国外农业信息化发展模式及经验

王洁琼 贾 娜 李 瑾

（北京农业信息技术研究中心，北京市海淀区 100089）

自20世纪60年代信息技术首次应用在农业领域以来，信息技术已成为农业生产和农村经济发展的强大力量[1]。近年来，随着现代信息技术的不断发展，云计算、大数据、物联网等新型信息技术在农业生产、经营、加工、销售等环节得到了不断应用，这进一步推动了农业向高效率、智能化、可持续方向发展。目前，农业信息技术已得到广泛关注，多国也相继提出通过推动信息与通信技术创新来提升农业效率和可持续性[2]。例如，2015年法国提出要创建提供农业相关开放公共数据的数据门户，鼓励开展农业机器人技术研究；2017年英国提出要使用精准技术改变粮食生产；2018年美国提出要巩固现代化信息技术基础设施与服务建设，利用数据驱动分析强化资源管理，改善农村宽带基础设施建设与互联互通，采用信息和科学工具加强土地养护；2019年日本提出要积极推广无人机、机器人、环境监测与控制、牲畜管理、生产经营管理等农业新技术。

在国际范围内，美国、英国作为典型的西方发达国家，农业信息化建设起步较早、发展稳中有快、应用范围广、发展水平较高；法国虽然农业信息化建设起步较晚，但依托本国完备的信息资源建设和农业大数据技术的快速发展，农业信息化发展迅速，且水平较高[3]；日本、韩国、印度作为典型的亚洲国家，与我国农业产业发展环境相似，其中日本、韩国虽然相对于英、美等国家的农业信息化建设起步较晚，但发展较快，目前已达到较高水平，而印度的农业信息化虽然整体水平不高，但受政府的干预和软件产业的支撑，现已形成具有典型特色的农业信息化发展模式。因此，鉴于这六个国家在农业信息化建设及依托信息化推动农业产业发展方面，做出了一系列举措，积累了一定的经验，故对六国农业信息化发展现状及农业信息化促进农业产业发展的模式进行分析，以有利于完善我国农业信息化建设，并对我国充分发挥信息化在农业产业方面的推动作用具有重要的现实意义。

1 美国：信息化高速发展下的全方位服务模式

美国农业以大型家庭农场为主要模式，全国土地中有一半以上是农场和牧场用地。美国农业的劳动生产率较高，作为世界上主要的粮食生产国和出口国，农业只解决了美国1%的就业量[4]，农业从业人口只有300万人左右，这说明农业技术的发展对推动美国农业生产力的长期增长具有重要作用。美国最近的农业普查显示，由于农业技术的进步，从1948年至2015年，美国农业总产出增长了两倍，而用于农业的劳动力和土地（两个主要投入）的数量分别下降75%和24%。随着信息技术的进步，美国精准农业开始迅速发展，许多大型农场采取了“全要素信息融合发展”的模式，即将生产过程中采集的信息（如温度、湿度、化肥、天气等）、市场信息、劳动力信息和资本信息等进行全要素融合，选定最佳种植（养殖）方案，自动完成通风、喷水、施药等工作，极大地提高了劳动生产率。在高度发达的精准农业技术的基础上，美国基本实现了所有农作物和畜产品生产的机械化、精准化，这也有助于通过实施精确农业实践来节省能源。

同时，根据美国农业部国家农业统计处2017年8月发布的《Farm Computer Usage and Ownership report》（农场电脑使用和所有权报告）显示，美国的205万个农场中有73%的农场拥有电脑，71%的农场连接了互联网，47%的农场用电脑做生意，23%的农场用电脑购买农资，18%的农场用电脑进行农产品营销活动。基础信息网络的大范围覆盖，夯实了美国农业产业信息化的基础。除此之外，美国已建成“国家-地区-州”三级农业信息网，并配备强大的数据库（如美国国家农业数据库）对其进行支撑，以确保信息的准确性和专业性。根据美国政府开放数据平台data.gov网站上的数据，截至2020年2月，共有7 869个与农业有关的数据集，涵盖了天气、土壤、食品原料加工、农业灾害、农产品价格等，包括农业生产、加工和销售等农业全产业链的数据信息。

此外，美国除了政府重视农业大数据领域的发展外，许多农业企业也从事商业化的农村大数据服务。例如，孟山都、杜邦等开展了针对农户的大数据信息服务，不仅帮助农民减少农资投入、增加农产品产量，也极大地推动了农业大数据在美国的推广普及，为未来农业信息化发展收集更多数据、提供更好信息服务打下了基础。

综上，美国作为世界上农业信息化程度较高的国家之一，信息化已渗透到美国农民生产、生活的方方面面，从市场动态、生产经营分析，到技术咨询、农资选购，形成了全要素融合的农业信息化发展模式。

2 英国：信息基础设施普惠带动模式

英国作为老牌工业强国，依托其强大的工业化实力，早在20世纪30年代就开始了全面的信息化基础设施建设，并在农业生产、加工领域普及了信息装备和技术，大大提高了农业生产效率。随着耕地面积的减少、单个农场规模的增大和农业劳动人口的下降，英国对农业信息技术应用的需求也越来越高。

英国政府高度重视城乡信息化同步发展，通过政策引导、资金支持等方式推进农业农村信息化基础设施建设。目前，英国已经有88%的家庭拥有计算机，100%的农场拥有电脑，基本可以连接互联网，超过50%的农民通过运用互联网来获得收益，50%以上的农场采用一种或若干种精准农业耕作方法。同时，2018年2月英国宣布为农业科技投入9 000万英镑，旨在加强人工智能、机器人技术和对地观测技术等在农业领域的应用与研究，以提高农业、食品领域的供应链适应能力，并确保农业的未来发展。此外，目前英国正在进行5G农村综合试验台（5G Rural Integrated Testbed，简称5GRT）项目，将在一系列农村应用中创新试用5G技术，例如乡村旅游（利用5G增强现实技术）、精准农业（利用农业无人机和机器学习技术，帮助农民及时了解牲畜或庄稼生长状况）、无人机（使用5G网络，使无人驾驶飞机控制系统获取更好的网络和视野）以及农村宽带（向网络条件较差的偏远农村地区提供30 MBS宽带服务）。

综上，英国农业信息化呈现出起步早、城乡信息化基础设施发展持续且均衡、农业信息技术装备普及率高的特点。

3 法国：基于大数据的农业信息服务模式

法国是欧盟主要的农业国，也是世界主要的农业出口国。法国政府一直重视为农户提供有价值的农业信息服务，为此，法国于1997年启动了“信息社会的政府行动”（PAGSI），2016年法国家庭电脑普及率达63%～95%，2017年互联网用户数量占总人口的80.5%，2016年4月完成了由政府投资的22 730 km覆盖LTE的农村铁路建设，覆盖了600万居民生活区域。

同时，法国政府在2015年指出，农业大数据的新时代已经开始，且为了更好地提供信息服务，由法国农业科学与环境研究院负责的农业大数据收集网站（AgGate）于2017年开通。该网站向使用者提供一站式服务，用户可查询到公共和私人乃至付费的农业数据库；该网站还向用户提供简单的数据处理工具，帮助用户更好地分析数据；为了更好地服务农民和农业科研人员，该网站设有“农民云”板块，专门提供与农民相关的数据，设有“农业科研人员交流空间”板块，供科研人员分享经验、想法；该网站还有较好的用户评价系统，激励网站更新数据和提供更新的服务。由于目前鲜有相同类型和规模的网站，法国希望将此门户网站建成欧洲大数据农业的典范。

综上，法国政府通过普及家庭电脑、建设电信基础设施、推动大数据门户网站建设等方式，为农户提供了便捷的信息获取途径，农民足不出户就可以了解农业生产、加工、销售等领域的行情信息。

4 日本：小规模精准农业发展模式

日本为世界先进的工业化、城市化国家，其工业基础和信息基础设施发展水平处于全球领先水平，但这也导致了日本农业劳动力以每年减少10万人的速度锐减。据统计，2017年日本农业劳动力人数仅为151万人，且以65岁以上的劳动力为主，占比达66.4%。为解决劳动力不足、农产品流通效率下降等问题，自20世纪80年代起，日本开始重视农业信息化建设[5]，1993年推出了农业信息技术全国联机网络（DRESS），此后日本出台一系列政策和规划，目前日本已成为亚洲地区农业信息化较为发达的国家[6]。

同时，日本不断加强人工智能、物联网、大数据、云计算等新型信息技术在农业领域上的应用推广，并结合现有的小规模精细作业生产方式，通过开展小规模精准农业发展模式来实现信息化促进农业产业发展[7]。例如，早在1984年，日本就发布了《人工智能与农业：精农技术与尖端技术的融合》白皮书，旨在通过在农业领域推广应用人工智能技术来解决农业劳动力不足和老龄化问题。近年来，日本政府不断加大智慧农业发展力度，2014—2016年陆续开展“科学技术综合创新项目”、出台“机器人新战略”、加大资金投资等方式，以推动农业机器人的研发与应用，并将智能农业纳入“未来投资战略2017”“未来投资战略2018”中，提出通过充分利用数据和尖端技术实现世界顶级智能农业。预计到2020年，日本农业物联网将达到580亿～600亿日元规模，农业云端计算技术的运用占农业市场的75%，农用机器人的市场规模达到50亿日元[8]。

此外，在农产品流通环节，日本也积极开展农产品信息化销售体系和农产品行情预测分析系统等信息化建设，有效帮助农户进行精准生产决策。

综上，日本结合本国小规模农业发展的实际需求，积极开发利用现代化信息技术，形成了覆盖生产、采收、销售等环节的小规模精准农业发展模式，未来将进一步向智能农业方向发展。

5 韩国：信息化示范村整村推进模式

韩国农业信息化发展始于20世纪80年代，通过积极引入社会资本参与农业信息化建设、鼓励产学研对接、制定政策规划等方式，推动了农业信息化发展。目前，韩国已形成较为健全的农业信息化体系[9]。但近年来，虽然韩国农业企业的信息化水平不断提升，但仍滞后于整体社会的信息化水平。例如，2018年韩国农民计算机拥有率为63.9%（低于全国82.5%的保有率），农业综合信息化水平仅为69.8%，且从农业产业链环节的角度看，韩国整体农业产业链环节信息化发展不均衡，其中流通、农业服务及其他等环节的信息化发展水平相对落后，见图1。

为加快农业信息化建设，提升农业信息化水平，2001年韩国政府出台了“信息化村”计划，通过采用从局部到整体的农业信息化发展模式，有效改善了当地农业产销情况，示范带动了全国农业产业发展[10]。其中，信息化村采用“政府+电信运营商+地方公司”协同、农户共同参与的模式，开展涵盖农业基础设施、乡村管理运营、休闲农业、农产品电子商务、农业人才培育在内的多元化建设。2016年，韩国行政自治部启动《2016“信息化村”春节特别企划案》，通过建设网络集市平台进行优质农产品和土特产销售。通过信息化村及网络集市平台的建设，提升了农户对信息化技术的应用能力，拓展了农产品销售渠道，促进了乡村社会经济的发展，在改善农村居民观念的同时，缩小了城乡之间的“数字鸿沟”[11]。截至2016年底，韩国共建成信息化村357个，约占韩国自然村总数的1%。此外，2019年6月韩国建立了5G信息化村——大成洞村，实现了对能源消耗、空气质量等参数指标的监测，以及农户进行精准农业生产与智能农业决策。

综上，韩国依托信息化村建设，从发展精准农业生产、进行智慧农业决策、开展农产品电子商务的角度，推动了整体农业产业的快速发展，形成了典型的信息化村整村推进模式。

6 印度：软件产业与电商平台带动模式

印度作为典型的农业大国，尽管近年来农业产值比重不断下降，但其国内从事农业生产的人口数量远超第二、三产业[12]。印度虽然于20世纪80年代末期就提出发展农业现代化，但其农业信息化建设相对较晚。因此，近年来，印度出台了一系列战略规划来加速农业信息化建设。2015年，出台了“数字印度”战略，通过建立覆盖25万个村级潘查亚特的公共服务中心来解决农村居民无差别接入；2016年，通过公私合营为农村地区建设宽带网络，从而解决农民信息传播的问题；2017—2018年，在26个邦推广综合农业系统（IFS），以降低气候变化带来的影响，提高农业生产效率[13]。

同时，为解决农业基础设施不足带来的信息化水平低下的问题，印度重点依托其成熟的软件产业发展农村信息化，促进农业产业发展。一方面，通过开发农用APP，以及下调农户购置移动互联设备和网络使用的费用，鼓励农户采用农用APP来实现农业信息精准获取，提升农业生产效率；另一方面，通过开发广领域、大覆盖的电商平台来解决农产品流通问题。目前，印度的农产品电子商务销售规模占全国电子商务交易总额的60%左右，农产品网络交易平台已覆盖3.6万个村庄，使用农民达350万人[12]。

综上，印度依托成熟的信息化产业和信息服务平台，通过提供精准农业信息、电子商务平台带动精准化农业生产、扩展农产品销售渠道，从产销双重视角带动了印度整体农业产业发展，这为亚洲地区依托优势产业发展农业提供了良好的借鉴模板。

7 给我国农业信息化发展的启示

通过对上述6个国家的农业信息化发展现状及促进农业产业发展的模式进行分析可知，尽管各国农业信息化的具体实践存在一定差异，但均是从提升农民信息化素养、加强农村基础设施建设、发挥社会信息资源、提高农业信息服务水平四个方面着手，推动农业信息化发展，进而发挥其在农业产业发展中的推动作用。

7.1 重视信息人才培养，提高农民信息化素养

信息人才培育是信息化推动农业产业发展的核心，我国应借鉴国外典型经验，加强对农民进行计算机、智能手机等终端使用技能培训，鼓励农民通过社交网络媒体进行农业生产、经营、管理等方面农业知识的学习，加强农产品质量安全追溯等农业信息系统的应用，提升农户对农产品电子商务的采纳利用效率，提高农民信息化素养，促进农业产业的快速发展。

7.2 加强基础设施建设，夯实农业产业发展基础

农村信息通讯基础设施是农业信息化发展的重要基石，加强农村信息化通讯基础设施建设是解决城乡信息不对称导致的农业产业发展滞后问题的关键基础。我国政府应加快推进农村智能化信息通讯基础设施建设，加快光纤进村落户进程，丰富乡村信息传播渠道，健全完善农业信息服务网络，实现各类网络互联互通，解决信息传播“最后一公里”问题。

7.3 依托社会信息化资源，推动农业信息化发展

农业信息化作为社会信息化的一部分，其发展水平是实现我国社会信息化均衡发展的关键。我国政府应加大对社会信息化资源的整合，如将农业产业与已有的较为完善的信息产业、信息技术、信息人才相整合，进而推动农业信息化发展。

7.4 扩展农业信息服务，加速农业产业发展进程

农业信息服务是制定农村经济发展决策的基础，信息资源整合平台是提供多元农业信息服务的依托，而多元农业信息服务是加速农业产业发展进程的主要动力。我国应加快构建多元化的农业数据获取信息途径，搭建全国性的农业信息服务平台，并针对农业生产、经营、加工、运输、销售等全产业链中多个环节及其相关领域，开展多元化的农业信息服务，以加速农业产业发展进程。