農業數字化轉型發展的困境及路徑探析

□鄭 康，鄭月波

（河北經貿大學，河北 石家莊 050061）

近年來，黨中央、國務院圍繞推動農業數字化轉型發展出臺一系列相關意見、計劃和方案，要求加快數字農業發展步伐，提升農業生產、加工、銷售、物流等全產業鏈的數字化水平。

1 數字農業：農業現代化的必由之路

數字農業就是將遙感技術、計算機技術、通信和網絡技術、定位技術、自動化技術、人工智能技術與農學、生態學、地理學、土壤學等學科有機結合起來，實現對農作物從規劃、投入、生產到農產品收獲、加工、營銷全過程的模擬、監測、研判和建議，以提高資源利用率、勞動生產率和產品質量的現代農業生產模式。數字農業通過農業與數字科技的高度融合，推動了農業生產從“體力”到“智力”，從“靠經驗”到“靠數據”的根本轉型。馬克思指出，生產力中也包括科學[1]。數字技術嵌入農業生產，改變了農業生產要素的作用機理，推動了農業生產要素在更大范圍、更低成本、更高層次上的優化配置，提高了農業勞動生產率、資源利用率和土地產出率。

以人工智能、5G 技術、物聯網、大數據等為標志的信息技術快速發展，為農業的數字化轉型提供了技術支撐。一方面，數字技術賦能農業生產，將影響農業生產的各類氣候、自然環境因素、農作物生長自然節點等外部變量納入到數字監測、分析、研判、預警進程中，使影響傳統農業生產的各類變量變成一種可預測、有對策的能動過程，有效提升了農業生產抵御各類風險的能力，減少了農業生產的波動性。另一方面，數字技術應用于農業生產，將影響農業生產的各類要素及變量，以數字化的統一標準界定和管理，有效規避了傳統農業生產模式下依靠經驗開展農業生產而導致的農業生產效率低、農產品質量難以控制等問題，通過數字技術重塑農業生產流程，深化農業生產專業化分工，優化農業生產要素配置，提高農業生產效益。

2 我國數字農業發展歷程

20 世紀90 年代，國家支持開發計算機“農業智能應用系統”。1990—2004 年間，農業科研人員經過研究探索、試驗示范、推廣應用3 個階段，取得了一系列重大科研成果，包括5 個智慧農業專家系統開發平臺、200 多個智慧農業專家系統、3 000 多萬條數據的數據庫、涵蓋600 多個區域性的知識模型，覆蓋全國800 多個縣，實現累計700 多萬農戶受益。這一階段的數字農業發展，主要以農業專家系統平臺研發為重點，運用數據庫、知識模型等手段，將涉及農業生產的各類數據與信息進行有效匯總和建模應用，為各區域農業生產提供了精準對策和科學指導。

2003 年，“農業數字化技術應用研究與開發”被列為國家重大科技專項。2013 年，物聯網區域試驗工程率先在天津、上海、安徽三省（市）開展試點探索。2014 年，“大田種植”“設施園藝”“畜禽水產養殖”等國家物聯網應用示范工程相繼啟動。這一階段數字農業發展的特點為，借助農業物聯網將設備收集到的數據進行系統化集成管理，在農業生產環節凸顯精準特點，利用攝像頭、傳感器等智能設備，運用全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、遙感系統（RS）等高新技術，對農業對象、環境和農業生產流程精準定位、精準定量、精準定時，從而實現大幅度提升農業生產力的根本目的。

2015 年，伴隨農業大數據戰略地位的提高，《農業部關于推進農業農村大數據發展的實施意見》發布，指出“隨著農業信息化、現代化深入推進，農業農村大數據正與農業產業全面深度融合……日益成為智慧農業的神經系統和推進農業現代化的關鍵核心要素”[2]。為深入貫徹落實《農業農村大數據發展的實施意見》，各地區結合農業發展實際，在農業生產、經營和管理實踐中深化大數據的創新應用，以提高農業生產精準化、智能化水平。這一階段數字農業發展的特點是將物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術與農業生產深度融合，不斷提高農業生產全過程的感知、監測、分析、預警和管理的智能化水平。

近年來，隨著科技研發力度的不斷加大，一批數字農業關鍵技術被攻克，一批實用數字農業技術產品得以研發，農業數字信息標準體系不斷完善，農業信息采集技術持續提升，農業數字化監測系統廣泛應用，推動了我國農業信息化、現代化向縱深發展。《中國數字鄉村發展報告（2022）》顯示，2021 年我國數字鄉村發展水平達到39.1%。

3 數字農業發展困境

3.1 數字農業基礎設施薄弱

近年來，農村新基建發展速度迅猛，農業數字基礎設施逐漸完善，推動數字技術與農業融合程度不斷加深。盡管如此，我國數字農業基礎設施建設步伐與數字農業發展需求相比仍然不平衡，農業數字化基礎設施建設仍需進一步加強，具體表現為農業大數據建設、農村數字資源體系建設仍處于“起跑”狀態，數據共享開放不充足，數據開發利用不充分，農業生產基地4G 信號盲點仍然較多，鄉村5G 基站、光纖寬帶、物聯網設施等新基建設施的數量和布局仍需進一步拓展和完善。

3.2 農業信息數字化采集程度低

《數字農業農村發展規劃（2019—2025）》明確指出，要“加快發展數字農情，利用衛星遙感、航空遙感、地面物聯網等手段……提升農業生產管理信息化水平”[3]。由于我國農業農村數據資源分散，數據采集和監測手段落后，速度慢、精度低、不穩定，公共數據共享不夠、開放不足，天空地一體化信息采集能力較弱、覆蓋率低，數據整合不充分、數據要素價值挖掘利用程度不高。

3.3 農業數字人才短缺

數字農業發展除了受到數字農業技術本身及應用條件等客觀因素制約以外，還與農業生產主體本身的知識水平和能力素養有關。先進數字農業技術能否轉化為現實生產力，需大量懂技術、熟管理、善應用的農業數字化人才作支撐。隨著我國城鎮化速度加快，城鎮人口數量不斷攀升，農業人口數量大幅度下降，農村人口結構日益呈現出老齡化特征，農村剩余勞動力文化水平普遍偏低，對新生事物和科技能力的掌握程度較低，難以適應數字農業發展需求。《產業數字人才研究與發展報告（2023）》顯示，當前我國數字人才缺口在2 500 萬～3 000 萬人，其中農業數字人才缺口約1 100 萬人。

3.4 數字農業產業鏈不完整

近年來，農業數字化轉型穩步推進，數字技術在農業生產經營活動中的滲透率不斷提升，但是與國內第二、第三產業相比，農業數字化滲透率仍然偏低。據統計，截至2022 年，數字經濟在第二、第三產業中的滲透率分別達到21%、41%左右，但數字經濟在農業中的滲透率僅為8.9%，與發達國家12.5%的水平相比存在較大差距。我國農業數字化轉型仍處于探索之中，還存在著重視農業生產，忽視全產業鏈經營統籌；重視產業鏈，忽視價值鏈；重視農業本身，忽視三產融合等問題。

4 數字農業發展對策

4.1 加快數字農業基礎設施建設步伐

《數字農業農村發展規劃（2019—2025 年）》明確提出：“到2025 年，農業數字經濟占農業增加值比重提升至15%，并基本建成天空地一體化觀測網絡、農業農村基礎數據資源體系、農業農村云平臺。”為此，要加快信息網絡基礎設施建設步伐，建設數據標準規范、數據采集通道、網絡安全體系和資源數據庫等基礎硬件設施，積極穩妥推進空間信息基礎設施升級，加快衛星通信網絡布局，推動衛星互聯網建設。完善立體化、廣覆蓋、高性能的網絡布局，打造云、數、智、安、平臺一體規劃的泛在算力體系，不斷夯實數字農業發展的物質基礎。

4.2 提升數字化采集與應用能力

開發和運用傳感器技術、計算機視覺技術、物聯網技術、航空監測技術、RFID 技術、3S（GPS、RS、GIS）技術，采用人工標注、網絡抓取等方式，提高信息獲取質量。

運用大數據、云計算等技術，選取適當的數學模型、信息學模型對已獲取的數據進行技術化處理，由局部到整體、由經驗型到機理型、由功能化到可視化地構建農業決策和管理系統，推動農業生產與管理的數字化發展。

4.3 加快農業數字化人才的培養

《“十四五”農業農村人才隊伍建設發展規劃》提出，要建設一支規模宏大、結構合理、素質優良、作用凸顯的農業農村人才隊伍[4]。

首先，要加大農業數字化人才培養的政策支持力度。緊緊圍繞加快農業數字化人才培養這一主題，制定長期培養的頂層設計和選人育人的人才建設方案，打造分級、分類農業數字化人才培養模式，堅持不懈、久久為功[5]。

其次，要拓寬農業數字化人才培養渠道。構建線上線下相結合的數字化人才培養模式。圍繞數字農業發展中急需的人工智能、大數據、云計算等數字技能，階段化、定期化、持續化地開展農業數字化人才技能職業培訓班[6]。

再次，要實施信息進村入戶活動，大力研發適合農業特點的信息終端、技術產品、移動互聯網（APP）軟件，完善面向農民的信息終端和服務供給，防止出現“數字鴻溝”。要通過“智慧農業”“智慧醫療”“智慧金融”“智慧治理”等場景應用，讓廣大農民在共享“數字紅利”中跟上數字技術發展步伐[7]。

最后，要健全農業數字化人才優績優酬保障激勵機制。要健全農業數字化人才優績優酬工資合理調整機制、人才待遇長期保障激勵機制，建立注重創新、能力、貢獻的人才評價導向，激勵農業數字化人才扎根一線、建功立業。

4.4 健全數字農業全產業鏈

1958 年，赫希曼在《經濟發展戰略》一書中對產業鏈概念進行了相關闡述，即產業鏈是基于縱向關系的增值鏈條[8]。全產業鏈是建立在縱向產業基礎上的價值增值鏈條。數字農業全產業鏈，是建立在縱向農業產業基礎上，以數字技術為支撐的價值增殖鏈條。數字農業全產業鏈，涉及到農業生產、加工、流通各環節上的數字化建設水平，需要將農業資源、農業生產、農業管理、農業服務統一納入到數字化改造升級框架之中。

數字農業全產業鏈的運行機理，是利用現代數字技術對全產業鏈條內外部數據的采集分析、互動反饋、精準控制、智能決策，優化從農產品生產到農產品消費全流程的各個環節，實現了農產品生產到農產品消費全流程的精細化管理。

健全和完善數字農業全產業鏈，要以培育和壯大農業龍頭企業為抓手，構建鏈首、鏈中、鏈尾緊密銜接、一體協同的完整農業全產業鏈，并運用數字技術對農業全產業鏈進行改造升級，提高農業全產業鏈運行效率。

支持鏈首企業打造全產業鏈數字化平臺，通過構建與完善全產業鏈數字信息系統，充分發揮數字信息系統在全產業鏈內部各企業間的信息溝通、數字管理中的功能，提升全產業鏈整體運行效率和產業鏈上下游協同效率。充分發揮鏈主企業在農業全產業鏈中的核心作用，運用數字技術手段，協調和管理全產業鏈的內部資源，聯通全產業鏈的外部資源，實現農業全產業鏈內、外部資源之間的互聯互通、價值互換、聯動優化。

4.5 提高關鍵核心技術創新能力

不同于傳統技術，數字農業技術以大數據、物聯網、人工智能、遙感等技術為支撐，以抽象無形的數據為關鍵要素，以軟、硬件結合為手段。要提高關鍵核心技術創新能力，首先，要圍繞戰略性前沿技術布局攻關關鍵共性技術難題、技術集成應用示范、研發應用農業人工智能。其次，要瞄準與數字農業相關的數字科技領域，圍繞數字農業現實需求整合相關資源、統籌多方力量、強化規劃引領，充分發揮科技人才和企業家的創新主體作用，以時不我待的緊迫感和危機感加強技術攻關，努力取得原創性突破。再次，推進數字技術創新鏈與產業鏈融合發展，鼓勵支持農業龍頭企業整合科研院所、高等院校力量，構建“創新鏈+產業鏈”雙向聯合體。

5 結束語

以數字化為特征的現代農業將引領農業發展。我國數字農業尚處于起步階段，整體水平還不高，還存在著硬件設施基礎薄弱、軟件研發相對滯后、數據獲取與應用能力不高及“種、產、銷”脫節等問題。加快農業數字化轉型發展步伐，需要針對數字農業發展中存在的薄弱環節，不斷完善與數字農業運行相關的硬件基礎設施，加大與數字技術創新應用相關的研發力度，提高運用數字技術開展農業生產的能力，打造高素質數字化農業人才隊伍，提高農業全產業鏈的數字化程度與水平。