摘 要：氣候變化和資源利用不可持續(xù)帶來(lái)了較大的糧食安全壓力，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展變得愈加迫切。數(shù)字農(nóng)業(yè)具有技術(shù)依賴性、數(shù)據(jù)中心性和能力匹配性等特性，容易引發(fā)投資不足、失業(yè)、數(shù)字鴻溝和侵犯數(shù)據(jù)隱私等問(wèn)題。現(xiàn)階段，我國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展水平還不夠高，有必要借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)包容性數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，具體應(yīng)采取如下措施：加大數(shù)字轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);誘導(dǎo)有利于降本增效的農(nóng)業(yè)數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新;設(shè)計(jì)有助于發(fā)揮數(shù)字紅利的多元主體享益機(jī)制;提升利益相關(guān)者的參與能力;構(gòu)建激勵(lì)相容的數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)規(guī)制體系。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè);農(nóng)業(yè)數(shù)字技術(shù);包容性發(fā)展

　　氣候變化和資源利用不可持續(xù)威脅著全球糧食安全，可持續(xù)地生產(chǎn)足夠的健康食物是21世紀(jì)全世界面臨的最為關(guān)鍵的長(zhǎng)期性挑戰(zhàn)之一。應(yīng)對(duì)此挑戰(zhàn)，要求農(nóng)業(yè)糧食與食物體系盡快轉(zhuǎn)型。數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新可能是轉(zhuǎn)型方案的重要組成部分，即通過(guò)引入一套自動(dòng)化的、數(shù)據(jù)密集型的“精準(zhǔn)”技術(shù)，用更少的土地、更節(jié)約的用水和其他投入生產(chǎn)出更多的健康食物[1]。這就意味著數(shù)字化將是農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要路徑。數(shù)字農(nóng)業(yè)也被稱為智慧農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的第四次技術(shù)革命等[2]。數(shù)字農(nóng)業(yè)利用豐富而詳細(xì)的數(shù)字信息指導(dǎo)農(nóng)業(yè)價(jià)值鏈上各個(gè)主體的決策，其應(yīng)用并不局限于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而是涉及整個(gè)或部分價(jià)值鏈，包括生產(chǎn)過(guò)程、收獲后處理、市場(chǎng)準(zhǔn)入、融資以及供應(yīng)鏈管理等多個(gè)方面[3]。已有研究表明，數(shù)字農(nóng)業(yè)的功能性作用在于：第一，通過(guò)減少化學(xué)投入品和勞動(dòng)力需求，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和效率，創(chuàng)造新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)來(lái)提升經(jīng)濟(jì)效益;第二，通過(guò)增進(jìn)溝通和包容性，帶來(lái)社會(huì)與文化效益;第三，通過(guò)優(yōu)化資源利用，適應(yīng)氣候變化，帶來(lái)環(huán)境效益[4]。

　　在世界范圍內(nèi)，以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、人工智能等五大核心模塊為代表的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域且發(fā)展迅速[5]。與此同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家還在數(shù)字農(nóng)業(yè)上進(jìn)行了大量投資，如英國(guó)政府“產(chǎn)業(yè)倡議挑戰(zhàn)基金”將人工智能和數(shù)據(jù)作為四個(gè)挑戰(zhàn)領(lǐng)域之一，計(jì)劃聚焦于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)[6];鑒于數(shù)字農(nóng)業(yè)的廣闊前景，麥肯錫的最新報(bào)告指出，如果在農(nóng)業(yè)中成功實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，到2030年將為全球GDP增加5000億美元的額外價(jià)值[7]。

　　值得重視的是，盡管數(shù)字農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟(jì)效率方面的潛在好處被予以充分肯定，但現(xiàn)有研究大都忽視了從社會(huì)、習(xí)俗、政治和生態(tài)維度進(jìn)行深入討論。從全球來(lái)看，雖然部分地區(qū)存在食物的過(guò)量生產(chǎn)，但與此同時(shí)，仍然有數(shù)十億計(jì)的人們?cè)谌淌莛囸I和營(yíng)養(yǎng)不良。因此，技術(shù)進(jìn)步本身并不能完全解決未來(lái)全球性的糧食安全問(wèn)題。而且，數(shù)字技術(shù)可能對(duì)小農(nóng)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)“雙刃劍”效應(yīng)：在帶來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率提升的同時(shí)，農(nóng)業(yè)數(shù)字化可能導(dǎo)致小型農(nóng)場(chǎng)與大型農(nóng)場(chǎng)之間出現(xiàn)“數(shù)字鴻溝”，因?yàn)榕c大型農(nóng)場(chǎng)相比，大多數(shù)小農(nóng)難以獲得數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，難以承受數(shù)字技術(shù)的大額投資以及由這些投資帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn);數(shù)字農(nóng)業(yè)還會(huì)引發(fā)企業(yè)權(quán)力和農(nóng)民自治之間的沖突、數(shù)據(jù)隱私和可持續(xù)發(fā)展等一系列的問(wèn)題;新技術(shù)甚至可能導(dǎo)致市場(chǎng)集中度的提高，進(jìn)而引發(fā)投入品價(jià)格上漲，使小農(nóng)陷入更加困難的境地。

　　可以預(yù)期的是，數(shù)字農(nóng)業(yè)或?qū)⒁馕吨r(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、社區(qū)和自然資源管理的重大轉(zhuǎn)型。理解農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的條件與挑戰(zhàn)，并制定因應(yīng)策略，已成為重要的研究議題。本文試圖對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特征、發(fā)展困境及國(guó)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研究和分析，以期為中國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展提供借鑒和啟示。

　　一、數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性與發(fā)展困境

　　數(shù)字農(nóng)業(yè)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系轉(zhuǎn)型的作用機(jī)制，來(lái)源于其技術(shù)特性，主要包括技術(shù)依賴性、數(shù)據(jù)中心性和能力匹配性三方面。與此同時(shí)，數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性決定了其發(fā)展可能面臨的一系列困境。

　　(一)數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性

　　1.技術(shù)依賴性

　　對(duì)于推進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)、平臺(tái)與連通性缺一不可。數(shù)字農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)依賴電力供應(yīng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和互聯(lián)網(wǎng)連接等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字農(nóng)業(yè)的應(yīng)用依賴數(shù)字技術(shù)發(fā)展，比如地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、遙感(RS)、衛(wèi)星圖像、地面?zhèn)鞲衅鳌⒁苿?dòng)計(jì)算處理技術(shù)和通信技術(shù)等[8]。數(shù)字技術(shù)結(jié)合程序映射到耕作、播種、施肥、除草劑和農(nóng)藥的使用、灌溉、收割等農(nóng)業(yè)實(shí)踐中。圖1(下頁(yè))以信息技術(shù)(ICT)為例展示了農(nóng)業(yè)數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)循環(huán)中的應(yīng)用[9]。數(shù)字技術(shù)將大大拓展農(nóng)業(yè)發(fā)展的空間，例如，移動(dòng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將農(nóng)民接入供應(yīng)鏈，使其有機(jī)會(huì)獲得更優(yōu)質(zhì)的種子和肥料，從而提高產(chǎn)量和質(zhì)量[10];區(qū)塊鏈技術(shù)有助于提高食品的可追溯性和供應(yīng)鏈效率，從而減少浪費(fèi)并增進(jìn)價(jià)值鏈的透明度和信任度;深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能有助于進(jìn)行先進(jìn)的作物管理、病害檢測(cè)、物種識(shí)別以及水、土壤和林業(yè)管理，保障糧食安全;數(shù)字解決方案有助于提高監(jiān)測(cè)、報(bào)告和驗(yàn)證農(nóng)業(yè)和土地利用方面的準(zhǔn)確性[11]。

　　2.數(shù)據(jù)中心性

　　數(shù)字農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵要素是數(shù)據(jù)，由地理空間技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)信息、天氣和氣候以及市場(chǎng)動(dòng)態(tài)匯集而成。其中，地理空間數(shù)據(jù)通常是特定站點(diǎn)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)的信息，如特定地點(diǎn)的土壤特性和產(chǎn)量信息等;有關(guān)管理實(shí)踐和技術(shù)的元數(shù)據(jù)，包括播種深度，種子位置，品種，機(jī)械診斷、時(shí)間和運(yùn)動(dòng)，耕作、播種、搜尋、噴灑的日期及投入品使用等;決策者無(wú)法控制的環(huán)境數(shù)據(jù)，包括降雨量、蒸發(fā)量和熱量單位累積值等。圖2(下頁(yè))展現(xiàn)了數(shù)字農(nóng)業(yè)的農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)流，根據(jù)生成地點(diǎn)以及參與者的潛在使用情況來(lái)表達(dá)數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)生成的過(guò)程[12]。由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的價(jià)值取決于是否有足夠數(shù)量的農(nóng)民提供其農(nóng)場(chǎng)的相關(guān)信息，進(jìn)而聚合形成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)是一種信息資產(chǎn)，必須通過(guò)具有成本效益和創(chuàng)新性的信息處理，增強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)的洞察力并發(fā)揮強(qiáng)大的預(yù)測(cè)能力，最終實(shí)現(xiàn)服務(wù)于農(nóng)場(chǎng)管理決策的功能[13]。

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