淺析數(shù)字農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管中的應用

楊玲

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，北京 100020）

0 引言

農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化是生物體及環(huán)境等農(nóng)業(yè)要素、生產(chǎn)經(jīng)營管理等農(nóng)業(yè)過程及鄉(xiāng)村治理的數(shù)字化，是一場深刻革命。推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化，對于促進農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)管理、流通營銷、行業(yè)監(jiān)管、公共服務、鄉(xiāng)村治理建設等方面提檔升級具有重要意義。展望今后一段時期，數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展將迎來難得的機遇[1]。中國高度重視數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展，近年來，連續(xù)出臺《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019—2025年）》等政策文件，推動數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展落地見效[2]。各地也積極制定農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃，推動數(shù)字農(nóng)業(yè)建設和發(fā)展，以信息化推動鄉(xiāng)村治理體系和治理能力現(xiàn)代化的同時，推動農(nóng)業(yè)經(jīng)營增收和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提升[3]。把握發(fā)展機遇，加快數(shù)字農(nóng)業(yè)技術推廣應用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理，對于推進農(nóng)產(chǎn)品安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)、健康發(fā)展和建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全程智慧監(jiān)管體系具有重要推動作用。本研究基于分析農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理特點，探討數(shù)字農(nóng)業(yè)技術可在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理中應用的重點領域和推進舉措，以期為積極推進數(shù)字技術與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管的深度融合應用提供參考。

1 數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展為推進農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管提供契機

自“數(shù)字地球”概念提出以來，全球數(shù)字信息化迅猛發(fā)展[4-5]。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術加快應用，生產(chǎn)生活方式深刻改變，形成發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的普遍共識。世界主要發(fā)達國家都將數(shù)字農(nóng)業(yè)作為戰(zhàn)略重點和優(yōu)先發(fā)展方向，相繼出臺了“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計劃”、“農(nóng)業(yè)技術戰(zhàn)略”和“農(nóng)業(yè)發(fā)展4.0框架”等戰(zhàn)略，構筑新一輪產(chǎn)業(yè)革命新優(yōu)勢。數(shù)字農(nóng)業(yè)是利用現(xiàn)代信息技術對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全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(nóng)業(yè)[3,6]。數(shù)字農(nóng)業(yè)作為新時期農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的新形態(tài)，驅(qū)動著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化轉型[7]，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，數(shù)字農(nóng)業(yè)以“信息+知識+智能裝備”為特征，這與以“土地+機械”為核心的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有著根本性的不同，是用現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的組織方式、管理理念和先進技術發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)而形成的一種新的農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài)[8]。數(shù)字農(nóng)業(yè)注重對農(nóng)業(yè)過程的全面數(shù)字化，包括農(nóng)業(yè)要素（即農(nóng)業(yè)生物要素、環(huán)境要素、技術要素、經(jīng)濟要素）的數(shù)字信息化，農(nóng)業(yè)過程（生物的、環(huán)境的、經(jīng)濟的）的數(shù)字信息化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個部門（生產(chǎn)、科研、行政、流通、服務等）的數(shù)字信息化與網(wǎng)絡化管理[9]。隨著信息和知識作為生產(chǎn)要素介入，數(shù)字技術與農(nóng)業(yè)農(nóng)村的深度融合已成為經(jīng)濟增長的動力源，產(chǎn)業(yè)轉型升級的驅(qū)動力。大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，已經(jīng)成為中國推動鄉(xiāng)村振興、建設數(shù)字中國的重要組成部分，成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展方向[10]。

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全關系產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國民健康等多個方面，創(chuàng)新提升中國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全治理能力是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理面臨的重要任務。從農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理實踐來看，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理本身存在明顯特點，而這些特點也正是可發(fā)揮數(shù)字農(nóng)業(yè)技術優(yōu)勢著力突破的重要方面，這些特點包括以下幾個方面。

（1）農(nóng)產(chǎn)品種類多、周期長、環(huán)節(jié)多，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)具有季節(jié)性、周期性，涵蓋生產(chǎn)、收購、儲藏、運輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)的行為都可能對質(zhì)量安全造成影響[11-15]；

（2）危害因子復雜多樣，從污染的途徑和因素考慮，包括物理性、化學性、生物性等不同類型污染，涉及產(chǎn)地環(huán)境、投入品使用、包裝標識等多個方面；

（3）農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營主體數(shù)量龐大且分散[16-18]，農(nóng)產(chǎn)品流通跨區(qū)域、生產(chǎn)者和消費者之間的信息不對稱成為農(nóng)產(chǎn)品難以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的重要原因。針對上述特點，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術為推進農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全過程、全要素、全領域、全方位、全角度治理提供了新理念和新手段，也為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管鏈條的智能數(shù)據(jù)挖掘和分析服務提供了廣闊應用空間。

2 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術助推農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管的重點應用領域

2.1 服務生產(chǎn)過程管控，推進農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營標準化、綠色化

習近平總書記指出，安全農(nóng)產(chǎn)品和食品，既是產(chǎn)出來的，也是管出來的，但歸根到底是產(chǎn)出來的。實現(xiàn)生產(chǎn)源頭可控制，是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全工作的關鍵舉措。當前，數(shù)字技術在鄉(xiāng)村治理中的應用越來越普遍[19]，中國農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設全面強化，截至2022年6 月，農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率較2021 年12 月提升1.2個百分點，達58.8%[20]，這為數(shù)字農(nóng)業(yè)服務農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)源頭管控提供較好基礎。借助現(xiàn)代信息技術建立應用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全程控制模型，可通過傳感實時在線數(shù)據(jù)和規(guī)范填報信息，從生產(chǎn)源頭引導和服務農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營者從產(chǎn)地環(huán)境、投入品使用、生產(chǎn)記錄、產(chǎn)品質(zhì)量、包裝標識等各環(huán)節(jié)落實標準化生產(chǎn)，對各類數(shù)據(jù)實時收集和科學分析，進而通過精準執(zhí)行來有效應對，控制生產(chǎn)要素對品質(zhì)的影響。同時，通過推動智能感知、智能分析、智能控制技術與裝備在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管控中的集成應用，可提升節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥等能力，通過關鍵參數(shù)精準感知技術，構建優(yōu)化調(diào)控模型，服務農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排、節(jié)本增效和綠色發(fā)展。

2.2 服務監(jiān)管效能提升，推進農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)督管理全程化、科學化

算法是發(fā)揮數(shù)據(jù)效能的關鍵，是構建數(shù)字農(nóng)業(yè)“智能大腦”的核心技術。從已有實踐看，數(shù)字農(nóng)業(yè)基于算法的“智能大腦”，根據(jù)具體場景包括作物（禽畜等）生長模型、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測預測模型、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量分揀與溯源模型等[21]。積極運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，及時獲取農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全各環(huán)節(jié)信息要素，服務農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管從傳統(tǒng)督導檢查向全程監(jiān)管、動態(tài)監(jiān)管、隱性監(jiān)管跨越，支撐線上線下監(jiān)管有機融合，暢通溝通渠道，推動業(yè)務協(xié)同和多方共治，實現(xiàn)公正、精準、動態(tài)、社會化監(jiān)管。通過建立信息抓取、多維度分析、智能評價模型，可開展涵蓋科研、生產(chǎn)、經(jīng)營等種業(yè)全鏈條的智能數(shù)據(jù)挖掘和分析，用數(shù)據(jù)客觀總結歷史規(guī)律、全面反映現(xiàn)狀、科學分析趨勢，服務農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管事前有預測、事中有控制，事后快速處置，逐步實現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”。

2.3 服務產(chǎn)銷順暢對接，推進農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷對接品牌化、優(yōu)質(zhì)化

無線射頻識別(RFID)、電子標簽溯源技術等技術發(fā)展，可推動解決部分生鮮農(nóng)產(chǎn)品難標識的實際問題，促進農(nóng)產(chǎn)品標識方式革新，引導生產(chǎn)經(jīng)營主體對上市銷售的農(nóng)產(chǎn)品加施質(zhì)量認證、質(zhì)量追溯、商標品牌等標識數(shù)據(jù)，提供優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品展示平臺，促進農(nóng)產(chǎn)品良好生產(chǎn)過程信息展示，提升農(nóng)產(chǎn)品品牌效益[22]。同時，數(shù)字技術可為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者提供生產(chǎn)、市場等各方面數(shù)據(jù)的疊加匯聚和關聯(lián)分析，向消費者提供生產(chǎn)、加工、流通等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息，幫助小農(nóng)戶對接大市場，滿足消費者對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信息的查詢需求，解決信息不對稱問題，促進農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。

3 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管應用中面臨的問題

3.1 基礎數(shù)據(jù)收集能力層次不齊

數(shù)據(jù)資源是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本保證[23]，數(shù)字農(nóng)業(yè)效能的發(fā)揮，需要大量數(shù)據(jù)的積累，從而為進一步的運算和決策提供支撐。數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展必然伴隨數(shù)據(jù)信息量的幾何升級和數(shù)據(jù)信息處理的多元化、復雜化，在信息技術不斷發(fā)展的大背景下，數(shù)據(jù)處理的技術問題將不斷被破解，基礎數(shù)據(jù)的獲取將成為制約信息化發(fā)展的瓶頸。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營者素質(zhì)層次不齊，有的企業(yè)主動率先應用信息技術開展智能管控，但也有生產(chǎn)經(jīng)營者自身生產(chǎn)檔案管理尚不規(guī)范，多源的流通渠道大大增加了全程管控的難度和復雜性[24]，怎樣有效引導廣大生產(chǎn)經(jīng)營者有效采集基礎數(shù)據(jù)，是當前需研究解決的實際問題，比如如何推動生產(chǎn)經(jīng)營者持續(xù)動態(tài)采集數(shù)據(jù)、如何實現(xiàn)各類生產(chǎn)經(jīng)營者大量數(shù)據(jù)資源的智慧融合應用都是需要研究破解的問題。

3.2 創(chuàng)新技術研發(fā)有待增強

與第二、第三產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化進程相比，農(nóng)業(yè)農(nóng)村的數(shù)字化轉化程度稍顯滯后[25]。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管的鏈條長，涉及主體多，如何實現(xiàn)對各類信息的準確采集、有效整合、深度分析，確保數(shù)據(jù)的時效性、精確度、安全性和整體效能發(fā)揮，需要不斷深化研究。在針對不同生產(chǎn)區(qū)域全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量安全管控數(shù)字化轉型、高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)事操作決策控制模型和感知設備研發(fā)方面，需要圍繞多樣性、易用性、價格低上進一步縱深推進。

3.3 應用服務有待跟進

各類應用是數(shù)字農(nóng)業(yè)真正發(fā)揮效能的重要基礎，配套成熟的技術和數(shù)據(jù)資源形成實際效益是推動智慧監(jiān)管落實落地的基礎保障。現(xiàn)階段，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)字應用開發(fā)與推廣處在起步階段，應用開發(fā)不夠豐富，應用的功能集成性水平有待提升，效率、效果和效益與工業(yè)和服務業(yè)數(shù)字化轉型相比存在一定差距，如何結合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實際情況，及時提取有用信息分類為農(nóng)產(chǎn)品綠色生產(chǎn)、放心消費和科學管理帶來實際效益還需要拓展豐富，在打造內(nèi)容豐富、模式多樣、載體多元的信息服務產(chǎn)品方面需要進一步探索。同時，基層農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管培訓服務也有待跟進。

4 現(xiàn)階段數(shù)字農(nóng)業(yè)技術助推農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全智慧監(jiān)管的舉措建議

4.1 統(tǒng)籌主體登錄，突出重點逐步推進

結合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯、信用體系建設等工作開展，統(tǒng)籌規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營主體登錄注冊管理，將農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場及農(nóng)戶逐步納入主體登錄范疇，統(tǒng)一主體編碼，明確主體登錄需提供的生產(chǎn)者名稱、地址等信息采集基本要素，建全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營主體大數(shù)據(jù)。以統(tǒng)一主體登錄碼為基礎，完善部門信息共享頂層設計，推動農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全產(chǎn)地監(jiān)控、監(jiān)督抽查、日常檢查、培訓指導、試點示范、認證登記、執(zhí)法處置等各類數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。研究出臺數(shù)據(jù)共享開放政策和管理規(guī)范，避免重復建設和數(shù)據(jù)資源浪費，為數(shù)據(jù)互通共享和深度挖掘應用提供基礎支撐。同時，鼓勵各地以統(tǒng)一的主體登錄碼為基礎，探索延伸網(wǎng)格化監(jiān)管體系，推進質(zhì)量安全監(jiān)管“人、事、時、地、物”互聯(lián)，為風險預警、鄉(xiāng)村治理等決策提供支持服務，促進管理服務線上線下融合。

在推進步驟上，可聚焦重點，當前可抓好農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯和投入品信息化管理2 項重點，一方面加快國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯管理信息平臺推廣應用，促進農(nóng)產(chǎn)品來源可查、去向可追，另一方面，積極構建完善農(nóng)業(yè)投入品數(shù)據(jù)采集機制，匯集投入品監(jiān)督檢查、田間施用等數(shù)據(jù)，加強投入品監(jiān)督檢查信息和購買信息比對分析，通過線上監(jiān)控數(shù)據(jù)指導線下基地巡查，支撐服務農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全源頭治理。在此基礎上，逐步按照全鏈條、全要素、全領域的要求，統(tǒng)籌推進農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應用。

4.2 強化技術支撐，深化智慧監(jiān)管技術研究

緊密圍繞農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管業(yè)務實際需求，研究開發(fā)適用農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營主體和基層監(jiān)管機構使用的數(shù)據(jù)采集技術，研究提升數(shù)據(jù)安全設施裝備水平，加強數(shù)字農(nóng)業(yè)資源庫安全防護。有效集成現(xiàn)有先進裝備、質(zhì)量管控成熟技術和標準規(guī)范，以重要農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全程控制為主線，集成研發(fā)不同種類農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全程控制專有模型，支撐高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全要素、全過程的數(shù)字化、智能化管理。研發(fā)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全快速分析檢測與冷鏈物流技術，推進農(nóng)產(chǎn)品無損檢測、品質(zhì)評價、自動化分級包裝、智能品質(zhì)控制等應用。聚焦農(nóng)業(yè)標準化生產(chǎn)和全程質(zhì)量控制，開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全大數(shù)據(jù)分析、挖掘和可視化等技術研究，集成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全業(yè)務知識、數(shù)學方法及數(shù)據(jù)庫技術等知識方法，建立服務農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理的信息抓取、多維度分析、智能評價模型，促進數(shù)據(jù)互通共享和業(yè)務協(xié)作協(xié)同。

4.3 分類指導服務，推進生產(chǎn)經(jīng)營者積極參與

指導服務一批信息管理基礎條件好的規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)營主體建立智慧監(jiān)管示范基地，建設應用產(chǎn)地環(huán)境控制、水肥藥精準施用、品質(zhì)智能分級等、產(chǎn)品標識與溯源等技術，實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)前預警、產(chǎn)中管理、產(chǎn)后綜合分析、基礎信息檔案管理、承諾達標合格證生成與打印等功能，尤其是大中型農(nóng)業(yè)企業(yè)應提高自身數(shù)字化能力，將大數(shù)據(jù)運用到生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務等環(huán)節(jié)，形成持續(xù)創(chuàng)新的升級態(tài)勢和自身長期競爭優(yōu)勢。在此基礎上，加強對普通農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營主體的信息化服務水平，積極為其提供在線技術咨詢、農(nóng)事操作提醒、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品展示、產(chǎn)銷對接、數(shù)據(jù)查詢分析、操作培訓等公共服務，推進落實標準化生產(chǎn)，促進優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)銷對接。同時，積極開展面向基層的智慧監(jiān)管培訓服務，結合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全縣創(chuàng)建等工作，選取監(jiān)管工作基礎好、具備信息化條件的區(qū)域率先推進，在產(chǎn)品品種上，以質(zhì)量安全關注度高的品種重點突破，開展3S、智能感知、智能控制等技術及軟硬件產(chǎn)品的集成應用指導，探索形成可推廣、可復制的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)字治理新模式。