智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中的挑戰(zhàn)及對策

熊航

【摘要】在加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的背景下，我國農(nóng)村數(shù)字化和農(nóng)業(yè)智能化水平不斷提高。智慧農(nóng)業(yè)通過數(shù)據(jù)、技術(shù)與實施主體在更高層次上的融合和價值創(chuàng)造，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營中的科學(xué)決策和精準(zhǔn)操作。當(dāng)前，我國在從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型中面臨諸多挑戰(zhàn)。應(yīng)以大數(shù)據(jù)立法為基礎(chǔ)，完善頂層設(shè)計和部門聯(lián)動，統(tǒng)籌軟件硬件建設(shè)，加強(qiáng)科技人才培養(yǎng)，建立健全數(shù)據(jù)要素參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成果分配制度，構(gòu)建農(nóng)業(yè)知識圖譜，突破技術(shù)瓶頸，打通信息“孤島”，降低網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險，推動智慧農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智慧農(nóng)業(yè)? 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)? 農(nóng)業(yè)科技? 農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體

【中圖分類號】F323.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.24.011

推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的重大任務(wù)，是推動農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。習(xí)近平總書記在12月28日至29日召開的中央農(nóng)村工作會議上指出：“在向第二個百年奮斗目標(biāo)邁進(jìn)的歷史關(guān)口，鞏固和拓展脫貧攻堅成果，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，是需要全黨高度重視的一個關(guān)系大局的重大問題?！鞭r(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實現(xiàn)有賴于現(xiàn)代科技在農(nóng)業(yè)農(nóng)村中的應(yīng)用。

智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展背景及系統(tǒng)構(gòu)成

縱觀農(nóng)業(yè)發(fā)展史，農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程可以分為四個階段：體力和畜力驅(qū)動的農(nóng)業(yè)1.0階段，簡易機(jī)械和農(nóng)作制度改良驅(qū)動的農(nóng)業(yè)2.0階段，生物技術(shù)和信息技術(shù)驅(qū)動的農(nóng)業(yè)3.0階段（包括“綠色革命”），大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)驅(qū)動的農(nóng)業(yè)4.0階段。農(nóng)業(yè)4.0以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù)化決策、精準(zhǔn)化運(yùn)行、智能化控制、無人化作業(yè)等為發(fā)展方向和目標(biāo)，因而被普遍稱為“智慧農(nóng)業(yè)”。在育種到收獲、生產(chǎn)到銷售的農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中，智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)性地運(yùn)用了大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計算（“大智移云”）等主要技術(shù)和傳感器、遙感、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實等輔助技術(shù)。

智慧農(nóng)業(yè)是一個通過物聯(lián)網(wǎng)連接農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)。從功能和技術(shù)構(gòu)架上看，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由感知層、傳輸層和應(yīng)用層三個層面構(gòu)成。感知層的主要功能是采集信息，具體包括作物或畜禽等生長的環(huán)境數(shù)據(jù)（光、溫、水、肥、空氣質(zhì)量等）和經(jīng)營主體農(nóng)事操作的行為數(shù)據(jù)等，由自動識別技術(shù)、遙感技術(shù)、傳感器、氣象站、實地調(diào)查等數(shù)據(jù)獲取手段和工具組成。傳輸層的主要功能是接入和傳輸信息，是整個農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的通訊樞紐，旨在通過有線或無線的方式傳輸感知層所獲取的各種信息，并向應(yīng)用層發(fā)布操作指令。應(yīng)用層由云計算系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)等組成，其主要功能是對所獲取的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，并針對實際問題建模和設(shè)計工作方案，從而實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的實時控制、精確管理和科學(xué)決策，不難看出，智慧農(nóng)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)與一系列現(xiàn)代科技結(jié)合的產(chǎn)物，它以數(shù)據(jù)的更充分獲取和利用為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)、技術(shù)與實施主體在更高層次上的融合和價值創(chuàng)造，實現(xiàn)更加科學(xué)理性的決策和精準(zhǔn)智能的操作。

智慧農(nóng)業(yè)不是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的簡單替代，而是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上的升級和迭代;智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)也不是完全的“另起爐灶”，而是基于農(nóng)業(yè)2.0、農(nóng)業(yè)3.0以及當(dāng)前的信息化水平推進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級?？傮w上，當(dāng)前全球農(nóng)業(yè)正處于這一轉(zhuǎn)型的深刻變革中。雖然從實踐來看，這一轉(zhuǎn)型可能與前幾次相比進(jìn)行得更為迅速，但由于我國土地細(xì)碎化、農(nóng)戶規(guī)模小、農(nóng)村整體信息化水平不高，以及相關(guān)核心技術(shù)研發(fā)能力較弱等問題，我國智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型所面臨的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)方面。一是系統(tǒng)性獲取農(nóng)田與農(nóng)戶數(shù)據(jù)的成本偏高。對于農(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)營而言，智慧農(nóng)業(yè)是用精準(zhǔn)、理性的科學(xué)決策代替相對模糊、感性的經(jīng)驗決策的農(nóng)業(yè)形態(tài)。農(nóng)戶的農(nóng)事決策一般是以地塊為單位進(jìn)行的，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)以準(zhǔn)確刻畫地塊和農(nóng)戶層面的特征數(shù)據(jù)為支撐，能夠?qū)嵤┽槍Φ貕K甚至植株的精準(zhǔn)決策。地塊層面的數(shù)據(jù)主要包括土壤溫度、濕度、肥力等反映作物微觀生長的環(huán)境數(shù)據(jù);農(nóng)戶層面的數(shù)據(jù)主要包括反映生產(chǎn)經(jīng)營主體（普通農(nóng)戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)合作社等）的播種、田間管理、收獲等農(nóng)事活動的數(shù)據(jù)。在我國農(nóng)地細(xì)碎化程度高和小規(guī)模分散經(jīng)營的現(xiàn)實條件下，實現(xiàn)對這兩類數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性獲取都面臨高昂的成本。對于生產(chǎn)經(jīng)營主體的行為數(shù)據(jù)，目前主要通過問卷調(diào)查、訪談等方式獲取，主要信息來源為農(nóng)戶自我報告，調(diào)查周期相對較長，一般整個生產(chǎn)經(jīng)營周期只開展一次調(diào)查。這樣的數(shù)據(jù)獲取方式難以保證數(shù)據(jù)的客觀可靠性。一方面，許多受訪者從主觀上隱瞞信息或者提供虛假信息（例如刻意隱瞞農(nóng)藥的使用量或所收獲的產(chǎn)量）;另一方面，農(nóng)戶的非主觀因素也會造成信息誤差。為確保數(shù)據(jù)客觀、真實、可靠，在實踐中只能依靠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆桨冈O(shè)計和嚴(yán)格的調(diào)查執(zhí)行盡可能地避免非主觀因素的干擾，因而獲取數(shù)據(jù)的人力、物力成本較高。對于土壤數(shù)據(jù)的獲取，傳統(tǒng)方式是通過采集土壤樣本進(jìn)行檢測，需要依賴大量的人力物力投入;而借助各類土壤傳感器的現(xiàn)代手段又需支付較高費(fèi)用。因此，目前通過這兩種方式獲取符合地塊尺度決策需要的數(shù)據(jù)都面臨過高成本，且其成本隨著地塊細(xì)碎化程度和土壤異質(zhì)性的提高而不斷增加。

二是多元主體參與數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)所有權(quán)不明晰。在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，信息與通訊技術(shù)（ICT）、傳感器工具等被廣泛用于數(shù)據(jù)采集，原始數(shù)據(jù)還會被融合、加工形成新的數(shù)據(jù)，因而數(shù)據(jù)所有權(quán)難以界定和劃分。除農(nóng)戶之外，參與數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)的主體還包括數(shù)據(jù)采集工具供應(yīng)商、數(shù)據(jù)融合服務(wù)供應(yīng)商以及純粹的數(shù)據(jù)供應(yīng)商等。在數(shù)據(jù)獲取由多個主體共同完成的情況下，數(shù)據(jù)的所有權(quán)具有一定爭議性。而在所有參與數(shù)據(jù)獲取的主體中，農(nóng)戶的數(shù)據(jù)權(quán)益甚至隱私往往容易受到侵害。其一，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備在采集和使用非個人數(shù)據(jù)時，通常需要與個人身份可識別信息相關(guān)聯(lián)進(jìn)行認(rèn)證;其二，用于監(jiān)控地塊和農(nóng)作物的無人機(jī)、無人駕駛拖拉機(jī)等智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備也同時具備監(jiān)控其使用者的功能，給侵犯農(nóng)戶的個人信息和數(shù)據(jù)帶來潛在風(fēng)險?，F(xiàn)代產(chǎn)權(quán)理論指出，清晰的產(chǎn)權(quán)是資源有效配置和形成有效激勵的前提。只有厘清了農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的權(quán)屬關(guān)系，充分保護(hù)各類數(shù)據(jù)獲取參與者的權(quán)利，才能持續(xù)地激發(fā)其采集和分享數(shù)據(jù)的積極性。

三是多源農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)融合與挖掘面臨技術(shù)難題。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)包含生產(chǎn)經(jīng)營活動所依托的經(jīng)濟(jì)社會子系統(tǒng)和承載物質(zhì)能量循環(huán)、生長發(fā)育過程的生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)。推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營智能化發(fā)展，不僅要從各個方面對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行全面刻畫，還要將多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)具有來源廣泛、結(jié)構(gòu)多樣、區(qū)域跨度大等復(fù)雜性特性，這給多源農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的深度融合以及智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)和使用帶來了挑戰(zhàn)。一方面，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)包含大量的文本、圖像、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如遙感影像、農(nóng)事活動視頻等），隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量快速增長;另一方面，對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的整合應(yīng)用超越了當(dāng)前普遍采用的聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)范式，需要輔以復(fù)雜統(tǒng)計分析模型等深度分析手段。

技術(shù)方面。一是相關(guān)的硬件和軟件技術(shù)發(fā)展滯后。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)滯后，難以滿足構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對農(nóng)田數(shù)據(jù)獲取的需求。傳感器是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”，是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所需數(shù)據(jù)的主要獲取手段。然而，我國傳感器技術(shù)整體基礎(chǔ)較為薄弱，傳感器準(zhǔn)確性差、穩(wěn)定性低，與發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距，目前大部分核心元件的供應(yīng)主要依賴進(jìn)口。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中傳感器的使用也會因具體環(huán)境不同而產(chǎn)生差異化的特殊要求。例如，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一般在高溫多水和具有腐蝕性的環(huán)境（如溫室大棚）下開展，因此要求農(nóng)業(yè)傳感器具備防水、耐高溫、抗腐蝕、防昆蟲等性質(zhì)，這對生產(chǎn)傳感器所需材料提出了更高要求。“傳感器技術(shù)強(qiáng)，則自動化產(chǎn)業(yè)強(qiáng)”，傳感器技術(shù)的滯后在一定程度上也掣肘了自動化、智能化精準(zhǔn)農(nóng)作技術(shù)和裝備的發(fā)展。例如，拖拉機(jī)無人駕駛技術(shù)的發(fā)展有賴于農(nóng)機(jī)導(dǎo)航陀螺加速度傳感器和角度傳感器的智能化應(yīng)用，然而，目前的無人駕駛農(nóng)機(jī)本質(zhì)上仍是機(jī)器根據(jù)特定場景執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的操作方案，尚不能實現(xiàn)機(jī)器自主學(xué)習(xí)的智能化作業(yè)。此外，在軟件技術(shù)層面，我國在支撐農(nóng)業(yè)智能決策控制的模型和算法上與外國也存在差距。目前，我國主要采用國外開發(fā)的算法和軟件，由于環(huán)境等條件的差異，其兼容性和適用性均面臨不少問題。例如，我國基于國外作物生長模型研發(fā)并實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的智慧種植決策軟件，在大田種植作業(yè)條件與國外較為相似的北方地區(qū)，經(jīng)過大量實測數(shù)據(jù)校準(zhǔn)后的模型能夠達(dá)到較理想的預(yù)測準(zhǔn)確度，但是在作業(yè)條件與國外相差較大的南方地區(qū)則難以適用。

二是智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的可追責(zé)性尚不成熟。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中，決策是農(nóng)戶憑借經(jīng)驗和既有知識作出的，而在智慧農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中，決策軟件的提供者和數(shù)據(jù)的提供者也參與了農(nóng)事決策，因而錯誤的決策或操作所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境后果的追責(zé)和歸責(zé)成為難題。例如，當(dāng)面臨由于未能及時灌溉而使作物減產(chǎn)的情形時，農(nóng)戶、灌溉決策軟件供應(yīng)商、監(jiān)測田地含水量的傳感器供應(yīng)商，誰應(yīng)該承擔(dān)減產(chǎn)的責(zé)任？此外，智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中某一個環(huán)節(jié)的決策錯誤可能導(dǎo)致下游環(huán)節(jié)的錯誤，并會不斷傳導(dǎo)下去，帶來一系列的連鎖影響。所謂“人誤地一時，地誤人一年”，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動是環(huán)環(huán)相扣的，且具有很強(qiáng)的時節(jié)性，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)對農(nóng)時的錯誤判斷可能延誤整個農(nóng)作物生長周期的生產(chǎn)經(jīng)營活動?？紤]到天氣預(yù)報中的偏差難以避免，以此作出判斷的智慧種植決策設(shè)備出現(xiàn)失誤的概率亦不容忽視。這對智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的全系統(tǒng)可追責(zé)性，即實現(xiàn)對于各技術(shù)設(shè)備的使用所產(chǎn)生后果的精準(zhǔn)追蹤提出了更高要求。就傳感器而言，從目前工業(yè)領(lǐng)域的使用情況來看，還未達(dá)到完全可追溯的水平。這也說明至少在現(xiàn)階段，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，特別是用于決策的技術(shù)還無法開展完全獨(dú)立作業(yè)，仍需要人的參與，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)及其設(shè)備在其設(shè)計上需要保留人工操作的端口。此外，雖然不同技術(shù)設(shè)備之間可以流暢地傳遞數(shù)據(jù)，但是每個設(shè)備也需獨(dú)立保存數(shù)據(jù)和運(yùn)行日志，從而為細(xì)化分析責(zé)任提供數(shù)據(jù)支持。

三是基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)面臨網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險。智慧農(nóng)業(yè)作為一個由數(shù)據(jù)、技術(shù)設(shè)備組成的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，面臨來自諸多方面的網(wǎng)絡(luò)攻擊。首先是針對數(shù)據(jù)的攻擊，具體形式包括來自內(nèi)部人員、云終端的數(shù)據(jù)泄露以及刪除數(shù)據(jù)或植入虛假數(shù)據(jù)。例如，植入虛假的土壤濕度數(shù)據(jù)可能引發(fā)過度灌溉，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)。其次是針對網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的攻擊，具體包括對智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備間通訊無線電頻率的阻塞干擾;在智慧農(nóng)業(yè)軟件中植入惡意程序，通過被操控的“僵尸”設(shè)備向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備拒絕服務(wù)（DOS）攻擊以惡意消耗網(wǎng)絡(luò)資源;針對智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備的側(cè)信道信息泄露發(fā)起攻擊等。最后是針對供應(yīng)鏈的攻擊。供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€由生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)組成的系統(tǒng)，各個環(huán)節(jié)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相連，并依據(jù)無庫存原則運(yùn)行，因此對其中任一環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)攻擊都會在整個供應(yīng)鏈中引發(fā)連鎖反應(yīng)。

實施主體方面。一方面，經(jīng)營主體采用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)面臨較高的知識門檻。智慧農(nóng)業(yè)的基本原理以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、遙感等技術(shù)為支撐，對數(shù)字、計算、空間等學(xué)科以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)科學(xué)、氣象環(huán)境、經(jīng)營管理等知識都有所涉及。相關(guān)技術(shù)應(yīng)用需借助人機(jī)交互界面，通過數(shù)據(jù)和算法軟件實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)化、自動化控制。在學(xué)習(xí)和使用技術(shù)的過程中，以農(nóng)戶為主體的使用者面臨較高的知識門檻。

另一方面，智慧農(nóng)業(yè)引發(fā)從業(yè)人員結(jié)構(gòu)的變化并加劇農(nóng)戶分化。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)包含核心作業(yè)設(shè)備及傳感器等配套數(shù)據(jù)采集和處理軟件，使用成本較高。為分?jǐn)偸褂贸杀?，技術(shù)的使用者往往集中在家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)等生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模較大的新型經(jīng)營主體。這一方面有利于促進(jìn)農(nóng)村通過土地流轉(zhuǎn)等方式集中土地，形成適度規(guī)模，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì);另一方面，也在一定程度上加劇了大戶和普通農(nóng)戶在生產(chǎn)效率和收入上的分化。由于使用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的知識門檻較高，受教育程度相對較高的農(nóng)戶往往更有可能采用這一技術(shù)。同時，由于智慧農(nóng)業(yè)能夠有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的收益，越來越多的進(jìn)城務(wù)工人員鑒于其良好的經(jīng)營效益和發(fā)展前景選擇返鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)。這些因素也相繼引發(fā)了農(nóng)業(yè)從業(yè)人員結(jié)構(gòu)的變化，并進(jìn)一步導(dǎo)致了農(nóng)民群體內(nèi)部“數(shù)字鴻溝”的加劇，使得農(nóng)戶之間的收入和群體差異進(jìn)一步擴(kuò)大。

加快智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的對策建議

以大數(shù)據(jù)立法為基礎(chǔ)，建立完善數(shù)據(jù)要素參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成果分配的制度。建立數(shù)據(jù)所有者參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營利潤的分配機(jī)制，廣泛、持續(xù)地調(diào)動各類農(nóng)業(yè)參與主體利用數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值的積極性，引導(dǎo)其獲取和提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)。近年來，我國高度重視大數(shù)據(jù)立法，持續(xù)推進(jìn)個人信息保護(hù)法、數(shù)據(jù)安全法等法律法規(guī)的健全完善。需要注意的是，法律法規(guī)的制定和推出一方面要明確對農(nóng)戶個人數(shù)據(jù)所有權(quán)的嚴(yán)格保護(hù);另一方面要兼顧非個人數(shù)據(jù)的可開放性，鼓勵農(nóng)業(yè)企業(yè)等主體將大數(shù)據(jù)資源廣泛用于技術(shù)研發(fā)。應(yīng)以數(shù)據(jù)相關(guān)法律為依據(jù)，探索建立數(shù)據(jù)作為一種生產(chǎn)要素在不同貢獻(xiàn)者之間的分配機(jī)制。各地要依托大數(shù)據(jù)管理部門，因地制宜、建章立制，推動全國范圍內(nèi)相關(guān)制度的健全和完善。

軟硬件手段相結(jié)合，突破微觀數(shù)據(jù)獲取的技術(shù)瓶頸。地塊和農(nóng)戶數(shù)據(jù)的高效采集有賴于傳感器、區(qū)塊鏈等數(shù)據(jù)獲取與管理技術(shù)的完善和規(guī)模應(yīng)用。傳感器不僅能夠取代土壤樣本檢測，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的持續(xù)監(jiān)測，而且能夠客觀精準(zhǔn)地記錄農(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)營行為（例如土壤傳感器可以準(zhǔn)確地記錄化肥的使用時間、頻次和使用量等）。應(yīng)大力推動傳感器技術(shù)研發(fā)及其制造工藝升級提效，提高傳感器的精度，降低其生產(chǎn)成本。區(qū)塊鏈作為賬本式的數(shù)據(jù)庫，可以將包括傳感器獲取數(shù)據(jù)在內(nèi)的多源數(shù)據(jù)集合在一起，其安全性和去中心性也有利于鼓勵引導(dǎo)農(nóng)戶提供和分享個人數(shù)據(jù)。應(yīng)積極發(fā)揮農(nóng)產(chǎn)品電商的輻射帶動作用，通過供應(yīng)鏈上游帶動下游的數(shù)字化、信息化進(jìn)程，大力推廣傳感器、區(qū)塊鏈的使用，推進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營主體行為數(shù)據(jù)采集的電子化、自動化，努力實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化。

盤活存量、優(yōu)化增量，構(gòu)建農(nóng)業(yè)知識圖譜，打通信息“孤島”。在不改變現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源的權(quán)屬與管理格局的前提下，推進(jìn)數(shù)據(jù)之間的邏輯互聯(lián)，建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村政務(wù)信息資源的共享交換機(jī)制，進(jìn)而與行業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)、科研機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)實現(xiàn)互通共享。同時，完善大數(shù)據(jù)管理部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，逐步推動數(shù)據(jù)資源的物理集中。優(yōu)化數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)項目立項流程，從規(guī)劃、立項審批、建設(shè)、審計等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，通過方案指導(dǎo)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等方面的技術(shù)支持，促進(jìn)數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通，避免產(chǎn)生新的信息“孤島”。以自動、高效地采集、提取和加工農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)為目標(biāo)，加快推進(jìn)新興數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用，通過構(gòu)建知識圖譜對多源異質(zhì)異構(gòu)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效融合，依托分布式計算模式的圖像分析手段，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)知識圖譜內(nèi)容的深度挖掘。

用技術(shù)和算法代替人工，降低智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)可能面臨的網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險?；趨^(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)能有效防范針對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)攻擊，而智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)則以傳感器取代傳統(tǒng)人工記錄方式，能夠采集和向區(qū)塊鏈中樞上傳數(shù)據(jù)。同時，還可與智能合約共同使用，從而減少交易的中間環(huán)節(jié)和相關(guān)人員的參與，規(guī)避人員工作疏漏可能引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。此外，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的使用也有利于提高智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性，例如，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的算法能夠監(jiān)控整個系統(tǒng)中的安全性指標(biāo)，一旦發(fā)生安全異動即可及時作出反應(yīng);對于無需作出反應(yīng)的異動，也會在不斷學(xué)習(xí)中提高判斷的準(zhǔn)確性。

將高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展相結(jié)合。根據(jù)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的需要，創(chuàng)新高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)，為構(gòu)建面向地塊的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)體系打好基礎(chǔ)，從而讓高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田成為數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源的重要依托。將發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的需要落實到高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田的建設(shè)中，藏糧于地、藏糧于技，進(jìn)一步提升國家糧食安全保障能力。同時，集中整合高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的人力物力，推動智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)體系及其基礎(chǔ)設(shè)施的健全和完善。以農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記為基礎(chǔ)，實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田上圖入庫和耕地質(zhì)量信息的數(shù)字化動態(tài)監(jiān)控。

加快智慧農(nóng)業(yè)科技人才培養(yǎng)，充實和提升運(yùn)營操作、行政管理和研發(fā)隊伍。第一，提高經(jīng)營主體的互聯(lián)網(wǎng)知識水平，大力發(fā)展線上農(nóng)民教育培訓(xùn)，提升新型農(nóng)民使用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的能力。第二，引入新人和培訓(xùn)現(xiàn)有人員雙措并舉，提升行政管理人員的數(shù)字技術(shù)和專業(yè)知識素養(yǎng)，進(jìn)一步提高其管理和服務(wù)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)的能力。第三，鼓勵高校，特別是涉農(nóng)高校開辦智慧農(nóng)業(yè)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等跨學(xué)科專業(yè)或研究方向，大力吸引優(yōu)秀學(xué)生和具備IT、大數(shù)據(jù)、人工智能等“硬技能”的人才進(jìn)入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。第四，推動科研機(jī)構(gòu)與行業(yè)企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，因地適宜，積極研發(fā)小型智能農(nóng)業(yè)機(jī)械等硬件設(shè)備和智慧種植決策模型等軟件程序。

學(xué)習(xí)利用前沿科技，高效推廣智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)。積極引入虛擬現(xiàn)實（VR）等新興可視化傳播工具，將農(nóng)戶使用新技術(shù)的實景過程、基本原理等內(nèi)容，按照操作環(huán)節(jié)或知識點(diǎn)制作成短視頻，通過相關(guān)機(jī)構(gòu)和農(nóng)戶分享至網(wǎng)絡(luò)社交平臺，使新知識新技術(shù)在生產(chǎn)經(jīng)營主體中廣為傳播。這種方式具有以下傳播優(yōu)勢：知識的呈現(xiàn)形式新鮮而富有吸引力，能有效調(diào)動農(nóng)戶學(xué)習(xí)和模仿的積極性;內(nèi)容生動直觀且本地化，易于被農(nóng)戶理解和接受;傳播和交流成本低，受眾面較廣。除了在政府的農(nóng)技推廣中采用此類方式外，還可以賦予涉農(nóng)科研人員一定的農(nóng)技推廣職責(zé)，鼓勵其發(fā)揮自身優(yōu)勢，探索和實施先進(jìn)的農(nóng)技推廣手段。

設(shè)立專門的決策協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的頂層設(shè)計和部門聯(lián)動。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)不僅事關(guān)農(nóng)業(yè)本身，還涉及信息通訊、機(jī)械制造、公共安全、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、法律法規(guī)等多個領(lǐng)域。建議在國家層面建立跨領(lǐng)域、跨部門的咨詢和決策機(jī)構(gòu)，優(yōu)化完善頂層設(shè)計，進(jìn)一步推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)一決策部署和協(xié)調(diào)管理聯(lián)動。

（本文系教育部人文社會科學(xué)研究一般項目“互聯(lián)網(wǎng)社交媒體視角下的農(nóng)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散路徑與機(jī)制研究：以‘兩型農(nóng)業(yè)技術(shù)為例”和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)自主科技創(chuàng)新基金項目的階段性研究成果，項目批準(zhǔn)號分別為：20YJC790152、2662019YJ002）

參考文獻(xiàn)

李道亮，2018，《農(nóng)業(yè)4.0——即將來臨的智能農(nóng)業(yè)時代》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社。

唐華俊，2020，《智慧農(nóng)業(yè)——賦能農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化高質(zhì)量發(fā)展》，《人民日報》，20版。

張俊飚、張露，2020，《智慧農(nóng)業(yè)如何解決“小、老、窮”難題》，《國家治理》周刊，第19期。

張峰，2019，《大數(shù)據(jù)時代隱私保護(hù)的倫理困境及對策》，《人民論壇·學(xué)術(shù)前沿》，第15期。

Walter， A.; Finger，R.; Huber，R.， and Nina Buchmann，? 2017， "Opinion： Smart farming is key to developing sustainable agriculture"， PNAS， 114 （24）.

Xiong， H.; Dalhaus T.; Wang P and Huang J， 2020，“Blockchain Technology for Agriculture： Applications and Rationale"， Frontiers in Blockchain， 3.

責(zé) 編/張 貝