摘要:文章聚焦于數字經濟背景下數據要素在農業產業中的應用,探討其對農業現代化的推動作用。農業產業數實融合進程中,組織轉型梯度分化、技術政策周期錯配與治理系統滯后構成核心瓶頸。通過分析農業農村大數據平臺、農業產業云服務平臺及政策創新探索方面的案例,提出數據要素應用在農業生產智能化、產業鏈協同創新、精準決策支持及可持續發展等可行性方案,可系統性破解農業數實融合的結構性矛盾,為農業現代化與數字中國戰略協同提供創新路徑。
關鍵詞:數據要素;數實融合;農業大數據;產業升級
數字經濟時代的加速重構了傳統產業的生產要素配置格局,數據要素已成為繼土地、勞動力、資本、技術之后的關鍵生產要素。作為農業經濟體系的新質生產力,數據要素正深刻改變農業的價值創造機制,《“十四五”數字經濟發展規劃》中強調“數據要素是數字經濟深化發展的核心引擎”,并在多個領域展現出顯著的賦能作用。
理論方面,研究圍繞農業數字化轉型的驅動路徑展開多視角探討。一是技術效率視角,主要聚焦數字技術對農業全要素生產率的提升效應,如遙感監測助力小麥估產誤差率降低(赫曉慧等,2021),區塊鏈追溯技術可降低農產品質量監管成本(胡雯等,2024;Kazemi et al, 2023);二是組織生態視角,主要關注新型經營主體的數字能力升級(陳衛洪等,2024),高楊等(2023)研究發現農業數字化可通過緩解雇工成本、土地流轉及融資約束等,賦能新型農業經營主體發展;三是制度演進視角,強調政策工具與數字基礎設施的適配性,馬曉君等(2024)研究了數字要素在全產業鏈中的溢出效應,指出數字要素的高效配置和利用需要政策支持和數字基礎設施的協同推進。現有研究證實農業產業數字化已呈現多維度突破,但仍存在一定局限,單一研究視角普遍存在,鮮有文獻剖析技術擴散、組織重構與制度創新的協同演化機理。
實踐方面,依據《“數據要素X”三年行動計劃(2024~2026年)》,我國將率先在工業制造、現代農業、商貿流通等12個行業推廣應用“數據要素X”,故在農業領域,數據要素與實體經濟的深度融合已成為推動農業現代化和產業升級的重要驅動力。然而目前農業產業也面臨轉型升級的重要機遇與挑戰。一方面,數字技術的快速迭代和創新應用為農業生產效率提升、產業鏈優化等方面提供了新的可能;另一方面,農業領域的數實融合既承載著破解“大國小農”的結構性矛盾,也面臨著區域發展梯度明細、技術滲透不均衡等現實挑戰。在此背景下,研究數據要素與農業產業數實融合的協同發展路徑具有重要的理論價值和現實意義。
針對上述理論缺口與現實挑戰,本研究引入“技術-組織-制度”協同架構進行分析。為解釋我國農業“梯度轉型”現象提供了新視角,研究結論將為數據要素農業領域的應用與實踐提供決策支持,助力彌合“數字洼地”、釋放要素潛能。
一、農業數實融合的現狀與存在的主要問題
(一)農業產業數字化轉型進程
1. 數字化技術應用初見成效
近年來,我國農業產業數字化轉型取得了顯著進展,數字技術正重塑農業全產業鏈生態。前瞻產業研究院數據顯示(見圖1),2016年我國農業數字化滲透率僅為6.2%,而到2022年已上升至 10.5%,同比上年提升0.4個百分點,同時預測至2027年滲透率約為16.8%。數據表明,數字技術在農業生產中的應用范圍不斷擴大,農業生產數字化水平不斷提高。這一進展主要得益于中國農業數字化工程發展。一是智能農機推廣,2023年農機裝備總量接近2億臺(套),全國農作物耕種收綜合機械化率已超過73%,與此同時,220萬臺農機配備了北斗終端,其作業效率和精度均達到國際領先水平。二是“空、天、地”一體化監測網絡,通過部署傳感器節點,對農田從建設選址到建成做到全面監測,同時優化道路和灌排水合理路線、對作物的生長狀態、各生長周期都能得到準確、及時的監測與評估。
2. 農業經營主體數字化轉型加速
首先,通過引入數字化技術,新型農業經營主體在生產效率及市場競爭力方面進展顯著。農業農村部數據顯示,2023年全國農村網絡零售額2.49萬億元,比2018年增長近180%,與此同時,全國農產品網絡零售額達5870.3億元,同比增長12.5%(見圖2)。眾多大型電商平臺紛紛涉足農產品銷售領域,通過打造農產品專區,運用直播帶貨、農產品溯源等創新手段,拓寬農產品的銷售渠道,有效推動農產品的線上交易規模不斷擴大。其次,農業數字化轉型在組織層面也取得了積極成效。截至2023年底,全國有109.4萬個主體開展社會化服務,帶動小農戶9400多萬戶,年服務面積21.4億畝次,而農業社會化服務平臺作為向上鏈接國家農業資源的平臺,向下鏈接地方政府農業要素,可實現資源共享,促進農業資源精準化匹配與利用。
3. 政策支持與制度創新穩步推進
政策支持和制度創新為農業數字化轉型提供了有力保障。第一,中央一號文件引領“農業新質生產力”發展。2025年中央一號文件首提“農業新質生產力”,強調通過科技創新引領先進生產要素的集聚,推動農業現代化進程。文件明確提出要著力壯大縣域富民產業,加快應用 AI、無人機、區塊鏈、物聯網等前沿技術,推動農業全鏈條升級。第二,農業農村部推動智慧農業行動計劃。農業農村部發布的《全國智慧農業行動計劃(2024—2028 年)》中,明確提出要打造國家農業農村大數據平臺,完善平臺架構設計,加快推進算力、存儲、安全、網絡條件提升和災備體系建設,打造農業農村數據管理服務中樞。以上政策的發布明確了農業數字化轉型的目標和具體實施路徑。在制度創新方面,地方政府積極探索適配性改革,推動了農業數字化轉型的深入發展。例如,浙江省長興縣深化“三位一體”改革,圍繞“百社聯千戶,助農增收”這條主線,堅持“政府主導,農戶主體,精準施策,合力幫扶”的原則,以產業幫扶為牽引,重點抓好“定對象、選產業、扶農戶”等工作,有效推動了農業產業數實融合。
(二)農業數實融合面臨的主要問題
1. 技術適配性面臨瓶頸
技術適配性是農業產業數實融合的關鍵環節,目前仍面臨諸多挑戰。一方面,農業生產的多樣性和復雜性對技術的適配性提出了較高要求。例如,不同地區的農業生產條件差異較大,氣候、土壤、作物種類等各不相同,導致技術的推廣和應用受到限制。另一方面,數據要素的利用效率不高也制約了技術的適配性。例如,一些地區雖然已經建立了農業大數據平臺,數據的采集、存儲、處理和分析能力不足,標準不統一、數據質量參差不齊、跨平臺數據互通困難等問題,導致數據資源難以有效整合和利用,無法為農業生產提供有效的決策支持。再而,農業從業者普遍存在數字素養較低、專業技術人才缺乏、設備操作維護困難等問題。故技術適配性的挑戰不僅影響了數據的價值挖掘,也阻礙了農業產業鏈各環節的協同發展。
2. 組織轉型梯度分化明顯
在農業產業數實融合過程中,不同主體的組織轉型呈現出明顯的梯度分化,也成為制約產業協同發展的突出矛盾。一方面,大型農業企業和合作社在組織轉型方面進展較快,已經形成了一套較為成熟的數字化管理模式。另一方面,小型農戶和傳統農業組織在組織轉型方面相對滯后,缺乏數字化管理的經驗和技術,導致其在市場競爭中處于劣勢。與此同時,要素流動機制強化了此間的馬太效應。新型、大型農業經營主體通過數字金融獲得的生產性貸款年均增速持續加快,而小農戶數字信貸獲取率仍然較低。更嚴峻的是,數字技術催生的價值鏈重構使大部分訂單農業合同向數字化達標主體集中,形成“技術達標-訂單集中-資源集聚”的強化循環。這種梯度分化不僅影響了農業產業數實融合的深度和廣度,也制約了農業全產業鏈的協同發展和價值提升。
3. 政策供給存在時滯
第一,技術迭代速度與政策更新周期嚴重錯配。以區塊鏈技術在農產品溯源中的應用為例,目前主流溯源算法已迭代至第三代智能合約架構,但現行《農產品質量安全追溯管理辦法》仍基于2019年的RFID技術框架制定,導致多數新型農業經營主體面臨“技術合規性困境”。這種制度性滯后將造成采用前沿技術的溯源系統因無法通過行政認證而喪失市場準入資格,形成“劣幣驅逐良幣”的效應。第二,政策傳導機制存在結構性梗阻。移動互聯網構建的扁平化傳播格局,與現政策傳導體系無法協調協同。例如,數字農業專項補貼政策從部委發文到農戶知曉需經歷漫長的時間,其中大部分時間損耗在縣、鄉、村三級傳達環節。且政策解讀在傳播鏈中的失真率較高,致使一些新型智能農機購置者未能及時申領補貼。第三,反饋響應系統陷入“數據孤島”困境。雖然全國各省區農業大數據覆蓋率逐年提升,但政策效果評估仍依賴傳統的抽樣調查機制,致使政策糾偏滯后,造成政策實施效果不如預期、財政資金低效配置等諸多問題。
二、數據要素應用在農業產業數實融合的創新實踐模式
(一)技術應用的現實圖景——數字基礎設施的滲透
數字基礎設施在農業領域的滲透為農業數字化轉型提供了堅實基礎。以浙江省的“數字農田”項目為例,該項目通過在農田中安裝傳感器,對土壤、氣候、作物等數據進行實時監測,并通過云平臺進行數據分析。農民可以通過手機 App查看土壤濕度、溫度、光照等環境參數,根據這些數據精確控制灌溉和施肥,避免了過度施肥和浪費水資源的現象。通過這一技術,農民的生產效率提升了三分之一以上,農作物的產量和質量也得到顯著改善。此外,無人機、無人駕駛拖拉機、智能灌溉系統等無人化設備的應用,使得農業生產過程更加高效和智能。在江蘇省的一個水稻種植區,當地農民引入了無人機進行精準噴藥和施肥。無人機配備了高精度的傳感器和噴灑系統,可以根據土壤的濕度、作物的健康狀況及氣象數據自動調整噴灑的藥劑和肥料的種類及量,不僅提高了工作效率,有效降低了勞動力成本,減少了農藥和化肥的使用,同時提升生態效應與經濟效應。
(二)組織升級的具體實踐——主體轉型的差異化路徑
在農業產業數實融合過程中,不同主體根據自身特點和優勢,探索出了差異化的轉型路徑。以寧波市的“種糧小農”系統為例,該系統整合現有農業資源,通過數字化平臺與線下服務相結合,為農戶提供工廠化育秧、農資購買配送、農機入駐調度、機手作業等服務。平臺建立農戶側(手機端)應用功能、農業主管部門側應用功能、運營服務側應用功能,形成種糧全產業業務全流程管理模式。該系統還通過構建數字化平臺,用 AI 分析建立“種植大腦”數據模型,形成糧食標準化生產、一站式作業預警服務為核心的知識體系,開發“數智管理、數智育秧、數智耕種、數智收割”四大業務模塊。這種模式不僅提高了農業生產效率,還為農戶提供了更加便捷、高效的服務,推動了農業組織結構向網絡化、平臺化、生態化方向演進。
(三)制度創新的實踐探索——政策工具的適配性改革
政策工具的適配性改革在農業產業數字化發展中發揮了重要作用。農業農村部發布的《全國智慧農業行動計劃(2024—2028 年)》中,明確提出要構建統一的數據資源池和數據采集、匯聚治理、分析決策等系統,打造農業農村數據管理服務中樞。以浙江省的“先農數科”團隊為例,該團隊通過搭建種植業生產管理一體化云平臺,為農業生產、管理、政務提供一體化的App端和PC端服務,統一涉農系統門戶,并以企業為紐帶,實現涉農服務一鍵辦、涉農信息及時達、涉農數據隨時采。通過建設生產體系和供銷體系,全面打通數據鏈路,匯聚“生產—服務—管理”多維數據,構建農戶、社會化服務和金融保險機構信用體系和大數據體系,助力地方政府搭建智慧農業與數字鄉村智慧決策系統,以數據驅動農村一、二、三產融合發展,實現傳統農業向現代農業的轉型。
三、數據要素與農業產業數實融合的協同發展路徑
(一)完善數據要素市場化配置機制
數據要素市場化配置機制是推動農業產業數實融合發展的關鍵支撐。隨著數字經濟的深入發展,數據要素的價值屬性日益凸顯,建立健全數據要素市場化配置機制成為當務之急。第一,需要明確數據確權制度,從法律層面明確農業數據的產權歸屬、使用權限和收益分配機制。第二,建立科學合理的數據定價機制。數據要素的價值評估應綜合考慮數據的質量、規模、時效性、應用價值等多個維度,可以有效促進數據要素的市場化流通。第三,構建規范的數據交易平臺和監管機制,才能促進數據要素的高效流通和價值實現,通過數據分析、挖掘和創新應用,提升農業產業鏈的整體效能。
(二)構建多維度技術適配體系
技術適配性突破可從“場景適配”“數據治理”“能力培育”等多維角度設計解決方案。第一,開發區域性智能技術集成模塊。針對農業生產條件異質性特征,建立基于地理信息系統的數字技術適配評估模型,研發可擴展的模塊化技術包,例如,融合LSTM神經網絡與作物生長模型的智能決策系統等。通過部署邊緣計算節點實現田間數據的實時處理,結合氣候帶特征動態調整技術參數配置,使單套系統可適配大于3類生態區的生產需求。第二,完善數據要素全鏈治理體系。構建“采集-清洗-分析”全流程標準化框架,制定農業數據分類分級標準,在省級層面建立農業數據中臺,運用容器化技術實現多源異構數據的彈性調度。同時,針對數據互通難題,研發基于區塊鏈的跨平臺數據互操作協議,建立數據質量溯源機制與聯合學習激勵機制。第三,實施數字能力階梯提升工程。通過構建“縣鄉實訓基地”“云端知識庫”“移動微課堂”等培訓資源,重點培育既掌握農業生產規律又具備數據分析能力的復合型人才。
(三)建立梯度協同型組織轉型機制
為緩解農業數實融合過程中組織轉型的梯度分化問題,可采取綜合舉措促進各類農業經營主體的均衡發展。第一,對于不同類型農業企業應采取梯度協同形式。針對大型農業企業重點培育其數字孿生平臺應用能力,開發AI驅動的供應鏈優化系統,推動其向農業產業互聯網服務商轉型。而針對中小主體,政府可出臺專項補貼政策降低其數字化轉型經濟負擔,同時搭建農業數字化轉型技術援助平臺,推廣數字托管服務模式,部署輕量化SaaS管理系統,通過“政府補貼+平臺讓利”方式將使用成本降低,助其解決數字化轉型過程中的技術難題。第二,在金融服務領域,完善數字普惠金融體系,引導金融機構開發適應小型農戶需求的數字金融產品,如小額數字信貸、農業生產資料融資租賃等,拓寬小型農戶融資渠道,增強其數字化轉型資金實力。同時建立數字普惠金融風險補償基金,對金融機構發放的小農戶數字信貸給予部分風險分擔,將數字信用評價納入新型農業經營主體評定指標體系。第三,打造共生型數字產業生態,形成大中小企業融通發展的新格局。建立農業數字化轉型示范與幫扶機制,組織大型農業企業和合作社與小型農戶結對幫扶,通過技術共享、經驗傳授、市場對接等方式,帶動小型農戶融入數字化產業鏈條,縮小轉型梯度差距,提升農業全產業鏈協同發展水平。
(四)構建動態政策響應機制
為破解政策滯后與傳導梗阻,需將彈性化的制度、數字化的傳導路徑及智能化的評估體系有機結合。第一,創建技術政策動態適配機制。依托國家農業信息平臺構建技術合規聯合實驗室,建立技術成熟度與政策適配度的動態匹配模型,當技術迭代指數超過政策框架閾值時自動觸發修訂程序。第二,打造政策精準傳導數字通道。尤其需在縣級政務平臺部署政策傳播效能監測模塊,優化政策傳達路徑,將政策觸達農戶時間壓縮至之前的三分之一。第三,建設智慧化政策評估反饋中樞。構建全國農業政策數字孿生平臺,整合全國各省區農業大數據資源池,實現政策效果實時評估,提升政策資金配置效率。
四、結論與展望
本文通過系統分析數字經濟時代背景下數據要素與農業產業數實融合的協同發展問題,需完善數據要素市場化配置機制、構建多維度技術適配體系、建立梯度協同型組織轉型機制、構建動態政策響應機制等協同發展路徑。
未來,隨著數字技術的持續創新和數據要素價值的深度挖掘,農業產業數實融合將呈現出更加多元化的發展態勢,數據要素市場規模將進一步擴大,農業產業數字化轉型將實現質的飛躍。為此,建議從完善政策法規體系、加強基礎設施建設、提升從業者數字素養、強化數據安全保護等方面持續發力,推動農業產業數實融合向更高水平邁進。
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*本文系 2023年度廣西職業教育教學改革研究項目“數字化轉型背景下‘三位一體’虛擬教研室建設探究——以移動互聯應用技術專業為例”(GXGZJG2023B058)及2023年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“廣西喀斯特地區經濟與生態環境協同發展的策略研究”(2023KY0649)研究成果。
(作者單位:卜一川、唐雪濤,廣西金融職業技術學院;甘雨,廣西財經學院。甘雨為通信作者)