農業全產業鏈數字化研究

蔡軍，熊思強

（廣東技術師范大學，廣東 廣州 510600）

1 研究背景

近年來，我國多個政策圍繞“數字中國”“鄉村振興”“數字鄉村”進行部署，均提到了農業數字化（見表1）。農業數字化是實現數字中國的必要步驟，更是實現鄉村振興戰略總目標的重要途徑。外部環境的變化正在不斷促進著農業全產業鏈轉型升級，以數字技術打通產、供、銷全鏈條，為農業提質增效提供了新動能，逐漸對農業產業鏈進行有效整合、精準配置。

表1 農業數字化相關政策

2 農業產業鏈發展現狀及存在的問題

盡管我國農業已經發展到了農業3.0 自動化時代，但是與歷經多輪產業升級的工業與建筑業相比，我國農業的發展仍暫時受困于現有模式的桎梏[1]。我國農業產業增加值指數，在主要實體經濟產業中處于相對低點，疫情暴發前十年的增加指數平均值僅為103.87（見圖1）。農業產業要想提升農業生產價值，需提升產業鏈數字化水平，助推精準生產，使生產流通各環節降本增效，同時實現鏈條上所有產品和服務的追根溯源。

圖1 國內生產總值指數與產業增加值指數

2.1 生產環節資源利用率低

我國農業生產受自然環境影響較大，數字精準種植技術覆蓋面較窄，提高農業產值依賴于農藥與化肥的使用，容易造成對土地的污染，同時農藥殘留也帶來了食品安全隱患（見圖2、3）。農業生產與資源利用較為粗放，農業滴水灌溉、無人機植保等數字化技術應用不夠廣泛，資源利用率比較低（見圖4）。針對大面積農田帶來的管理壓力，迫切需要一種新的技術來對作物生長狀況進行大范圍、高頻率、高精度的監控。

圖2 2019 年單位農田農藥使用量(kg/ hm2)

圖4 2020 年農田灌溉用水利用系數

2.2 流通環節農產品損耗嚴重

由于農產品的特殊性，農產品在流通環節中的損耗最為嚴重。生鮮產品通常需要經過產地采購形成聚集，再經過至少兩級批發商周轉才會到達零售終端銷售商。2021 年，全國城市農貿中心聯合會發布的《2021 年農貿市場發展情況調查報告》顯示，農貿市場上游渠道主要集中于農產品批發市場，商戶基地直供占比較低，約5%～10%；一線城市供應鏈建設較完善，直供占比接近10%；其他城市直供占比不足5%。農產品在流通環節存在較高的損耗率，這給商戶帶來很大的經營壓力，客觀上造成了商戶的加價率提高。

圖3 2019 年單位農田化肥使用量(kg/ hm2)

2.3 銷售環節線上渠道開發空間大

根據《2021 年農貿市場發展情況調查報告》，我國農貿市場2020 年生鮮農產品總交易額約占生鮮零售市場份額的57%，這說明農貿市場仍然是生鮮產品銷售的主渠道。但是各類生鮮電商、新零售平臺的迅速崛起，圍繞消費者需求所打造的新零售模式百花齊放。2021 年，我國農產品網絡零售額達4221 億元，同比增長2.8%。以農產品網絡零售額占農林牧漁的增加值計算，農產品電商已經占到5%左右。以農村電商為銷售渠道的方式能促進農民增收，促進農業轉型升級，推動鄉村產業興旺，使農村經濟社會的輻射面不斷拓展、影響程度不斷加深。

3 農業產業鏈數字化應用

3.1 生產環節：基于“AI+遙感”智慧農業服務方案

田間地頭的數據成為新的生產要素，數據成為農業增產增效的“新化肥”。數字農業利用“4S 技術”“物聯網技術”等監測農業大數據，通過在農業生產中融入光輻射指數、天氣指數等生產數據，將生產經營管理做到標準化、科學化，大幅提升農業生產效率。此外，通過發展數字化新模式，為溫室、灌溉、水培技術賦能，打破傳統農業生產的界限，推動農業數字化、智能化發展。如北京特拉庫塔科技有限公司（大地量子）是一家技術驅動型公司，擁有海量衛星數據庫，利用衛星遙感技術，將60 萬米高空的數據整合入庫，對不同行業提供強大的空間大數據SAAS/API 與SDK，為農業、林業、農業保險、環保等行業實現數據驅動的業務升級，打造“數字地球”。

大地量子利用衛星遙感+AI 技術，能高頻、快速、客觀地獲取農作物全程生長動態數據信息。基于扎實的算法能力和強大的樣本數據庫，開發了地塊提取、產量預測等一系列大數據產品服務（見圖5）。

圖5 大地量子云原生數字地球Pass 平臺技術架構

3.1.1 耕地資源監管

及時精準地獲取土壤墑情參數和評級。

3.1.2 作物種植監測

基于作物在時序上的光譜特征差異，對主要糧食作物和經濟作物進行自動分類，監測不同作物的空間分布和種植面積信息，為后續的農情監測提供基礎空間范圍信息。

3.1.3 作物長勢監測

針對指定區域對應的作物進行連續動態監測。采用歸一化指數反映作物生長狀況，值越大表示該區域長勢好的概率越大。

3.1.4 自然環境檢測

利用氣象監測數據，對作物生長區域內展開降雨量、溫度、熱量常態化監測，對遭受自然災害的農作物進行作物受災面積的應急監測與數據分析，評估災后損失率。

3.2 流通環節：“產地直發”模式+“農貨智能處理系統”

數字商業能夠通過對產品初加工、運輸等各環節業務進行數字化處理，將流通體系與數字化產品服務體系融合，提高“數商”產業和傳統農業的耦合效率[2]。一方面，依托數據平臺的共配系統，提高商品和信息的分流處理效率，實現農產品降本提效。另一方面，發揮“前店后倉” 優勢，利用物流業務升級后集約化、規模化的優勢，實現產地倉多頻次、小批量的連續發貨，縮短訂貨交付時間，提升緊急訂單處理能力。

拼多多成立于2015 年，產生于移動年代，以農產品零售起家，深耕農業，開創了以拼為特色的農產品零售新模式，逐步發展成為以農副產品為鮮明特色的全品類綜合性電商平臺，是全球唯一具備規模的純移動電商平臺。拼多多“產地直發”模式減少流通環節，降低流通成本。按照傳統方式，新鮮農產品通常必須經過至少五個環節才能到達餐桌，而拼多多為農戶和消費者搭建直銷渠道，能極大縮短流通供應鏈，減少流通損耗與成本，最終惠及兩頭——農民賺得更多，消費者也能買到更便宜的產品。

“農貨智能處理系統”是拼多多自主研發的大數據系統，旨在提高農產品匹配效率，被稱為拼多多的“天網”，能系統收集地理位置、種類特色、采摘周期等數據，通過大數據、云計算等智能技術實現農產品分級、分類銷售，能根據農產品成熟周期，精準匹配有相應需求的消費者。拼多多的“農地云拼”模式通過大數據、云計算和分布式人工智能等技術，解決小農戶產能問題，將分散的產能與需求在云端拼起來，為小型農戶與消費者搭建一個虛擬的全國市場。

表2 新零售模式

3.3 銷售環節：新零售模式百花齊放

盒馬鮮生是阿里巴巴旗下的新零售平臺，作為線下超市，對自身定位進行重構，為滿足不同消費者需求，構建了“線上線下一體零售+餐飲體驗+社交生活+物流配送”的全渠道新零售營銷模式[3]。通過線上平臺的大數據分析功能，針對不同消費群體的消費習慣，提供差異化的消費建議。盒馬鮮生利用線下門店，圍繞特色農產品搭配主題場景，吸引消費者參與體驗，增強娛樂體驗功能，以此提高消費黏性。同時，盒馬鮮生圍繞美好生活主題，打造社交媒體運營模式，對門店附近3 公里范圍內的客戶支持30分鐘送貨上門，打造全天候的“懶人服務”。

數字農業能夠暢通農產品市場網絡營銷渠道，通過推動傳統品牌銷售渠道向線上拓展，實現產品生產、網上交易、倉儲物流、終端配送一體化經營。例如，淘寶天貓、淘特、淘菜菜等不同層次的電商平臺，通過消費分層得以實現農產品價值最大化，打破傳統農業“種好種差一個樣”的困局，優化產業供給與消費，實現線上線下品牌價值協同發展，以服務競爭對手的DT（設計思維），實現農業產業鏈數字化。

4 推動農業產業鏈數字化發展建議

農業在我國經濟發展中起著重要作用，面對“小農戶與大市場”的矛盾問題，需要通過全產業鏈的數字化整合來驅動解決[4]。針對農業產業所特有的發展特征，我們需要為產業鏈“補鏈”，增強全產業鏈活性，積極借鑒國外農業數字化轉型的成功經驗，如美國、荷蘭、日本這類具有典型經驗的國家，分別從不同路徑和角度，有效、合理及健康地推動產業鏈數字化發展?；诖耍灾腔坜r業為切入點，推動物聯網、人工智能及3S 技術在農業領域的應用，同時構建完整的政府農業信貸體系，以農業保險保證農業產業鏈智能化發展。

4.1 構建“科研+教育+推廣”農業科研體系

“科技是第一生產力”，針對核心技術自主創新不足的短板，將農業科研與教育、推廣相結合，形成一套適合中國國情的“產學研”結合的科研體系，提高科技推廣、研究和教育一體化水平，增強農戶對農業新科技的認知和使用意愿。科研體系的構建首先需要了解農業的切實需求，針對需求構建專門的農業技術研發團隊，形成“政府-高校-企業”模式。政府在此環節中需要積極主動落實農民職業培訓，提升農村工作人員的技能水平,把最先進的農業知識與科技傳遞給農戶，推動農村生產力的提高。學校要充分發揮科技教育與人才培養的雙重功能，依托政府對高?！盎ヂ摼W+”創新創業項目的高度支持，針對3S 技術、農業智能裝備、農業數據庫等重點應用場景作專項突破，推動農業生產方面的前沿技術突破。企業作為關鍵角色，重點在于實踐與推廣，農業科研成果轉化率的高低直接影響著科研體系是否能夠良性循環。企業依托政府部門和院校培養輸出的技術人員，不斷地將最新技術應用到農產品生產中，協助農戶進行標準化作業。

4.2 以互聯網營銷打造品牌農業，提升產品價值

隨著互聯網營銷理念的不斷滲透，“內容創新+大數據推送”成為了農產品推廣的新型營銷方式。農業大區能夠通過數字技術打造區域性公用品牌，為地區打上品牌標簽。通過利用各種強效的內外部宣傳手段和數字化推廣方式，可以讓用戶短時間內認可產品，建立產品信心，從而產生較高的產品忠誠度。

品牌文化來源于品牌的文化內涵，能夠使品牌具有鮮明的識別度。品牌故事能夠對品牌文化進行生動的闡述，承載著產地的自然生態環境與歷史人文因素特征。地區獨特的歷史文化能夠為農產品品牌賦予與眾不同的文化價值。利用電商的復制成本和驗證成本優勢，打造具有明顯地方特征的區域農產品公用品牌，再通過文化賦能農業產業發展，使地方文化符號、文化理念、文化創意向農業產業滲透，嵌入農產品品牌設計與品牌營銷等環節，挖掘農業的文化價值，提升農產品的溢價能力。

4.3 建立農村多層次數字金融體系

農業數字金融可以有效降低傳統農業信貸風險，降低了信貸配給程度，改善農業金融“蓄水池”，助力鄉村振興[5]。面對傳統金融服務的短板，數字金融能夠開發差異化金融產品，使得“低成本、高覆蓋、高流轉”的優勢得以體現，降低服務門檻與成本，完善地方征信體系的建設，為農業經營主體構建一個高效的融資服務環境。

由于鄉村產業的多樣化，農村市場的數字金融模式仍處于探索階段，應當加快傳統農村金融機構的數字化轉型，積極運用數字技術突破傳統信貸的各種約束，擴大純信用貸款供給，構建“線上+線下”的金融服務體系。機構企業在投融資的過程中，應當重視企業對自然環境的保護，合理利用自然資源，在規章政策與市場機制的雙重調節作用下，對綠色農業等相關產業提供發行綠色債券、綠色貸款貼息、綠色保險等服務[5]。將土地、森林、自然風景等各種要素轉換成“金山銀山”，重塑循環經濟，利用金融功能引導社會資源流向綠色可持續發展的領域或向綠色生產方式轉變。除數字信貸業務之外，還可利用金融業務的規避風險功能，開發基于數字技術的保險產品，支持涉農風險投資、期貨、債券、信托等金融業務的數字化發展，為鄉村產業發展提供多樣化的金融產品。