大數據賦能農業(yè)：從底層邏輯到頂層設計

朱 強，鮑 晨

（河海大學法學院，南京 211100）

鄉(xiāng)村振興與農業(yè)發(fā)展作為中國社會發(fā)展的基礎性、全局性戰(zhàn)略，國家多年來以中央一號文件的政策形式持續(xù)推動農業(yè)經濟發(fā)展和農業(yè)現代化建設。2004—2021 年，連續(xù) 18 年都以“三農”（農業(yè)、農村、農民）為主題，強調農業(yè)農村現代化對實現社會主義現代化的重要性。而隨著數字技術與農業(yè)不斷融合，數字農業(yè)、農業(yè)大數據已成為中國農業(yè)現代化、鄉(xiāng)村振興的核心發(fā)展方向。2015 年農業(yè)部發(fā)布的《關于推進農業(yè)農村大數據發(fā)展的實施意見》，強調要深刻認識農業(yè)農村大數據發(fā)展和應用的重要意義，并謀劃大數據發(fā)展的重點領域。2016 年農業(yè)部等8 部門又印發(fā)了《“互聯網+”現代農業(yè)三年行動實施方案》的通知，強調要加強頂層設計和統(tǒng)籌協調，加強農業(yè)農村經濟大數據建設。2021 年中央一號文件進一步強調大數據的必要性，強調在智慧鄉(xiāng)村與數字農業(yè)的建設工程中，需建立健全農業(yè)農村大數據體系。

大數據技術作為數字農業(yè)發(fā)展的基石，具備發(fā)展的必要性。通過分析大數據賦能農業(yè)發(fā)展的底層邏輯與實踐現狀，梳理大數據技術賦能農業(yè)過程中的發(fā)展問題并提出對應的制度建議，具有重要的現實意義。

1 大數據及其賦能農業(yè)的底層邏輯

1.1 大數據技術與農業(yè)發(fā)展

隨著農業(yè)信息化與現代化的發(fā)展，大數據技術已逐漸應用于農業(yè)生產與管理的全環(huán)節(jié)與全流程［1］。生產環(huán)節(jié)中，大數據技術可對多類生產活動進行精準化檢測與科學化決策，提高種植、養(yǎng)殖等產業(yè)的生產力，助力智慧農業(yè)發(fā)展。管理環(huán)節(jié)中，大數據技術有利于全面摸清區(qū)域內或行業(yè)內細分農業(yè)資源的具體數據。近年來各地已發(fā)展出大數據技術為底層運行邏輯的農業(yè)大數據平臺，通過整合區(qū)域內的土地、水、生物、環(huán)境資源數據，形成農業(yè)大數據資源并制定各項管理制度，旨在破解傳統(tǒng)農業(yè)生產中的“信息孤島”問題。

大數據技術可對農業(yè)各環(huán)節(jié)進行多元化賦能，開拓新的農業(yè)經濟增長極。例如，山東省部分縣（市）通過發(fā)展農業(yè)大數據中心，運用物聯網等新興技術，提高了農業(yè)生產效率，加快了農業(yè)商品化，增加了農產品附加值，利用農業(yè)大數據引導農業(yè)更好更快地發(fā)展［2］。根據農業(yè)農村部官網數據顯示，2020 年中國農業(yè)科技進步貢獻率已達60%，縣域數字農業(yè)農村發(fā)展總體水平接近40%［3］。

1.2 大數據賦能農業(yè)的底層邏輯

數據作為新生產要素出現后，改變了農業(yè)生產僅依靠土地、勞動力資源等要素驅動的局面。以往農作物的播種、灌溉和收獲環(huán)節(jié)、畜禽的喂養(yǎng)、加工等環(huán)節(jié)多依靠人工操作機器設備進行，耗費時間長且生產效率較低。而在大數據賦能農業(yè)后，通過物聯網技術和傳感器互聯技術對農業(yè)生產各項活動進行監(jiān)測預警，深度分析采集到的數據，優(yōu)化農業(yè)流通銷售環(huán)節(jié)。大數據可持續(xù)性發(fā)展改變了農業(yè)的生產力和生產關系，同時其賦能農業(yè)也具有底層運行邏輯。

1）大數據已成為新型農業(yè)的生產要素之一。2020 年發(fā)布的《中共中央國務院關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》明確指出，數據要素與土地、勞動力、資本、技術等傳統(tǒng)要素并列為農業(yè)要素，將加快培育數據要素市場，積極支持數據賦能農業(yè)、工業(yè)等領域并形成新產業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式。農業(yè)數據資源已成為新興戰(zhàn)略經濟資源。作為推動農業(yè)經濟增長的新引擎，農業(yè)數據具有馭動農業(yè)生產、改變農業(yè)領域生產關系的作用。各地通過收集數據并建立綜合數據平臺，監(jiān)控農業(yè)生產，記錄分析種子資源、生產流通過程中的動態(tài)變化數據，采取恰當的調控和管理措施，促進農業(yè)生產高效有序發(fā)展。數字農業(yè)背景下的產業(yè)重心將由實體端轉為云端數據資源，農業(yè)生產關系進一步重塑。

2）大數據技術顯著提高了農業(yè)生產力。大數據技術通過優(yōu)化種系資源，提升工具使用效率，減少不可抗力因素對于農業(yè)生產效率的影響，力爭實現區(qū)域土地的最佳投入產出比。以南昌市某農場為例，該農場通過安裝智慧農業(yè)觀測儀，區(qū)域內田塊的地理情況、人員配比和土壤墑情一目了然，還可通過大數據技術分析比對，對區(qū)域內的水稻種植進行精準決策與科學管理［4］。

在“數字中國”“鄉(xiāng)村振興”“數字鄉(xiāng)村”等國家政策不斷出臺的背景下，大數據技術已成為引導農業(yè)農村現代化發(fā)展的重要組成部分。伴隨農業(yè)現代化步伐的不斷加快，農業(yè)大數據將成為農業(yè)發(fā)展重要的生產力，甚至是發(fā)展的原動力。

2 大數據賦能農業(yè)過程中的瓶頸問題

隨著數字技術不斷發(fā)展，一二三產業(yè)正依托大數據技術進行數字化轉型。大數據賦能農業(yè)作為推動農業(yè)現代化的重要方式，提高了農業(yè)整體信息化設施水平，促進了農業(yè)生產力水平和生產效率的提升。但同時大數據賦能農業(yè)也遭遇到一定的發(fā)展瓶頸，這些問題嚴重弱化了大數據對農業(yè)生產的技術紅利釋放，主要表現為新型基礎設施建設較為緩慢，農業(yè)大數據法律風險仍然存在，大數據應用于農業(yè)的深度與廣度不夠。

2.1 數據基礎設施建設不足

數據是新型農業(yè)生產發(fā)展的基本生產要素，只有規(guī)?；?、體量化的農業(yè)信息數據才能夠形成大數據及數字農業(yè)，而數據基礎設施建設則是獲取一切數據的前提。基礎設施覆蓋和建設的規(guī)模大小決定著區(qū)域內農業(yè)的智能化、信息化水平。自提出“互聯網+農業(yè)”政策以來，中國農村數據基礎設施建設不斷發(fā)力。2020 年以來，隨著5G 基站建設、大數據中心等新型基礎設施建設（下文簡稱新基建）項目的推動實施，農村數據基礎設施建設有了較大發(fā)展，但總體普及水平仍較低?！?021 中國農業(yè)生產數字化研究報告》顯示，2020 年中國農村互聯網寬帶的接入普及率僅為27.8%，2021 年農村地區(qū)互聯網普及率為59.2%。與之相比，美國農村地區(qū)2016 年的互聯網接入率就已達70%，2021 年美國大、中、小型農場互聯網寬帶接入比例分別為85%、75%、64%。此外美國還輔以《農業(yè)和營養(yǎng)法案》等專項法案，拓寬對農村地區(qū)的寬帶貸款規(guī)模，提高地區(qū)新基建的水平，為農業(yè)大數據的發(fā)展提供強有力的物理支持［5］。對比發(fā)達國家的數字農業(yè)基礎設施，中國對數據的基礎設施建設仍存在不足，尤其是廣大中西部地區(qū)和一些經濟發(fā)展水平較為落后的地區(qū)。

互聯網普及率低嚴重制約了地區(qū)農業(yè)信息化建設的發(fā)展。農業(yè)的天空地一體數據獲取能力低下還將造成地區(qū)整體治理體系不規(guī)范的問題。同時大數據技術多應用于農業(yè)活動的全產業(yè)鏈端，較低的基礎設施規(guī)模將弱化重要農產品和農業(yè)活動全產業(yè)鏈數據的采集，不利于大數據技術針對農業(yè)進行全鏈路應用。

2.2 數據治理體系不完善

一是數據治理頂層設計不完善，缺乏統(tǒng)一的農業(yè)信息數據庫標準。當前中國農業(yè)數據建設多靠地方政府或部門推動，各地區(qū)、各部門呈現各自為政的狀態(tài)，部分農業(yè)數據信息庫呈現條塊狀分布的特點。農業(yè)生產、環(huán)境、資源、人員等關鍵性數據分布于各部門和各業(yè)務系統(tǒng)中，缺乏統(tǒng)籌協調，形成“信息煙囪”或“信息孤島”［6］。此外信息庫資源目錄也缺乏科學完整性，對于數據的采集、處理、交換、應用的標準規(guī)范體系不夠健全，未形成信息資源充分共享局面，對農業(yè)大數據資源的挖掘深度較低。

二是法律規(guī)制缺失，缺乏細化的農業(yè)數據保護制度。隨著數據資源價值日益增加，信息收集方式不斷隱形化，信息收集范圍不斷全面化，但針對個人信息的保護措施卻少之又少。中國部分地區(qū)農業(yè)大數據平臺多采用第三方機構收集處理的形式進行運營，在缺乏數據專項監(jiān)管的背景下，個人主體對信息收集、處理、應用的控制權被進一步弱化，農民個人信息、地方自然資源信息、糧食種子信息等數據泄露的可能性進一步加大。農民是農業(yè)數據的主要提供者和受益者，需建立專項法規(guī)以保護農民群體利益，正視農民數據的法治價值。同時為實現數字農業(yè)的目標，還應在農民與其他利益相關者之間建立數據收集信任機制。

此外，如何規(guī)范數據平臺運行也成為數據治理核心問題，當前各地大數據農業(yè)數據庫多涵蓋各種類型的農村信息數據，包括農村公共信息數據、金融信息數據、生產信息數據、商務信息數據等一系列具有重要價值的數據［7］。如何規(guī)范平臺數據庫的接入和協議對象，分析農業(yè)數據內含算法是否具有相應的歧視性、保障云上存儲數據庫的安全性，這些都需結合地區(qū)實際進一步引導與規(guī)制。

2.3 數據應用水平不高

農業(yè)生產鏈一般分為產前、產中和產后環(huán)節(jié)，是多環(huán)節(jié)相互作用構成的復雜生產動態(tài)系統(tǒng)。而大數據技術賦能農業(yè)的應用多是簡單的數據云端化或數據可視化，對整體的農業(yè)生產鏈的應用創(chuàng)新度不高，數據要素的價值尚未被真正認識。

1）大數據技術應用于產前、產中環(huán)節(jié)較少。大數據技術多集中于產后銷售的農產品電商網絡建設環(huán)節(jié)。農業(yè)農村部發(fā)布的《2020 全國縣域數字農業(yè)農村發(fā)展水平評價報告》指出，2019 年中國農業(yè)生產數字化水平僅為23.8%，其中西部地區(qū)的覆蓋率不足20.0%。對比來看，產后端口的電商環(huán)節(jié)覆蓋率較高，2019 年中國行政村電商覆蓋率已接近80.0%，部分發(fā)達?。ㄊ校┮褜崿F行政村電子商務站點全覆蓋，數據應用場景不平衡局面較為突出［8］。數字農業(yè)戰(zhàn)略涵蓋的范圍是農業(yè)全環(huán)節(jié)，不應局限于部分環(huán)節(jié)。大數據賦能應形成全程性而非階段性、頂層性而非領域性的創(chuàng)新層級。此外，囿于數據基礎設施建設的現狀，大數據在農業(yè)產前、產中的應用水平也處于低層級的狀態(tài)。如選種、播種、施肥、灌溉、畜牧養(yǎng)殖、環(huán)境監(jiān)測等環(huán)節(jié)數字化程度普遍較低，產前、產中的應用場景覆蓋面低，仍處在發(fā)展的初期［9］。

2）數字技術應用場景較為簡單。農村電商領域作為目前大數據技術應用較多的環(huán)節(jié)，多以流通端為起點進行切入，較少向農業(yè)產業(yè)鏈的上游延伸，很少滲透到生產、加工、流通等環(huán)節(jié)，農業(yè)全產業(yè)鏈的數字化轉型力度仍需增強。此外各類商家和數據中臺處理機構仍缺乏對數據的深度處理意識，較少借助消費端積累的大量消費者數據進行數據分析，欠缺對農業(yè)供需雙方關系的進一步思考，未能打通市場的供給與需求通道。

3 保障大數據賦能農業(yè)的頂層設計

基于農業(yè)現代化建設要求和大數據賦能農業(yè)的發(fā)展邏輯，通過分析當前數據賦能農業(yè)的發(fā)展現狀和瓶頸。從制度保障角度來看，在破解大數據發(fā)展乏力的過程中，應致力加快新基建制度供給；通過釋放數據要素的新活力，加快構建農業(yè)生產領域的數據法治保護體系；加大農業(yè)數字化應用的廣度與深度，更好推進大數據技術與農業(yè)結合，實現數字農業(yè)戰(zhàn)略的深入實施。

3.1 加快新基建的制度供給

加快新基建的制度供給對強化農業(yè)生產信息化具有重要意義。相較于發(fā)達國家數字基礎設施建設，中國仍需進一步加強地區(qū)新型基礎設施建設，要以十四五規(guī)劃為指導，加快新基建的建設速度，打通大數據農業(yè)的生態(tài)閉環(huán)。

1）要增強農業(yè)大數據應用的頂層制度設計。通過建立大數據中心等新基建設施，發(fā)揮數據功能，完善數據標準，加強數據管理，對農村大數據技術發(fā)展的重點領域進行引導支持并劃定具體發(fā)展目標。具體目標可描述為農業(yè)生產的智能化、農業(yè)資源環(huán)境的精準監(jiān)測化、農產品產銷信息預測的精準化、農業(yè)流通銷售環(huán)節(jié)的透明化，實現農業(yè)產業(yè)鏈、價值鏈、供應鏈的聯通，實現農業(yè)生產智能化、經營網絡化、管理高效化、服務便捷化［10］。新基建的平臺建設可借助2021 年新成立的農業(yè)農村部大數據發(fā)展中心，建立統(tǒng)一的信息數據庫，由政府牽頭搭建統(tǒng)一的數據平臺，建立區(qū)域內農業(yè)數據庫保障制度，通過大數據預測分析農業(yè)發(fā)展的最新情況，更科學地指導農戶生產。在平臺的建設策略方面，一方面可強化農村數據融合匯集、運算、加工及清洗服務，促進農村大數據資源增值；另一方面可建立數據資源統(tǒng)一圖譜，推進農業(yè)要素信息統(tǒng)一化，形成數據編碼體系統(tǒng)一、數據標準統(tǒng)一、數據語義統(tǒng)一、數據管理統(tǒng)一的農村大數據倉庫平臺，強化大數據技術在農業(yè)產業(yè)發(fā)展中資源整合、效率提升的作用，為推進鄉(xiāng)村振興提供全面統(tǒng)一的數據庫支撐。

2）要確保數據基礎設施建設資金有保障。資金投入力度決定基礎設施規(guī)模，資金落實力度決定基礎設施建設速度，要盡快布局建設信息基礎設施、融合基礎設施、創(chuàng)新基礎設施等新型基礎設施，增強地區(qū)農業(yè)數據感知、傳輸、存儲和運算能力，盡快形成多層級的農業(yè)信息網絡體系［11］。政府應積極引導社會資本投資農村數字基礎設施建設領域，鼓勵社會資本加大對農業(yè)生產過程投入，如在農作物播種和生產過程中加大對智能化農業(yè)機械和傳感器、GIS等設備投入，建立數字農業(yè)生產設備鏈，為農業(yè)大數據提供物質基礎。

3.2 構建數據法制保護體系

農民作為農業(yè)大數據應用的最重要參與主體，應以新出臺的《個人信息保護法》和《數據安全法》為契機，構建以數據權益所有人為核心的數據法律保護體系，保障數據主體的權益。具體可從數據技術的收集、處理、應用階段對權利主體進行保障。

1）數據收集階段。數據收集范圍應以結構化數據為主，運用Sqoop 框架收集數據，形成數據庫平臺中的原始數據。此外數據庫中的農戶基本信息數據、農資企業(yè)基本信息數據、農業(yè)生產數據等在收集階段必須嚴格遵守信息收集的“知情同意”原則［12］。具體應結合《個人信息保護法》中的信息處理原則出臺對應法規(guī)文件，確定農業(yè)生產中敏感信息的范圍，保障數據權利主體的權益［13］。

2）數據處理階段。數據規(guī)范應保障數據安全、細化原始數據的清洗、加工、治理技術細則，確立農業(yè)數據的分類分級制度，通過數據分類分級以確保原始數據得到保護［14］。此外可依據《數據安全法》等法規(guī)中的分類分級要求，建立細化領域的分類分級制度。就農業(yè)領域來看，應以涉農數據的價值、重要性、敏感度、影響范圍、影響程度、影響對象等要素對涉農數據進行分級，確保各等級下的數據得到保護［15］。

3）數據應用階段。數據規(guī)范應確立農業(yè)大數據僅用于指導農業(yè)生產、保障農產品安全、提升生產管理水平等農業(yè)環(huán)節(jié)的原則。針對違背農業(yè)數據法定用途的主體，確立警告、要求立即停止、罰款、禁止準入等細化的罰則，保障農業(yè)大數據用途法定化，確保農業(yè)數據的應用領域限定為農業(yè)生產經營、監(jiān)測預警、政府決策等方面，保障數據安全［16］。

3.3 加大農業(yè)數字化應用的政策扶持力度

數字農業(yè)是全鏈條、全流程、深度智能的新型農業(yè)類型。要擴大數據技術對農業(yè)各個環(huán)節(jié)的應用，就必須加大數據應用的政策優(yōu)惠力度，鼓勵多主體參與創(chuàng)新，利用大數據技術增強各環(huán)節(jié)的耦合性，增強大數據與農業(yè)的融合程度。

1）建立大數據為基礎的數據管理系統(tǒng)。構建大數據對農業(yè)生產的多層次創(chuàng)新平臺，增強大數據對農業(yè)生產的應用力度。通過大數據創(chuàng)新平臺，優(yōu)化農業(yè)生產環(huán)節(jié)，提高農民作業(yè)效率。具體措施為采集包含生產管理數據、氣候土壤動態(tài)性數據、田間性狀調查數據、育種養(yǎng)殖數據等復雜數據集，通過對各項數據進行交叉分析，為農業(yè)產品的選種、生產方法改良、產品定位提供準確依據［17］。2020 年廣東省興建的粵港澳農業(yè)大數據平臺，通過加快智能農機裝備研發(fā)，促進大數據技術在農機裝備和農機作業(yè)的應用，跨越式提升了廣東省農業(yè)的生產效率，提高了農產品供給和保障能力，實現了農業(yè)全產業(yè)鏈大數據化［18］。

2）發(fā)展多方主體參與制度。政府通過鼓勵第三方企業(yè)、高校、科研機構等參與到農業(yè)生產環(huán)節(jié)，推進大數據對農業(yè)生產流通的應用深度，尤其是流通銷售環(huán)節(jié)。通過擴大農業(yè)全產業(yè)鏈數據研究的參與主體，確保農業(yè)生產流通銷售紐帶暢通［19］。此外大數據可著重賦能于農業(yè)的銷售環(huán)節(jié)，拓寬產后銷售主體的范圍，改變涉農企業(yè)營商策略。農村商戶可摒棄傳統(tǒng)的單一化、重復化的銷售策略，引進第三方大數據分析機構，對收獲的農產品信息進行分析計算，根據數據分析結果，對分揀出的不同品級農產品進行分級銷售，合理分析市場供需情況，對區(qū)域內農業(yè)銷售策略進一步優(yōu)化。

4 結論

在新一輪的農業(yè)現代化建設征程上，大數據賦能農業(yè)是新型數字農業(yè)發(fā)展的基石，支撐著鄉(xiāng)村振興和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。大數據技術作為新時代農業(yè)發(fā)展的重要機遇點，必須依靠政府支持與引導，做好大數據賦能農業(yè)的制度頂層設計；同時圍繞農業(yè)生產全過程，梳理大數據技術應用的薄弱環(huán)節(jié)，完善大數據農業(yè)的規(guī)范體系，以保障農民主體權益，促進數字農業(yè)縱深發(fā)展，實現鄉(xiāng)村振興與農業(yè)現代化。