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“互联网 +”现代农业的战略路径与对策建议

本文摘要:一、前言新中国建立以来,我国农业生长取得了长足进步,粮食产量一连五年稳定在 1.3 万亿斤以上,用占世界 9% 的耕地养活了占世界近 20% 的人口,基本消除了农村绝对贫困,农业现代化有了质的飞跃。

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一、前言新中国建立以来,我国农业生长取得了长足进步,粮食产量一连五年稳定在 1.3 万亿斤以上,用占世界 9% 的耕地养活了占世界近 20% 的人口,基本消除了农村绝对贫困,农业现代化有了质的飞跃。但也应该看到,我国现代农业生长起步较晚,仍面临诸多挑战,农业单产水平不高、劳动生产率低,农业资源使用率较低,农产物市场综合竞争力有待提升;农村劳动力老龄化、农村“空心化”、农业兼业化和副业化现象严重,在现行的小农谋划恒久存在的格式下,传统的农业生产方式和工业生长模式已经不适应现代农业生长需求。面临新一轮科技革命迅猛生长,人工智能(AI)、物联网(IoT)、第五代移动通信(5G)、大数据、云盘算、区块链等新兴技术不停更迭,迫切需要重塑“互联网 +”现代农业创新体系,培育“互联网 +”现代农业工业新业态,适应和引领经济生长新常态,实现现代农业生产提质增效。

外洋关于“互联网 +”现代农业的结构较早,美国国家科学基金委员会(NSF)早在 2005 年就投资凌驾 3 亿美元,团结百余家单元配合建设全球网络创新情况,为网络和漫衍式系统的研究与教育提供了虚拟实验室条件,促进全球未来互联网的应用创新。日本于 2011 年在 JGN(Japan Gigabit Network)基础上推出了大规模漫衍式实验平台 JGN-X,基于 Open Flow 技术部署了大规模基础设施探索试验网络 RISE。欧盟于 2014 年正式启动为期 7 年的地平线 2020 计划,其中作为该计划三大战略优先领域之一的工业向导力战略,旨在抓住信息通信技术(ICT)的生长机缘,助力网络科研结果创新和工业化,增强欧盟企业的全球竞争力。2015 年我国也顺应世界互联网生长趋势,公布了《关于努力推进“互联网 +”行动的指导意见》,明确要把互联网的创新结果与经济社会各领域深度融合,到 2050 年头步建成“互联网 +”新经济形态。

海内学者也就“互联网 +”现代农业的生长举行了一系列研究。唐润等 [1] 联合农业工业链转型升级的需求,构建了包罗土地流转、农资生意业务、农机协调等七大功效在内的“互联网 +”农业工业链协同平台。郭海红 [2] 基于对互联网驱动农业生产性服务创新的内在作用机制,提出“互联网 +”农业生产性服务创新模式。王磊 [3] 基于跨界融合思维,提出了基于功效拓展的生鲜农产物供应商“互联网 +”转型计谋。

然而,现有研究都是基于微观视角,从工业体系、生产性服务业等方面提出创新模式与创新平台,在“互联网 +”现代农业的整体思考与宏观掌握方面有待增强。二、现代农业生长需求(一)农业绿色高效生产的需求只管近年来我国农业生产水平不停提高,农业市场化水平不停提升,但我国农产物市场综合竞争力依然相对滞后,农业国际竞争力不高。迫切需要依靠“互联网 +”信息技术对农业生产要素举行数字化设计、精准化控制、智能化决议和科学化治理,推动我国农业由增产向提质导向生长,动员农业现代化生长,全面提升农业国际竞争力。(二)农业生产集约化与工业化融合生长的需求在未来一段时期,我国小农谋划的格式仍将存在。

随着我国农村劳动力老龄化、农村“空心化”、农业兼业化和副业化等现象的伸张,传统农业生产模式和工业模式的毛病趋于加剧,不适应“互联网 +”配景下现代农业的个性化、精准化、智能化的生长需求。传统的农业营销模式与现代化工业营销模式脱节,旧有的农业谋划模式与工业组织体系已经远远不能满足现代农业谋划的生长要求。迫切需要新的谋划理念、谋划方式以应对新时期的挑战。

(三)农业可连续生长与质量兴农的生长需求农业面源污染加剧、耕地质量下降、农业资源趋紧等问题,严重制约了我国生态情况的改善和农业的可连续生长。此外,受制于农产物季节性强、易腐变质、流通环节多、效率低、农村交通设施欠蓬勃等因素影响,农产物冷链物流一直是生鲜农产物互联网应用实践中的重浩劫题。迫切需要治理农业生产复合性污染,改善产地生产条件和生态情况,实现农业生态宁静;保障农业资源和情况资源可连续开发使用,实现情况资源宁静;高效与高品质并重,保证国民康健宁静、保障国家粮食宁静的战略需要。

(四)农业信息服务与缩小数字鸿沟的生长需求随着科学技术的进一步生长,我国移动和牢固宽带网络接入与使用率连续上升,但我国差别地域在互联网普及、基础设施建设、技术创新缔造、宁静风险防范、数字技术掌握等方面的生长水平不平衡,严重影响和制约我国的信息化建设和数字化转型。面临数字赋能在各领域的加速渗透,迫切需要进一步提升农村和偏远地域互联网接入水平和质量,大幅提升农业农村生产智能化、治理数据化、服务在线化水平,努力弥合数字鸿沟。三、“互联网 +”现代农业的内在与特征(一)“互联网 +”现代农业的新内在“互联网 +”现代农业是互联网的技术、理念、模式与现代农业的深度融合,衍生出的现代农业生长新模式、新业态。

“互联网 +”现代农业属于动态生长的业态历程与模式创新,在差别时期体现出差别的内在与特征,陪同着国家加大对“互联网 +”现代农业的支持力度,“互联网 +”现代农业的内在正发生着深刻变化。联合 2019 年《数字乡村生长战略纲要》等政策文件以及近年来国家开展的农业农村信息化试点示范建设实践,本文将“互联网 +”现代农业的新内在界说为:借助移动互联网、IoT、大数据、云盘算、边缘盘算等新一代信息技术手段,以现代农业生产者、谋划者和工业各利益方为中心,通过现代信息技术与农业生产、谋划、治理、服务全工业链和全价值链以及农业谋划组织、农民生活方式的生态融合和基因重组,以熟化“互联网 +”在现代农业领域的工业化创新与应用示范创新为目的,推动形成以“数字化、精准化、网络化、个性化”为焦点的“工业融合生长、农民连续增收、乡村精准治理、农业质量提升、服务普惠便捷”的农业 4.0 形态。“互联网 +”与现代农业领域的融合不仅仅局限于农业工业链的融合,更是与现代农业工业体系、生产体系与谋划体系的融合,是农业履历机械化、生物化之后所形成的以数字化为特征的历史产物与形态,是一种全新的农业生产生长方式。

(二)“互联网 +”现代农业的新特征“互联网 +”在农业领域的应用主要体现为信息感知数字化、农机装备智能化、农业生产精准化、产后治理在线化、农技服务个性化。相应生长目的是实现农业信息感知、定量决议、智能控制、精准投入,由此组成全新的农业生产方式 [4]。信息感知数字化。

“互联网 +”现代农业的焦点是农业信息的精准获取、稳定传输与海量处置惩罚能力的升级。使用无线传感网、互联网、IoT 等多种现代传输渠道,基于电化学感知、光学感知、电学感知、遥感学感知技术获取的农业信息,能够多尺度稳定地输入智能化控制终端,通过对多源异构海量农业工具、关系、行为信息的处置惩罚,为现代农业生产的精准化生产、智能化决议提供数字化支撑 [4]。农机装备智能化。

“互联网 +”现代农业最突出的应用在于借鉴工业化理念生长农业,实现农机、农艺与信息的全面深度融合。通过 AI+IoT 技术,推动农业传感器、通信系统、智能控制系统形成智慧网络系统,有助于实现农机装备的机库田间转移作业全自动、作物生产历程的实时全监控,全方位推进无人农场生长。农业生产精准化。

“互联网 +”现代农业在生产环节的应用主要体现为能够实现生产投入的精准化和定量化。基于农业定量决议模型,农业治理者能够根据农业生产全历程每一步骤的详细条件,定量调整各项治理决议措施,优化每一步骤的资源设置,实现农业生产谋划治理决议的精准化,到达淘汰投入、节约资源、改善情况的目的,从而实现农业节本增效 [5]。

产后治理在线化。“互联网 +”现代农业在产后环节的应用主要体现为能够实现产后治理的在线化。联合智能硬件、区块链、大数据、电子商务等智慧化技术与手段,“互联网 +”现代农业能够实现农产物采后物流的运输、仓储、包装、配送、销售等各个步骤的系统感知、风险监测、质量追溯、在线销售等功效的全程管控,进而推动农产物物流透明化与农产物质量宁静可追溯化,维持全链条农产物质量宁静,促进农产物的优质优价。农技服务个性化。

“互联网 +”现代农业能够实现栽培治理、病虫草害、品种选择、土壤肥料等方面农技服务的个性化。使用互联网信息渠道和农业大数据平台,通过将关联规则、信息摘要抽取、情感分析等智能分析算法运用于农户群体及小我私家相关的信息网络,可以凭据农户类型和农户所处的基本情景有针对性地、实时地向农户推送多样化的农技服务信息,并通过远程培训、实时在线答疑等方式提升农业生产主体的生产技术,实现生产领域农技服务的个性化。四、“互联网 +”现代农业生长瓶颈(一)“互联网 +”现代农业技术基础研究落伍,焦点关键技术掌控水平低现在我国绝大多数的智能农业关键技术处于跟踪研究阶段,总体生长水平与国际领先水平差距较大,且基础研究结果向优势技术转化的能力较弱。

我国“互联网 +”现代农业技术短板突出体现为 3 个方面 [6]:一是农业专用传感器落伍,国产化缺口庞大,高端需求严重依赖入口(传感器入口占比为 80%,传感器芯片入口占比达 90%)[7];二是动植物模型与智能决议准确度低,许多情况是时序控制而不是按需决议控制;三是缺乏智能化精准作业装备,作业质量差。此外,现代农业生产与互联网、大数据、IoT、云盘算、5G、AI 等新兴信息技术融合有待深化,人、机、物、情况多维信息收罗处置惩罚能力不足,直接影响了“互联网 +”现代农业的生长深度。(二)“互联网 +”现代农业对资金和人力的投入成本要求较高,而工业生长投资回报率低与所有信息工业一样,“互联网 +”现代农业在前期投入成本较大,不光对前期软件开发人员的素质要求较高,对后期技术维护人员的水平也要求较高。农村生产谋划主体普遍年事较大、受教育水平较低,对新技术新业态的接受能力不强,对互联网等新兴技术的支付意愿不强,导致高科技农业项目很难实现大规模落地应用,一旦失去政府财力支持项目则会入不够出。

加之农业尚属于弱质工业,生产周期长、受自然灾害风险影响大而投资回报率低,因此许多农业项目是作为公益项目需要政府支持的。只管互联网巨头纷纷开始结构农业,如华为技术有限公司使用互联网技术为农业生产提供系统性解决方案,京东团体、阿里巴巴团体切入到智慧养殖、智慧物流和金融贷款等方面,促进了“互联网 +”现代农业的生长,但短期内实现互联网、IoT、大数据等信息技术在农业领域大规模的辐射与推广难度依然较大。(三)“互联网 +”现代农业应用平台面临长效运行机制缺乏等共性问题虽然信息服务平台在“互联网 +”现代农业的生长中取得了一定结果,但也存在自身定位不明确、长效运行机制有待完善等共性问题。

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首先,整体来看,农业各领域的服务平台数量多、类型杂、同质化现象严重,各平台自身定位不明确、主导功效不突出,影响了农业信息资源的有效使用,造成了平台资源的浪费。其次,详细到平台内部,运营主体缺乏能够维持平台运营的长效机制,多数运营主体没有探索出能够支撑自身生长的利益渠道,尚不能实现平台运营与企业生长的共赢模式。以北京益农信息平台为例,该平台的运营主体是北京中益农信息科技股份有限公司,该公司负担了北京的信息进村入户工程,并在此基础上搭建了信息服务平台,但在实际的运用历程中,企业主体的利益诉求和农业信息服务的公益属性之间存在矛盾,企业仍在实际运行历程中不停探索运营模式。

五、生长“互联网 +”现代农业的战略目的与路径(一)生长思路深入贯彻中央“三农”事情部署,牢靠树立创新生长理念,瞄准农业现代化与乡村振兴重大战略需求,着力改善农业农村网络基础设施与条件,夯实农业生长基础。充实发挥“互联网 +”技术创新溢出效应,通过部署“互联网 +”现代农业重大科技示范与应用项目,加速推进“互联网 +”现代农业工业生长。充实发挥大数据在推进农产物供应链全程管控的基础支撑作用,构建农产物全工业链质量宁静管控新体系。

充实发挥信息化在促进农业生产性服务精准化、普惠化的平台支撑作用,培育信息时代新农民。通过构建“互联网 +”现代农业技术创新体系、技术应用体系、工业生长体系,全面提高农业劳动生产率、土地产出率与绿色生长水平,谱写现代农业创新生长新篇章。(二)战略目的未来 15 年是我国社会经济提质增效、转型升级的重要时期,迫切需要依靠科技创新,培育经济生长新动力 [8]。建设“信息化主导、生物技术引领、智能化生产、可连续生长”的现代农业绿色生长技术体系,践行“产出高效、产物宁静、资源节约、情况友好”的质量兴农门路,确保国家粮食宁静、食品宁静与生态宁静是未来现代农业生长的主题。

作为现代农业的重要建设内容,在新一轮信息技术革命引领下,以“AI+ 大数据 +5G+IoT”技术支撑的“互联网 +”现代农业将成为我国现代农业生长的重要偏向 [9]。“互联网 +”现代农业战略门路图如图 1 所示。图 1 “互联网 +”现代农业战略门路图1. 总体目的综合现代信息科技新技术、新趋势及我国生长现代农业战略生长新需求,通过“互联网 +”现代农业理论、方法和关键技术的突破和现代农业软硬件生产、智能农机制造等工业的培育,实现农业农村网络“新基建”全面改善、智能农业重大技术产物应用越发广泛、现代农业工业体系越发完善、农产物全工业链质量宁静管控越发透明,农业生产性服务在线化、个性化、数字化基本实现 [10]。

到 2035 年,农业生产生长将基本实现生产智能化、谋划网络化、服务精准化与普惠化,大幅提高农业生产效率、效能、效益,引领现代农业生长 [11~13]。2. 阶段目的到 2025 年,“互联网 +”现代农业取得重要希望,基本完成高效设施农业、规模化生猪、禽类、奶牛、水产等生产领域数字化和农机装备与作业智能化革新;农业生产“天空隙一体化”监测体系全面建成,基于北斗卫星导航系统的农机自动驾驶获得规模化应用,国家农产物质量宁静统一溯源平台基本建成 [14];培育形成一批以农业软硬件、智能农机装备、大数据智能服务为代表的“互联网 +”现代农业工业,形成可复制、可推广的“互联网 +”农业生产性服务模式,打造一批具有国际影响力的“互联网 +”现代农业创新高地与工业高地;“互联网 +”在解决制约我国农业生长的突出问题上取得努力希望,显著提高土地产出率、劳动生产率和绿色生长水平 [15]。

到 2035 年,“互联网 +”与农业生产、谋划、治理、服务协同生长,“互联网 +”现代农业生长取得决议性希望,“互联网 +”现代农业制度体系越发完善;以“AI+ 大数据 +IoT/信息物理系统(CPS) +5G”为焦点技术支撑的“互联网 +”现代农业工业体系、生产体系、谋划体系全面建成,农业大数据智能服务、农业智能装备制造、农业软硬件等工业获得成熟生长;我国自主生产的农业传感器、农机智能装备产物切合全球主流的技术尺度,基本实现农业传感器与芯片、大型农机智能装备国产化;笼罩全工业链的“互联网 +”农业生产性服务体系全面建成,农业智能化基本实现,我国“互联网 +”现代农业综合实力进入全球第一梯队 [16]。(三)重点任务突破“互联网 +”现代农业应用的理论、方法和共性关键技术。深入开展数据驱动农业知识模型,虚拟化、无人化、一体化信息服务模式理论与方法的研究,不停增强新一代 AI 技术、新信息通信技术、新互联网技术等共性技术与现代农业领域的深度融合,推动现代农业产物设计、历程管控、应用服务向数字化、网络化、云端化、智能化生长的转型升级。重点攻克智能育种技术、田间情况感知和自主作业避障技术等“互联网 +”粮经饲生产技术,攻克自动测产技术、无人机植保技术等“互联网 +”果茶菜生产技术,攻克植物工厂、设施生产投入品智能控制技术等“互联网 +”设施园艺技术,突破康健巡检机械人、废弃物资源化智能使用技术、水产动物生长智能信息处置惩罚与优化调控技术、“天–空–地”三位一体的多源信息获取与融合技术等“互联网 +”养殖技术,研发具有自主知识产权的农机传感器高性能芯片、载荷 200 kg 以上的高端无人机植保系统、无人驾驶拖拉机、精准施肥施药与浇灌技术、残膜接纳智能装备等“互联网 +”农机装备技术,攻克农产物品质传感器、智能报警的宁静生产风险控制系统、农业区块链技术、农产物智慧物流技术等“互联网 +”农产物流通技术,努力生长可适性农业云服务技术、新一代农业可视化人机交互技术、农业融媒体技术等“互联网 +”农业信息服务技术。

提升与生长“互联网 +”现代农业工业,推动现代农业工业提质增效。联合新一代信息技术,进一步推动农业主导工业体系和支撑工业体系的完善,推动现代农业工业在产物研发、历程管控、应用服务环节向数字化、网络化、云端化、智能化偏向的转型升级。不停探索“互联网 +”技术与现代农业工业体系的深度融合方式,熟化农业软件智能重构工具、具有自主知识产权的农业传感器与仪器仪表、农业智能机械人、农业大数据智能服务平台等一批“互联网 +”现代农业产物,建设具有工业特色的“互联网 +”农业工业示范区,培育“互联网 +”现代农业工业集群 [17]。

深化互联网等新一代信息技术与农业生产、谋划、治理和服务的深度融合,鼎力大举生长农产物电子商务、“互联网 +”农业农村休闲旅游、农业专家助农直播等现代农业工业新业态,探索“后疫情”时代“互联网 +”现代农业工业生长新模式、新路径、新方法,实现现代农业工业结构升级、工业组织优化和工业创新方式厘革,推动农业提质增效。开展“互联网 +”在农业生产、农业供应链、农业生产性服务等方面的集成应用示范。依托规模以上的种养殖基地,推广“互联网 +”数字田园、智能养殖、智能农机等技术装备的应用示范,推动农业生产智能化生长;依托规模以上农业企业,推广“互联网 +”农产物供应链智能治理、生鲜农产物冷链物流、农产物品质维持技术装备的应用示范,促进农业供应链的网络化、透明化;依托政府、科研院所等,推广栽培治理、病虫草害、品种选育、采收加工等方面的“互联网 +”实时在线农技服务;搭建农业生产性服务远程线上培训平台,促进农业生产性服务科技创新;面向农业各领域开展 5G 技术应用示范、智慧农业工业示范园区、农机装备工业提升与智能制造示范、单品种全工业链质量管控应用示范等,形成一批“互联网 +”现代农业创新高地。

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六、对策建议(一)加速实现农业农村互联网信息互通共享一是进一步增强基于 5G、大数据、IoT 等新技术的现代农业农村“新基建”,特别注重提升农村和偏远地域互联网接入水平和质量,逐步建设高速、移动、宁静、泛在的新一代农业农村基础设施体系,充实发挥基础设施在“互联网 +”现代农业生长中的基础性、保障性、战略性作用。二是建设农业科技资源开放共享服务平台,进一步增强农业农村数据开放共享和开发使用,增强农业数据的收罗、清洗、挖掘、整合、分析能力;面向高校院所等科研机构、各级治理人员和示范推广人员提供农业大数据的共享、治理、处置惩罚、分析等服务,解决在生产、治理、推广、服务历程中的数据需求。三是结构一批“互联网 +”现代农业重点实验室,改善原有相关领域农业重点实验室创新条件,提升“互联网 +”现代农业科学观察站基础设施水平,建成“互联网 +”种业等现代农业领域重大示范工程;依托“互联网 +”创新模式促进互联网与农机作业、现代育种、经粮饲作物种植、畜牧养殖、农产物供应链生长等农业工业的融合。

(二)连续推进“互联网 +”现代农业尺度体系建设一是建设健全包罗农业 IoT、大数据、农产物电子商务、农技信息服务等在内的技术应用尺度体系,强化各级地方区域的信息化平台建设及数据尺度推广应用,统一数据接口,为“互联网 +”现代农业的信息互通共享提供支持。二是建设健全农机装备尺度体系建设,围绕智能化生产、协同化组织、个性化定制、服务化延伸的行业生长需求,开发农机作业智能治理系统,探索农业装备制造工业集聚区域网络协同制造创新驱动生长模式,推进“互联网 +”农机作业。三是建设健全基于互联网、IoT 等新型信息技术的农产物冷链物流和质量宁静全程追溯尺度体系,建设可追溯治理运行制度,搭建信息化可追溯平台,实现农产物流通环节的智能化监视治理 [18~21]。

(三)增强“互联网 +”现代农业学科生长与人才造就一是完善“互联网 +”现代农业领域学科结构,建议将农业 AI、农业大数据等“互联网 +”现代农业人才造就纳入高校研究生教育造就体系;在试点院校增加“互联网 +”现代农业相关学科偏向的研究生招生名额,重视农学与数学、盘算机科学、物理学、生物学、经济学、社会学、法学等学科专业教育的交织融合。二是增强造就高水平“互联网 +”现代农业领域创新人才和团队,支持和造就具有生长潜力的领武士才,增强基础研究、应用研究、运行维护等方面专业技术人才造就,增强领悟理论、方法、技术、产物与应用等的纵向复合型人才的造就,重视掌握“AI+”经济、社会、治理、尺度、执法等的横向复合型人才造就;通过“互联网 +”现代农业重大研发任务和基地平台建设,汇聚高端人才,在若干“互联网 +”现代农业重点领域形成一批高水平创新团队,并勉励和引导海内创新人才和团队增强与全球相关研究机构互助互动。

三是完善人才激励机制,建设健全适应“互联网 +”现代农业生长特点的农业科技人才支撑体系和储蓄机制;建设健全人才考核、评价制度和激励方式,留住农业科技领域专业人才;注重农业当地人才的造就,通过津贴津贴、住房补助等方式增强其归属感。


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