2013年，德國正式提出了“工業(yè)4.0”的概念，明確了信息化在工業(yè)化中的重要作用。時(shí)隔兩年，2015年，“農(nóng)業(yè)4.0”也喧囂塵上。
近日，北京市供銷合作總社(以下簡稱“北京供銷總社”)打出的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0出現(xiàn)在2015北京國際農(nóng)業(yè)·農(nóng)產(chǎn)品展覽會(huì)上，便引來業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
其實(shí)，“農(nóng)業(yè)4.0”早在年初就有苗頭。當(dāng)時(shí)，有業(yè)內(nèi)專家呼吁將“工業(yè)4.0”應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
《中國科學(xué)報(bào)》記者在采訪中了解到，“工業(yè)4.0”打破了傳統(tǒng)的行業(yè)界限，帶來跨行業(yè)的重組和融合，而農(nóng)業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)原材料的提供行業(yè)和工業(yè)制成品的使用行業(yè)，也必將融入這場時(shí)代的變革中。
一個(gè)概念的誕生
到2015年底，北京市大興區(qū)留民營將有這樣種植的500畝西紅柿：它們不是長在土里，而是采用水培的方式;人進(jìn)去的時(shí)候要穿防護(hù)服，以防止細(xì)菌進(jìn)入;溫室大棚根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整光線，西紅柿需要快速生長時(shí)光線是直射的，而需要慢慢生長時(shí)則調(diào)整到斜射的角度。
這就是北京供銷總社計(jì)劃打造的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0，年底將在大興區(qū)留民營啟動(dòng)試點(diǎn)。
據(jù)北京供銷總社合作指導(dǎo)部部長劉甫強(qiáng)介紹，由于全年均可生產(chǎn)，這里的產(chǎn)量相當(dāng)于普通西紅柿的八至十倍。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，這些西紅柿將實(shí)現(xiàn)全程可追溯。
對此，北京供銷總社將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0定義為：采用現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)方式和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將世界最先進(jìn)的種植技術(shù)、結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)傳感器和軟件通過移動(dòng)平臺(tái)或者電腦平臺(tái)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全程追溯，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更具有“智慧”，從而生產(chǎn)出高效、安全、綠色的農(nóng)產(chǎn)品。
而在長期從事農(nóng)業(yè)信息化研究的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授李道亮看來，這并不算真正意義上的“農(nóng)業(yè)4.0”。
“農(nóng)業(yè)4.0是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算技術(shù)為支撐和手段的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形態(tài)，是智能農(nóng)業(yè)，是繼傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、機(jī)械化農(nóng)業(yè)、信息化(自動(dòng)化)農(nóng)業(yè)之后進(jìn)步到更高階段的產(chǎn)物。”李道亮在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
信息流“無孔不入”
2013年，德國政府提出“工業(yè)4.0”，在國際社會(huì)引起很大反響。工業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)模式，從機(jī)械化生產(chǎn)、電氣化大生產(chǎn)、自動(dòng)化和信息化生產(chǎn)，到網(wǎng)絡(luò)化和智能化生產(chǎn)，德國人把它們形象地稱為現(xiàn)代工業(yè)模式的四級演變。
農(nóng)業(yè)也是如此。從1.0的體力和蓄力勞動(dòng)農(nóng)業(yè)到2.0的機(jī)械化農(nóng)業(yè)，再到3.0的信息化(自動(dòng)化)農(nóng)業(yè)，最后達(dá)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最高階段4.0。
“新一輪的工業(yè)化帶來的重要變革就是智能制造，而農(nóng)業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)原材料的提供行業(yè)和工業(yè)制成品的使用行業(yè)，也必將融入這場時(shí)代的變革中，在向智能化時(shí)代即‘農(nóng)業(yè)4.0’時(shí)代發(fā)展。”李道亮說。
“如果把‘工業(yè)4.0’概念，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，有一定的可行性，特別是在畜牧業(yè)和種植業(yè)等部門。”中國科學(xué)院中國現(xiàn)代化研究中心主任何傳啟告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
在何傳啟看來，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，一方面來自農(nóng)業(yè)科技和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的自身創(chuàng)新，一方面來自工業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
而如今，由于物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的強(qiáng)力滲透，信息流的“無孔不入”以及智能化的快速發(fā)展，“農(nóng)業(yè)4.0”的生產(chǎn)、流通、消費(fèi)三大領(lǐng)域?qū)⑾嗷ャ暯?，而勞?dòng)者、勞動(dòng)工具和勞動(dòng)對象這生產(chǎn)力的三要素也將發(fā)生本質(zhì)性變化。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所助理研究員張建華博士向《中國科學(xué)報(bào)》記者表示，隨著國家“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施，農(nóng)業(yè)需要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，打造我國的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0，加快傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型將成為必然。
“木桶效應(yīng)”突出
在李道亮看來，“農(nóng)業(yè)4.0”是一個(gè)新興事物，我國目前還處在“概念的界定、內(nèi)涵的豐富、示范工程設(shè)計(jì)”這一階段，“農(nóng)業(yè)4.0”是對現(xiàn)代信息技術(shù)的高度集成，投資大，風(fēng)險(xiǎn)也大，具有典型的木桶效應(yīng)。
在國外，根據(jù)區(qū)位差別，美國學(xué)者把現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分為都市農(nóng)業(yè)、郊區(qū)農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)。在廣大農(nóng)村地區(qū)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)是機(jī)械化和信息化，發(fā)展規(guī)?；?ldquo;生態(tài)農(nóng)業(yè)”和“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”，提高農(nóng)業(yè)土地生產(chǎn)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
何傳啟向記者表示，在都市和郊區(qū)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)借鑒“工業(yè)4.0”的理念是可行的，“但必須與有機(jī)農(nóng)業(yè)相結(jié)合”。
“農(nóng)業(yè)是高風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)業(yè)，既與季節(jié)性和保鮮期有關(guān)，也與氣候和市場變化有關(guān)。”何傳啟表示，要減少農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，就需要把先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)管理和先進(jìn)經(jīng)營模式聯(lián)系起來。單純采用高技術(shù)，也許可以帶來高產(chǎn)出，但未必有高效益和高回報(bào)。
眾所周知，經(jīng)濟(jì)和市場是“物以稀為貴”。農(nóng)業(yè)效率很高，農(nóng)產(chǎn)品很豐富，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格可能會(huì)下降。
“控制農(nóng)產(chǎn)品成本的關(guān)鍵是控制‘相對成本’，而不是絕對成本，就是要作投入產(chǎn)出分析，或者成本效益分析，把農(nóng)產(chǎn)品的相對成本(相對于產(chǎn)品價(jià)格的成本)降下來，效益最大化而不是效率最高化。”何傳啟說。
協(xié)同發(fā)展是關(guān)鍵
“農(nóng)業(yè)4.0”的發(fā)展以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)為關(guān)鍵，“突破涉及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)和重大關(guān)鍵技術(shù)，迎合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求是‘農(nóng)業(yè)4.0’走向現(xiàn)實(shí)的必經(jīng)之路。”李道亮說。
目前我國信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域還不是很大，當(dāng)這場跨行業(yè)的變革拉開序幕，一、二、三產(chǎn)業(yè)融合的步伐開啟時(shí)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)如何有效地應(yīng)對信息化帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?
毋庸置疑，涉及信息產(chǎn)業(yè)的投入前期成本巨大，一旦建成，為單個(gè)使用者提供服務(wù)的邊際成本幾乎為零，這一特點(diǎn)使得未來產(chǎn)業(yè)進(jìn)入的門檻越來越高。“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)想要發(fā)展壯大，就要學(xué)會(huì)合作和信息共享。”一位業(yè)內(nèi)專家指出。
李道亮認(rèn)為，我國農(nóng)業(yè)專用傳感器技術(shù)的研究相對還比較滯后，特別是在農(nóng)業(yè)用智能傳感器、rfid等感知設(shè)備的研發(fā)和制造方面，許多應(yīng)用項(xiàng)目還主要依賴進(jìn)口感知設(shè)備。
在張建華看來，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面，相關(guān)的傳感器技術(shù)、無線傳輸技術(shù)都已經(jīng)獲得了較大的發(fā)展，基本能夠適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0建設(shè)的需求。“但要注意物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際、與農(nóng)產(chǎn)品市場流通等相結(jié)合。”
據(jù)了解，目前中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、國家農(nóng)業(yè)信息化工程中心、中國農(nóng)科院等單位已開始進(jìn)行農(nóng)用感知設(shè)備的研制工作，“但大部分產(chǎn)品還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，其產(chǎn)品和國外產(chǎn)品存在不少差距，離產(chǎn)業(yè)化推廣還有一定的距離。”李道亮表示。
“‘農(nóng)業(yè)4.0’是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最高階段，隨著技術(shù)的進(jìn)步，也可能會(huì)出現(xiàn)農(nóng)業(yè)4.0的初級、中級、高級和終級等不同時(shí)期。”李道亮補(bǔ)充道。
延伸閱讀
農(nóng)業(yè)發(fā)展的“三部曲”
農(nóng)業(yè)1.0：依靠個(gè)人體力勞動(dòng)及畜力勞動(dòng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式，人們主要依靠經(jīng)驗(yàn)來判斷農(nóng)時(shí)，利用簡單的工具和畜力來耕種，主要以小規(guī)模的一家一戶為單元從事生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模較小，經(jīng)營管理和生產(chǎn)技術(shù)較為落后，抗御自然災(zāi)害能力差，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功效低，商品經(jīng)濟(jì)較薄弱。農(nóng)業(yè)1.0在我國延續(xù)的時(shí)間十分長久，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)的精華在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面產(chǎn)生過積極的影響，但隨著時(shí)代進(jìn)步，這種小農(nóng)體制逐漸制約了生產(chǎn)力的發(fā)展。
農(nóng)業(yè)2.0：即機(jī)械化農(nóng)業(yè)，是以機(jī)械化生產(chǎn)為主的生產(chǎn)經(jīng)營模式，運(yùn)用先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械代替人力、畜力生產(chǎn)工具，改善了“面朝黃土背朝天”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，將落后低效的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)高效的大規(guī)模生產(chǎn)方式，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。
農(nóng)業(yè)3.0：隨著計(jì)算機(jī)、電子及通信等現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動(dòng)化裝備在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多，農(nóng)業(yè)步入3.0模式。農(nóng)業(yè)3.0，即信息化(自動(dòng)化)農(nóng)業(yè)，是以現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和局部生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化、智能化為主要特征的農(nóng)業(yè)。通過加強(qiáng)農(nóng)村廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分開發(fā)和利用信息資源，構(gòu)建信息服務(wù)體系促進(jìn)信息交流和知識共享，使現(xiàn)代信息技術(shù)和智能農(nóng)業(yè)裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)等各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。與機(jī)械化農(nóng)業(yè)相比，自動(dòng)化程度更高，資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率更大。
