河北省雄安新區(qū)綠色產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀探究
——以農業(yè)人工智能為例

□ 黃建杰 李 穎 王澤東 李云濤

（河北金融學院國際教育學院，河北 保定 071000）

一、農業(yè)人工智能概述

本世紀初，在農業(yè)領域已經開始對人工智能技術進行推廣和探索。隨著科技的發(fā)展，人工智能技術在各國工業(yè)領域的表現(xiàn)日益突出，為該技術在農業(yè)領域的應用帶來了新的發(fā)展機會。已推出的人工智能機器人、土壤智能檢測等識別系統(tǒng)，極大地提高了勞動生產率和資源利用率。［1］

（一）農業(yè)人工智能的概念

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新技術科學，屬于計算機科學的一個分支，通過了解智能的實質，生產出新的和人類智能相似的反應智能機器。

農業(yè)人工智能是人工智能應用領域的一個重要分支，集合多種技術，在農業(yè)領域進行交叉應用，其技術范疇涵蓋了智能感知、物聯(lián)網、專家系統(tǒng)、農業(yè)認知計算等。［2］

（二）農業(yè)人工智能的應用現(xiàn)狀

1.國外發(fā)展現(xiàn)狀

農業(yè)發(fā)達國家已創(chuàng)建了農業(yè)科技研發(fā)系統(tǒng)，培養(yǎng)并吸收人工智能人才，從而適應并促進本國農業(yè)人工智能的發(fā)展。同時，大力推進產業(yè)、學校與科研機構之間相互配合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，創(chuàng)建完善的制度體系和專項資金，以鼓勵農業(yè)人工智能技術發(fā)展與普及。目前大多數發(fā)達國家都已形成較為完善的農業(yè)科技創(chuàng)新應用和推廣體系，如日本建立的“網上農場”式的農業(yè)運營模式，就充分利用了數字傳感技術和遠程控制等人工智能技術。

不同國家對農業(yè)人工智能的發(fā)展各有側重，在技術應用方面仍未促進農業(yè)全產業(yè)鏈發(fā)展。如日本農業(yè)十分重視信息技術，注重農產品的流通；德國更關注農業(yè)的數字化發(fā)展，希望利用人工智能技術實現(xiàn)其農業(yè)生產的數字化，并提出“農業(yè)4.0”概念；荷蘭和以色列則是注重農作物培植的制動化模式。

2.國內發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，我國人工智能技術在農業(yè)領域的應用取得了創(chuàng)新性突破。如北京農業(yè)局開發(fā)的TRM-FZ1多通道光輻照監(jiān)測系統(tǒng)，擁有自動巡回測試與記錄溫室內的光照、土壤含水量等重要參數的分布及變化的能力，讓農作物保持在最佳生長狀態(tài)。人工智能作為一項高精尖技術，使農業(yè)生產與市場之間的聯(lián)系更為緊密。阿里云研發(fā)的ET農業(yè)大腦可通過分析農業(yè)生產與市場供需，形成智能化生產計劃，避免盲目生產導致成本浪費。

（三）農業(yè)人工智能應用的意義

農業(yè)人工智能技術可以提高勞動生產率、土地產出率和資源利用率，實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障國家糧食安全和生態(tài)安全，促進傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)轉變。

在種植業(yè)中，利用人工智能技術對農業(yè)生產開展精準指導。該項技術可以將目標分類、人工網絡算法和圖像處理應用于農業(yè)領域，對重疊的農產品可以采用計算機視覺系統(tǒng)進行計數，提高準確度。將應用平臺與智能農機相結合，通過后臺操控可以有效地縮短作業(yè)時間，還可以實時監(jiān)控土壤質量，實現(xiàn)施肥、灌溉和收獲為一體的自動化生產鏈，提高生產效率，減少資源的浪費。

在農產品營銷中，利用人工智能對農業(yè)現(xiàn)有的市場情況進行分析。一方面，利用精準的市場種植信息和預計供應量對種植商戶和個體經營者進行合理建議；避免過度生產，減少市場劇烈的供求變化帶來的價格波動。另一方面，基于人工智能的產品獲取各項生產指標，為消費者提供參考。

二、雄安新區(qū)農業(yè)發(fā)展人工智能的必然性

（一）人工智能在雄安新區(qū)未來發(fā)展的戰(zhàn)略定位

《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》［3］明確指出，雄安新區(qū)要堅持發(fā)展高新高端技術產業(yè)，建設創(chuàng)新驅動發(fā)展示范區(qū)。人工智能在雄安新區(qū)百年建設進程中是不可或缺的一部分。為落實十九大加快發(fā)展先進制造業(yè)的目標，落實國家“中國制造2025”和《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》部署，雄安新區(qū)出臺了一些地方性的發(fā)展規(guī)劃，明確指出將重點推進新一代人工智能技術的集成應用，推進人工智能發(fā)展。同時在《河北雄安新區(qū)農業(yè)產業(yè)結構調整專項規(guī)劃（2021-2025年）》［4］中指出，雄安新區(qū)應緊扣國家使命，瞄準世界科技前沿，面向國家重大戰(zhàn)略需求，積極吸納創(chuàng)新要素資源，加快農業(yè)產業(yè)提檔升級，以發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè)為方向，打造具有國際影響力的農業(yè)高新技術產業(yè)集聚區(qū)、智慧農業(yè)創(chuàng)新樣板區(qū)、農業(yè)融合發(fā)展示范區(qū)。

（二）農業(yè)人工智能與雄安新區(qū)的結合路徑

1.引進成熟的農業(yè)人工智能技術

基于人工智能技術在農業(yè)領域的應用，已實現(xiàn)了智能農業(yè)的發(fā)展。智慧農業(yè)如今已經成為一種新的發(fā)展趨勢。隨著科技的進一步發(fā)展，智慧農業(yè)必將進一步深化和普及。有著“中國蔬菜小鎮(zhèn)”之稱的山東壽光借助現(xiàn)代農業(yè)高新技術，搭建“智慧物聯(lián)移動平臺”，通過云部署保障蔬菜大規(guī)模種植的全流程管理，實現(xiàn)科學化種植。天津農業(yè)借助MAP智慧農業(yè)平臺可實現(xiàn)13人管理2萬畝稻田。目前智慧農業(yè)已實現(xiàn)水稻生產全流程機械化和數字化管理。先行示范區(qū)的成功案例證明運用人工智能進行農業(yè)生產是完全可行的。

2.引領未來農業(yè)人工智能技術

雄安新區(qū)應以創(chuàng)新驅動為核心，打造具有國際影響力的農業(yè)高新技術發(fā)展示范區(qū)，引領農業(yè)人工智能技術發(fā)展。通過打造農業(yè)高新技術產業(yè)集聚區(qū)，集聚一批國內外科研院校、科技型企業(yè)、高端技術人才團隊，進行產學研融合發(fā)展，建立國家人才培養(yǎng)基地和技術研發(fā)中心。聚焦國家農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和社會發(fā)展需要，進行新技術的運營和開發(fā)工作。同時，圍繞農業(yè)領域的感應設備、培育機器、生態(tài)研究等重點領域，承接國家高級科技攻關項目，進行前瞻性的產品研發(fā)和實驗工作。打造世界級農業(yè)科技研發(fā)和成果轉化中心，將成熟的發(fā)展模式和領先的科學技術進行大范圍的推廣和應用，從而更好地推動農業(yè)產業(yè)的轉型升級。

（三）農業(yè)人工智能對雄安新區(qū)的意義

1.提升糧食總產量，改變傳統(tǒng)生產模式

在農業(yè)生產領域運用人工智能將會提升總體糧食供給水平，增加綠色產品供給，推動雄安新區(qū)農業(yè)生產發(fā)展。

2.提升農業(yè)數字化生產力，打造智慧農業(yè)

在優(yōu)勢資源傾斜和政策扶持下，大量的科研機構、創(chuàng)新型企業(yè)、高等院校將會相繼入駐，這將極大改善雄安新區(qū)現(xiàn)有的數字化水平，提升地區(qū)總體科技創(chuàng)新實力，提高智慧服務平臺水平。

三、雄安新區(qū)農業(yè)人工智能發(fā)展現(xiàn)狀及問題

當前，雄安新區(qū)建設發(fā)展迎來了關鍵節(jié)點。從農業(yè)來看，雄安新區(qū)耕地面積為958平方千米，糧食作物以冬小麥、夏水稻和玉米為主。2020年7月10日，雄安新區(qū)安新縣正式啟動現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)園區(qū)項目，采用“農業(yè)+”與“智慧+”雙輪驅動發(fā)展思路，融入人工智能元素，探索智能農業(yè)新業(yè)態(tài)。但從雄安新區(qū)整體上看，農業(yè)人工智能目前還面臨著應用率不高、人才相對較少、產業(yè)融合領域應用率需要提升、產品智能化監(jiān)管普及率需要提高、銷售渠道的服務能力需要加強等問題。

（一）人工智能應用率不高

2019年雄安新區(qū)已公開總價值超過百億元的投資、建設項目，重點涉及能源、生態(tài)整治等領域，而其中科技推廣普及領域占比不足3%，人工智能方面投入較少，無法得到更深層次的改動優(yōu)化，不利于人工智能技術在農業(yè)領域的推廣和應用。到2020年，全區(qū)總人口112.6萬，從事農業(yè)工作人員約占總人口的71.9%。過高的人工投入，也在一定程度上制約了技術革新，不利于雄安新區(qū)完成生產方式由人工為主到科技為主的轉變。

（二）人工智能人才較少

雄安新區(qū)的人才問題主要集中在以下兩個方面：

一是原有人工智能人才留存率較低。以安新縣綠之夢有限公司為首的智能技術推廣型企業(yè)引進一批先進技術和高校人才，提高自身的智能化程度。［5］但雄安新區(qū)全區(qū)仍存在當地人工智能人才供給不足、人才留存率低的問題，對當地的現(xiàn)代農業(yè)建設形成嚴重制約。

二是務農人口素質整體較低。初中及以下學歷的農民超九成，《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》中指出，目前新區(qū)農村賦閑人員和城鎮(zhèn)失業(yè)人口共計9.5萬人。農民接受新技術的主動性不強，無法迅速適應以人工智能為依托的現(xiàn)代化農業(yè)生產方式，亟待有關部門采取勞動力再教育手段提升當地人才素質同時引進高素質人才。

（三）人工智能在產業(yè)融合領域應用率需要提升

目前雄安新區(qū)農業(yè)發(fā)展模式單一，農產品加工產業(yè)集群建設不充分，農業(yè)產業(yè)鏈尚不完備。反觀浙江省慈溪市現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)園的發(fā)展，在加速現(xiàn)代農業(yè)進程中著力引進現(xiàn)代先進的人工智能技術，建立并不斷完善其智能化產業(yè)鏈，成為一二三產業(yè)融合模范園區(qū)和首批國家農業(yè)產業(yè)化示范基地。而雄安新區(qū)在產業(yè)領域尚未形成智能化產業(yè)鏈，人工智能在產業(yè)融合領域上作用較小，在農業(yè)種植養(yǎng)殖、農產品加工、產品的經營出售等大部分生產環(huán)節(jié)處于分散狀態(tài)，尚未形成較為完整的產業(yè)鏈，亟待優(yōu)化產業(yè)結構并進行資源整合。

（四）產品智能化監(jiān)管普及率需要提高

在雄安新區(qū)綠色農業(yè)發(fā)展初期，從農作物培育到農產品銷售，容易出現(xiàn)農作物種子基因是否理想、土壤管理和水肥投入是否科學、產成后農產品是否綠色健康等問題。依靠人力的經驗化監(jiān)管，會有監(jiān)管標準不統(tǒng)一、人力效率不一致的缺陷，無法滿足農業(yè)發(fā)展。雄安新區(qū)的綠色農產品監(jiān)管需要建立智能化質量監(jiān)督體系，運用人工智能對農產品的質量進行嚴格把控和監(jiān)管，以此來更好地滿足消費者對綠色農產品需求。

（五）人工智能對銷售渠道的服務能力需要加強

雄安新區(qū)綠色農產品的市場開發(fā)、市場零售業(yè)在信息系統(tǒng)的建設方面起步相對較晚，農業(yè)市場體系仍顯薄弱。以配送系統(tǒng)建設為例，目前新區(qū)綠色農產品生產企業(yè)仍采用“廠家——代理商——零售商——客戶”的傳統(tǒng)商業(yè)模式，中間流程繁雜、效率較低，農產品銷售缺乏完善高效的智能物流配送體系。從軟件方面看，這些配送中心大部分信息化、自動化程度低，對市場需求反應較慢、商品保障性低。如上海聯(lián)華建立了以人工智能科技為依托的先進物流配送系統(tǒng)，這使得上海聯(lián)華在產品配送及無人超市發(fā)展方面成績優(yōu)異，也進一步證明了人工智能技術在銷售領域的有效性。

四、雄安新區(qū)農業(yè)人工智能發(fā)展對策研究

（一）完善人工智能基礎設施

雄安新區(qū)農業(yè)人工智能的發(fā)展問題，關鍵在建設當地農業(yè)人工智能的基礎。解決基礎問題，需要解決資本投入和生產方式改革這兩大問題。穩(wěn)定的資金流入，保證進行人工智能基礎建設。而對現(xiàn)生產方式改革，則是保證擁有穩(wěn)定資金流入的重要手段，使兩者共同提高人工智能的利用率。

1.增強人工智能資本流入

通過當地特色產業(yè)，如果蔬、中藥材、荷葉茶等，吸引資本集聚，加快農業(yè)人工智能的建設進程，使其規(guī)模更大，效率更高，使之有效作用于農業(yè)生產技術的發(fā)展，在增強和補充現(xiàn)有資本的基礎上，提高農業(yè)對生產要素的利用率，兩者結合的收益又反映到農業(yè)人工智能建設發(fā)展中，形成良性循環(huán)。多途徑拓展投融資渠道。一是要利用相應便利條件，如農業(yè)科技產業(yè)園區(qū)等，吸引投資，增強融資能力；二是要拓展自身市場，吸引更多農業(yè)產業(yè)集聚，形成向心力，增強資本回籠。

2.運用人工智能改進生產

雄安新區(qū)農業(yè)現(xiàn)有可耕種面積958平方千米，耕種面積較大，適合大型人工智能機器耕種。人工智能技術應與傳統(tǒng)農業(yè)生產工具相結合，形成智慧農械，例如智能農業(yè)機器人、智能精準作業(yè)系統(tǒng)等智能化的農業(yè)生產工具，可縮短農業(yè)生產時間，提高生產效率。智能化的農業(yè)生產工具經過預先的設計，可以提高生產的精確率。在農耕前期，智慧農機可以對大范圍的耕地進行耕犁，同時進行均勻播種，大大提高生產效率。在栽培期間，智能栽培系統(tǒng)對農作物進行實時監(jiān)控，農業(yè)機器人及時進行灌溉施肥，保證作物處在生長最佳狀態(tài)。在種植后期，智能監(jiān)管可以在農作物成熟期進行及時收割，并對桔梗進行就地粉碎，作為培土養(yǎng)料。

（二）滿足人工智能人才需求

人工智能投入生產勢必影響到原有勞動力。人工智能的發(fā)展不僅能夠提高當地勞動者的自身技能，還可以提高勞動者的創(chuàng)造能力。人工智能的發(fā)展需要有專業(yè)的科技人才。建立農業(yè)科技園區(qū)，以聚集人才。建設高水平的人工智能科技人才發(fā)展平臺，出臺人才吸引等政策，為人才提供機會，提高其在雄安新區(qū)的工作待遇，總之，要吸引人才，更能留住人才。如圖1所示。

圖1 滿足雄安新區(qū)人工智能人才需求

1.提高勞動者素質

需要對現(xiàn)有的人工勞動力進行再教育，與科技術機構合作的方式，建立共同的實驗室和研究中心，建立研究小組，優(yōu)先培養(yǎng)缺乏性專業(yè)人才，優(yōu)化人才隊伍，以解決人才不足的問題。實行農業(yè)科技評估機制，通過職稱評定、物質激勵等不斷激發(fā)農業(yè)科技人才的積極性。

2.吸引高素質人才

進行人才引流，設立農業(yè)高新技術產業(yè)集聚區(qū)，建設農業(yè)科技教育實訓基地，聚集科技人才?！逗颖毙郯残聟^(qū)農業(yè)產業(yè)結構調整專項規(guī)劃（2021-2025年）》中提道：“容城縣。與國內外知名科研機構和高校開展產學研合作，搭建開放式農業(yè)科技創(chuàng)新支撐平臺?！毙郯残聟^(qū)當地政府應積極制定全面的人才優(yōu)惠和幫扶政策，增加農業(yè)人才投資，加大資金扶持和財政補貼，提高農業(yè)人才待遇。

（三）推動人工智能在產業(yè)間的融合發(fā)展

人工智能作為一項強有力的科技力量，可以更好地與時代契合，與其他產業(yè)融合。農業(yè)作為雄安新區(qū)的主要產業(yè)，要嘗試與第二、第三產業(yè)相互融合，進行各個領域間的資源、勞力、技術等各種資源要素的跨領域調配。將原有農業(yè)的單一產業(yè)進行產業(yè)鏈升級、延伸，為雄安新區(qū)的農業(yè)發(fā)展開辟了一條新的道路。

1.進行農業(yè)與工業(yè)融合

人工智能可促進農業(yè)與工業(yè)之間的產業(yè)融合，工業(yè)制造業(yè)通過制造高檔智能化的農械設備，用以支持農業(yè)生產，提高農業(yè)生產力，促進農業(yè)與工業(yè)間的產業(yè)融合。人工智能通過對農業(yè)生產產品進行快速的分揀和分類，從而降低了加工產品的人力成本。人工智能還對原始產品進行再加工，從而延伸農產品產業(yè)鏈，提高農業(yè)產品附加值。智能化農業(yè)加工系統(tǒng)、智慧農業(yè)供給鏈等高端智能化設備體系均體現(xiàn)了農業(yè)與工業(yè)之間深度融合。

2.推動農業(yè)與服務業(yè)融合

人工智能可以促進農業(yè)與服務業(yè)相互融合。在農業(yè)信息方面，人工智能技術可以幫助解決農業(yè)信息不對稱而導致的農產品供需失衡等問題。農業(yè)生產利用人工智能信息處理技術，建立農產品價格走勢預測模型，從而調整農業(yè)生產要素的投入，優(yōu)化產能使用結構，避免盲目生產，減少成本的浪費，保證生產供給與市場需求相契合。

（四）推廣人工智能助力農產品監(jiān)管

人工智能可以幫助雄安新區(qū)農業(yè)進行數字化轉型，促進當地的技術革新。在農業(yè)生產過程中，利用人工智能對農作物的生產進行實時把控，避免人工因身體勞累等生理問題造成的生產損失。

1.生產智能化監(jiān)管

農業(yè)生產前期，農作物最終質量很大程度上取決于選種環(huán)節(jié)。人工智能根據種子數據庫中的信息，可篩選出優(yōu)質飽滿的種子。生產過程中，人工智能可以監(jiān)控農作物生長狀態(tài)，進行合理化施肥，利用人工智能的機器學習與計算機的圖形識別技術，對農作物葉片表面的病害特征進行檢測，不僅可以篩選出病患植株，還可以通過數據庫找到解決方案。解決了雄安新區(qū)傳統(tǒng)農業(yè)粗放式生產所帶來的問題。

2.產品品質智能化監(jiān)管

人工智能監(jiān)管可以增強雄安新區(qū)農業(yè)生產力，增加產量，保證農產品質量。通過人工智能技術，改造農械設備，增強其對各種環(huán)境的適應性，保證在不同的環(huán)境下都能進行生產。搭載有人工智能技術的裝備和系統(tǒng)，如自動采摘機器人、農產品等級分類系統(tǒng)等，可以代替人類進行不間斷勞動，對整條產業(yè)鏈進行有效監(jiān)管，且消費者可以對產品進行商品溯源。通過人工智能技術打造的信息平臺，將一道道生產工序展現(xiàn)給客戶，這對食品安全保障有著至關重要的作用。

（五）提高人工智能農產品銷售環(huán)節(jié)服務能力

1.產品銷售配送環(huán)節(jié)智能化

因為農產品物流配送需要注意及時性、保鮮性等問題，所以在物流配送方面要將作業(yè)精細化、智能化和可視化?？蓪⑷斯ぶ悄艿臄祿幚砉δ苓\用到農產品銷售環(huán)節(jié)將配送作業(yè)精細化，為了能夠精確管理配送作業(yè)情況，對車輛發(fā)車時間、簽發(fā)狀況自動進行精確記錄，利用人工智能對每個配送工作進行實時監(jiān)控，提高自身的配送管理的精確度，根據記錄的配送信息，自動進行作業(yè)的預警、報警，以及通知相關人員應對隨時出現(xiàn)的突發(fā)問題，同時準確快速追溯問題來源。運用GPS、GIS等智能定位系統(tǒng)，配送的作業(yè)情況會向平臺進行實時反饋，在保證工作的正常運行的同時，實現(xiàn)配送服務工作可視化，提高銷售環(huán)節(jié)運輸效率。

2.產品客商買賣智能化

雄安新區(qū)農業(yè)農產品銷售服務可以通過設立無人超市等自提自取點的方式，使銷售更加便利化。店內的溫濕度、pH值、二氧化碳值等信息由人工智能進行動態(tài)監(jiān)控，以保證農產品的品質新鮮；還可以對貨架上的商品進行數量監(jiān)控，及時提醒補足商品。統(tǒng)計超市里每個商品的銷售情況，對上游供應商提供銷售信息，促使其推出更加迎合消費者需求的農產品。

五、結語

農業(yè)是國民經濟發(fā)展的基礎，是人類的衣食之源。在發(fā)展人工智能的背景下，用現(xiàn)代技術服務于傳統(tǒng)農業(yè)，打造現(xiàn)代農業(yè)，已成為一個地區(qū)經濟發(fā)展的重要命題。雄安新區(qū)在全產業(yè)布局下，第一產業(yè)實現(xiàn)綠色創(chuàng)新性發(fā)展十分必要。在科技助力下的現(xiàn)代農業(yè)，不僅能夠對農作物的種植過程進行精準把控，還可提升應對自然環(huán)境風險的能力；提高了資源利用率的同時，保護好生態(tài)環(huán)境。這是時代要求下經濟與環(huán)境雙發(fā)展共進步的雙贏方向。