解規劃，提供渠道，另一方面通過建立規劃設計模型，對村莊規劃、產業規劃、全域土地綜合整治規劃、國土空間規劃等（初步設想）提出指引和評價。

構建了“1+N”鄉村數字化系統結構，“1”代表數字賦能鄉村振興的智慧平臺是整個系統的基礎，“N”為數字賦能鄉村的方方面面，是整個系統的延伸，兩者相互作用，相輔相成。數字化鄉村系統的建立為建設數字鄉村提供了便利。

4 結論

通過鄉村化數字智慧平臺，收集以及真實掌握農業農村數據，更好地完善了數據運營服務模式。要推進城鄉數字融合，就要構建鄉村數字化的新模式，例如創新公共服務方式、提升基層信息服務能力、推動數字時代的鄉村振興戰略的實施，都是“1+N”系統里不可缺少的一部分。

不斷創新產業決策模式、數字鄉村模型、城市規劃與設計模式；數字農村社會服務體系，數字化農村現代管理模式的模型與系統模式。解決三農領域中科學性、精準性、時效性的相應信息機制和應用場景的融合問題，同時，推進鄉村金融改造、擴大鄉村金融供給、健全農村農業金融，也是進一步提升農村農業信息化管理水平的關鍵途徑[18-19]。應用數字化推進農村社會發展，提升農村規劃設計水平，做群眾參與的、群眾了解的、群眾滿意的規劃。此外，鄉村數字化系統框架，要不斷隨時代發展而更新，才更加有利于鄉村振興，有利于成為數字化鄉村、新時代的智慧鄉村。