李梦璐 张社梅,

（1 四川农业大学管理学院，成都 611130；2 四川省农村发展研究中心，成都 611130）

1 引言

中国是世界养蜂大国，无论是蜂群饲养量还是蜂产品产量均居世界第一位。全世界现有蜜蜂近6000万群，中国约占1/8，中国蜂蜜产量约占世界总量的30%。中国还是蜂蜜出口大国，蜂蜜出口量约占世界出口量的1/3，是我国具有重要贸易经济效益的特色产业[1]。然而，中国不是世界养蜂强国，产品出口价格低廉、产品质量不稳定，产业发展所涉及的技术、产品、装备等方面仍然落后。在新的形势下，尤其是“互联网+”时代已经到来，信息技术带来农业各生产环节的变革和进步，如何应用信息技术提升蜂产业智慧化程度、提升蜂业综合竞争力具有重要的现实意义[2]。

“智慧蜂业”是蜂业发展的高级阶段，集成物联网、移动互联网及大数据挖掘技术并将其应用于蜂群养殖、蜂产品生产、蜂产品物流以及蜂业电子商务等众多领域，以最大幅度降低蜂业养殖劳动强度、提升蜂产品原料质量、实现蜂业整体利益平衡发展为最高目标[3]。鉴于中国蜂业在国际市场的龙头地位，加快转型升级率先实现“智慧蜂业”，既能提高我国蜂业国际竞争力，也是加快落实创新驱动发展战略的创新之举。而蜂箱是蜂业的源头，蜂蜜在蜂箱中生产、成熟，蜂农通过蜂箱进行蜂事操作。智能蜂箱是“智慧蜂业”的核心技术，其应用能够实现信息采集和生产管理的有机结合，提高蜂业信息化水平。因此研究该项技术在应用过程中可能产生的影响，对于推动蜂业转型升级具有重要意义。

基于以上背景，本文以智能蜂箱为研究对象，从技术经济角度重点分析其技术特征和经济性状，并采用相关的产业调查数据和技术实验数据计算其成本收益，揭示智能蜂箱技术可能带来的经济影响，为国家推进智能蜂箱技术应用、发展“智慧蜂业”相关政策制定提供参考。

2 智能蜂箱的特点及应用现状

2.1 智能蜂箱工作特点

2.1.1 箱内环境数据采集和蜜蜂生物信息采集全方位

蜂箱内温湿度是对蜜蜂生命活动影响最大的环境因素，蜜蜂会积极响应环境温度变化。智能蜂箱能够通过各种信息传感设备与技术实时采集声、热、光、电、化学等各种信息，判断蜂箱内环境是否适宜蜂群工作。同时结合蜜蜂声音频率、进出数量、蜂王信息素等数据，判断蜜蜂健康状况和蜂蜜质量，避免蜂农频繁开箱对蜜蜂造成干扰，从而有效提高蜜蜂的存活率和生产效率。

2.1.2 蜂箱产量与位置信息数据采集精准化

蜜蜂和蜂蜜重量变化对于蜂蜜采集的时机有重要影响。合适的采蜜时机可在带来足够蜂蜜产量的同时不会影响蜜蜂种群。智能蜂箱装备重量感应设备，实时监测蜂蜜采集重量和蜜蜂重量变化，当产蜜量达到预定标准时及时提示蜂农采集蜂蜜。同时GPS定位系统能够采集蜂箱当前位置数据以及历史位置变化数据，有效防止蜜蜂逃逸、蜂箱遗失。

2.1.3 蜂箱异常和气象预警可控化

智能蜂箱能够根据大数据处理和算法控制，对蜂箱实现多种策略的异常数据提示。相比蜂农频繁打开蜂箱肉眼观察依靠经验判断蜂群状态及巢脾蜜量，该应用能够及时有效精准提示，实现预防管理。同时，智能蜂箱所在蜂场配套架设环境气象监测仪，全天候采集气象数据并自动上传，实现蜂场生产应急调度管理。

2.1.4 产品品质溯源管理系统化

蜂箱管理系统由多蜂箱控制平台和蜂箱管理Web网站构成，能够进行及时全面的数据记录和存档。蜂农能够通过手机终端查看操作记录，便于日常操作数字化管理和保存，这也可以为下游产业提供透明的生产信息，是蜂产业实现溯源管理重要的一环。同时智能蜂箱依托智慧蜂业服务平台，大数据中心采集数据推送到溯源系统，加强蜂场蜜源质量管理、仓储物流溯源管理、生产包装溯源管理，将数据与产品销售打通，利用产品交易中心实现优质优价采销模式。

2.2 国内应用现状

2014年开始我国智能蜂箱技术发明出现井喷式增长，一大批专利发明涌现出来。大多围绕蜂群的温度、湿度、蜂群等方面实施监测、管理和人工智能化调控，有些还加进了HTTP协议和 Web网站等应用。但总体上智能蜂箱的市场还未打开，受制于生产成本与蜂农的接受度，目前仅有少量蜂农使用智能蜂箱，从研发到市场推广应用比较成功的企业也较少。2015年，四川天府蜂谷科技有限公司自主研发推出智能蜂箱及管理系统“大蜂慧”，该系统在传统蜂箱的基础上，加入温度、湿度、重量、声音、进出等传感器，对蜂箱进行实时监控并上传数据平台，配套建立了智能养蜂模式。2019年，这一智能养蜂模式已分别在四川、陕西、重庆、山东、浙江、安徽、湖南、云南等地应用，尤其是在定地饲养蜂农中得到广泛应用。目前阿里巴巴集团推出AI蜂业大脑，采用四川天府蜂谷科技有限公司推出的AI养蜂设备及“大蜂慧”系统，通过阿里云平台整体集成，向全国推出AI养蜂服务。预计，未来10年，智能蜂箱将进入大发展阶段。

3 智能蜂箱的应用对养蜂业的经济影响

随着智能蜂箱技术和数字化管理平台的应用，蜂业生产的信息化程度和生产效益总体提升。智能蜂箱技术的应用能够促进产业技术升级和蜂业生产方式转变，传统蜂业投身于农业信息化、智能化浪潮，全产业的劳动力成本大幅度下降，整体经济效益提高。

3.1 养殖成本影响

养殖成本是构成养蜂业总成本的主体部分，主要由物质与服务费用和人工成本组成。其中物质和服务费用包括蜂箱成本、饲料成本、用药成本、转地成本等。总体来看，智能蜂箱运用后，总体养殖成本在短期内会显著提高，提高的主要原因在于蜂箱成本的投入，而人工、转地和用药成本以及一些潜在损失将会降低。除此之外，智能蜂箱有助于提高生产规模，有效降低单位成本。

3.1.1 蜂箱成本

智能蜂箱养殖与传统模式相比，最主要的成本差异就体现在蜂箱成本上。传统蜂箱多采用朗氏技术，由木材或无毒塑料制作，成本相对低廉。智能蜂箱采用太阳能供电系统和恒温装置，并融合了温度传感、湿度传感和重量传感等传感技术，因此，蜂箱成本通常是传统蜂箱的10倍以上。

智能蜂箱能够利用定位系统，减少蜂箱丢失损失。部分地方存在偷盗行为，导致蜂场的蜂箱被盗，直接带来蜂箱设备、蜜蜂等固定资产损失，并带来产量减少、错过花期的时间成本等间接损失。如：新疆某蜂场每年共计丢失50~80个蜂箱，按照市场价每箱蜜蜂（意大利蜂）1200元计算，直接损失约6~10万元，间接损失则近20万元。然而智能蜂箱具备防盗报警功能，当蜂箱处于安全模式下，蜂箱发生移动、搬动、操作等都会触发预警系统，及时提示蜂农处理，降低蜂场财产损失。

3.1.2 饲料成本

蜜蜂养殖过程中，饲料成本是单位成本最主要的构成部分，饲料费占单位成本的比例年均在50%以上[2]。饲料成本和养殖规模高度相关，一般随着人均养殖箱数的增加而增加，智能蜂箱应用后人均蜂箱管理数提高，为蜂农扩大养殖规模提供条件，进而实现成本节约。同时智能蜂箱具备蜂箱内部数据监控和及时预警，实现精准饲喂、合理饲喂，有效减少因饲喂不及时和饲喂过多等因素导致的蜂群受损、饲料浪费，从而降低饲料成本支出。

3.1.3 用药成本

蜂药成本是蜜蜂养殖成本中波动性最大的部分，每年病虫害及疫情程度不同会导致相关费用的大幅变动。由于在传统蜂箱养殖过程中，疫情控制相对困难，这部分成本也很难控制。智能蜂箱能够实现对蜂箱内蜜蜂的工作状态、蜜蜂群体情绪、外界蜜源影响、蜜蜂天敌侵扰以及蜜蜂病虫害预防控制等影响蜜蜂生产问题的实时监控，提前干预，降低疫情发生的可能性和危害程度，从而减少用药成本，减轻用药成本带来的总成本的剧烈波动。

3.1.4 人工成本

随着工业化以及城镇化的推进，农业从业人员逐步减少，农业人工成本快速提高，目前人工成本的增长速度快于物质与服务费用的增长速度。智能蜂箱通过传感器采集多点温湿度数据，蜂农可以通过手机掌握蜂蜜成熟情况，减少蜂农开箱的频次，从而降低蜂农的劳动强度，削减用工成本。

3.1.5 转地成本

蜂场使用智能蜂箱后，能够有效避开蜂群过于集中、不同蜂种交叉等因素导致的产量下降、蜂场纠纷。智能蜂箱通过位置坐标信息，同步到云端管理平台，蜂农通过手机查看优质蜜源地蜂场分布情况，选择最佳的放蜂场地和合理的（3km）蜂场部署位置。同时，“大蜂慧”平台整合蜜源地的数据信息，推送给蜂农，蜂农可以根据放蜂路线选择最佳的转场时间，联系对接蜜源地，降低蜜源地沟通对接、蜜源花期考察的时间成本和资金成本。

3.1.6 其他成本

其他成本主要包括占地费用、税收费用、检疫费用、蜂种费用、运输费用等。这一部分成本在总成本中所占的比重较小，且在智能蜂箱应用前后差异也不大。

3.2 养殖效益影响

3.2.1 产量提升方面

蜂蜜收益是单位收益最主要的构成部分，每箱蜂蜜的平均收益约占单位收益的65%以上，最高的甚至达70%[2]。智能蜂箱能够及时调整蜂箱内环境，监测蜂群的工作和健康状况，精确控制蜂蜜成熟以及取蜜时间，实现蜂蜜的优质优价，将蜂农养蜂收益提高近20%；通过减少蜜蜂群体情绪、外界蜜源影响、蜜蜂天敌侵扰等问题，降低由此带来的蜜蜂逃逸、蜜蜂病虫害风险，实现蜂蜜整体产量的稳定增长。

3.2.2 品质改善方面

通过蜂箱生产数据和养蜂日志，规范蜂场管理、卫生管理，按照成熟蜂蜜生产标准，指导蜂农生产高品质成熟蜜，实现生产现场可追溯、生产过程可追溯、产品质量可追溯，实现蜂产品生产源头数字化管理、精准化溯源、透明化交易。

4 成本效益分析

4.1 数据来源

从2009年开始，蜂产业技术体系产业经济课题组在全国建立了固定蜂农观察点。本报告中所用关于传统蜂箱成本数据均来自蜂产业技术体系产业经济课题组已构建的数据库，样本点分布在江西、北京、河南、湖北、山东、山西、四川、浙江、吉林、甘肃等10个全国蜂业主产区，样本分布较为广泛且具有代表性，各省市的样本点均在47个以上，且历年样本数量相对稳定。本研究对比数据主要来自固定观察蜂农3年的调研数据，智能蜂箱的实验数据源自四川天府蜂谷科技有限公司的实验数据，来自2016~2019年期间对成都、湖南、陕西、浙江、山东、安徽、重庆等地养蜂户近2000个智能蜂箱投入使用后产生的成本效益测算数据。

4.2 计算结果

智能蜂箱与传统蜂箱相比，很大程度上提高了蜂农管理蜂箱的数量，减少了养殖的人工管理需求；同时对于蜂蜜增产有促进作用，中蜂和意蜂增产均在30%以上。同一时期智能蜂箱与传统蜂箱实验数据见表1。

表1 智能蜂箱与传统蜂箱效益对比

表2 智能蜂箱与传统蜂箱成本效益分析

目前传统蜂箱的市场购买价格在100元左右，而智能蜂箱的成本在1200~1500元左右。以1个智能蜂场使用200套蜂箱做效益分析，具体见表2。

根据效益分析数据，第1年投入使用智能蜂箱的最终收益为63万元，使用传统蜂箱的最终收益为50万元，第一年整体收益提升26%。从第2年开始，智能蜂箱已经没有额外的成本投入，整体收益提升超过50%。除此之外，实验发现智能蜂箱生产出的蜂蜜优品率普遍提高，成熟蜂蜜波美度平均达到41.5，相比普通蜂场，成熟蜂蜜产量提高60%。

根据成本分析数据，第1年投入智能蜂箱的最终成本为59万元，约为传统养蜂模式的1.37倍，其中对于成本影响最大的部分是蜂箱的固定成本投入，约为传统蜂箱的15倍。而人工成本随着智能设备的引入能够降低50%，减少人力支出，提高劳动生产效率。

5 结论及建议

面对智慧农业和蜂业信息化的发展趋势，借助现代化的技术手段帮助蜂农科学养蜂，提高蜂农的工作效率，减轻养蜂过程中的劳动强度，并且为蜜蜂提供舒适的繁殖和采蜜环境，这些都是亟需研究的方向。通过成本效益分析发现智能蜂箱优势明显，当然，智能蜂箱成本效益是根据实验数据进行的测算，实际情况中天气、蜜源等客观环境因素造成产量的变化以及蜂蜜采购价格波动都会对技术经济效果产生影响。未来通过全产业链数字化，智能蜂箱生产的蜂蜜可进行溯源保真保质，会得到更多消费者的认可。

为了更好地推动“智慧蜂业”养蜂模式，本文根据研究结果提出如下建议：第一，加大对养蜂设备智能化技术研发的支持力度。智能蜂箱虽然效益明显，但与传统蜂箱比，其价格高出许多，可能导致蜂农接受度不高。通过扩大用户规模降低大数据平台的运营成本，研发出更有成本优势的产品，降低智能蜂箱售价，从而提高蜂农接受度。第二，对蜂农进行智能技术培训。蜂农老龄化问题严重，且文化水平普遍偏低，难以熟练运用互联网平台和新技术。通过对蜂农进行指导和培训，提高蜂农对新技术和平台的认识，提升运用信息化平台和设备养殖蜜蜂的技术能力。第三，尽快建立并完善蜂业大数据库。开发大数据采集、存储计算、清洗加工、挖掘分析等一系列功能，为智能蜂箱的改进提供数据支撑，不断提升蜂产业效益。