数字农业运营管理，了解未来的趋势

广义上来说，数字农业属于数字经济的一部分。2016年在二十国集团（G20）峰会上发布了《二十国集团数字经济发展与合作倡议》，把数字经济定义为：以使用数字化的知识和信息作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体、以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济活动。该倡议提出要“促进农业生产、运营、管理的数字化”。可见，数字农业最基本的特征是把数字化的农业知识与信息作为关键生产要素。　　

与传统农业运营管理不同，数字农业运营管理的对象主要包括两个大的方面：一是与农业数字化相关的过程和系统，二是与农业数字资源使用相关的过程和系统。　　

采用新型物联网系统为基础支撑体系，对农业要素和过程进行数字化以及对形成的数字资源进行分析使用的过程中产生的与农产品生产和服务创造密切相关的计划、组织、实施与控制等各项管理工作，其目标是实现农业投入产出控制的精准化、农业知识经验传承的显性化、农产品交易过程的透明化和农业对环境负面影响的最小化。　　

可见，数字农业运营管理是以信息通信技术在农业中深入应用为前提，以农业要素与过程的数字化和数字资源的创新使用为主要管理对象，以实现农业可持续发展满足人类需求为最终目标。　

（一）新型物联网系统为基础体系，促进农业基础设施的数字化经历了机械化和自动化之后，现代农业正在走向数字化和智能化，而影响这次农业革命进程的一个重要因素就是新兴信息与通信技术在农业中的应用程度。遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等3S技术在农业中的应用已经比较成熟，但农业数字化和智能化的真正实现需要由新兴的传感技术（传感器、红外感应器和无人机等）、计算技术（云计算、边缘计算和区块链等）以及网络通信技术（5G等）共同构成的新型农业物联网系统。如何采用运营管理的思想与方法建设新型农业物联网系统以完成农业基础设施的数字化革命，是数字农业运营管理的首要任务。只有完成了这一首要任务，才能出现数字农业运营管理的基本场景，进而经过科学研究和实践检验才形成数字农业运营管理理论与方法体系，最终促进农业数字化、智能化和精准化的真正实现。　　

（二）农业数字资源为基本要素，促进农业知识传承的显性化农业数字化是指采用遥感、全球定位系统、传感器、无人机、云计算和边缘计算等各种信息与通信技术采集农业要素和农业模型并转换为计算机可以处理的二进制数字的过程。其中，农业要素主要包括4个方面：生物要素（例如茎流量、叶面温度和果径大小）、环境要素（例如空气温湿度、光照强度和风力风向）、技术要素（例如农药效果、飞防效率和收割效率）和社会经济要素（例如农产品价格和农产品需求）；农业模型是指农业过程间的内在规律与外在关系，例如作物生长规律、施肥量与产量的关系、农产品产量与价格的关系，这些往往属于农业现有知识和涉农专家技术人员的经验。　　

（三）数据驱动模型与算法为核心，促进农业决策支持系统的智能化数字农业运营管理模型与算法的功能主要体现在两个过程。首先，在采用新兴信息与通信技术对农业要素进行数字化的过程中，要素数据采集环节与设备的优化配置、数据传输网络以及传输路径的优化设计、数据存储与计算资源的合理分配等都需要相应的模型与算法，才能形成合理有效的农业要素数字化方案，同时也需要把现有农业知识和农业专家技术经验转化成计算机可以处理的模型与算法。其次，在搭建新型农业物联网系统之后，农业要素状态实时被感知并传输到数据处理中心，作为农业决策支持系统的输入，需要经过模型与算法的识别、判断与优化，确定是否进行调控以及调控的精度，然后输出到农业物联网系统中进行实施。可见，数据驱动的模型与算法是进行数字农业运营管理的核心，也是实现农业决策支持系统智能化的关键所在。　　

（四）精密数字设备与技术为手段，促进农业投入产出控制的精准化经过模型与算法处理得到的新型农业物联网系统搭建方案和系统运行过程中的调控方案相当于运营管理的计划功能，是否最终实现需要精准的实施与控制，这就需要精密的数字设备与管控技术。首先是精密的数字控制设备，需要研发新一代传感器和制动器，对农业要素进行更加精准的感知与控制，例如运用材料科学和纳米技术等创造新型纳米生物传感器和制动器，实现对农业循环系统中的微生物、病原体和水分子等进行管控。　　

（五）农产品优质优价为市场机制，促进农业全产业链交易过程的透明化农业物联网系统的布置往往能够提高产量和品质，但如果缺少农产品优质优价市场机制，可能给农场带来的是损失而不是收益的增加。而农场对新兴信息与通信技术的采纳行为往往受其感知的有用性程度所影响，因此，优质优价的市场机制是驱动农场主动加入新型农业物联网系统的一个必要条件。　　

（六）可持续满足人类需求为目标，促进农业对环境负面影响的最小化农业是满足人类物质需求和支持国家发展的基础产业，因此数字农业运营管理的最终目标是在新兴信息与通信技术的支持下提高农产品的产量与品质，持续地满足人类生活基本的物质需要。数字农业运营管理可以从以下两个大的方面实现可持续农业的目标。