智能蜂箱的經濟影響分析

李夢璐 張社梅,

（1 四川農業大學管理學院，成都 611130；2 四川省農村發展研究中心，成都 611130）

1 引言

中國是世界養蜂大國，無論是蜂群飼養量還是蜂產品產量均居世界第一位。全世界現有蜜蜂近6000萬群，中國約占1/8，中國蜂蜜產量約占世界總量的30%。中國還是蜂蜜出口大國，蜂蜜出口量約占世界出口量的1/3，是我國具有重要貿易經濟效益的特色產業[1]。然而，中國不是世界養蜂強國，產品出口價格低廉、產品質量不穩定，產業發展所涉及的技術、產品、裝備等方面仍然落后。在新的形勢下，尤其是“互聯網+”時代已經到來，信息技術帶來農業各生產環節的變革和進步，如何應用信息技術提升蜂產業智慧化程度、提升蜂業綜合競爭力具有重要的現實意義[2]。

“智慧蜂業”是蜂業發展的高級階段，集成物聯網、移動互聯網及大數據挖掘技術并將其應用于蜂群養殖、蜂產品生產、蜂產品物流以及蜂業電子商務等眾多領域，以最大幅度降低蜂業養殖勞動強度、提升蜂產品原料質量、實現蜂業整體利益平衡發展為最高目標[3]。鑒于中國蜂業在國際市場的龍頭地位，加快轉型升級率先實現“智慧蜂業”，既能提高我國蜂業國際競爭力，也是加快落實創新驅動發展戰略的創新之舉。而蜂箱是蜂業的源頭，蜂蜜在蜂箱中生產、成熟，蜂農通過蜂箱進行蜂事操作。智能蜂箱是“智慧蜂業”的核心技術，其應用能夠實現信息采集和生產管理的有機結合，提高蜂業信息化水平。因此研究該項技術在應用過程中可能產生的影響，對于推動蜂業轉型升級具有重要意義。

基于以上背景，本文以智能蜂箱為研究對象，從技術經濟角度重點分析其技術特征和經濟性狀，并采用相關的產業調查數據和技術實驗數據計算其成本收益，揭示智能蜂箱技術可能帶來的經濟影響，為國家推進智能蜂箱技術應用、發展“智慧蜂業”相關政策制定提供參考。

2 智能蜂箱的特點及應用現狀

2.1 智能蜂箱工作特點

2.1.1 箱內環境數據采集和蜜蜂生物信息采集全方位

蜂箱內溫濕度是對蜜蜂生命活動影響最大的環境因素，蜜蜂會積極響應環境溫度變化。智能蜂箱能夠通過各種信息傳感設備與技術實時采集聲、熱、光、電、化學等各種信息，判斷蜂箱內環境是否適宜蜂群工作。同時結合蜜蜂聲音頻率、進出數量、蜂王信息素等數據，判斷蜜蜂健康狀況和蜂蜜質量，避免蜂農頻繁開箱對蜜蜂造成干擾，從而有效提高蜜蜂的存活率和生產效率。

2.1.2 蜂箱產量與位置信息數據采集精準化

蜜蜂和蜂蜜重量變化對于蜂蜜采集的時機有重要影響。合適的采蜜時機可在帶來足夠蜂蜜產量的同時不會影響蜜蜂種群。智能蜂箱裝備重量感應設備，實時監測蜂蜜采集重量和蜜蜂重量變化，當產蜜量達到預定標準時及時提示蜂農采集蜂蜜。同時GPS定位系統能夠采集蜂箱當前位置數據以及歷史位置變化數據，有效防止蜜蜂逃逸、蜂箱遺失。

2.1.3 蜂箱異常和氣象預警可控化

智能蜂箱能夠根據大數據處理和算法控制，對蜂箱實現多種策略的異常數據提示。相比蜂農頻繁打開蜂箱肉眼觀察依靠經驗判斷蜂群狀態及巢脾蜜量，該應用能夠及時有效精準提示，實現預防管理。同時，智能蜂箱所在蜂場配套架設環境氣象監測儀，全天候采集氣象數據并自動上傳，實現蜂場生產應急調度管理。

2.1.4 產品品質溯源管理系統化

蜂箱管理系統由多蜂箱控制平臺和蜂箱管理Web網站構成，能夠進行及時全面的數據記錄和存檔。蜂農能夠通過手機終端查看操作記錄，便于日常操作數字化管理和保存，這也可以為下游產業提供透明的生產信息，是蜂產業實現溯源管理重要的一環。同時智能蜂箱依托智慧蜂業服務平臺，大數據中心采集數據推送到溯源系統，加強蜂場蜜源質量管理、倉儲物流溯源管理、生產包裝溯源管理，將數據與產品銷售打通，利用產品交易中心實現優質優價采銷模式。

2.2 國內應用現狀

2014年開始我國智能蜂箱技術發明出現井噴式增長，一大批專利發明涌現出來。大多圍繞蜂群的溫度、濕度、蜂群等方面實施監測、管理和人工智能化調控，有些還加進了HTTP協議和 Web網站等應用。但總體上智能蜂箱的市場還未打開，受制于生產成本與蜂農的接受度，目前僅有少量蜂農使用智能蜂箱，從研發到市場推廣應用比較成功的企業也較少。2015年，四川天府蜂谷科技有限公司自主研發推出智能蜂箱及管理系統“大蜂慧”，該系統在傳統蜂箱的基礎上，加入溫度、濕度、重量、聲音、進出等傳感器，對蜂箱進行實時監控并上傳數據平臺，配套建立了智能養蜂模式。2019年，這一智能養蜂模式已分別在四川、陜西、重慶、山東、浙江、安徽、湖南、云南等地應用，尤其是在定地飼養蜂農中得到廣泛應用。目前阿里巴巴集團推出AI蜂業大腦，采用四川天府蜂谷科技有限公司推出的AI養蜂設備及“大蜂慧”系統，通過阿里云平臺整體集成，向全國推出AI養蜂服務。預計，未來10年，智能蜂箱將進入大發展階段。

3 智能蜂箱的應用對養蜂業的經濟影響

隨著智能蜂箱技術和數字化管理平臺的應用，蜂業生產的信息化程度和生產效益總體提升。智能蜂箱技術的應用能夠促進產業技術升級和蜂業生產方式轉變，傳統蜂業投身于農業信息化、智能化浪潮，全產業的勞動力成本大幅度下降，整體經濟效益提高。

3.1 養殖成本影響

養殖成本是構成養蜂業總成本的主體部分，主要由物質與服務費用和人工成本組成。其中物質和服務費用包括蜂箱成本、飼料成本、用藥成本、轉地成本等。總體來看，智能蜂箱運用后，總體養殖成本在短期內會顯著提高，提高的主要原因在于蜂箱成本的投入，而人工、轉地和用藥成本以及一些潛在損失將會降低。除此之外，智能蜂箱有助于提高生產規模，有效降低單位成本。

3.1.1 蜂箱成本

智能蜂箱養殖與傳統模式相比，最主要的成本差異就體現在蜂箱成本上。傳統蜂箱多采用朗氏技術，由木材或無毒塑料制作，成本相對低廉。智能蜂箱采用太陽能供電系統和恒溫裝置，并融合了溫度傳感、濕度傳感和重量傳感等傳感技術，因此，蜂箱成本通常是傳統蜂箱的10倍以上。

智能蜂箱能夠利用定位系統，減少蜂箱丟失損失。部分地方存在偷盜行為，導致蜂場的蜂箱被盜，直接帶來蜂箱設備、蜜蜂等固定資產損失，并帶來產量減少、錯過花期的時間成本等間接損失。如：新疆某蜂場每年共計丟失50~80個蜂箱，按照市場價每箱蜜蜂（意大利蜂）1200元計算，直接損失約6~10萬元，間接損失則近20萬元。然而智能蜂箱具備防盜報警功能，當蜂箱處于安全模式下，蜂箱發生移動、搬動、操作等都會觸發預警系統，及時提示蜂農處理，降低蜂場財產損失。

3.1.2 飼料成本

蜜蜂養殖過程中，飼料成本是單位成本最主要的構成部分，飼料費占單位成本的比例年均在50%以上[2]。飼料成本和養殖規模高度相關，一般隨著人均養殖箱數的增加而增加，智能蜂箱應用后人均蜂箱管理數提高，為蜂農擴大養殖規模提供條件，進而實現成本節約。同時智能蜂箱具備蜂箱內部數據監控和及時預警，實現精準飼喂、合理飼喂，有效減少因飼喂不及時和飼喂過多等因素導致的蜂群受損、飼料浪費，從而降低飼料成本支出。

3.1.3 用藥成本

蜂藥成本是蜜蜂養殖成本中波動性最大的部分，每年病蟲害及疫情程度不同會導致相關費用的大幅變動。由于在傳統蜂箱養殖過程中，疫情控制相對困難，這部分成本也很難控制。智能蜂箱能夠實現對蜂箱內蜜蜂的工作狀態、蜜蜂群體情緒、外界蜜源影響、蜜蜂天敵侵擾以及蜜蜂病蟲害預防控制等影響蜜蜂生產問題的實時監控，提前干預，降低疫情發生的可能性和危害程度，從而減少用藥成本，減輕用藥成本帶來的總成本的劇烈波動。

3.1.4 人工成本

隨著工業化以及城鎮化的推進，農業從業人員逐步減少，農業人工成本快速提高，目前人工成本的增長速度快于物質與服務費用的增長速度。智能蜂箱通過傳感器采集多點溫濕度數據，蜂農可以通過手機掌握蜂蜜成熟情況，減少蜂農開箱的頻次，從而降低蜂農的勞動強度，削減用工成本。

3.1.5 轉地成本

蜂場使用智能蜂箱后，能夠有效避開蜂群過于集中、不同蜂種交叉等因素導致的產量下降、蜂場糾紛。智能蜂箱通過位置坐標信息，同步到云端管理平臺，蜂農通過手機查看優質蜜源地蜂場分布情況，選擇最佳的放蜂場地和合理的（3km）蜂場部署位置。同時，“大蜂慧”平臺整合蜜源地的數據信息，推送給蜂農，蜂農可以根據放蜂路線選擇最佳的轉場時間，聯系對接蜜源地，降低蜜源地溝通對接、蜜源花期考察的時間成本和資金成本。

3.1.6 其他成本

其他成本主要包括占地費用、稅收費用、檢疫費用、蜂種費用、運輸費用等。這一部分成本在總成本中所占的比重較小，且在智能蜂箱應用前后差異也不大。

3.2 養殖效益影響

3.2.1 產量提升方面

蜂蜜收益是單位收益最主要的構成部分，每箱蜂蜜的平均收益約占單位收益的65%以上，最高的甚至達70%[2]。智能蜂箱能夠及時調整蜂箱內環境，監測蜂群的工作和健康狀況，精確控制蜂蜜成熟以及取蜜時間，實現蜂蜜的優質優價，將蜂農養蜂收益提高近20%；通過減少蜜蜂群體情緒、外界蜜源影響、蜜蜂天敵侵擾等問題，降低由此帶來的蜜蜂逃逸、蜜蜂病蟲害風險，實現蜂蜜整體產量的穩定增長。

3.2.2 品質改善方面

通過蜂箱生產數據和養蜂日志，規范蜂場管理、衛生管理，按照成熟蜂蜜生產標準，指導蜂農生產高品質成熟蜜，實現生產現場可追溯、生產過程可追溯、產品質量可追溯，實現蜂產品生產源頭數字化管理、精準化溯源、透明化交易。

4 成本效益分析

4.1 數據來源

從2009年開始，蜂產業技術體系產業經濟課題組在全國建立了固定蜂農觀察點。本報告中所用關于傳統蜂箱成本數據均來自蜂產業技術體系產業經濟課題組已構建的數據庫，樣本點分布在江西、北京、河南、湖北、山東、山西、四川、浙江、吉林、甘肅等10個全國蜂業主產區，樣本分布較為廣泛且具有代表性，各省市的樣本點均在47個以上，且歷年樣本數量相對穩定。本研究對比數據主要來自固定觀察蜂農3年的調研數據，智能蜂箱的實驗數據源自四川天府蜂谷科技有限公司的實驗數據，來自2016~2019年期間對成都、湖南、陜西、浙江、山東、安徽、重慶等地養蜂戶近2000個智能蜂箱投入使用后產生的成本效益測算數據。

4.2 計算結果

智能蜂箱與傳統蜂箱相比，很大程度上提高了蜂農管理蜂箱的數量，減少了養殖的人工管理需求；同時對于蜂蜜增產有促進作用，中蜂和意蜂增產均在30%以上。同一時期智能蜂箱與傳統蜂箱實驗數據見表1。

表1 智能蜂箱與傳統蜂箱效益對比

表2 智能蜂箱與傳統蜂箱成本效益分析

目前傳統蜂箱的市場購買價格在100元左右，而智能蜂箱的成本在1200~1500元左右。以1個智能蜂場使用200套蜂箱做效益分析，具體見表2。

根據效益分析數據，第1年投入使用智能蜂箱的最終收益為63萬元，使用傳統蜂箱的最終收益為50萬元，第一年整體收益提升26%。從第2年開始，智能蜂箱已經沒有額外的成本投入，整體收益提升超過50%。除此之外，實驗發現智能蜂箱生產出的蜂蜜優品率普遍提高，成熟蜂蜜波美度平均達到41.5，相比普通蜂場，成熟蜂蜜產量提高60%。

根據成本分析數據，第1年投入智能蜂箱的最終成本為59萬元，約為傳統養蜂模式的1.37倍，其中對于成本影響最大的部分是蜂箱的固定成本投入，約為傳統蜂箱的15倍。而人工成本隨著智能設備的引入能夠降低50%，減少人力支出，提高勞動生產效率。

5 結論及建議

面對智慧農業和蜂業信息化的發展趨勢，借助現代化的技術手段幫助蜂農科學養蜂，提高蜂農的工作效率，減輕養蜂過程中的勞動強度，并且為蜜蜂提供舒適的繁殖和采蜜環境，這些都是亟需研究的方向。通過成本效益分析發現智能蜂箱優勢明顯，當然，智能蜂箱成本效益是根據實驗數據進行的測算，實際情況中天氣、蜜源等客觀環境因素造成產量的變化以及蜂蜜采購價格波動都會對技術經濟效果產生影響。未來通過全產業鏈數字化，智能蜂箱生產的蜂蜜可進行溯源保真保質，會得到更多消費者的認可。

為了更好地推動“智慧蜂業”養蜂模式，本文根據研究結果提出如下建議：第一，加大對養蜂設備智能化技術研發的支持力度。智能蜂箱雖然效益明顯，但與傳統蜂箱比，其價格高出許多，可能導致蜂農接受度不高。通過擴大用戶規模降低大數據平臺的運營成本，研發出更有成本優勢的產品，降低智能蜂箱售價，從而提高蜂農接受度。第二，對蜂農進行智能技術培訓。蜂農老齡化問題嚴重，且文化水平普遍偏低，難以熟練運用互聯網平臺和新技術。通過對蜂農進行指導和培訓，提高蜂農對新技術和平臺的認識，提升運用信息化平臺和設備養殖蜜蜂的技術能力。第三，盡快建立并完善蜂業大數據庫。開發大數據采集、存儲計算、清洗加工、挖掘分析等一系列功能，為智能蜂箱的改進提供數據支撐，不斷提升蜂產業效益。