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信息科技企业引领农业主体数字化转型发展
——基于H省L县5G智慧辣椒种植基地的分析

2023-10-29彭傲天张良悦

中国流通经济 2023年10期
关键词:转型数字化数字

彭傲天,杨 群,张良悦

(安阳师范学院商学院,河南安阳 455000)

一、研究背景

随着全球人口的不断增长、气候环境的变化,全球粮食安全和资源短缺问题日益凸显。数字化农业通过数字化技术的赋能能够使既有农业资源产生倍增效应,并在产出增加的情况下减少对生态环境的负面效应,从而使农业的数字化转型成为全球农业发展的共识。数字农业又称之为信息农业、精准农业、智慧农业,是信息化基础上多学科融合发展在农业上的应用[1-2]。之前主要侧重于技术进步和局部应用方面的研究,目前则转向农业可持续发展、产业型态、运营管理等全面的研究。而农业数字化转型是新一代信息技术对农业生产全流程数字化、网络化、智能化渗透的技术范式革新,是数字农业的必经阶段和动力引擎[3]。数字农业通过数据要素引入和数字技术赋能实现了生产方式的变革[4],是以“信息+知识+智能装备”为特征的农业革命[5]。该变革形成了农业要素与过程的数字化、数字资源的创新使用[6]、基于变量作业的精准生产、全产业链融合升级的智慧化经营;表现为个性化需求取代共性需求,供给方规模经济让位需求方规模经济,从需求端反向推动产品供给的服务型产业范式[7]。作为一种新的生产方式,数字化转型首先是技术的引入,其次是管理的变革:技术包括GPS、智能农机、各类传感器、无人机、变量作业等精准农业生产技术,其进步使农业生产更为精准、更易管控、更加有效,并能够在降低投入的同时增加产出;“赛博-物理”管理体系则改变了农场的经营和管理方法,这样的管理平台将传感器与数据分析结合起来提供各种生产模型,为农业生产者提供对动植物生产的监控、生产环境评估、投入效益评价的决策依据[8]。

国外对这一概念的研究起源于20 世纪80 年代计算机在农业中的应用[9-10]。未来农业发展面临食物需求和农业可持续发展的挑战,数字技术提供了具有可行性的解决方案[11],信息技术、计算与分析、农机自动化等不断增长的数字技术的应用[10],以及对农业全产业链的逐步渗透,推动农业向精准化和智能化方向转变,形成新的农业范式和食物生产体系[12]。作为继农业机械化、绿色革命之后的第三次农业技术革命,新一代信息通信技术是其技术基础[2,13-14],所以,技术的推广应用就成为数字农业的前提条件[10]。近10 年来,美国、英国、德国、加拿大、日本等农业发达国家从国家层面积极推进农业物联网、农业传感器、农业大数据、农业机器人、农业区块链等农业关键数字技术的创新发展[15]。但是,从另一方面看,技术的重大突破必须伴随产业组织变革才能完成农业范式的转型[5,10],全球农业数字化转型未达预期的原因在于农业数字化转型的数据驱动技术超出了农民的能力[15]。这表明,数字农业的发展面临物质资本投资、技术研发、人力资本提升、数字环境创造等系统性挑战,并非技术开发及推广应用的单方面推进[2,5,16]。因此,在推进农业数字化转型中应更加聚焦于生产范式和应用场景的现实问题,聚焦于科技公司、平台企业与农业生产主体的融合[10,12],从而通过降低成本、减少风险、便于决策与收益增加等诱致性的视角推动范式转型[15]。

我国也一直高度关注数字农业的发展。为了推进我国农业的数字化转型,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》,农业农村部制定了《数字农业农村发展规划(2019—2025 年)》;2021 年12 月国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》;2022年2月中央网信办和农业农村部等十多个部门联合印发《数字乡村发展行动计划(2022—2025年)》,从多个方面进行政策引导与扶持。然而,现实中我国数字农业的发展并不理想,总体上仍处于一种自上而下的“强制性”试验阶段。据中国信息通信研究院《中国数字经济发展白皮书(2021年)》统计,2020年一、二、三产业的数字经济渗透率(即占行业增加值的比重)分别为8.9%、21.0%、40.7%,同比分别增长0.7%、1.6%、2.9%。可见,农业的数字化转型发展相对滞后。又据中国信息通信研究院《全球数字经济新图景(2020年)》显示,2019 年我国农业数字经济渗透率达8.2%,与英国的27.5%和德国的23.1%相差较大。事实上,农业的数字化转型不仅受到数字技术、信息通信技术、智能化农业机械设备等物质技术的制约,而且受到农业小规模经营的制约,同时还受到农业经营主体对数字化农业技术和生产方式的认知与转型意愿的制约。基于这些制约因素,从现有农业产业之外引入信息科技型企业作为新的农业经营主体,引导推动农业的数字化转型发展就可能成为一种比较现实的路径。

从2004—2022 年中央一号文件连续19 年提到农业农村数字化发展的政策主张,先后经历信息化、智慧化、数字化三个阶段[17]。但我国的数字化对农业的渗透更多地是在交易领域而非生产领域[18],一方面表明农业数字化转型的不完整,另一方面表明生产领域转型的困难。这些困难包括耕地细碎化所导致的农业产业化生产基础薄弱[19]、农民数字素养低下所导致的既无法接受也不能驾驭的困境[20],以及农业从业者担忧为何要转、能不能转、怎么转、转后带来什么好处等问题而造成的转型氛围不浓[21-22]。原因在于农业的数字化转型是技术设备的再投资,包括风险在内的成本收益权衡是农民是否引入的基本标准[23]。当然,具体的情况因地域状况、作物品种和作物生产系统而不同,也与农民的年龄、受教育程度与收入等个体特征相关联[15]。且数字化转型需要市场化基础上的数字生态,如果商业法规、技能发展系统和公共部门的改革无法跟上数字投资的脚步,那么数字红利,即更快的增长、更多的就业和更好的服务都将无法实现[24]。如从数字技术推广的角度看,农业生产者对数字技术引入的决策基于具备对已有技术信息的了解、技术利用的收益期望以及知道如何有效利用的认知。即一个成功的“样本”对传统农业生产者决定是否进行数字化转型具有重要的参考价值和影响作用。因此,从现实中根据具体的案例探索我国农业数字化转型的路径具有重要的理论和现实意义。

鉴于此,本文采用单案例研究法对H省L县智慧辣椒数字化转型案例进行剖析,案例分析表明,Y 公司利用自己雄厚的资本实力和先进的技术装备,较好地推动了所覆盖农户的种植数字化转型。数字化技术的引入不仅能对既有的农业资源赋能增效,而且还做到了与当地政府、村集体组织、农民合作组织和农民种植户的收益共享,在推进乡村振兴、实现共同富裕的道路上实现了数字农业的包容性发展。本文创新性贡献在于:第一,基于数字化转型的一般机理与我国农业发展的现实困境,提出信息科技企业与新型农业经营主体的融合发展是我国农业数字化转型的基本路径,农场管理平台带动农业生产者参与是农业数字化转型的现实模式。第二,采用典型案例研究方法,从微观视角对具有代表性的农业数字化转型案例进行剖析,从中发现可资借鉴的经验和推广价值,即引入信息科技企业、充分的数字资本投资、提供可接受的数字技术服务的农场管理平台、科技企业主导的产品价值链的重构及发展成果的共享。

二、我国农业数字化转型的机理与路径

(一)农业数字化转型的机理

1.产业数字化转型的一般机理

数字经济是人类社会发展继农业经济、工业经济之后一种更为高级的经济形态。与农业经济的土地核心要素、工业经济的资本核心要素不同,数据成为数字经济的核心要素。在数据核心要素的主导下,整个生产要素通过数字技术围绕数据重新配置与组合,形成新的生产函数,从而达到资源节约和要素效益倍增,在克服工业经济带来资源过度耗费与环境过度透支不良影响的基础上,满足人类更高质量发展的需要。这一投入产出的技术特征可概括为数据的生成、加工与应用[25]。数据生成是指各种生产要素和消费要素数据化的形成与开放过程;数据加工是指对所收集的数据进行整理并通过不同算法形成产出模型的过程;数据应用是指产出模型对其所需数据信息全程的接受与反馈过程。数字经济的转型就表现为先导性数字技术产业的发展和在此基础上新兴技术产业对传统产业更新改造的过程,即数字产业化和产业数字化的顺次发展。显而易见,这是一个“创造性破坏”过程,需要大规模的物质技术投资。包括但不限于政府大规模数字基础设施的公共投资、微观主体先进数字工具的私人投资、更多“数据工程师”技术人才的人力资本投资。

2.农业数字化转型的基本要件

数字农业是产业数字化的内容,是数字经济与现代农业的深度融合,其本质是以“信息+知识+智能装备”为特征的新一代农业革命[8],以大数据、云计算、物联网为标志的新一代信息通信技术融合农学、植物生理学、生态学、土壤学等现代农业技术[26],使现代农业形成以数据为驱动的生产农艺和食品价值链,其生产方式的变化包括精准生产、变量作业、全程监测、智能管理、以需定产等。相应地,其数字技术的支撑包括数据要素与数字模型的构建:数据要素生产与传输所需要的各类传感器、智能农机、无人机、机器人、卫星导航、全球定位系统等技术设备的投资(见表1);数字模型的供给需要计算中心即农场管理平台的建设,通过管理平台汇集各类数据,采用不同的算法做到精准和智能化管理。当然,这些物质技术的投资有些具有公共产品的性质,需要政府投资,有些是平台企业的私人投资,还有些是生产者个人的投资。例如,网络和导航等基础设施及气候与生态等部分公共数据需要政府投资,以弥补私人投资的不足和风险。

(二)我国农业数字化转型的路径

数字农业是在农业工业化基础上的产业升级,是对传统农业的资源大量耗费、环境过度透支以及发展不可持续等问题的校正与超越,其内在逻辑是基于数据信息和数字技术对农业生产、运营与交易等各环节的精准匹配。然而,基于数据要素主导的资源再配置和先进数字技术生产力是技术设施依赖型的[16],无论要素的数字化还是模型的数字化都具有技术性和规模化的准入门槛。显然,技术进步、农艺转换、设备更新、工具升级等都是基于产业化发展基础上的“创造性毁灭”,需要前期大量的投资才能完成,只有规模化的生产与经营才能有效分摊高昂的前期投入。

我国形成了以家庭农户为基本经营单位的农业经营方式,尽管近年来实施的“三权分置”改革有效地促进了土地流转,形成了以家庭农场和农民合作社为主的新型农业经营主体,但这些新型农业经营主体仍存在产业化发展的严重不足,不能有效地支撑农业数字化转型。首先,资产和收益有限,无法达到数字化转型的技术性要求;其次,经营规模偏小,无法满足数字化转型的规模化门槛;再次,农业产业化发展不充分,产业组织结构不合理,没有形成由一定规模大型企业驱动构建的产品价值链;最后,新型农业经营主体的市场化意识与管理经验不足,例如契约意识、创新意识、分工协作意识、竞争理念等,特别是数字化素养、对数字化转型的认知还有欠缺,也形成了数字化转型的一定障碍。

1.新兴信息科技农业主体与新型农业经营主体的融合

产业的数字化转型始于技术创新,这种创新可能来自于产业内部,也可能来自于产业外部。农业数字化转型的技术创新主要来自于上游投入品跨国公司、制造业跨国公司、信息企业以及大量的科技型初创企业。由于我国现代农业产业化基础薄弱,因此无论是处于农业全产业链上游的投入品企业、中游的家庭农场和食品加工企业,还是下游的食品零售企业,都未形成寡头垄断型产业组织,无法从内部为农业数字化转型提供动力,于当前阶段而言,我国农业数字化转型的动力几乎全部来自信息科技企业的渗透改造。

信息科技企业作为数字经济发展的先导产业,对农业产业领域的渗透是发展的必然趋势与要求。尽管它们作为新兴农业主体能够进入农业领域,但在我国农业基本经营制度的约束下无法对家庭农户进行全面替代,导致其虽然具备数字技术的投资能力与生产经营管理能力,但缺少土地基本要素的载体,因此信息科技企业必然会寻求与新型农业经营主体的结合以获得数字化应用的场景。从现有的农业经营主体看,引入数字技术提高农业竞争力也必须借助于这些信息科技企业。原因在于数字经济时代的中小型家庭农场很难有足够的投资能力去购买必需设备及构建数据挖掘与分析管理平台。同时,在人力资本方面,中小型家庭农场也难以达到相关要求。在这种情景下,新兴信息科技农业主体与新型农业经营主体的融合发展成为农业数字化转型的可行路径。

2.农场管理平台与农业经营主体的共同参与

农场管理平台是通过对数据的收集、挖掘、分析,辅之以各种算法适时地提供决策信息的数据计算中心,是信息科技企业与农业经营主体融合的主要载体。发达农业经济中,对农业进行数字化渗透的各类大型跨国公司或自己组建管理平台,或购买初创企业管理平台推进农业数字化转型。

农场管理平台的功能主要体现在如下五个方面:一是汇集各主体的零散数据为数据集,并从中提取出有价值的生产信息;二是针对不同场景的需求提供精准的匹配模型,如作物生长模型、肥料农药施用、虫害预测、有效灌溉等;三是链接公共数据提供各类灾害风险预警,通过对各种远程传感数据和卫星影像综合为生产者打包提供精准信息,包括土壤状况、虫害、旱情、雨水及最优灌溉等;四是通过对市场信息的分析为生产者提供精准咨询服务,减少农业价值链供需两端的对接成本,且价值链的扁平化可打开农产品价值“盲盒”,使生产者可以直接参与流通环节,捕获更多产品价值;五是利于资源共享,提高全要素生产率。信息技术不仅使得交易更加快速、便捷和节约,而且还能提高其他要素的使用效率,比如更容易的合作会提高资本利用效率、提升区域内边缘生产者的生产能力等(详见图1)。

图1 数字企业与农业主体融合转型发展:赋能、增效与共享

3.数字赋能与收益共享推进融合发展

新生产方式对旧生产方式的取代在于可提升效益。同样,数字化转型也必然要求转型收益大于成本。由此决定了新兴信息科技农业主体与农业经营主体之间融合的机理:战略联盟—数字赋能—效益提升—发展共享。首先,融合转型发展的起始点在于形成战略联盟。所谓融合发展是指利用新兴信息科技农业主体的数字技术改造农业经营主体生产方式的数字化转型过程。就双方拥有独立主权的资源进行战略合作以推进一体化。因此,须就双方的权利和义务签署战略合作框架。比如,信息科技企业进行生产设备的投资,农业经营主体提供土地及其他相关数据,双方可共享对方的资源等。其次,融合转型发展的着力点在于数字化赋能,即双方的战略合作必须聚焦于收益提升,只有极大地提高要素收益,才能提供合作发展的基础。在这一过程中,新兴信息科技农业主体发挥关键作用,必须将重心放在要素赋能上。要素赋能主要有两个路径:一是通过要素再组合,利用数字技术实现要素倍增,提升商品价值;二是通过对市场的精准预测与匹配,以需定产,放大个性,捕获商品价值(详见图1)。再次,融合转型发展的落脚点在于共享发展。二者的融合发展不仅要提升收益,而且要做好收益共享;不仅要惠及合作双方主体,还要惠及相关者,比如农村集体组织、消费者、生态环境等。所以,推动数字化转型的链主企业在价值链构建中要形成合理的治理体系,做到成果共享。

三、H省L县5G智慧辣椒种植基地数字农业转型案例分析

(一)案例选择的依据

本文主要探索在数字化赋能农业的过程中,数字农业主体尤其是新兴信息科技企业的带动作用,因此采用典型案例研究,通过对某一典型案例进行深入剖析来探索其背后的规律性内容。案例选取遵循典型性、可推广性和可行性原则,具体包括如下三个方面:首先,数字化转型的场景具有典型性。我国农业对数字技术的引入相对较早,但主要是交易领域的电子商务,而在生产和加工领域的数字化渗透相对迟缓,这也是导致我国农业数字化比重较低的主要原因。上述分析表明,农业数字化转型更主要的任务在于生产领域。基于这一认识,我们在选取案例时主要是侧重于生产领域的典型性。其次,H省是全国最大的朝天椒主产区,种植面积和销量居全国首位。L县地处H省中部,是典型农业大省中的平原农业县,是“中国数字辣椒之都”“全国农业标准化示范县”,具有产业和区域的代表性;L县5G智慧辣椒种植基地由L县农业农村局建设,Y 公司负责运营管理,依托国家级现代农业产业园、5G智慧农业种植基地建设、全国数字乡村试点县建设等项目,是全国领先的智慧农业应用项目,具有数字农业主体和应用场景的典型性。而其遵循的企业主体与农业经营主体融合转型的经验,不仅对既有的农业资源赋能增效,同时还与当地政府、村集体组织、农民合作组织以及农户作为利益共同体共享发展成果,能够为数字乡村建设提供范例,具有可推广性。最后,从可行性上看,研究团队与L 县政府部门和Y公司等建立起了一定的联系,在获取研究数据上有一定的可靠性和便利性。研究团队于2021年10月对该场景进行了现场调研,分别对地方政府、企业、农户、市场等进行了为期一周的访谈调研,在调研基础上形成了对本案例的分析。

(二)案例基本情况简介

L 县围绕农业立县的发展理念,立足小麦、辣椒等高效种养业资源优势,把休闲食品作为标志性主导产业,构建起从原料种植、面粉加工、食品生产、色素配料到研发设计、检验检测、各类包装、电商物流等全领域产业链。农产品加工产值与农业总产值的比重为3.8:1,远高于全国2.4:1的平均水平。一二三产业的融合发展和相对完整的产业集群为农业的数字化转型发展提供了良好基础。

L县5G智慧辣椒种植基地是全国领先的智慧农业应用项目,位于L县两镇五村,面积共计6 600亩,由L 县农业农村局建设,Y 公司负责运营管理。Y 公司是一家专业提供农业生态数据的生产商与服务商,公司以智慧农业整套种植解决方案为主线,依托C-Life 大数据综合计算服务平台,利用5G、物联网、大数据、人工智能等先进技术,助力传统农业走向大数据精准农业。C-Life“大数据综合计算服务平台”在大数据、云计算、全服务方面具有核心优势,在数字乡村建设方面已深耕多年,逐步形成了一套成熟且完善的数字乡村建设方案。

L县5G智慧辣椒种植基地数据中心包含可视化设备、农田水肥一体化智能控制系统、多功能气象站、虫情监测仪、高清监控、无人机监测等设备。该项目通过物联网、大数据、云计算等先进技术,结合多功能气象站、微型气象仪、智能水肥一体化、无人机近地遥感等物联网设备以及AI 辣椒种植模型和病虫害数据库,打造了L 县辣椒产业“智能化设备+大数据计算服务平台+标准化种植系统+精细化运营”的单品种全产业链数字化生产模式。种植基地通过属地化专业运营团队驻地运营,带动辣椒种植农户降本提质,增产增益,起到了良好的示范引领作用。

(三)案例描述:数字赋能与智慧种植

1.L县辣椒生产基地的优势与痛点

从区域位置和气候特征看,尽管L县是辣椒生产的优质基地,但在之前并没有获得很好的种植收益,其主要原因包括:

(1)辣椒生产对生产环境要求较为苛刻。一是辣椒生长对湿度和温度都比较敏感,既需要充足的日照,又需要适宜的水肥,水肥过多或缺少都会影响辣椒的生长和品质,传统种植方式难以突破产量的约束。二是辣椒生长过程中既要防控各种虫害,又不能影响产品品质,使用过量杀虫剂会影响产品品质与口感,不使用杀虫剂又会影响产量。三是消费者对辣椒品质与口感的要求不同。辣椒是一种调味食品,具有不同等级与品质,不同消费群体在辣度、香味、色泽等方面的要求不同,生产者依靠传统种植方法难以培养异质化的品质。

(2)辣椒作为经济作物,要求在田间作业管理上投入较多工时,传统生产方法作业成本相对较高。同时,家庭农户的小规模生产在流动资金上不能完全保证,在自然风险方面无法有效规避,也影响了其效益的提升。

(3)传统农业经营主体在商品销售方面处于弱势地位,不具有产品议价能力,更没有针对不同消费群体进行市场细分的能力,在品种的培育方面,无法做到满足市场不同需求的精准化培育,只能依靠普通的大众品种来满足。

2.数字技术的赋能与效益挖潜

针对上述传统生产经营的痛点,Y公司依托其数字技术优势,在产业融合中逐一克服。首先,通过智能化生产方式实施土壤墒情自动监测,精准调控辣椒生产的湿度和温度,保证辣椒生产的时节环境,提升产出水平,提高全要素生产率。数字化赋能后,亩产干辣椒由300~400 斤提升至400~550 斤,平均产量提升30%左右。其次,通过田间苗情灾情自动监测系统,实现了在无人监管的情况下自动诱虫、杀虫、收集、分装、排水等系统作业,并根据作物在不同生长周期的需求,精准实施灌溉、施肥、喷药等田间作业,较好地解决了虫害防治与作物生长。通过智能水肥一体化等技术系统,有效节水30%以上,节肥30%~50%,人工成本降低70%左右。再次,通过数字链、产业链、价值链、物流链、服务链等不同链条的融合,比如,通过对温度、湿度的匹配进行水肥一体化作业,可以生产出辣味较重的产品和香味较浓的产品,由市场细分需求反向决定差异化精准生产控制等,降低生产成本,提升服务效率,增加商品收益。最后,通过大数据的精准分析和企业的有效担保较好地解决了农民生产中的资金短缺与作物保险问题。公司根据本地实际情况创造了“内部数字货币”普惠金融新形式:公司以自身资质作为抵押先行向银行贷款,再通过内部闭环系统以“数字货币”的方式向农户精准提供。数据平台通过对农户生产经营情况的实时分析能够准确判断其资金的需求情况,通过网上信息通知农民到指定银行领取贷款以确保生产资料的及时供应,从而极大地提高了资金效用。公司通过经营权与农业保险公司签订保单,加之生产基地通过规模化生产和精准化的监测数据,有效地克服了众多小农户申请农业保险的高交易成本和信息不对称问题,低成本地获得了保险公司的种植保险。2021年种植基地遭受长时间、大面积水涝灾害,辣椒生产严重减产,基地外的辣椒生产均不同程度亏本,而基地内的生产由于获得了商业保险,最大限度地降低了灾害损失,农民仍保持有每亩300元的分红收益。

3.民政企三方合作经营及成果共享

数字化大田生产首先必须解决适度规模经营的问题。因为是先进的数字化经营,小农户的认知和接受程度有限,土地流转的交易成本较高。对这一问题的解决,Y公司没有采取一般的土地流转和托管经营的办法,而是借力当地政府,特别是借助村集体组织和农民合作组织租赁土地。村集体或农民合作组织通过每亩1 000 元的价格流转农民土地,实施适度规模经营,企业则在此基础上实施统一的“服务式经营”。这一模式的最大优点在于,一方面通过村集体组织既能够降低企业和村民之间土地流转的交易成本,又能够通过村集体的组织质押提高双方的信任程度,从而有利于农业生产的长期投资;另一方面,村集体利用其组织资本作为交易中介获取了合理的流转收益,不仅进一步壮大了集体收益,而且通过村集体的二次分配能够有针对性地进行收入调节。所谓服务式经营,是指公司通过对数字化信息的提供,将生产全过程转化为服务化供给,这是数字化生产最基本的特征和优势。数字化智能生产主要在于对田间生产过程所有生产信息的获取、反馈与实施。在信息获取后,既可以由托管方集中统一解决,也可以通过提供服务的方式反馈给农户,让农户根据反馈信息进行精准生产,并实时监控,从而实现生产过程的智能化、精准化管理。

公司根据农户的不同需要提供托管式、合伙式和菜单式三种服务形式。

(1)托管式服务主要是针对流转土地的农户实施统一经营服务。公司按照当地土地流转价格对流转的土地集中统一经营。由于辣椒生产是相对劳动密集型种植业,所以公司又向农户反租倒包或使用劳务用工。农户可以根据需要承包公司已建有配套设施的温室大棚或土地,按协议分享产品收益,也可以向公司提供劳务,获得工资报酬。在最终的分配中,公司将从所获净利润中拿出一部分资金交予村集体用于发展集体经济。

(2)合伙式服务主要针对与农民合作组织合作经营的模式。首先,公司与村集体成立农民合作组织,通过合作组织实施合作经营,农户以土地入股的方式参与农民合作组织。入股的土地要素按照“基本收益+经营收益”的方式参与收益分配,即先依据股本获得一定金额的土地保底收益,之后再依据协议对经营收益按比例分配。按照合作协议,公司对参与合作经营农户的土地实施统一生产经营活动,入股农户可以参与生产劳动获得工资报酬。

(3)菜单式服务主要针对不流转土地的农户,是一种周边带动辐射效应。公司向农户提供播种、灌溉、施肥、病虫害防治等菜单式服务,农户根据自身需要向公司购买一项或多项服务。公司所得服务费收益,一部分用于提供相应服务的支出,一部分则给予村集体用于发展村集体经济。菜单式服务从形式上看,似乎与农户的家庭生产没什么不同,但实质上已经发生了根本的改变。农户购买该服务是数字化技术赋能的服务,通过与农户原有生产要素的结合,不仅极大提升了产出效率,而且也节省了农民的工时,增加了外出务工的时间。这种辐射效应,可以说是数字化农业的间接效应。尤其值得肯定的是,对于建档立卡的贫困户,因其不具备劳动能力或者效率较低,对他们采取了免收综合管理服务费的托管式服务,实施全托管精准扶贫。

(四)研究结论:管理平台赋能引领农民参与数字化转型

L 县智慧辣椒种植基地之所以能够成功地带动农民参与数字化转型,并做到收益共享,其背后的技术推广逻辑在于构建了单品种全产业链数字管理平台,在各个关键环节为农业生产者提供了管理决策服务,根据市场细分以销定产基础上的精准生产,并大幅提高辣椒种植收益,达到数字赋能增效、农民诱致参与的转型目的。

1.构建单品种全产业链数字化管理平台

农业全产业链大数据是指以数据为关键要素,以现代信息技术为创新动力,对农业生产、加工、销售、库存、消费、进出口等全产业链条进行数据采集、分析和应用,发挥优化资源配置、预测预警等作用,进而释放数据经济价值、提高全要素生产率、促进农业高质量发展的现代农业生产经营业态[27]。按照单品种全产业链数字化平台的建设要求,Y 公司统筹布局辣椒智慧化生产、智能化加工、数字化物流交易等功能板块,通过数字化手段联动产业链中农资供应、农机作业、农技服务、农产品仓储加工与销售、金融服务等上下游企业,着力延伸辣椒产业链、提升价值链、打通供应链、完善服务链,实现数字链与产业链的全过程融合,达到赋能增效的目的(参见图2)。

图2 辣椒产品全产业链管理平台

2.数据的生成、挖掘与开放

公司在构建农场管理平台的同时,着重围绕产业链实施数字赋能。而要实施数字赋能必须拥有充分有效的数据资源,这是农业数字化转型所必需的基础性工作。在这一方面,公司主要围绕管理部门、经营农户、合作企业、商品市场等进行数据生成、挖掘与开放。管理部门主要是提供各种政策资源、基础设施资源,以及作为公共产品的地域资源数据:一是当地农业资源,包括地块、交通、产品种类、土壤、气候、水文、虫害灾情等自然数据;二是经济社会资源的各种数据,包括经济发展水平、居民收入水平、劳动力资源状况等。经营农户的数据包括农户土地资源、收入、劳动力、资信等情况。合作企业的数据包括生产资料供应企业能够提供什么农资、有什么商品优势等数据;当地农产品加工企业集群需要的加工原料以及数量等数据;外地农产品加工企业的需求偏好以及市场定位等数据。商品市场的数据包括市场需求的主体、对商品品质的分类需求、不同消费群体的消费需求、竞争对手状况等。所有这些数据都需要公司和其他相关主体合作,以促成数据的生成、开放、分析与共享,这样才能确保对产业链的技术赋能与价值增值。

3.围绕商品价值链细分市场与挖掘价值

公司依托其资本和技术优势联合种子研发企业、农资供应企业、农机装备企业围绕本地域辣椒生产提供相应的中间投入品,构建了从田间到餐桌的食品价值链。在生产环节,公司与当地农业管理部门和村集体组织、农民合作组织、农户进行合作,实施精准生产。在商品销售环节,根据消费者的不同需求对市场进行细分。

辣椒是一种调味品,既可以用来作为中间产品加工其他食品,也可以直接用来作为消费品。作为一种大众消费食品,辣椒市场广阔,所以其消费市场具有不同的层次和群体。例如,作为中间产品的原料供给,既有注重香味的需求,又有注重辣味的需求。仅L县本地市场而言,既有火锅底料调味品的需求,又有方便面调料的需求;既有中间产品的需求,又有直接消费品的需求。这些都需要对市场详细的消费信息进行数据挖掘与分析,从而以细分市场为导向进行精准化生产以提高产品附加值。首先,公司根据市场消费数据资源、生产地农业数据资源进行有针对性的智能化育种,培育出既适合区域生长环境又适合消费要求的优质品种。其次,在生产过程中,通过对水肥、温湿度的调节以及果实生长时间的控制等,生产出不同品质的产品。最后,根据市场上商品的用途(调味品、消费品)差异、消费者主体(企业、家庭、个人)的需求与不同偏好等数据资源,进行智能化的加工生产和销售过程的精准控制。

4.锁定市场以销定产

智能化市场交易的优势在于能够最大限度地降低交易成本、规避市场风险:一是通过各种数字化交易,建立起完整的产地实况场景和商品追溯系统,从而全链条保证商品质量,增加商品的信誉度和品牌价值;二是通过对不同市场的数据分析,预测市场需求的种类和数量,然后再反馈到田间生产,做到“先有市场,再有销量,最后定产”的智慧生产。

四、案例经验与推广价值:进一步的讨论

Y 公司在数字化大田种植方面不仅推动了L县数字农业的发展,同时也为其他区域提供了一个信息科技企业投资数字农业的发展经验。该公司在数字化赋能、精准化种植、绿色化生产、商品市场细分、智能机器作业、农民数字素养培训、数字金融、企业集体农户共享发展等方面提供了很好的经验,是“数实结合”的典范。

(一)案例的典型经验

H省L县5G智慧辣椒种植数字化转型能够顺利运营的秘诀在于其与新兴数字农业主体融合、数字赋能与成果共享。融合是指新兴信息科技企业与农民合作组织、家庭农户、地方政府之间的融合,特别是与地方政府之间的合作,不仅解决了土地租赁中的交易成本问题,更是解决了数字化基础设施的公共投资部分,一定程度上也对冲了企业的部分风险,为数字技术的应用提供了基础条件。赋能表现在Y公司对所覆盖的耕地、新型农业经营主体、农户的数字化装备投资、服务咨询、产品开发与市场细分。数字化装备投资包括对各种传感器、数据分析中心、监管控制系统、智能机器、智能灌溉系统等的投资;服务咨询包括生产全过程中提供的各种管理经营服务,特别是通过其信用担保提供的数字化贷款融资,更是解决了农业主体生产过程中的流动资金问题。产品开发与市场细分进一步提升了商品附加值。共享发展不仅表现在合作经营主体的效益提升上,也表现在对当地集体经济的壮大、贫困户的扶持上,同时还体现在其多样化的产品开发带给消费者更多的差异化满足、减量化化肥农药施用对生态环境保护作出贡献等方面。这些核心做法成为农业数字化转型发展的典型经验,提升了Y 企业的商誉,也得到了地方政府的认可。

(二)对我国其他区域农业数字化转型的推广价值

农业数字化转型最根本的因素在于技术引入、管理变革与收益预期。技术引入的关键是大规模的技术更新投资;管理变革是基于新技术的生产方式变革,其关键是新生产方式与人力资本的最佳契合;收益预期主要是对技术投资的成本收益比较,实质上是对新技术风险的规避。我国农业生产超小规模的现实困境更加凸显了上述因素。本文案例的典型性就是Y 企业恰到好处地解决了这些问题,所以,引入信息科技企业、激发企业投资潜能、提供适用的数字技术、数字收益普惠共享等这些基本做法,对我国其他区域农业数字化转型具有一定的推广价值。

1.农业数字化转型必须引入信息科技企业新的农业主体

农业数字化转型首先取决于农业经营主体的认知和意愿,如数字化农业相对于传统农业模式有什么不同和优势,为什么现有的传统农业模式要转向数字化农业模式,数字化转型需要什么样的条件和准备,数字化转型后是否能带来收益等,这些问题如果仅靠众多适度规模的家庭农场主和小农户探索创新,则很难启动。这就需要传统农业经营主体之外的新经营主体的引入与推动,且必须具备如下条件:

(1)具有一定的资本实力,因为在对数字化的物质技术进行先期投入时,需要大量的前期投资。

(2)具备一定的数字化技术研发能力,无论是智能装备,还是数字化平台,或者是信息通信技术,都必须具有能够随着数字技术与农业实体经济的融合而不断开发和更新的研发能力。

(3)多学科知识融合开发与商业化运营能力。多学科知识融合的研究能力是农业数字化转型的根本要求,农业数字化必须结合现代农业、气候学、环境科学、基因遗传学等多学科知识,才能做到对既有农业资源的效率倍增和绿色友好生产,并充分保证粮食安全。商业化运营要求新的农业经营主体能够作为价值链的驱动者,围绕其数字核心技术构建食品价值链,从而使数字化技术不仅为自身带来收益,还能普遍惠及农业经营者、食品加工企业、消费者和生态环境。显然,达到这些限制条件的企业非信息科技企业莫属。我们从L 县智慧辣椒种植数字化转型的案例可以看到,Y公司起到了信息科技企业对数字化应用的带动与推进作用,这些信息科技企业不仅对数字化专业装备进行投资,还不断地进行研发、开拓市场、提升农民基本数字素养并带动农民共同富裕。

2.农业数字化转型必须充分发挥企业的投资主体作用

(1)农业数字化转型需要大规模的物质技术投资。目前数据已成为经济发展的战略性与关键性资源,但是要获取准确的数据,有效地利用数据,还必须有相应的物质技术基础,包括基础设施建设、数据资源建设、应用场景建设、智能设备建设等,所以数字化的转型升级首先需要大规模的技术设施投资。

(2)信息企业是数字化转型的投资主体。在技术设施投资方面,传统农业生产主体面临的最大困难就是无法与规模化的投资额相匹配,需要信息与技术通信(ICT)企业和政府共同投资加以解决。数字基础设施有些属于公共产品,有些属于私人产品,无论是政府还是企业都无法单独完成,因此需要政府和企业分工协作、相互补充、共同投资。从熊彼特创新理论的角度看,数字化转型就是一种创新,即产业组织和市场模式乃至产品的创新。在这一过程中,企业作为市场主体,最能甄别和把握创新方向,通过大规模的投资将创新成果转化为现实生产力,所以必须发挥企业在创新中的作用。Y 公司通过对项目基地各种田间感应器、智能设备、智能系统进行投资,构建了自身的闭环信息系统和监控操作平台,完成了农业数字化生产的物质装备建设,从而为农业数字化转型发展奠定了基础。

(3)应大力鼓励数字化技术资本下乡。实施乡村振兴离不开资本投资,但是在之前资本下乡过程中,多数是基于对土地资源占有的粗放式投资(土地红利),这种投资已经不能很好地带动乡村经济发展。相反,数字化资本能够很好地促进数字乡村发展。数据要素的价值创造本质上是一个要素再组合的过程,一是与数字化资本的结合,二是与人力资本的结合。数据要素与“数字化资本”和“数字技能熟练劳动力”的要素组合,是数据创造经济价值的核心,也是数字经济能否快速发展的决定性因素[28]。Y 公司对L 县智慧农业的投资,不仅体现了数字化资本对农村传统要素的激发,而且在一定程度上也带动了所辐射农户人力资本的提升。

3.农场管理平台为转型参与者提供了适用的数字化技术

前文分析指出,我国农业数字化转型的内在动力不足,必须主要依靠外部信息科技企业的渗透来推动。但是,企业进入后能否有效地与既有农业主体合作就成为关键环节。从本质上看,农业数字化转型也是农业技术的推广与应用,所以从实践角度看,给农民提供一种可适用技术是一个很好的接口。案例研究表明农场管理平台在这一方面发挥了很好的作用。数据作为数字经济的基础性和战略性资源,其优势就在于作为信息载体可以低成本精准匹配,而要完成数据的要素转变与价值释放则需要数据中心即农场管理平台的处理,所以,农场管理平台就成为农业数字化转型的必备要件。当然,农场管理平台的各种信息处理既可以用作内部管理,也可以以产品服务的形式提供给外部使用。本文案例中的Y 公司就是将数据以服务的形式提供给各农业参与主体,使数字技术变成他们可以接受的实用技术,诱致他们积极参与。这样的参与方式最大程度上降低了参与主体的转型风险和不合作意愿。农业数字化转型是具技术偏向性的,具有一定的门槛和要求。在目前的情况下,绝大多数农业经营主体无论是从认知、意愿,还是实际运营方面,都缺乏农业数字化转型所需的数字化素养。基于这样的现实情境,信息科技企业作为新兴农业主体必须首先找到一种传统农业主体可以参与的合作方式,农场管理平台这样的产品服务就是最好的选择。事实上,信息科技公司通过农场管理平台重构了数字化商品价值链,从两个方面实现了赋能增值——不仅在生产方面精准生产、实现了效益倍增,而且在产品加工和市场销售方面也做到了精准匹配和个性化满足,进而提升了商品价值,提供了转型的合作基础。

4.农业数字化转型必须做到价值增值与共享发展

信息科技企业引导农业主体数字化转型必须形成持续的合作意愿与发展动力,这一发展动力来源于共享发展。

(1)数字赋能与农业转型相互促进。一是农业数字化应当更好地促进传统农业经营主体与现代农业的有机衔接,并在融合中逐步转变农业生产方式;二是农业数字化发展理念与农业生产性服务业融合发展,提升传统农业经营主体生产能力,加大其参与数字农业价值链的力度;三是农业数字化生产理念与各类新型农业经营主体融合发展,充分发挥村集体或农民合作组织的作用。

(2)农业数字化转型发展既离不开农业科技企业,又不能替代家庭农户。在这一转型过程中,实际上形成了政府、企业、村集体、农民合作组织、家庭农户等相关者治理的新型产业组织,需要相关者各方积极参与。

(3)农业数字化转型发展必须充分挖掘数字赋能的经济效益,避免产生“效益陷阱”。农业数字化转型发展必须为参与者各方包括企业、农民、消费者,以及生态环境等各方面带来效益,否则其参与积极性就不高,如果不能通过数字技术大幅提高全要素生产率,则无法保持所有相关者的参与激励。在这一方面,需要数字化转型的链主企业在价值链的各个环节挖掘价值增值,并做好相应分配。Y公司的主要做法有两点值得借鉴:一是为参与农户创设了数字普惠金融;二是提供了公司、村集体、农民合作组织、家庭农户共享发展成果的模式,不仅增加了农民收益,也壮大了村集体经济。

五、总结

(一)结论

本文的理论分析与案例研究认为,农业数字化转型既是农业部门的技术升级,也是农业生产系统的管理变革,需要大规模的数字技术设备投资。在我国现实情景下,新兴信息科技企业与新型农业经营主体的融合是农业数字化转型的可行路径;农场管理平台的决策信息服务为农业生产者提供了适宜接受的数字化技术;数字红利的成果共享为农场主和家庭农户数字化转型提供了参与激励。数字化转型的关键是产业的技术设备更新与管理更新,新型信息科技企业进入农业领域,以其先进的数字技术和丰厚的资本实力投资农业数字化转型所必需的智能装备,通过对农场管理平台的构建汇集各生产农场和家庭农户的小数据为大数据,辅之以不同的算法释放数据价值,为农业数字化转型的参与者提供决策服务。

Y 公司在对L 县辣椒智慧种植数字化转型中达到了上述要求,取得了成功。公司首先利用自有资本与技术投资所必需的智能装备,构建了集生产投入、过程监控、风险预警、市场预测等于一体的农场管理平台,沿着由其主导的商品价值链各个环节为相关参与者提供决策服务。同时通过灵活的土地流转合同获得土地使用权,保证了辣椒智慧种植的数字化应用场景。公司采用利润分成的方式与当地政府和农户共享发展成果,赢得了农民的积极参与。Y 公司在农业数字化转型过程中的经验可以突破地域和产业的限制在更大的范围内推广实施。

(二)不足及未来展望

农业数字化转型既是数字经济时代的大势所趋,又是应对全球农业可持续发展挑战的根本举措。我国农业数字化转型因其现代化产业基础薄弱以及农民耕地细碎化的现实,需要更多地借助于外部力量的渗透改造。本文通过提炼典型案例经验,提出信息科技企业在农业数字化转型中的作用,这是一种定性的研究方法,在今后的研究中还可以对多个样本采用定量的方法进行进一步研究。

作为一种新的技术推广,数字技术同样也遵循农业技术推广的规律,即农业生产者是否引入新技术关键在于对新技术所带来的包括风险在内的成本收益的比较。同时,这种投资决策又取决于生产者对新技术的认知、新技术对生产主体的融洽程度以及生产者的个体状况等因素。这就需要在更大地域范围或更多产业的推广中找到技术引入的新动力,这也是下一步研究的一个可能方向。

注释:

①除了机器之外,这些新的要素具有明显的规模中性,没有对最小规模的门槛要求。

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