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经济管理前沿

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Frontiers in Economics and Management

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3696(P)
  • ISSN: 
    3079-9090(O)
  • 期刊分类: 
    经济管理
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    3
  • 浏览量: 
    715

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数字农业发展的理论逻辑与演进路径

Theoretical Logic and Evolution Path of Digital Agriculture Development

发布时间:2026-05-26
作者: 马丽莎 :重庆师范大学 重庆;
摘要: 数字农业是数字经济时代农业现代化的重要形态,其发展不仅涉及技术层面的革新,更深刻关涉农业生产关系、要素配置逻辑与产业组织方式的系统性重构。本文基于技术—经济—社会的理论分析框架,系统探讨数字农业发展的背景动因、阶段演进与理论逻辑。研究发现,数字农业经历了技术萌芽、机械化与信息化融合、智能化应用三个阶段的演进,其本质是数据要素驱动下农业生产函数的重构过程。当前我国数字农业面临基础设施供给结构性失衡、技术适用性与小农经营模式错配、数据要素产权制度缺位等多重结构性困境,研究提出推动数字农业从“工具理性”走向“生态构建”的理论路径。
Abstract: Digital agriculture represents a pivotal form of agricultural modernization in the digital economy era. Its development involves not only technological innovation but also systematic restructuring of agricultural production relations, factor allocation logic, and industrial organization models. Based on the techno-economic-social theoretical framework, this study systematically examines the developmental background, evolutionary stages, and theoretical logic of digital agriculture. Research reveals that digital agriculture has progressed through three phases: technological emergence, integration of mechanization and informatization, and intelligent application. At its core, it constitutes a functional reconfiguration of agricultural production driven by data elements. Currently, China's digital agriculture faces multiple structural challenges, including structural imbalances in infrastructure supply, mismatch between technological applicability and small-scale farming models, and deficiencies in data element property rights systems. The study proposes a theoretical pathway to transition digital agriculture from "instrumental rationality" to "ecological construction."
关键词: 数字农业;数据要素;技术扩散;制度创新;农业现代化
Keywords: digital agriculture; data factor; technology diffusion; institutional innovation; agricultural modernization

引言

农业是国民经济的基础,其发展水平直接关系国家粮食安全与乡村振兴战略的实施成效。随着新一代信息技术的迅猛发展,数字技术正以前所未有的深度和广度渗透农业领域,推动传统农业向数字化、智能化方向转型。党的二十大报告提出“加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合”,2025年中央一号文件进一步明确“支持发展智慧农业,拓展人工智能、数据、低空等技术应用场景”,将数字农业提升到国家战略的高度。然而,技术引入并不意味着自动实现农业现代化。数字技术与农业的融合过程充满复杂性与不确定性,既有因技术应用带来的效率提升,也有因技术逻辑与农业社会逻辑错位而引发的适配困境。本文从理论层面系统阐释数字农业的演进逻辑与发展规律,以期为农业管理实践提供认知框架与决策参考。

一、研究背景

(一)数字经济发展的时代背景

当今世界,数字经济已成为全球经济增长的核心引擎。以大数据、云计算、物联网、人工智能为代表的数字技术正深刻改变着传统产业的运行逻辑与组织形态。据中国信息通信研究院数据,2024年我国数字经济规模突破60万亿元,占GDP比重超过40%。数字经济的高渗透性、边际收益递增和网络外部性等特征,使其具备改造传统产业的巨大潜力。农业作为最古老、最基础的产业部门,在数字经济浪潮中必然面临深刻变革。数字技术向农业领域的渗透,既是数字经济纵深发展的必然要求,也是农业现代化进程中的历史性机遇。

从国际视野看,主要发达国家纷纷将数字农业纳入国家战略。美国推进“农业信息技术计划”,欧盟实施“智慧农业2025”战略,日本在“社会5.0”框架下布局智慧农业,德国依托工业4.0基础发展精准农业。各国竞争焦点已从单一技术突破转向系统能力建设,数字农业正成为农业国际竞争的新赛道。在此背景下,我国加快发展数字农业,既是顺应全球科技革命和产业变革趋势的必然选择,也是提升农业综合竞争力、保障国家粮食安全的战略举措。

(二)农业转型的现实需求

当前,我国农业发展面临多重现实挑战。从资源约束看,耕地资源趋紧,水资源短缺,农业面源污染压力加大,传统粗放式增长难以为继。从劳动力结构看,农村人口老龄化、兼业化趋势加剧,农业劳动力数量下降、质量堪忧,“谁来种地”成为紧迫问题。从市场供需看,消费者对农产品品质、安全、特色的要求不断提高,但传统生产方式难以有效响应市场变化,产销脱节问题突出。从经营效益看,农业生产成本持续攀升,价格波动风险加大,小农户增收难度增加。

数字农业的兴起,为解决上述问题提供了新的可能。通过物联网实时监测墒情苗情,可以实现精准灌溉施肥,节约资源、减少污染;通过智能装备替代人力,可以缓解劳动力短缺压力;通过大数据分析市场需求,可以指导生产决策,实现产销对接;通过质量追溯系统,可以提升农产品信任价值。可以说,数字农业不是可选项,而是推动农业转型升级的必由之路。加快发展数字农业,是转变农业发展方式、实现高质量发展的内在要求。

(三)政策演进与战略布局

党中央、国务院高度重视数字农业发展。2018年,《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》提出“实施数字乡村战略,发展数字农业”。2019年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《数字乡村发展战略纲要》,明确将数字农业作为数字乡村建设的重要内容。2022年,《数字乡村发展行动计划(2022—2025年)》部署了智慧农业创新发展等重点任务。2025年中央一号文件进一步强调“支持发展智慧农业,拓展人工智能、数据、低空等技术应用场景”。

在国家战略引领下,各部门各地方密集出台配套政策。农业农村部启动数字农业试点项目,建设了一批数字农业示范基地;工信部推进农村网络覆盖,行政村通光纤和4G比例超过98%;科技部设立智慧农业重点研发专项,支持关键技术攻关。政策体系的不断完善,为数字农业发展提供了有力支撑。

(四)研究的理论意义与现实意义

从理论层面看,数字农业发展涉及技术创新、组织变革、制度演进等多重维度,需要超越单一学科视角的综合性理论分析。当前学术界对数字农业的研究主要集中于技术应用和政策优化,对其内在演进逻辑和发展规律的系统阐释仍显不足。本文尝试构建技术—经济—社会的理论分析框架,揭示数字农业发展的阶段特征与结构性矛盾,为深化相关理论研究提供参考。

从实践层面看,我国数字农业尚处于初级阶段,面临诸多现实困境。如何避免“技术先进但用不上”的尴尬,如何破解“数字鸿沟”加剧的风险,如何让小农户共享数字红利,都是迫切需要回答的问题。本文通过理论分析,提出走向包容性数字农业的实践路径,以期为政策制定和企业决策提供理论依据。

二、数字农业的概念辨析与理论内涵

(一)相关概念的语义场分析

数字农业、智慧农业、农业AI、精准农业等概念在学术讨论与政策文件中频繁出现,但彼此之间存在交叉重叠。数字农业的核心要义在于“数字化”——将农业要素、生产过程与经营管理转化为可存储、可分析、可共享的数据。它以传感器、物联网、遥感技术、地理信息系统为基础,实现农业信息的全面感知与数据化表达。

智慧农业则是在数字农业基础上进一步强调“智能化”——通过系统整合多源数据,实现农业生产的自动化、精准化与决策优化。农业AI聚焦人工智能技术在农业领域的专门应用,是智慧农业的核心技术支撑。精准农业强调“变量投入”理念,根据田间差异实施定位管理,是数字农业在种植领域的早期实践形态。

从概念层级看,数字农业是最基础、最宽泛的概念,智慧农业是数字农业的高级形态,农业AI是技术工具,精准农业是应用模式。

(二)数字农业的理论内涵

从理论层面审视,数字农业不仅是技术应用,更是一种新的农业生产范式。理解其理论内涵可从三个维度切入。

第一,数字农业是数据要素驱动的新生产函数。传统农业生产函数以土地、劳动、资本为核心投入要素,技术作为外生变量发挥作用。数字农业则将数据确立为独立的生产要素,通过数据采集、传输、处理与应用,改变其他要素的配置方式与组合效率。数据要素具有非消耗性、可复制性、边际成本递减等特征,这使得农业生产函数从规模报酬递减向报酬递增转变成为可能。

第二,数字农业是农业产业链的重构过程。传统农业产业链各环节之间存在信息壁垒,生产与市场脱节、产前与产后割裂。数字技术通过打通信息流,实现产业链纵向贯通与横向整合。从产前的气象土壤数据支撑决策,到产中的精准作业管理,再到产后的质量追溯与电商销售,数字技术将分散的环节串联成有机整体。

第三,数字农业是农业经营主体能力跃迁的载体。技术本身不会自动创造价值,价值实现取决于主体的应用能力。数字农业对农民提出的要求,远超传统农业的技术采纳范畴——它不仅要求农民掌握具体操作技能,更要求其具备数据认知、信息甄别、决策优化等新型素养。

三、数字农业发展的阶段演进

(一)技术萌芽阶段

数字农业的起源可追溯至20世纪中后期。20世纪90年代,我国将“农业智能应用系统”纳入863计划,标志着中国数字农业进入萌芽期。这一时期,农业信息技术研究主要集中于专家系统、数据库建设等方向。从理论视角审视,这一阶段的本质是农业信息化的起步——信息技术作为工具嵌入农业生产,但尚未改变农业的基本逻辑。农业生产的核心决策仍然依赖经验,技术处于辅助地位。

(二)机械化与信息化融合阶段

20世纪中后期,电子技术与计算机技术的发展加速了农业现代化进程。进入21世纪,物联网技术兴起,农业传感器网络逐步建立。2013年,农业部在天津、上海、安徽开展物联网试点。2015年《关于推进农业农村大数据发展的实施意见》出台。这一时期,数字农业从单点技术应用转向系统集成,从科研示范走向政策推动,技术开始系统性地嵌入农业各环节。

(三)智能化跃升阶段

21世纪第二个十年以来,物联网、大数据、人工智能的突破性发展推动农业进入智能化新阶段。物联网技术通过传感器网络实现农业环境实时监测,大数据分析支撑资源优化与产量预测,人工智能推动农业机器人、图像识别等应用落地。我国“十四五”规划将数字农业纳入国家战略,《数字乡村发展战略纲要》《数字乡村发展行动计划(2022—2025年)》等一系列文件密集出台。智能化阶段的本质是“系统重构”——数字技术不再仅仅是工具,而是重构农业生产关系、组织方式与价值创造逻辑的基础设施,数据成为核心生产要素。

四、数字农业发展的结构性困境

(一)基础设施供给的结构性失衡

数字基础设施是发展数字农业的底层架构。当前农业领域的数字基础设施建设面临明显的结构性失衡:东部发达地区覆盖率远超西部丘陵山区,不同厂商的传感器协议兼容性不足导致数据采集碎片化。这一问题的深层根源在于“技术供给逻辑”与“农业需求逻辑”的错位。基础设施建设往往遵循技术先进性逻辑,而农业生产具有鲜明的地域性、分散性和季节性特征,当统一的技术方案遭遇异质性的农业场景,必然出现适配困境。

(二)技术适用性与小农经营模式的内在张力

我国农业经营的基本特征是“大国小农”——2亿多农户,户均经营规模不足10亩。这一基本国情决定了数字农业的技术路径不能简单复制欧美大规模农场模式。然而,当前许多数字农业技术方案恰恰是针对大规模、标准化、高投入场景设计的,难以适配小农户的实际需求。这种张力的理论实质是“技术复杂性”与“主体可及性”之间的矛盾。小农户面临“用不起、不会用”的困境,即使技术本身具有效率改进潜力,如果采纳成本高于预期收益,也难以实现有效扩散。

(三)数据要素产权制度的缺位

数据是数字农业的核心要素,但数据从何而来、归谁所有、如何确权、怎样流通,这些基本问题在制度层面尚未得到有效解决。当前农业数据采集分散无序,部门之间、主体之间数据壁垒明显,形成“数据孤岛”。从制度经济学视角审视,数据要素具有公共物品属性,容易引发“搭便车”问题。数据产权问题在农业领域尤为复杂,农业生产数据涉及土地承包者、实际经营者、技术服务商、平台企业等多个主体,各自对数据形成都有贡献,但贡献的性质和程度难以量化。

(四)人才结构性短缺

数字农业的发展需要既懂农业又懂数字技术的复合型人才。然而,当前农业领域科研人员和生产经营主体普遍欠缺数字技术素养,而数字技术领域人才又普遍欠缺农业生产知识积累。这种结构性错配直接导致技术解决方案与农业实际需求“两张皮”。从人力资本理论视角分析,这一问题本质上是“专用性人力资本”供给不足。农民群体的数字技能起点较低,而数字技术的迭代速度很快,两者之间存在持续扩大的“能力鸿沟”。

五、走向包容性数字农业:理论路径

破解上述困境,需要超越技术工具论,从系统构建的高度谋划数字农业的进阶路径,推动数字农业从“工具理性”走向“生态构建”。

(一)重构基础设施供给逻辑

基础设施建设的逻辑需要从“技术先进性优先”转向“需求适配性优先”。应构建分层分类的基础设施供给体系:国家层面统筹布局战略性基础设施;区域层面依托农业现代化示范区建设智能装备共享平台;县域层面重点解决偏远地区网络覆盖难题。建立技术标准与应用场景协同创新机制,鼓励科研机构与企业联合开发适配小农户的轻量化设备,创新“使用者付费+政府补贴”的成本分摊机制。

(二)创新技术扩散机制

技术扩散不能停留于设备转让,更需关注应用主体的能力建设。应从场景打造到面上推广有序推进,打造符合不同应用场景实际的技术服务包。完善科技社会化服务体系,创新“公益性服务+市场化运营”的智慧农业技术服务模式,培育社会化服务组织,推行托管服务。技术扩散的有效性取决于“技术—主体—场景”的匹配程度,只有将技术转让与能力共建结合起来,才能实现可持续的技术扩散。

(三)完善数据治理制度

数据治理的核心是在激励数据生产与保障数据安全之间寻求平衡。应加快出台数字农业法规,明确数据采集边界、主体权益分配、技术应用安全等基本规则。在数据产权领域,可探索数据资源权、数据加工使用权、数据产品所有权的“三权分置”制度:农户享有原始数据资源权,企业拥有数据加工使用权,数据产品所有权按贡献分配。同时探索完善农业数据交易市场,形成“数据采集有回报、数据加工有效益、数据使用有价值”的良性生态。

(四)构建人才培养体系

解决人才瓶颈,需要从教育供给层面深化改革。打造“新农科+新工科”交叉培养模式,支持农林高校设立智慧农业专业。推动产学研深度融合,鼓励高校院所和企业设立跨领域岗位。对于现有农业从业者,构建分层分类的培训体系,针对不同年龄、不同文化程度的农户设计差异化的培训内容与培训方式,提高培训的针对性与实效性。

六、结论

数字农业是数字经济时代农业现代化的必然选择。本文研究表明,数字农业的发展经历了技术萌芽、机械化与信息化融合、智能化应用三个阶段,其本质是数据要素驱动下农业生产函数重构的过程。当前我国数字农业面临基础设施供给结构性失衡、技术适用性与小农经营模式错配、数据要素产权制度缺位、人才结构性短缺等多重困境,这些问题的深层根源在于技术逻辑与农业社会逻辑之间的张力。推动数字农业高质量发展,需要超越技术工具论,从系统构建的高度谋划进阶路径,最终形成包容性的数字农业生态系统。

参考文献:

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