人工智能|智慧农场解决传统农业发展痛点的路径研究新冠肺炎|中国工程院院士|健康

传统农业人口持续减少，也逐步倒逼“劳动力密集型”的生产方式向“资本、技术密集型”的生产方式转型，智慧农场的概念应运而生。本文旨在从需求侧、供给侧和产业链三个维度分析传统农业的痛点，从而提出物联网和大数据与人工智能解决传统农业发展的痛点的方案。
2016年，政府对数字化农业的推进做出了明确的要求。《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》明确表示，截止2020年，农业生产的智能化水平必须快速提高，物联网等信息技术的运用应该超过17%，同比增速达10.8%。

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在这一大背景下，国家大力支持数字化农业的落地，包括使用高额补贴等一些列激励措施。2017年，农业农村部在《数字农业建设试点总体方案（2017-2020年）》中表示，政府将对达到既定标准的数字农业标杆县市提供资助。
此外，第一产业传统农业的劳动力数稳步减少，导致“劳动力密集型”逐步向“资本技术密集型”的生产方式转型，各个农业合作社也正逐步减少雇佣人数，使用物联网等高科技设备，以此增加扩大种植面积的同时提升种植效率。自2011年起，中国城镇的常住人口开始超过农村，同时，城镇常住人口和农村常住人口的差额也正逐步拉大。究其原因，很大一部分的务农人群逐渐离开农村，前往城镇打工，随后，农村逐渐形成了农业副业化、农民老龄化和农村空心化“三化”格局。因此，提高农业生产效率、推进传统农业生产方式的转型更是刻不容缓。
2 、传统农业发展痛点分析
2.1需求侧——对外依存度高，农产品品质堪忧
首先，从人均耕地水平来看，由于我国人均耕地约处于0.08公顷上下，远低于世界主要粮食出口国家的人均耕地水平，也低于全世界0.2公顷的人均耕地水平。随着居民可支配收入逐步增加，家庭将消费越来越多的粮食和农作物。因此，我国的生产效率提升刻不容缓。
其次，从粮食总量来看，中国粮食进口量加大，粮食消费的对外依存度较高。由于我国劳动力资源充足，然而土地资源及其缺乏，园艺等劳动密集型产品竞争力较强，农作物等土地密集型产品竞争力却很低。2018年，我国进口土地密集型农产品高达1.21亿吨。此外，像大豆等部分农作物对外依存度高。2018年，大豆的对外依存度高达84.56%。
最后，中国农产品品质难以得到保障，无法满足国内消费升级的需求。究其原因，包括农产品生产不规范、国内种植精细化程度不高等一系列因素致使农产品品质堪忧。我国未来农产品生产的目标，是从量变的转变到质变提升。包括优化生产过程、提高种植精细化管理，从而提高生产效率。

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2.2 供给侧——农作物分散经营，生产成本高
第一，由于农业生产呈现分散经营的态势，产业化程度极低，因此农业生产总量大但人均产量较低。中国是世界上的农业大国之一，农业生产总值极高，曾多次名列世界农业生产总值排名前列。然而，家庭联产承包责任制导致种养殖情况高度分散的现状，农业生产技术水平不高。包括农业的机械化水平和生化技术都较发达国家比较落后。此外，中国农业产业化程度极低，价值链不长，由此造成农业生产的盈利程度不高，人均农业增加值远低于其他农业大国。
第二，我国农业生产成本高居不下，农业生产相较其他国家缺乏竞争力。例如，我国的水稻、小麦等农产品的生产成本远高于美国等发达国家。其中，棉花的生产成本差异最为显著，中美棉花生产成本相差1358元/亩。