數(shù)字農業(yè)，下個十年

龔槚欽

隨著 5G、云計算和人工智能技術的快速發(fā)展，數(shù)十萬年來一直棲居在物理世界的人類，將開始大規(guī)模向數(shù)字世界“遷徙”。物理世界里的許多場景開始變得“無人化”，而在數(shù)字世界里出現(xiàn)了越來越多的“數(shù)字人”。數(shù)字化的交互將逐漸成為人們參與社會活動的基本形式，這可能是21世紀人類社會最大的變化，也將對歷史產生深遠的影響。

作為國民經濟基礎的農業(yè)，如果搭上數(shù)字技術的快車，不僅能夠緩解人口老齡化問題、優(yōu)化資源配置，還能夠提高生產效率、節(jié)約能源、保證糧食安全。未來數(shù)字農業(yè)的發(fā)展浪潮中，中國如若具備足夠的條件和優(yōu)勢，很有可能成為全球數(shù)字農業(yè)的中心。

數(shù)字技術賦能中國農業(yè)

關于機器是否會替代人而導致“技術性失業(yè)”（Technological Unemployment）的爭論一直存在。進入21世紀，老齡化成為中國社會面臨的主要挑戰(zhàn)之一，也成為影響未來經濟的一個重要因素。中國社會的生產者越來越少，消費者越來越多。近幾年供給短缺壓力不斷增大，導致了通脹率上升、儲蓄減少，持續(xù)拉動中國利率水平升高。

技術既可以替代人，也可以賦能人。數(shù)字農業(yè)起源于上個世紀 80 年代的美國，它在誕生之初是為了解決農業(yè)勞動效率低和資源浪費的問題。數(shù)字技術最早在農業(yè)中的應用是氣象與土壤數(shù)據(jù)的采集和分析，屬于賦能人的范疇。后來，美國勞動人口不斷減少，農業(yè)社區(qū)出現(xiàn)了嚴重的老齡化，技術的方向便發(fā)生了改變。

在中國農村，當前數(shù)字技術扮演的更多是賦能的角色，這是由我國農村生產結構所決定的。雖然中國正在經歷高速的城市化，土地流轉和規(guī)模化經營越來越多，但在未來相當長的一段時間里，中國農村經濟的主體仍將是中小型農場、合作社和家庭農場。伴隨農村空心化、老齡化的壓力，農業(yè)生產的主力將是各地的農業(yè)服務組織和農民合作社。相比美國，我國農村勞動力相對充足，成本也低很多。但即使在數(shù)字經濟中，勞動力成本、重要生產要素的價格仍然是影響經濟發(fā)展模式的決定性因素。機器作為可貿易品，在套利行為的驅動下，其全球的價格和效率會日益趨同。勞動力的可貿易性相對較低，基本都是本地化服務，所以常常會產生較大的效率差異。讓數(shù)字技術和人互補，實現(xiàn)數(shù)字人賦能自然人，發(fā)揮數(shù)字技術的規(guī)模化、網絡化效應，將是中國農業(yè)未來十年的重要目標。

從宏觀經濟的角度來說，當前美國的資本相對便宜，而中國的勞動力相對便宜。所以數(shù)字經濟在美國扮演的是替代勞動力角色，在經濟上對資本有利，對勞動力不利。中國的數(shù)字經濟更多體現(xiàn)在機器與人的互補層面，在經濟上對資本不利，對勞動力有利。

數(shù)字農業(yè)的微觀基礎

在農業(yè)1.0時代，土地和勞動力是最主要的生產要素。農業(yè)效率的提升完全依賴土地規(guī)模和勞動力水平，生產要素競爭性極強。到了農業(yè)2.0時代，技術和資本成為農業(yè)生產的新要素。農機、育種、化肥和農藥等技術使得單位土地生產能力有效提升，規(guī)模農業(yè)誕生，但其生產過程對于人的依賴仍然很高，比如操作設備、勘察農情等。到了農業(yè)3.0（數(shù)字化）時代和農業(yè)4.0（智能化）時代，數(shù)據(jù)和算力會成為最重要的生產要素。這兩個生產要素的競爭性相對于土地、資本和勞動力要弱，而產生的規(guī)模經濟、網絡效應和范圍經濟效應則要強很多。也就是說，數(shù)字農業(yè)帶來生產效率的提升潛能要高于傳統(tǒng)農業(yè)。

2019年10月，中共十九屆四中全會首次提出數(shù)據(jù)是新生產要素。作為生產要素，數(shù)據(jù)對農業(yè)生產有三個層級的意義：一是與傳統(tǒng)生產要素一樣，數(shù)據(jù)質與量的提升可以提高農業(yè)產品的質量和數(shù)量;二是數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)要素一樣，不僅本身可以參與產出分配，同時還會影響各要素之間的替代關系，進而改變技術、勞動與資本之間的收入分配關系;三是數(shù)據(jù)具有不同于傳統(tǒng)要素的特質，這也是數(shù)字農業(yè)與傳統(tǒng)農業(yè)區(qū)別的微觀基礎。以極飛科技設備產生的數(shù)據(jù)為例，目前全世界有約10萬臺數(shù)字化農業(yè)設備，每天大約要產生100T左右的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在原始狀態(tài)下會存儲在本地設備或者云端。而一旦數(shù)據(jù)被用戶使用（通常是用來做圖像識別、航線規(guī)劃或者數(shù)據(jù)查詢等），又會產生新的數(shù)據(jù)，甚至挖掘出更高維度的信息。數(shù)據(jù)的這個特性在其他生產要素中是從未有過的，未來的“數(shù)字人”農民使用的主要生產資料，正是由這些設備產生的數(shù)據(jù)與信息。

歷史上，任何人想要在農業(yè)社會獲得最大的價值分配，就要抓住生產要素的分配權。到了數(shù)字時代，數(shù)據(jù)資產的分配權會成為各大利益集團爭搶的核心資源。數(shù)字農業(yè)在提升生產效率的同時，也會進一步加劇市場競爭，有競爭就會有贏家和輸家，從而引發(fā)貧富分化。數(shù)字經濟的發(fā)展也會出現(xiàn)明星企業(yè)、平臺和個人集聚資源、贏者通吃的問題，加大社會收入差距。這就要求政府扮演好制度的建設者和社會兜底者的角色，保證數(shù)字化競爭在一定的秩序內進行，在堅持市場分配資源的同時讓大多數(shù)人，特別是普通農民也能享受到經濟發(fā)展的成果。

中國農民將是數(shù)字經濟的受益者

未來幾年，中國農民是會因為助數(shù)字技術的應用和普及不受益反受損呢？這是過去許多學者擔心的問題，現(xiàn)在看來，總體是利大于弊的。其實人們擔心的問題有兩個：一是技術的進步讓無人化農業(yè)成為可能后，農民的工作是不是被替代了;二是數(shù)字經濟時代，農民是否會失去新生產要素的分配權。第一個問題是經濟學問題，第二個問題屬于社會學問題。

針對農民是否會失業(yè)的問題，我們可以從以下角度來看。中國社會已經開始步入老齡化。根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，當前55歲以上農村超齡勞動力的占比已經超過 34%，并且每年還有約1200萬人從農村進入城市，從生產者變?yōu)橄M者。有預測說，到2030年，中國參與種地的農民將減少至3000萬人以下，其中超齡勞動力占比將達到一半以上。如果以日本為參照，彼時中國農村的勞動力供給將面臨嚴峻考驗，導致糧食、蔬菜、水果等農產品價格大幅升高。在這10年里，數(shù)字技術和無人化技術將幫助對沖老齡化帶來的壓力。實際上極飛科技目前所開發(fā)的“無人農場”技術并不是用來完全取代農民的，而是將那些原來低效率的、高風險的、重復勞動的工作交由機器來完成。比如利用無人機巡田，利用無人車噴灑農藥，利用自動駕駛技術讓拖拉機精準行駛等，賦能農民和農業(yè)服務組織，使其更加高效地完成工作，與此同時減少對環(huán)境的污染。

針對農民是否會失去新生產要素分配權的問題，我們可以看到，實際上中國政府在經濟發(fā)展中扮演著利益分配者的角色。西部開發(fā)、環(huán)境治理、精準扶貧等帶有濃郁政治色彩的工程，實際上都是政府在通過“轉移支付”來平衡經濟發(fā)展的差距。雖然我國在逐步開放農產品市場，但棉花、糧食等基本作物的種植和收購環(huán)節(jié)還是主要由國家來調配，這意味著技術和數(shù)據(jù)等新生產要素的分配權，主要掌握在政府手中。比如，農業(yè)無人機的補貼政策可以直接影響無人機技術在農村的推廣速度和滲透率。另一方面，新生產要素的特性，使得農業(yè)服務的可貿易性大大提升。原來本地化的農業(yè)服務，未來都可以通過5G、AR、VR等技術輸出到其他地方。網絡直播和線上旅游讓消費者和農民的距離縮短，一個農民甚至可以同時管理不同緯度的農場，實現(xiàn)全年不間斷地耕種，大幅增加收入。數(shù)字農業(yè)服務的可貿易性還會帶來更多良性競爭，帶來技術外溢，帶來新的思維、理念和技術，使得農業(yè)經濟整體效率得以提升，這也是極飛科技的使命。

數(shù)字技術將使得中國農業(yè)的整體效率得以提升，產生更多經濟價值，而政府可以通過對新生產要素的有效調配，來實現(xiàn)技術的普惠性，從而讓農民受益。

中國會成為全球數(shù)字農業(yè)的中心

2020年極飛科技年度大會上，我曾表達過，中國很有可能成為全球數(shù)字農業(yè)的中心，主要條件有四個：一是全面的農村基礎設施建設;二是強大的工業(yè)制造能力;三是完善的城鄉(xiāng)供應鏈體系;四是國家的產業(yè)轉型支持。要發(fā)展智慧農業(yè)，首先要實現(xiàn)農業(yè)生產數(shù)字化，要實現(xiàn)數(shù)字化生產，以上這四個方面的前提缺一不可。十年內，能夠滿足這四個條件的國家也只有中國。

除了以上四個供給側的條件外，消費者能力的增長也是重要驅動力。2020年，在全世界都受到疫情重創(chuàng)的形勢下，中國經濟依舊實現(xiàn)了常態(tài)化增長。一方面體現(xiàn)了國家防疫體系的韌性，另一方面也展示出城市化和消費升級帶來的內部增長動力。中產家庭數(shù)量不斷增加，國人健康意識的提高，網紅明星達人的引導和推流……這股力量將持續(xù)拉動供給側能力的升級，不斷對農產品提出質和量的需求，帶動農業(yè)產業(yè)升級。

據(jù)華為《聯(lián)網農場》數(shù)據(jù)，2020年全球數(shù)字農業(yè)的市場規(guī)模約為1800億人民幣，中國約為200億人民幣，占比13%。從數(shù)字農業(yè)的應用領域看，2020年自動導航農機、精準牲畜飼養(yǎng)設備、收成檢測設備和農業(yè)無人機，合計占全球數(shù)字農業(yè)市場比重達55%。按照這一趨勢來看，數(shù)字農業(yè)的第一波浪潮會出現(xiàn)在數(shù)字化農業(yè)設備領域。這也意味著，能夠為全世界提供這些設備的國家將是這個浪潮的制造者。

無論在發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，農民都是對成本非常敏感的群體，農業(yè)技術和農機設備的普及在很大程度上取決于其投資回報周期。根據(jù)極飛科技的調研數(shù)據(jù)，當前發(fā)達國家農場平均規(guī)模都超過600畝，其制造的農機價格普遍高于發(fā)展中國家的2～3倍，更適用于較大規(guī)模的農場和市場化的作物生產中。發(fā)展中國家如中國、印度、拉美和東南亞國家等，農場規(guī)模通常小于100畝，大型農機的回報周期遠高于發(fā)達國家。當前中國在IT產品、農機設備制造等領域的優(yōu)勢非常明顯，從產品制造能力上遠超印度和東南亞國家，在產品制造效率和成本上也大幅優(yōu)于歐美國家。

在應用層面，中國已經成為全球最大的農業(yè)無人機應用國。2020年中國約有1.5億畝耕地使用了植保無人機和遙感無人機作業(yè)，占全國耕地面積的8.3%，超過日本無人機作業(yè)面積的100倍。與此同時，幫助農田提升管理效率的數(shù)字化平臺也越來越普及。就像當年工業(yè)管理軟件進入工廠，給制造業(yè)帶來巨大效率提升一樣，農業(yè)數(shù)字化管理平臺的威力也在逐漸凸顯。以極飛科技、華為、大禹節(jié)水、新希望等為代表的新一代中國農業(yè)科技企業(yè)，將成為推動全球數(shù)字農業(yè)技術應用和普及的主力軍。

可持續(xù)的未來農場

未來十年，隨著中國農村土地流轉的加速和勞動人口的持續(xù)減少，越來越多的農田將通過數(shù)字技術接入全新的生產體系。最先改變的將是生產者手中的工具，無人機、無人車、自動駕駛拖拉機，以及農田物聯(lián)網和數(shù)字化管理平臺等，有了這些工具，農場基本就能實現(xiàn)“數(shù)字孿生”。數(shù)字孿生是指在數(shù)字（比特）世界里面建立起一個與物理（原子）世界完全對應的數(shù)字農場模型。模型建完后，真實農場里的每個生產活動都會1：1地呈現(xiàn)和記錄在數(shù)字農場里。有了數(shù)字農場，就有了農業(yè)背景下的“數(shù)字人”，我們暫且稱為“數(shù)字農民”。

數(shù)字農民可以是這個真實農場里的勞動者，也可以是千里之外的遠程農業(yè)專家，他們通過物聯(lián)網獲取農田數(shù)據(jù)，借助云計算和AI實現(xiàn)更科學的分析決策，再通過移動互聯(lián)網來控制農田里的各種設備，實現(xiàn)農作物的精準管理。

再進一步，隨著農作物、土壤、氣候數(shù)據(jù)越來越豐富，AI 作物生長模擬技術的準確度也會得到大幅提升。在物理世界的農場播種前，數(shù)字農民可以在數(shù)字農場進行“演習”。這個過程就像模擬炒股一樣簡單，農民可以設置各種變量，嘗試不同的種、藥、水、肥“配方”，選擇產量或者質量最高的一個組合進行“投資”。

有了數(shù)字農場，農業(yè)生產的風險將會大大降低，大量的資本和人才將進入農村，進而帶來第二波增長。在這個階段，職業(yè)化數(shù)字農民的培養(yǎng)將成為重要環(huán)節(jié)。就像十幾年前的“藍翔技校”們，為如今的城市建設和制造業(yè)升級帶來活力一樣，像極飛學院這樣的新型農業(yè)技能培訓組織會越來越多。與此同時，農業(yè)技術培訓也將同步實現(xiàn)數(shù)字化。“數(shù)字人”學員們可以像打游戲一樣在比特世界建立自己的農場，通過作物模型和各種數(shù)據(jù)庫來模擬不同作物在不同地區(qū)的栽培方式，并且大大縮短嘗試新方法、新理念的時間。

隨著人口壓力增大和技術持續(xù)迭代，加上疫情的催化，中國農業(yè)的數(shù)字化進程正在駛入快車道。未來十年，全球數(shù)字農業(yè)將蓬勃生長，很多問題都值得我們深入研究和思考，因為農業(yè)社會的變革，關系到全人類的可持續(xù)發(fā)展。