中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究演進(jìn)脈絡(luò)梳理及前沿趨勢(shì)分析

洪 帥，王天尊，符曉藝

(1.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)經(jīng)濟(jì)研究所，河北石家莊 050061； 2.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)京津冀協(xié)同發(fā)展河北省協(xié)同創(chuàng)新中心，河北石家莊 050061)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興信息技術(shù)的推廣應(yīng)用，我國(guó)也逐步開(kāi)始關(guān)注和重視智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，要把建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)作為“十四五”時(shí)期以及面向2035年提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益與競(jìng)爭(zhēng)力的重要內(nèi)容[1]。2022年中央一號(hào)文件提出大力推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，拓寬農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景[2]。相關(guān)重要文件的出臺(tái)表明，未來(lái)推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展將是必然趨勢(shì)。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加快以及農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)都具有重要的理論價(jià)值和廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前，我國(guó)正處于社會(huì)主義新發(fā)展階段，培育新動(dòng)能、發(fā)展新經(jīng)濟(jì)是貫徹落實(shí)新發(fā)展理念的重要體現(xiàn)[3]。因此，通過(guò)對(duì)我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)行深入研究，梳理智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，理清智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑與需要解決的障礙，以期為今后智慧農(nóng)業(yè)健康發(fā)展提供一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 智慧農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)回顧

我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究主要圍繞智慧農(nóng)業(yè)自身發(fā)展、支撐發(fā)展、區(qū)域發(fā)展等3個(gè)方面展開(kāi)。

1.1 智慧農(nóng)業(yè)自身發(fā)展研究

智慧農(nóng)業(yè)賦予了農(nóng)業(yè)智慧化、信息化、智能化、數(shù)字化、資本技術(shù)密集化的特質(zhì)[4]，著重關(guān)注其基本目標(biāo)、最終目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)形態(tài)，強(qiáng)調(diào)不同智慧系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)組織的黏性及可結(jié)合性的智慧性活動(dòng)[5]，將新一代信息技術(shù)廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)決策、生產(chǎn)、流通、交易等環(huán)節(jié)中，形成以數(shù)據(jù)科學(xué)、農(nóng)業(yè)與商業(yè)知識(shí)、智能終端相互結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)形態(tài)[6]。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化智能管理與信息化管理、農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈信息聯(lián)通、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式創(chuàng)新應(yīng)用、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)變化與消費(fèi)者需求都有重大的意義[7]。

由于我國(guó)農(nóng)田地塊規(guī)模小、耕地細(xì)碎化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平比較低、農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、信息技術(shù)適用性不強(qiáng)和有效供給不足、復(fù)合型高素質(zhì)農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才缺乏等諸多問(wèn)題普遍存在[8]，使得智慧農(nóng)業(yè)自身發(fā)展面臨城鎮(zhèn)化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)萎縮、從事智慧農(nóng)業(yè)意愿不強(qiáng)、創(chuàng)新性農(nóng)業(yè)商業(yè)模式匱乏、農(nóng)業(yè)配套服務(wù)體系不健全、農(nóng)業(yè)技術(shù)短板明顯等矛盾和挑戰(zhàn)[9]。因此可通過(guò)劃分農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后智慧化階段[10]，面向不同生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體和不同產(chǎn)業(yè)主體，建立規(guī)劃引導(dǎo)、平臺(tái)集聚、利益共享、成本分擔(dān)、協(xié)作創(chuàng)新、差異補(bǔ)貼等機(jī)制，以技術(shù)集成、人才培育、資金保障、引領(lǐng)示范推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展[11]。

1.2 智慧農(nóng)業(yè)支撐發(fā)展研究

對(duì)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展起到重要支撐作用的研究主要體現(xiàn)在對(duì)智慧農(nóng)業(yè)中人、機(jī)、料、環(huán)等方面的研究。

為應(yīng)對(duì)涉農(nóng)人才“離農(nóng)”傾向、人技關(guān)系重構(gòu)、倫理文化重塑等挑戰(zhàn)，要求職業(yè)教育將宏觀層面產(chǎn)教融合、中觀層面資源整合、微觀層面育訓(xùn)結(jié)合更好地服務(wù)于智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)踐[12]。農(nóng)戶(hù)和承包商選擇行為博弈關(guān)系對(duì)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展尤為重要，承包商運(yùn)營(yíng)成本和設(shè)備購(gòu)置成本、農(nóng)戶(hù)學(xué)習(xí)成本及政府補(bǔ)貼會(huì)影響各方博弈結(jié)果[13]。

農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備和新一代信息技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的物質(zhì)基礎(chǔ)與硬件條件，而裝備與信息技術(shù)協(xié)同將成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)[7]。推進(jìn)三維空間內(nèi)部署智慧農(nóng)業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)[14]，構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)備的接入[15]。智慧農(nóng)業(yè)裝備信息化系統(tǒng)，提高了農(nóng)業(yè)裝備制造效率，增強(qiáng)了智慧農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[16]。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)管理效率低、環(huán)境監(jiān)測(cè)和控制自動(dòng)化低[17]，而智慧農(nóng)業(yè)大棚通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)及微型能源網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)控制、生產(chǎn)效率提高及維持農(nóng)村電網(wǎng)可靠性和穩(wěn)定性[18]。

傳統(tǒng)粗放型灌溉難以充分利用自然降水，對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，一定程度上會(huì)造成水資源浪費(fèi)[14]。智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)提高了灌溉作業(yè)智能化水平，節(jié)約了水資源[15]。運(yùn)用大數(shù)據(jù)理念、技術(shù)和方法，圍繞智慧農(nóng)業(yè)情景開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)信息采集與數(shù)據(jù)分析處理的平臺(tái)，解決對(duì)農(nóng)業(yè)或涉農(nóng)領(lǐng)域關(guān)于溫度、濕度、光照度、CO2含量等數(shù)據(jù)信息的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算與應(yīng)用等一系列問(wèn)題[16]。

1.3 智慧農(nóng)業(yè)區(qū)域發(fā)展研究

對(duì)智慧農(nóng)業(yè)區(qū)域發(fā)展的研究主要表現(xiàn)為對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)省(市)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及對(duì)國(guó)外等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

國(guó)內(nèi)相關(guān)省(市)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)具有代表性，涉及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)省份、農(nóng)業(yè)省份、直轄市及縣域等。山東作為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)生產(chǎn)效率總體上升、空間差異明顯的特征，在技術(shù)進(jìn)步與生產(chǎn)效率之間呈現(xiàn)出“倒U形”的庫(kù)茲涅茨曲線關(guān)系[17]。廣西壯族自治區(qū)作為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)省份，農(nóng)業(yè)發(fā)展總體上已經(jīng)呈現(xiàn)顯著的改善態(tài)勢(shì)，但因可持續(xù)發(fā)展客觀水平較低，一定程度上偏離了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念[18]。黑龍江作為農(nóng)業(yè)省份，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，將有利于減少氨氮排放量，節(jié)省對(duì)水資源和肥料的消耗，增加農(nóng)村人均可支配收入，但因技術(shù)設(shè)備利用率低，使得用電量消耗較大，且智慧農(nóng)業(yè)普及率有待提高[19]。天津作為直轄市，智慧農(nóng)業(yè)雖具備較好的基礎(chǔ)條件，但農(nóng)業(yè)規(guī)?；潭刃　⑥r(nóng)村土地流轉(zhuǎn)速度慢、農(nóng)民綜合職業(yè)素質(zhì)低等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，限制了智慧農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[20]。通過(guò)對(duì)新疆察布查爾錫伯自治縣涉農(nóng)人員進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)從事與農(nóng)業(yè)科技工作關(guān)聯(lián)度高且文化水平高，普遍對(duì)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)越支持[21]。

國(guó)外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究的借鑒經(jīng)驗(yàn)主要源自美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家或地區(qū)。面對(duì)全球智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)歷的探索萌芽、起步發(fā)展、理論形成、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等階段[22]，世界各國(guó)積極對(duì)智慧農(nóng)業(yè)科技實(shí)施戰(zhàn)略布局，推進(jìn)新興信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、加工、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)的深度融合與集聚創(chuàng)新[23]。美國(guó)智慧農(nóng)業(yè)展現(xiàn)出智能化精準(zhǔn)的特征，以規(guī)?；?jīng)營(yíng)促進(jìn)智能化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)完善功能，強(qiáng)化農(nóng)村區(qū)域信息化建設(shè)[22]。日本智慧農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)出集約化精耕的特點(diǎn)，建設(shè)集約型自動(dòng)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，強(qiáng)化地域特色，重視生物技術(shù)加職業(yè)教育[24]。歐盟精準(zhǔn)錨定內(nèi)部差異，發(fā)展區(qū)域集群智慧農(nóng)業(yè)，重視智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)差異性和適用性，加強(qiáng)推進(jìn)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)歐盟農(nóng)戶(hù)接軌智慧農(nóng)業(yè)[25]。其中，法國(guó)以工哺農(nóng)，推進(jìn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)深度融合，建設(shè)規(guī)模自動(dòng)化智慧農(nóng)業(yè)模式[26]。

國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)的研究已經(jīng)取得了大量成果。從研究?jī)?nèi)容上看，主要圍繞智慧農(nóng)業(yè)自身發(fā)展、支撐發(fā)展、區(qū)域發(fā)展3個(gè)維度展開(kāi)，但鮮有運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法梳理和總結(jié)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)。鑒于此，嘗試探究中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究演進(jìn)脈絡(luò)與前沿趨勢(shì)，以期更加全面地掌握智慧農(nóng)業(yè)的研究動(dòng)態(tài)，為未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供可參考的依據(jù)。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

通過(guò)使用CiteSpace 5.7.R3版本，對(duì)當(dāng)前中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究文獻(xiàn)中空間內(nèi)在關(guān)聯(lián)和規(guī)律進(jìn)行挖掘，以可視化的方式展示中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)研究的進(jìn)展，方便未來(lái)有關(guān)研究者準(zhǔn)確理解和拓展研究。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

以中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，檢索“主題=智慧農(nóng)業(yè)”的核心期刊、CSSCI、CSCD等中文期刊文獻(xiàn)。通過(guò)人工核驗(yàn)的方法手動(dòng)剔除會(huì)議、論壇、工作紀(jì)實(shí)、特約評(píng)論、訪談和圖書(shū)等，保證數(shù)據(jù)來(lái)源的科學(xué)性與有效性，共檢索出245篇。通過(guò)Refworks格式保存檢索到的文獻(xiàn)信息，并使用CiteSpace軟件實(shí)現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換。CNKI導(dǎo)出日期為2022年5月8日，檢索日期為2022年5月8日。使用CiteSpace 5.7.R3導(dǎo)入數(shù)據(jù)，設(shè)定時(shí)間間隔為1年。

3 智慧農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀

3.1 中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究省際分布

在核心期刊、CSSCI、CSCD等期刊上發(fā)表以“智慧農(nóng)業(yè)”為主題的論文的省(市)共涉及27個(gè)，其中，北京市與其他各省(市)相比發(fā)文數(shù)量最多，約占全部文獻(xiàn)的23.4%；其次，是山東、江蘇、河南等省份，分別約占全部文獻(xiàn)的9%左右。在CNKI上發(fā)表核心期刊、CSSCI、CSCD期刊論文數(shù)量排名前5位的省(市)依次是北京市、山東省、江蘇省、河南省、廣東省。由發(fā)文數(shù)量看，國(guó)內(nèi)各省(市)在智慧農(nóng)業(yè)研究方面存在重大差異(表1)。北京市雖不是農(nóng)業(yè)大省，但在智慧農(nóng)業(yè)研究方面一枝獨(dú)秀，位于全國(guó)省份研究第1梯隊(duì)，發(fā)揮著服務(wù)于全國(guó)各省份的重要功能；山東省、江蘇省、河南省等省位于研究第2梯隊(duì)，同時(shí)也都是我國(guó)排名前10的農(nóng)業(yè)大省。廣東省、四川省、湖北省、吉林省、河北省、浙江省、遼寧省等省位于研究第3梯隊(duì)，黑龍江省、上海市、山西省、陜西省、廣西壯族自治區(qū)、重慶市等省份位于研究第4梯隊(duì)，其他10個(gè)省份則位于研究第5梯隊(duì)。黑龍江省、湖南省、廣西壯族自治區(qū)等排名前10的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省卻沒(méi)進(jìn)入智慧農(nóng)業(yè)研究的前3梯隊(duì)[27]，說(shuō)明這些省雖有較為強(qiáng)大的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，但對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的研究不足，在推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中失了先手。

3.2 中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究時(shí)間序列發(fā)文量分布

中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究發(fā)文量總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說(shuō)明對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的研究越來(lái)越深入，表示對(duì)其重視程度不斷增強(qiáng)。CNKI時(shí)間序列見(jiàn)圖1，可以看出我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的研究始于2011年，到目前為止也僅有12年。2011—2013年，我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究處于起步階段，研究增長(zhǎng)量較少；2014—2016年，處于緩慢增長(zhǎng)階段，研究量小幅增加；2017—2019年，處于穩(wěn)步增長(zhǎng)階段，研究量增長(zhǎng)明顯，但出現(xiàn)下降的趨勢(shì)；2020—2022年，處于爆發(fā)增長(zhǎng)階段，研究量大幅增加。

表1 各省份核心期刊、CSSCI、CSCD發(fā)文量

3.3 中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)文期刊分布

中國(guó)知網(wǎng)收錄主題為智慧農(nóng)業(yè)的期刊發(fā)文量排名前12位的多數(shù)為半月刊和旬刊，其中發(fā)文量最多的是《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)》，而核心期刊、CSSCI、CSCD收錄期刊發(fā)文量較多的是《農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)》、《江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)》等，其中《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》、《中國(guó)工程科學(xué)》、《中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃》、《農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究》等復(fù)合影響因子較高。通過(guò)對(duì)比智慧農(nóng)業(yè)發(fā)文量前12位的普通期刊與核心期刊、CSSCI、CSCD(表2)，可以看出普刊發(fā)文量相對(duì)較多，而核心期刊、CSSCI、CSCD發(fā)文量相對(duì)較少。隨著我國(guó)國(guó)家層面對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的關(guān)注，核心期刊、CSSCI、CSCD對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的重視程度將持續(xù)增強(qiáng)，發(fā)文量也將隨之增加。

表2 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)文量前12位期刊

3.4 中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)情況分析

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)情況看，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)183個(gè)，連線103條，網(wǎng)絡(luò)密度0.006 2，說(shuō)明國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)研究的合作并不算太少。最大子網(wǎng)絡(luò)成員有節(jié)點(diǎn)19個(gè)，占比10%(圖2)。從發(fā)文量看，全國(guó)排名前6的研究機(jī)構(gòu)分別是江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院、武漢工程大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所、江蘇大學(xué)國(guó)家水泵及系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，發(fā)文量均為9篇。

由圖3可以看出，已經(jīng)形成了以國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所等為核心的研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，這幾個(gè)機(jī)構(gòu)間的連線較粗且節(jié)點(diǎn)多，說(shuō)明機(jī)構(gòu)間的合作意識(shí)較為明顯。從整體上看，核心機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)雖已初具規(guī)模，但其他機(jī)構(gòu)間的合作意識(shí)較為淡薄，未來(lái)合作還有上升空間。

3.5 中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究作者情況分析

根據(jù)作者合作情況看，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)211個(gè)，連線182條，網(wǎng)絡(luò)密度0.008 2，說(shuō)明國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)研究的合作具備一定程度規(guī)模。最大子網(wǎng)絡(luò)成員有節(jié)點(diǎn)7個(gè)，占比3%(圖4)。關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)主題發(fā)文量全國(guó)排名前6的作者分別是付輝(12篇)、劉進(jìn)思(12篇)、余國(guó)新(12篇)、呂海洋(11篇)、姜慶志(9篇)、李優(yōu)柱(8篇)等學(xué)者，首篇發(fā)表時(shí)間均為2011年，當(dāng)前已成為智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的中堅(jiān)力量。

由圖4可以看出，對(duì)智慧農(nóng)業(yè)開(kāi)展研究的學(xué)者人數(shù)眾多。圖中字體越大，發(fā)文量則越多。作者間的連線越粗，說(shuō)明存在的合作關(guān)系更密切。根據(jù)普萊斯定律[28]，計(jì)算得到核心作者最低發(fā)文量應(yīng)為3篇，由此得到智慧農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域核心作者共現(xiàn)情況(圖5)。

從圖5可以看出，智慧農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域核心作者合作之間形成了諸多合作團(tuán)體。整體看有6個(gè)合作團(tuán)體呈現(xiàn)星狀或點(diǎn)狀分布，其中以付輝、劉進(jìn)思為中心的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)文量最多，合作關(guān)系程度最密切；以馮獻(xiàn)、趙春江為中心的科研團(tuán)隊(duì)次之；而其他合作團(tuán)體規(guī)模較小、發(fā)文數(shù)量與合作關(guān)系都較為有限。未來(lái)關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)研究的合作意識(shí)還需進(jìn)一步加強(qiáng)，只有更多的學(xué)者深度合作，才能維系穩(wěn)定的科研團(tuán)隊(duì)深入到智慧農(nóng)業(yè)的研究當(dāng)中，才會(huì)在后續(xù)關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)研究中碰撞出更加熱烈的思想火花。

4 智慧農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)與前沿分析

4.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)研究熱點(diǎn)

關(guān)鍵詞是學(xué)者共同關(guān)注特定學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究主題，其共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析可以更加直觀地反映這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[29]。一般來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵詞的詞頻與研究熱度成正比，關(guān)鍵詞詞頻出現(xiàn)的頻率越高，則說(shuō)明其研究熱度越高[30]。通過(guò)對(duì)2011年以來(lái)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)聚類(lèi)網(wǎng)絡(luò)分析，識(shí)別智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)熱點(diǎn)。智慧農(nóng)業(yè)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜(圖6)共得到245個(gè)關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)以及374條關(guān)鍵詞連線，網(wǎng)絡(luò)密度0.012 5。十字形節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)越大表示頻次越高[31]。由此可見(jiàn)，智慧農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興、物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、數(shù)字鄉(xiāng)村、互聯(lián)網(wǎng)+等關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)最大，說(shuō)明這些關(guān)鍵詞是當(dāng)前我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

智慧農(nóng)業(yè)研究關(guān)鍵詞聚類(lèi)見(jiàn)圖7，共現(xiàn)關(guān)鍵詞245個(gè)，其中，以Q值度量聚類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定度，其值為0.322>0.3；以S值度量聚類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的清晰度，其值為0.865 3>0.5，說(shuō)明聚類(lèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且令人信服[32]。

智慧農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興、物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、數(shù)字鄉(xiāng)村、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化等關(guān)鍵詞頻率最高，其中介中心性見(jiàn)表3，這從側(cè)面驗(yàn)證了圖譜的真實(shí)性。

由圖6轉(zhuǎn)換成國(guó)內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)研究聚類(lèi)共現(xiàn)時(shí)序圖(圖8)。2011—2022年國(guó)內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)研究聚類(lèi)共現(xiàn)時(shí)序圖分為25個(gè)共被引集群，以智慧農(nóng)業(yè)為核心向數(shù)字鄉(xiāng)村、農(nóng)業(yè)、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等多方向發(fā)散。其中，最重要的聚類(lèi)標(biāo)簽#0智慧農(nóng)業(yè)從早期關(guān)注農(nóng)業(yè)機(jī)械化、丘陵山區(qū)等轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在關(guān)注全程機(jī)械化、農(nóng)業(yè)碳匯、生態(tài)農(nóng)業(yè)、低碳農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。聚類(lèi)標(biāo)簽#1數(shù)字鄉(xiāng)村從早期關(guān)注鄉(xiāng)村振興等轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在關(guān)注供應(yīng)鏈、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)碳排放等。

表3 智慧農(nóng)業(yè)研究核心關(guān)鍵詞

隨著時(shí)間推移，智慧農(nóng)業(yè)研究焦點(diǎn)在時(shí)間軸上呈現(xiàn)高頻關(guān)鍵詞的演化，相應(yīng)關(guān)鍵詞的節(jié)點(diǎn)越大，頻次就越高，可以清楚地看到圍繞智慧農(nóng)業(yè)研究的關(guān)鍵詞發(fā)展脈絡(luò)、演化路徑與研究方向變化趨勢(shì)的全貌。直觀智慧農(nóng)業(yè)研究不同年份的研究熱點(diǎn)，益于準(zhǔn)確理解與科學(xué)預(yù)測(cè)智慧農(nóng)業(yè)研究的未來(lái)動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)(圖9)。

4.2 突現(xiàn)分析方法研究前沿

一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)突現(xiàn)強(qiáng)度直觀反映一定時(shí)間段內(nèi)更為活躍的關(guān)鍵詞或者被引文獻(xiàn)[33]，確定特定學(xué)術(shù)領(lǐng)域中某一主題研究中的重要文獻(xiàn)經(jīng)及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息，據(jù)此了解此特定學(xué)術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵詞未來(lái)變動(dòng)的趨勢(shì)[34]。智慧農(nóng)業(yè)研究關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖見(jiàn)圖10，通過(guò)軟件計(jì)算，生成了自2011年以來(lái)16個(gè)關(guān)鍵詞熱詞，總體來(lái)看與智慧農(nóng)業(yè)共現(xiàn)和時(shí)序圖結(jié)果基本相吻合，客觀驗(yàn)證了結(jié)果的可靠性。

從突現(xiàn)強(qiáng)度來(lái)看，戰(zhàn)略對(duì)策(3.33)、用工成本(3.21)、熱點(diǎn)分析(3.21)、話域主題(3.21)等關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強(qiáng)度都維持在3.2～3.3之間，其中，用工成本、熱點(diǎn)分析、話域主題起止時(shí)間為2011—2013年，戰(zhàn)略對(duì)策起止時(shí)間為2017—2018年，說(shuō)明在相對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)這幾個(gè)關(guān)鍵詞具有較高的研究熱度。研究熱度由偏微觀的生產(chǎn)領(lǐng)域向偏宏觀的國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)策方向轉(zhuǎn)變，也充分說(shuō)明對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的研究是隨著認(rèn)識(shí)程度的變化而逐漸深刻。

從突現(xiàn)時(shí)間跨度看，突現(xiàn)時(shí)間跨越最長(zhǎng)的關(guān)鍵詞分別是土地流轉(zhuǎn)、宜機(jī)化、建設(shè)特征、成本收益、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝等，時(shí)間跨度均為2011—2016年。說(shuō)明這一時(shí)期對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)不斷清晰，圍繞土地、機(jī)器、技藝、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)等諸多領(lǐng)域開(kāi)展研究，研究重心與智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐領(lǐng)域相匹配，也充分說(shuō)明對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的研究更加具象，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐體系逐漸形成。

從突現(xiàn)分布來(lái)看，大致可分為3個(gè)階段。整體來(lái)看與智慧農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)變化趨勢(shì)基本相一致，也驗(yàn)證了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展階段劃分的準(zhǔn)確性。第1階段(2011—2013年)，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展初期，對(duì)智慧農(nóng)業(yè)仍屬探索階段，僅關(guān)注生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)還不全面。第2階段(2014—2016年)，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中期，由僅關(guān)注生產(chǎn)領(lǐng)域向關(guān)注土地、機(jī)器、技藝、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)等諸多領(lǐng)域轉(zhuǎn)變，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展支撐體系逐漸形成。第3階段(2017—2022年)，智慧農(nóng)業(yè)高速發(fā)展期，關(guān)注信息化技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的運(yùn)用，表現(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與推廣。值得注意的是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展3個(gè)階段并不是沒(méi)有重疊，在第2階段末期，物聯(lián)網(wǎng)就已經(jīng)被關(guān)注，這也為第3階段的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 智慧農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)與前沿趨勢(shì)

5.1 國(guó)家宏觀戰(zhàn)略層面

5.1.1 糧食安全重要保障 當(dāng)前，世界各國(guó)糧食安全都面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。對(duì)于我國(guó)而言，糧食安全是國(guó)之大者、民生根本，應(yīng)提升農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)應(yīng)用水平，加快高端智能機(jī)械研發(fā)制造[35]。隨著新一代信息技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，水肥一體化、飼喂自動(dòng)化、環(huán)境控制智能化不斷推進(jìn)[36]，智慧農(nóng)業(yè)正發(fā)揮著為糧食安全保駕護(hù)航的重要作用。

5.1.2 鄉(xiāng)村振興關(guān)鍵過(guò)程 智慧農(nóng)業(yè)是確保實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略總目標(biāo)及農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化不可逾越的關(guān)鍵過(guò)程。智慧農(nóng)業(yè)對(duì)于應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品銷(xiāo)售、生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變、勞動(dòng)力短缺等一系列問(wèn)題都大有裨益。2022年中央一號(hào)文件指出要推動(dòng)鄉(xiāng)村振興取得新進(jìn)展[37]，依靠智慧農(nóng)業(yè)更好更快地推進(jìn)我國(guó)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)有廣闊天地。

5.1.3 生產(chǎn)決策現(xiàn)實(shí)需要 國(guó)家為推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)落地，提出了從2019年技術(shù)攻關(guān)，到2020年產(chǎn)品研發(fā)，再到2021年集成應(yīng)用和2022年引領(lǐng)農(nóng)業(yè)，直到2025年培育產(chǎn)業(yè)的智慧農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展愿景[38]。隨著系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析、智能決策能力的進(jìn)一步提升，符合我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)需要的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景將越來(lái)越震撼。

5.2 產(chǎn)業(yè)微觀發(fā)展層面

5.2.1 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì) 智慧農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展各環(huán)節(jié)、全過(guò)程的智能化管理[39]。無(wú)論是信息技術(shù)的全面綜合應(yīng)用，還是農(nóng)業(yè)自身發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，以促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)整體戰(zhàn)略目標(biāo)為己任將是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

5.2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式深刻變革 智慧農(nóng)業(yè)是數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合，將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、信息技術(shù)和智能化裝備組合在一起，改變了過(guò)去面朝黃土背朝天的常態(tài)，破解了“誰(shuí)來(lái)種田”和“怎樣種田”的難題，助推全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的深刻變革[40]。

5.2.3 關(guān)鍵核心技術(shù)廣泛應(yīng)用 “十四五”期間，科技部將加快推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，深入強(qiáng)化智慧農(nóng)業(yè)交流合作，推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展邁向新臺(tái)階[41]。通過(guò)對(duì)智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的廣泛應(yīng)用，引領(lǐng)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展。

6 結(jié)論與展望

6.1 結(jié)論

6.1.1 從我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)研究整體脈絡(luò)看 北京是智慧農(nóng)業(yè)研究的核心地區(qū)，發(fā)文量明顯多于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)。按照時(shí)間序列看，國(guó)內(nèi)對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的研究整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)?！掇r(nóng)業(yè)工程技術(shù)》位居國(guó)內(nèi)期刊發(fā)表智慧農(nóng)業(yè)主題數(shù)量之首，《農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)》則是核心期刊、CSSCI、CSCD中發(fā)文量最多的。國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心合作網(wǎng)絡(luò)排在首位，而以江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院核心的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)文量排在首位。國(guó)內(nèi)學(xué)者付輝、劉進(jìn)思、余國(guó)新關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)主題發(fā)文量排名前列，付輝、劉進(jìn)思為中心的科研團(tuán)隊(duì)合作關(guān)系程度最密切。

6.1.2 從關(guān)鍵詞聚類(lèi)和共現(xiàn)分析來(lái)看 受地域、所處發(fā)展階段差異影響，我國(guó)各地在智慧農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)領(lǐng)域中既有共識(shí)也存在一定的差異。國(guó)內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)涉及25個(gè)共被引集群，以智慧農(nóng)業(yè)為核心向數(shù)字鄉(xiāng)村、農(nóng)業(yè)、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等多方向發(fā)散。通過(guò)廣泛應(yīng)用關(guān)鍵核心技術(shù)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式深刻變革，以智慧農(nóng)業(yè)推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展是當(dāng)前國(guó)內(nèi)研究的熱點(diǎn)。以智慧農(nóng)業(yè)守護(hù)糧食安全、推動(dòng)鄉(xiāng)村振興、滿(mǎn)足生產(chǎn)決策需要，成為學(xué)界關(guān)注的重點(diǎn)方向。

6.1.3 從關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析來(lái)看 智慧農(nóng)業(yè)整體發(fā)展與文獻(xiàn)變化趨勢(shì)基本相一致，大致可分為發(fā)展初期、發(fā)展中期、高速發(fā)展期3個(gè)階段。從突現(xiàn)強(qiáng)度來(lái)看，研究熱度由偏微觀的生產(chǎn)領(lǐng)域向偏宏觀的國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)策方向轉(zhuǎn)變。從突現(xiàn)時(shí)間跨度看，研究重心與智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐領(lǐng)域相匹配，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐體系逐漸形成。

6.2 展望

當(dāng)前，我國(guó)正處于第2個(gè)百年奮斗目標(biāo)的新起點(diǎn)。大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，將為農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)勁動(dòng)力，對(duì)提升我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化水平、全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興建設(shè)有著非凡的意義。智慧農(nóng)業(yè)并非一蹴而就，它是一個(gè)完整的、動(dòng)態(tài)的、系統(tǒng)的復(fù)雜工程，需要一定量的時(shí)間經(jīng)過(guò)周密培育才能茁壯成長(zhǎng)最終實(shí)現(xiàn)成熟。然而我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展仍處于初步探索階段，農(nóng)村地區(qū)信息化基礎(chǔ)薄弱、人才儲(chǔ)備不足等問(wèn)題仍較為突出。因此，需借助新興技術(shù)來(lái)為智慧農(nóng)業(yè)培育新動(dòng)能，奠定新基礎(chǔ)，開(kāi)拓新渠道[42]，不斷升級(jí)改造農(nóng)機(jī)裝備、培養(yǎng)農(nóng)業(yè)技術(shù)技能人才、優(yōu)化延伸農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展向更加信息化、智能化、全面化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)[40]。與此同時(shí)，還要加大補(bǔ)貼優(yōu)惠力度，減免農(nóng)村地區(qū)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)傳輸費(fèi)用，進(jìn)一步在政策、資金、人才和技術(shù)等方面加強(qiáng)對(duì)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的傾斜力度。