氣候變化和資源利用不可持續(xù)威脅著全球糧食安全，可持續(xù)地生產(chǎn)足夠的健康食物是21世紀全世界面臨的最為關(guān)鍵的長期性挑戰(zhàn)之一。應對此挑戰(zhàn)，要求農(nóng)業(yè)糧食與食物體系盡快轉(zhuǎn)型。數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新可能是轉(zhuǎn)型方案的重要組成部分，即通過引入一套自動化的、數(shù)據(jù)密集型的“精準”技術(shù)，用更少的土地、更節(jié)約的用水和其他投入生產(chǎn)出更多的健康食物。這就意味著數(shù)字化將是農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要路徑。數(shù)字農(nóng)業(yè)也被稱為智慧農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的第四次技術(shù)革命等。數(shù)字農(nóng)業(yè)利用豐富而詳細的數(shù)字信息指導農(nóng)業(yè)價值鏈上各個主體的決策，其應用并不局限于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而是涉及整個或部分價值鏈，包括生產(chǎn)過程、收獲后處理、市場準入、融資以及供應鏈管理等多個方面。已有研究表明，數(shù)字農(nóng)業(yè)的功能性作用在于：第一，通過減少化學投入品和勞動力需求，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和效率，創(chuàng)造新的市場機會來提升經(jīng)濟效益；第二，通過增進溝通和包容性，帶來社會與文化效益；第三，通過優(yōu)化資源利用，適應氣候變化，帶來環(huán)境效益。
在世界范圍內(nèi)，以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、人工智能等五大核心模塊為代表的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域且發(fā)展迅速。與此同時，發(fā)達國家還在數(shù)字農(nóng)業(yè)上進行了大量投資，如英國政府“產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金”將人工智能和數(shù)據(jù)作為四個挑戰(zhàn)領(lǐng)域之一，計劃聚焦于精準農(nóng)業(yè)；鑒于數(shù)字農(nóng)業(yè)的廣闊前景，麥肯錫的最新報告指出，如果在農(nóng)業(yè)中成功實現(xiàn)互聯(lián)互通，到2030年將為全球GDP增加5000億美元的額外價值。
值得重視的是，盡管數(shù)字農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟效率方面的潛在好處被予以充分肯定，但現(xiàn)有研究大都忽視了從社會、習俗、政治和生態(tài)維度進行深入討論。從全球來看，雖然部分地區(qū)存在食物的過量生產(chǎn)，但與此同時，仍然有數(shù)十億計的人們在忍受饑餓和營養(yǎng)不良。因此，技術(shù)進步本身并不能完全解決未來全球性的糧食安全問題。而且，數(shù)字技術(shù)可能對小農(nóng)經(jīng)營帶來“雙刃劍”效應：在帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率提升的同時，農(nóng)業(yè)數(shù)字化可能導致小型農(nóng)場與大型農(nóng)場之間出現(xiàn)“數(shù)字鴻溝”，因為與大型農(nóng)場相比，大多數(shù)小農(nóng)難以獲得數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，難以承受數(shù)字技術(shù)的大額投資以及由這些投資帶來的風險；數(shù)字農(nóng)業(yè)還會引發(fā)企業(yè)權(quán)力和農(nóng)民自治之間的沖突、數(shù)據(jù)隱私和可持續(xù)發(fā)展等一系列的問題；新技術(shù)甚至可能導致市場集中度的提高，進而引發(fā)投入品價格上漲，使小農(nóng)陷入更加困難的境地。
可以預期的是，數(shù)字農(nóng)業(yè)或?qū)⒁馕吨r(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、農(nóng)村經(jīng)濟、社區(qū)和自然資源管理的重大轉(zhuǎn)型。理解農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的條件與挑戰(zhàn)，并制定因應策略，已成為重要的研究議題。本文試圖對數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特征、發(fā)展困境及國際經(jīng)驗進行研究和分析，以期為中國數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展提供借鑒和啟示。
一、數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性與發(fā)展困境
數(shù)字農(nóng)業(yè)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系轉(zhuǎn)型的作用機制，來源于其技術(shù)特性，主要包括技術(shù)依賴性、數(shù)據(jù)中心性和能力匹配性三方面。與此同時，數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性決定了其發(fā)展可能面臨的一系列困境。
（一）數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性
1.技術(shù)依賴性
對于推進數(shù)字農(nóng)業(yè)來說，數(shù)據(jù)、平臺與連通性缺一不可。數(shù)字農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)依賴電力供應、移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋和互聯(lián)網(wǎng)連接等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字農(nóng)業(yè)的應用依賴數(shù)字技術(shù)發(fā)展，比如地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、遙感（RS）、衛(wèi)星圖像、地面?zhèn)鞲衅鳌⒁苿佑嬎闾幚砑夹g(shù)和通信技術(shù)等。數(shù)字技術(shù)結(jié)合程序映射到耕作、播種、施肥、除草劑和農(nóng)藥的使用、灌溉、收割等農(nóng)業(yè)實踐中。數(shù)字技術(shù)將大大拓展農(nóng)業(yè)發(fā)展的空間，例如，移動技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將農(nóng)民接入供應鏈，使其有機會獲得更優(yōu)質(zhì)的種子和肥料，從而提高產(chǎn)量和質(zhì)量；區(qū)塊鏈技術(shù)有助于提高食品的可追溯性和供應鏈效率，從而減少浪費并增進價值鏈的透明度和信任度；深度學習、機器學習和人工智能有助于進行先進的作物管理、病害檢測、物種識別以及水、土壤和林業(yè)管理，保障糧食安全；數(shù)字解決方案有助于提高監(jiān)測、報告和驗證農(nóng)業(yè)和土地利用方面的準確性。
2.數(shù)據(jù)中心性
數(shù)字農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵要素是數(shù)據(jù)，由地理空間技術(shù)、現(xiàn)場生產(chǎn)信息、天氣和氣候以及市場動態(tài)匯集而成。其中，地理空間數(shù)據(jù)通常是特定站點與精準農(nóng)業(yè)相關(guān)的信息，如特定地點的土壤特性和產(chǎn)量信息等；有關(guān)管理實踐和技術(shù)的元數(shù)據(jù)，包括播種深度，種子位置，品種，機械診斷、時間和運動，耕作、播種、搜尋、噴灑的日期及投入品使用等；決策者無法控制的環(huán)境數(shù)據(jù)，包括降雨量、蒸發(fā)量和熱量單位累積值等。大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的價值取決于是否有足夠數(shù)量的農(nóng)民提供其農(nóng)場的相關(guān)信息，進而聚合形成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)是一種信息資產(chǎn)，必須通過具有成本效益和創(chuàng)新性的信息處理，增強對農(nóng)業(yè)的洞察力并發(fā)揮強大的預測能力，最終實現(xiàn)服務于農(nóng)場管理決策的功能。
3.能力匹配性
數(shù)字農(nóng)業(yè)雖強調(diào)數(shù)據(jù)價值和智能決策的強大功能，但根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)和服務“委托—代理”原則，最終進行決策的主體還是農(nóng)業(yè)經(jīng)營者。經(jīng)營者在學習和經(jīng)濟能力上與技術(shù)的匹配，能夠更好地支持數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。
一是主體學習能力的匹配。農(nóng)民的學習和適應能力對其從數(shù)據(jù)驅(qū)動的農(nóng)業(yè)機遇中獲益至關(guān)重要。隨著高速互聯(lián)網(wǎng)和智能手機的興起，手機應用程序、社交媒體、基于IP的語音傳輸（VoIP）以及數(shù)字參與平臺在改進農(nóng)村地區(qū)人口獲取信息和服務方面具有巨大潛力，這不僅要求他們具備基本的讀寫和數(shù)學能力，而且要求其掌握數(shù)字處理和通信技能。對于農(nóng)民而言，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過一系列的過程才能轉(zhuǎn)化為信息，且這些信息與經(jīng)驗結(jié)合才能作為知識使用。而每個階段的學習過程并不是線性的，農(nóng)民使用、分享和交換來自不同來源且各具特性的數(shù)據(jù)、信息和知識，并根據(jù)自己的知識基礎(chǔ)進行應用或調(diào)整。例如，當向農(nóng)民提供原始天氣數(shù)據(jù)時，他們可能不知道這些數(shù)據(jù)對農(nóng)業(yè)操作意味著什么，因為數(shù)據(jù)的使用必須從農(nóng)學的角度來解釋，如降雨模式對于在特定時間開始播種某種特定作物是否足夠；對于不同作物，降雨數(shù)據(jù)的應用也可能會存在差別。因此，對農(nóng)民來說，數(shù)據(jù)、信息和知識的使用是相互關(guān)聯(lián)的，無法單獨加以處理。
二是主體投資能力的匹配。從技術(shù)上講，大數(shù)據(jù)可為田間和農(nóng)場管理實踐提供量身定制服務，使得數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)具備較大的靈活性，并被應用于各種農(nóng)場規(guī)模，如：機器人和傳感技術(shù)的進步對小農(nóng)戶比較友好，有助于改變農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式，使小農(nóng)戶能夠重新發(fā)揮其優(yōu)勢。而且，數(shù)字化有助于農(nóng)業(yè)價值鏈中的不同主體在可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中進行合作。正因如此，數(shù)字農(nóng)業(yè)可能會被視為規(guī)模中性的技術(shù)。然而，無論是網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備還是操控平臺，都需要成本投入，尤其在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的初期，與小農(nóng)場相比，大型農(nóng)場具有規(guī)模經(jīng)濟性，連通性使得對大片土地的監(jiān)控更加便捷，更容易抵消數(shù)字農(nóng)業(yè)投資的固定成本。
（二）數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展困境
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展前景令人期待，但隱含的風險與挑戰(zhàn)不容忽視。“顛覆定律”（The Laws of Disruption）指出，經(jīng)濟社會的變化速度難以跟上呈指數(shù)級發(fā)展的技術(shù)。由于基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、獲取機會不公、成本高昂、技能不足和資本有限，農(nóng)業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍然面臨一系列問題。在經(jīng)濟因素之外，社會、政治、生態(tài)層面的問題越發(fā)值得重視。
1.數(shù)字農(nóng)業(yè)投資不足
雖然數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)備和硬件的成本正在迅速下降，投資回報周期在不斷縮短，但仍然不足以釋放農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的所有潛在價值。風險資本正在投資于數(shù)字農(nóng)業(yè)革命，但相對于其他行業(yè)，農(nóng)業(yè)數(shù)字化吸引的資金依然是最少的。2010—2015年，全球?qū)鹑诩夹g(shù)的投資年增長率為65%，達到220億美元，而對數(shù)字農(nóng)業(yè)的投資明顯滯后，僅為46億美元。在數(shù)字化發(fā)展進程中，農(nóng)業(yè)仍是最落后的行業(yè)。
2.挑戰(zhàn)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村文化
數(shù)字農(nóng)業(yè)可以減少體力勞動，改善農(nóng)民生活。但是，這一“改善”有時候并非人們所希望的。研究表明，體力勞動、傳統(tǒng)的農(nóng)場生活方式和豐富的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗對于農(nóng)民了解其土地和生活環(huán)境具有重要意義。農(nóng)業(yè)的生命特性及其現(xiàn)場感，能夠讓農(nóng)民在與自然交往的過程中獲得智慧與感悟。而數(shù)字技術(shù)的使用可能導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的邊緣化，以及農(nóng)民與農(nóng)業(yè)的脫節(jié)，降低農(nóng)民對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的滿意度，加重農(nóng)村社區(qū)普遍存在的心理健康問題。工作方式的改變將挑戰(zhàn)農(nóng)業(yè)文化的一些核心原則，而這些原則對農(nóng)民的幸福感至關(guān)重要。農(nóng)業(yè)的數(shù)字化及其智能化處理，不僅可能撕裂人與自然的互動，而且可能導致許多農(nóng)民（尤其是小農(nóng)場主）厭惡并離開農(nóng)業(yè)。
3.引發(fā)失業(yè)問題
在數(shù)字農(nóng)業(yè)的大量應用場景中，基于大數(shù)據(jù)，機器可以在無需人工干預的情況下作出自主決策。因此，農(nóng)業(yè)數(shù)字化無疑會創(chuàng)造新的就業(yè)機會，但這并不適合許多已經(jīng)被邊緣化的農(nóng)場工人，尤其在高失業(yè)率的地區(qū)，是否有必要采用節(jié)省勞動力的技術(shù)一直存在著爭議。除非農(nóng)民調(diào)整技能并專攻新工種，否則，機器人技術(shù)和人工智能的出現(xiàn)將造成勞動力被替代。現(xiàn)實是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)仍是全球28%的勞動力的就業(yè)來源，數(shù)字農(nóng)業(yè)可能會引發(fā)技術(shù)性失業(yè)，并對農(nóng)村社區(qū)造成重大的連鎖影響。
4.造成產(chǎn)權(quán)爭議和隱私風險
農(nóng)民需要與第三方共享大量數(shù)據(jù)，才可能將信息轉(zhuǎn)化為有價值的工具，但這一過程增加了數(shù)據(jù)權(quán)屬糾紛和隱私泄露的風險。與此同時，數(shù)字農(nóng)業(yè)所需的聯(lián)機設(shè)備也可能暴露在網(wǎng)絡(luò)威脅之下，如網(wǎng)絡(luò)安全防火墻設(shè)置存在漏洞，第三方有可能訪問敏感數(shù)據(jù)、竊取資料，甚至摧毀設(shè)備。此外，數(shù)據(jù)共享也并不是平等的，對于小農(nóng)等維護自身利益能力較弱的群體來說，數(shù)據(jù)往往在更有談判能力的大公司手中整合并用于信息決策。研究表明，農(nóng)民在共享農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)時存在數(shù)據(jù)許可使用條款缺乏透明度、數(shù)據(jù)所有權(quán)不清、隱私問題、議價能力不平等、與農(nóng)民之間缺乏利益共享等一系列問題。由此產(chǎn)生的可能后果是：一方面，數(shù)據(jù)權(quán)屬、隱私和責任方面出現(xiàn)誠信缺失等問題，導致農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體對數(shù)字技術(shù)的應用缺乏信任，如擔心無人機會捕獲其工作和私人生活的圖像等；另一方面，在數(shù)字農(nóng)業(yè)市場起步階段，農(nóng)民可能有機會選擇任何一個服務提供商，并具有一定的議價能力，但隨著市場的發(fā)展，少數(shù)大公司占據(jù)大部分市場，農(nóng)民可能會失去議價能力與選擇空間。
5.形成“數(shù)字鴻溝”
一是國家（地區(qū)）之間的“數(shù)字鴻溝”。從基礎(chǔ)設(shè)施和資源可得性來看，亞洲、拉丁美洲和非洲國家（地區(qū)）的互聯(lián)網(wǎng)使用仍然落后于北美和歐洲等地區(qū)。在許多非洲國家，只有不到40%的農(nóng)戶能上網(wǎng)，而且成本高昂。高速網(wǎng)絡(luò)服務在北美和歐洲占主導地位；而在整個非洲大陸，農(nóng)田的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率僅占33％，4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率僅占9％；在亞洲，農(nóng)田的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率為46％，4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率為29％。家庭的手機擁有率方面也存在差異，亞洲和拉丁美洲許多地方的農(nóng)戶手機擁有率接近100％，但非洲國家（地區(qū)）的手機擁有率大大落后于世界其他地區(qū)。
二是經(jīng)營規(guī)模上的“數(shù)字鴻溝”。信貸約束會限制新技術(shù)的可負擔性，自給型的小農(nóng)難以從數(shù)字化轉(zhuǎn)型中受益。即便是在農(nóng)業(yè)比較發(fā)達的澳大利亞，小型農(nóng)場經(jīng)營者相對于大型農(nóng)場經(jīng)營者的數(shù)字化水平也普遍更低。
三是經(jīng)營主體能力上的“數(shù)字鴻溝”。農(nóng)民的數(shù)字技術(shù)素養(yǎng)存在差異，尤其是發(fā)展中國家的小農(nóng)更難獲得農(nóng)業(yè)信息和數(shù)據(jù)，以及處理這些信息和數(shù)據(jù)的技能，從而阻礙了數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成與發(fā)展。不僅如此，新的數(shù)字服務往往會缺少本地化內(nèi)容，技術(shù)的深度創(chuàng)新與差異性擴展均需要科研投入和重復性的實地試驗，在缺乏公共和市場投入的背景下，主體的能力約束將導致農(nóng)戶獲得本地化信息和服務的機會非常有限。
四是不同性別之間的“數(shù)字鴻溝”。研究發(fā)現(xiàn)，婦女等弱勢群體的上網(wǎng)機會更少，全球女性手機擁有率比男性低14％，而在南亞，這一差距甚至上升至38％；女性使用數(shù)字設(shè)備和技術(shù)的能力也可能更低。這導致了女性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)績效和收入與男性相比存在差距。
二、中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展狀況
中國高度重視數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展問題，試圖從政策指向、公共投資、市場引導、主體激勵等多維度出發(fā)，著力打造中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來圖景。
（一）中國關(guān)于數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策
中國自2015年就開始規(guī)劃數(shù)字農(nóng)業(yè)的實施方案，制定了一系列旨在推動數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的政策文件，以促進數(shù)字鄉(xiāng)村和數(shù)字農(nóng)業(yè)協(xié)同發(fā)展。其核心路徑在于，從基礎(chǔ)設(shè)施的大力推進，到數(shù)字技術(shù)的推廣應用，再到大數(shù)據(jù)體系和平臺的建立，以實現(xiàn)數(shù)字技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的深度融合。
各地方政府積極響應中央政策，出臺本地數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的行動計劃，因地制宜創(chuàng)新數(shù)字農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)機制與實現(xiàn)路徑。如：浙江省印發(fā)《浙江省數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)實施方案》，強調(diào)推進生產(chǎn)管理數(shù)字化應用，建設(shè)一批省級數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)和數(shù)字農(nóng)業(yè)強鎮(zhèn)。推廣智能設(shè)施裝備，推進數(shù)字化農(nóng)業(yè)氣象服務系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用，推進數(shù)字化監(jiān)管，發(fā)展智慧農(nóng)機裝備和設(shè)施農(nóng)業(yè)，開展數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠建設(shè)。推進農(nóng)產(chǎn)品加工、農(nóng)資生產(chǎn)企業(yè)數(shù)字化改造，建成一批數(shù)字化生產(chǎn)線。到2022年，建成250個數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠。廣東省實施《廣東數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展行動計劃（2020—2025年）》，夯實廣東數(shù)字農(nóng)業(yè)新基建基礎(chǔ)，爭創(chuàng)優(yōu)勢形成數(shù)字農(nóng)業(yè)示范標桿效應，積極創(chuàng)建國家數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)，打造“數(shù)字農(nóng)業(yè)硅谷”；湖南省發(fā)布的《湖南省數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動方案（2020—2022年）》提出，到2022年，數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)取得明顯成效，推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，打造數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢。
不僅如此，國家還通過項目建設(shè)和補貼結(jié)合的激勵機制大力推進數(shù)字農(nóng)業(yè)的應用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部從2017年起組織開展數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點項目，以縣為單位組織實施，實施主體為區(qū)域內(nèi)具有數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)需求的農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)等新型經(jīng)營主體。同時，支持國家農(nóng)業(yè)遙感應用等公益性科研單位開展農(nóng)業(yè)遙感數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點。中央財政對符合條件的數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點縣市予以投資補助。
（二）中國數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況及其存在的問題
第一，農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)的快速普及與城鄉(xiāng)和區(qū)域差距并存。中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心發(fā)布的第47次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，截至2020年12月，中國網(wǎng)民規(guī)模達9.89億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達70.4%，其中，手機網(wǎng)民規(guī)模達9.86億，使用手機上網(wǎng)的比例達99.7%。城鎮(zhèn)地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率達79.8%，農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率為55.9%。農(nóng)村網(wǎng)民規(guī)模3.09億，占比僅為31.3%；城鎮(zhèn)網(wǎng)民規(guī)模達6.8億，占比68.7%。由此可見，在互聯(lián)網(wǎng)普及率上存在較大的城鄉(xiāng)差距。與此同時，農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展存在區(qū)域差距。2020年，北京大學新農(nóng)村發(fā)展研究院數(shù)字鄉(xiāng)村項目組發(fā)布的《縣域數(shù)字鄉(xiāng)村指數(shù)（2018）》指出，中國縣域鄉(xiāng)村經(jīng)濟數(shù)字化整體水平較低，且呈現(xiàn)明顯的東西部差異。從縣域鄉(xiāng)村經(jīng)濟數(shù)字化指數(shù)分布來看，以“胡煥庸線”為界，鄉(xiāng)村經(jīng)濟數(shù)字化指數(shù)值較高的縣域主要集中在東部沿海地區(qū)，以及少量的中西部地區(qū)中心城市。
第二，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展與產(chǎn)業(yè)內(nèi)差異。中國信息通信研究院發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2020年）》顯示，2019年，中國農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟增加值占行業(yè)增加值的比重為8.2%，同比提升 0.9個百分點；工業(yè)為19.5%，同比增長1.2個百分點；服務業(yè)為37.8%，同比增長1.9個百分點。與工業(yè)和服務業(yè)相比，農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟增加值仍然較低，增長速度也相對較慢，還存在較大的提升空間。《2020年縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展水平評價報告》顯示，2019年經(jīng)營主體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化水平為23.8%，還存在巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＳ姓{(diào)查研究表明，家禽養(yǎng)殖業(yè)是中國畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是規(guī)模化集約化程度最高、與國際先進水平最接近的產(chǎn)業(yè)，其主要環(huán)節(jié)數(shù)字化應用水平在20%以上；新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體大田耕種管收主要環(huán)節(jié)的數(shù)字化應用水平約為25%，近90%的主體開展了測土配方施肥，40%的主體應用了水肥一體化技術(shù)，精準施藥、病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)、無人機植保等技術(shù)裝備也得到了不同程度的應用。可見，不同的數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)內(nèi)部不同行業(yè)之間的應用存在較大差異。
第三，數(shù)字農(nóng)業(yè)應用創(chuàng)新發(fā)展迅猛與數(shù)字技術(shù)研發(fā)瓶頸并存。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部從2018年開始，通過推進蘋果大數(shù)據(jù)發(fā)展應用，打造示范樣板，為整個農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)建設(shè)提供可學習、可借鑒、可復制的機制、模式和經(jīng)驗。2020年，世界數(shù)字農(nóng)業(yè)大會發(fā)布了十大創(chuàng)新案例，全面展示了數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新模式，推動農(nóng)業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級的應用場景，包括極飛智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術(shù)及實施模式、華為數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村智能體、聯(lián)通現(xiàn)代數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園、大疆智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、京東農(nóng)場“谷語”數(shù)字農(nóng)業(yè)管理平臺等。與此同時，市場投資熱情高漲，如2020年中化農(nóng)業(yè)MAP與阿里數(shù)字農(nóng)業(yè)簽署合作協(xié)議，計劃未來3年內(nèi)，圍繞大米、蘋果、柑橘、葡萄、草莓、獼猴桃、沃柑等品類，在全國建立10~15個數(shù)字農(nóng)業(yè)基地，展開基于數(shù)字農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略合作。但需要重視的是，中國農(nóng)業(yè)軟件、農(nóng)業(yè)傳感器、智能農(nóng)機裝備的設(shè)計、加工、制造、研發(fā)與發(fā)達國家差距較大，動物生長模型、高端智能農(nóng)機核心芯片絕大部分依賴進口，尚未形成自主可控的技術(shù)產(chǎn)品與裝備。
因此，總體而言，中國數(shù)字農(nóng)業(yè)還比較薄弱，數(shù)字資源分散，天空地一體化數(shù)據(jù)獲取能力較弱、覆蓋率低，生產(chǎn)信息化、精準化水平與發(fā)達國家相比還有一定的差距。
三、數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際經(jīng)驗
面對數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中存在的問題與挑戰(zhàn)，已有研究將重點放在改善可達性上。國際組織和各國政府試圖制定數(shù)字包容議程，以期讓更多的農(nóng)民利用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)。尤其是制定相關(guān)法規(guī)和政策，對于未來農(nóng)業(yè)的長期發(fā)展非常關(guān)鍵，且能夠幫助重要參與者在數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展中處于中心位置。具體而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際經(jīng)驗主要體現(xiàn)在四個方面。
（一）加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務模式的創(chuàng)新有利于降低“最后一公里”的成本，因為移動互聯(lián)網(wǎng)接入的普及可能讓農(nóng)民使用應用程序（APP）的邊際成本接近為零。因此，有兩方面的努力是值得嘗試的：第一，為了縮小網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的差距，持續(xù)地建設(shè)和更新基礎(chǔ)設(shè)施。歐盟國家的經(jīng)驗表明，提高電信領(lǐng)域的自由度有助于實現(xiàn)廣泛的互聯(lián)互通。高效的頻譜管理可以降低建設(shè)費用，為終端用戶帶來更好的信息通信技術(shù)服務。政府使用的許可證管理框架的類型和頻譜分配的效率對于鼓勵私營部門在偏遠地區(qū)投資移動網(wǎng)絡(luò)十分重要。第二，增強數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的可達性，降低使用成本。在國家、金融機構(gòu)、移動網(wǎng)絡(luò)運營商、設(shè)備制造商和服務提供商之間創(chuàng)造融合價值的業(yè)務，創(chuàng)新商業(yè)模式，降低農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的使用成本。尤其是政府農(nóng)業(yè)研究與推廣組織可以發(fā)揮重要作用，協(xié)助設(shè)計針對本地化的解決方案。
（二）激勵低成本包容性的技術(shù)創(chuàng)新
數(shù)字農(nóng)業(yè)帶動下的可持續(xù)糧食生產(chǎn)有益于整個社會，對于能力不足的弱勢群體尤為重要。一方面，最貧困的農(nóng)民無力支付互聯(lián)網(wǎng)接入、設(shè)備或者數(shù)據(jù)的費用，于是公益基金便致力于將移動寬帶作為一種公共物品提供給非洲最貧困的家庭，還可以通過開放數(shù)據(jù)，讓所有主體都能享益并且降低壟斷的風險；另一方面，受能力和渠道的約束，許多農(nóng)民獲得本地化信息和服務的機會有限，但應用程序的技術(shù)創(chuàng)新有望改變這一局面。如2016年由德國的AI初創(chuàng)企業(yè)PEAT GmbH開發(fā)的名為Plantix的應用程序，旨在專門幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者或者專業(yè)農(nóng)技人員判斷病蟲害與營養(yǎng)缺乏等問題，到2020年，該程序已經(jīng)有超過18種語言的1000萬下載量。每天世界各地的用戶平均上傳5萬幅圖片，Plantix通過人工智能技術(shù)對農(nóng)作物生長情況進行診斷，以此提升農(nóng)民的生產(chǎn)效率。不同于其他類似平臺，這個平臺是經(jīng)營規(guī)模中性的，可以適應于不同經(jīng)營規(guī)模的生產(chǎn)者。數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展可為技術(shù)創(chuàng)新提供補貼與融資機會。如，歐洲聯(lián)盟委員會建立了歐洲農(nóng)業(yè)創(chuàng)新伙伴關(guān)系項目（EIP-AGRI），為數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新提供資金，并開發(fā)與公共和私人利益相關(guān)者共享知識的網(wǎng)絡(luò)，還通過擔保計劃對農(nóng)民和研究人員進行補貼以支持數(shù)字農(nóng)業(yè)；日本政府實施“戰(zhàn)略創(chuàng)新促進計劃（SIP）”，旨在促進數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)的應用和交叉學科的資助政策。
（三）農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)和平臺企業(yè)的規(guī)制與監(jiān)管
數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)可以幫助農(nóng)民，但這種幫助是有成本的，數(shù)字平臺增加了農(nóng)民對大型公司的依賴性。無論是陶氏與杜邦的合并、中國化工對先正達的收購，還是拜耳對孟山都的收購，都受到了政府和利益相關(guān)者的嚴格審查，目的在于確保合并不會損害市場競爭。這一系列事件意味著，數(shù)字農(nóng)業(yè)可能影響競爭，導致市場力量失衡，因而對數(shù)字農(nóng)業(yè)進行更仔細的評估是合理的。歐盟為了解決市場力量可能導致的市場失靈，引入了包括《歐盟并購條例》等一系列關(guān)于競爭的法律規(guī)則，并在2013年設(shè)立了特別的高層論壇，為食品供應鏈設(shè)定了一套“良好實踐原則”，以實現(xiàn)可自我監(jiān)管的機制運行。與此類似，2014年，美國的主要農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)提供商、政府以及其他行業(yè)利益相關(guān)者就核心原則達成共識，通過“數(shù)據(jù)隱私和安全原則”綱要對數(shù)據(jù)的所有權(quán)、收集、透明性、便攜性、披露、使用、銷售和儲存進行了規(guī)范，其中一項旨在解決反競爭行為的原則明確指出，農(nóng)業(yè)技術(shù)提供者“不應將這些數(shù)據(jù)用于非法或反競爭活動，如農(nóng)業(yè)技術(shù)提供商被禁止使用農(nóng)場數(shù)據(jù)在商品市場進行投機”。不僅如此，美國還制定了《2018年美國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)法案》等專門的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)共享法案，旨在促進美國農(nóng)業(yè)部收集農(nóng)業(yè)種植數(shù)據(jù)，并在兼顧農(nóng)民隱私的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)收集和分析的結(jié)果提供給學術(shù)機構(gòu)和研究人員。2020年，日本農(nóng)林水產(chǎn)省（MAFF）在研究農(nóng)田信息的集中化管理方法及其有效利用方法的報告中強調(diào)，在建立個人信息時，需要格外注意個人信息的處理系統(tǒng)的操作。廣泛地研究和考慮如何匹配耕地信息和個人信息，以及如何匿名和隱藏信息等方面的問題，防止利用個人信息數(shù)據(jù)進行身份識別。
（四）構(gòu)建包容性數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)
構(gòu)建支持農(nóng)民的數(shù)字生態(tài)需要以下條件：第一，通過農(nóng)業(yè)組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)農(nóng)民的數(shù)字賦權(quán)和賦能。在收集農(nóng)民數(shù)據(jù)的過程中，要賦予農(nóng)民權(quán)利并給予他們表達的機會。合作社、生產(chǎn)者組織、農(nóng)民組織等在管理、分享和使用數(shù)據(jù)信息以及促進和提升農(nóng)民主動性方面具有重要作用。因此，探索可持續(xù)的經(jīng)營模式，并讓農(nóng)民和農(nóng)民組織從數(shù)據(jù)中受益是最緊迫的問題。可能的實現(xiàn)途徑是，農(nóng)民組織向數(shù)字智能組織或“數(shù)據(jù)合作社”過渡，以構(gòu)建成員之間及與各種外部組織之間基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的交互關(guān)系。第二，建立信托中心或信托機制與平臺，促進和規(guī)范公開數(shù)據(jù)在不同層面（產(chǎn)品細分、價值鏈環(huán)節(jié)細分、國家、地區(qū)等）的共享。信托中心由公共部門推動和支持并依托價值鏈的某個環(huán)節(jié)建立起來，是代表農(nóng)民的組織，或由農(nóng)民和行業(yè)代表組成的聯(lián)盟。這類中心可能成為公共和私營部門、農(nóng)民和大企業(yè)一起討論和制定實現(xiàn)互利性激勵措施的理想場所。第三，制定數(shù)據(jù)訪問管理和數(shù)據(jù)所有權(quán)及其流動的國際協(xié)議。農(nóng)業(yè)和營養(yǎng)有關(guān)的數(shù)據(jù)往往被視為與全球糧食安全、可持續(xù)發(fā)展和減貧等目標有關(guān)的公共產(chǎn)品，因此需要在國家或國際機構(gòu)之間達成具有強制性的協(xié)議。這些協(xié)議不僅約定分享數(shù)據(jù)的好處和機會，而且要促進數(shù)據(jù)公平、合理且合乎道德地流動和使用。
四、對中國數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的啟示
數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際經(jīng)驗，可為中國數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供如下政策啟示：
第一，大力推進農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。完善政府引導、市場主導、社會參與的協(xié)同推進機制，通過“新基建”推進農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)等公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過公私合營的方式推進農(nóng)業(yè)數(shù)字平臺建設(shè)，引導農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體接入平臺和采納數(shù)字化應用場景。此外，在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的采集、利用與開發(fā)上充分考慮產(chǎn)業(yè)特性導致的數(shù)據(jù)的復雜性，提升數(shù)據(jù)存儲方式和使用效率，構(gòu)建完善的基礎(chǔ)數(shù)字資源體系。
第二，通過農(nóng)業(yè)組織化促進包容性數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。與歐美發(fā)達國家相比，中國在經(jīng)濟發(fā)展階段、農(nóng)業(yè)用地和勞動力要素稟賦上存在顯著差異，農(nóng)業(yè)仍然是勞動力就業(yè)崗位的重要來源，雖然通過農(nóng)地流轉(zhuǎn)、服務托管等方式擴大了農(nóng)地經(jīng)營規(guī)模，但仍無法與歐美的大農(nóng)場相比。在積極拓寬農(nóng)外就業(yè)渠道的同時，要強調(diào)包容性發(fā)展目標的重要性，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可以進一步通過農(nóng)業(yè)組織創(chuàng)新，將小農(nóng)戶通過組織化卷入農(nóng)業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型過程。組織化的小農(nóng)戶將具有雙重優(yōu)勢，一方面增強與數(shù)字技術(shù)服務組織或農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)平臺的談判能力，另一方面通過組織的分享機制獲得數(shù)字轉(zhuǎn)型帶來的收益。
第三，激勵“卡脖子”技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，推進全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字生態(tài)的構(gòu)建。聚焦數(shù)字農(nóng)業(yè)“卡脖子”技術(shù)，大力推進自主創(chuàng)新、協(xié)同攻關(guān)，進一步降低數(shù)字農(nóng)業(yè)設(shè)備和硬件成本，將有利于數(shù)字技術(shù)供應商為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體提供更加有效的轉(zhuǎn)型方案。中國農(nóng)業(yè)銷售端已經(jīng)廣泛使用數(shù)字化技術(shù)（如直播、電商等）拓寬農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道。但需要重視的是，生產(chǎn)端仍然是農(nóng)業(yè)價值鏈的核心，精準、智能、可溯源等數(shù)字技術(shù)應用有助于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。因此，可以通過農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系進行技術(shù)信息傳播，通過政府補貼誘導產(chǎn)業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)數(shù)字技術(shù)的應用，通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織與數(shù)據(jù)平臺之間合作享益聯(lián)盟關(guān)系，最終打造健康的農(nóng)業(yè)數(shù)字生態(tài)。
第四，建立數(shù)字農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的培養(yǎng)體系。在國家鼓勵農(nóng)民工、大中專畢業(yè)生、退伍軍人、科技人員等返鄉(xiāng)下鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)的政策引導下，以新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體為核心，同時加強對小農(nóng)戶具有包容性的數(shù)字農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系建設(shè)。通過農(nóng)技推廣體系、商業(yè)企業(yè)培訓服務和院校研究人員授課等線上或者線下的靈活形式，結(jié)合對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)采納的定向資金支持等方式，開展數(shù)字農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)工作。對于新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，提供數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型方案，激勵其從環(huán)節(jié)改造開始，進行全產(chǎn)業(yè)鏈化的數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型；對于分散細碎化經(jīng)營的小農(nóng)戶，激勵其使用具有規(guī)模中性的數(shù)字技術(shù)（如通過手機使用ICT信息技術(shù)），幫助其改善在關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行科學決策的可能性。此外，還要培訓一批具有數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)備管護、數(shù)據(jù)調(diào)用與存儲和平臺維護等能力的人才隊伍，以保障數(shù)字農(nóng)業(yè)運行的安全性與可靠性。
第五，加快農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)立法，防止平臺壟斷，維護數(shù)據(jù)主體的合法權(quán)益。實際上，中國第一部專門針對數(shù)據(jù)安全法律的立法過程已經(jīng)正式啟動，2020年7月2日，《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法（草案）》經(jīng)十三屆全國人大常委會第二十次會議初次審議公布，面向社會公眾征求意見。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)立法的意義在于明晰農(nóng)業(yè)數(shù)字產(chǎn)權(quán)邊界，保障主體隱私權(quán)，降低數(shù)據(jù)被非法使用的風險。通過國家立法對市場行為進行規(guī)制，有利于在尊重數(shù)據(jù)主體權(quán)益、符合有關(guān)法律法規(guī)的前提下，推進數(shù)據(jù)連通融合，鼓勵合法的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘與利用，防止由數(shù)據(jù)非競爭性使用產(chǎn)生的平臺壟斷等問題。與此同時，除國家規(guī)定的涉密數(shù)據(jù)外，應加快政府數(shù)字政務平臺建設(shè)，推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)據(jù)資源在相關(guān)利益主體之間的協(xié)同管理和價值融合。
在世界范圍內(nèi)，以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、人工智能等五大核心模塊為代表的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域且發(fā)展迅速。與此同時，發(fā)達國家還在數(shù)字農(nóng)業(yè)上進行了大量投資，如英國政府“產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金”將人工智能和數(shù)據(jù)作為四個挑戰(zhàn)領(lǐng)域之一，計劃聚焦于精準農(nóng)業(yè)；鑒于數(shù)字農(nóng)業(yè)的廣闊前景，麥肯錫的最新報告指出，如果在農(nóng)業(yè)中成功實現(xiàn)互聯(lián)互通，到2030年將為全球GDP增加5000億美元的額外價值。
值得重視的是，盡管數(shù)字農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟效率方面的潛在好處被予以充分肯定，但現(xiàn)有研究大都忽視了從社會、習俗、政治和生態(tài)維度進行深入討論。從全球來看，雖然部分地區(qū)存在食物的過量生產(chǎn)，但與此同時，仍然有數(shù)十億計的人們在忍受饑餓和營養(yǎng)不良。因此，技術(shù)進步本身并不能完全解決未來全球性的糧食安全問題。而且，數(shù)字技術(shù)可能對小農(nóng)經(jīng)營帶來“雙刃劍”效應：在帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率提升的同時，農(nóng)業(yè)數(shù)字化可能導致小型農(nóng)場與大型農(nóng)場之間出現(xiàn)“數(shù)字鴻溝”，因為與大型農(nóng)場相比，大多數(shù)小農(nóng)難以獲得數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，難以承受數(shù)字技術(shù)的大額投資以及由這些投資帶來的風險；數(shù)字農(nóng)業(yè)還會引發(fā)企業(yè)權(quán)力和農(nóng)民自治之間的沖突、數(shù)據(jù)隱私和可持續(xù)發(fā)展等一系列的問題；新技術(shù)甚至可能導致市場集中度的提高，進而引發(fā)投入品價格上漲，使小農(nóng)陷入更加困難的境地。
可以預期的是，數(shù)字農(nóng)業(yè)或?qū)⒁馕吨r(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、農(nóng)村經(jīng)濟、社區(qū)和自然資源管理的重大轉(zhuǎn)型。理解農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的條件與挑戰(zhàn)，并制定因應策略，已成為重要的研究議題。本文試圖對數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特征、發(fā)展困境及國際經(jīng)驗進行研究和分析，以期為中國數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展提供借鑒和啟示。
一、數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性與發(fā)展困境
數(shù)字農(nóng)業(yè)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系轉(zhuǎn)型的作用機制，來源于其技術(shù)特性，主要包括技術(shù)依賴性、數(shù)據(jù)中心性和能力匹配性三方面。與此同時，數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性決定了其發(fā)展可能面臨的一系列困境。
（一）數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)特性
1.技術(shù)依賴性
對于推進數(shù)字農(nóng)業(yè)來說，數(shù)據(jù)、平臺與連通性缺一不可。數(shù)字農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)依賴電力供應、移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋和互聯(lián)網(wǎng)連接等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字農(nóng)業(yè)的應用依賴數(shù)字技術(shù)發(fā)展，比如地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、遙感（RS）、衛(wèi)星圖像、地面?zhèn)鞲衅鳌⒁苿佑嬎闾幚砑夹g(shù)和通信技術(shù)等。數(shù)字技術(shù)結(jié)合程序映射到耕作、播種、施肥、除草劑和農(nóng)藥的使用、灌溉、收割等農(nóng)業(yè)實踐中。數(shù)字技術(shù)將大大拓展農(nóng)業(yè)發(fā)展的空間，例如，移動技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將農(nóng)民接入供應鏈，使其有機會獲得更優(yōu)質(zhì)的種子和肥料，從而提高產(chǎn)量和質(zhì)量；區(qū)塊鏈技術(shù)有助于提高食品的可追溯性和供應鏈效率，從而減少浪費并增進價值鏈的透明度和信任度；深度學習、機器學習和人工智能有助于進行先進的作物管理、病害檢測、物種識別以及水、土壤和林業(yè)管理，保障糧食安全；數(shù)字解決方案有助于提高監(jiān)測、報告和驗證農(nóng)業(yè)和土地利用方面的準確性。
2.數(shù)據(jù)中心性
數(shù)字農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵要素是數(shù)據(jù)，由地理空間技術(shù)、現(xiàn)場生產(chǎn)信息、天氣和氣候以及市場動態(tài)匯集而成。其中，地理空間數(shù)據(jù)通常是特定站點與精準農(nóng)業(yè)相關(guān)的信息，如特定地點的土壤特性和產(chǎn)量信息等；有關(guān)管理實踐和技術(shù)的元數(shù)據(jù)，包括播種深度，種子位置，品種，機械診斷、時間和運動，耕作、播種、搜尋、噴灑的日期及投入品使用等；決策者無法控制的環(huán)境數(shù)據(jù)，包括降雨量、蒸發(fā)量和熱量單位累積值等。大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的價值取決于是否有足夠數(shù)量的農(nóng)民提供其農(nóng)場的相關(guān)信息，進而聚合形成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)是一種信息資產(chǎn)，必須通過具有成本效益和創(chuàng)新性的信息處理，增強對農(nóng)業(yè)的洞察力并發(fā)揮強大的預測能力，最終實現(xiàn)服務于農(nóng)場管理決策的功能。
3.能力匹配性
數(shù)字農(nóng)業(yè)雖強調(diào)數(shù)據(jù)價值和智能決策的強大功能，但根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)和服務“委托—代理”原則，最終進行決策的主體還是農(nóng)業(yè)經(jīng)營者。經(jīng)營者在學習和經(jīng)濟能力上與技術(shù)的匹配，能夠更好地支持數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。
一是主體學習能力的匹配。農(nóng)民的學習和適應能力對其從數(shù)據(jù)驅(qū)動的農(nóng)業(yè)機遇中獲益至關(guān)重要。隨著高速互聯(lián)網(wǎng)和智能手機的興起，手機應用程序、社交媒體、基于IP的語音傳輸（VoIP）以及數(shù)字參與平臺在改進農(nóng)村地區(qū)人口獲取信息和服務方面具有巨大潛力，這不僅要求他們具備基本的讀寫和數(shù)學能力，而且要求其掌握數(shù)字處理和通信技能。對于農(nóng)民而言，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過一系列的過程才能轉(zhuǎn)化為信息，且這些信息與經(jīng)驗結(jié)合才能作為知識使用。而每個階段的學習過程并不是線性的，農(nóng)民使用、分享和交換來自不同來源且各具特性的數(shù)據(jù)、信息和知識，并根據(jù)自己的知識基礎(chǔ)進行應用或調(diào)整。例如，當向農(nóng)民提供原始天氣數(shù)據(jù)時，他們可能不知道這些數(shù)據(jù)對農(nóng)業(yè)操作意味著什么，因為數(shù)據(jù)的使用必須從農(nóng)學的角度來解釋，如降雨模式對于在特定時間開始播種某種特定作物是否足夠；對于不同作物，降雨數(shù)據(jù)的應用也可能會存在差別。因此，對農(nóng)民來說，數(shù)據(jù)、信息和知識的使用是相互關(guān)聯(lián)的，無法單獨加以處理。
二是主體投資能力的匹配。從技術(shù)上講，大數(shù)據(jù)可為田間和農(nóng)場管理實踐提供量身定制服務，使得數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)具備較大的靈活性，并被應用于各種農(nóng)場規(guī)模，如：機器人和傳感技術(shù)的進步對小農(nóng)戶比較友好，有助于改變農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式，使小農(nóng)戶能夠重新發(fā)揮其優(yōu)勢。而且，數(shù)字化有助于農(nóng)業(yè)價值鏈中的不同主體在可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中進行合作。正因如此，數(shù)字農(nóng)業(yè)可能會被視為規(guī)模中性的技術(shù)。然而，無論是網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備還是操控平臺，都需要成本投入，尤其在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的初期，與小農(nóng)場相比，大型農(nóng)場具有規(guī)模經(jīng)濟性，連通性使得對大片土地的監(jiān)控更加便捷，更容易抵消數(shù)字農(nóng)業(yè)投資的固定成本。
（二）數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展困境
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展前景令人期待，但隱含的風險與挑戰(zhàn)不容忽視。“顛覆定律”（The Laws of Disruption）指出，經(jīng)濟社會的變化速度難以跟上呈指數(shù)級發(fā)展的技術(shù)。由于基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、獲取機會不公、成本高昂、技能不足和資本有限，農(nóng)業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍然面臨一系列問題。在經(jīng)濟因素之外，社會、政治、生態(tài)層面的問題越發(fā)值得重視。
1.數(shù)字農(nóng)業(yè)投資不足
雖然數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)備和硬件的成本正在迅速下降，投資回報周期在不斷縮短，但仍然不足以釋放農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的所有潛在價值。風險資本正在投資于數(shù)字農(nóng)業(yè)革命，但相對于其他行業(yè)，農(nóng)業(yè)數(shù)字化吸引的資金依然是最少的。2010—2015年，全球?qū)鹑诩夹g(shù)的投資年增長率為65%，達到220億美元，而對數(shù)字農(nóng)業(yè)的投資明顯滯后，僅為46億美元。在數(shù)字化發(fā)展進程中，農(nóng)業(yè)仍是最落后的行業(yè)。
2.挑戰(zhàn)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村文化
數(shù)字農(nóng)業(yè)可以減少體力勞動，改善農(nóng)民生活。但是，這一“改善”有時候并非人們所希望的。研究表明，體力勞動、傳統(tǒng)的農(nóng)場生活方式和豐富的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗對于農(nóng)民了解其土地和生活環(huán)境具有重要意義。農(nóng)業(yè)的生命特性及其現(xiàn)場感，能夠讓農(nóng)民在與自然交往的過程中獲得智慧與感悟。而數(shù)字技術(shù)的使用可能導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的邊緣化，以及農(nóng)民與農(nóng)業(yè)的脫節(jié)，降低農(nóng)民對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的滿意度，加重農(nóng)村社區(qū)普遍存在的心理健康問題。工作方式的改變將挑戰(zhàn)農(nóng)業(yè)文化的一些核心原則，而這些原則對農(nóng)民的幸福感至關(guān)重要。農(nóng)業(yè)的數(shù)字化及其智能化處理，不僅可能撕裂人與自然的互動，而且可能導致許多農(nóng)民（尤其是小農(nóng)場主）厭惡并離開農(nóng)業(yè)。
3.引發(fā)失業(yè)問題
在數(shù)字農(nóng)業(yè)的大量應用場景中，基于大數(shù)據(jù)，機器可以在無需人工干預的情況下作出自主決策。因此，農(nóng)業(yè)數(shù)字化無疑會創(chuàng)造新的就業(yè)機會，但這并不適合許多已經(jīng)被邊緣化的農(nóng)場工人，尤其在高失業(yè)率的地區(qū)，是否有必要采用節(jié)省勞動力的技術(shù)一直存在著爭議。除非農(nóng)民調(diào)整技能并專攻新工種，否則，機器人技術(shù)和人工智能的出現(xiàn)將造成勞動力被替代。現(xiàn)實是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)仍是全球28%的勞動力的就業(yè)來源，數(shù)字農(nóng)業(yè)可能會引發(fā)技術(shù)性失業(yè)，并對農(nóng)村社區(qū)造成重大的連鎖影響。
4.造成產(chǎn)權(quán)爭議和隱私風險
農(nóng)民需要與第三方共享大量數(shù)據(jù)，才可能將信息轉(zhuǎn)化為有價值的工具，但這一過程增加了數(shù)據(jù)權(quán)屬糾紛和隱私泄露的風險。與此同時，數(shù)字農(nóng)業(yè)所需的聯(lián)機設(shè)備也可能暴露在網(wǎng)絡(luò)威脅之下，如網(wǎng)絡(luò)安全防火墻設(shè)置存在漏洞，第三方有可能訪問敏感數(shù)據(jù)、竊取資料，甚至摧毀設(shè)備。此外，數(shù)據(jù)共享也并不是平等的，對于小農(nóng)等維護自身利益能力較弱的群體來說，數(shù)據(jù)往往在更有談判能力的大公司手中整合并用于信息決策。研究表明，農(nóng)民在共享農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)時存在數(shù)據(jù)許可使用條款缺乏透明度、數(shù)據(jù)所有權(quán)不清、隱私問題、議價能力不平等、與農(nóng)民之間缺乏利益共享等一系列問題。由此產(chǎn)生的可能后果是：一方面，數(shù)據(jù)權(quán)屬、隱私和責任方面出現(xiàn)誠信缺失等問題，導致農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體對數(shù)字技術(shù)的應用缺乏信任，如擔心無人機會捕獲其工作和私人生活的圖像等；另一方面，在數(shù)字農(nóng)業(yè)市場起步階段，農(nóng)民可能有機會選擇任何一個服務提供商，并具有一定的議價能力，但隨著市場的發(fā)展，少數(shù)大公司占據(jù)大部分市場，農(nóng)民可能會失去議價能力與選擇空間。
5.形成“數(shù)字鴻溝”
一是國家（地區(qū)）之間的“數(shù)字鴻溝”。從基礎(chǔ)設(shè)施和資源可得性來看，亞洲、拉丁美洲和非洲國家（地區(qū)）的互聯(lián)網(wǎng)使用仍然落后于北美和歐洲等地區(qū)。在許多非洲國家，只有不到40%的農(nóng)戶能上網(wǎng)，而且成本高昂。高速網(wǎng)絡(luò)服務在北美和歐洲占主導地位；而在整個非洲大陸，農(nóng)田的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率僅占33％，4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率僅占9％；在亞洲，農(nóng)田的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率為46％，4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率為29％。家庭的手機擁有率方面也存在差異，亞洲和拉丁美洲許多地方的農(nóng)戶手機擁有率接近100％，但非洲國家（地區(qū)）的手機擁有率大大落后于世界其他地區(qū)。
二是經(jīng)營規(guī)模上的“數(shù)字鴻溝”。信貸約束會限制新技術(shù)的可負擔性，自給型的小農(nóng)難以從數(shù)字化轉(zhuǎn)型中受益。即便是在農(nóng)業(yè)比較發(fā)達的澳大利亞，小型農(nóng)場經(jīng)營者相對于大型農(nóng)場經(jīng)營者的數(shù)字化水平也普遍更低。
三是經(jīng)營主體能力上的“數(shù)字鴻溝”。農(nóng)民的數(shù)字技術(shù)素養(yǎng)存在差異，尤其是發(fā)展中國家的小農(nóng)更難獲得農(nóng)業(yè)信息和數(shù)據(jù)，以及處理這些信息和數(shù)據(jù)的技能，從而阻礙了數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成與發(fā)展。不僅如此，新的數(shù)字服務往往會缺少本地化內(nèi)容，技術(shù)的深度創(chuàng)新與差異性擴展均需要科研投入和重復性的實地試驗，在缺乏公共和市場投入的背景下，主體的能力約束將導致農(nóng)戶獲得本地化信息和服務的機會非常有限。
四是不同性別之間的“數(shù)字鴻溝”。研究發(fā)現(xiàn)，婦女等弱勢群體的上網(wǎng)機會更少，全球女性手機擁有率比男性低14％，而在南亞，這一差距甚至上升至38％；女性使用數(shù)字設(shè)備和技術(shù)的能力也可能更低。這導致了女性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)績效和收入與男性相比存在差距。
二、中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展狀況
中國高度重視數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展問題，試圖從政策指向、公共投資、市場引導、主體激勵等多維度出發(fā)，著力打造中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來圖景。
（一）中國關(guān)于數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策
中國自2015年就開始規(guī)劃數(shù)字農(nóng)業(yè)的實施方案，制定了一系列旨在推動數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的政策文件，以促進數(shù)字鄉(xiāng)村和數(shù)字農(nóng)業(yè)協(xié)同發(fā)展。其核心路徑在于，從基礎(chǔ)設(shè)施的大力推進，到數(shù)字技術(shù)的推廣應用，再到大數(shù)據(jù)體系和平臺的建立，以實現(xiàn)數(shù)字技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的深度融合。
各地方政府積極響應中央政策，出臺本地數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的行動計劃，因地制宜創(chuàng)新數(shù)字農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)機制與實現(xiàn)路徑。如：浙江省印發(fā)《浙江省數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)實施方案》，強調(diào)推進生產(chǎn)管理數(shù)字化應用，建設(shè)一批省級數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)和數(shù)字農(nóng)業(yè)強鎮(zhèn)。推廣智能設(shè)施裝備，推進數(shù)字化農(nóng)業(yè)氣象服務系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用，推進數(shù)字化監(jiān)管，發(fā)展智慧農(nóng)機裝備和設(shè)施農(nóng)業(yè)，開展數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠建設(shè)。推進農(nóng)產(chǎn)品加工、農(nóng)資生產(chǎn)企業(yè)數(shù)字化改造，建成一批數(shù)字化生產(chǎn)線。到2022年，建成250個數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠。廣東省實施《廣東數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展行動計劃（2020—2025年）》，夯實廣東數(shù)字農(nóng)業(yè)新基建基礎(chǔ)，爭創(chuàng)優(yōu)勢形成數(shù)字農(nóng)業(yè)示范標桿效應，積極創(chuàng)建國家數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)，打造“數(shù)字農(nóng)業(yè)硅谷”；湖南省發(fā)布的《湖南省數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動方案（2020—2022年）》提出，到2022年，數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)取得明顯成效，推動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，打造數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢。
不僅如此，國家還通過項目建設(shè)和補貼結(jié)合的激勵機制大力推進數(shù)字農(nóng)業(yè)的應用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部從2017年起組織開展數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點項目，以縣為單位組織實施，實施主體為區(qū)域內(nèi)具有數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)需求的農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)等新型經(jīng)營主體。同時，支持國家農(nóng)業(yè)遙感應用等公益性科研單位開展農(nóng)業(yè)遙感數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點。中央財政對符合條件的數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點縣市予以投資補助。
（二）中國數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況及其存在的問題
第一，農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)的快速普及與城鄉(xiāng)和區(qū)域差距并存。中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心發(fā)布的第47次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，截至2020年12月，中國網(wǎng)民規(guī)模達9.89億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達70.4%，其中，手機網(wǎng)民規(guī)模達9.86億，使用手機上網(wǎng)的比例達99.7%。城鎮(zhèn)地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率達79.8%，農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率為55.9%。農(nóng)村網(wǎng)民規(guī)模3.09億，占比僅為31.3%；城鎮(zhèn)網(wǎng)民規(guī)模達6.8億，占比68.7%。由此可見，在互聯(lián)網(wǎng)普及率上存在較大的城鄉(xiāng)差距。與此同時，農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展存在區(qū)域差距。2020年，北京大學新農(nóng)村發(fā)展研究院數(shù)字鄉(xiāng)村項目組發(fā)布的《縣域數(shù)字鄉(xiāng)村指數(shù)（2018）》指出，中國縣域鄉(xiāng)村經(jīng)濟數(shù)字化整體水平較低，且呈現(xiàn)明顯的東西部差異。從縣域鄉(xiāng)村經(jīng)濟數(shù)字化指數(shù)分布來看，以“胡煥庸線”為界，鄉(xiāng)村經(jīng)濟數(shù)字化指數(shù)值較高的縣域主要集中在東部沿海地區(qū)，以及少量的中西部地區(qū)中心城市。
第二，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展與產(chǎn)業(yè)內(nèi)差異。中國信息通信研究院發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2020年）》顯示，2019年，中國農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟增加值占行業(yè)增加值的比重為8.2%，同比提升 0.9個百分點；工業(yè)為19.5%，同比增長1.2個百分點；服務業(yè)為37.8%，同比增長1.9個百分點。與工業(yè)和服務業(yè)相比，農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟增加值仍然較低，增長速度也相對較慢，還存在較大的提升空間。《2020年縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展水平評價報告》顯示，2019年經(jīng)營主體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化水平為23.8%，還存在巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＳ姓{(diào)查研究表明，家禽養(yǎng)殖業(yè)是中國畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是規(guī)模化集約化程度最高、與國際先進水平最接近的產(chǎn)業(yè)，其主要環(huán)節(jié)數(shù)字化應用水平在20%以上；新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體大田耕種管收主要環(huán)節(jié)的數(shù)字化應用水平約為25%，近90%的主體開展了測土配方施肥，40%的主體應用了水肥一體化技術(shù)，精準施藥、病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)、無人機植保等技術(shù)裝備也得到了不同程度的應用。可見，不同的數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)內(nèi)部不同行業(yè)之間的應用存在較大差異。
第三，數(shù)字農(nóng)業(yè)應用創(chuàng)新發(fā)展迅猛與數(shù)字技術(shù)研發(fā)瓶頸并存。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部從2018年開始，通過推進蘋果大數(shù)據(jù)發(fā)展應用，打造示范樣板，為整個農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)建設(shè)提供可學習、可借鑒、可復制的機制、模式和經(jīng)驗。2020年，世界數(shù)字農(nóng)業(yè)大會發(fā)布了十大創(chuàng)新案例，全面展示了數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新模式，推動農(nóng)業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級的應用場景，包括極飛智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術(shù)及實施模式、華為數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村智能體、聯(lián)通現(xiàn)代數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園、大疆智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、京東農(nóng)場“谷語”數(shù)字農(nóng)業(yè)管理平臺等。與此同時，市場投資熱情高漲，如2020年中化農(nóng)業(yè)MAP與阿里數(shù)字農(nóng)業(yè)簽署合作協(xié)議，計劃未來3年內(nèi)，圍繞大米、蘋果、柑橘、葡萄、草莓、獼猴桃、沃柑等品類，在全國建立10~15個數(shù)字農(nóng)業(yè)基地，展開基于數(shù)字農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略合作。但需要重視的是，中國農(nóng)業(yè)軟件、農(nóng)業(yè)傳感器、智能農(nóng)機裝備的設(shè)計、加工、制造、研發(fā)與發(fā)達國家差距較大，動物生長模型、高端智能農(nóng)機核心芯片絕大部分依賴進口，尚未形成自主可控的技術(shù)產(chǎn)品與裝備。
因此，總體而言，中國數(shù)字農(nóng)業(yè)還比較薄弱，數(shù)字資源分散，天空地一體化數(shù)據(jù)獲取能力較弱、覆蓋率低，生產(chǎn)信息化、精準化水平與發(fā)達國家相比還有一定的差距。
三、數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際經(jīng)驗
面對數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中存在的問題與挑戰(zhàn)，已有研究將重點放在改善可達性上。國際組織和各國政府試圖制定數(shù)字包容議程，以期讓更多的農(nóng)民利用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)。尤其是制定相關(guān)法規(guī)和政策，對于未來農(nóng)業(yè)的長期發(fā)展非常關(guān)鍵，且能夠幫助重要參與者在數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展中處于中心位置。具體而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際經(jīng)驗主要體現(xiàn)在四個方面。
（一）加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務模式的創(chuàng)新有利于降低“最后一公里”的成本，因為移動互聯(lián)網(wǎng)接入的普及可能讓農(nóng)民使用應用程序（APP）的邊際成本接近為零。因此，有兩方面的努力是值得嘗試的：第一，為了縮小網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的差距，持續(xù)地建設(shè)和更新基礎(chǔ)設(shè)施。歐盟國家的經(jīng)驗表明，提高電信領(lǐng)域的自由度有助于實現(xiàn)廣泛的互聯(lián)互通。高效的頻譜管理可以降低建設(shè)費用，為終端用戶帶來更好的信息通信技術(shù)服務。政府使用的許可證管理框架的類型和頻譜分配的效率對于鼓勵私營部門在偏遠地區(qū)投資移動網(wǎng)絡(luò)十分重要。第二，增強數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的可達性，降低使用成本。在國家、金融機構(gòu)、移動網(wǎng)絡(luò)運營商、設(shè)備制造商和服務提供商之間創(chuàng)造融合價值的業(yè)務，創(chuàng)新商業(yè)模式，降低農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的使用成本。尤其是政府農(nóng)業(yè)研究與推廣組織可以發(fā)揮重要作用，協(xié)助設(shè)計針對本地化的解決方案。
（二）激勵低成本包容性的技術(shù)創(chuàng)新
數(shù)字農(nóng)業(yè)帶動下的可持續(xù)糧食生產(chǎn)有益于整個社會，對于能力不足的弱勢群體尤為重要。一方面，最貧困的農(nóng)民無力支付互聯(lián)網(wǎng)接入、設(shè)備或者數(shù)據(jù)的費用，于是公益基金便致力于將移動寬帶作為一種公共物品提供給非洲最貧困的家庭，還可以通過開放數(shù)據(jù)，讓所有主體都能享益并且降低壟斷的風險；另一方面，受能力和渠道的約束，許多農(nóng)民獲得本地化信息和服務的機會有限，但應用程序的技術(shù)創(chuàng)新有望改變這一局面。如2016年由德國的AI初創(chuàng)企業(yè)PEAT GmbH開發(fā)的名為Plantix的應用程序，旨在專門幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者或者專業(yè)農(nóng)技人員判斷病蟲害與營養(yǎng)缺乏等問題，到2020年，該程序已經(jīng)有超過18種語言的1000萬下載量。每天世界各地的用戶平均上傳5萬幅圖片，Plantix通過人工智能技術(shù)對農(nóng)作物生長情況進行診斷，以此提升農(nóng)民的生產(chǎn)效率。不同于其他類似平臺，這個平臺是經(jīng)營規(guī)模中性的，可以適應于不同經(jīng)營規(guī)模的生產(chǎn)者。數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展可為技術(shù)創(chuàng)新提供補貼與融資機會。如，歐洲聯(lián)盟委員會建立了歐洲農(nóng)業(yè)創(chuàng)新伙伴關(guān)系項目（EIP-AGRI），為數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新提供資金，并開發(fā)與公共和私人利益相關(guān)者共享知識的網(wǎng)絡(luò)，還通過擔保計劃對農(nóng)民和研究人員進行補貼以支持數(shù)字農(nóng)業(yè)；日本政府實施“戰(zhàn)略創(chuàng)新促進計劃（SIP）”，旨在促進數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)的應用和交叉學科的資助政策。
（三）農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)和平臺企業(yè)的規(guī)制與監(jiān)管
數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)可以幫助農(nóng)民，但這種幫助是有成本的，數(shù)字平臺增加了農(nóng)民對大型公司的依賴性。無論是陶氏與杜邦的合并、中國化工對先正達的收購，還是拜耳對孟山都的收購，都受到了政府和利益相關(guān)者的嚴格審查，目的在于確保合并不會損害市場競爭。這一系列事件意味著，數(shù)字農(nóng)業(yè)可能影響競爭，導致市場力量失衡，因而對數(shù)字農(nóng)業(yè)進行更仔細的評估是合理的。歐盟為了解決市場力量可能導致的市場失靈，引入了包括《歐盟并購條例》等一系列關(guān)于競爭的法律規(guī)則，并在2013年設(shè)立了特別的高層論壇，為食品供應鏈設(shè)定了一套“良好實踐原則”，以實現(xiàn)可自我監(jiān)管的機制運行。與此類似，2014年，美國的主要農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)提供商、政府以及其他行業(yè)利益相關(guān)者就核心原則達成共識，通過“數(shù)據(jù)隱私和安全原則”綱要對數(shù)據(jù)的所有權(quán)、收集、透明性、便攜性、披露、使用、銷售和儲存進行了規(guī)范，其中一項旨在解決反競爭行為的原則明確指出，農(nóng)業(yè)技術(shù)提供者“不應將這些數(shù)據(jù)用于非法或反競爭活動，如農(nóng)業(yè)技術(shù)提供商被禁止使用農(nóng)場數(shù)據(jù)在商品市場進行投機”。不僅如此，美國還制定了《2018年美國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)法案》等專門的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)共享法案，旨在促進美國農(nóng)業(yè)部收集農(nóng)業(yè)種植數(shù)據(jù)，并在兼顧農(nóng)民隱私的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)收集和分析的結(jié)果提供給學術(shù)機構(gòu)和研究人員。2020年，日本農(nóng)林水產(chǎn)省（MAFF）在研究農(nóng)田信息的集中化管理方法及其有效利用方法的報告中強調(diào)，在建立個人信息時，需要格外注意個人信息的處理系統(tǒng)的操作。廣泛地研究和考慮如何匹配耕地信息和個人信息，以及如何匿名和隱藏信息等方面的問題，防止利用個人信息數(shù)據(jù)進行身份識別。
（四）構(gòu)建包容性數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)
構(gòu)建支持農(nóng)民的數(shù)字生態(tài)需要以下條件：第一，通過農(nóng)業(yè)組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)農(nóng)民的數(shù)字賦權(quán)和賦能。在收集農(nóng)民數(shù)據(jù)的過程中，要賦予農(nóng)民權(quán)利并給予他們表達的機會。合作社、生產(chǎn)者組織、農(nóng)民組織等在管理、分享和使用數(shù)據(jù)信息以及促進和提升農(nóng)民主動性方面具有重要作用。因此，探索可持續(xù)的經(jīng)營模式，并讓農(nóng)民和農(nóng)民組織從數(shù)據(jù)中受益是最緊迫的問題。可能的實現(xiàn)途徑是，農(nóng)民組織向數(shù)字智能組織或“數(shù)據(jù)合作社”過渡，以構(gòu)建成員之間及與各種外部組織之間基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的交互關(guān)系。第二，建立信托中心或信托機制與平臺，促進和規(guī)范公開數(shù)據(jù)在不同層面（產(chǎn)品細分、價值鏈環(huán)節(jié)細分、國家、地區(qū)等）的共享。信托中心由公共部門推動和支持并依托價值鏈的某個環(huán)節(jié)建立起來，是代表農(nóng)民的組織，或由農(nóng)民和行業(yè)代表組成的聯(lián)盟。這類中心可能成為公共和私營部門、農(nóng)民和大企業(yè)一起討論和制定實現(xiàn)互利性激勵措施的理想場所。第三，制定數(shù)據(jù)訪問管理和數(shù)據(jù)所有權(quán)及其流動的國際協(xié)議。農(nóng)業(yè)和營養(yǎng)有關(guān)的數(shù)據(jù)往往被視為與全球糧食安全、可持續(xù)發(fā)展和減貧等目標有關(guān)的公共產(chǎn)品，因此需要在國家或國際機構(gòu)之間達成具有強制性的協(xié)議。這些協(xié)議不僅約定分享數(shù)據(jù)的好處和機會，而且要促進數(shù)據(jù)公平、合理且合乎道德地流動和使用。
四、對中國數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的啟示
數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的國際經(jīng)驗，可為中國數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供如下政策啟示：
第一，大力推進農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。完善政府引導、市場主導、社會參與的協(xié)同推進機制，通過“新基建”推進農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)等公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過公私合營的方式推進農(nóng)業(yè)數(shù)字平臺建設(shè)，引導農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體接入平臺和采納數(shù)字化應用場景。此外，在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的采集、利用與開發(fā)上充分考慮產(chǎn)業(yè)特性導致的數(shù)據(jù)的復雜性，提升數(shù)據(jù)存儲方式和使用效率，構(gòu)建完善的基礎(chǔ)數(shù)字資源體系。
第二，通過農(nóng)業(yè)組織化促進包容性數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。與歐美發(fā)達國家相比，中國在經(jīng)濟發(fā)展階段、農(nóng)業(yè)用地和勞動力要素稟賦上存在顯著差異，農(nóng)業(yè)仍然是勞動力就業(yè)崗位的重要來源，雖然通過農(nóng)地流轉(zhuǎn)、服務托管等方式擴大了農(nóng)地經(jīng)營規(guī)模，但仍無法與歐美的大農(nóng)場相比。在積極拓寬農(nóng)外就業(yè)渠道的同時，要強調(diào)包容性發(fā)展目標的重要性，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可以進一步通過農(nóng)業(yè)組織創(chuàng)新，將小農(nóng)戶通過組織化卷入農(nóng)業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型過程。組織化的小農(nóng)戶將具有雙重優(yōu)勢，一方面增強與數(shù)字技術(shù)服務組織或農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)平臺的談判能力，另一方面通過組織的分享機制獲得數(shù)字轉(zhuǎn)型帶來的收益。
第三，激勵“卡脖子”技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，推進全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字生態(tài)的構(gòu)建。聚焦數(shù)字農(nóng)業(yè)“卡脖子”技術(shù)，大力推進自主創(chuàng)新、協(xié)同攻關(guān)，進一步降低數(shù)字農(nóng)業(yè)設(shè)備和硬件成本，將有利于數(shù)字技術(shù)供應商為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體提供更加有效的轉(zhuǎn)型方案。中國農(nóng)業(yè)銷售端已經(jīng)廣泛使用數(shù)字化技術(shù)（如直播、電商等）拓寬農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道。但需要重視的是，生產(chǎn)端仍然是農(nóng)業(yè)價值鏈的核心，精準、智能、可溯源等數(shù)字技術(shù)應用有助于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。因此，可以通過農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系進行技術(shù)信息傳播，通過政府補貼誘導產(chǎn)業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)數(shù)字技術(shù)的應用，通過構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織與數(shù)據(jù)平臺之間合作享益聯(lián)盟關(guān)系，最終打造健康的農(nóng)業(yè)數(shù)字生態(tài)。
第四，建立數(shù)字農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的培養(yǎng)體系。在國家鼓勵農(nóng)民工、大中專畢業(yè)生、退伍軍人、科技人員等返鄉(xiāng)下鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)的政策引導下，以新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體為核心，同時加強對小農(nóng)戶具有包容性的數(shù)字農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系建設(shè)。通過農(nóng)技推廣體系、商業(yè)企業(yè)培訓服務和院校研究人員授課等線上或者線下的靈活形式，結(jié)合對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)采納的定向資金支持等方式，開展數(shù)字農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)工作。對于新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，提供數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型方案，激勵其從環(huán)節(jié)改造開始，進行全產(chǎn)業(yè)鏈化的數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型；對于分散細碎化經(jīng)營的小農(nóng)戶，激勵其使用具有規(guī)模中性的數(shù)字技術(shù)（如通過手機使用ICT信息技術(shù)），幫助其改善在關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行科學決策的可能性。此外，還要培訓一批具有數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)備管護、數(shù)據(jù)調(diào)用與存儲和平臺維護等能力的人才隊伍，以保障數(shù)字農(nóng)業(yè)運行的安全性與可靠性。
第五，加快農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)立法，防止平臺壟斷，維護數(shù)據(jù)主體的合法權(quán)益。實際上，中國第一部專門針對數(shù)據(jù)安全法律的立法過程已經(jīng)正式啟動，2020年7月2日，《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法（草案）》經(jīng)十三屆全國人大常委會第二十次會議初次審議公布，面向社會公眾征求意見。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)立法的意義在于明晰農(nóng)業(yè)數(shù)字產(chǎn)權(quán)邊界，保障主體隱私權(quán)，降低數(shù)據(jù)被非法使用的風險。通過國家立法對市場行為進行規(guī)制，有利于在尊重數(shù)據(jù)主體權(quán)益、符合有關(guān)法律法規(guī)的前提下，推進數(shù)據(jù)連通融合，鼓勵合法的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘與利用，防止由數(shù)據(jù)非競爭性使用產(chǎn)生的平臺壟斷等問題。與此同時，除國家規(guī)定的涉密數(shù)據(jù)外，應加快政府數(shù)字政務平臺建設(shè)，推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)據(jù)資源在相關(guān)利益主體之間的協(xié)同管理和價值融合。
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