人工智能推动农业发展的理论逻辑

王 琳

(广西师范大学经济管理学院 广西 桂林 541004)

一、引言

农业是国民经济的基础，是经济社会发展中的头等大事。自改革开放以来，我国的农业发展水平和现代化水平有了明显提高。但与此同时，还面临着土地资源短缺，农业产业化程度低，农产品质量安全形势严峻，农业生态环境恶化等问题。如何在资源紧缺的同时稳步提高农业发展水平，实现农业高质量发展，成为我国经济社会发展中面临的重大命题。

在这种形势下，大规模的创新和技术变革将是解决农业问题和促进农业现代化的有效途径。人工智能作为一种高度复杂的技术集成体，不仅具有通用性目的技术的基本特征，并且具有对大部分行业强大的渗透功能和改造能力[1]。在实施农村振兴战略的背景下，人工智能与乡村振兴战略的深度融合将促进农业生产智能化，农业管理效率提高，农业信息便利化等，从而为实现乡村振兴提供全面而有力的支撑[2]。

基于乡村振兴战略的实施，以及人工智能拥有的强大渗透和广泛影响等特点的考虑，有必要对人工智能如何促进农业高质量发展这一现实命题进行探讨，以实现从传统农业向现代农业转变。本文通过剖析人工智能推动农业发展的理论逻辑，以期为我国人工智能与农业相结合的发展路径提供可行性建议。

二、文献回顾

作为新技术革命的核心内容,人工智能并不是一项独特的技术。这取决于它的一些先决条件：计算能力、宽带和大规模数据集。如果数据是燃料，那么人工智能就是数字革命的引擎。人工智能作为第四次工业革命的通用性目的技术，正处于加速发展时期。这一技术将引发传统生产方式和产业发展模式的深刻变革，其广泛渗透、数据驱动、系统智能化等功能优势极大地有助于推动产业升级[3]。

数字经济促进农业产业质量的变革，并将农业从产量导向转变为质量导向。因此，发展农村数字经济是推动乡村振兴的重要举措之一[4]。当前，如何通过人工智能技术提高生产率已经成为农业领域的研究和应用热点。但是，由于农业所存在的特性，人工智能技术在农业领域应用的广度和深度远远弱于其他行业。

随着土地资源的日益缩减，自然因素和人为因素导致的环境恶化，以及新一代科学信息技术的成熟，人工智能与农业的深度融合被认为是解决未来农业问题的重要途径[5]。早在1990年，美国开发出在一个杂乱、相对无限制的环境中使用计算机视觉技术来模拟肉类分级人员的观察和推理的肉类分级系统，这是人工智能技术在农业生产中的早期应用。随着图像处理，计算机视觉识别等技术的发展，人工智能在农业生产、农产品销售领域的应用不断扩大。国内农业人工智能的应用起步较晚，但近年来，国家“互联网+”行动计划的有效实施，使我国的人工智能技术也取得了一定的成果。当前，农业人工智能主要体现在智能农业管理，农业电子商务和农业智能金融等方面[6]。在物联网技术不断成熟的背景下，我国积极开发及应用农业智能产品和系统，在一定程度上推动了农业数字化的发展[7]。

尽管在一定程度上人工智能在我国农业中的应用取得了一定的效益，但是，由于认知因素的局限性和客观原因，人工智能与农业融合发展的制约因素也尚未得到深入探析。本文从人工智能的特点出发，透视人工智能与农业融合发展的理论逻辑，以期为发挥人工智能的“头雁效应”，促进我国农业高质量发展提供可行性建议。

三、人工智能推动农业发展的理论逻辑

(一)人工智能与“农民”

人类作为人工智能技术发明和应用的主体，是人工智能服务的对象[8]。而人工智能对于劳动要素的替代不仅仅在于体力，更在于脑力或者说是创造性活动的替代[9]。传统农业是典型的劳动密集型产业，生产高度依赖劳动力投入。在过去的几年中，中国农业的主旋律已经从劳动密集型向工业密集型转变。造成这种变化的主要原因是：粮食单产低，个体分散经营是主要的生产模式。越来越多的年轻人不再选择从事“农民”这一职业，并且在环境保护、集约化发展等政策趋势的影响下，使用智能机器代替人工生产农产品已经成为当今时代农业生产的主题之一。

人工智能技术在农业生产过程中不仅可以改变传统的农业生产方式，还能够高程度替代农业劳动力，从而节省劳动力，提高农业生产效率。人工智能可以创造一种新型的“虚拟劳动力”[10]，它具备执行许多超出人类劳动能力的任务的能力，可以以更高效地方式实施农业生产活动。同时人工智能还可以更大规模、更快地复制人工，从而可以节省大量劳动力。随着人工智能与农业的深度融合，农业从业人员的知识储备和技能水平将得到极大的更新和提高，农业生产中的劳动力数量和结构也将发生变化，“现代知识型农民”将不断发展并逐渐占据主导地位。

(二)人工智能与农业生产工具

生产工具在农业生产中起着重要的作用，其改进和升级将对农业发展产生积极影响。人工智能作为一种高精度、复杂的集成技术，必须与传统的农业生产工具结合起来，才能更好的在农业生产中发挥作用。首先，利用人工智能技术改造的农机设备可以对更好地应对不同的环境状况，大大提高了农机设备的灵活性和适应性。其次，改造后的农业机械设备可以完成更加复杂多样的任务，提高设备使用效率。最后，新型生产工具的最基本特征是更加智能化，它具有类似于人类智慧的特征，可以根据大规模重复性工作积累的数据进行适应性学习，这也意味着农机工具和设备的根本变革。人工智能通过改造劳动工具能够大大提高农业生产效率，为农业生产开拓全新的发展空间。

(三)人工智能与农业产业升级

在传统的产业体系中，产业技术通过不断完善和改进已经形成了较为完善的产业技术生态系统。因此，在现有成熟的工业技术体系下进行的产业转型升级具有相对清晰的技术路线。在既定的技术-经济范式下，发展中国家的产业发展往往遵循比较优势以及资源禀赋优势，通过逐步的技术模仿和创新实现技术能力的不断积累[11]，并沿着既定的技术路线逐步实现产业结构转型和产业升级。创新是产业结构优化和产业升级的核心动力，但是，除了渐进式的技术创新范式之外，还有突破性的技术创新范式[12]。

人工智能技术的运用将形成一种突破性的技术创新能力。通过人工智能机器学习算法，不仅能够开发出更加绿色健康的农产品新品种，还可以扩展农产品的功能并增加其附加值。可以看出，人工智能可以扩大产品功能，改变农业产业结构，实现产品质量的提升。随着国民消费水平的不断提高，人们对优质农产品的需求也在增加。因此，提高农产品质量，以及人工智能带来的产品功能的扩展将具有巨大的市场空间，并且将逐步改变农业的产业结构，绿色、有机等高端优质农产品的比例将大大提高。人工智能将引发农业产业结构的重大变革，必将成为提升我国农业发展质量，增强农业内生发展动力的重要推动力量。

(四)人工智能与产业融合

人工智能作为新一轮产业革命的基石，具有强大的产业融合能力[13]。通过运用人工智能技术，可以增强农业与其他产业之间的联系与协作。并且能够实现在各个行业之间分配劳动力、资本、技术等资源要素，以实现多功能的农业生产以及多产业融合，从而改变农业传统的发展模式。人工智能技术在农业中的深度运用，为农业发展的“接二连三”提供了重要的载体[14]。这不仅有利于一体化的产业组织和管理体系的形成，而且有利于农业多种功能的开发，促进了农业由单一生产型向多功能型的转变，扩展农业发展的新空间。从而在整体上增强农业的发展后劲，拓宽农业发展的价值空间。

四、对策与建议

人工智能理念、技术等与农业有效深度融合是一项系统性工程，需要农业领域全要素全方位的协同演进。在支撑能力方面，应注重加强农村网络基础设施及信息服务平台建设。重点加强农村信息基础设施建设，为部署智能农业设施以及收集农业大数据奠定良好基础。建立健全农业信息服务平台，提高农产品供需、价格等信息的智能化预测水平，为农业生产决策提供更多参考与指导。在技术供应方面，提高农业领域人工智能技术的供应水平。政府应提供对农业专用芯片，智能机器人等设备的研发和应用支持，保障智慧农机设备的供给能力和质量。注重培养农业领域新型融合人才。在产业需求方面，应培养并提升农民应用人工智能的意愿和能力。加大对智能农业设备投资和应用的财政支持，加强对农民智能设备应用的培训，提高农民智能农业生产经营的能力。

当前，人们对“人工智能”概念的认可和接受程度正在不断提升，并且越来越重视它在农业领域的融合和渗透能力，现代农业也将其作为转型和升级的实现路径。农业人工智能用前沿科技的视角与路径改造农业产业链，展现出强劲势头和动力。但是，农业想要充分利用人工智能的技术能量，还必须承受第二产业的工业化洗礼，以及形成第三产业的社会化保障流程。如果没有稳定的产业基础以及制度化保障手段，那么“人工智能+农业”的美好愿景可能如昙花一现一般。