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中国信通院李敏：农业数字化转型发展研究
The following article is from 信息通信技术与政策 Author 李敏
“三农”工作是党和国家关心的重要工作。近期出台的《中共中央国务院关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》指出要支持先进技术在传统产业的应用与融合，促进产业改造升级，建立完善现代化产业体系。大数据、人工智能、区块链等新一代数字技术在农业的应用与发展，有助于重构产业链、升级价值链，深化农业产业融合，探索创新农业新模式新业态，推动农业向网络化、精准化、智能化发展，对我国加快建设数字乡村、实现乡村振兴战略有重要意义[1]。
2 农业数字化转型基础进一步坚实
2.1 网络基础设施基本覆盖2013年，“宽带中国”上升为国家战略，宽带作为国家战略性公共基础设施开始被大力推广，其中尤其注重推动宽带在农村的覆盖。工业和信息化部于2015年启动电信普遍服务，进一步推动宽带在偏远地区和农村地区的建设工作，促进城乡基本公共服务均等化，持续提升农村信息化和经济社会发展水平。截至2019年10月，我国行政村通光纤和通4G比例均超过98%，贫困村通宽带比例达到99%，实现了全球领先的农村网络覆盖[2]。在网速方面，试点地区平均下载速率超过70 M，基本实现了农村、城市“同网同速”。适合农业观测的高分辨率遥感卫星“高分六号” 成功发射，北斗三号全球系统核心星座部署完成，卫星互联网建设有序推进，农业遥感、导航和通信卫星应用体系初步确立。物联网监测设施加速推广，应用于农机深松整地作业面积累计超过1.5 亿亩。5G商用步伐加快，目前已开通20 万个5G基站，三大基础电信企业拥有的5G基站数在2020年年底有望超过55 万。
2.2 农民数字技能持续提升中国互联网信息中心发布的第45次《中国互联网络发展状况统计报告》数据[3]显示，我国现有网民9.04 亿人，互联网普及率达64.5%，较2015年年底提升14.2个百分点。其中，我国农村网民规模为2.55 亿，比2015年年底增长超过30%。“十三五”期间，互联网规模持续扩大，应用不断深化，已经融入到人们生活的方方面面，对经济运行规律和社会发展模式均产生了重要影响。尤其是近年来移动互联网的兴起，为广大农村和偏远地区全面进入信息社会提供了捷径，有助于农村跨越式发展。将互联网全面融入到农业生产和农民生活中，优化升级农业生产模式，极大地激发了农民的生产活力，为贫困地区创新发展带来新的机会，为广大农民实现脱贫致富提供新的路径[3]。2020年5月11日，中国就业培训技术指导中心发布公告拟新增的10个新职业中，互联网营销师职业下增设直播销售员工种，直播正式成为一种新的职业，吸引越来越多的返乡青年、创业大学生选择扎根农村、扎根农业，成为新时代美丽乡村的建设者。
2.3 智能终端设备应用普及以智能终端为代表的用户设备，正在成为重要的农业数据采集入口和信息载体。尤其是智能手机的普及，为农民使用互联网、利用互联网创造了便利条件。一方面，农民通过智能手机可以随时随地上网查询农业相关信息，了解农产品供求信息，掌握农业交易行情；另一方面，通过智能手机和智能应用程序，农民可以更加精准地进行农业生产和管理。中国农业科学院开发的小程序——数粒宝，针对农业栽培育种中繁重的人工数粒问题，利用人工智能+图像识别技术，通过手机拍照上传照片即可自动识别籽粒数量，平均4s得到结果，准确率超过98%。传感器技术在农业中也得到了广泛应用，各环节数据通过传感器汇聚到数据中心，为农业大数据分析提供了技术支撑。传感器的大规模应用及其与人工智能等技术的不断融合，将进一 步提高农业生产效率，推动农业产业升级[4]。
3 农业数字化转型模式日益多样
3.1 网络化经营互联网突破时空限制，消除信息障碍，创新商业模式，不断促进农业经营网络化发展，带动农村电商、直播带货等一批农业新业态不断涌现，赋予农业农村新的发展活力。
3.1.1 农村电商传统交易模式下农民、经纪人、批发商、零售商和消费者形成交易闭环，环节多、效率低、费用高。互联网将地处偏远农村的农民与世界上任意一个城市或地方的消费者连接在网络空间中，农民可以在线销售自己的农产品。阿里巴巴2014年就将农村电商列为三大战略之一，京东也推出农村电商“3F战略”，通过互联网在农村与城市之间搭建起商品的快速流通渠道，一方面将城市生产的工业品和生活用品送到农村，另一方面将农村生产的绿色农产品送到城市，简化了商品流通渠道，大幅降低了商品价格，能够有效拉动消费。商务部数据显示，2019年全国农村网络零售额达到1.7 万亿元，其中农产品网络零售额高达3975 亿元，同比增长27%，带动300 多万贫困农民增收。
3.1.2 直播带货2020年4月20日，习近平总书记在陕西省柞水县小玲镇考察时，通过直播平台为当地柞水木耳点赞，成为“最强带货员”。直播带货是农村电商发展的新模式，得益于通信技术的快速进步以及VR、AI等技术的带动，仅需一部智能手机就可以成为网络主播。在网络直播的引导下，直播带货解决了传统网络购物直观体验较差的问题，并借力购物娱乐属性的线上化实现互动，消费者不仅可主动选择商品，还可选择由谁来向自己推销和陪伴购买，极大地提升了购物体验。网络直播因消费者的主动选择而具有明显的流量聚集效应和互动的正反馈机制，使消费者能切身感受到其他众多买家的购物意愿，从而营造出集体购物的热烈场景。“口红一哥”李佳琦和央视主持人朱光权共同做了一场直播——谢谢你为湖北拼单，累计卖出价值4000 万的湖北商品；武汉市政府党组成员李强在抖音直播间向广大网友推荐蔡林记、良品铺子等湖北品牌产品，当日销售额达到1793 万。相关数据显示，2019年“双十一”淘宝直播成交额近200 亿，其中有40位县长、2万名村播通过直播方式使当地农产品走向市场[5]。
3.2 精准化生产随着技术沿着农业产业链由销售端向生产端持续渗透，人工智能、物联网、传感器等数字技术在养殖业、设施农业等领域被探索和应用，持续推动了农业生产的精准化发展。
3.2.1 AI养猪 AI养猪是指利用人工智能、物联网、大数据等技术建立猪生长全过程的信息化集成解决方案，围绕环境、饲喂、疫病、行为、育种、废物处理等环节，促进数据之间的互联互通，实现科学养殖。具体来说，通过高清度摄像头和人工智能算法，记录猪的体重情况和日常行为，为每只猪形成单独的“档案”。养殖巡检机器人可以扫描圈舍情况，精准捕捉每一头猪的相关数据，比如为猪测量体温、观察猪的进食量变化。当巡检机器人发现猪出现不愿活动、不愿进食等情况时，可将信息及时反馈给饲养员，养猪场也可以决定是否隔离出问题的猪，以防止可能的疫情蔓延。通过传感器搜集的猪场温度、湿度、氨气含量等信息，工作人员可根据数据情况指导各养猪场工作，开展更为多元的数据分析。据估算，按照每年20 万头山黑猪的产量，应用AI养猪系统的企业每年可节省1200 万元生产费用。
3.2.2 植物工厂植物工厂是指结合人工光和太阳光并以水培方式种植蔬菜的工厂。在植物工厂，通过多种智能传感器以及人工干预技术，对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等进行实时检测和调节，可以使蔬菜长时间保持在适宜生长的状态，再配上“因菜制宜”的营养液，不使用农药、化肥和激素就可使蔬菜快速生长，且营养价值远高于普通蔬菜。植物工厂内高标准的安全生长环境可以确保蔬菜无需清洗即可放心食用[6]，经其培育出来的蔬菜产量较常规方法增长数倍，而用水量仅为之前的1/10。植物工厂生长出来的蔬菜绿色、无公害，满足了当前消费者注重高品质生活的要求，在一线城市受到消费者欢迎，也与一些知名餐饮企业展开合作。此外，还可以延长植物工厂的产业链，利用其进行休闲农业、采摘活动、亲子教育等活动。
3.3 智能化供应链供应链联结着生产和经营两端，是农业产业链的核心竞争力。运用物联网、大数据、区块链等新一代数字技术，可打造智慧物流体系、区块链农产品追溯体系，实现物流、信息流和资金流的高效整合，提升农业供应链智能化发展的水平。
3.3.1 智慧物流物流不畅长期阻碍着农村的经济社会发展，只有充分发挥技术优势，构建现代化的“智慧物流”体系，才能全面彻底解决农村物流难题。智慧物流是指利用现代互联网技术，对物流各环节进行实时状态分析，建立一套现代化物流体系，最终实现自主决策。具体来说，就是要建设县—乡—村三级农村智慧物流体系。县域是联结农村与城市的重要节点，以县域为单位，促进与市级、省级的物流信息开放共享，推动县—乡—村三级农村物流配送线路共享共用，提升配送时效，降低配送成本，实现农村物流智慧化配送[7]。此外，在县域建立农村物流公共服务中心，统一做好物流快递集散工作，为配送员提供技术、知识培训，努力提升物流从业人员的数字技能。以菜鸟网络为例，依托强大的数据信息管理系统及先进的社会化物流协同网络，2018年年底菜鸟网络覆盖近700个县，建立近3万个村级物流站点。
3.3.2 区块链追溯食品安全是消费者普遍关心的问题。区块链以其公开、透明、不可抵赖等特征，可以对农产品的生产、加工、质检、仓储和配送等全流程进行认证，消费者扫码即可获取农产品从田间到手中的全部流通信息，确保购买到的农产品质量安全。构建基于区块链技术的追溯体系，不仅可降低政府部门的监管成本，还可提高企业的供应链效率和品牌价值，并提升其消费者的忠诚度[8]。在京东与科尔沁牛业合作的区块链应用项目中，已经完成了一种全流程信息的可信、可靠、可查的实践，从屠宰到货运到派送等环节，相关信息被写入区块链中，谁产生信息，谁签名认证，都可做到信息来源可查、去向可追，通过京东APP端、PC端等渠道均可展现全程追溯信息，大幅提升了用户的购物体验。
4 农业数字化转型迎来新机遇
4.1 政策支持力度持续加强党中央高度重视农业农村发展工作，作出一系列重要战略部署，支持互联网、物联网、大数据等数字技术在农业农村的广泛应用，鼓励“互联网+”与农业农村融合创新，大力推进数字乡村建设，实施数字乡村战略[7]。中共中央、国务院印发的《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》提出要夯实乡村信息化基础，加快推进数字技术在经济、社会、公共服务等各方面与农村全面融合；《数字乡村发展战略纲要》则部署了发展农村数字经济、深化信息惠民服务、推动网络扶贫等重点任务。2020年1月，农业农村部与中央网信办联合印发《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》的通知，2020年5月中央网信办、农业农村部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部联合印发《关于印发〈2020年数字乡村发展工作要点〉的通知》，2020年的政府工作报告再次明确支持电商、快递进农村，这些为我国建设数字乡村、推动乡村振兴指明了实施路径和发展方向。
4.2 新型基础设施建设加快国家大力推进新型基础设施建设，包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施，尤其是基于5G、物联网、人工智能等新一代数字技术建设新型通信网络、新技术、算力等基础设施，以及深度应用数字技术支撑传统基础设施转型升级，为农业数字化转型带来重大利好。各地围绕新基建也纷纷推出重点建设项 目，上海计划自2020年起3年内投资约2700 亿实施48个重大项目和工程，昆明计划2020年投资500多亿元在人工智能、“智慧+”等领域。数字技术在各行业的广泛应用，有利于探索、创新数字技术在农业农村的融合应用，可大力推动农业数字化转型。农业数据中心也将加快建设，相关政府部门提出未来几年要启动大数据中心建设工程，重点建设国家农业农村云平台、国家农业农村大数据平台和国家农业农村政务信息系统，搭建统一开放的国家农业农村大数据中心[9]。
4.3 农业农村市场空间巨大城市居民消费持续增长为农业农村带来巨大的市场空间。一是消费能力的提升。国家统计局数据显示，2019年全国城镇居民人均可支配收入为42359 元，同比名义增长7.9%；城镇居民人均消费支出28063 元，同比名义增长7.5%。城镇居民收入与消费的双增长为内需市场提供了有力保障。二是消费习惯的改变。随着消费者越来越重视生活品质，网购物品主要种类从手机等耐用品转到了水果、蔬菜、肉禽蛋奶等农产品，网购频次也明显增多，农产品的网络零售已成为其重要的销售方式之一。三是消费场景的创新。盒马鲜生、7Fresh等生鲜超市也陆续在各大城市及二、三线城市开业，其先进、完善的供应链让全国各地的特色农产品快速、保鲜、保质地运送到城市，并提供现场加工餐饮服务，受到消费者的热烈欢迎。2020年3月，盒马鲜生举行线上媒体沟通会，总裁侯毅表示盒马鲜生将继续扩张，未来一年实行双100战略，在全国开100家以上盒马鲜生店和100家以上盒马mini店。
4.4 疫情倒逼数字化转型加速新冠肺炎疫情期间，居家隔离、生产劳动暂停、物流运输受限等因素给农产品销售带来极大困难，也使广大农民进一步意识到了数字化的重要性，倒逼农业数字化转型加速。2020年3月，农业农村部开通全国农业农村应对新冠肺炎疫情数据服务平台，不仅提供农业政策信息和服务，更重要的是通过渗透融合农业产业链与数据链，用现代信息技术创新完善数据采集和应用方式，进一步提高了农业数字化水平。为防止人员聚集与交叉感染，线下超市、便利店等实体零售店在疫情期间关门歇业，网络购物进一步向全国，尤其是偏远地区和贫困地区渗透，并带动物流体系也进一步向农村地区辐射和覆盖，为农业农村的数字化转型提供了有利时机。
在看到我国农业农村数字化发展取得长足进步、面临重大机遇的同时，也应正视目前仍存在的问题和挑战。一是农业数字化基础较差。农业农村部信息中心发布《2019年全国县域数字农业农村发展水平评价报告》指出，2018年全国县域数字农业农村发展水平为33%，农业生产数字化水平仅为18.6%，农业数字化基础与其他产业相比有较大差距。二是农业产业链数字化仍不畅通。尽管电子商务拓展了农产品的销售渠道，提高了农产品销量量，但在产销对接、产品标准、冷链物流等方面仍存在短板，制约着农业数字化的继续发展。三是农业价值链有待提升。农业经营模式与农产品结构单一，农业丰产不丰收现象仍然较为普遍。
5 下一步发展建议
我国应抓住数字经济时代的历史机遇，促进农业农村数字化发展，补齐农业现代化短板，为实现乡村振兴打下坚实基础[11]；应充分利用新一代数字技术，进一步夯实农业数字化转型基础，全面提升农业全产业链数字化水平；应积极探索数字农业融合新模式，加速推动农业数字化转型与高质量发展。
5.1 进一步夯实农业数字化转型基础一是全面推动农业信息数据化，建设农业自然资源、种质资源、农村集体资产、农户与农业经营主体等大数据库，构建基础数据资源体系[10]；二是大力建设新型农业基础设施，如城乡分布式冷链冷库、智能化种养殖基地以及智能供应链体系，提升农业基础设施智能化水平，夯实数字乡村建设基础；三是利用云计算、人工智能、5G等技术，发挥数据驱动作用，促进数据管理、数据服务、数据预测等生产方式，打通数据在农业生产、经营、管理和服务等各个环节的全贯通，实现精准生产、供需有效对接、数字化全程管理。
5.2 全面提升农业全产业链数字化水平一是依托新一代数字技术，进一步顺畅农村生产端和城市消费端联结通道，扩大农产品销售覆盖范围；二是鼓励农业生产企业、大型生鲜超市、电商平台等制定农产品分类、分等、分级等关键标准，构建农产品信息化标准体系，促进农产品商品化、网货化；三是打造电商平台农产品销售的“基地直采模式”，在生产端实行数字化管理，在流通端提升供应链效率，在销售端聚合消费能力拓展销售市场，打通数据在农业产业链上下游的流通渠道；四是有效整合农产品批发市场、供销合作社、物流快递公司现有冷库，改善铁路运输车厢冷冻冷藏设施，增加冷藏运输车辆，形成设施先进、布局合理、上下游衔接的冷链物流体系；五是加快“快递进村”进程，创新和完善农村网络发展模式，拓展农村快递网络的广度和深度。
5.3 积极探索数字农业融合新模式一是鼓励新一代数字技术在农业行业广泛应用，积极探索农业场景+数字技术的可推广、可复制模式，以数字科技驱动创建“新模式、新平台、新生态”；二是科学开发农业农村资源，整理和挖掘地域文化和人文历史，开发观光、休闲、养生、度假等产品，依托电商、视频等网络平台发展观光农业和乡村旅游；三是充分挖掘电商平台消费数据，依据不同地区、不同时节、不同人群的消费习惯，发展农产品的精深加工及文化创作，形成多样化、品质化、定制化的涉农产品体系。
6 结束语
当前，农业数字化领域呈现出广阔的市场前景和巨大的发展潜力，大批互联网高科技公司投入这一蓝海，青年学子纷纷返乡下乡创业创新，历史悠久的农业 与农村焕发了新的活力。在新发展理念指引下，加速推动农业数字化转型，有利于补齐农业现代化短板，促进农业高质量发展，建设农业更强、农村更美、农民更富的美丽乡村，早日实现乡村振兴。
参考文献
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作者简介
李 敏
中国信息通信研究院政策与经济研究所政策研究部工程师，博士，主要从事数字化转型方面的研究工作。
论文引用格式
李敏. 农业数字化转型发展研究[J]. 信息通信技术与政策, 2020(11): 57-61.
本文刊于《信息通信技术与政策》2020年第11期
主办：中国信息通信研究院
《信息通信技术与政策》是工业和信息化部主管、中国信息通信研究院主办的专业学术期刊。本刊定位于“信息通信技术前沿的风向标，信息社会政策探究的思想库”，聚焦信息通信领域技术趋势、公共政策、国家/产业/企业战略，发布前沿研究成果、焦点问题分析、热点政策解读等，推动5G、工业互联网、数字经济、人工智能、区块链、大数据、云计算等技术产业的创新与发展，引导国家技术战略选择与产业政策制定，搭建产、学、研、用的高端学术交流平台。
校 审 | 陈 力、凌 霄
编 辑 | 珊 珊
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