中外智慧農(nóng)業(yè)的歷史演進與政策動向比較分析

馮 獻，李 瑾，崔 凱

（1.北京市農(nóng)林科學院信息技術(shù)研究中心，北京 100097；2.國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心，北京 100097；3.中國社會科學院農(nóng)村發(fā)展研究所，北京 100732）

1 研究背景

“智慧”出自《墨子·尚賢中》，是指人類對事物能認識、辨析、判斷處理和發(fā)明創(chuàng)造的能力。自2009 年IBM 提出“智慧地球”（Smart Planet）以來，學者與機構(gòu)將智慧與物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息化云計算等信息技術(shù)應用范疇相聯(lián)系，探討了智慧城市、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧服務(wù)、智慧治理、智慧社會等概念。在信息科技的引領(lǐng)下，全球農(nóng)業(yè)開啟數(shù)字化革命，以“信息知識+數(shù)據(jù)驅(qū)動+智能裝備”為關(guān)鍵要素，以高質(zhì)量、高效率、高效能為主要特征的智慧農(nóng)業(yè)，成為世界主要發(fā)達國家農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向。黨的十九屆五中全會強調(diào)提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競爭力，建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)，發(fā)出了我國大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的總動員令。與發(fā)達國家相比，我國智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)尚處于起步發(fā)展階段，各方面配套政策仍需進一步完善。當下，農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)人工智能、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)遙感、高端智能農(nóng)機裝備制造等技術(shù)成為各國農(nóng)業(yè)科技競爭的關(guān)鍵核心領(lǐng)域?！爸酥?，百戰(zhàn)不殆 ?！比绾螌崿F(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)科技自立自強，亟需對中外智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)政策與戰(zhàn)略行動進行比較分析，以期為我國制定加快智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策提供方向性指導。

盡管已有一些學者針對國外智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗進行過一些探索性研究，對不同國家的發(fā)展模式與路徑進行了總結(jié)，然而，學者的研究主要聚焦國外智慧農(nóng)業(yè)社會實踐的總結(jié)，對國家的行動方向以及科技政策關(guān)注較少，尤其尚缺乏對中外政策方向異同進行比較分析。事實上，黨的十八大以來，我國已在不同層面、不同維度推進智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)，部分地區(qū)的智慧農(nóng)業(yè)在政策支持下取得了積極成效，推動了農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益與競爭力的共同提升，已成為其他發(fā)展中國家和國內(nèi)欠發(fā)達地區(qū)可借鑒的樣板。因此，本文將重點回答以下問題：首先，全球智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的歷史脈絡(luò)是什么？其次，主要發(fā)達國家與中國在支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的政策與行動方向有何特性？最后，面向未來中國政府可以在哪些領(lǐng)域支持智慧農(nóng)業(yè)？

2 世界智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程

2.1 探索萌芽階段（20世紀70 年代末—20世紀90年代中期）

20世紀70 年代末80 年代初，以美國為代表的歐美國家率先開展了以農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)為代表的計算機農(nóng)業(yè)，旨在通過智能推理、人機交互、計算機模擬，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供專家診斷服務(wù)。如美國的大豆病害診斷專家系統(tǒng)LPANT/ds、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)COMAX/GOSSYM，英國ESPRIT 支持下的水果保鮮系統(tǒng)，日本西紅柿栽培管理專家咨詢系統(tǒng)等［1-2］。自1986 年農(nóng)業(yè)部將計算機農(nóng)業(yè)應用列入“七五”計劃任務(wù)以來，中國涌現(xiàn)了砂姜黑土小麥施肥專家咨詢系統(tǒng)、黃土旱塬小麥生產(chǎn)管理系統(tǒng)等應用軟件。在此階段，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展側(cè)重于計算機技術(shù)的初步應用，開展了各類專用程序軟件包的研發(fā)與試點應用。

2.2 早期創(chuàng)新階段（20世紀90年代中后期—2008年）

20世紀90 年代中后期，以3S 技術(shù)為代表的技術(shù)快速發(fā)展。美國最先將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)安裝在聯(lián)合收割機上，開啟了農(nóng)業(yè)機械裝備作業(yè)智能化、精準化的先河，國際上以數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)為主要技術(shù)應用創(chuàng)新的智慧農(nóng)業(yè)開始發(fā)展。1997 年“數(shù)字農(nóng)業(yè)”概念正式提出，歐美、日韓等國家加速精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應用，到2001 年，美國企業(yè)約翰迪爾將衛(wèi)星定位傳感器與拖拉機配合使用，標志著國際上精準農(nóng)業(yè)進入市場化運行階段，而后美國初步推出并示范應用相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品。從中國實踐看，自1999 年國家發(fā)改委支持北京和新疆開展精準農(nóng)業(yè)應用示范工程后，科技部逐漸重視智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，2003 年“中國863 電腦農(nóng)業(yè)”在日內(nèi)瓦舉辦的世界信息首腦峰會上獲峰會大獎，標志著我國農(nóng)業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新應用得到世界的承認。通過系列政策與工程的實施，我國部分規(guī)模化農(nóng)場、規(guī)?；B(yǎng)殖場開展了以精準農(nóng)業(yè)技術(shù)為主的智慧農(nóng)業(yè)應用實踐?？傮w看，該階段的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展主要以數(shù)字農(nóng)業(yè)與精準農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新為主，表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)機械裝備的智能化控制與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可視化展示，農(nóng)田資源環(huán)境與氣候大數(shù)據(jù)的初步應用。

2.3 理論形成階段（2009—2014 年）

2009 年，IBM 首次提出“智慧地球”，推動了各國對智慧農(nóng)業(yè)理論體系的進一步探索。如日本農(nóng)業(yè)部在2009 年設(shè)立了人工智能（AI）農(nóng)業(yè)研究委員會，對AI 農(nóng)業(yè)概念進行界定，即使用了人工智能的數(shù)據(jù)挖掘等新一代信息科學等技術(shù)，可在短時間內(nèi)提升生產(chǎn)技能，支援新農(nóng)業(yè)。2010 年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）正式提出氣候智慧型農(nóng)業(yè)，自此全球智慧農(nóng)業(yè)進入以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為主的發(fā)展新階段。截至2014 年，全日本已有一半以上農(nóng)戶選擇使用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，美國七成的農(nóng)場連接上物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。從中國實踐看，2010—2013 年間，國家啟動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用示范建設(shè)；2014 年中央一號文件提出建設(shè)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和精準裝備為重點的農(nóng)業(yè)全程信息化和機械化技術(shù)體系。至此，以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為基本理論的智慧農(nóng)業(yè)理論體系基本形成。在此階段，智慧農(nóng)業(yè)應用的理論、方法和共性關(guān)鍵技術(shù)得到突破，初步形成了一批農(nóng)業(yè)智能感知、智能控制、自主作業(yè)、智能服務(wù)等智慧農(nóng)業(yè)重大技術(shù)產(chǎn)品。

2.4 數(shù)據(jù)驅(qū)動階段（2015 年—至今）

2015 年以來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應用產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，全球智慧農(nóng)業(yè)進入以數(shù)據(jù)為核心要素的新發(fā)展階段。為搶占國際農(nóng)業(yè)科技制高點，主要發(fā)達國家和地區(qū)圍繞智慧農(nóng)業(yè)開展了系列戰(zhàn)略行動，推動了智慧農(nóng)業(yè)由研發(fā)應用向?qū)嵸|(zhì)性工程建設(shè)轉(zhuǎn)變。美國愛科的全球精準農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略（Fuse Technologies）、美國約翰迪爾的“綠色之星（Green Star）”精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)布局表明，智慧農(nóng)業(yè)已成為市場關(guān)注的焦點。從中國實踐來看，2016 年“智慧農(nóng)業(yè)”被列為“十三五”規(guī)劃中農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重大工程之一，同年啟動“農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)試點”等工程建設(shè)，這一系列行動標志著我國智慧農(nóng)業(yè)進入實質(zhì)性建設(shè)階段。從實際應用看，2018 年首個完全自主研發(fā)的北斗導航農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)“慧農(nóng)”已在新疆、內(nèi)蒙古、河北等10 余個省份推廣應用，阿里云、網(wǎng)易、京東等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，以及新希望、大北農(nóng)等農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)紛紛涉足智慧農(nóng)業(yè)，助力農(nóng)業(yè)走向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代。在大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)疊加下，智慧農(nóng)業(yè)進入以數(shù)據(jù)驅(qū)動為特征的創(chuàng)新發(fā)展階段。在此階段，智慧農(nóng)業(yè)已成為各國戰(zhàn)略部署以及跨國企業(yè)市場布局的制高點，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在規(guī)?；r(nóng)場得到商業(yè)化應用。

3 中外發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的政策部署與行動方向

3.1 美國

美國作為信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化最為領(lǐng)先的國家，十分重視現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用。早在20世紀80 年代，美國提出“精確農(nóng)業(yè)”的發(fā)展構(gòu)想，隨后在多年的實踐過程中逐漸成為精確農(nóng)業(yè)發(fā)展最好的國家［3］。1982 年，美國開始研發(fā)自動駕駛拖拉機，自此開啟了研發(fā)高科技、高性能、智能化農(nóng)業(yè)機器人的先河［4］。近年來，美國圍繞精準農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)人工智能、傳感器、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域開展了國家層面的戰(zhàn)略部署。如2018 年，美國發(fā)布《美國先進制造業(yè)領(lǐng)導戰(zhàn)略》，提出要加快傳感器、機器人以及數(shù)字技術(shù)在糧食方面的應用；2019 年美國國家科學院發(fā)布了《至2030 年推動食品和農(nóng)業(yè)研究的科學突破》，提出加強農(nóng)業(yè)傳感器的研發(fā)、集成與應用，實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)高端化發(fā)展。目前全美20%耕地、80%大農(nóng)場實現(xiàn)了大田生產(chǎn)全程數(shù)字化，平均每個農(nóng)場擁有約50 臺連接物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備［5］。根據(jù)美國普渡大學一項調(diào)查顯示，2016 年，美國農(nóng)場GPS 導航農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)采納率高達83%，基于GPS 的噴藥控制技術(shù)采納率達74%［6］。總體看，美國在智慧農(nóng)業(yè)工程科技領(lǐng)域部署了一系列科技戰(zhàn)略，對農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)人工智能等方面的關(guān)注度較高（見表1）。

表1 美國關(guān)注的智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和技術(shù)方向

3.2 歐盟

近年來，為應對氣候變化和食品安全問題，歐盟十分重視智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面的應用，針對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)人工智能等領(lǐng)域出臺了相應的戰(zhàn)略計劃與行動。2014 年荷蘭、丹麥、法國等6 國合作開展智慧農(nóng)業(yè)典型代表項目——“Smart Agri Food”，旨在通過在歐盟FIWARE 開源平臺設(shè)計和研發(fā)規(guī)?；悄苻r(nóng)業(yè)應用軟件（Smart Apps）。2016 年，歐盟“地平線2020”計劃資助的“阿波羅計劃 ”（Apollo program）利用對地觀測數(shù)據(jù)，為小農(nóng)戶搭建精準農(nóng)業(yè)服務(wù)平臺，服務(wù)內(nèi)容包括監(jiān)測農(nóng)作物的生長狀況和病蟲害情況、土壤濕度、地表溫度和植物的光合作用情況，并計算出灌溉、耕種時間、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。作為“地平線2020”的一部分，歐盟出資3 000 萬歐元實施食品和農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目“The Internet of Food &Farm 2020（IoF）”，旨在促進歐洲食品和農(nóng)業(yè)部門廣泛采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。同年，歐洲農(nóng)機協(xié)會提出以現(xiàn)代信息技術(shù)與先進農(nóng)機裝備應用為特征的農(nóng)業(yè)4.0（Farming4.0）發(fā)展方向。2019 年6 月，歐盟針對農(nóng)業(yè)機器人推出了“agROBfood”項目，以此建立基于人工智能的智慧農(nóng)業(yè)生態(tài)體系?？傮w看，歐盟在推動智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)上源于農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的目標導向，強調(diào)智慧農(nóng)業(yè)作為智慧鄉(xiāng)村建設(shè)的重要方面，通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化、智能化的支持，讓民眾與社會力量主動參與到農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展當中，以此增進民眾健康福祉、提升農(nóng)產(chǎn)品國際競爭力（見表2）。

表2 歐盟關(guān)注的智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和技術(shù)方向

3.3 英國

英國是最早完成工業(yè)化的國家之一，得益于其發(fā)達的工業(yè)化水平，英國在農(nóng)業(yè)發(fā)展上充分體現(xiàn)了其工業(yè)化、信息化的理念。為搶占農(nóng)業(yè)信息科技前沿，2013 年英國發(fā)布《農(nóng)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略》，提出一系列關(guān)于大數(shù)據(jù)、機器人和人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的管理改革措施，并建立了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展指標中心、農(nóng)業(yè)精準工程創(chuàng)新中心等管理和研發(fā)機構(gòu)，成為較早一批對智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)進行戰(zhàn)略部署的國家之一。2017 年英國政府發(fā)布的《農(nóng)業(yè)與糧食安全戰(zhàn)略框架》提出支持農(nóng)業(yè)中應用智慧技術(shù)和精準方法，同年《產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略白皮書》明確了精準技術(shù)改變糧食生產(chǎn)的政策取向，2018 年出臺的《英國農(nóng)村發(fā)展計劃》，提出通過提供補助金的方式鼓勵使用機器人設(shè)備、LED 波長控制照明燈輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。一系列政策措施加快推動了英國智慧農(nóng)業(yè)的普及與應用，目前全英1/5 以上的農(nóng)場全面實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其余農(nóng)場也都不同程度地應用了精準農(nóng)業(yè)技術(shù)，超過90%的奶牛養(yǎng)殖場應用了自動擠奶設(shè)備和擠奶機器人，年人均可擠鮮奶1 000 t 以上，門衛(wèi)專家系統(tǒng)在英國4 000 余家農(nóng)場得到應用［8］。根據(jù)Markets and Markets 估算，2018 年英國精準農(nóng)業(yè)市場規(guī)模約為50.9 億美元，預計2023 年將達到95.3 億美元。由此，英國在發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的支持方面，十分重視前沿技術(shù)的應用推廣與國際交流合作，在政策取向上已由支持精準農(nóng)業(yè)向支持農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、無人農(nóng)場方向轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等技術(shù)在智慧農(nóng)場中得到推廣應用（見表3）。

表3 英國智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)戰(zhàn)略與政策

3.4 日本

為應對人口老齡化、農(nóng)戶兼業(yè)化問題，日本早于2013 年6 月公布了新信息技術(shù)（IT）戰(zhàn)略《創(chuàng)建最尖端IT 國家宣言》，明確推進信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用，以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭力、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化以及農(nóng)業(yè)市場化水平。2014 年實施的“戰(zhàn)略創(chuàng)新/ 創(chuàng)造計劃（Cross-Ministerial Strategic Innovation Promotion Program，SIP）”以及2018 年“第2 期戰(zhàn)略性創(chuàng)新推進計劃（SIP）”中均將智慧農(nóng)業(yè)列入農(nóng)業(yè)科學技術(shù)基本計劃，提出實現(xiàn)農(nóng)業(yè)作業(yè)精密自動化管理的智慧農(nóng)業(yè)研究開發(fā)戰(zhàn)略。2015 年，日本發(fā)布“機器人新戰(zhàn)略”，啟動了“基于智能機械+智能IT 的下一代農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造技術(shù)”項目［10］。2016 年，日本經(jīng)濟團體聯(lián)合會提出社會5.0，明確“社會5.0 時代”的農(nóng)業(yè)與食品產(chǎn)業(yè)主要方向，即融合物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、AI、無人機等尖端技術(shù)推進超省力、高產(chǎn)出的智能農(nóng)業(yè)。2018 年，日本提出構(gòu)建智慧食物供給鏈系統(tǒng)，力爭2025 年前將數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣到農(nóng)民手中。2019 年，日本進行了第11 次科技預見調(diào)查，得出了包含“利用空間技術(shù)對全球環(huán)境和資源進行監(jiān)測、評估和預測”在內(nèi)的8 個跨學科、強交叉的特定科技領(lǐng)域，在農(nóng)林水產(chǎn)、食品、生物技術(shù)領(lǐng)域，明確了通過混合基因組獲得的大數(shù)據(jù)和人工智能育種科技主題。同年6 月出臺的《農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣計劃》中提出，積極推廣無人機、機器人、環(huán)境監(jiān)測與控制、牲畜管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理等農(nóng)業(yè)新技術(shù)。根據(jù)Nomura Research Institute 數(shù)據(jù)，2018 年日本農(nóng)業(yè)無人機市場規(guī)模達169 億日元，未來日本將大力發(fā)展以農(nóng)業(yè)機器人為核心的無人農(nóng)場。2020 年2 月，日本農(nóng)林水產(chǎn)省最新5 年規(guī)劃明確，大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，擴大無人農(nóng)機的應用范圍、加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的開發(fā)及運用。從近年日本重大戰(zhàn)略與計劃看，日本智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)重點關(guān)注以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)增長的農(nóng)業(yè)智能機器人、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境智能監(jiān)測、無人化農(nóng)業(yè)等新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新裝備（見表4）。

表4 日本智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)戰(zhàn)略與行動

3.5 中國

黨的十八大以來，習近平總書記就發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化作出一系列重要指示，強調(diào)要瞄準農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化主攻方向，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化和經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化水平［11-12］。2012 年中央一號文件提出了全面推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化和推動精準農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的建議，隨后“信息化”“數(shù)字化”“智能農(nóng)業(yè)”“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”“智慧農(nóng)業(yè)”等關(guān)鍵詞頻頻出現(xiàn)在每年的中央一號文件中。尤其2017 年“智慧農(nóng)業(yè)”首次被寫入“中央一號”文件，這意味著智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)將進一步提速。2020 年黨的十九屆五中全會、2021年中央一號文件進一步明確了建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)作為“十四五”時期以及面向2035 年提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益與競爭力重要內(nèi)容的政策舉措。這表明未來一段時間內(nèi)，智慧農(nóng)業(yè)將成為推動我國農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展的重點支持領(lǐng)域。此外，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程、數(shù)字農(nóng)業(yè)試點項目、“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程、數(shù)字鄉(xiāng)村試點工程等大批工程的落地，均揭示著我國智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)迎來政策機遇期。

從近年來我國政策動向看，關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)的政策演變始終與信息技術(shù)變遷相適應，即政策支持領(lǐng)域由“強基礎(chǔ)”轉(zhuǎn)向“重應用”，落地應用支持范圍由“區(qū)域試驗”向“省、市、縣試點”“企業(yè)試點”“試驗區(qū)建設(shè)”等方向轉(zhuǎn)變，技術(shù)支持范疇由“寬帶支持”向“物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”等前沿領(lǐng)域轉(zhuǎn)變，戰(zhàn)略與行動的邏輯既符合世界發(fā)展趨勢，也符合國家經(jīng)濟社會發(fā)展重大需求，不僅體現(xiàn)了黨和政府對智慧農(nóng)業(yè)的認識程度不斷加深，也表現(xiàn)出國家對支持智慧農(nóng)業(yè)在政策上的連續(xù)性（見表5）。

表5 近年來中國智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)戰(zhàn)略與政策

4 國內(nèi)外智慧農(nóng)業(yè)政策比較分析

4.1 主要發(fā)達國家政策著力點

4.1.1 重視農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

主要發(fā)達國家針對農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進行了相應的專項基金支持，如美國聯(lián)邦通信委員會在2009 年啟動政府投資總額達72 億美元的國家寬帶計劃中，有25 億美元用于資助偏遠貧困地區(qū)和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)落后社區(qū)的寬帶建設(shè)，2012 年推出連接美國基金（CAF）明確將每年支取普遍服務(wù)基金中的傳統(tǒng)電話補貼，轉(zhuǎn)給專注于寬帶建設(shè)的連接美國基金，用于寬帶補貼，以降低在農(nóng)村等地區(qū)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的高昂成本［13］。2019 年英國政府斥資2 億英鎊推出農(nóng)村千兆位全光纖寬帶連接計劃。德國提出建設(shè)農(nóng)村地區(qū)的數(shù)字入口，推出“網(wǎng)絡(luò)擴建特別資助”融資項目以彌補農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資金缺口［14］。以上諸多關(guān)于農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的政策支持，無不表明發(fā)達國家政府在推動農(nóng)村信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的決心。

4.1.2 加大人工智能、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)應用創(chuàng)新投入

美國、英國、澳大利亞、日本等發(fā)達國家相繼把精準農(nóng)業(yè)與智能技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、5G 技術(shù)等納入國家農(nóng)業(yè)糧食與安全強盛的重要戰(zhàn)略之中，通過自主創(chuàng)新、聯(lián)合攻關(guān)超前部署智慧農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)，重點支持農(nóng)業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等前沿關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)應用。如美國《農(nóng)業(yè)部科學藍圖2020—2025 年科學發(fā)展路線圖》提出要重點研發(fā)作物病蟲害監(jiān)測、早期發(fā)現(xiàn)和快速反應類傳感器，“農(nóng)業(yè)與糧食研究計劃”資助了一項關(guān)于殺蟲劑檢測的精密傳感器的研究，經(jīng)費資助共計57.3 萬美元；英國投資9 000 萬英鎊于農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心，引進開發(fā)包括農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準農(nóng)業(yè)等技術(shù)在內(nèi)的新技術(shù)和工藝；日本農(nóng)林水產(chǎn)省為智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)與示范項目提供共計72 億日元的資金支持［15］。為推動數(shù)字農(nóng)業(yè)項目落地，日本政府用于農(nóng)業(yè)數(shù)字化工程建設(shè)的費用約占支農(nóng)支出比重高達40%；歐盟針對不同規(guī)模農(nóng)場精準農(nóng)業(yè)技術(shù)給予不同方式支持，其中小于50 hm2的農(nóng)場給予政府補貼（代金券）+智能移動終端應用補貼，對于50 hm2～100 hm2的農(nóng)場可申請1 400 歐元/年的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)補貼。

4.1.3 將智慧農(nóng)業(yè)作為推動農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要技術(shù)手段與產(chǎn)業(yè)形態(tài)

可持續(xù)發(fā)展是世界各國21世紀科技發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。根據(jù)聯(lián)合國經(jīng)社部預測，到2050 年，全球人口預計將從2018 年的76 億人增長到超過96 億人，全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境和資源條件惡化將為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來更大壓力。針對日益嚴峻的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境問題，世界各國將綠色與發(fā)展相協(xié)調(diào)作為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的總體目標，通過依靠現(xiàn)代技術(shù)重構(gòu)農(nóng)作物與動物生產(chǎn)和糧食生產(chǎn)及消費系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在此過程中，智慧農(nóng)業(yè)成為主要發(fā)達國家推動綠色發(fā)展的重要選擇。如德國將數(shù)字化技術(shù)與小型智能裝備應用作為有機農(nóng)業(yè)發(fā)展的主推技術(shù)；日本《生物經(jīng)濟戰(zhàn)略2019》提出通過發(fā)展可持續(xù)產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)“超智能社會”；歐盟“地平線2020”資助的安塔爾項目將農(nóng)業(yè)智能傳感器與大數(shù)據(jù)技術(shù)作為維持精準農(nóng)業(yè)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展之間的平衡，利用先進農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)監(jiān)測植物健康，增強抵御氣候變化和價格波動等風險。

4.2 我國政策著力點

4.2.1 重視科技研發(fā)資金投入，支持了一批與智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)的重點項目

早在20世紀90 年代初，科技部就將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等農(nóng)業(yè)信息技術(shù)列為國家高技術(shù)研究與發(fā)展計劃“863 計劃”的重點課題，1996—2003 年期間，科技部累計投入資金近億元、各級地方政府和農(nóng)業(yè)企業(yè)投入資金近8 億元在全國20 余個省份開展以農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)為核心的智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應用示范工程（農(nóng)民俗稱“電腦農(nóng)業(yè)”）建設(shè)，共開發(fā)了5個“863”品牌農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺，建立了包括大田作物管理、設(shè)施園藝栽培、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面的200 多個本地化、農(nóng)民可直接使用的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)［16］?！笆弧睍r期以來，國家“863 計劃”相繼設(shè)立了“數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)專題”“精準農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備”重大項目、“農(nóng)村與農(nóng)業(yè)信息化科技發(fā)展”重點專項、“農(nóng)業(yè)精準作業(yè)技術(shù)與裝備”主題項目、“現(xiàn)代農(nóng)機智能裝備與技術(shù)研究”重點項目、“智能化農(nóng)機技術(shù)與裝備”重大項目等一批智慧農(nóng)業(yè)項目，部署了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)、農(nóng)機智能裝備等系列現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)集成與示范工程，促進了我國智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)應用與推廣［17］。其中由農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟牽頭實施的“智能化農(nóng)機技術(shù)與裝備”重大項目投入共計2.758 億元，其中國撥經(jīng)費1.138 億元。此外，國家重點研發(fā)計劃、國家科技支撐計劃也在農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息資源整合關(guān)鍵技術(shù)集成與應用、智能農(nóng)機裝備、工廠化農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)等領(lǐng)域提供了專項支持。

4.2.2 部署一系列工程項目開展應用示范，加大智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣應用力度

我國在推進智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)方面十分重視重大工程牽引。全國層面看，我國先后實施了北斗系統(tǒng)精準農(nóng)業(yè)重大應用示范、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗、信息進村入戶試點、農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)應用試點、電子商務(wù)進農(nóng)村示范、農(nóng)業(yè)電子商務(wù)試點、“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)產(chǎn)品出村進城工程試點等工程，旨在通過試點示范實現(xiàn)“以點帶面”，推動區(qū)域智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展［18］。其中，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部自2017 起實施的數(shù)字農(nóng)業(yè)試點項目，截至2019 年年底累計中央投資11.5 億元，重點建設(shè)了數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心、單品種全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)和數(shù)字農(nóng)業(yè)試點縣等3 類項目共計92 個項目［19］。通過這些工程項目的示范帶動，現(xiàn)代信息技術(shù)在我國種養(yǎng)業(yè)得到了初步應用，尤其在農(nóng)情監(jiān)測、農(nóng)機精準作業(yè)與監(jiān)管、動植物疫病遠程診斷、無人機植保、精準飼喂等方面取得了積極成效。從地區(qū)層面看，涌現(xiàn)了北京智慧農(nóng)園、長沙智慧農(nóng)業(yè)示范區(qū)、濟南智慧農(nóng)業(yè)試驗區(qū)、廣東省“5G+”智慧農(nóng)業(yè)試驗區(qū)、福建省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧園建設(shè)項目等區(qū)域智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)工程，為其他地方推動智慧農(nóng)業(yè)落地提供借鑒。

4.2.3 開展智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品補貼，提高受眾群體參與積極性

農(nóng)業(yè)新技術(shù)由于高成本、高風險、作用效果不明等特點很難得到廣泛推廣，需要國家出臺相應的補貼政策。智慧農(nóng)業(yè)作為新技術(shù)、新模式，具有投入成本大、投資回報周期長、使用的技術(shù)門檻高等特點，需要政府進行一定程度的調(diào)控以促進這類技術(shù)的推廣應用，其中技術(shù)補貼就是一個有效的調(diào)控工具。針對成本收益問題帶來的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣應用難問題，我國正逐步探索智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品補貼機制。如2017 年我國開始試點推行的植保無人機購置補貼中，從事植保作業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營組織可獲得每架植保無人機購置補貼金額1 萬元～3萬元，在國家購機補貼與地方補貼基礎(chǔ)上，大部分地區(qū)植保無人機只需原價的1/3。同年農(nóng)業(yè)用北斗終端納入多個省級農(nóng)機購置財政資金補貼范圍，如甘肅對4 種農(nóng)業(yè)用北斗終端進行補貼，補貼額度在300元到27 000 元不等。從地區(qū)層面看，江蘇省宜興市將水產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)列入農(nóng)機補貼名錄，明確對新裝水產(chǎn)智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的農(nóng)戶給予2 600 元/套（市場價為3 000 元/套）購置補貼，大大激活了水產(chǎn)養(yǎng)殖戶建設(shè)水產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的積極性。總之，農(nóng)業(yè)部門通過有效發(fā)揮財政出資的杠桿和引導作用，積極帶動了社會資本參與智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的推廣應用，促進了智慧農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.3 國內(nèi)外政策比較

國內(nèi)外在支持智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)方面各有側(cè)重，但終究圍繞基礎(chǔ)設(shè)施、資源整合、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)應用示范等領(lǐng)域展開（見表6）。

表6 發(fā)達國家（地區(qū)）與中國智慧農(nóng)業(yè)政策著力點比較

5 結(jié)論與啟示

5.1 研究結(jié)論

采用歸納總結(jié)、文獻計量分析等方法對國內(nèi)外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程與戰(zhàn)略政策進行了全局性分析，研究結(jié)論表明：

（1）自20世紀70 年代以來，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了4 個階段。自20世紀70 年代計算機科學發(fā)展以來，世界智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了探索萌芽階段（20世紀70 年代末—20世紀90 年代中期）、早期創(chuàng)新階段（20世紀90 年代中后期—2008 年）、集成應用階段（2009—2014 年）、數(shù)據(jù)驅(qū)動階段（2015 年—至今）等4 個階段。

（2）智慧農(nóng)業(yè)已成為各國搶占農(nóng)業(yè)科技制高點的重點方向。智慧農(nóng)業(yè)已成為當今世界現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢所在。美國、英國、日本、歐盟等國家和地區(qū)紛紛對智慧農(nóng)業(yè)科技進行戰(zhàn)略布局，重點圍繞農(nóng)業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)人工智能、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域相繼推出發(fā)展計劃，積極推動云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、加工、銷售等環(huán)節(jié)的深度融合與創(chuàng)新應用。中國自黨的十八大以來對智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)亦作出系列決策部署，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略、大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、質(zhì)量興農(nóng)戰(zhàn)略等國家戰(zhàn)略均從不同層面明確發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，政策取向逐漸由“強基礎(chǔ)”向“重應用”轉(zhuǎn)變。

（3）國內(nèi)外對智慧農(nóng)業(yè)的支持有異曲同工之處。盡管國內(nèi)外在支持智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)方面各有側(cè)重，但始終圍繞基礎(chǔ)設(shè)施、資源整合、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)應用示范等領(lǐng)域展開，尤其在技術(shù)研發(fā)應用領(lǐng)域，國內(nèi)外均將農(nóng)業(yè)人工智能、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)列入本國重點支持的研發(fā)計劃當中。從政策的差異性看，國外更加注重智慧農(nóng)業(yè)與解決勞動力短缺、實現(xiàn)綠色發(fā)展相結(jié)合；而國內(nèi)則重視通過重大工程牽引與試點示范，推動智慧農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略相結(jié)合，旨在通過試點示范推動智慧農(nóng)業(yè)成果落地。

5.2 啟示

“十四五”時期是我國全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的開局起步期，世界百年未有之大變局的持續(xù)深化期以及新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命的加速拓展期，高質(zhì)量發(fā)展對“三農(nóng)”工作提出了新的要求。建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)必須認清這一時代背景，深刻把握新發(fā)展格局，堅持新發(fā)展理念，堅持把科技自立自強作為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，堅持智慧農(nóng)業(yè)與數(shù)字鄉(xiāng)村統(tǒng)籌發(fā)展，立足新發(fā)展階段農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展重大需求，以應用場景驅(qū)動為導向?qū)χ腔坜r(nóng)業(yè)進行集智攻關(guān)、系統(tǒng)設(shè)計、試點部署、梯次推進、分類支持，通過不斷完善智慧農(nóng)業(yè)研發(fā)推廣服務(wù)政策、人才培養(yǎng)與激勵、技術(shù)產(chǎn)品購置與應用補貼政策等支持政策與制度體系，支持與鼓勵多元主體積極拓展“5G+農(nóng)業(yè)”“AR+農(nóng)業(yè)”“AI+農(nóng)業(yè)”“區(qū)塊鏈+農(nóng)業(yè)”應用場景，形成農(nóng)業(yè)科研院校、農(nóng)機生產(chǎn)商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商、信息化企業(yè)等各方主體相互借力、相互依存的創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合體，持續(xù)推動智慧農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。