我國水產養(yǎng)殖數字化發(fā)展的路徑、國外經驗啟示及對策

關鍵詞水產養(yǎng)殖；數字化；技術創(chuàng)新；國外經驗

改革開放以來，我國漁業(yè)發(fā)展始終保持良好態(tài)勢。自1990年以來，我國水產品養(yǎng)殖產量和捕撈產量常年居于世界前列［1］。從近10年來看，我國水產品產量和漁業(yè)產值整體處于穩(wěn)步上升趨勢，其中水產品產量增幅達到1422.5萬t，年均增長率為2.5%，漁業(yè)產值增幅達6861.7億元，年均增長率為7.4%，占農林牧漁業(yè)總產值的比重也從9.9%提高至10.2%①。之所以能夠取得以上成績，這與不斷完善的漁業(yè)支持政策密切相關，也離不開迅速發(fā)展的漁業(yè)科技，尤其是數字化技術對產業(yè)發(fā)展的重要支撐。隨著物聯網、大數據、人工智能、智能裝備等技術在漁業(yè)生產領域的廣泛應用，漁業(yè)資源不斷被深入開發(fā)和利用。智慧漁業(yè)不僅改變了傳統(tǒng)的漁業(yè)生產方式，也滲透到水產品銷售、物流和服務監(jiān)管等各個環(huán)節(jié)，全面提高了漁業(yè)綜合生產能力和經營管理效率［2］。在現代化信息技術的支撐下，數字賦能農業(yè)發(fā)展在社會各界逐步成為共識，漁業(yè)數字化、智慧化發(fā)展成為未來發(fā)展的重要趨勢。

漁業(yè)數字化發(fā)展在學界也備受關注。學者們對漁業(yè)數字化發(fā)展及其成效進行了系統(tǒng)研究，普遍認為數字化技術推動了漁業(yè)從傳統(tǒng)模式向智能化、信息化方向發(fā)展，促進了漁業(yè)產業(yè)轉型升級和提質增效。一是數字技術賦能漁業(yè)生產，助力產業(yè)升級。利用傳感技術、物聯網技術，漁民能即時監(jiān)控水質、氣象，精確感知海洋環(huán)境變化，優(yōu)化捕撈決策，防止過度捕撈［3］。數字技術還可促進遠程監(jiān)管，增強漁船安全性及作業(yè)效率；二是在漁業(yè)供應鏈中，數字技術帶來新機遇。憑借大數據、AI算法，企業(yè)能精確預測市場需求，優(yōu)化生產計劃與庫存管理，減少失衡損失，提升產品價值及市場競爭力。同時，數字技術強化供應鏈協同，促進信息、資源整合，加速產業(yè)鏈高效運作［4］。三是數字技術推動漁業(yè)科技創(chuàng)新。借由數字模擬、虛擬現實，研究人員直觀理解魚類行為、生態(tài)，加速新品研發(fā)。數字技術亦提供數據支撐與分析工具，助力漁民洞悉市場及消費者偏好，推出競爭力強的產品［5］。四是數字技術助力漁業(yè)環(huán)保。通過遙感、大數據分析，實時監(jiān)測海洋生態(tài)系統(tǒng)，預警生態(tài)風險，保障海洋環(huán)境穩(wěn)定與可持續(xù)，為漁業(yè)長遠發(fā)展奠定基礎［6］。

綜合已有研究可以發(fā)現，水產養(yǎng)殖數字化發(fā)展成效受到各界普遍認可，推動漁業(yè)數字化發(fā)展也成為未來產業(yè)發(fā)展的重要方向。然而，當前漁業(yè)數字化發(fā)展仍面臨一系列制約因素，包括技術普及與適用性不足、信息化建設基礎薄弱、產業(yè)鏈協同與信息共享困難、人才與技術創(chuàng)新不足等方面，漁業(yè)數字化發(fā)展仍任重道遠?；谏鲜龇治?，本研究重點梳理當前數字化技術與水產養(yǎng)殖相融合的主要方式，總結國外水產智慧養(yǎng)殖的主要路徑和典型案例，結合我國水產養(yǎng)殖數字化發(fā)展具體問題，提出相關政策建議，旨在為處在探索發(fā)展階段的我國水產養(yǎng)殖數字化提供借鑒。

1 提高水產養(yǎng)殖業(yè)數字化能力是漁業(yè)現代化的必然選擇

1.1 我國水產養(yǎng)殖科技創(chuàng)新能力不斷提高，但驅動高質量發(fā)展仍面臨巨大挑戰(zhàn)

近年來，我國水產養(yǎng)殖科技創(chuàng)新能力不斷提升，科研成果產出豐碩，養(yǎng)殖戶對綠色生產技術的接受度在提高，以增氧機、涌浪機、投飼機為代表的養(yǎng)殖新設備的應用范圍不斷拓展。在現代科技創(chuàng)新的有力支撐下，我國水產養(yǎng)殖業(yè)生產效率和生態(tài)貢獻不斷提高，水產養(yǎng)殖戶收益明顯提升。但水產養(yǎng)殖業(yè)工程化設施化水平低，勞動密集型特點突出，人工成本高、勞動生產率低下、抵御自然風險的能力較差，產業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨問題。與發(fā)達國家相比，我國水產養(yǎng)殖生產過程及產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)的機械化與自動化程度還存在相當大的差距。目前我國多數水產養(yǎng)殖場的機械化程度尚不足40%［7］。根據水產養(yǎng)殖技術領域的文獻分析結果，2012-2017年水產養(yǎng)殖技術領域的高頻關鍵詞包括氨基酸、生長性能、脂肪酸等，飼料營養(yǎng)、品質調控、飼喂方式等的研究是近幾年水產養(yǎng)殖領域的關注熱點，但與數字化相關的跨學科融合技術研發(fā)的相關研究產出則較少，僅有少量案例分析，缺乏深入的技術創(chuàng)新研究論文產出［8-9］。面向“十五五”，以科技創(chuàng)新驅動漁業(yè)高質量發(fā)展仍面臨巨大挑戰(zhàn)，水產養(yǎng)殖業(yè)節(jié)本增效壓力突出，改變以消耗資源、污染環(huán)境為代價的發(fā)展模式推動整個產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展成為科技創(chuàng)新的新使命。

1.2 新一代信息技術革命為水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展注入新動能

隨著新一代產業(yè)革命的持續(xù)推進，以物聯網、大數據、云計算、人工智能、5G（5thgenerationmobilecommunicationtechnology，簡稱5G，即第五代移動通信技術，具有高速率、低時延和大連接特點）等為代表的新一代信息技術開始廣泛滲透到各行各業(yè)，開啟了一場數字化變革。水產養(yǎng)殖業(yè)作為農業(yè)領域市場化程度較高的產業(yè)也主動參與到這場數字化變革中。在智能水產養(yǎng)殖模式下，傳感器、衛(wèi)星圖像、無人機和其他技術可以提高數據的數量和質量；機器學習、人工智能，則能達到更好的數據存儲效果；基于云計算能力和其他技術的進步，數據輸入和分析能力不斷提高；智能手機和物聯網等工具則可以用來部署和傳達信息。數字化、智慧化發(fā)展正為水產養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)新發(fā)展注入新動能，未來還將持續(xù)推動漁業(yè)現代化發(fā)展，實現新的重大飛躍。

1.3 推動水產養(yǎng)殖數字化、信息化變革是現代漁業(yè)的重要發(fā)展任務

黨的“十八大”以來，黨中央國務院高度重視數字農業(yè)發(fā)展，各部門陸續(xù)發(fā)布數字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略、推進“互聯網+現代農業(yè)”等重要文件。為全面部署數字農業(yè)發(fā)展工作，農業(yè)農村部與中央網絡安全和信息化委員會辦公室于2020年1月聯合印發(fā)了《數字農業(yè)農村發(fā)展規(guī)劃（2019-2025年）》，為推動我國水產養(yǎng)殖機械化水平均衡、全面提升，農業(yè)農村部印發(fā)了《關于加快水產養(yǎng)殖機械化發(fā)展的意見》（以下簡稱《意見》），為我國水產養(yǎng)殖機械化高質量、高效全面發(fā)展提供了有力指導?！兑庖姟访鞔_了推進水產養(yǎng)殖機械化的五大重點任務，其中數字化信息化是重要內容，要加快引導物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術與水產養(yǎng)殖生產深度融合，推進設施裝備智能化、生產管理精準化和經營服務網絡化。

2 數字技術賦能我國水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的主要路徑和典型案例

與農業(yè)其他產業(yè)相比，漁業(yè)裝備信息化發(fā)展相對滯后，總體處于從機械化向自動化、精準化發(fā)展的初期階段，模型算法、人工智能、系統(tǒng)集成整合等的研究應用尚不成熟，還不能符合精準漁業(yè)要求。實踐中，部分地區(qū)和企業(yè)探索出數字技術賦能水產養(yǎng)殖的多種路徑，例如養(yǎng)殖監(jiān)測與預警、智能決策與操作、互聯網+市場變革、漁業(yè)精準治理等，這些探索實踐為“十五五”推動我國漁業(yè)現代化發(fā)展提供了思路和方向。

2.1 水產養(yǎng)殖監(jiān)測與預警

物聯網、大數據、云計算等技術在漁業(yè)監(jiān)測與預警過程中可以發(fā)揮重要作用，此類技術已在海洋漁業(yè)生產中廣泛應用，也有越來越多的水產養(yǎng)殖者采取這類新技術，開展遠程管理、精準管理，將水質傳感器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無線傳感網、無線通信等現代化技術通過物聯網集成，對水產養(yǎng)殖各個環(huán)節(jié)進行全方位的精確檢測和有效管理［10］。山東文登市水產推廣站與中國水產科學研究院較早開展水產養(yǎng)殖物聯網試點項目合作（https：//www.zhihuichengshi.cn/XinWenZiXun/ChengShiZhuanLan/18968.html）。項目以五壘島水產養(yǎng)殖公司、文登駿馬水產食品公司等4家單位作為試點，安裝水產養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，開展水產養(yǎng)殖物聯網技術示范應用。示范基地采用水產養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，可對養(yǎng)殖池塘內的溶解氧、pH值、水溫、鹽度等進行在線監(jiān)測，準確反映各參數的實時數據。通過這套系統(tǒng)，養(yǎng)殖戶通過手機短信或電腦，能準確掌握養(yǎng)殖池塘的水質狀況，大大減少人工投入。另外，遇到溶氧不足、pH值異常、水溫超標等異常情況，監(jiān)測系統(tǒng)會自動報警，養(yǎng)殖戶可根據實際情況，通過手機或者電腦遠程下達指令控制池塘增氧機的開停，避免了傳統(tǒng)養(yǎng)殖的過度依賴經驗和盲目性。

2.2 水產養(yǎng)殖智能決策與操作

從實踐發(fā)展來看，水產養(yǎng)殖數字化技術在對水質、水環(huán)境、溫度等養(yǎng)殖環(huán)境實時監(jiān)測的基礎上，提高了水產養(yǎng)殖的智能化水平，根據水產養(yǎng)殖過程中各個階段的水產品的體質量、長度，以及養(yǎng)殖環(huán)境因素與飼料吸收能力等信息建立數據庫，通過全面分析，可根據生長狀況針對性地投放飼料，既能提高水產品的飼料利用效率，又能降低飼料成本［11］；根據養(yǎng)殖預設條件，可以實現水、氧、溫度的自動化控制，構建精確的養(yǎng)殖環(huán)境。另外，通過安裝可移動監(jiān)控設備實時監(jiān)控養(yǎng)殖環(huán)境，及時處理養(yǎng)殖過程中的各類問題，快速分析問題原因，保障安全生產。部分企業(yè)積極開發(fā)手機APP，通過手機端實時檢測和分析養(yǎng)殖信息，養(yǎng)殖戶的便利化水平大幅提升。一方面，養(yǎng)殖戶的勞動投入被很大程度地替代，其飼料投喂、水質調整等環(huán)節(jié)可通過手機、電腦等設備完成；另一方面，促進了養(yǎng)殖精準化、生產綠色化，能夠有效提高養(yǎng)殖產量和水產品質量［12］。

京東數科智能水產養(yǎng)殖的“無人化”養(yǎng)殖方案是此類典型案例（http：//science.china.com.cn/2019-11/20/content_40967633.htm）。京東數字科技集團提供的智能水產養(yǎng)殖方案實現了養(yǎng)殖場“無人化”，該方案應用AI（artificialintelligence）技術，監(jiān)控水產品上下游環(huán)節(jié)，可降低養(yǎng)殖風險、提高產品品質，并為產品可追溯提供依據，對養(yǎng)殖全鏈條的貫通幫助農民獲取穩(wěn)定收入，在養(yǎng)殖過程中不間斷監(jiān)控預警，大大減少養(yǎng)殖企業(yè)的工作量，降低養(yǎng)殖門檻［13］。其數字化系統(tǒng)包括4個有機結合的系統(tǒng)，一是SaaS系統(tǒng)（software-as-a-service，即軟件即服務，是讓用戶能夠通過Internet連接和使用基于云的一種模式），智能養(yǎng)殖管理平臺可進行養(yǎng)殖作業(yè)監(jiān)控，控制智能設備，提高養(yǎng)殖作業(yè)效率；實時監(jiān)控養(yǎng)殖環(huán)境和水生動物健康狀態(tài)，統(tǒng)計分析生產數據，優(yōu)化指導養(yǎng)殖過程；二是水下監(jiān)控系統(tǒng)，應用AI相機智能識別水生動物的健康狀態(tài)和生長趨勢，積累水產養(yǎng)殖大數據，為養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)提供優(yōu)化決策，并為食品安全可追溯提供依據［14］；三是智能巡檢系統(tǒng)，通過巡檢設備對整個養(yǎng)殖區(qū)域進行視頻監(jiān)控，應用AI圖像算法識別水生動物的活動狀態(tài)，并實時監(jiān)控其病害情況，監(jiān)控指導養(yǎng)殖人員作業(yè)；四是智能投喂系統(tǒng)，通過智能投喂系統(tǒng)控制飼養(yǎng)區(qū)的投喂量；結合專業(yè)知識和養(yǎng)殖大數據，AI相機評估水生動物的生長曲線，智能調控投喂量，確保高效率投喂［15］。

2.3 互聯網+市場變革

近年來，我國信息網絡基礎設施不斷改善，互聯網產業(yè)飛速發(fā)展，信息紅利不斷被激發(fā)［16］。數字化浪潮推動農業(yè)變革，最先帶來的是農產品市場經營模式和供銷方式的變革，農產品電商飛速發(fā)展，催生出網店、直播、團購等多種電商模式，進一步打通了供銷渠道，不斷消除供需信息不對稱，優(yōu)化了市場機制，促進了農產品市場化。隨著農戶信息獲取能力的改善，農產品議價能力提高，促進了銷售價格提高和優(yōu)質優(yōu)價市場機制的建立，反過來又影響農戶行為，農民在不同市場間的套利能力（arbitrage）大為增強，并促進市場力量（marketpower）帶動的結構調整，從而帶來新的市場機會，擴大市場參與程度，以及改善農戶與中間商之間的福利分配［17］。

市場化程度較高的水產養(yǎng)殖業(yè)是最早被信息化改造的農業(yè)產業(yè)［18］。從養(yǎng)魚戶手機的較早利用，到農產品電商的較早推廣，再到近年流行的網紅博主、流量明星通過將水產養(yǎng)殖和捕撈的過程代入到短視頻網絡中，水產養(yǎng)殖業(yè)一直是較早參與“互聯網+”的進程。在這場變革中，水產養(yǎng)殖業(yè)數字化不僅有助于提高水產品的市場化質量和水平，同時信息溝通技術的創(chuàng)新發(fā)展（如微信、微博、抖音等）又能極大地促進社會資本的積累，在一定程度上擴大從業(yè)者的社會網絡，強化社會信任，提高社會參與，有助于帶動外在資源向水產養(yǎng)殖戶集中。對于食品安全問題而言，在互聯網技術普遍應用過程中，供應鏈逐步透明化，銷售模式逐步人性化，信息技術與水產產品高度結合，消費者通過二維碼等載體，可實時追溯產品的養(yǎng)殖過程，有效控制責任風險，保障食品安全。就目前來看，包括海南泉溢、海南翔泰、廣州黃沙以及山東好當家等漁業(yè)行業(yè)領先者均已開始推進水產養(yǎng)殖與電子商務相結合，通過技術、商務服務以及平臺數字化，逐步實現“去中介化”，使水產養(yǎng)殖主體與加工主體能夠直接進行高效對接。

2.4 水產智慧管理

有效的管理和豐富可靠的數據是可持續(xù)漁業(yè)發(fā)展的兩大關鍵支撐。在新一代信息技術支撐下，水產管理、漁業(yè)治理快速進入智能化發(fā)展時代。當前水產管理信息化平臺建設已取得了階段性成效，漁業(yè)管理人員工作量大幅降低，監(jiān)管工作效率大幅提升。這種管理方式的轉變也是數字化促進基層政府轉型和鄉(xiāng)村治理現代化的縮影，信息管理平臺的應用，在鄉(xiāng)村治理精準化、協同化、高效化方面也具有巨大的應用價值［19-21］。

洪澤湖漁業(yè)管理信息化在推動水產管理和生態(tài)平衡等方面發(fā)揮了重要作用（http：//nynct.jiangsu.gov.cn/art/2020/10/28/art_12502_9550103.html），具有一定參考價值。在我國淡水湖中，洪澤湖位居第四，水域面積超過20hm2，漁業(yè)管理部門的主要任務即湖區(qū)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性的保護，保障湖區(qū)生態(tài)平衡。近幾年，洪澤湖漁業(yè)管理委員會開始著力提升漁業(yè)管理信息化水平，聚焦信息化管理系統(tǒng)工程建設，整合雷達、地理遙感、AIS（automaticiden?tificationsystem，即船舶自動識別系統(tǒng)，簡稱AIS系統(tǒng)，由岸基（基站）設施、船載設備組成，是一種用于船舶之間以及船舶與岸基站之間交換航行數據的無線電通信系統(tǒng)）等技術手段，全面優(yōu)化了原有的包括漁政執(zhí)法記錄儀系統(tǒng)、種質資源保護區(qū)全覆蓋監(jiān)控系統(tǒng)等九大系統(tǒng)，通過信息化建設，實現了九大系統(tǒng)之間的互聯互通，既提高了洪澤湖區(qū)漁業(yè)管理水平，也大大改善了生態(tài)環(huán)境。

3 國外漁業(yè)與水產養(yǎng)殖數字化發(fā)展的經驗啟示

新一代信息和通信技術已經徹底改變了漁業(yè)和水產養(yǎng)殖部門，體現為漁業(yè)資源管理、規(guī)劃、監(jiān)測、安全生產及市場信息傳輸等方方面面。當前，國外漁業(yè)及水產養(yǎng)殖數字化發(fā)展正處于迅速變革的發(fā)展階段，信息技術所帶來的紅利在漁業(yè)和水產養(yǎng)殖部門得以充分展現，有效惠及整個行業(yè)內部資源匱乏的利益相關者，通過移動設備和傳感技術，提升漁業(yè)安全生產能力和生態(tài)養(yǎng)殖價值。以下從安全與預警、治理能力提升、水產養(yǎng)殖生產率提高、生產者能力建設和社會網絡以及企業(yè)創(chuàng)新5個角度分析國外漁業(yè)及水產養(yǎng)殖數字化發(fā)展的典型經驗。

3.1 強化安全與預警功能

漁業(yè)高風險特征明顯，難以預測的天氣和極端事件常常會導致巨大損失。通過數字化手段裝置自動識別系統(tǒng)、船舶監(jiān)測系統(tǒng)、天氣預警系統(tǒng)、極端事件早期預警、生物安全風險防范預報等，成為國外漁業(yè)與水產養(yǎng)殖數字化的首選工程。目前國外開發(fā)了很多小程序為漁民提供免費的衛(wèi)星實時數據，包括海洋狀況、波高、風和洋流等。國際海事組織《國際海上人命安全公約》中明確規(guī)定，一定規(guī)模的船舶（和所有客船）都必須攜帶自動識別系統(tǒng)。漁船雖然不受這一條例的約束，但挪威、美國和歐盟都要求具有特定規(guī)模的漁船攜帶自動識別系統(tǒng)以提高安全性。在過去10a中，全世界已經擁有前所未有的大量關于漁業(yè)和水產養(yǎng)殖部門的數據。目前，大約有4萬顆衛(wèi)星觀測地球的氣候和環(huán)境，數千顆浮標收集環(huán)境數據；2017年已有近5萬艘漁船安裝了自動識別系統(tǒng)可進行系統(tǒng)性的數據收集。比較有代表性的如哥白尼地球觀測方案及其全球海洋觀測系統(tǒng)，及美國國家海洋和大氣管理局的觀測系統(tǒng)。大量的漁業(yè)及水產養(yǎng)殖業(yè)公共數據為安全與預警功能創(chuàng)造了良好的基礎條件。

3.2 推動漁業(yè)與水產養(yǎng)殖業(yè)數字化治理變革

漁業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題歷來備受關注。合理的漁業(yè)管理制度安排需要傳統(tǒng)經濟學、生態(tài)學、生物學、社會學等學科知識體系的跨學科合作，從而全面分析漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題，探索影響因素；合理的漁業(yè)管理制度還需要調動利益相關方共同參與，相互學習、反饋和適應，以共同探尋綜合策略和形成更符合實踐和兼顧各方需求的制度體系，推動漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

隨著移動設備越來越便宜，互聯網系統(tǒng)和移動應用程序的快速發(fā)展，這種無處不在的通信方式正越來越多地被用于開發(fā)復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，以應對世界上一些更為緊迫的社會和生態(tài)挑戰(zhàn)。數字技術近年來越來越多地在漁業(yè)和水產養(yǎng)殖領域的治理問題上發(fā)揮重要作用：一方面，很多互聯網平臺和手機APP通過改善獲取和分享可靠數據的途徑，例如漁獲量、漁業(yè)管理規(guī)則和條例等，增強利益相關方的能力；另一方面，完善的信息系統(tǒng)和追蹤體系支持打擊非法、未報告和無管制的捕撈活動等，加強了管理能力。例如，全球定位系統(tǒng)（globalpositioningsystem，簡稱GPS，通過衛(wèi)星信號和地面設備的組合，可以精準地確定任何地點的位置和時間）越來越多地用于大型捕魚船和小型跟蹤設備，如SPOT（法文Sys?temeProbatoired’ObservationdelaTerre的縮寫，意即地球觀測系統(tǒng)）跟蹤器。

美國阿拉斯加的鱈魚漁業(yè)就是利用信息新技術幫助漁業(yè)生產更高效和可持續(xù)的典型例子。鱈魚漁業(yè)中，鱈魚是目標物種，但漁業(yè)有嚴格的太平洋大比目魚副漁獲量限制。為幫助遵守太平洋大比目魚副漁獲物的配額，并讓鱈魚漁民能繼續(xù)維持生計方式，阿拉斯加的一些漁船上采用了新的電子監(jiān)控系統(tǒng)，結合計算機視覺技術和機器學習方法幫助避免過度捕撈太平洋大比目魚。這種系統(tǒng)可以在大比目魚和其他物種上船或被丟棄時自動計數和測量，其估算速度快，縮短了魚類離水時間，從而提高了捕撈存活率。

2016年3月，南非農林漁業(yè)部頒布《南非小規(guī)模漁業(yè)捕撈法規(guī)》，超過230個小規(guī)模漁業(yè)群體得到政府承認并獲得捕魚權，該法規(guī)鼓勵小規(guī)模漁業(yè)治理使用創(chuàng)新的、移動的和基于云的信息和通信技術，推動傳統(tǒng)上被邊緣化的小規(guī)模漁業(yè)部門進入南非漁業(yè)管理的視野，尋求實施新的共同管理辦法，分散資源分配，并讓漁民參與資源監(jiān)測和合規(guī)活動。由南非的學術界、政府和漁民社區(qū)共同組成的一家非營利組織ABALOBI聯合利益相關方開展有效治理，設計了一款信息管理系統(tǒng)和移動應用軟件，通過向小規(guī)模漁民提供相關信息，引導小規(guī)模漁民參與漁業(yè)監(jiān)測、地方發(fā)展和市場機會，融入信息和資源網絡。

3.3 改革水產養(yǎng)殖生產過程

新一代信息技術助力優(yōu)化漁業(yè)捕撈和養(yǎng)殖生產。在漁業(yè)領域，GPS等導航設備使得標記捕魚區(qū)、記錄行程和計劃節(jié)能行程成為可能。一些船只利用信息和通信技術將用于定位魚類、海床和水下碎片的聲納信息與行程報告結合起來，提供新的數據集，以提高效率。在水產養(yǎng)殖領域，最新智能化水產養(yǎng)殖已通過研發(fā)水下機器人實現“無人化管理”。例如加拿大DEEPTREEKER公司研制的世界上第一款完全便攜式水下遙控機器人DTX2ROV，它由電池供電，能給手持控制器或其他岸基監(jiān)控提供高清晰度視頻，工作級別達150m；利用獲得專利的俯仰系統(tǒng)和其獨特的球形，機器人可到達狹小封閉的水下空間進行觀察。該水下機器人起步價低于3800美元，投資成本不高，現已被國際水產養(yǎng)殖公司廣泛使用。

挪威的大型養(yǎng)殖場已實現三文魚飼料投喂、收獲、洗網、加工的完全自動化，只要定期維護便可實現1～2人管理全場所有事務的目標。挪威斯堪的納維亞地區(qū)最大的獨立研究機構SINTEF研究所開發(fā)了CageReporter機器人，可以自主地在魚圈周圍工作，其專有的水下定位系統(tǒng)可以跟蹤魚圈的位置，其配備的3D計算機視覺系統(tǒng)可以檢查網具和魚本身的狀況。此外，機器人還可利用基于人工智能的算法來觀察魚類行為，并盡可能少地干擾它們。CageReporter檢查時，是使用機載傳感器來測量水溫、氧氣和光照水平——后者的下降可能表明存在高濃度的懸浮廢物顆粒。如果檢測到漁網、魚類或水質有任何問題，機器人會通過超聲波脈沖將其位置傳送到水面的基站，以幫助人們更好更快地解決問題。該機器人原型在位于挪威特隆赫姆沿海的2個水產養(yǎng)殖設施已經成功通過了實地測試。

3.4 加強養(yǎng)殖戶能力建設，拓展社交網絡

信息通信技術拓寬了能力建設的可用工具，對解決孤立或偏遠社區(qū)的“信息孤島”問題尤為重要。例如，信息溝通技術作為傳統(tǒng)漁業(yè)和水產養(yǎng)殖推廣系統(tǒng)的補充，使?jié)O業(yè)部門的參與者能更容易地獲得供應鏈和可持續(xù)做法的相關信息。例如，菲律賓農業(yè)、漁業(yè)和自然資源部門的電子擴展門戶網站（http：//e-Extension.gov.ph）對于信息溝通起到重要作用。類似的社會網絡可以為小規(guī)模漁業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)的工作人員提供分享知識和與家庭和社會群體保持聯系的機會。同時，網絡平臺隨時監(jiān)測本地信息的變化，充分利用當地漁業(yè)和養(yǎng)殖戶本土化知識，提供公民科學平臺，開展信息溝通與交流。網絡平臺的建設推動利益相關方使用智能手機和網站分享水生環(huán)境變化的信息，幫助他們及時了解當地水產生態(tài)或新物種的變化情況，以便采取相應行動。

3.5 推動企業(yè)加快數字化創(chuàng)新

據AgFunderNews報道，2016年全球海產和水產養(yǎng)殖科技初創(chuàng)公司收入超過1.93億美元，較2015年增長了271%（https：//www.sohu.com/a/255351413_160923）。當時，國外大型水產養(yǎng)殖企業(yè)和新技術創(chuàng)新公司就在尋求水產養(yǎng)殖的創(chuàng)新發(fā)展道路。根據聯合國糧農組織（FAO）發(fā)布的《世界漁業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)狀況》可知，2022年水產養(yǎng)殖業(yè)產量大幅上漲，與2020年相比增長了4.4%（https：//www.sohu.com/a/255351413_160923）。因此，水產養(yǎng)殖業(yè)在全球范圍內都是重要的產業(yè)部門，世界多個企業(yè)重點關注這一產業(yè)，水產養(yǎng)殖業(yè)的數字化信息化手段也備受企業(yè)投資者的青睞。

Cargill、Yield、XpertSeaSolutions等公司尋求智能水產養(yǎng)殖創(chuàng)新突破。2018年，Cargil（l美國）公司發(fā)布了一個名為iQShrimp的預測軟件平臺，該平臺使用機器學習、移動設備、傳感器和自動投食器收集蝦的大小、水質、喂食模式和天氣狀況數據。結合其他數據，這些算法可以給養(yǎng)殖戶提供諸如飼養(yǎng)管理策略和最佳收獲時期等建議。澳大利亞科技公司Yield的Sensing+AquaIoT平臺主要用于牡蠣養(yǎng)殖業(yè)。Yield公司的傳感器可以收集包括鹽度、水溫、深度、氣壓和海潮高度等在內的諸多重要數據，數據收集完成后被傳輸到Yield的微軟云平臺，其中人工智能和其他分析軟件會將這些數據轉換為當地天氣和收獲條件的3d情況預測，幫助養(yǎng)殖戶生產決策，其預測性物聯網系統(tǒng)可以減少30%的收獲損失。加拿大XpertSeaSolutions水產公司成立于2009年，其高科技XperCount鏟斗采用人工智能和計算機視覺系統(tǒng)來計算蝦類、水生動物幼蟲等的生物數量和大小。該設備支持物聯網技術，連接到一個門戶網站后，客戶可以在網站上訪問數據和分析。

近年來，新技術公司屢獲重大投資。Umitron由InnovationNetworkCorporationofJapan與D4V（DesignforVentures）共同投資，總部位于新加坡，由日本團隊管理，其中包括JapanAerospaceExplora?tionAgency（JAXA）的前雇員。該初創(chuàng)企業(yè)是一家利用衛(wèi)星圖像、物聯網和自動化技術提高水產養(yǎng)殖效率的初創(chuàng)公司，已籌集到830萬美元種子資金（農世界網，http：//www.nongshijie.com/a/201806/19781.html）。Umitron通過跟蹤魚類行為，幫助水產養(yǎng)殖戶在適當的時候投喂適量的飼料，從而降低飼料成本。公司的太陽能物聯網設備UmiGarden部署在位于海洋的水產養(yǎng)殖場中，使用計算機視覺技術對魚類進行拍攝并測量其行為數據。通過學習算法，Umitron可以檢測魚何時饑餓，并自動釋放飼料，既防止了過度喂養(yǎng)造成的高成本，也實現了遠程管理，降低了人力成本。

4 我國水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展的政策建議

我國水產養(yǎng)殖業(yè)市場空間大，發(fā)展迅速，但在精準養(yǎng)殖、科學管理、產品質量安全等方面仍然存在很大的成長空間。在新一輪信息技術革命的助推下，全球智慧漁業(yè)、水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展迅速，挪威、日本、美國等不少國家都在這一領域走在前列。近年來從政策層面，國家大力支持發(fā)展現代水產養(yǎng)殖業(yè)，推動水產業(yè)數字化，不少企業(yè)也持續(xù)探索推進智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)的建設與應用，“十五五”期間我國將有望迎來水產養(yǎng)殖業(yè)的數字化轉型變革。

但當前推動我國水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展仍存在一些突出問題：一是水產養(yǎng)殖數據收集、共享與利用存在缺陷。一方面數據收集能力較差，我國水產養(yǎng)殖數字化處于初期階段，水產養(yǎng)殖傳感器在數據收集方面存在一定差距。另一方面，水產養(yǎng)殖業(yè)產業(yè)鏈數據缺乏統(tǒng)一的標準和相應的管理機制，難以實現數據挖掘和應用。二是水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展的設施設備需加快推進技術創(chuàng)新。動植物生長信息獲取是水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展的基礎，生產調控模型研究也是水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展的必要手段，而這些技術都落后于歐美國家。另外，我國水產養(yǎng)殖業(yè)專用傳感器、農機智能運維管理等關鍵裝備技術仍存在短板，以傳感器為例，目前市場僅10%的農業(yè)傳感器是由我國自主研發(fā)，精確性和穩(wěn)定性仍相對欠缺。三是推動小型養(yǎng)魚戶同步參與到水產養(yǎng)殖數字化進程中仍需探索相應制度安排。數字化裝備的使用無疑會增加養(yǎng)魚戶成本，如何實現成本產出的平衡，帶動養(yǎng)魚戶增收是重要的課題。四是探索多方利益共同體參與到水產養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展中來需要強化數字化手段運營和相應制度建設。根據當前的前沿研究進展，水產養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展需要多方共同努力，數字化手段可有效連接政府、社區(qū)、組織、個人推動構建共同認可的管理模式，推動水產養(yǎng)殖綠色、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展。

基于發(fā)展趨勢和面臨的上述問題，建議從以下方面進一步推動我國水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展進程。

4.1 加大對水產養(yǎng)殖業(yè)數據收集及利用的投資和管理

加大對水產養(yǎng)殖業(yè)大數據系統(tǒng)的建設力度，提高收集、匯編和分析數據的能力。開發(fā)簡單易用的手機APP，推動產業(yè)鏈關鍵數據的收集，擴展數據庫，支撐漁業(yè)管理政策制定。支持企業(yè)提供分析大數據服務，加大對遙感技術、互聯網、物聯網和傳感器的投資。制定定義明確、透明和包容各方的程序，以確?？尚刨嚨臄祿托畔碓串a生可信、相關和合法的水產養(yǎng)殖知識。解決不必要的制度和監(jiān)管障礙。認識到在實施有效的漁業(yè)信息系統(tǒng)和數據共享方面要破除體制機制障礙的重要性，遵循安全原則下的開放數據政策，加強數據共享。

4.2 大力支持水產養(yǎng)殖業(yè)數字技術研發(fā)及集成應用

要持續(xù)推動水產養(yǎng)殖業(yè)的數字化發(fā)展，促進相關技術的跨學科融合與集成應用，提高水產科學中數據科學、信息學等相關技術的應用水平，推動水產養(yǎng)殖的數字化。完善現代農業(yè)產業(yè)技術體系的目標任務規(guī)劃，聚焦水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展問題，強調以數據為核心的多學科交叉研究，重視以農業(yè)傳感器為核心的技術研發(fā)，提高水產養(yǎng)殖業(yè)技術綜合研發(fā)與集成應用的投入力度。

4.3 提高養(yǎng)殖戶在水產養(yǎng)殖業(yè)數字化進程中的參與度

一方面要充分發(fā)揮企業(yè)的帶動作用，通過企業(yè)將數字農業(yè)的基本內容和應用方法傳遞給養(yǎng)殖戶。在養(yǎng)殖業(yè)數字化項目建設中，要重點關注面向小農戶的技術推廣服務，并將其納入創(chuàng)新中心建設體系，將多方主體力量引到數字化發(fā)展進程中來，推動技術研發(fā)、成果轉化和技術推廣的連貫性發(fā)展；另一方面要強化養(yǎng)殖戶技術培訓，提升數字化技術應用能力與數字化水平。從農業(yè)社會化服務體系的建設和優(yōu)化入手，鼓勵支持養(yǎng)殖戶參與技術培訓，提高養(yǎng)殖戶的數字化素養(yǎng)，同時鼓勵相關企業(yè)開發(fā)養(yǎng)殖戶適用的小程序或APP，為養(yǎng)殖戶提供便捷的信息化服務。

4.4 強化水產養(yǎng)殖業(yè)數字化相關政策的研究與制定

要提高水產養(yǎng)殖業(yè)數字化發(fā)展的政策支持力度。要推進數字技術與水產養(yǎng)殖的深度結合，僅通過技術創(chuàng)新是不夠的，技術成果的轉化落地是高度依賴政策支持的，因此應強化政策研究，打通技術成果應用的“最后一公里”。應立足實際情況，深入研究并反映現實問題，預判政策改革方向，制定相關政策法規(guī)，優(yōu)化相關管理制度，為水產養(yǎng)殖業(yè)的數字化發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境條件。