數(shù)字農業(yè)發(fā)展研究文獻綜述

舒圣寶， 房 瑞， 鄧 醒， 張婧怡， 汪建雨， 呂 丹

（武漢東湖學院經濟學院，湖北 武漢 430212）

0 引言

當前，新一代信息技術創(chuàng)新空前活躍，推動全球經濟格局和產業(yè)形態(tài)深度變革，不斷催生新產品、新模式、新業(yè)態(tài)，為數(shù)字農業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了機遇[1]。數(shù)字農業(yè)既是我國數(shù)字中國戰(zhàn)略、數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略的內在要求，也是實現(xiàn)我國農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢和正確選擇[2]。2018 年以來，《實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》《國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018?2022）》等文件為加快發(fā)展數(shù)字農業(yè)指明了方向，提供了遵循[3]。2019 年5 月，《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》明確將數(shù)字鄉(xiāng)村作為鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略方向[4-5]。2019 年12 月，《數(shù)字農業(yè)農村發(fā)展規(guī)劃（2019?2025 年）》提出了新時期推進數(shù)字農業(yè)農村建設的總體思路、發(fā)展目標和重點任務[6]。2020 年中央1 號文件提出，加快現(xiàn)代信息技術在農業(yè)領域的應用，開展國家數(shù)字鄉(xiāng)村試點[7]。2021 年中央1 號文件提出，實施數(shù)字鄉(xiāng)村建設發(fā)展工程，發(fā)展智慧農業(yè)[8]。

在這樣一個時代背景下，數(shù)字農業(yè)對于提升數(shù)字化生產力，搶占農業(yè)制高點，推動鄉(xiāng)村全面振興和農業(yè)高質量發(fā)展，促進農業(yè)農村現(xiàn)代化等方面具有重要意義，是學術界研究的重要課題。通過對現(xiàn)有文獻的整理和分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)字農業(yè)的內涵、現(xiàn)狀與問題、實施路徑、指標體系、國際經驗及其啟示等研究內容是學界目前關注的焦點，學術界涌現(xiàn)出許多有益成果。鑒于此，本文以2000?2021 年數(shù)字農業(yè)領域中文核心期刊論文為分析對象，采用文獻綜述方法，概述了國內數(shù)字農業(yè)的研究脈絡，總結與評述國內相關研究成果，對未來研究做出進一步展望。

1 內涵

國內學者在21 世紀初期開始了關于數(shù)字農業(yè)的相關研究，數(shù)字農業(yè)的內涵隨著社會發(fā)展不斷豐富，但通過梳理現(xiàn)有文獻發(fā)現(xiàn)，目前關于數(shù)字農業(yè)并沒有形成統(tǒng)一的界定。國內學者主要從數(shù)字農業(yè)含義、數(shù)字農業(yè)技術、數(shù)字農業(yè)內容、數(shù)字農業(yè)與精細農業(yè)之間的關系4 個方面界定數(shù)字農業(yè)的內涵。

首先，關于數(shù)字農業(yè)的含義。數(shù)字農業(yè)是以數(shù)據(jù)為農業(yè)生產要素，利用現(xiàn)代信息技術對農業(yè)對象、環(huán)境和整個過程進行可視化表達、數(shù)字化設計、信息化管理的現(xiàn)代農業(yè)方式，其根本目的是合理利用農業(yè)資源、降低生產成本、改善生態(tài)環(huán)境[9-11]。其次，楊宇姝等[12]認為數(shù)字農業(yè)的內容包括數(shù)據(jù)倉庫、監(jiān)測系統(tǒng)、預測決策系統(tǒng)、信息發(fā)布與咨詢系統(tǒng)、數(shù)字化農業(yè)機械。再次，有關數(shù)字農業(yè)技術。劉海啟[13]指出數(shù)字農業(yè)是將遙感技術、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、網絡技術、大數(shù)據(jù)和云計算等現(xiàn)代信息技術和農學、植物生理學、生態(tài)學、土壤學等現(xiàn)代農業(yè)技術深度融合的產物。最后，關于數(shù)字農業(yè)與精細農業(yè)之間的關系。唐世浩等[14]表示數(shù)字農業(yè)與精細農業(yè)互相依存、互為補充，精細農業(yè)是農業(yè)發(fā)展的目標，數(shù)字農業(yè)是實現(xiàn)該目標的基礎和手段。

綜上所述，筆者認為數(shù)字農業(yè)的內涵是以互聯(lián)網、物聯(lián)網為載體，以云計算、大數(shù)據(jù)分析為依托，通過多學科、跨領域、多邊緣學科的集成，將信息技術與農業(yè)深度融合的新業(yè)態(tài)。

2 發(fā)展模式

學者們對數(shù)字農業(yè)的發(fā)展模式進行了有益探索，金建東等[2]認為我國數(shù)字農業(yè)典型案例的實踐，正是數(shù)字技術在農業(yè)產業(yè)的生產、物流、營銷和金融等環(huán)節(jié)的融合應用，其運營遵循數(shù)字農業(yè)特有的技術邏輯和應用邏輯。毛薇等[15]分析數(shù)字鄉(xiāng)村建設的實施現(xiàn)狀，提出農村電子商務、農業(yè)與其他產業(yè)深度融合及農業(yè)生產結構優(yōu)化等“互聯(lián)網+農業(yè)”模式。阮俊虎等[16]界定數(shù)字農業(yè)運營管理概念和特征，識別出數(shù)字農業(yè)運營管理的關鍵問題和理論方法，形成了建設農業(yè)物聯(lián)網的創(chuàng)新商業(yè)模式與一體化技術解決方案。趙丙奇等[17]指出實施農業(yè)龍頭企業(yè)模式、大型農產品生產示范基地模式、“電商+追溯體系”模式、地理標志農產品模式及政府組織推廣模式，推進數(shù)字農產品追溯體系建設。王廷勇等[18]選擇廣東省高州市“智能生產+數(shù)字營銷”、云南省開遠市“數(shù)字技術+高原特色農業(yè)”、浙江省德清縣“數(shù)字經濟+數(shù)字治理互動”的數(shù)字農業(yè)典型發(fā)展模式，對其進行探討、總結。汪旭暉等[19]總結網易味央豬數(shù)字農業(yè)模式的發(fā)展歷程，對比分析網易味央豬模式與傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖模式，研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字農業(yè)的發(fā)展模式包括數(shù)字生產模式和數(shù)字經營模式。易加斌等[20]以創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)理論為基礎，分析農業(yè)數(shù)字化轉型的驅動因素，研究發(fā)現(xiàn)，農業(yè)數(shù)字化轉型的戰(zhàn)略框架由農業(yè)生產數(shù)字化和消費數(shù)字化構成的生產經營全過程數(shù)字化轉型、圍繞農業(yè)產業(yè)鏈上下游形成農業(yè)配套服務數(shù)字化轉型和數(shù)字經濟與農業(yè)深度融合的農業(yè)價值鏈延伸產業(yè)數(shù)字化發(fā)展3 大戰(zhàn)略模塊構成。溫濤等[21]總結發(fā)達國家數(shù)字經濟與農業(yè)農村經濟融合發(fā)展的國際模式，將中國特色實踐模式歸納為數(shù)字金融服務“三農”的模式、農業(yè)保險決策管理模式、農業(yè)全產業(yè)鏈模式和多位一體智慧農業(yè)模式4 種類型。

3 存在的問題

目前，各地區(qū)數(shù)字農業(yè)發(fā)展取得了一定成效，但同時也面臨著諸多困難。

一是頂層設計不完善。我國尚未就農業(yè)數(shù)字化轉型進行系統(tǒng)化布局，造成農業(yè)數(shù)字化產值規(guī)模明顯小于其他產業(yè)、數(shù)字化速度明顯慢于二三產業(yè)。地方政府推進農業(yè)數(shù)字化的力度不夠，數(shù)字化保障不到位[22]。錢明輝等[23]指出農業(yè)農村數(shù)字經濟的健康發(fā)展需要良好法制環(huán)境的保障，在農業(yè)信息安全、農村數(shù)字經濟與實體經濟融合發(fā)展等方面，存在大量法律法規(guī)建設與完善方面的工作有待推進。蔡知整等[24]指出基于多種高精尖信息科技整理、采集的涉農數(shù)據(jù)面臨著數(shù)據(jù)泄露的巨大風險。

二是數(shù)字基礎設施建設滯后。目前，我國農村信息化基礎設施建設處于起步探索階段，存在農業(yè)數(shù)據(jù)資源建設基礎薄弱、大數(shù)據(jù)資源共享機制不健全、農業(yè)數(shù)字技術研發(fā)和智能裝備明顯滯后、大數(shù)據(jù)分析應用與產業(yè)融合發(fā)展不充分等問題[25-26]。

三是數(shù)字人才缺乏。農民群體受教育程度相對較低，缺乏主動學習信息技術的積極性，外加對網絡安全的擔憂，導致農民對網絡信息信任度低、信息獲取意識不強和信息獲取效果不佳[27]。王勝等[28]指出數(shù)字農業(yè)發(fā)展中青年勞動力流失嚴重、留守老人存在“數(shù)字鴻溝”和“新農人”群體相對較小等嚴峻挑戰(zhàn)。殷浩棟等[29]認為經營主體的數(shù)字化應用不足、相對滯后的數(shù)字技能培育體系限制了數(shù)字技術向農業(yè)農村滲透的廣度與深度。

四是數(shù)字技術有效供給不足。趙春江[30]指出由于缺乏基礎研究和技術創(chuàng)新，核心的農業(yè)傳感器和智能決策的算法模型，以及高端農業(yè)智能裝備缺乏，難以滿足實施數(shù)字農業(yè)的需求。此外，農業(yè)智能控制與農業(yè)機器人關鍵技術及核心零部件遠落后于發(fā)達國家。

4 發(fā)展路徑

學者們從多個方面提出數(shù)字農業(yè)的發(fā)展路徑。楊建利等[31]提出依托數(shù)字中國戰(zhàn)略，在國家層面建立起數(shù)字技術賦能農業(yè)高質量發(fā)展的工作機制，各地制定數(shù)字技術賦能農業(yè)高質量發(fā)展的總目標、時間表、任務書、路線圖，強化政策落地。陳一明[32]、吳曉曦[33]提出設立涵蓋風險信息相關并能對其進行處理和反饋的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)信息采集立法，并制定一系列相關法律，健全風險防控體系，完善風險防控的預警及應急機制。鄒輝[34]為打破制約農業(yè)農村數(shù)字化的困境障礙，提出優(yōu)化數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展環(huán)境、拓展鄉(xiāng)村新業(yè)態(tài)等對策建議。劉海啟[35]指出，我國需要進一步加強數(shù)字經濟和數(shù)字農業(yè)知識的宣傳普及，提高數(shù)字農業(yè)發(fā)展必然性的規(guī)律性認識，加強農業(yè)遙感及農業(yè)數(shù)字化工作，加快構建數(shù)字農業(yè)經濟體系。張?zhí)畹萚36]基于政治經濟學研究視角對數(shù)字農業(yè)發(fā)展與財政支持的內在關聯(lián)機制進行理論分析，審視財政政策支持數(shù)字農業(yè)發(fā)展的主要著力點，建議充分發(fā)揮財政帶動作用，工商資本下鄉(xiāng)助力數(shù)字農業(yè)提質增效，實現(xiàn)共享發(fā)展，強化關鍵核心技術攻關財政支持機制，加強財政對人才隊伍建設的投入。孫九林等[37]建議強化總體布局，加強農村數(shù)字化改造，加大核心技術攻關投入，加強體制機制協(xié)同創(chuàng)新。齊文浩等[38]認為提高農村網絡覆蓋率、優(yōu)化農村物流配送、推動農業(yè)大數(shù)據(jù)建設、加強電子商務培訓等是數(shù)字經濟助推農村經濟高質量發(fā)展的關鍵路徑。呂普生[39]立足于可行能力框架，提出從擴充農業(yè)信息化空間、提高農村信息可及性、增強農民信息支付能力、培育農民的信息知能及推動農村互聯(lián)網應用等方面，彌合城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝。秦秋霞等[40]指出釋放數(shù)字技術的賦能作用，推動鄉(xiāng)村產業(yè)、生態(tài)、文化、治理、服務等方面的數(shù)字化轉型。朱思柱等[41]認為區(qū)塊鏈技術是數(shù)字農業(yè)的重要體現(xiàn)，發(fā)揮區(qū)塊鏈技術促進農業(yè)農村現(xiàn)代化，區(qū)塊鏈政策應更加注重在技術創(chuàng)新、標準體系構建、應用場景打造、溝通協(xié)調機制等方面系統(tǒng)集成。

5 評價指標體系

當前，對我國數(shù)字農業(yè)總體發(fā)展水平進行定量測算，準確把握我國數(shù)字農業(yè)發(fā)展狀況，已經成為學術界研究的重要課題。如表1 所示，眾多學者構建數(shù)字農業(yè)評價指標體系，為進一步推進數(shù)字鄉(xiāng)村建設提供科學依據(jù)。

表1 數(shù)字農業(yè)評價指標體系Tab. 1 Evaluation index system of digital agriculture

有些學者從宏觀視角構建數(shù)字農業(yè)評價指標體系。如張鴻等[42]構建數(shù)字農業(yè)高質量發(fā)展評價指標體系，研究發(fā)現(xiàn)，我國數(shù)字農業(yè)發(fā)展水平提高，各省份數(shù)字農業(yè)發(fā)展水平存在顯著差異。張彥軍等[43]構建了農業(yè)生產數(shù)字化率的評價模型，研究發(fā)現(xiàn)，農業(yè)生產數(shù)字化率對我國農業(yè)生產領域的數(shù)字化發(fā)展水平具有較好的標度意義。常倩等[44]構建智慧鄉(xiāng)村評價指標體系，認為評價智慧鄉(xiāng)村需要體現(xiàn)智慧鄉(xiāng)村的概念內涵，考慮智慧鄉(xiāng)村實踐的地區(qū)差異和發(fā)展階段，綜合反映智慧鄉(xiāng)村發(fā)展水平。沈劍波等[45]構建了一套農業(yè)信息化水平評價指標體系，研究發(fā)現(xiàn)，農業(yè)信息化人力資源在農業(yè)信息化進程中具有重要作用。也有學者以具體地區(qū)為例，對智慧農業(yè)的指標體系展開了探索。如張濱麗等[46]構建了黑龍江省智慧農業(yè)綜合效益評估體系，認為黑龍江省智慧農業(yè)的應用，降低了農業(yè)源化學需氧量和氨氮的排放量，節(jié)省了水資源和化學肥料的消耗，增加了農村人均收入。耿鵬鵬等[47]以廣西為研究區(qū)域，構建智慧農業(yè)發(fā)展狀態(tài)評價指標體系，研究發(fā)現(xiàn)，廣西智慧農業(yè)發(fā)展狀態(tài)水平顯著提高但增速放緩，農業(yè)科技創(chuàng)新能力對廣西智慧農業(yè)發(fā)展狀態(tài)具有直接拉動作用。

6 國際經驗

綜觀世界各國，盡管經濟社會發(fā)展程度各不相同，但在農村發(fā)展進程中都積累了相對豐富的經驗，其中在數(shù)字農業(yè)方面的一些典型做法和經驗值得我國學習和借鑒[48]?；诖?，相關學者研究數(shù)字農業(yè)發(fā)展的國際經驗，并指出其對于我國數(shù)字農業(yè)發(fā)展可能提供的啟示，如表2 所示。

表2 數(shù)字農業(yè)發(fā)展國際經驗Tab. 2 International experience of digital agriculture development

7 結束語

基于國內數(shù)字農業(yè)發(fā)展研究展開綜述，研究發(fā)現(xiàn)，近年來受到社會發(fā)展、國家戰(zhàn)略、科技發(fā)展趨勢等因素的影響，數(shù)字農業(yè)逐漸成為研究熱點，更多學者開始關注數(shù)字農業(yè)相關研究，研究成果日益豐富，為實施數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略提供理論指導，同時也為后續(xù)數(shù)字農業(yè)發(fā)展研究奠定了理論基礎和參考依據(jù)。然而，隨著數(shù)字農業(yè)的研究不斷深入，當前研究在有些方面需要進一步完善。一是關于數(shù)字農業(yè)的內涵界定尚未形成統(tǒng)一。二是我國學者提出的數(shù)字農業(yè)發(fā)展路徑多停留在理論層面，對提出的數(shù)字農業(yè)發(fā)展策略實施后的實際效果有待進一步深入研究。三是關于數(shù)字農業(yè)評價指標體系構建的原則、層級、維度、指標與權重等方面存在較大差異。

未來，可以從以下3 個方面繼續(xù)推進數(shù)字農業(yè)發(fā)展研究。一是對數(shù)字農業(yè)的內涵進行進一步的界定，加強對“數(shù)字農業(yè)”和“精細農業(yè)”兩者概念的本質區(qū)別研究。二是從微觀數(shù)據(jù)著手，對典型地區(qū)的數(shù)字農業(yè)發(fā)展模式、政策效率、保障機制進行分類化研究，總結其成功的經驗并拓展其研究成果。三是從地理學、農學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學、計算機軟件和計算機應用、貿易經濟等多個學科視角展開實證研究，構建科學完善的數(shù)字農業(yè)評價指標體系。