“互联网+”视角下的现代农业发展与趋势

徐嘉泓，朱 琳，彭恋思，游 咏，骆淑慧

(广东工业大学 管理学院，广东 广州 510520)

“互联网+”视角下的现代农业发展与趋势

徐嘉泓，朱 琳*，彭恋思，游 咏，骆淑慧

(广东工业大学 管理学院，广东 广州 510520)

农业是我国基础性产业，利用“互联网+”促进农业的发展有助于解决“三农”问题。从构建新型农业经营体系、发展精准化生产方式、提升网络化服务水平、完善农副产品质量安全追溯体系等4个方面回顾我国利用互联网信息技术发展农业的情况，并对当前“互联网+农业”的发展现状进行总结，指出未来“互联网+农业”的研究趋势。

互联网+； 农业现代化 ；精准农业； 农产品可追溯系统； 农村电子商务

顺应全球“互联网+”发展的趋势，“互联网+”被上升为国家战略并出台相关政策，越来越多的地方和企业开始了“互联网+”转型，从“互联网+工业”“互联网+金融”到“互联网+零售”，各行各业都兴起了利用现代互联网技术提高本行业信息化和现代化水平的浪潮，自然“互联网+农业”也应运而生。农业作为国民经济的基础性产业，为第二、三产业发展提供充足的物质基础保障，具有不可替代的作用。利用“互联网+”发展农业，将有助于解决“三农”问题。在“互联网+”概念被提炼出来之前，国内很早就有利用互联网技术发展现代农业的研究，它们多以农业信息化的名义出现。同时国外也有很多利用现代互联网技术发展农业的相关研究。

“互联网+”这个词语产生于我国，并被上升为国家战略，国家关于“互联网+农业”的期望与要求体现在4个方面：1)构建新型农业生产经营体系；2)发展精准化生产方式；3)提升网络化服务水平；4)完善农副产品质量安全追溯体系[1]。同时由于农业发展离不开农村，互联网发展与电子商务发展息息相关，所以“互联网+农村电子商务”也是“互联网+农业”的核心命题之一。本文从“互联网+农业”的前身与近义词农业信息化研究出发，简述利用现代互联网技术发展现代农业以及农村电子商务的国内外相关研究，明晰“互联网+农业”的研究现状，指出未来研究方向与趋势。

1 “互联网+农业”的研究和发展

1.1 农业信息化

我国在世纪更替之时，傅洪勋[2]就开始研究“互联网+农业”的近义词农业信息化，包括其概念、发展意义、发展现状，并提出对策措施。近年来，大量文献仍是以农业信息化为题研究利用现代互联网技术发展农业。汤曼等[3]总结了近年来农业信息化主要问题的研究情况，包括建设模式问题、信息资源问题、“最后一公里”问题和参与主体问题。吴飞鸣等[4]研究了我国农村信息化技术支撑体系的服务功能、构成、基础条件、具体技术构成、服务平台建设，并提出发展对策。田丽等[5]认为，技术联盟战略是提高信息服务质量的根本保障，必须顺应农村发展和农村用户需求来实施适应的战略。

1.2 构建新型农业生产经营体系

用“互联网+”发展现代农业，首要是构建新型农业生产经营体系，即建设产销衔接体系，实现向消费导向转变。最早邓若鸿等[6]建立了以农产品批发市场为核心，利用协同系统实现农产品流通的协同预测模式，解决小农户与大市场间的矛盾，实现产销衔接。而刘天军等[7]提出，要实现市场组织对接模式机制创新，应积极拓宽农产品流通体系市场组织对接的可能途径，如农民专业合作社、超市自建生产基地、农产品期货、农产品电子商务等。此外，众多学者从农业电子商务的角度探讨构建产销对接。

其次要提高农业生产经营科技化、组织化和精细化水平，提高生产流通效率。在这方面邓若鸿等[6]提出构筑农产品信息采集与交换网络、信息传递机制，以及信息导向的生产流通模式，以提高流通的组织化程度，解决农产品流通中信息不畅、物流成本高、管控不力等难题。而欧阳桃花等[8]研究农业物联网企业商业模式的逻辑、类型和形成机制，剖析了农业物联网企业商业模式和类型。当然由于科技化、组织化与精准化的需要，直接从“三化”出发的研究不多，国内外大量研究普遍从农业精准化生产方式(精准农业)出发。

1.3 精准农业

发达国家精准农业(precision agriculture)历史悠久，可追溯到20世纪80年代中期，如Schueller等[9]开发了用于农田管理的可自动收集储存数据的传感器系统。传统上，国外精准农业的核心是农业传感器，Long等[10]研究了用拖拉机作为传感器平台，Bausch等[11]则研究了利用卫星作为传感器平台。遥感技术是发展精准农业的关键基础性技术之一， Mulla[12]总结了过去25年国外遥感技术在精准农业应用的关键性进展，将其归为农业土地遥感、卫星遥感、近端遥感与高光谱遥感4个方向。

近年来，从实时监测、全程可追溯角度出发，物联网农业精准化研究开始出现。Suprem等[13]回顾了现代农业技术发展状况，特别是集成感知、计算和通讯的监测技术平台无线传感器网络。Ko等[14]设计了一种基于无线传感器网络的实时监测追溯系统，对农产品产量估计有巨大作用。而Zhao等[15]设计了一种基于生物传感器和物联网的农产品追溯系统，保障农业精准化生产。

20世纪末，邝朴生等[16]介绍了国外“精细农业”的发展情况，讨论了相关技术创新及推广等问题。此后，我国精准农业的发展与国外相似，形成了一批围绕3S(GPS、GIS、RS)与物联网技术的应用研究集群。闫敏杰等[17-18]阐述了现代物联网技术的源起、概念、历史与国内外发展现状，并介绍了农业物联网的应用。前者还分析了我国农业物联网应用存在的问题，后者则归纳了相关技术分析与决策模型。此外，颜波等[19]利用数学模型定量分析并归类了农业物联网下农产品供应链存在的风险。

1.4 提高网络化服务水平

构建新型农业生产经营体系，实现精准化生产方式，就必须大力提高网络化服务水平。其关键是推进信息进村入户，而通信基础设施是农村信息化建设的前提条件，只有具备完善的通信基础设施，农村信息化建设才能进村入户，解决“最后一公里”问题。21世纪初，黄世祥等[20]就提出，要因地制宜地加强通信网络基础设施建设。

但要实现网络化，必须利用大数据、云计算等技术，建立农业信息监测体系。孙忠富等[21-22]从宏观政策层面和信息技术角度，对大数据在农业领域的应用进行了阐述。而戴小文等[23]对整个农业产业链条进行分段分析，根据大数据本身特点讨论农业大数据采集、分析与应用，认为农业大数据应用是农业信息化的具体内容，未来农业产业化发展、规模化经营及市场化运作，将靠农业大数据分析完成，目前农业大数据应用还存在物理和制度的制约，这些制约可通过技术进步与制度建设来克服。

1.5 农产品质量安全追溯体系

欧美地区发生过不少食品安全问题，如美国转基因小麦污染、欧洲肉类掺假事件、阿尔伯特牛肉大规模召回、加拿大出口欧洲污染产品等。这些事件导致消费者对食品安全的信心下降，越来越多的消费者要求高质量食品的完整、安全与透明度得到保障[24-25]，为此，欧美企业建立了农产品质量安全追溯体系。当然企业动机也包括政府监管的需要，比如欧盟指令(The European Regulation No.178/2002)要求企业规范食品供应链信息收集与交换机制。此外，可视化对闭环产品生命周期信息管理(PLIM)也有重要作用，但企业应用进程缓慢[26-27]。

食品安全已成为发展食品生产的关键，但食品跟踪监管等质量追溯过程存在很多障碍[28]。近几年，Jostein等[29]研究了食品供应链中可追溯的框架、原则与指南。Pizzuti等[30]提出用食品追踪与追溯本体论帮助食品可追溯控制。Ge等[31]从加拿大小麦处理系统出发，提出了农产品供应链优化的方法与政策建议。而Idriss等[32]研究了中东与北非地区(MENA)食品安全体系构建的情况，可以发掘其他发展中国家促进食品安全建设的进程。

质量安全追溯体系需要技术支撑，其关键是射频识别技术(RFID)。RFID起源于二战的敌我识别系统，也是当今农产品质量安全追溯的关键技术，尤其是在数据交换中有重要作用，可以自动识别移动中产品的信息[33]。Sarac等[34]回顾了RFID对供应链管理的影响，包括减少库存不准确，提高效率、运营速度和信息准确性等潜在效益，尤其是在解决牛鞭效应和补货策略上效果显著。但由于成本问题，该技术的应用仍很有限。

近年来，随着食品安全的重要性日益突显，国内越来越多的学者开始研究如何利用现代信息技术建设有效的农产品质量安全追溯系统。比如颜波等[35]研究了农产品物联网供应链存在的风险，同样也代表了农产品可追溯体系中存在的风险。汪旭晖等[36]在研究农产品流通的O2O模式后，也提出要加强流通过程的信息化建设和质量追溯体系建设。

1.6 “互联网+”农业电商

农业发展离不开农村，互联网发展与电子商务发展息息相关，“互联网+农村电子商务”也是“互联网+农业”的核心命题。国内早期，黄世祥等[20]探讨了电商发展的优劣、潜力、趋势。后来邓若鸿等[6]也认为，协同商务在农产品流通中的应用，可以从整体上加快农村发展。近年来，聂林海[37]研究了农村电子商务发展现状，并提出推广一批农村电商示范点。凌守兴[38]利用案例分析构建了我国农村电商产业集群形成和演进机理的理论框架。徐嘉泓等[39]基于适用技术视角，探究了欠发达地区的农电商可持续发展。陈亮[40]从“双十一”的情况分析了我国农产品电商的发展趋势，总结出六大特点，并归纳了四个特征明显的县域电商模式。

同时，众多学者是从农产品流通、物流等方面出发的，而这也是农村电商发展的关键。冷链物流是生鲜产品电商的关键环节，Jedermann等[41]研究了减少食物损失的智能物流系统，认为改变食品供应链策略可以解决物流问题。Wang等[42]建立了一个基于本体的冷链物流监测评估与决策支持系统，并通过一个疫苗供应链验证其系统可行性。其中潘福斌等[43]从农超对接的角度，建立了农产品物流评价模型，发现信息准确率是非常重要的影响因素，提出要加速网络信息系统建设提高准确率。施先亮[44]通过分析我国农产品物流的现状、问题，指出农产品物流电子商务化是其未来发展趋势之一，要利用专业化第三方电商平台发展闭环的农产品电子商务。

2 小结与趋势展望

“互联网+”理念受到各行各业的追捧，各行业也希望与互联网深入跨界融合创新，促进转型升级，提高劳动生产率，使经济发展进一步提质增效。本文以此指导意见为主干，首先从互联网农业的近义词农业信息化入手，回顾了我国早期利用现代互联网等信息技术发展现代农业的情况。然后通过查阅符合“互联网+”理念的国内外农业研究文献，探寻“互联网+”视角下现代农业的研究状况与未来趋势。

在构建新型农业生产经营体系方面，要建设产销衔接体系，实现向消费导向转变；提高农业生产经营的科技化、组织化和精细化水平；并规范用好农村土地流转公共服务平台。由于构建产销衔接体系必然要求完善发达的电子商务网络平台，而农村、农产品电子商务发展的关键在于农村流通环节，所以学者多从农村、农产品流通的角度进行了多方面探讨，但连续性和体系化程度较低，当然这和发展时间短有很大关系。而国外农业电子商务化比较完善，研究也以流通方面为主，尤其是冷链物流方面，或者如南非等发展中国家学者着手农电商B2B研究，体现了发展中国家农业信息化进程的相似性。

而提高农业生产经营的科技化、组织化和精细化与农业精细化生产关系密切相关，因而学者多从精准农业等角度出发。欧美地区在精准农业等科技化、组织化和精细化农业研究非常深入，历史悠久且具有连续性,比如从无线传感器到无线传感器网络(WSN)。与此相比，我国精准农业研究时间短，早期研究连续性不强，多是介绍国外发展，不够深入，但近年来兴起了从物联网出发的农业科技化、精准化研究，但也不够系统化、连续化，应该借鉴国外发展形成与3S技术相似的研究集群。最后基本没有对农村土地流转公共服务平台方面的研究，应予以加强，以促进土地流转透明度提升，保障农民权益。

在提升网络化服务水平方面，关键是推进信息进村入户，而通信基础设施是农村信息化建设的前提条件，因此我国学界自21世纪初开始就一直积极建议国家加强农村通信基础设施建设，推进信息进村入户。提高网络化的重点是利用大数据、云计算等技术，建立农业信息监测体系。但由于相关技术发展历史短，目前我国少有深入研究。

在完善农副产品质量安全追溯体系方面，国外由于历史与现实中出现的大量食品安全问题，很早就重视追溯体系研究与建设，主要研究趋势是在食品、农产品供应链中应用RFID、追溯可视化等实现食品供应链全程可追溯，同时随着智能手机广泛使用，以及移动互联网与APP应用的快速发展，消费者用手机拍照扫描代码或嵌入式移动RFID阅读器追溯产品历史、检查食品安全已经成为现实，甚至消费者可以向农民提供反馈信息。国内早期通过介绍国外追溯体系，引入了部分技术。近年来，随着国内对食品安全问题的关注度日益提升，需要拓展广度与深度，推动上下游追溯体系对接和信息共享，扩大追溯体系覆盖面，实现农副产品“从农田到餐桌”全过程可追溯。

[1] 国务院办公厅.国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见:国发〔2015〕40号[DB/OL].(2015-07-04).http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-07/04/content_10002.htm.

[2] 傅洪勋.中国农业信息化发展研究[J].农业经济问题，2002,25(11)：44-47.

[3] 汤曼，夏建群.农村信息化主要问题研究[J].图书馆理论与实践，2014(6)：38-41.

[4] 吴飞鸣，李宇飞.我国农村信息化技术支撑体系研究[J].科技进步与对策，2014，31(18)：56-60.

[5] 田丽，王超.农村信息服务技术联盟战略探析[J].情报科学，2014，32(10)：52-55.

[6] 邓若鸿,陈晓静,刘普合,等.新型农产品流通服务体系的协同模式研究[J].系统工程理论与实践，2006(7)：59-65.

[7] 刘天军，胡华平，朱玉春,等.我国农产品现代流通体系机制创新研究[J].农业经济问题，2013(8)：20-25.

[8] 欧阳桃花,武光.基于朗坤与联创案例的中国农业物联网企业商业模式研究[J].管理学报，2013，10(3)：336-346.

[9] SCHUELLER J K, BAE Y H. Spatially attributed automatic combine data acquisition[J]. Computers & Electronics in Agriculture, 1987, 2(2):119-127.

[10] LONG D S, ENGEL R E, SIEMENS M C. Measuring grain protein concentration with in-line near infrared reflectance spectroscopy[J]. Agronomy Journal, 2008, 100(2):247-252.

[11] BAUSCH W C, KHOSLA R. Quick bird satellite versus ground-based multi-spectral data for estimating nitrogen status of irrigated maize[J]. Precision Agriculture, 2010, 11(3):274-290.

[12] MULLA D J.Twenty five years of remote sensing in precision agriculture: key advances and remaining knowledge gaps[J]. Biosystems Engineering, 2013, 114(4):358-371.

[13] SUPREM A, MAHALIK N, KIM K. A review on application of technology systems, standards and interfaces for agriculture and food sector[J]. Computer Standards & Interfaces, 2013, 35(4):355-364.

[14] KO D， KWAK Y， SONG S. Real Time Traceability and Monitoring System for Agricultural Products Based on Wireless Sensor Network[J]. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2014, 15(4):1-7.

[15] ZHAO GUO, GUO YEMIN, SUN XIA, et al. A system for pesticide residues detection and agricultural products traceability based on acetylcholinesterase biosensor and internet of things[J]. International Journal of Electrochemical Science,2015(10):3387-3359.

[16] 邝朴生,刘刚.精细农业技术体系初探[J].农业工程学报,1999(3):1-4.

[17] 闫敏杰,夏宁,万忠,等.物联网在现代农业中的应用[J].中国农学通报，2011，27(8)：464-467.

[18] 朱会霞,王福林,索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报，2011，27(2)：310-3l4.

[19] 颜波,石平,丁德龙.物联网环境下的农产品供应链风险评估与控制[J].管理工程学报,2014,28(3):196-202.

[20] 黄世祥,王丘.论农业企业应对电子商务的策略[J].数量经济技术经济研究,2000, 17(12):60-62.

[21] 孙忠富,杜克明,郑飞翔,等.大数据在智慧农业中研究与应用展望[J].中国农业科技导报,2013,15(6): 63-71.

[22] 蔡书凯.大数据与农业:现实挑战与对策[J].电子商务, 2014 (1): 3-4.

[23] 戴小文,漆雁斌,陈文宽.农业现代化背景下大数据分析在农业经济中的应用研究[J].四川师范大学学报(社会科学版),2015(2):70-77.

[24] REGATTIERI A, GAMBERI M, MANZINI R. Traceability of food products: General framework and experimental evidence[J]. Journal of Food Engineering, 2007, 81(2):347-356.

[25] TRIENEKENS J, ZUURBIER P. Quality and safety standards in the food industry, developments and challenges [J]. International Journal of Production Economics,2008, 113(1): 107-122.

[27] KIRITSIS D. Closed-loop PLM for intelligent products in the era of the internet of things[J]. Computer-Aided Design, 2011, 43(5):479-501.

[28] FRITZ M, SCHIEFER G. Tracking, tracing, and business process interests in food commodities: a multi-level decision complexity[J]. International Journal of Production Economics, 2009, 117(2):317-329.

[29] JOSTEIN STORØY, THAKUR M, OLSEN P. The trace food framework-principles and guidelines for implementing traceability in food value chains[J]. Journal of Food Engineering, 2013, 115(1):41-48.

[30] PIZZUTI T, MIRABELLI G, SANZ-BOBI M A. Food track & trace ontology for helping the food traceability control[J]. Journal of Food Engineering, 2014,120(1):17-30.

[31] GE H, GRAY R, NOLAN J. Agricultural supply chain optimization and complexity: a comparison of analytic vs simulated solutions and policies[J]. International Journal of Production Economics, 2015,159:208-220.

[32] IDRISS A W,EL-HABBAB M S.Middle east food safety perspectives[J]. Journal of the Science of Food & Agriculture,2014, 94(10):1922-1927.

[33] AHN H J,CHILDERHOUSE P,VOSSEN G, et al. Rethinking XML-enabled agile supply chains[J]. International Journal of Information Management, 2012, 32(1):17-23.

[34] SARAC A, ABSI N. A literature review on the impact of RFID technologies on supply chain management[J]. International Journal of Production Economics,2010, 128(1):77-95.

[35] 颜波,石平,王凤玲.基于CVaR的农产品供应链风险评估与控制[J].软科学, 2013, 27(10):111-115.

[36] 汪旭晖,张其林.基于线上线下融合的农产品流通模式研究:农产品O2O框架及趋势[J].北京工商大学学报(社会科学版),2014, 29(3):18-25.

[37] 聂林海.“互联网+”时代的电子商务[J].中国流通经济, 2015(6):53-57.

[38] 凌守兴.我国农村电子商务产业集群形成及演进机理研究[J].商业研究，2015(1)：104-109.

[39] 徐嘉泓，彭恋思，谢锦文,等.利用适用技术促进河源农业共生可持续发展[J]. 南方农业, 2016(31):59-63.

[40] 陈亮. 从阿里平台看农产品电子商务发展趋势[J].中国流通经济, 2015, 29(6):58-64.

[41] JEDERMANN R, NICOMETO M,UYSAL I, et al.Reducing food losses by intelligent food logistics[J].Philosophical Transactions of the Royal Society of London A:Mathematical,Physical and Engineering Sciences,2014,372(2017): 20130302.

[42] WANG Y, YI J, ZHU X,et al.Developing an ontology-based cold Chain logistics monitoring and decision system[J].Journal of Sensors,2015(4)：1-8.

[43] 潘福斌,宋达.农超对接的农产品物流系统绩效评价体系研究[J].中国流通经济,2014,28(2):46-53.

[44] 施先亮.我国农产品物流发展趋势与对策[J].中国流通经济,2015,29(7):25-29.

(责任编辑：吴益伟)

2017-04-12

国家大学生创新训练计划(20161184509)

徐嘉泓(1997—),男,江西南昌人,研究方向为物流与供应链、信息系统与电子商务，E-mail:chiahungxu@yeah.net。

朱 琳,E-mail:zhulin3795@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170601

F303.3

A

0528-9017(2017)06-0913-04

文献著录格式：徐嘉泓，朱琳，彭恋思，等. “互联网+”视角下的现代农业发展与趋势[J].浙江农业科学，2017，58(6)：913-916,919.