我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平測算分析

0 引言

隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入推進，數(shù)字技術(shù)正以前所未有的速度重塑傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)。數(shù)字農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要發(fā)展方向，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，正在推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向智能化、精準化、高效化轉(zhuǎn)型。近年來，我國高度重視數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展，《“十四五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃》《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等政策文件相繼出臺，明確提出以數(shù)字化賦能鄉(xiāng)村振興、加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化進程的戰(zhàn)略目標。然而，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)仍處于發(fā)展初期，區(qū)域間技術(shù)應用水平差異顯著，關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新能力不足，數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)場景的適配性仍需優(yōu)化。在此背景下，科學測算我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平，明確其發(fā)展階段、區(qū)域差異及關(guān)鍵制約因素，對于制定差異化政策、優(yōu)化資源配置、推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。研究旨在構(gòu)建數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平評價指標體系，通過定量分析揭示其發(fā)展現(xiàn)狀與動態(tài)演進規(guī)律，為政策制定者和農(nóng)業(yè)從業(yè)者提供決策參考。

1文獻綜述

1.1數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的定義與分類

近年來，數(shù)字農(nóng)業(yè)研究已形成一個較完整的體系。數(shù)字農(nóng)業(yè)深刻變革了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的概念，其在效率提升與可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵作用，正推動全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化革命[。目前，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)不僅代表了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的前沿，更是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興的關(guān)鍵力量。要全面理解我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的現(xiàn)狀，首先需要明晰其定義與分類。

數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設(shè)計、信息化管理[2]。數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的核心在于將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能裝備等現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各基礎(chǔ)學科有機結(jié)合，輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理，推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。田娜等進一步指出，通過信息技術(shù)的應用，數(shù)字農(nóng)業(yè)能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全等目標，深刻影響著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式和資源配置。

從技術(shù)應用的角度來看，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)主要可分為精準農(nóng)業(yè)技術(shù)、智能灌溉技術(shù)和農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與智能決策系統(tǒng)等三大類，這些技術(shù)體系通過深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，正在重塑傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)范式。精準農(nóng)業(yè)技術(shù)以空間信息技術(shù)和智能裝備為核心，構(gòu)建了“感知一分析一執(zhí)行\(zhòng)"的閉環(huán)系統(tǒng)。無人機遙感技術(shù)通過搭載多光譜傳感器，可實現(xiàn)作物長勢的亞米級監(jiān)測，結(jié)合北斗導航系統(tǒng)的厘米級定位精度，使變量施肥機械能夠?qū)崿F(xiàn)每平方米差異化作業(yè)。智能灌溉技術(shù)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能灌溉系統(tǒng)通過構(gòu)建“土壤一作物一大氣”連續(xù)體模型，實現(xiàn)了水資源的精準調(diào)控。例如，中國農(nóng)業(yè)大學研發(fā)的無線閥控系統(tǒng)采用LoRa通信技術(shù)，在河北平原小麥種植區(qū)驗證了每公頃節(jié)水 的顯著效果。這些系統(tǒng)通過邊緣計算設(shè)備實現(xiàn)本地決策，有效解決了農(nóng)田網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的實踐難題。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺整合了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)資源，包括氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)、市場行情數(shù)據(jù)、種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫等。區(qū)塊鏈技術(shù)的引入建立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系，如京東數(shù)科開發(fā)的“智臻鏈\"已實現(xiàn)肉類產(chǎn)品從養(yǎng)殖到零售的全鏈條溯源。當前，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展仍面臨設(shè)備成本高、數(shù)據(jù)標準化不足、農(nóng)民數(shù)字素養(yǎng)有待提升等挑戰(zhàn)，未來需要加強多技術(shù)融合創(chuàng)新，建立開放共享的數(shù)據(jù)平臺，同時注重“技術(shù)一政策一主體”的協(xié)同演進，才能真正釋放數(shù)字農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型潛力。每一項技術(shù)的應用都是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重大革新，旨在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化水平，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展[4]。

1.2關(guān)于數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平評價的研究

數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平評價體系的構(gòu)建需綜合考量技術(shù)應用、生產(chǎn)效率與空間異質(zhì)性3個維度。在技術(shù)應用層面，農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型通過智能裝備滲透（如物聯(lián)網(wǎng)傳感器使用率）和數(shù)字平臺覆蓋率等指標，重構(gòu)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素配置效率[5，其技術(shù)溢出效應顯著促進農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率提升（數(shù)字技術(shù)對TFP的貢獻度達 23.7% ）[6]。在生產(chǎn)效率維度，需運用DEA-Malmquist模型解構(gòu)技術(shù)效率，實證表明，2012—2022年數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合效率均值為0.682，其中東部地區(qū)因農(nóng)機智能裝備冗余造成規(guī)模效率低下（0.614），而中部地區(qū)受數(shù)據(jù)平臺互聯(lián)互通水平制約呈現(xiàn)純技術(shù)效率短板（0.553）[7]。空間異質(zhì)性分析顯示，基于Moran'sI指數(shù)的空間自相關(guān)檢驗（ ）證實，省域數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展存在顯著空間集聚特征，需構(gòu)建包含基礎(chǔ)設(shè)施指數(shù)（0.35權(quán)重）、應用滲透指數(shù)（0.4權(quán)重）產(chǎn)出效益指數(shù)（0.25權(quán)重）的熵權(quán)-TOPSIS綜合評價體系，方能在投入產(chǎn)出框架下系統(tǒng)解構(gòu)“技術(shù)投人一要素轉(zhuǎn)化一經(jīng)濟產(chǎn)出”的傳導機制。投入產(chǎn)出理論為數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的評價提供了基石。該理論強調(diào)通過分析投入與產(chǎn)出之間的關(guān)系，可以深入理解資源的有效配置與效率提升。對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展而言，這一理論不僅有助于識別技術(shù)應用中的瓶頸，還能指導資源的優(yōu)化配置，推動技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與升級[8]。實證分析方法在數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素分析中扮演著核心角色。通過對城鎮(zhèn)化水平、地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然災害情況、農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平、農(nóng)民種養(yǎng)技術(shù)水平、農(nóng)業(yè)機械化程度、農(nóng)業(yè)化肥使用情況等外部環(huán)境因素的深入研究，實證分析能夠揭示這些因素對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的具體影響機制，為政策制定者提供基于數(shù)據(jù)的決策依據(jù)，促進數(shù)字農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展

2測算方法

研究將構(gòu)建一個綜合考量數(shù)字技術(shù)投人和產(chǎn)出及數(shù)字技術(shù)環(huán)境影響的測算模型，通過定量分析與定性分析相結(jié)合，深入探討數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平與潛力。具體而言，該模型將充分考慮投入產(chǎn)出比、外部環(huán)境因素的影響，以及空間分布的差異性，以實現(xiàn)對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)進行全面且準確的評估。通過模型的構(gòu)建與應用，能夠識別數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動因素，評估其對經(jīng)濟效益與環(huán)境可持續(xù)性的影響。

經(jīng)過對指標選取原則的深入分析，研究選取了4個投入指標、3個產(chǎn)出指標和4個環(huán)境指標，形成了適用于我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平評價的指標體系，具體指標見表1。

2.1 數(shù)據(jù)來源與描述性統(tǒng)計

由于部分省份數(shù)據(jù)缺失，因此研究選取中國28個省（自治區(qū)、直轄市）的相關(guān)數(shù)據(jù)，所選取的樣本數(shù)據(jù)時間為2012—2022年。分別對我國2012—2022年的投人指標、產(chǎn)出指標及環(huán)境指標進行描述性統(tǒng)計分析。研究的數(shù)據(jù)主要來源于國家統(tǒng)計局、《中國統(tǒng)計年鑒（2012—2022年）》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒（2012—2022年）》《中國科技統(tǒng)計年鑒（2012—2022年）》綠色食品統(tǒng)計年報（2012一2022年）北京大學數(shù)字金融研究中心及EPS數(shù)據(jù)庫。分析結(jié)果如表2所示。

由表2可知，數(shù)字技術(shù)的投人均值大于數(shù)字技術(shù)的產(chǎn)出均值，我國各省（自治區(qū)、直轄市）數(shù)字農(nóng)業(yè)的投入與產(chǎn)出存在顯著差異。這些差異并不僅局限于某一個領(lǐng)域，而是涉及多個方面，反映了各地區(qū)在推動數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展時所面臨的不同環(huán)境條件和資源配置。

2.2指標權(quán)重計算

熵值法的賦權(quán)方式比較客觀，而專家賦權(quán)具有主觀性，因此，熵值法賦權(quán)更加科學合理。

各個數(shù)字農(nóng)業(yè)評價指標體系二級指標的熵值計算公式如下。

2.2.1計算各指標比重

式（1）中， 表示第 i 個樣本在第 j 個指標上的值， 表示第 i 個樣本在所有指標上的總和， 表示將每個指標值 標準化為它在同一樣本（或同一指標）總和中的占比， 表示第 j 個指標在第 i 個樣本中的比重，即該指標值占該樣本所有指標值總和的比例。

2.2.2 計算信息熵

式（2）中， 表示第 i 個指標的信息熵。信息熵用于衡量該指標在不同樣本（如不同地區(qū)、時間等）中的離散程度。熵值越小，表明該指標的差異越大，對權(quán)重分配的貢獻越重要。 j 表示樣本的索引，從1到 N （即樣本總數(shù)）。例如，若分析10個縣的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，則 j=1，2，？s，10 表示第 i 個指標在第 j 個樣本中的標準化比重，由 一計算得到，1反映該指標在某個樣本中的相對重要性。 是 的自然對數(shù) 是歸一化因子， N 是樣本數(shù)量。

2.2.3計算各指標差異性系數(shù)

式（3）中， 是第 i 個指標的信息熵， 是第 i 個指標的差異系數(shù)。

2.2.4計算指標權(quán)重

式（4）中， 是第 i 個指標的差異系數(shù)， 是所有指標的差異系數(shù)的和， 是第 i 個指標的權(quán)重。

2.2.5 指標權(quán)重確定

根據(jù)上述方法計算得到以下指標權(quán)重及熵值，如表3所示。

如表3所示，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平受農(nóng)村消費品零售水平、社會數(shù)字服務固定投資、電子商務銷售額影響較大，3個指標權(quán)重得分較高，分別為0.1283726、0.0553384.0.0462538. 。由此指標層所對應的要素層來看，數(shù)字技術(shù)投人中社會數(shù)字服務固定投資權(quán)重占比最高；再對應相應的準則層，得出農(nóng)業(yè)數(shù)字化環(huán)境基礎(chǔ)是目前發(fā)展階段占比最大的準則層。由于數(shù)字經(jīng)濟目前處于起步階段，農(nóng)業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是我國農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重中之重。因此，我國應大力優(yōu)化數(shù)字經(jīng)濟環(huán)境，促進數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，從而帶動農(nóng)業(yè)數(shù)字化階段性的轉(zhuǎn)型升級。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速的今天，各地區(qū)的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平成為衡量其競爭力的關(guān)鍵指標之一。通過對2012—2022年28個省（自治區(qū)、直轄市）的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)進行綜合評估，揭示我國不同區(qū)域間的發(fā)展差異及趨勢，評估結(jié)果見圖1。由圖1可知，

2012—2022年東部地區(qū)平均得分為0.300，顯示出較高的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)成熟度；2012—2022年中部地區(qū)平均得分為0.210，顯示出中等水平的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)進展；2012—2022年西部地區(qū)平均得分為0.209，略低于中部地區(qū)，反映出相對較低的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平。東部地區(qū)憑借經(jīng)濟基礎(chǔ)、人才集聚和政策支持等優(yōu)勢，在數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)應用與創(chuàng)新方面領(lǐng)先于中西部地區(qū)。所有地區(qū)的得分均表明，在過去十年間，無論是東部地區(qū)還是中西部地區(qū)，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平都得到了穩(wěn)步提升，這得益于國家層面的重視和地方政策的積極推動。盡管整體上呈現(xiàn)增長態(tài)勢，但區(qū)域間的不平衡依然明顯。為實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的數(shù)字經(jīng)濟均衡發(fā)展，需進一步加強對中西部地區(qū)，特別是欠發(fā)達地區(qū)的支持力度。

在實證分析階段，研究收集了2012—2022年全國28個省（自治區(qū)、直轄市）的面板數(shù)據(jù)，運用上述模型對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)水平進行測度。通過對各省份數(shù)據(jù)的深人分析，研究發(fā)現(xiàn)東部地區(qū)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新效率顯著高于中西部地區(qū)，這與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、技術(shù)投入和政策支持等因素密切相關(guān)。此外，數(shù)字技術(shù)對農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的推動作用在經(jīng)濟發(fā)展水平較低的省份更為顯著。這表明，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在提升落后地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)民收入水平方面具有巨大潛力。同時，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)對農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的影響存在正向的空間溢出效應，即鄰近地區(qū)的技術(shù)進步也能促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。

這些實證分析的結(jié)果為政策制定提供了重要依據(jù)，指出了促進數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)均衡發(fā)展、提升整體創(chuàng)新效率的關(guān)鍵方向。例如，國家應重點關(guān)注中西部地區(qū)，加大數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)投入，優(yōu)化資源配置，同時加強區(qū)域間的合作與交流，充分利用空間溢出效應，推動全國范圍內(nèi)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。通過持續(xù)的政策引導和資源優(yōu)化，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)有望在創(chuàng)新效率、經(jīng)濟效益與環(huán)境可持續(xù)性方面取得更大突破，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施注入強勁動力。

3結(jié)論與建議

3.1結(jié)論

研究深入剖析了我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的測算水平，綜合評估了數(shù)字農(nóng)業(yè)在精準農(nóng)業(yè)、智能灌溉等領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)。通過構(gòu)建一個綜合考量技術(shù)成熟度、經(jīng)濟效益與環(huán)境影響的測算模型，不僅揭示了數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平，還識別了制約數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

3.1.1技術(shù)成熟度差異顯著

數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)成熟度在全國范圍內(nèi)發(fā)展不均衡，東部地區(qū)技術(shù)成熟度和應用水平顯著高于中西部地區(qū)，且這一差異在技術(shù)創(chuàng)新效率、資源利用效率等方面均有體現(xiàn)。

3.1.2 經(jīng)濟效益與環(huán)境影響并重

數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、增加農(nóng)民收入的同時，對環(huán)境的可持續(xù)性也產(chǎn)生了積極影響，尤其是在東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，技術(shù)的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益更為顯著。

3.1.3空間溢出效應明顯

數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展對臨近地區(qū)具有正向的空間溢出效應，即技術(shù)創(chuàng)新的傳播和應用能夠帶動周邊區(qū)域的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。

3.1.4外部環(huán)境因素影響深遠

城鎮(zhèn)化水平、農(nóng)業(yè)化肥使用、自然災害情況、農(nóng)村基礎(chǔ)教育水平等外部環(huán)境因素對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率具有顯著影響，這些因素在不同地區(qū)的差異導致了數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的異質(zhì)性。

3.2 建議

3.2.1 政策引導與資源優(yōu)化

政策制定者應針對不同地區(qū)的特點，采取差異化的發(fā)展策略，加強中西部地區(qū)的數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化資源配置，提升技術(shù)應用與創(chuàng)新能力。

3.2.2產(chǎn)學研深度融合

促進高校、科研機構(gòu)與農(nóng)業(yè)企業(yè)之間的合作，建立產(chǎn)學研深度融合機制，加速科技成果向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，推動農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新與應用。

3.2.3技術(shù)培訓與人才培育

加大對農(nóng)業(yè)技術(shù)人才的培訓力度，提高農(nóng)民和農(nóng)業(yè)工作者的數(shù)字技能，培養(yǎng)一批既懂農(nóng)業(yè)又懂信

息技術(shù)的復合型人才，為數(shù)字農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供人才支撐。

3.2.4區(qū)域合作與均衡發(fā)展

加強區(qū)域間合作與交流，充分利用空間溢出效應，推動農(nóng)業(yè)技術(shù)跨區(qū)域傳播，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的均衡發(fā)展。

3.2.5 持續(xù)創(chuàng)新與優(yōu)化

鼓勵農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，尤其是核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)的突破，提高數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的集成度和自動化水平，進一步提升資源利用效率和環(huán)境適應性。

通過實施上述建議，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)有望在技術(shù)創(chuàng)新、效益提升與環(huán)境可持續(xù)性方面取得實質(zhì)性進展，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施奠定堅實基礎(chǔ)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與可持續(xù)未來的雙贏。

參考文獻：

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