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培育智慧农业集群的内在逻辑与实践进路

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发表于 2026-6-22 14:29:12 | 显示全部楼层 |阅读模式


一、引言
党的二十届四中全会强调:"全面实施'人工智能+'行动,以人工智能引领科研范式变革,加强人工智能同产业发展、文化建设、民生保障、社会治理相结合,抢占人工智能产业应用制高点,全方位赋能千行百业。"[9]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》(以下简称《"十五五"规划纲要》)设置专栏10"人工智能+"行动,并在该专栏下"人工智能+"产业发展部分强调"面向生物育种、生产管理、疫病防治等场景加快农业数智化升级"①。新一轮科技革命和产业变革加速突破,推动人工智能与经济社会各领域全面深度融合,打造以人工智能全方位赋能千行百业的智能经济新形态,成为"十五五"时期推动高质量发展的重要战略任务。作为国民经济的基础性产业,农业在"十五五"时期将迎来数智化转型升级的重大战略机遇。
为加快实现高水平农业科技自立自强、促进数字技术与现代农业全面融合,《加快建设农业强国规划(2024—2035年)》明确要求:"实施智慧农业建设工程,推动规模化农场(牧场、渔场)数字化升级,培育链条完整、协同联动的智慧农业集群。"②智慧农业集群是智能经济时代农业产业组织形态的重大跃升。面对这样一种全新的产业组织形态,深刻把握智慧农业集群的内涵与特征,阐明培育智慧农业集群的内在逻辑与实践进路,对"十五五"时期统筹推进农业数智化转型升级、加快建设现代化大产业具有重要意义。
从智慧农业集群的相关研究进展看,现有研究主要围绕农业产业集群与智慧农业两个方面展开。关于农业产业集群,已有研究表明,打造农业产业集群有助于提升龙头企业技术效率并提高农户收益,促进农业规模化生产与专业化分工(Tabe-Ojong and Dureti,2023;伽红凯等,2024),但农业产业集群的发展也面临资源错配、产业链协同不足、同质化竞争和科技成果转化率偏低等问题(胥亚男和李二玲,2023;薛永基等,2025)。伴随着数字经济的发展,农业产业集群的数字化转型得到广泛关注。现有研究探讨了以物联网为核心的数字技术在农业全产业链革命性变革中的巨大潜力,以及它对培育新型经营主体、建立多方价值共创机制的推动作用(阮俊虎等,2020;Beg,2022)。智慧化是数字化转型的高级阶段,是人工智能时代农业转型升级的主要方向与目标,但目前关于农业产业集群智慧化发展的研究仍显不足。
关于智慧农业,部分研究从技术应用的视角出发,对遥感估产、智能灌溉与变量施肥等数智技术如何提升农业生产效率、资源利用效率、管理决策精度以及企业全要素生产率等进行了探讨(Finger,2023;Pagano et al.,2023;王明哲等,2025)。也有研究基于产业系统性变革的宏观视角,分析智慧农业发展的演进态势,总结相关实践模式并探讨其产生的经济社会影响(崔宁波等,2023;张玉成等,2024)。值得注意的是,智慧农业发展已不再局限于单个农场或企业的技术改造,而是呈现明显的集群化趋势。尽管已有研究将智慧农业纳入产业集群框架中进行考察(袁祥州和黄恩临,2022;李春顶和李宁静,2025),但未能将其作为具有特定结构与运行机制的组织形态进行系统性探讨。
面对人工智能时代为培育智慧农业集群带来的重大战略机遇,本文系统分析智慧农业集群的核心内涵和基本特征,阐释培育智慧农业集群的内在逻辑,分析智慧农业集群发展的现实基础和实践经验,探索培育智慧农业集群的基本路径,为"十五五"时期加快农业数智化转型升级、推进农业产业组织形态跃升提供理论支撑与实践指引。
二、智慧农业集群的内涵与特征
智慧农业集群这一概念内生于人工智能时代农业数智化转型升级的实践要求,体现了技术进步与组织创新相互强化的新趋势。作为一种全新的产业组织形态,智慧农业集群既有别于智慧农业,也超越了农业产业集群,需要基于智慧农业和农业产业集群的含义对智慧农业集群的内涵进行系统界定。

(一)智慧农业集群的内涵
智慧农业集群的核心内涵可以从智慧农业和农业产业集群两个维度来把握。智慧农业在提高农业生产效率与推动农业可持续发展等方面具有明显优势,受到各国政府和国际组织的高度重视。智慧农业以信息和知识为核心要素,通过现代信息技术与农业的深度融合,推动形成信息感知、定量决策、智能控制、精准投入和个性化服务的农业生产方式(赵春江,2019),支撑农业生产向安全、优质、高效、低耗方向转型,为保障国家粮食安全、提升农业质量效益与综合竞争力提供坚实支撑。就产业集群而言,其概念由来已久,要素的空间邻近性与经济活动之间的紧密关联是集群区别于一般产业组织或产业链整合的核心特征(王缉慈,2019)。农业产业集群指的是具有关联性或互补性的各类农业生产经营主体在特定地理区域高度集中,通过资源整合与产业布局形成的有机整体。它是实现农业资源优化配置、提高农业产业竞争力和促进新质生产力形成的有效组织方式(薛永基等,2025)。进入新时代以来,国家科技创新能力快速提升,集群化的生产经营方式为中国农业领域技术的应用与推广提供了有效路径,并在实践中产生了明显的创新驱动作用。
相较于智慧农业与农业产业集群,智慧农业集群展现出更为鲜明的发展优势。《关于深入实施"人工智能+"行动的意见》明确了人工智能深度融合的六大重点领域,加快农业数智化转型升级成为"人工智能+"产业发展的重要目标之一。党的二十届四中全会对"人工智能+"行动作出战略部署,要求"全面实施'人工智能+'行动",强调"全方位赋能千行百业"①。随着数智技术在农业领域的加速渗透,国家层面持续推进跨主体数据互联互通与标准体系建设,产业集群对地理邻近性的刚性依赖正逐步弱化(王如玉等,2018)。基于这一演进趋势,智慧农业集群要素的邻近性不再局限于地理空间上的物理集聚,而是向地理空间邻近与虚拟空间联通深度融合的复合形态演变,纵向贯通生产全链条,横向联结多元主体。在此过程中,生产要素、知识资源与决策能力依托数据要素的高效流动,将实现在多元主体间持续互动和全链条优化配置,加速技术创新成果的积累与扩散,持续产生并强化集群内部的协同收益与溢出效应,驱动集群向具备自我强化能力的创新生态演进,有效支撑农业高质量发展。
概而言之,智慧农业集群的核心内涵在于,以科技创新为根本支撑,以实现供给保障强、质量效益高、绿色可持续为目标,通过数据要素的贯通与数智技术的嵌入,在地理与虚拟双重空间中重构要素邻近性,强化多元主体间的经济关联,促使知识溢出、学习效应和协同收益在集群内部持续产生和积累,是兼具技术赋能优势与组织协同优势的链条完整、协同联动的现代化大农业发展模式。
(二)智慧农业集群的特征
要素空间邻近、经济活动相互关联、行为主体相互作用以及具备一定的制度基础,共同构成了产业集群的核心特征(Cruz and Teixeira,2010)。随着"人工智能+"行动的纵深推进,产业集群运行的底层逻辑正经历系统性重塑。从国家战略需求、产业升级路径与科技变革趋势来看,智慧农业集群主要呈现出集聚形态复合化、数据资源共享化、数智技术内嵌化、要素互动密集化、外部效应累积化等鲜明特征。
一是集聚形态复合化。 地理上的邻近效应是产业集群得以形成的逻辑起点。智慧农业集群的空间组织超越了传统意义上的地理集聚,呈现出地理空间邻近与虚拟空间联通深度融合的复合形态。具体而言:一方面,农业生产主体、农产品加工企业、科研机构与各类服务平台可在特定区域形成高密度布局,支撑面对面互动、本地化知识溢出与基础设施共享。另一方面,依托5G、物联网与边缘计算等技术,集群内部可构建起低时延、高带宽的虚拟交互空间,使数据流、指令流与服务流在物理距离之外实现高效贯通。更为关键的是,虚实空间的相互交织打破了传统的线性产业链条,推动集聚形态由功能分立走向功能复合,形成高度互联、依存共生的产业生态。
二是数据资源共享化。 数据作为继土地、劳动力、资本和技术之后的第五大生产要素,是人工智能时代重要的战略生产资料。同样,数据在智慧农业集群发展中发挥着基础性作用。智慧农业集群可以依托统一的数据采集标准与接口规范,推动农业产业各环节多源数据的实时联通和跨域汇聚,从而促使分散在各个企业的数据资源转变为集群内可共享的公共资源,并在多元主体间有序开放与协同利用。这一过程有利于打破集群内部的信息壁垒与协作摩擦,使各主体在保持独立运营的同时,形成紧密的数据关联与利益纽带,从整体上提升农业产业集群的资源配置效率与协同运转能力。
三是数智技术内嵌化。 技术-组织范式更替是智慧农业集群发展的重要特征。以数据驱动和智能决策为核心的数智技术加速融入各类生产与服务场景,深刻改变了农业产业的组织方式、分工逻辑与协同方式。在组织层面,数智技术的深度嵌入可以有效缓解产业集群内部的信息不对称,集群内的各相关主体可以通过数据共享进行自主决策,推动农业产业集群向数据驱动的精准治理转变。在分工层面,数智技术重设了人机分工边界,智能装备接管了标准化、重复性的劳动,而农业生产者从以体力劳动为主向以数据决策为主转变(张星民等,2025)。在协同层面,智慧农业集群可以通过统一的数据环境与运行平台驱动各类技术在农业产业集群中实现功能耦合和高效连接,从而提升集群整体运行效率。
四是要素互动密集化。 在智慧农业集群的发展过程中,数智技术的深度嵌入与广泛赋能,打破了传统实体性生产要素与数据等非实体性生产要素之间的壁垒,要素的配置逻辑发生了根本性转变,呈现出高密度、高频次且高黏性的持续互动。具体而言,土地条件的动态变化使生产方式发生调整,从而带动劳动分工重构与资本流向转变。劳动者的经验在主体间流动有利于土地从同质利用转向差异化配置,并通过提升人力资本的可预期性降低资本配置的风险。反过来,资本在农业产业链各个环节的重新布局,持续重塑着土地与劳动的结合形态。各类要素在持续互动中深度耦合,大幅减少了农业生产要素之间的协调时间和配置摩擦,极大地深化了多元主体间的利益关联。
五是外部效应累积化。 不同于传统产业集群主要通过地理邻近性带来规模经济,智慧农业集群的优势在于显性知识、隐性经验以及绿色发展理念可突破地理界限,在多元主体间传播共享。随着集群规模的有序扩大、农业数据资源的不断累积以及算法模型的迭代升级,智慧农业集群能够发展成为从数据中学习并基于反馈不断自我优化的智能系统,实现从经验决策向智能决策、从分散运营向系统协同的转变。随着智慧农业集群的不断演进,正向外部效应在经济、社会与生态领域持续显现并逐渐强化,展现出智慧农业集群作为复杂适应系统的价值创造能力。
三、培育智慧农业集群的内在逻辑
培育智慧农业集群,既是遵循产业发展规律的必然选择,也是顺应技术演进历史趋势的客观要求,更是基于中国农情国情提升粮食等重要农产品供给保障能力、推动农业智慧化转型、增强农业国际竞争力的重要举措,体现了理论逻辑、历史逻辑和现实逻辑的统一。
(一)理论逻辑
培育智慧农业集群,是中国在大力推进农业现代化的进程中,面对"人工智能+"重要战略部署,对科技创新、产业变革与经济集聚等相关经典理论的守正与创新,是科技创新和产业创新走向深度融合的生动体现和典型实践,蕴含着符合中国国情和农情的理论自觉。
智慧农业集群的培育依托于科技创新驱动。知识与技术具有非竞争性与部分排他性,能在应用中不断积累与演化。传统农业的知识生成高度依赖个体经验与代际传递,呈现碎片化、低流动性和弱累积性的特征。"人工智能+"驱动数智技术系统性地嵌入土地、劳动力和资本等传统生产要素之中,基于算力、算法支持,建立一种新的生产函数或者实现生产要素的新的组合,使农业知识从隐性走向显性,从地方性走向通用性,从不可编码走向可编码。根据国家创新体系理论(Lundvall,2010),创新不仅是技术上的突破,而且是组织学习和知识共享的结果。知识可编码化并不自动带来创新效率的提升,需要相应的组织载体来实现知识的汇聚、重组与再创造,这从客观上要求农业产业组织形态从分散走向集聚。
培育智慧农业集群顺应产业变革趋势。把农业建成现代化大产业是"十五五"时期加快农业现代化的重要内容。智慧农业集群既具备大农业所需的产业规模与体量,又彰显数智化转型升级的现代化特征。一方面,依据产业竞争理论(Porter,1998)与交易成本理论(Williamson,1985),智慧农业集群内多元主体的频繁互动与知识共享,有利于提高整体的学习速度与创新效率,创造更高的附加值,在增加农民收入和产业效益的同时,摊薄单位经营成本,减少农户获取信息、匹配交易、监督履约的成本,促进技术的深度应用与持续扩散。另一方面,随着规模经济与范围经济的显现,集群内的专业化分工不断深化,庞大的群体会吸引更多技术供应商、金融机构等第三方服务商,进一步强化集聚效应。
培育智慧农业集群体现组织形态创新。根据产业区理论(Marshall,2013),地理邻近的企业可以通过专业化分工、知识溢出与劳动力共享形成竞争优势,这解释了同一行业企业在地理上的集聚现象。国家竞争优势理论(Porter,1990)认为,在具有较强竞争力的地区或国家中,产业空间组织形态往往是由富有竞争力的企业、要素条件、需求条件、相关产业等共同构成的集群形态。集群的演化是一个受技术、制度、文化等多方面因素影响的复杂过程。上述西方经典研究多聚焦于产业在地理空间上的集聚,讨论的是产业集聚为何发生以及产业集群如何演进的问题。智慧农业集群构建了一个开放式的创新网络,地理上分散的主体也能共享专业知识、技术标准和市场信息,由此突破传统集聚理论所强调的对地理距离的依赖,使虚拟集聚成为可能,为智能经济时代推动产业集群理论创新和加快构建智慧农业集群理论奠定了实践基础。
(二)历史逻辑
习近平总书记强调:"要把发展农业科技放在更加突出的位置,大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀。"在农业现代化进程中,农业机械、化肥、种业、数据、管理等现代要素与农业产业的融合,逐步优化了对劳动力和土地的利用方式,在提升农业技术应用系统复杂性的同时,也深刻改变了农业生产方式和组织形式。
在社会主义革命和建设时期,中国主要依赖人力、畜力和简单农具进行农业生产,劳动效率低且抗灾能力弱,难以满足人民的温饱需求以及国家工业化建设对农产品的需要。对此,党中央提出了"先合作化,后机械化"的发展战略。1953年起,农业合作化运动逐步推进,土地的连片经营和生产的统一调度为农业机械化奠定了制度基础。1959年,毛泽东提出"农业的根本出路在于机械化"的重要论断,明确了机械化在解放农村劳动力、提高农业生产效率、推进农业现代化中的重要作用。随着现代化农业机械逐渐应用于农业生产经营,中国开启了农业机械化发展的历史进程。
改革开放以来,农村作为中国改革的策源地,确立了以家庭承包经营为基础、统分结合的双层经营体制,通过将生产经营权下放给农户,极大地激发了农民的生产积极性。改革的不断推进,也带来了农业生产技术的不断革新,中国农业实现了快速发展,为国民经济奠定了坚实基础。然而,以家庭为核心的联产承包经营模式,不可避免地造成耕地地块细碎化、经营规模偏小等问题,这催生了对农业社会化服务的迫切需求。为此,中国逐步建立健全多层次的农业社会化服务体系,持续推进农业产业化经营,为现代农业先进技术的普及落地与规模化应用提供了关键的制度保障与组织支撑。
进入21世纪,信息化成为推动农业农村现代化的重要力量,农业产业组织形式也有了新的探索和发展。一方面,互联网技术逐渐渗透至农村地区,在农业政务管理、农业生产经营和流通等多个领域得到初步应用,为农业转型升级提供技术支撑。并且,在规划政策及重点工程的大力推动下,农村信息化基础设施明显改善,实现了村村通电话、乡乡能上网,为互联网与"三农"的深度融合奠定了坚实基础。另一方面,随着城镇化进程加快推进,乡村人口大量向城镇和非农产业转移,农业劳动力短缺问题初步显现。在此背景下,部分地区逐步推进农业组织创新,龙头企业、农业专业合作组织等新型农业经营主体不断涌现,以"公司+合作社+农户"为主的农业组织形式逐渐发展起来。
党的十八大以来,中国深入实施创新驱动发展战略。农业是这一战略的重要实施领域,推动农业生产数字化转型与农业组织形态升级是实现农业现代化的必然要求。随着新一代信息技术在农业各环节应用的日益深化,农业生产方式发生深刻变革,有力促进了农业全产业链的数字化转型与智能化升级。在创新赋能农业现代化的进程中,国家层面围绕农业组织形态出台了一系列政策文件,有力推动了农业生产从分散化向集群化发展。2016年中央农村工作会议提出建设现代农业产业园,2018年农业产业强镇示范建设项目实施,2020年优势特色产业集群建设启动,2021年中央"一号文件"将建设现代农业产业园、农业产业强镇、优势特色产业集群列为构建现代乡村产业体系的重要内容。
随着"人工智能+"行动的深入实施,农业数智化转型升级步伐加快,农业发展朝着数据驱动、智能决策与协同管理迈进的趋势愈加明显。面对技术体系日趋复杂与农业劳动力短缺的现实挑战,传统的个体化、分散化生产经营模式较难适应现代技术大规模推广应用的客观要求。作为顺应农业数智化转型升级和现代化大产业发展趋势的新的组织形式,智慧农业集群可以依托地理与虚拟邻近性以及功能互联性,促进数据要素高效流动,加速技术创新的验证与扩散,实现服务供给规模化和专业化,为化解人工智能时代背景下技术复杂性与农业经营主体能力有限性之间的矛盾提供有效路径。
(三)现实逻辑
党的二十届四中全会指出"农业农村现代化关系中国式现代化全局和成色",要求"加快农业农村现代化,扎实推进乡村全面振兴",强调"坚持把解决好'三农'问题作为全党工作重中之重""加快建设农业强国"①。中国农业基础虽已夯实,但在生产效率、科技创新、资源利用以及可持续发展等方面仍存在明显短板,整体竞争力不强,与世界公认的农业强国相比存在一定差距(魏后凯和崔凯,2022)。培育智慧农业集群,既是"十五五"时期深入推进农业现代化、加快建设农业强国的重要战略方向,也是以科技创新引领农业高质量发展的现实需要。
第一,培育智慧农业集群是增强粮食等重要农产品供给保障能力的迫切需求。 中国农业生产面临耕地资源紧张与生态环境约束的双重压力。从耕地资源来看,人多地少是中国农业发展的一个基本国情。中国的人均耕地面积少,中低产田占比多,后备耕地分布零散,保障粮食等重要农产品稳定安全供给的压力长期存在。从农业生产的环境约束来看,中国处于由传统农业向现代农业转变的关键时期,对化肥、农药等农用物资的使用仍处于较高水平,这在促进农业生产效率大幅提升的同时,一定程度上也加剧了温室气体排放,农业生产面临着保障粮食安全与减少碳排放的双重挑战。智慧农业集群依托数据共享与智能决策,可实现农业生产要素的创新性配置,在主体协同中能促进绿色行为一致化,并借助外部性内部化,将农业生产的生态效益转化为经济激励,从而兼顾粮食增产与绿色低碳发展双重目标。
第二,培育智慧农业集群是农业经营格局优化升级的必然选择。 长期以来,以小农户为主的家庭经营是中国农业经营的主要形式。家庭经营普遍面临生产规模不经济问题,过高的交易成本与较低的标准化生产能力,使小农户难以深度融入社会化分工体系,且在生产决策上易表现出短期化倾向。然而,只有将小农户引入现代农业发展轨道,把小农生产和现代农业发展有机衔接起来,才能推动农业现代化发展。相较于龙头企业准垂直一体化对小农户剩余决策权和博弈地位的削弱(韩春虹,2022),以及农业平台化服务体系难以构建小农户与技术、市场之间的深度协同网络,智慧农业集群凭借其在区域内的资源整合优势与网络化协同效应,能为小农户提供应用数智技术的低成本路径,增强其在农业数智化转型中的主体地位。
第三,培育智慧农业集群是增强中国农业国际竞争力的必由之路。 中国多数大宗农产品产量居全球第一位,总量不足的矛盾已经基本解决,但农业现代化相对滞后,农产品的国际竞争力仍有待提升(乔金亮,2025)。党的二十届四中全会强调,"统筹发展科技农业、绿色农业、质量农业、品牌农业,把农业建成现代化大产业"①。这既是提升农业综合生产能力和质量效益的实践要求,也是促进中国农业从全球价值链低端走向中高端的科学指引。然而,单纯依赖龙头企业的规模化扩张或分散农户的简单联合,难以实现生产标准与国际对接,也无法保障持续的出口供给。作为统筹发展"四个农业"的有力实践,智慧农业集群通过对全产业链的数智化整合,可以实现农产品的标准化生产与全程质量溯源,增强产品质量的稳定性,大幅降低跨国贸易中的信任成本。由此形成的品牌效应与产业韧性,不仅可以提升产品附加值,也有助于在国际市场上塑造差异化的竞争优势,实现规模化、标准化与特色化的有机统一。
四、培育智慧农业集群的现实基础与实践探索
智慧农业集群通过数智技术的加速渗透重塑农业生产组织逻辑。进入新时代以来,特别是"十四五"时期,中国农业产业集群与智慧农业的快速发展,为"十五五"时期培育智慧农业集群提供了发展基础与实践经验。农业产业集群在集聚发展中持续向智慧化延伸,通过技术赋能重塑生产组织形式与要素配置方式,而智慧农业在应用推广中不断向集群化拓展,逐步突破了单一主体与分散场景的局限,二者共同驱动了农业数智化转型升级。但就现有的实践来看,智慧农业集群的发展尚处于探索阶段。本部分将从农业产业集群与智慧农业两个维度分析智慧农业集群的发展现状,以期为加快培育智慧农业集群提供经验参考。
(一)农业产业集群为培育智慧农业集群奠定了坚实的产业集聚基础
习近平总书记指出:"'产'讲的是真正建成产业,形成集群。"②推动农业产业集群建设是加快农业产业化的重大实践。农业产业集群的发展,伴随着农业现代化进程,在人工智能时代展现出数智化转型升级的重要特征。
党的十八大以来,中央"一号文件"及相关政策对推动农产品加工业向集群发展转变作出了安排。随着农业产业化的深入推进,全产业链整合与多元主体联动成为集群发展的重要方向。党的十九大确立了乡村产业振兴的关键地位,《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》《关于促进小农户和现代农业发展有机衔接的意见》等文件相继出台,强调要打造产加销一体、带动小农户生产的农业产业集群。农业的集群发展被赋予了更为丰富的时代内涵,成为促进农村产业融合发展、带动农民增收的重要举措。"十四五"时期,中国农业农村工作进入乡村全面振兴阶段,农业产业集群建设也全面提速。同时,自2021年起,连续三年的中央"一号文件"对建设优势特色产业集群、现代农业产业园、农业产业强镇作出要求,三者共同构成乡村产业集聚发展的核心载体。2026年中央"一号文件"指出:"发展各具特色的县域经济,培育中小企业特色产业集群,推动兴业、强县、富民一体发展。"①这在把生产、加工、流通和消费有效串联起来的同时,强调形成各具特色的发展格局,为农业产业集群的深化拓展指明了方向。
依托国家层面持续的政策引导与资金支持,农业产业集群建设展现出显著的发展成效。2020年,农业农村部会同财政部启动实施优势特色产业集群建设项目。截至2024年3月共批准创建180个优势特色产业集群,包含48个畜禽集群、15个粮食集群、12个蔬菜集群等,这些优势特色产业集群为不同领域的农业产业链协同奠定了坚实基础。与此同时,现代农业产业园与农业产业强镇建设也在加快推进,截至2025年共建设400个现代农业产业园、1909个农业产业强镇,培育了产值超100亿元的产业园区近百个、超10亿元的产业强镇450多个,乡村特色产业发展质效明显提升,集中集聚发展的格局初步形成。进入"十五五"时期以来,各地立足自身禀赋,集聚优势资源,积极发展农业产业融合项目,农业产业集群建设规模持续扩大。仅2026年第一季度,全国已新建40个优势特色产业集群、50个现代农业产业园和200个农业产业强镇,项目布局向中西部地区倾斜明显,并体现出向森林要食物、向江河湖海要食物、向设施农业要食物的差异化导向。
人工智能目前正以空前的速度、广度和深度赋能千行百业,在此背景下部分地区已率先进行农业产业集群的智慧化转型探索。以山东省寿光市为例,当地85%的菜农加入了产业化经营体系,解决了小农经济分散和无序问题。2025年,寿光市的蔬菜大棚已升级至第七代智能温室,新建和改建大棚全面推广智能装备和智能化管理,物联网应用率、标准化生产率均超过80%,农业生产效率得到显著提升。与寿光的精细化转型模式不同,北大荒集团的实践体现了大国粮仓的规模化变革。作为中国耕地面积最大、综合生产能力最强的国家重要商品粮基地和粮食战略后备基地,北大荒集团依托其大规模农业产业集群,归集了耕地、林、草、水以及基站、物联网设备等资源,截至2025年8月已形成20余个专题、600多个图层数据,构建了覆盖"天空地"、贯通"产加销"的地块级资源底图,为AI算法驱动的变量施肥、靶向植保等提供了高质量、连续性的数据积累,形成数据驱动的智慧农业生产体系。在现有生产基地、加工厂房、物流网络的基础上,北大荒集团实施智慧化改造,通过规模化采购、共建共享等方式降低智慧化基础设施与服务的获取成本,既可以避免重新选址建设的复杂流程,又有助于化解小农户面临的资金约束,平稳高效地实现了转型升级。不同类型的农业产业集群,尽管向智慧农业集群演变的路径差异明显,但其既有的集聚基础普遍为各地加快智慧化转型提供了良好的条件支撑。
(二)智慧农业为培育智慧农业集群提供了有力的技术赋能支撑
智慧农业是发展现代农业的重要着力点,是建设农业强国的战略制高点。中国农业品种繁多、区域异质性显著,作物生长模型与农艺参数难以跨品种、跨产区简单套用,这虽然给智慧农业发展带来了挑战,但也蕴含着独特的发展契机。通过聚焦特定品种、特定生态区构建专用数据集与知识库,相关经营主体可以构筑差异化竞争壁垒,从而让农业生产的地域与品种差异成为智慧农业集群发展的核心动力。
中国农业的智慧化探索,经历了从农业信息化到"互联网+"现代农业,再到智慧农业的迭代演进。党的十八大明确作出了工业化、信息化、城镇化、农业现代化"四化同步"的战略部署。在此背景下,农业信息化建设加快推进,物联网、大数据等信息技术在农业各环节得到试点应用。2015年《国务院关于积极推进"互联网+"行动的指导意见》发布,将"互联网+现代农业"列为11项重点行动之一,并将人工智能纳入国家政策重点任务。此时,人工智能更多作为"互联网+"框架下的重点技术方向被部署。2017年《新一代人工智能发展规划》发布,这是首部国家层面的人工智能发展规划,确立了中国新一代人工智能发展"三步走"战略目标,人工智能与农业的融合创新进程加快。"十四五"时期以来,相关政策规划密集出台,智慧农业发展得到全面部署,多个专项规划提出发展智慧农业的任务要求,例如,《关于大力发展智慧农业的指导意见》《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》等系统擘画了智慧农业的发展蓝图,为智慧农业发展提供了明确的方向指引与坚实的制度保障。《"十五五"规划纲要》提出"全方位推进数智技术赋能",并将"发展智慧农业"作为"十五五"时期促进实体经济和数字经济深度融合的重要内容。
在党中央的谋篇布局下,随着基础设施加速完善、关键技术持续突破和智能装备广泛应用,中国智慧农业取得长足发展。在设施建设层面,根据《数字乡村发展研究报告》,截至2023年底,中国已在农村及边疆、海岛(礁)等偏远地区建设了8647个4G、5G基站,全国通4G网络的行政村比例超过99%,通5G网络的行政村比例超过80%,新一代高速网络向农村地区快速延伸。在技术突破层面,截至2025年底,病虫害多模态识别算法、蛋禽行为与发声特征智能识别技术、海洋牧场生态系统健康状况自动评价模型等104项关键技术,以及大田作物表型机器人、精准饲喂装备与推料机器人等62项整机智能装备取得突破,智慧农业创新能力不断提升;到2025年,智慧农业生产领域的专精特新企业达2152家,智慧农业服务潜力突出。在规模应用层面,截至2023年底,全国已安装北斗终端农机220万台,作业效率和作业精度达到国际先进水平;截至2026年1月,农用无人机保有量超过30万架、年作业面积突破4.6亿亩,智能农机规模化应用全面推进。
为推动新一代信息技术在农业农村领域深度应用、加快农业农村现代化进程,农业农村部系统总结全国各地推进智慧农业建设的典型做法和实践经验,自2022年起每年出版全国智慧农业典型案例汇编,并在2024年、2025年依托"智慧农业在行动"专题在官网定期发布智慧农业典型案例,涵盖智慧种植、智慧畜牧、智能农机、智慧园区等多个行业与领域,集中展示了中国因地制宜推进智慧农业发展的实践探索,为农业数智化转型升级提供了可借鉴、可推广的实践经验。在"人工智能+"行动深入实施的背景下,智慧农业进入人工智能深度赋能的新阶段。智慧农业相关技术产品的应用需要达到一定的产业规模,才能形成显著的规模效应,集群化发展是充分释放智慧农业技术潜力的必经之路。从农业农村部发布的典型案例来看,智慧农业经历了早期以单点技术应用为重点,到以实现数智技术全场景覆盖、多元主体间协同联动为目标的转变,呈现出集群化发展的趋势。不同领域的智慧农业实践虽然在技术路径、组织模式方面各有侧重,但其向集群化发展的方向具有一致性,为培育具有中国特色的智慧农业集群提供了可借鉴的样本。
五、培育智慧农业集群的实践进路
2026年是"十五五"开局之年,抓住人工智能发展的重大战略机遇,拓展人工智能赋能"三农"工作的广度和深度至关重要。中国农业正处于由机械化向自动化、智慧化转型升级的新阶段,多数农业经营主体仍停留在采用相对传统的生产方式的阶段,若试图在分散小农基础上直接发展智慧农业,或将先进技术孤立植入无组织化产业单元,极易陷入投入高、整合难、可持续性差的发展困境,难以实现系统性变革。立足现有的产业集聚基础与技术支撑,本部分紧扣智慧农业集群的核心内涵与基本特征,从农业集群的智慧化转型和智慧农业的集群化发展两个层面,探索培育智慧农业集群的两大实践路径,由此引导有条件、有能力的地区或经营主体率先突破,推动现代科技与传统农耕文明深度互嵌、相互赋能,为全面推进农业现代化提供有力支撑。
(一)基本路径一:农业集群的智慧化转型
农业产业集群依托规模化生产、标准化管理与全链条协同,不仅为传统生产要素的数字化提供了基础条件,也能加速数据向新型生产要素转化,有利于形成覆盖各环节的多维度、高精度的农情数据流。与此同时,农业产业集群能够提供跨环节、跨业态的技术应用场景,与智慧化转型需求高度匹配。推进农业集群的智慧化转型,关键在于将数字技术与智能系统嵌入具备一定规模和发展基础的产业集群之中,通过对数据等非实体性生产要素的激活,突破传统的地理邻近集聚模式,驱动生产要素优化配置与高效组合,在保持集群规模优势的基础上,进一步构建质量优势与效率优势,促进农业产业向高质量发展迈进。
1. 夯实全域覆盖的数据基础。 农业集群的智慧化转型高度依赖于数据的全方位供给与高效配置,全域覆盖的数据基础是智慧化运行的底层支撑。当前,农业领域普遍存在数据碎片化、非标化和孤岛化问题,农业生产所涉及的关键生产要素尚未实现全链条数字化记录,数据资源难以转化为可计算、可调度、可交易的生产性资产。因此,必须破解数据从哪来与数据怎么用两个关键问题。要解决数据从哪来的问题,需推动要素数据化。利用遥感、无人机、物联网等现代信息技术及其相关设施设备,建立天空地一体化的观测网络和数据采集体系,对土壤墒情、气象变化、作物长势、农机作业轨迹等关键参数进行动态采集,实现对集群内部全场景的数字化映射。要解决数据怎么用的问题,需推动数据要素化。归集投入品使用、生产记录、市场交易等多维数据,构建高质量数据资源池,通过对多源数据的清洗和融合,形成具有使用价值、可参与资源配置的数据资产。
2. 强化场景驱动的技术应用。 将智慧化从概念层面转化为现实生产力,需强化应用场景对技术研发、验证与迭代的驱动作用。中国农业领域的数智技术应用起步相对较晚,与工业、服务业相比存在较大差距,并且许多技术停留在科研院所试验阶段,缺乏规模化应用场景(宋洪远和唐文苏,2025)。推动农业集群的智慧化转型,需要围绕精准种植、智能灌溉、病虫害预警等场景需求,持续优化技术设计并开展技术集成示范。同时,技术场景设计要充分考虑农业生产经营的差异性。例如,粮食等大宗农产品受到的成本约束强,技术应用须紧扣节本增效的需求;而果蔬、中药材等高附加值产业能支撑相对较高技术应用成本,可通过高收益场景设计牵引前沿技术应用。
3. 加强要素互动的数智支撑。 "十四五"时期,全国水肥一体化技术应用面积达1.8亿亩。2025年农用无人机保有量超30万架且年作业面积突破4.6亿亩,农业科技进步贡献率超过64%。当前,数智技术在农业生产经营诸多领域中的应用已逐渐深入,但其覆盖范围相对有限,与各环节的融合深度也有待加强。《国务院关于深入实施"人工智能+"行动的意见》确立了目标任务:"到2030年,我国人工智能全面赋能高质量发展,新一代智能终端、智能体等应用普及率超90%,智能经济成为我国经济发展的重要增长极,推动技术普惠和成果共享。到2035年,我国全面步入智能经济和智能社会发展新阶段,为基本实现社会主义现代化提供有力支撑。"为此,要强化数智技术对要素互动的支撑作用,围绕智能感知、决策、控制、作业布局智能装备,优化集群内农机农具平台化、智能化管理,推动要素供需高效配置,实现农业产业集群从地理聚集迈向智能协同,确保数智技术全方位赋能农业高质量发展。
4. 深化普惠共享的服务供给。 小农户是农业现代化的主体,但小农户的新技术应用能力不强,缺乏长期投入的能力和动力。社会化服务是降低小农户智慧化转型风险、将小农户引入现代农业发展轨道的重要手段。中国农业社会化服务主体小而散、市场化程度低、可持续性弱,拥有全托管能力的服务主体比重小(郭晓鸣和温国强,2023),且多集中于粮食主产区,经济作物、特色农产品的服务模式相对匮乏,在仓储保鲜、加工、流通与营销等服务方面仍供给不足。因此,应将无人机植保、智能灌溉、数字播种、远程病虫害诊断等成熟技术,转化为标准化服务产品,按作业面积或使用时长提供"即用即付"服务。在标准化服务框架下,根据产区特征差异化配置服务清单;在粮食主产区,重点推进耕种防收全程托管与跨区调度,发挥规模优势降低服务边际成本;在经济作物与特色农产品产区,重点将采后商品化处理、冷链预冷、分级分选等增值服务纳入服务清单。
(二)基本路径二:智慧农业的集群化发展
智慧农业集群化发展已具备较为充分的政策支撑与产业基础。国家层面系列规划文件的相继出台形成了系统性的顶层设计框架,持续扩张的智慧农业市场规模为集群化发展积累了充足的产业动能。与此同时,智慧农业相关技术的充分应用本身依赖于一定的产业规模以形成显著的规模效应,集群化模式与智慧农业技术的推广逻辑高度契合。然而,规模扩张并不能自动带来系统协同,技术与要素的集聚若缺乏有效组织,也难以自发形成高效联动的产业生态,推动纵向联结深化、横向协作优化、互动深度强化是实现智慧农业集群化发展的关键所在。
1. 推动主体纵横联结。 智慧农业的集群化发展以网络化关联为基础,纵向上需贯通产前、产中、产后全链条,横向上要联动生产与科技、金融、物流等支撑服务体系,将分散的数智能力整合为系统性优势。中国新型农业经营主体近年来快速发展,但各类经营主体的协同发展能力不足(华静和范璐杰,2024),小农户的能力有限,难以有效融入智慧农业体系。因此,亟须创新利益联结模式,提高协同合作效率。生产经营过程中产生的海量数据,既构成了智慧农业发展运行的基础资源,也是利益分配与风险共担的新纽带。应探索形成以数据为核心的利益联结模式,使农户、农业企业可根据数字化平台提供的信息在订单农业、股份合作等模式下灵活调整策略,降低信息不对称所带来的交易成本。
2. 促进涉农数据互通。 智慧农业的集群化发展依托数据要素的充分流动,通过跨主体、跨区域的信息共享提升资源配置效率,强化产业链的协同能力,驱动创新要素向智慧农业领域高效集聚。但企业所收集的相关涉农数据仅局限于部分领域或局域范围,并且由于采集方法及标准上存在差异,难以实现农业数据资源的有效整合(温涛和陈一明,2020),智慧农业集群化发展面临"数据烟囱"与"数据孤岛"的现实制约。数据互通的路径选择应因产业组织内部的协作关系成熟度的不同而差异化。对于已形成稳定订单关系或实现股份合作的智慧农业,需要通过链主企业或区域性数字平台在服务小农户和中小经营主体的过程中,逐步整合种植、加工、流通等环节的数据,建立起跨环节的数据连接基础。在尚未形成稳定协作关系的多元主体之间,应探索基于区块链的数据共享与收益分配机制,在明确数据权属和保障隐私的前提下,降低数据互通的信任成本,逐步培育数据共享的协作基础。
3. 共建数智应用场景。 区域特色农业产业普遍具有高附加值、强品牌属性与清晰的共性需求,共建数智应用场景有助于催生并强化智慧农业的集聚效应。进入"十四五"时期以来,优质特色农产品供给持续扩容,农业特色产业规模不断扩大。然而,区域特色农业因产业类型与生产方式的不同,对场景共建的需求各异。智慧种粮场景应聚焦大面积精准作业与产后减损;智慧畜禽场景需优先突破疫病智能监测与精准饲喂;智慧渔业场景则对水体环境具有高度依赖性,可侧重水质在线监测与增氧投饵的联动控制。此外,聚焦冷链物流温控、区域品牌溯源、区域性病虫害联防等共性痛点,推动智慧农业生产主体开放生产感知数据与应用接口、检测机构贡献质量标准与认证体系、电商平台共享消费反馈与市场趋势、科技企业输出算法模型与智能装备,在场景共建中逐步构建起稳定、互信的协作网络。
4. 优化要素协同配置。 农业集群化发展以农业生产要素的高度集聚为前提,智慧农业的集群化发展需要实现实体性要素与非实体性要素的深度融合和协同配置。短期应着力推进数据互动与跨环节协同;长期则应以算法模型迭代与要素自组织为目标,实现外部政策驱动向智慧农业集群内生演化转变。具体而言:一方面,要利用好政策支持、平台搭建等方式,推动资本、技术、人才等要素向数智化程度较高的农业生产经营领域集中。在东部沿海及平原地区,依托土地托管、股份合作、互换并地等组织形式,整合利用分散的土地资源;在西部丘陵山区则以小型智能装备适配和产后加工数智化为突破口,引导要素向高附加值环节集聚。另一方面,要构建区域内数据互通、服务协同和收益共享的运行机制,牵引实体要素重组,以丰富的实体场景反哺数据积累,推动算法模型持续迭代,提升整体运营效率与稳定性,使集群具备持续吸纳并高效配置优质要素的能力。
六、主要结论与政策启示
培育智慧农业集群,是"十五五"时期发展农业新质生产力、扎实推进农业现代化的必然选择。智慧农业集群具有集聚形态复合化、数据资源共享化、数智技术内嵌化、要素互动密集化、外部效应累积化等基本特征,发展智慧农业集群是对科技创新、产业变革、经济集聚等相关理论的守正与创新,顺应了农业现代化的历史进程,指向粮食安全、小农转型与国际竞争力提升的现实诉求。农业产业集群的纵深发展为培育智慧农业集群奠定了坚实的产业集聚基础,智慧农业的快速发展为培育智慧农业集群提供了有力的技术赋能支撑。立足中国农业的发展阶段与现实条件,培育智慧农业集群应从推进农业集群的智慧化和推进智慧农业的集群化两大路径展开。从国家战略全局出发,农业集群的智慧化和智慧农业的集群化应当协同并进、融合发展;从区域发展实际出发,应当立足区域禀赋差异和发展阶段特征,因地制宜确定主导方向,实现分类推进、梯度发展。为了确保两大路径的顺利实施和稳步推进,需要重点从以下四个方面强化支撑保障。
第一,强化新型基础设施建设,夯实智慧农业集群发展基础。 一是加快新型基础设施在农业领域的部署应用。"十五五"时期中国将实施109项重大工程项目,其中,在新型基础设施建设领域明确部署全国一体化算力网、卫星互联网、信息通信网络、数据基础设施、低空基础设施5项重大工程项目。"十五五"时期应抓住新型基础设施建设集中建设的战略窗口期,加快推动网络通信、数据存算和低空服务等设施向农村地区延伸,为智慧农业集群的数据采集传输、智能分析决策和装备协同作业提供基础条件。二是推进高质量农业数据集建设。系统整合涉农数据资源,围绕作物生长、土壤墒情、病虫害监测、农产品流通等核心场景,建设一批标准化农业数据集,为人工智能模型研发与算法优化提供高质量的基础数据支撑。
第二,推动农业数智化转型升级,增强智慧农业集群核心能力。 一是围绕农业全产业链智能化加强关键核心技术攻关。加大对农业领域智能技术及装备的研发支持力度,在继续支持智能育种、智能感知、精准作业等重要方向创新的基础上,鼓励科研机构与龙头企业针对制约全产业链数智化转型升级的共性技术开展联合攻关,提升农业全产业链的智能化水平。二是组织开展全产业链数智技术集成应用示范。选择产业基础较好的地区开展面向全产业链的技术集成应用试点,降低各类经营主体的技术使用成本,及时总结试点中形成的有效做法并向同类地区推广,探索形成覆盖多环节、联动多主体的农业数智化转型方案,逐步扩大农业数智化技术的应用覆盖面和受益群体范围。
第三,深化农村体制机制改革,激活智慧农业集群培育动力。 一是建立跨部门统筹协调机制。明确牵头部门和职责分工,在规划编制、标准制定、数据共享、项目审批等方面形成工作合力,并将智慧农业集群培育纳入乡村全面振兴考核体系。二是健全农业数据治理制度。加快制订农业数据分类分级管理办法,明确公共数据、企业数据与个人数据的权属边界和使用规则,建立覆盖数据应用全生命周期的安全管理制度,稳妥探索涉农数据确权登记、授权使用与收益分配机制。三是创新支持智慧农业集群发展的财政金融制度。优化财政支农资金投入方式,引导金融机构开发适应智慧农业集群特点的信贷产品,探索将因技术系统故障或数据偏差引发生产损失等新型风险纳入保险保障范围。
第四,统筹推进教育科技人才一体化发展,强化智慧农业集群要素支撑。 一是加快培养农业农村高技能人才。推动涉农高校加强农学与信息科学、数据科学、人工智能等学科的交叉融合,培养兼具农业知识和数智技术应用能力的复合型专业人才。依托产业集群和产业园建设区域性智慧农业实训基地,面向家庭农场主、合作社带头人、农技推广人员等开展数智技术应用培训,提升基层农业从业者的数字素养和技术应用能力。二是健全人才引进与科技成果转化机制。制定面向智慧农业领域的专项人才引进政策,鼓励数字技术、人工智能等领域的专业人才向乡村流动,将技术推广成效和成果转化贡献纳入职称评审和绩效考核,畅通科技成果从实验室到田间的转化通道。

参考文献:
[1]杨骞,白鲁佳,史浩琰,等.培育智慧农业集群的内在逻辑与实践进路[J/OL].
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