數字農業農村建設的創新實踐和問題探討
——以新疆生產建設兵團為例

梁 斌 呂 新 王冬海 王 林 侯彤瑜*

(1.南京森林警察學院 學生處，南京 210023；2.新疆兵團農業大數據國家地方聯合工程研究中心，新疆 石河子 832003；3.石河子大學 農學院，新疆 石河子 832003；4.紫光集團有限公司，北京100091；5.新疆生產建設兵團農業技術推廣總站，烏魯木齊 830011)

農業是新疆生產建設兵團(新疆兵團，XPCC)的基礎產業和優勢產業。依托新疆兵團特有的組織化、規?；膬瀯?，以建設全國節水灌溉示范基地、農業機械化推廣基地和現代農業示范基地“三大基地”為目標，通過大規模引進、吸收、研發和推廣先進生產技術，持續開展規?；?、機械化和現代化國營農場建設，始終堅持走農業現代化之路，農業現代化建設取得顯著成效，為新疆、西北和全國提供了樣板[1]。

黨的十八大以來，以習近平總書記為核心的黨中央堅持把解決好“三農”問題作為全黨工作的重中之重，高度重視農村互聯網發展，強調要發展數字經濟，加快建設數字中國[2-3]。建設數字農業農村，是貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想特別是網絡強國戰略思想和“三農”工作重要論述的重大任務，是抓住機遇的必然選擇，是迎接挑戰的責任擔當，是順應大勢的主動作為。在國家一系列政策指導和支持下，新疆兵團依托自身優勢，加強農業信息化基礎設施建設、構建基礎數據資源體系，加快生產經營數字化改造、推進農業數字經濟發展，強化關鍵技術裝備創新、加強重大工程設施建設、推進管理服務數字化轉型等，積極推動數字農業農村建設取得重要進展，有力支撐數字鄉村戰略實施，為新疆兵團充分發揮“安邊固疆的穩定器、凝聚各族群眾的大熔爐、先進生產力和先進文化的示范區”等功能起到重要作用。

近年來，全球出現了以物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術為代表的科技革命，不僅深刻改變了社會生產生活方式，而且進一步引發產業經濟格局和形態的深度變革。在此背景下，對新疆兵團數字農業農村建設和發展的現狀和問題進行系統梳理和總結，制定切實可行的發展目標和建設計劃，進一步扎實抓好新疆兵團數字農業農村建設重點工作，激發新疆兵團數字農業和產業經濟活力，在新形式和新常態下持續推動新疆兵團農業現代化發展進程、提升新疆兵團的維穩戍邊能力，以期為我國在“十四五”時期進一步推進數字農業農村建設，提升數字化農業生產能力，推動現代農業高質量全面發展提供必要經驗。

1 新疆兵團數字農業農村建設現狀

1.1 新疆兵團數字農業農村總體處于快速發展階段

黨的十八大以來，在黨中央、國務院高度重視下，經過多年的建設，新疆兵團農業信息化基礎設施明顯改善，寬帶網絡基本覆蓋團場，100%的團部開展了寬帶業務，80%團場有自己的中心機房，新疆兵團農業網站數量達342家，其中政府建立的有310多家，為團場提供科技、市場、政策等各類信息[4]。新疆兵團數字農業農村建設也取得了歷史性成就，在農業生產上的研發與推廣方面取得顯著成果。其中：第八師石河子總場獲批了國家農業農村部“新疆兵團國家優質棉數字農業建設試點項目，開展優質棉全程數字技術研發及應用工作；第四師獲批了“設施農業和大田香料種植數字農業項目”和“可克達拉市創錦牧業有限公司畜禽養殖數字農業示范區項目”；以石河子大學為主要研發單位，聯合中國農機院、中科院遙感所和南京森林警察學院等10余單位，構建了集播種質量在線監測、水分養分精準管理、農情監測與精準收獲“天-空-地”一體化的“種、管、收”數字農業關鍵技術研發與集成應用等。但是新疆兵團農業農村信息化水平與工業、服務業和城市信息化相比差距較大，與農業農村經濟社會發展水平和基礎地位還不相稱[5]。

1.2 新疆兵團特色農產品電商平臺發展迅速

多年來，在東部地區發展農產品電商的“頭雁效益”引領下，制定了新疆兵團農業電子商務相關制度，構建了團場農業公共服務平臺和農資與農產品電子商務平臺，涵蓋種子、信息、農藥、農機、運輸、加工及農產品等的供求信息，提供生產、流通、交易、競價、網上超市等服務。鼓勵基礎電信運營商、電信增值業務服務商、內容服務提供商和金融服務機構相互協作，建設移動農資與農產品電子商務服務平臺[6]。同時，新疆兵團積極借助中央國家機關和各省援疆平臺，陸續建立了電子商務產業園、新疆特色林果科技園和新疆電子商務科技創業園等電商平臺示范園，此外，新疆兵團依托阿里巴巴淘寶網和京東等電商平臺建設“新疆兵團館”，拓寬了新疆兵團農產品銷售渠道，打破地域和時間限制，降低銷售成本，提升了新疆兵團特色農產品的競爭力和知名度。隨著電商扶貧的大力推進，南疆地區各師團農產品電商發展成效顯著，為“互聯網+”農產品出村進城工程的實施打下了良好基礎。新疆兵團各師特色優勢企業通過實體店與電商有機結合，實體經濟與互聯網產生疊加效應，取得了較好的經濟效益和社會效益，農業電子商務呈現出不斷發展壯大的趨勢[6-7]。隨著新疆兵團在農業電子商務基礎設施和平臺建設方面的持續投入，帶動本土電商企業和電商從業人員穩定增長，2019年主要特色農產品網絡銷售量占比均達到10%以上，其中蘋果網絡銷售量占總產量超過30%[8](圖1)。

圖1 新疆兵團農業電子商務發展趨勢和現狀Fig.1 The current status and development trend of agricultural e-commerce (EC) in XPCC

1.3 以北斗導航為代表的新疆兵團精準農業引領全國

北斗衛星導航系統是中國自行研制、獨立運行的全球衛星與定位通信系統，已于2020年7月完成系統組網并正式開通，為實現全球化應用貢獻“中國智慧”。新疆兵團高度重視促進北斗系統在精準農業中的應用。早在20世紀末，新疆兵團即提倡和實施以精準播種、精準灌溉、精準施肥、精準收獲及精準田間作物生長與環境動態監測為主要內容的六大精準農業技術。2014年，隨著“農業用北斗終端(含漁船用)”納入國家農機購置補貼目錄和國家發改委衛星應用產業化項目“新疆兵團第八師石河子市北斗系統精準農業重大應用示范工程”的實施，基于北斗導航的農機自動駕駛系統在第八師石河子市開始應用探索，繼而形成規?；瘧?。截至目前，第八師石河子市已推廣應用北斗農機自動駕駛導航系統 3 000 余臺(套)，直接服務面積 200 000 hm2。第八師石河子市的成功示范，帶動全疆乃至全國應用推廣北斗導航農機自動駕駛技術，2019年全國裝機量約7 000臺(套)，首次實現了單項精準農業技術在我國的規?；瘧猛茝V[9]。

1.4 高效種養業數字技術應用水平初見成效

自國家發展改革委批準了新疆兵團物聯網重大應用示范工程區域試點工作方案以來，新疆兵團組織實施了“智能化農業信息技術應用示范工程”，一批有關農業物聯網技術項目在新疆兵團部分團場開展重點攻關與試點性應用[10]。在第四師、第七師和第八師等地區部分團場開展了設施農業物聯網試點應用，實現了從大棚智能監控、大棚全天候安保監控和農產品溯源；以第六師和第八師部分團場為主的農業灌溉物聯網平臺已初見成效，實現了農田土壤改良、肥水高效運籌、信息化管理目標；農業機械物聯網在第六師、第七師和第八師部分團場等正在積極建設，基本實現了農機檔案管理自動化、數字化，能全面、實時進行農機作業質量監控、精確分析農機作業的能耗，使農機作業績效數字化、精準化，使農機作業自動化；第八師利用數字農業技術，在奶牛飼喂、發情鑒定和精準配方等方面取得重大突破，基于4G網絡，通過手機短信、APP、網頁等方式，實現了奶牛智能化發情監測。同時利用近紅外技術NIR，對牛場的原料建立數據庫FORAGE OVS，定期化驗160余種指標，通過嘉吉奧伯特技術，對不同牛場不同生理周期，營養指標進行分析，最終設計好合理科學節約成本的配方?？傮w來講，新疆兵團設施栽培信息化和畜禽養殖信息化水平相對較高，數字技術在生產環境監測、體征監測、農作物病蟲害和動物疫情精準診斷及防控等方面應用較為廣泛。數字技術在農業中的應用推廣呈現出率先在經濟效益較高的行業實現突破的明顯特征。

2 新疆兵團數字農業農村建設目前存在的問題

2.1 農業信息化基礎設施條件無法完全滿足數字農業農村建設需要

十三五期間，新疆兵團農業信息化基礎設施建設發展迅速，團場網絡、計算機、電話等基礎硬件設施建設基本完善。但部分團場在支撐信息化快速發展的信息采集、處理和發布體系等軟環境建設不足，導致農業數據資源利用率低、數據分散存儲、格式不一、標準不同和信息資源共享程度不高等問題普遍存在，加之部分農牧團場中仍約有30%左右的信息資源尚未電子化，且能保證數據更新的不到50%，極大的降低了信息服務的有效性。同時，南北疆信息化基礎設施建設不平衡，直接影響了新疆兵團農業信息化建設的整體發展速度和水平。此外，團場信息化的建設多集中在個別部門，沒有很好的進行普及推廣，難以支撐數字農業農村產業化發展。

2.2 農業信息化建設軟環境條件無法保障數字農業農村建設快速推進

目前，新疆兵團各相關部門和組織對數字農業農村建設工作十分重視，但是數字農業農村建設是一項系統工程，涉及信息科學和技術發展與農業農村建設的相互融合和補充[11]，具有特殊的復雜性，在師市、團場和廣大職工層面，數字農業技術人員專業水平遠遠不能達到工作的要求，數字農業資金支持力度仍待進一步加強，部分師團農業部門資金相對缺乏。另外，基于三農領域的現狀，如農民普遍知識水平和信用水平不高、涉農主體可抵押物較少、農業發展周期長等因素，社會資本和金融服務通常不愿意介入農業生產等領域，也間接影響了新疆兵團數字農業農村建設。

2.3 農業信息化水平無法適應現代農業產業化進程

新疆兵團農業在集約化、規?；矫婢哂歇毺貎瀯?，現代農業發展程度處于我國領先地位，現代信息通信技術與種植業、畜牧業、漁業等領域的結合運用相對充分。然而，由于新疆兵團農業生產領域長期的“五統一”(即統一種植計劃、統一農資采供、統一產品收購、統一農機作業層次和收費標準、統一技術指導)制度，使農業合作社、家庭農場等新型經營主體以及農業組織與開放型市場對接的能力不足[12]，農產品從生產、加工到銷售等一系列的一二三產業信息流通緩慢，產業協同不足，缺乏高效的數字化平臺對接產業生態，導致新疆兵團農業產業化進程受阻。

3 新疆兵團發展數字農業農村的現實需求

3.1 發展數字農業農村是推進兵團農業現代化的現實需求

農業農村數字化是全球新一輪科技革命和信息革命背景下，發生在農業領域包含農業生產要素、生產經營管理及鄉村治理過程數字化的一場深刻變革，為新疆兵團快速實現高水平農業現代化，實現農業產業領域的彎道超車提供了難得的機遇。雖然兵團農業現代化已經取得顯著成效，但只有在新的科技發展和產業革命浪潮中快速補齊數字農業農村發展短板，才能有效推動兵團農業現代化的提檔升級。

3.2 發展數字農業農村是鞏固兵團脫貧攻堅成果的現實需求

2019年年底，新疆兵團脫貧攻堅戰取得決定性戰果，實現了貧困團場全部摘帽、貧困連隊全部退出、貧困人口全部脫貧[13]。然而，如何進一步鞏固脫貧攻堅成果成為當前面臨的新任務。充分發揮數字農業農村在解決新疆兵團廣大農業生產區存在的農業數據資源不清、農業生產收益下降、農技服務管理脫節等難題，推動農業資源優化配置、農業生產精準高效、服務管理智能完善，結合最新的信息技術和兵團現代農業發展經驗，建立更加完善的防止返貧的長效機制，實現農業生產節本增效與農民增收致富價值共創，是鞏固兵團脫貧攻堅成果迫切需求。

3.3 發展數字農業農村是實施兵團鄉村振興戰略的現實需求

現代農業是兵團的支柱產業，也是兵團完成屯墾戍邊使命，發揮安邊固疆的穩定器、凝聚各族群眾的大熔爐、先進生產力和先進文化的示范區三大作用的基石。目前，新疆兵團現代農業正進入高質量發展新階段，發展數字農業農村，進一步解放和發展數字化生產力是加速實現鄉村振興戰略提出的“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富?！笨傮w要求的重要戰略舉措之一，也是轉變農業農村發展方式、優化發展結構、轉換增長動力的必由之路[14]。

4 新疆兵團發展數字農業農村的基本對策

4.1 明確新疆兵團發展數字農業農村的總體目標任務

新疆兵團發展數字農業農村建設以提升農業數字經濟占農業增加值比重和農產品網絡零售額占農產品總交易額比重至15%、農村互聯網普及率不低于75%為基本目標，以健全新疆兵團基層農業生產和服務單位的自我管理能力，優化新疆兵團農業主管部門對基層農業生產的政策服務和技術指導水平為重要內容，依托數字兵團總體建設框架(圖2)，將農業產業鏈上涉及的農業政務、生產經營、便民惠民等業務全部線上承載，推動產業政策、產業資源、產業運營和平臺技術有機結合，做到產業信息高速流通、產業資源高效配置、產業生態有效集聚、產業調控精準執行，實現資源數字化、產業數字化、全局可視化、決策智能化。

圖2 新疆兵團數字農業農村系統功能框架Fig.2 The function frame of digital agriculture and rural system of XPCC

4.1.1資源共享化

整合氣象、遙感、農業投入品監管、生產加工過程和流通追溯等數據資源，全面有效匯集農業生產相關基礎數據，建設覆蓋天空、地上、地表、地下的全新疆兵團農業數據資源池，打通農業產業鏈上下游，構建新疆兵團“農業農村資源一網平臺”。

4.1.2產業數字化

圍繞新疆兵團棉花、水果等優勢產業，以及大量現有先進農業物聯網設施，將既有線上線下數據精準反應到新疆兵團數字農業平臺上，實現“天上看、網上管、地上查”的全產業鏈動態監管，解決農業資源散、亂、少等問題，推進新疆兵團農業產業轉型升級。

4.1.3全局可視化

實現對管理執行、產業運行等多種應用的良好呈現?？珊暧^、可微觀、精準及時的展示農業發展現狀，便于農業主管部門進行宏觀產業指導、精準施策。

4.1.4決策智能化

實現農業生產、經營過程的精準化、可控化，降低農業生產風險，提高農產品附加值，加速高附加值產品的推廣進程。實現大規模氣象災害和疫情預警，降低災害帶來的經濟損失。

4.2 加強新疆兵團發展數字農業農村內涵建設

4.2.1以數據資產為核心，建設數字農業農村數據中臺

在大數據時代，“數據即資產”的概念深入人心，高價值數據資產建設是新疆兵團發展數字農業農村的首要任務。在綜合提升現有數據采集技術信息化水平的基礎上，通過匯集現有單個業務系統的數據，形成統一的“數字農業農村”數據中臺(圖2和3)，將對所有匯集的農業農村大數據進行統一的歸檔、梳理，構建統一的農業農村信息資源目錄，開發安全可靠、實用易用、技術先進的農業農村大數據共享交換平臺，并實現各個數據系統的互聯互通?；谵r業農村信息資源目錄和共享交換平臺，結合對業務場景的深入理解，逐步提煉各類數據模型、算法模型、方案模型，形成有價值的農業數據資產、數據服務、模型服務和知識經驗，最終通過API等形式，反哺賦能到農業產業，同時結合農業產業場景和農業生產經驗應用大數據和人工智能技術進行數據加工，形成智能化算法模型，為農業生產、經營、管理和服務等方面提供智能化方案[15]。

4.2.2以興業為重點，建設農業產業互聯網平臺

通過農業產業互聯網平臺為涉農主體提供全產業鏈的服務，加快數字技術與農業產業體系、生產體系和經營體系加快融合，使所有生產、經營和管理行為線上運行，使產業資源、平臺技術和產業運營形成有機結合，實現產業信息的高速流通、產業資源的高效配置和產業生態的有效集聚(圖2)。線上生產經營行為實時沉淀產業數據可充分挖掘和發揮數據服務的價值。實現“數字農業農村”平臺的良性發展。建設的子系統如：社會化服務管理平臺、信用服務管理平臺、追溯服務管理平臺、專家咨詢服務管理平臺、全渠道營銷管理平臺和價格指數監測平臺[16]。

4.2.3以善政為基礎，建設農業政務綜合管理平臺

基于新疆兵團數字農業農村管理平臺構建日趨完善的鄉村數字治理體系，統一規范管理所有涉農政務，打通部門間業務流程；重要產業數據將在平臺上得以沉淀，產業監管與指導覆蓋農業產業的每一個環節，農業主管部門可做到“生產有指導、過程有記錄、人員有培訓、質量有保證、產品有監管”(圖2)。建設的子系統如：農業政務審批平臺、綜合信息門戶、農業項目管理平臺、高標準數字農田管理平臺、畜牧信息監管平臺和應急指揮管理平臺，提升管理服務數字化水平[17]。

4.2.4以惠民為目標，建設農村農民綜合服務平臺

借助信息進村入戶工程和土地流轉管理平臺，打造農村農民服務的一站式窗口，為基層職工提供高效便捷的信息服務、生產生活資料供應服務和農村產權交易服務，降低農民信息獲取成本，提高農民生產生活效率，改善農民生活水平。通過農村環境監測管理平臺指導農村人居環境持續改善(圖2)。建設的子系統如：信息進村入戶管理平臺、土地流轉管理平臺和農村環境監測管理平臺。

圖3 農業產業數據中臺Fig.3 Data center for agricultural industry

4.3 強化新疆兵團數字農業農村建設保障工作

4.3.1加大數字農業農村建設的組織領導

在新疆兵團數字農業農村建設發展統籌協調機制框架下，加快建立健全新疆兵團農業信息化相關優惠政策以及相關政策法規，加強數字農業建設和農業數據收集、整理、利用等過程的規范管理，建立一套高效的監督及管理機制。新疆兵團農業農村局、科技局和發改委等主管部門統一謀劃、統籌推進新疆兵團數字農業農村建設工作，研究重大政策、重大問題和重點工作安排，跟蹤和督促規劃各項任務落實。

4.3.2制定數字農業農村建設信息安全制度

牢固樹立信息安全意識，按照信息安全屬地化管理原則，明確安全責任，確保信息安全。要按照國家和兵團信息系統安全要求，對于地面觀測、傳感器、遙感和地理信息技術等原始數據采集、傳輸、匯總、管理和應用基礎設施建設要認真履行相關部門測評認定手續，對于數據挖掘、分析、應用能力建設從數據安全、硬件安全和軟件安全等方面制定內容詳實，可操作性強的信息安全管理制度，明確信息安全的日常管理機構和人員。在符合有關法律法規的前提下，依托新疆兵團農業農村大數據平臺，制定數據共享、開放政策和管理規范，逐步推進新疆兵團各單位之間、涉農部門之間、與中央部門之間數據共建共享，推動不涉密數據逐步向社會開放。制定信息安全響應機制，明確信息安全問題的上報機制和處理流程。

4.3.3加大數字農業農村人才團隊建設

數字農業農村是新一代信息技術革命背景下，信息技術與農業資源、農業產業和農業管理的深度融合，農業信息綜合跨界人才團隊的引進和培養是促進新疆兵團數字農業農村持續發展的關鍵。在充分挖掘本地高校人才資源、全國援疆干部資源的基礎上，通過進一步優化新疆兵團人才引進制度、人才成長環境和人才評價體系，開展形式多樣、層次豐富的人才招聘活動，吸引國內外相關高科技人才團隊的加入。協同發揮新疆兵團各級科研機構、高等院校和科技企業等單位在人才培養中的作用，通過項目支持、課程建設和示范推廣等方法，發展培養一批新疆兵團數字農業農村領域科技領軍人才團隊。結合新疆兵團向南發展、科普項目等，深入新疆兵團基層團場和連隊開展數字農業農村業務培訓和知識普及，提高“三農”干部、新型經營主體、高素質農民的數字技術應用和管理水平。

4.3.4加大數字農業農村建設的資金投入

根據新疆兵團數字農業農村的重點發展目標和內容特點，與新疆兵團科技發展規劃和項目管理部門相統籌，通過設立一批數字農業農村發展的重大專項、重點研發計劃、人才計劃和科技合作等項目，統籌新疆兵團農業科技發展項目資金助力新疆兵團數字農業農村發展。以新疆兵團規?；r業發展的先天優勢為依托，以數字農業農村發展規劃為基準，鼓勵國內外農業高科技企業積極投入新疆兵團數字農業農村快速發展建設，通過合作、招商和購買服務等方式推進兵團“數字農業農村”平臺建設，進一步優化投資服務環境充分吸引社會資本投入，形成政府+企業+政策+資金共同助力數字農業農村發展、共享數字農業農村發展成果的新局面。

4.4 創新數字農業農村平臺建設和運營模式

充分借鑒國內外互聯網產業建設運營的成功模式，采用多種方式并舉的方式建設和運行，由新疆兵團政府部門主導負責總體規劃和核心平臺建設，積極引入大量社會資源和力量，使得數據真實、服務充實和效益切實。

4.4.1政府建設、運維外包模式

對于政府門戶、政策獎補和行政監管類的平臺，適宜采用政府建設、運維外包的方式，保證系統的正常運轉，支持政務運行通暢。

4.4.2政府建設、社會運營模式

對于產業核心類、公益性質的平臺，如社會化服務管理平臺、金融服務管理平臺和追溯服務管理平臺等，適宜采用政府出資建設后外包企事業單位運營的方式，或政府購買基礎信息服務的方式，分擔和化解該方面平臺建設和運營的壓力，充分發揮政府資源優勢與政策優勢、調動社會服務力量積極參與，將工作做實做透；一方面可保證信息的權威、及時和豐富，使得信息“活”起來；另一方面可將信息有償提供給金融機構、保險機構和農業服務組織，補償運營單位的運行成本，也使得各種為農服務精準貼切、及時有效、降低風險和提高收益。

4.4.3政府支持、社會建設運營模式

對于社會資源與服務力量較成熟的領域，可采用政府支持、社會建設運營的方式，如農用機械指揮調度平臺，可采用政府出臺政策引導，社會力量自行建設與運行，政府統計信息監管的方式即可。

5 結論與討論

新疆兵團積極發展農業信息化，為開展數字農業農村建設奠定了良好的物質、技術和經驗基礎[18]，但是仍面臨諸多挑戰。針對新疆兵團數字農業農村建設中遇到的經驗教訓和實際問題，借助全球新一輪科技革命和產業變革浪潮和機遇，在國家一系列政策指導和支持下，系統構建新疆兵團數字農業農村的頂層設計，從加強組織領導、項目資金扶持和人才團隊培養等方面扎實抓好數字兵團建設重點工作，著力推進重點領域數據開發應用，激發新疆兵團數字經濟活力，推動新疆兵團經濟高質量發展。依托云計算、大數據、物聯網、區塊鏈和人工智能等新一代信息化技術，實現新疆兵團數字農業農村平臺統一系統架構、統一數據應用、統一權限管理和統一服務流程，將農業產業鏈上涉及的農業政務、生產經營和便民惠民等業務全部線上承載，推動產業政策、產業資源、產業運營和平臺技術有機結合，做到產業信息高速流通、產業資源高效配置、產業生態有效集聚和產業調控精準執行，實現資源數字化、產業數字化、全局可視化和決策智能化，不斷推進農業經濟的優化，實現可持續的產業發展和區域產業結構優化調整，推動新疆兵團農業現代化發展進程和維穩戍邊能力。新疆兵團作為我國現代農業發展的排頭兵，其在發展數字農業農村過程中遇到的問題和需求，以及相關的理論和實踐探索，對于推動我國現代農業產業的升級轉型和高質量發展具有重要的借鑒意義。