《山东数字农业发展的4中典型模式对比分析》18000字（论文）

山东数字农业发展的4中典型模式对比分析目录TOC\o"1-3"\h\u28218山东数字农业发展的4中典型模式对比分析 110721一、寿光模式 224931（一）寿光模式的内涵 212010（二）寿光模式的基本特点 340621.通过标准化建设，实现标准模式的集成输出 3244132.通过产业化经营，提升组织化、集约化水平 3279023.通过科技创新，打造“设施蔬菜产业硅谷” 556794.通过品牌化建设，探寻特色化发展路径 54369（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题 6140741.效益评价 6214422.成功经验 669913.存在的问题 720136二、淄博盒马模式 811148（一）淄博盒马模式的内涵 812613（二）淄博盒马模式的基本特点 818841.产地仓——标准化、规模化的数字农业生产基地 8230382.销地仓——精准化、最优化对接销售平台 98523.可追溯性“身份证”——食品信息可实时查询 10980（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题 11113281.效益评价 1158632.成功经验 12179553.存在的问题 1323048三、智慧车间模式 1311261（一）智慧车间模式的内涵 1330181（二）智慧车间模式的基本特点 14242581.以工业化思维，智能控制生产流水线 14324092.以绿色有机标准，消除对生产环境的污染 1417721（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题 1578391.效益评价 15275382.成功经验 1657513.存在的问题 1618681四、可视化示范基地模式 177822（一）可视化示范基地模式的内涵 17624（二）可视化示范基地模式的基本特点 18258791.通过可视化平台对全产业链适时监控 1875972.以订单农业形式实现柔性生产 18286663.以体验式农业形式促进农旅深度融合 1927611（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题 20110191.效益评价 20295492.成功经验 20279413.存在的问题 216489五、四大数字农业典型模式比较 2121206六、四大数字农业典型模式制约因素分析 23本章立足于山东省数字农业发展现状，以社会再生产四个环节和数字经济对农业生产体系、产业体系、经营体系的影响为主线，通过对数字农业发展模式的梳理，选取了山东省全域内生性寿光模式、外源性淄博盒马模式、高科技工厂型智慧车间模式、多元融合型可视化示范基地模式这四种具有代表性以及可推广性的数字农业发展模式进行剖析，深入挖掘每种模式的独特发展路径。一、寿光模式（一）寿光模式的内涵寿光模式，是指通过构建蔬菜产业组织化、智慧化、品牌化、标准化、融合化的全产业链体系，引领农业产业化、数字化升级，实现农业与非农业的协调融合发展，以推动区域经济可持续发展的路子。寿光模式与传统农业经营方式相比，具有效果显著、地方特色明显、发展动力充足、社会认同度高、借鉴及推广可行性强等优势。寿光一方面借助于高新技术和机械装备将蔬菜作为主导产业发挥了蔬菜产业优势，强大的市场供需带动了市场流通体系的完善；另一方面蔬菜从规模化到产业化的进程中，延申了农业产业链，带动了寿光相关产业的发展，形成了庞大的产业集聚群，促进了一二三产业的融合发展。寿光自20世纪80年代起，因其独特的先进的发展路子被称为先进生产方式、管理模式、蔬菜技术和机械装备的“试验场”和全国蔬菜产业的“取经地”。（二）寿光模式的基本特点1.通过标准化建设，实现标准模式的集成输出寿光市以大力培育新型农业经营主体为基础，通过设置数字化的标准，采取智能化定量监管模式，打造标准化生产基地，实行统一规划建设、统一配套基础设施、统一生资供应、统一技术标准、统一水肥植保、统一品牌营销和分户经营的“六统一分”管理模式，提高组织化、标准化、规模化程度，逐步实现蔬菜生产向专业化、集约化、智慧化经营转变。2016年寿光市利用互联网和现代信息技术，整合农业数据信息资源，建立了农业智慧监管服务平台；2018年成立了全国蔬菜质量标准中心，针对质量分级、品质评价、包装储存和冷链物流等方面建立了蔬菜质量标准数据库，两年多的时间已整理蔬菜标准体系达182个品类，编制蔬菜管理技术、解决方案等达54项；2019年寿光出台蔬菜质量安全网格化监管实施方案，构建“纵向分层监管到底、横向分块监管到边、纵横监管无缝对接”的“市、镇、村”三级网格化监管体系，确保蔬菜产品检测合格率稳定在99%以上，全力抓好蔬菜标准的集成输出，打造全国现代农业标准输出中心。2021年伊始又新增《日光温室全产业链管理技术规范番茄》、《日光温室全产业链管理技术规范黄瓜》为国家标准。此外，在遵循标准化质检的要求下，寿光模式通过推进数字智能农业发展来实现操作程序的简化。在温室环境调控、集约化育苗、生产过程管理等方面，寿光市充分利用物联网和人工智能技术实现数字化、智能化管控，有效减轻劳动强度和提高生产效率。先后引进了CO2精准施肥器、臭氧发生器、声频仪、补光设备、空间电场等技术。智能化数字设备既可以针对蔬菜品种、植株生长情况、病虫害发作情况进行一对一的指导，也可以针对大棚在排水、光照等方面的配置进行指导，并给出针对性的操作建议。截止2020年12月，全市水肥一体化推广面积20.3万亩，有230个基地、1.6万个大棚应用了物联网智能管控设备，80%以上的新建大棚采用了数字温控、智能雾化、水肥一体化等物联网管理技术。2.通过产业化经营，提升组织化、集约化水平寿光模式的产业化经营有两种类型：专业合作社主导型和龙头企业带动型。专业合作社主导型，即“专业合作社+农户”、以专业合作社为依托的规范化经营模式。寿光推行村“两委”领办合作社，以“联合社+合作社+农户”方式创办合作社、联合社，实行“六统一分”的管理模式，合作社依据市场供需动态，与农户签订合作经营协议书，形成稳定的蔬菜合作经营关系，农户一方需要按照合作社的要求进行标准种植与管理，提供标准蔬菜，合作社一方负责收购蔬菜并配送到市场档口进行销售。该种经营模式，有效地克服了一家一户小规模分散经营所带来的抗风险能力低的弊端，提高了农户经营的组织化、标准化、规模化程度，增加了市场竞争力。截止2020年寿光市果蔬类合作社有2128家，形成了辐射效应，带动约80%的农户进行产业化经营。龙头企业带动型，即“农业龙头企业+基地+农业合作社+农户”、以龙头企业为主导的经营模式。农业龙头企业秉持工业思维、市场手段、产业理念发展农业，依据企业自建的蔬菜种植基地，将合作农户纳入企业集团，与合作社或村委签订委托生产管理协议书，每月向其支付管理费用，委托合作社或村委会代为种植和管理蔬菜。在种植过程中，企业会委派生产技术员去种植基地为生产管理者讲解种植基础理论，指导种植技术和提供相关配套服务，而实施种植和管理的合作社及村委会按照合同、协议上交蔬菜产品。而产品则直接以“订单”形式采取市场批发及定向配送，市场批发是根据不同市场的需求，在销地市场设有批发档口或者合作档口，将从种植基地收购的蔬菜，配送到市场档口进行销售；定向配送是面向国内的大型连锁超市、部队食堂、大型企事业食堂、生鲜门店、互联网平台等终端客户进行定向蔬菜配送销售。该模式将龙头企业与合作社、农民紧密地联结在一起，形成了利益共同体。截止2020年寿光市已有现代农业产业园47处，辐射园区面积近6万亩；153家农业龙头企业走上了产业化经营之路，其中省级龙头企业有16家、国家级龙头企业有3家。图4-1寿光模式产业化经营流程资料来源：肖少华.寿光市农产品流通模式探析[D].烟台大学，2016.3.通过科技创新，打造“设施蔬菜产业硅谷”在农业发展质量、速度和效益中科技始终是关键要素，只有坚持科技进步，注重科技创新，才能实现传统农业向现代设施农业的真正转变。寿光近些年一直加大科技创新和成果转化力度，积极搭建科研平台，与农科院、高校等省级以上的科研单位深入开展合作。作为国内科技含量最高的蔬菜标准试验基地，寿光现代农业高新技术示范基地拥有10余种高标准智能大棚，最突出的智能玻璃温室由工程院赵春江院士团队进行规划设计，综合应用了120多项专利技术，比“荷兰模式”降低能耗达一半以上。在蔬菜种业研发育种方面，寿光市致力于打造中国蔬菜种业硅谷，寿光市办公室于2020年3月出台了《关于加快蔬菜种业发展的实施意见》，推行“育繁推一体化”，出台专项资金扶持政策；整合研发机构资源力量建设分子育种实验室，专注于育种研发，加速蔬菜成果转化，并获批农业农村部和山东省“设施蔬菜种质创新实验室”。为了更快更好地实现寿光模式“走出去”，形成农业科技引领和示范推广，寿光还积极开展技术输出和人才输出，组织农企和科技人员先后在全国多个省份开展技术指导服务，将农业物联网、水肥一体化等30多项农业技术和先进的管理模式注入扶贫蔬菜产业园，目前全国有一半以上的新建蔬菜大棚含有“寿光元素”。4.通过品牌化建设，探寻特色化发展路径近年来，寿光为实现蔬菜产业的转型升级，一直把品牌化建设作为工作重点，不断调整优化农业结构，加强绿色食品、有机农产品、地理标志农产品认证和管理，努力培育一批影响力强、特色显著的品牌产品和企业。截止到2020年，国家地理标志产品达到16个，有400多种获得“三品”（无公害、绿色、有机）认证的蔬菜产品，比如“寿光大葱”、“桂河芹菜”、“洛城特菜”、“王婆香瓜”等。2019年9月，“寿光蔬菜”成为地理标志集体商标，这也是全国首个蔬菜区域公用商标；同年11月，在寿光建设粤港澳大湾区“菜篮子”产品配送分中心。此外，寿光市不断加快配套设施的建设，加大蔬菜品牌影响力以及形成示范推广效应。目前已建成拥有最先进的设备和多功能的农业物流园区，总共投入资金达20亿元，占地3000亩，拥有6大交易功能区域，可实现交易量达100亿千斤，成为国内重要的蔬菜营销中心、信息价格交流中心，进一步提升了寿光品牌蔬菜的“金字招牌”。截止到2020年，寿光已成功举办了21届中国国际蔬菜科技博览会（简称菜博会），并被农业部和贸促会认定为国家5A级农业专业展会，其中第21届菜博会为支持疫情防控采取“线下布展，线上办会”的形式，菜博会曝光量达5.2亿，话题浏览量达4.5亿，达成合作意向80项，成交额6.1亿元。（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题1.效益评价该模式的应用具有明显的经济、社会和生态效益。从经济效益来看，寿光市蔬菜面积60万亩，产量达450万吨，国产蔬菜品种市场占有率达80%以上。据2020年品牌农业神农论坛上发布的数据显示，2019年寿光市农民人均可支配收入达22484元，其中绝大部分都是来源于蔬菜及相关产业。使用高端智能设施装备能够明显提高生产率，寿光初步具备智能管控的大棚已经有1.6万个，劳动生产率提高200%以上，科技进步对农业增长的贡献率超过70%。从社会效益来看，寿光蔬菜模式有两个80%成效：一是以蔬菜合作社建设为重点，引导80%农户加入产业化经营体系；二是80%以上的园区蔬菜能够以品牌标识进入大城市销售。从生态效益来看，自水肥一体化等土壤改良技术实施后土壤理化性质状况明显改善，经过跟踪取样，土壤有机质由1.56%已经提升到1.8%以上；实施化学农药减量控害、良田-良品示范等工程实现农药、化肥和农业用水总量三个“零增长”乃至“负增长”，比如寿光市田柳镇现代创业示范园，使用水肥一体化设备，可实现节水50%，节肥30%；蔬菜种植户和蔬菜市场经营主体抽检覆盖率均达到100%，蔬菜抽检合格率稳定在99.5%以上，从2019年起在农业农村部对生产环节质量安全监测中，合格率均在100%，保证园区蔬菜均达到绿色标准，提升了整体绿色生产水平。2.成功经验该模式的应用要依托于专业合作社和农业龙头企业的带动，需要具有一定组织规模和设施，能够重视并充分运用较为先进的科学技术和管理理念，促使从家庭分散经营转向适度规模经营，从传统发展模式转向标准化、现代化发展模式；要依托于发展蔬菜产业的核心要素，具有独特的蔬菜品种培育和改进优良品种的基本条件，能够把产量转化为产值，把产值转化为效益，对农业与非农产业可以形成产业化引领；要依托于政府、企业、合作社、基地、农户的共同努力，有经营品牌的意识，强化市场开拓，利用销售网络增强市场竞争力和占有率，积极打造整体品牌。寿光模式的核心要素如图4-2。图4-2寿光模式的核心要素3.存在的问题在产业经营体系方面，寿光模式的“企业+基地+合作社+农户”联合生产经营能够有效改变单个生产者面临的技术水平低下、规模小、信息闭塞等条件限制，但受土地使用权的约束目前仍然以分散的小农户经营为主，难以实现大范围的规模化、集约化生产；从内部管理方面来看，严格按规范模式运营的数量较少，缺乏有效的组织、协调和指导，龙头企业、合作社虽然为生产过程提供了相关技术、经验指导等系列服务，但对于生产过程之外的环节乃至整个蔬菜产业链都实行严格控制，以此不断挤压单个农户的利益，没有实现真正意义上的与农户“风险共担、利益共享”。此外，寿光虽然在种业研发等方面取得重大突破，但在加工销售方面大部分企业、农户仍然是以初级加工产品为主，比如冻干蔬菜干、果蔬冷冻、鲜榨蔬菜汁等，产业链较为单一，难以提高农产品的附加值和满足日益增长的消费者需求。在基础设施方面，寿光积极推广与应用水肥一体化和物联网等装备，但由于智能装备前期投入较大以及后期服务费问题，使用范围仍较小。就病虫害智能监测设备而言，受经费以及技术限制，病虫害监测基础设施存在数量大量不足以及预警系统多元化、动态化和图形化的展示功能较弱，功能板块亟待完善。二、淄博盒马模式（一）淄博盒马模式的内涵山东省淄博市是全国首个盒马市和数字农业农村示范城市。盒马模式是指通过引入物联网、大数据、云计算、人工智能和区域链等数字技术，为农村带来较为完善的数字农业基础设施；通过提升农业的标准化水平和农产品的品质，打造区域性农产品品牌；运用线上电商平台解决农产品销路问题，实现供需有效衔接。盒马模式充分运用了最前沿的信息技术、数据库技术、网络技术和二维码技术等，可实时跟踪和溯源农产品的生产经营情况，在农产品发生质量安全问题时，可精准定位农产品出现问题的环节，实现对农产品的监督和管理。与传统农业经营方式相比，盒马模式在生产种植环节，实施的是“村委会+合作社+农户+数字技术”的新型组织体系，改变了土地粗放式利用形态；在运输环节，运用绿色智慧冷链物流体系，满足生鲜运输多样性需求；在终端销售环节，借助于电商平台带货，拓展网络销售广度。从运行效果看，盒马模式不仅仅要把农产品电商服务链条做好，而且秉承数字化理念和充分运用盒马数字化人才、技术、市场、科技等优势，着力将生产、经营、加工、流通及市场各环节之间形成良好对接，为农业的供应链端和销售端实现数字化的改进升级，从而形成农业服务全产业链的集成与带动。（二）淄博盒马模式的基本特点1.产地仓——标准化、规模化的数字农业生产基地在生产组织端，阿里巴巴充分调动数字技术资源，利用大数据了解市场需求，帮助农户进行科学生产决策，把一个个分散、独立的生产单元，转型升级为标准化、规模化的数字农业生产基地。盒马模式的生产可分为两个阶段：第一，生产决策环节。在传统农业中，农民种植靠的是经验和感觉，种植方法基本上没有差异，导致产品严重同质化，滞销现象经常发生。而现在，通过接入盒马遍布全国的供应链网络和销售渠道，利用数据了解消费者购买偏好与需求，农户可以根据销售平台的订单生产具有自身特色优势的农产品。在生产确定环节，盒马聘用专业采购买手首先对市场消费者与潜在农作物给予专业评估，并在此评估基础上确定盒马所需农作物的种类与数量。与传统计划经济模式不同，买手是通过人工智能对历史大数据与潜在市场需求进行综合判定，然后盒马的买手与所选农作物的相关单位签订预购协议。第二，生产环节。村委会或中介组织在与盒马签订协议后，将组织和管理农户按照协议中明确的产品要求进行订单式、标准化生产。在农业实际生产环节，各项指标均有量化的数据支持，比如杀虫喷雾的颗粒在85-550微米范围可进行调整以实现均匀喷洒，农业无人机的作业轨迹可定位到厘米级以实现精准作业，生产基地的温度、湿度等生长信息和农资使用信息可实时查看以实现资源的优化配置。在标准化生产的背后是科技的加持，淄博市和阿里联合将数字技术引进了农业的生产环节，借助于电子农情监测、传感和数据分析等智能手段，农户可进行科学决策，同时可以对农业投入品进行精准投放、生产管理过程精准控制，实现标准化生产、精细化管理、集约化经营和资源的高效利用。比如盒马产地仓通过增加四通道的苹果分选线，苹果的甜度、大小、重量等信息被全方位监测与筛选，每小时可实现10吨苹果的自动分选；淄博、盒马和纽澜地何牛食品公司正在合作建设年产能150万头猪肉的自动化生产、加工、包装线和大型智能冷冻库。此外，阿里巴巴在生产端布局物联网等智能设备对生产端信息进行采集来保证农产品生产过程的透明性和可追溯性，在供应端搭建信息丰富、动态实时的农业大数据应用平台来进行高效、精准的指导；淄博市政府全力打造数字农业农村天地空一体化观测体系，比如购置新型遥感器无人机来增强遥感观测能力，整合物联网数据采集设施来强化数据收集能力，布局数字农业服务管理风控防控体系来进行风险监测预警与处置。2.销地仓——精准化、最优化对接销售平台在产销对接端，盒马模式的发展帮助小农户找到了大市场。盒马供销模式是在其作为“新零售”与种养基地合作建设的产业链上游供应基地的基础上，依据盒马的“新零售”模式进行产品与市场的精准对接。盒马供销模式与传统零售的最大区别是：盒马运用大数据、移动互联网、智能物联网、自动化等技术及先进智能设备实现供应链、销售、物流履约链路的数字化和人、货、场三者之间的最优化匹配。盒马供销模式有三种类型：第一，“盒马村农户——盒马村委会——盒马”供销模式，即在销售过程中，农产品直接由村委会统一管理，再由盒马与村委会联合安排将农产品直接运输至盒马；第二，“盒马合作社——中介组织——盒马”供销模式，即合作社等中介组织将农作物获取环节交付中介集中管理，农产品储藏环节由中介确定冷库或直接在规定时间运送至盒马接收地点；第三，“盒马——销地仓”供销模式，即农产品交由盒马接管后通过盒马自有冷链运输至各自营仓库或门店直接售卖给消费者。从供应链、仓储到配送，盒马都有自己的完整物流体系，第一段由农田到“盒马村”仓库中心的对接由盒马村的生产者完成；第二段由盒马村到盒马仓库，由专业运输公司完成；第三段从盒马仓库到消费者则是由盒马自营完成。这样的运输模式具有运输效率高、成本低的特点，也保证了农产品质量，实现了产地与物流的一体化。借助于盒马鲜生平台，淄博纽澜地何牛食品公司实现年销售额达到6亿多元，在疫情期间线上销售额创下300%的增长奇迹。而针对产品保鲜问题，盒马模式构建了完整的冷链网络，在生产端盒马建立多温层、多功能冷链物流仓库中心；在配送端构造低成本生鲜空运冷链物流配送网络；在消费端盒马门店配备冷库，打通线上购买、线下配送，解决了保鲜问题。图4-3盒马全产业链对接方式资料来源：陈国军，王国恩.“新零售”环境下“盒马村”经济模式初探[J].农业经济问题，2020(07):14-24.3.可追溯性“身份证”——食品信息可实时查询随着城乡居民生活水平的提高，人们越来越重视食品的安全问题，而农产品作为食品的源头，其质量与安全更是关系到整个农业乃至社会的和谐稳定。最新的《中华人民共和国食品安全法》于2018年修订，此次修订的一大亮点就是建立了食品安全全程追溯制度，保障食品安全，让老百姓饮食更加放心。黄全高(2016)黄全高.物联网技术下我国农产品质量溯源可视化体系构建[J].农业经济，2016(07)：41-43.指出建立农产品质量追溯体系能有效掌握农产品质量安全信息,为消费者选购产品提供依据,为政府机构监管产品安全提供技术支持。盒马模式一个明显的特征就是建立农产品安全质量追溯体系，2018年1月盒马平台就上线“盒马溯源计划”为农产品建立“身份证制度”，从产品的种养殖信息、加工信息、质检信息、仓储信息、运输信息以及销售信息等每个流程都有“数”依据，用门店RF枪扫码，构建从田间地头到餐桌的全程食品监管体系，实现信息可查询、流程可监控、质量可追溯。黄全高.物联网技术下我国农产品质量溯源可视化体系构建[J].农业经济，2016(07)：41-43.盒马模式的农产品质量可追溯系统综合应用了物联网感知、数据传输、智能处理信息等技术，以整体信息构架为中枢，实现无线数据采集、无线控制、视频监控等操作，实现农产品生产信息在各个供应链上的有效传输，实现农产品的有源追溯，满足消费者对产品信息的需求，保障农产品的质量安全，以为消费者提供“从农田到餐桌”的全程食品安全可查询为目的。比如沂源红苹果，扫描其二维码就可获得生产时间和负责人以及具体的种植工艺、仓储地址、营养成分、检测合格等基本信息；以生态循环为特征的（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题1.效益评价该模式的应用具有突出的经济、社会和生态效益。从经济效益来看，盒马模式依托于标准化生产种植基地、专业性买手团队、低成本冷链运输物流和各地盒马生鲜门店的各个环节的协调运行，达到全产业链的有效传输，进而实现成本减小、销路扩大、收益增加。比如淄博高青县李孟徳村合作社与当地企业纽澜地合作种植养牛成为上游优质农产品基地，而纽澜地又与盒马展开合作，利用大数据指导整个生产流程，开创互联网驱动、线下体验的复合模式，完成从养殖、加工、物流、销售、追溯整个链条的高效连接。从社会效益来看，盒马模式具有良好的示范带动效应，注重应用数字科技和搭建全产业链经营体系，注重利用数据开拓市场，构建稳定的销售网络渠道，带动集体经济的发展，促进农民增收，成为数字农业示范基地。从生态效益来看，盒马模式通过先进的数字技术能够计算农作物在生长过程中所需要的农药使用量和缺乏的营养物质等进而实现精准施肥、施水以及药物用量。比如盒马基地使用遥感无人机和物联网监测设备进行信息监测与反馈，再利用无人机或无人车将药液物化成微米级颗粒对病虫害发生区域进行精准喷洒，可实现节省30%农药化肥用量和近90%的喷洒用水量，既节约了拉管子打药的人力成本，也能够有效地避免给果树“洗澡式”打药带来的环境污染及操作者的中毒风险。2.成功经验该模式的应用要依托于阿里巴巴数字农业项目和政府政策的联合驱动，实现淄博优质农产品接入盒马供应链进而快速到达消费者手中。一方面阿里巴巴提供好模式好平台，利用数字化技术和设立“盒马”标准，将先进的科学技术和管理理念运用到农产品种植、加工、运输和销售管理中，打造全国数字农业新样板；另一方面淄博市政府致力于打造农业3.0时代数字农业农村示范城市，坚定发展数字农业的激情和干劲，全方位谋划数字经济赋能农业转型发展，提出党支部领建合作社的模式，与阿里巴巴的市场化手段结合，让淄博农产品能够以“盒马”为契机更好、更快地走向全国。淄博盒马模式的核心要素如图4-4。图4-4淄博盒马模式的核心要素3.存在的问题淄博盒马模式组织运营较为灵活多变，实现了政府、盒马、农企、合作社以及农户的共同参与，覆盖了研发、种植、加工、物流、销售等产业链条，但目前仍处于建设起步阶段，与供应链上游的整合与优化有待进一步完善，在实施过程中可能会出现与原来预期不符的情况。盒马模式通过建立中心仓、自建物流体系、利用大数据优化配送方案等来扩大配送范围、缩小物流成本和预测订单需求，提供高品质产品，但是收益在人口密度大的一线城市较为明显，在人口密度小、消费水平较低的二三线城市，较高的价格削弱了部分消费者的需求量，仓储、物流成本势必会因销售量下降而上升，盒马还需要在价格、质量、物流、时效等方面挖掘优势，才能拥有更强的竞争力。尽管该模式不断改造升级供应链端和销售端的数字化水平，实现生产、加工、流通等各环节之间的良好对接，为小农户链接入现代化农业提供了发展机会，但受资金和技术约束，在“产供销”链条中，小农户仍然是弱势的一方，真正带动小农户共同发展的生产基地、合作社数量较少。三、智慧车间模式（一）智慧车间模式的内涵智慧车间模式，即植物工厂模式，是指采用工业化思维，通过构建标准化的车间、自动化的生产线和智能化的控制系统，运用智能技术手段为作物生长提供最适宜的环境，使农作物的生长摆脱依赖土地与自然气候环境条件的限制，实现高产量、高品质和高效益的农业产业化经营模式。智慧车间模式被认为是现代设施农业发展的最高级阶段。采用智慧车间模式种植，跟传统农业种植方式相比，一是达到高产量，大幅度缩短作物生长周期并且全年可生产，单位面积产量可达普通同等种植面积的几十倍，摆脱土地和自然环境约束，可有效缓解我国人口与耕地之间的失衡问题；二是达到高品质，生产全过程不施农药，可以消除环境污染对植物生长造成的影响，保障了食品洁净安全，满足了当今消费者对食品绿色、健康的需求；三是达到高效率，土地、水肥、空间等资源利用率高，机械化、自动化程度高，降低了劳动强度。（二）智慧车间模式的基本特点1.以工业化思维，智能控制生产流水线智慧车间模式是一个高效率的农业生产模式，依赖设施对环境因素进行高精度的控制，很少受到甚至不受到外界自然环境的影响，能够达到作物的全年连续生产。以菠菜为例，在平均生产周期方面，智慧车间每年可平均生产19茬，而普通菜地一年也很少超过4茬，普通温室大棚也难超过6茬；在耗水量方面，智慧车间培育蔬菜的耗水量比常规种植节水90%以上，同时营养液也能够循环使用。在播种装备方面，智慧车间的工厂化育苗往往采用全自动式设备，可完成播种、覆土、喷水等工序；在作物管理中，智能化装备对作物生长过程中的调光、控温、供水、施肥、修剪、施药等环节能进行精细化管理；在产后，智能化物流设备在作物采摘、智能输送、自动包装等方面可发挥重要作用。淄川区昆仑镇西楼村的七河生物智慧工厂，与上海农科院、山东农业大学、华中农业大学等院校开展集科研、教育、生产于一体的产学研合作共建，成立“七河生物技术研究院”，建立年产达2000万棒的工厂化菌棒生产基地，实现菌棒制备自动化、智能化。在生产车间里，就可看到依托于食用菌数控系统，环境智能控制生产流水线上实现了自动搅拌、自动装袋、智能灭菌、自动接种、自动刺孔、自动脱袋等一系列自动化生产运行。与传统双层塑料大棚相比，七河生物智慧工厂采取恒温培养棚，通过手机APP，就可随时对恒温棚里的温度、湿度、光照度等各种数据参数进行观察与设置，一年四季均可生产，车间里员工减少2/3，产能提高50%以上，运营成本降低30%。七河生物智慧工厂还实施“智慧七河生物创新工程”，建立了大数据平台，通过智能控制系统进行数据采集、传输、挖掘分析，形成大数据AI，对公司的人力、物力、财力等资源进行有效整合，着力解决生产流程智慧联动协作效率低、质量全程追溯难等问题，从研发育种环节一直到市场销售环节全产业链实现了智能化生产决策和智慧化生产管理的深度融合。2.以绿色有机标准，消除对生产环境的污染在食品安全问题日益严重的情况下，国民的食品安全、营养、健康意识日益增强，对绿色农业、有机农业的追求也越来越高。智慧车间模式一个明显的特征，是它的着力点在于追求绿色食品和有机食品来保障食品的安全，不断满足消费者对于优质、高效、安全农产品的需求，提升生活水平。与中国传统观念的土耕方式不同，智慧工厂采用的是浅液水培等技术，通过类似集装箱的装置培育秧苗，然后将秧苗移植到恒温棚内，通过人工光型和营养液进行水耕栽培，不用泥土、化肥和激素，保证无尘环境，可直接食用，营养远高于普通蔬菜和有机蔬菜。智慧车间模式产出的都是高品质蔬菜，很多智慧车间企业就将销售定位为高端市场，面向各大连锁超市、企业单位和个人进行定向销售。智慧车间企业也会为特殊人群提供食材，即通过调控光谱及营养胁迫等方法，开发功能性蔬菜产品，满足不同人群的营养摄入需求。比如与传统种植模式相比，在电子补光光源的人工环境下栽培生菜，VC含量可提高4倍。智慧车间模式还可以生产大批量优质种苗进行销售，附加值较高，还可出口。目前，市场上对种苗的需求很大，智慧车间培育的种苗具有无病原菌的优点，符合多地对蔬菜苗、花苗等的种植要求。此外，智慧车间在生产蔬菜产品的同时，还可以提供科普培训、旅游观光、娱乐休闲等多功能性体验，充分进行市场化探索，挖掘内在价值。（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题1.效益评价该模式的应用具有良好的经济、社会和生态效益。从经济效益来看，智慧车间模式是一个高效率的农业生产模式，代表着农业领域先进的科技水平，对外界环境依赖度低，尤其是减少了对土地的依赖和占用，可选择交通便利地点进行种植销售，能够大幅度减少运输费用和时间；利用高精度环境控制达到作物的全年连续生产和实现高品质农产品销售。在潍坊坊子区玉棵松有机蔬菜智慧工厂，已经实现蔬菜种植过程标准化流水线作业，单栋智慧工厂投资3000多万元，可实现年产值6000万元，一年能够种植16茬有机蔬菜，日产有机蔬菜10000公斤，实现亩均产值300万元。从社会效益来看，通过智慧车间不仅仅可以领略现代农业新科技、新品种的魅力，还可以挖掘旅游观光以及科普教育等价值。目前已经有企业研发小型植物工厂装置，故有专家指出，未来该模式将会与家庭、社区、学校等紧密结合，打造阳台家庭农场的模式，满足观赏和蔬菜食用的需求。从生态效益看，封闭式培养方式有效杜绝了农药使用，保障种植环境无菌无尘，彰显了农作物的绿色本质，满足了当代人对绿色无公害的需求；就近生产和就近销售的方式大大可以缩短运输距离，减少物流成本和碳排放。2.成功经验该模式的应用要依托于大型企业在该领域的战略性投资，一方面是因为种植成本高，智慧车间模式是设施农业，高度依赖设施对环境等因素进行智能调控管理，使得前期投入与运营管理经费高，需要较多的启动资金，另一方面是因为植物工厂智能化程度高，对种植管理者要求高，不仅要求管理者具有一定的经营管理才能，而且要求管理者具有一定的耕种知识积累，甚至需要丰富的植物学与环境科学知识。智慧车间模式的核心要素如图4-5。图4-5智慧车间模式的核心要素3.存在的问题智慧车间模式的发展为现代农业的发展指明了方向，赋予农业成为新工业，农村成为新厂区，农民成为新工人，但是在农村普及植物工厂技术却面临诸多问题。目前植物工厂的建设单位大都是科研单位、龙头企业、农业科技示范园等，单户农民面临经济、技术等诸多限制，难以延长植物工厂价值链、产业链，必须把农民真正组织起来，充分发挥整体的力量才能实现高产量、高品质和高效益。植物工厂面临最大的问题就是投入成本以及折旧成本较高，比如在封闭的环境下，要投入人工光源、营养液循环、多层栽培架、智能环境调控、监控系统等在内的装备，成本要高于露天种植和普通温室大棚；后期运营成本也较高，例如电能消耗就巨大。由于投入成本较高，植物工厂只能以高附加值作物进行高价销售，必然导致消费者群体受限，因此需要进一步挖掘迎合市场需求的农产品以及盈利模式。就技术层面而言，植物工厂通过控制温度、湿度、光照以及营养液等环境条件，使设施内植物生长发育很少受到甚至不受到外界自然环境的影响，达到作物的全年连续生产，但利用这些可控的外在环境条件激发植物最大效能，智能环境控制技术装备水平还有待继续研究与加强。例如智能化装备的信息集成度较低，国内环境控制系统大多依据经验值设定，没有依据农作物的实时生长状况进行调整，而国外通过构建环境与营养需求模型可对温度、湿度、光照等环境因子进行综合调控。四、可视化示范基地模式（一）可视化示范基地模式的内涵可视化示范基地模式简称看得到的农业、看得见农产品的生长和管理状况，采取“家庭农场+可视系统+环境展示+生产直播+数据采集”的现代化农业经营模式。具体是指结合传统农业种养殖技术，充分利用物联网、云计算、互联网视频直播等技术，在具有生态环境的种植或养殖基地安装摄像设备，让农产品的生长过程全方位地在视频中展现出来，让生产者更加直观地了解农作物的生长状况，保证及时准确地做出决策，让消费者能够通过网络随时看到农产品的生产过程和工人的生产方式。可视化示范基地综合应用了物联网技术与信息技术，以整体信息构架为中枢，实现无线数据采集、无线控制、视频监控等操作，实现农产品信息在各个供应链上的有效传输，为农产品建立身份证制度，使产品的种养殖信息、加工信息、质检信息、仓储信息、运输信息以及销售信息等都能直观地表达出来，即通过构建从田间地头到餐桌信息可查询、流程可监控、质量可追溯的全程食品监管体系，满足消费者对产品信息的需求，保障农产品的质量安全。采用可视化示范基地模式，与传统农业方式相比，一是可视农业模式有视频直播功能，种养殖画面可以第一时间传播到终端乃至市场，生产经营者相当于把自己的生产管理行为曝光在阳光下，可以达到有效约束的效果；二是具有可靠的期货订单功能，产前订单能够解决农产品销路难的问题，消费者可利用网络平台下单并进行远程观察；三是可视化农业示范基地可采用共享经济商业模式，实现可视和体验共享双重商业模式的叠加，从而实现基地的利益最大化。（二）可视化示范基地模式的基本特点1.通过可视化平台对全产业链适时监控可视化示范基地模式的一大亮点就是可视化，以视觉形式将农作物的生长状况传递给生产者，让生产者更加直观地了解农作物的生长状况，保证及时准确地做出决策。该模式利用在田间安装智能农业物联网数据采集设备“可视农眼智能监测基站”，建立智能、精准、全方位动态的数字农场，将田间实时气象、土壤、水源、虫害及田间的实时视频和图片数据上传到系统，使农产品的生产方式全面呈现在网络上，实现对农产品的远程监管，达到让消费者都能放心购买的目的。可视化是指生产基地、生产过程、投入品、生产环境、流通环节的可视化，通过智能监控设备让生产者实现决策参考、生产控制、质量控制、安全控制和人资控制等，有助于提供更加高效的生产管理。第一，生产基地的实时情况可视化。通过智能监控设备让生产者更加直观地了解农作物的生长状况、职工工作状态、现场管理水平等，为生产者提供决策参考、生产控制、质量控制、安全控制和人资控制等。第二，生产过程可视化。通过建立生产数据采集管理系统，在产前、产中和产后利用物联网、传感器等设施设备自动精准高效的采集数据，实现统一监控与科学管理。第三，投入品可视化。通过投入品管控系统能够使生产者对物资进行有效的管理，实时掌握物料使用情况，降低生产成本，合理使用资金，改善产品品质，减少肥药使用，实现绿色种养殖，提高市场竞争力。此外，通过投入品记录展示，也能增加消费者对此农产品的信赖。第四，生产环境可视化。通过农情监测系统、自动化控制系统、地理信息系统和遥感系统，生产者可以进行实时监测生产区域的大气、土壤、水质数据。第五，流通环节可视化。车辆物流管理系统可以让管理者随时掌握车辆信息状况和货物状态，便于随时调度以及安全管理，提高效率。2.以订单农业形式实现柔性生产区域性农品推优平台、电商平台等将数字化农场的生产者与采购方、消费者对接，提供农业智能化信息服务，实现订单农业，并且利用物联网等技术与传统农业生产相结合形成了一套安全可视化溯源系统。同时拥有独立的可视化电子商务平台，基地生产者只需要通过简单的线上操作就可进行农产品的发布与销售。同时可视化电子商务平台实现与微信公众号深度集成，即农业经营者提供种植、管理、营销等“一站式”服务，推动农业规模化经营。农业种养大户，通过可视化农业平台接收订单，省去诸多中间环节，直接向消费者发货，不仅仅保障了农产品的新鲜，而且能够获得较高收益，实现真正的优质优价。素有“中国蔬菜第一县”美誉的山东莘县，已于2020年12月投入使用腾讯云农业数字经济产业基地，主要提供农业大数据和传统农业智能化改造服务等，通过数字科技赋予三农建设强大能量，实现数字农业、乡村治理等发展。莘县下属的燕店镇宏源瓜果蔬菜专业合作社就利用互联网推出“私家菜地”特色业务，客户可以通过手机APP对种植过程进行视频查看，达到可视与可控的效果，而种植户也可以利用微信进行技术咨询、行情咨询、经验交流。3.以体验式农业形式促进农旅深度融合在可视化农业中，消费者可以通过网络视频观看农场里种植蔬菜水果的生长过程、质量控制手段等，采用共享经济商业模式，实现可视和共享双重商业模式的叠加，从而实现农产品的利益最大化。景妍迪（2018）景妍迪.消费者对吉林市可视大米的购买意愿及影响因素研究[D].吉林农业大学,2018.基于消费者支付意愿理论、消费者需求理论，采用问卷调查的方式在研究消费者对吉林可视大米的购买意愿上发现消费者对可视大米有强烈的购买意愿。将可视技术运用到营销中，比如利用抖音、快手直播等多种形式为农产品进行小成本的宣传，创造真实“在线农场”，也可激发消费者热情，在电脑、手机端在线监控属于自己的农作物，体验开心农场的乐趣。位于临朐县沂山风景区的的沂荷农牧万头奶牛项目，于2020年2月已启动实施，总投资约5.8亿元，预计实现年产鲜奶达到6万吨，年销售收入达到2.6亿元，不仅仅建设了多功能牛舍（沁乳牛舍、干奶特需牛舍、青年牛舍等）、现代化自动挤奶、储奶设备、固液分离大棚、全天候饲喂配料系统、资源化粪污处理、消毒等现代化设施，而且还多元化打造科普主题乐园、互动体验区、创意雕塑区等体验式板块，将奶牛产业与旅游业融合起来，将养殖业推向更新的层次，实现价值的最大化。景妍迪.消费者对吉林市可视大米的购买意愿及影响因素研究[D].吉林农业大学,2018.（三）模式评价：效益评价、成功经验、存在的问题1.效益评价该模式的应用具有良好的经济、社会和生态效益。从经济效益来看，可视化示范基地模式融合农情展示、农业追溯和农品直播营销等各个环节，可以促进农户实现生产环节标准化、产品特色化、营销多元化和品牌化，为脱贫致富找出新道路。潍坊临朐县鲁农家庭农场于2018年在全县率先开通可视农业系统，所有客户可随时登录农场网站进行监督，从播种一直到收获环节全程公开、透明，实现生态、观光、绿色循环农业为一体，并且600多亩的种植基地可实现年产地瓜40万斤、薏米7万斤、谷子20万斤。鲁农家庭农场在疫情期间更是尝试直播带货，成立煎饼生产队，在高标准的生产车间高清展示手工煎饼的制作工艺，吸引大批量网络消费者，解决了近20人的就业问题，人均增加月收入2000元以上，并注册了“沂山谷道”杂粮煎饼。从社会和生态效益来看，依托可视化基地，提供给消费者的不仅仅是产品，更有产品背后的农业生态绿色理念和技术保障，而且也展现了乡村的美景与美食，促进了农民增收和农旅融合。2.成功经验该模式的应用要依托于农场的带动，集中优质农产品资源和农业技术的应用，不断夯实小农户大联合的基础；构建生产者和消费者双向可视追溯体系，实现环境全景化、生产可视化、管理档案化和追溯数据化；重视互联网多元化营销模式，以产品销售带动绿色旅游发展，以旅游发展带动特色产品宣传销售。可视化示范基地模式的核心要素如图4-6。图4-6可视化示范基地模式的核心要素3.存在的问题可视化示范基地模式将现代视频技术运用到生产过程中，利用互联网电商平台进行多元化营销，使农产品基本信息透明化，真正践行绿色种养殖理念，但却面临着资金技术、人才匮乏等方面的制约难题。该模式首先要投入大量资金来购买设备，把监控系统的电子眼、传感器等设备安装在农业种植基地上，通过互联网将相关信息呈现在网络上，实现实时监控和远程管理；在运营中期为满足绿色健康种植需求、技术研发增加的成本；在后期流通及销售平台搭建的资金投入。而且农业相对于其他产业而言，投资收益周期较长，并且可视农业对农产品的质量要求度较高，对互联网等科技设备依赖度高，需要较多的资金注入到规模化发展中。其次冷链可视化难以实现，农产品受自然属性因素的原因，农产品生产很难标准化，难以直接判定质量好坏，尤其是网络上销售的农产品，只能借助于视频、图片进行评定质量，在流通过程中也极易受损。在人才方面，农业技术人才一直处于匮乏的境地。可视化是建立在信息化、智慧化技术的基础上的，不仅仅对农村的网络基础设施有基本要求，更需要大量能够掌握网络技术、无线射频技术、物联网技术等技术的信息化、科技化人才。但目前农村大部分农业劳动者受文化程度的影响对信息技术的接受能力较低，缺少对网络和科技的基础知识，又缺乏专业技术人才的培训与指导，存在“互联网+农业”智能设备操作困难问题，难以实现“互联网+”与农业的真正融合。五、四大数字农业典型模式比较表4-1四大典型模式比较寿光模式淄博盒马模式智慧车间模式可视化示范基地模式适用对象合作社+农户、大中型农业企业村委会+合作社+农户、大中型农业企业科研机构、大中型农业企业规模家庭农场适用区域现代设施园艺（蔬菜、水果等）阿里巴巴数字农业基地（蔬菜、水果等生鲜）农业科技园区（珍稀特蔬菜、药用植物等）规模化大田种植（玉米、水稻等）采用的主要技术及产品数字温控、智能雾化、水肥一体化等物联网管理技术物联网、大数据、云计算、人工智能和区域链等数字技术进行电子农情监测、管理、传感和数据分析等，建立冷链物流仓库中心；农业无人机、机器人、农机自驾仪，农业IoT等智能机器手、调控光谱、浅液水培、人工光型等技术和智能化装备无线数据采集、无线控制、视频监控等农情监测系统、自动化控制系统、地理信息系统和遥感系统数字化应用领域生产+流通+销售生产+流通+销售生产+流通+销售生产+流通+销售应用效益经济效益智能管控的大棚劳动生产率可提高200%以上；科技进步对农业增长的贡献率超过70%标准化生产种植基地、专业性买手团队、低成本冷链运输物流和各地盒马生鲜门店的各个环节的协调运行，达到全产业链的有效传输对外界环境依赖度低，减少对土地的依赖和占用，减少运输费用和时间；高精度环境控制达到作物的全年连续生产集生态、观光、绿色循环农业为一体，促进农户实现生产环节标准化、产品特色化、营销多元化和品牌化社会效益引导80%农户加入产业化经营体系；80%以上园区蔬菜以品牌标