摘要：農業信息化是未來農業發展的重要方向，也是農業擺脫其弱質性的推動力量之一。國外農業信息化起步較早，是伴隨其農業現代化發展起來的。本文分析了美國、日本及德國3國農業信息化的發展現狀并比較3國農業信息化發展的差異，在此基礎上預測了農業信息化發展趨勢，最后提出對中國當前農業信息化發展的經驗借鑒。
關鍵詞：農業信息化；特征；比較；趨勢；經驗借鑒
互聯網與計算機技術的發展，改變了世界農業發展的面貌，農業信息化已經成為世界農業發展的潮流和方向。但中國農業信息化起步較晚，信息化的覆蓋范圍不夠廣泛，信息化過程的傳遞環節還比較松散，農業信息化建設還有很大的提升空間。發達國家的農業信息化技術是伴隨著農業現代化、產業化而發展起來的，在信息化技術、技術運作方式、技術設備設施及信息化配套制度等方面有著較為成熟的經驗。推進中國農業信息化，是中國農業發展的出路與方向，在借鑒發達國家農業信息化經驗的基礎上，推動中國農業信息化發展的進程。
1、美國、日本、德國農業信息化的發展過程及特征
從世界范圍來看，農業信息化的發展經歷了3個階段:20世紀50～60年代廣播、電話通訊及計算機的初步運用是第一階段，是農業信息化的起步。到了20世紀70～80年代是第二階段，此時，計算機數據處理功能廣泛運用于農業生產加工的信息化處理及農業數據庫的建立。第三個歷史時期是20世紀90年代以來隨著互聯網及計算機的普及，由互聯網與計算機帶來了農業自動化技術在農業各領域的深刻應用。由于各國國情不同，農業信息化的發展道路及方式有所差異，美國、日本、德國在農業信息化發展上及農業信息技術運用等方面處于世界領先地位。
1.1美國
美國是農業信息化的發源地，其農業信息化的發展基本上是同步于世界農業信息化的發展，大體可以分為3個階段:第一個階段是20世紀50～60年代，電話通訊、廣播技術及計算機技術在農業生產領域的運用。第二階段是20世紀70～80年代，這是美國農業信息化發展的黃金時期，計算機已經進入了數據處理和知識處理信息化階段。1980年，IBM在推出了首款適合于家庭、個人的PC。隨著個人PC的普及，帶動了美國農業數據庫及農業局域網絡的建立。第三階段是從20世紀90年代至今，隨著信息高速公路的產生與發展，農業領域的各種知識集成處理、自動化生產運用，尤其是“3S”技術，即全球定位系統（GPS）、遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）等人工智能系統的出現，推動了美國農業走向精準化發展道路。總體而言，美國農業信息化發展歷程具有如下特征。
（1）以農業數據庫建設為先導。農業數據庫建設是農業產業化及信息化發展的前提，對于美國這種規模化的農業生產模式是極為重要的。從1984年開始，美國利用計算機技術的革新，開發了大量的農業基礎及應用性數據庫，至今已有近500個，并對每個數據庫進行了集中式的編目，這些數據庫已經成為大數據時代農業發展的重要信息資源。如農業部所屬的AGRICOIA數據庫直接連通聯合國糧農組織（FAO）中的農業系統庫（AGRIS）[1]，給美國農業生產提供了很多及時的加工、貿易及市場信息，成為美國農業生產的“千里眼”。
（2）以農業信息化網絡建設為基礎。美國是信息高速公路（即互聯網）發展的先驅國家，互聯網的迅速發展，使美國認識到其對農業生產、加工及貿易的重大意義。2000年9月，國會農業委員會專門撥款14億美元給農業部，讓農業部、商務部、海洋局牽頭研發農業信息網絡，至今已經開發了近2000個農業信息網絡系統，是世界農業信息網絡最多的國家。其中世界最大農業信息網絡AGNET，除了覆蓋美國所有的州（除夏威夷）外，還連通了加拿大、墨西哥等國家的20個省、州以及歐洲的12個國家。在這個網絡體系中，其參與主體除了美國農業部外，還包括各州農業部、各縣農業署、北美各農業院校、其他國家的農業主管機構與農業信息部門以及無數農場主、農業企業。隨著3G、4G網絡的運用，瀏覽者只要通過手機、電腦或是其他終端，可以隨時掌握農業從生產到流通各環節的信息資源，提升農業信息的精準程度。2014年IBISWorld咨詢公司的研究認為，未來5年，美國信息化農業市場將以每年5.3%的速度增長，到2019年市場規模將達到15億美元[2]，農業的信息化推動了農業的精準化發展，提升了農業的現代化程度。
（3）以農業信息化機構建設為依托。農業信息化的組織機構是農業信息化發展的組織者及信息提供、統計者，組織機構的發達與否深深影響著農業信息化的程度。美國的農業情報機構是世界上最多的，約有近780家，形成了以聯邦為中心，貫穿州、縣的農業情報信息網。這些機構在農業信息收集、調研、統計、評估、發布等方面發揮了重要的作用，是其農業信息化發展不可或缺的環節。在眾多的機構中，尤其是農業部下屬的農業統計局（NASS）、經濟研究局（ERS）、市場服務局（AMS）、海外農業局（FAS）以及世界農業展望委員會（WAOB）是其核心部門，相互合作，各司其職，共同推進美國農業信息化建設。其中，NASS主要是為美國農業、農村提供各種準確、客觀的國內外農業統計數據；ERS的工作范圍更為廣泛，主要是定期統計、調研并發布農業生產、食品結構、消費者偏好、自然資源保護、農業及農村能源利用等領域的經濟統計指數；WAOB與NASS密切配合，側重于農產品貿易的預測，監視全球農產品貿易市場行情，為農業部制定美國農產品國際貿易政策提供情報服務；AMS是一個農業市場行情及營銷的機構，定期發布各類農業生產資料、農產品等價格及行情走勢的情報，為農場主生產提供參考；FAS主要是為美國農業尋求海外合作提供各種市場、貿易、價格等方面的情報信息。
（4）以農業信息化法律建設為保障。美國作為一個法治國家，其農業信息化發展同樣離不開法律的支持與保障。每5～6年修改一次的《農業法》是農業信息化發展的根本法，其對農業信息化過程中的資源、信息、研究等工作做了詳盡的規定，如2014年美國農業法案設有專門一覽“農業信息化”，計劃在未來的5年中，投入14億美元支持農業信息化的升級[3]。此外，聯邦政府非常重視農業信息的立法及法律監督工作，保證農業信息來源及發布、共享渠道中信息的真實與及時，確保信息化主體及農業主體的合法權利。國會也通過授權立法的形式，將農業信息法律體系建設納入到農業部，農業部主導在農業法案的基礎上享有農業信息化法規制定、運作的自主權，積極推動農業信息共享，反對信息壟斷，推動信息資料的出版及發行。當然在涉及農業機密信息資料的時候，還制定了嚴格的保密制度及法律責任。
1.2日本
日本的農業信息化是伴隨著第二次世界大戰后日本經濟復蘇而發起起來的，大體上也可以分為3個階段。第一個階段是20世紀50～60年代，在50年代中期，日本農林水產省在關西地區從事農業有線廣播信息放送，這被視為日本農業信息化的開端。此后，到了60年代，隨著廣播電視技術的發展，農林水產省逐步在日本全境建立了電視廣播信息播送系統（CATVS）。第二個階段在是20世紀70年代，在日本經濟快速發展的情況下，農業發展態勢與其整體經濟發展形勢極不相稱，日本政府在充分研究的基礎上，決定按照日本的自然資源與生態情況，大力推進農業信息化以帶動日本農業綠色化發展。第三個階段是20世紀90年代，隨著國際信息高速公路的建設及深入，日本農林水產省在1993年推出了農業信息技術全國聯機網絡（DRESS）[4]，農民可以通過電話、電腦、手機等終端及時處理各種農業信息。當然，日本農業信息化發展不同于美國，有其自身發展的特點。
（1）由局部到整體的信息化發展模式。日本的農業信息化發展道路不同于美國，美國是依靠計算機、網絡科技而推動大范圍內的全國農業信息化的發展，是一種自上而下構建式的。日本則走的是由下而上的推動式，先在關西地區局部實驗，成功之后再從關西地區的經驗向全國范圍內推廣。計算機技術的運用開始也不是大規模的，開始主要是在農戶與農協之間傳遞市場信息的，方便農戶與農協、農戶與農戶之間聯系，通過這種探索來慢慢向全國推廣，建立全國聯機網絡。近些年，日本的農業情報技術網絡逐漸開始整體化，其整體化的過程是通過專用、公眾等無線通信網絡，將計算機處理數據庫和大型農業數據庫、網絡氣象數據庫、溫室管理數據庫以及個人計算機進行連接。在連接的過程中，農業管理人員、農業技術人員、農戶、農協均可以隨時查詢、利用這些網絡數據。這些數據將農業最新技術、農業重要文獻資料、市場信息、病蟲害預報、天氣預報等融為一體，極大地方便了農民的使用。同時，日本政府還十分重視農村計算機的普及和發展，針對農村老齡化的嚴峻現實，專門開發了老人界面，政府出資幫助培訓其相關技術，促進了農業信息化與老齡化的結合[5]。
（2）突出農業市場信息系統建設。日本是人多地少式農業，也是一種自給自足式農業，加之其特殊的地理形態，農業流通領域的信息化建設是顯得尤為重要。因此，日本建立的全國聯機網絡即DRESS，最重要的網絡體系是流通領域的，一個是日本農產品中心批發市場主導的農產品市場銷售服務信息系統，實現了日本國內85個中央批發市場及覆蓋全國的560個地區批發市場，還包括各個海關每天進口的各類農產品信息的即時共享；另一個是日本農協主導的全國1800個綜合農業組合關于各種農產品產量及價格行情走勢預測信息系統。這兩個系統的信息量大，更新及時，日本農戶可以通過這兩個主導的流通信息系統，能夠及時地了解國內外各類農產品市場行情，并可以此來調整自己的生產及銷售方案。而且，近些年，日本農業在流通領域面臨著巨大的壓力，為了促進流通信息化的發展，開發了農產品網上銷售系統，如2007年建設的“生鮮系統電子交易平臺”，在這個平臺中不但有相關的交易及市場信息，更有訂貨、發貨、結算等標準，完善了其農產品物流體系。
（3）重視農業科技信息系統建設。一直以來，日本重視科技的轉化與運用，在農業科技中也不例外。從1994年開始，日本政府陸續實施了家庭農業管理、農業經營專家支持、農業生產科技指導等多個科技信息系統建設，實現了與全國農業科研機構、地方農業推廣部門和農業改良部門之間的全部信息共享。為此，日本將29個國立農業科研機構、381個地方農業研究機構及570個地方農業改良普及中心全部聯網，農民所種植的271種主要農作物栽培、種植、育種等技術均可以通過手機、電腦進行查詢，便于農民及時了解最新農業科技的發展[6]。此外，日本政府在信息化網絡構建中，還非常重視農民的計算機、網絡等知識的培訓，尤其是重視對偏遠山區農民的培訓，日本各國立大學、農林水產省的農業學校每年會定期舉辦信息網絡技術培訓工作。
1.3德國
德國的農業信息化道路也是伴隨著德國經濟的復蘇而發展起來的，開端于20世紀50年代，在廣播電視技術的推動下走上了信息化發展道路，到了70年代德國的農業信息化體系基本形成。1976年，德國就開始使用計算機計算地塊面積，測定地塊土壤質量，測算村莊道路，在此基礎上，建立了聯邦德國第一家較為完善的農業信息數據庫系統。到了80年代，德國不斷更新數據庫的內容，擴大農業數據庫的容量，使得農業數據庫建設逐步專業化。1985年建立了病蟲害管理系統，農民可以依據該系統進行病蟲害的采集、查詢及存儲應用；1988年德國建立了農作物農藥殘留數據庫管理系統INTERPRET[7]，指導農民科學使用農藥及解決農藥殘留問題，目前已經形成了數百個系統的信息、數據的科技網絡。從整體上看，德國農業信息化在歐洲是處于領先水平的，其發展特征如下。
（1）極為重視農業信息化的專業化建設。從前述德國農業信息化發展過程看，德國的農業信息化不同于美國，也有別于日本。德國的農業信息化是從農業某個局部開始，從生產到流通的各個流程，重視信息化中的專業化水平，如病蟲害管理、農藥殘留、植物保護劑使用等各個專門領域。德國是歐洲農業信息化的典范，盡管農業不是德國的主導產業，但政府致力于農業信息化發展的政策環境、基礎設施及數據庫聯合建設。德國政府將普及農業計算機技術，作為農業信息化的關鍵要素，在農業院校及中等農業職業學校開設計算機及信息化課程。按照歐洲農業信息技術聯盟（EEFITA）的統計，2013年德國18萬農戶中，在日常生產中使用電腦的大約有90%[8]。不但促進計算機及信息化在農戶中的普及，德國政府還十分注重模擬模型技術、計算機決策技術、精準農業技術在信息化中的開發和應用，并形成了其獨特的優勢。如裝有大型遙感系統的農業機械，農戶可以通過信息技術在室內操作為遠程農田進行作業；農業遠程診斷系統可以精準地為農業機械更換零件；計算機決策系統可以為農戶提供市場咨詢，如為小麥選種、施肥條件確定、產量保障等評估，幫助農戶從綜合角度實施科學化耕種。
（2）重視信息化的科技含量。可以說，德國的農業信息化是起源于其農業科技化發展，在科技含量大幅度提升的基礎上，在推動信息化進程。至今已經形成了3大科技化信息網絡，第一，植物種植與保護管理系統（EDV），用戶通過電腦、手機及電話等客戶端可以隨時隨地查詢農作物及果樹等作物的病蟲害發生、預警、防治等方法與技術，還可以查詢到各類農業生產資料方面的變化信息。第二，病蟲害防治信息系統（BTX），農民可以通過手機直接獲得各種市場、病蟲害防治等各類農業信息。第三，德國農林生物中心研究開發的各類農業綜合信息數據庫管理系統（GETS），包括農作物保護、土壤改良、農藥殘留處理，農業生態環境治理、綠色農業發展等。這3大信息系統基本上可以覆蓋德國農業生產中的各個領域，為德國農業發展提供了巨大的便利。2013年成立的德國聯邦農業文獻信息中心按照上述3大信息系統開發出來了農業科技電子文獻信息系統，并成功實現與上述3大系統的對接，此外，還增加了科技信息網絡系統、食品和農業資料檢測系統數據、農業科技期刊數據庫等系統[9]。這些系統的集成化與綜合化，不僅為農戶提供了方便，更為14個聯邦信息發展戰略中心提供生物信息、市場信息及世界農業信息等發展數據資料。
2、美國、日本、德國農業信息化發展比較
上述3國的農業信息化發展均取得了較大的成就，達到了較高的水準。但3國在農業信息化發展背景與基礎、路徑、動力、模式等方面還是有些差異的。
2.1發展基礎與背景
農業的信息化是科技信息化的一個方面，也是科技化與產業化結合的結果。從發展背景看，3國的差異還是比較明顯的。具體而言，美國是農業信息化最早的國家，美國農業信息化的發展得益于其農業現代化的發展，眾所周知，美國在第二次世界大戰之后迅速成為超級大國，在經濟、科技上占有絕對優勢，而且美國地大物博，自然條件好，成熟的農業社會化大生產迫切需要農業的產業化與現代化，在此過程中，推動了農業的信息化過程。日本的農業信息化是在解決農產品流通過程中，因地制宜，先行試點的基礎上發展起來的，最早是在關西地區，后來逐步推廣到全國，因此，日本的農業信息化帶有較強的目的性與實用性。德國在農業信息化過程中，與日本有些類似，也是在政府的推動下完成的，只不過不同于日本注重農產品流通領域的信息化，而是著眼于農業種植領域的科技化與專業化，隨著德國經濟的復蘇，信息化、科技化得到了較好的發展，成為了歐洲農業信息化最早和最發達的國家之一。
2.2發展路徑與動力
美國的農業信息化是一種綜合的信息化過程，涉及農業的各個領域，從農業信息技術的獲取、數據網絡的開發建設以及農業信息資源的利用，走的是一種全面的發展路徑。美國這種發展模式，與美國農業經濟發展規模、經營方式、農產品市場有著密切的關系，可以說是一種高度的市場信息化，這種高度的市場信息化對農業的發展有著直接的推動作用，使得美國成為世界上農業經濟最發達的國家，而且這種高度的信息化還全方位與科技進步緊密相融，當最新科技的出現，總是能夠在農業信息化中得到運用，如當前美國農業生產中“3S”技術運用就是如此。與美國市場機制的推動不同，日本、德國在農業信息化發展中，政府始終是主導力量，信息化的動力不是來自于市場，信息化有較強的功利性與實用性，日本是源自于政府需要解決農產品的流通問題，縮小城鄉發展的差距，德國則是需要解決農業病蟲害，提供農業產量，目的性突出。從這個方面就可以看出，農業信息化的發展動力與路徑與一國的農業經濟經營管理模式、農產品的市場發育程度是緊密相關的。
2.3農業信息化的政策與法律
政策與法律是推動農業信息化的保障，也體現了農業信息化中政府的支持力度與支持方式。在這方面，3個國家各有不同。美國農業信息化是基礎市場需要，盡管政府也制定了大量的法律法規和政策進行保障，但政府并不對信息化過程進行具體的干預，為農業信息化提供法律、財政、稅收等保障，政府扮演的是“守夜人”的角色。而日本、德國則與美國不同，如果說美國的農業信息化是一種市場化的信息化，政府的法律與政策只是宏觀調控，那么日本、德國，政府的干預力度比較大，可謂是“計劃式”的信息化，政府在農業信息化中扮演主要角色，尤其是日本，信息化的過程、方式完全由政府主導，德國雖然政府的主導性也比較強，但市場、法律還是發揮了一定的作用。
從上述3個方面比較了美國、日本、德國在農業信息化中的差異（表1），這3個國家農業信息化的差異同時也體現了3國在農業生產方式、農業生產規模等方面的差異。美國高度發達的市場化大生產、日本小農經營及德國的家庭中小農場經營模式，對信息化的需求不同，信息化需求的差別影響了信息化發展模式的不同。
3、當前3國農業信息化發展的總體趨勢
信息化是一個過程，也是一種技術更新的方式，這種過程與方式是不會停止的。隨著信息技術發展范圍的多元及深度的加深，信息化呈現出的發展趨勢是與社會信息化總體趨勢一致的。
（1）智能化。當前互聯網與計算機正向縱深方向發展，智能化趨勢在發達國家農業信息化中體現更為明顯。通過互聯網的發展，進一步推動其智能化發展。如不斷加大農業信息數據庫的容量，將農—861—業信息數據庫與信息網絡相連接，實現全國甚至是跨國之間的農業信息共享。此外，在智能化應用上，還隨時與農戶、農場主等保持聯系，倡導農戶、農場主在智能設備上的更新，保持與國家農業信息化的一致性[10]，以降低農業生產及流通的成本。
（2）精準化。發達國家當前農業發展的集約化，精準化農業生產已經成為其主要的生產方式，既能夠大大提升農業生產效率，還能夠提升農產品產量。如美國當前的精準化程度極高，各種數字化的人工智能系統、專家輔助系統等廣泛運用于農業大生產，大大減少了其農業生產的人工成本。日本與德國正在走上一條多功能農業發展道路，建立了綜合的綠色農業循環發展路徑，在綠色農業循環過程中，需要借助于精準的數字化技術，保持其整個過程的精確、快速與高效。
（3）技術綜合化。信息化發展并不是簡單的網絡化、智能化，而是一種多方位的綜合技術運用。當前，隨著生物技術、轉基因技術、遙感衛星技術的快速發展，農業信息化過程將這些技術集成在一起，用于服務農業生產過程。如生物技術運用于信息化，可以增加生物識別率，遙感技術運用于信息化，可以提升各類遠程自動化農場發展。總之，這些技術的集成，使得農業生產更加直觀及更具有預測性，能夠提升農產品的產量。
（4）農工一體化。從傳統意義上看，農業與工業是分屬于不同層次的產業，兩者的結合是極為困難的，但信息化的發展，推進了兩者結合的趨勢。通過信息化的應用，可以將工業工程的思路、原理、方式、流程與技術運用到農業生產的各個領域。如在育種、種植、管理、加工、銷售流通等過程中，通過計算機、互聯網進行智能化的計劃，能夠減少在這些過程中的無故支出，可以大大提升農產品的質量和降低人工成本。
4、美國、日本、德國農業信息化的發展對中國農業信息化的啟示
通過上述3國農業信息化發展歷程、特征及其比較、發展趨勢可以看到，農業信息化既是一個科技信息動態的發展過程，又是一個與本國農業基礎、農業生產方式、農業生產規模相適應的一個過程。
（1）正確定位政府在農業信息化中的角色。從上述3國農業信息化的實踐看，農業信息化發展是個系統工程，牽涉多方力量。在這個過程中，政府必須要正確進行職能定位，發揮其應有的作用。如美國，政府在財政、法律、政策等方面提供了全面的支持，著力于推進農業信息化的市場步伐，最終證明美國政府的定位是準確的，美國的農業信息化緊跟時代步伐，成為全球最大的，技術最先進的信息化網絡。日本、德國的信息化道路盡管與美國不同，但政府的作用更大，政府的主導更為明顯，政府不但投入提供政策、法律的支持，還直接投入大量資金推動信息化發展，如德國默克爾總理宣布，從2016年起投資60億歐元，推動德國聯邦農業在線網絡系統建設，到時候建成后成為僅次于美國AGNET的全球第二大農業信息系統。可見，政府的職能定位極為重要。對中國而言，中央政府及地方各級政府應該準確定位，按照中國農業的現實情況及信息化程度，從資金、政策、法律法規等方面對農業信息化提供全方位的支持，推動農業信息化發展對農業發展的促進作用。
（2）加強政策支持，保證投入。農業始終是一項弱質性產業，在信息化發展過程，政府的政策支持與資金投入非常重要。上述3個國家盡管發展模式不同，但政府都注重政策支持與資金投入。美國農業信息化雖然是市場行為，但聯邦政府每年均有巨額投入，從2014年美國農業部發布的“農業部投資計劃”中可以看到，僅用于發展“3S”技術，未來每年至少要投資6億美元[11]。日本、德國兩國更是如此，尤其是日本，每年政府投入信息化、網絡化建設的資金至少超過了3億美元，德國近些年來農業在國民經濟中的地位有所下降，但對農業信息化的投入還是較大的。除了資金上政府的投入之外，在信息化過程稅收優惠也是不可缺少的，如美國、德國政府均規定，農場主購買先進的信息化設備，這些設備的費用在計算營業稅或所得稅時候，要扣除這些投入。當然，對中國來說，資金投入對農業信息化建設是個大問題，特別是在農業發達地區，地方政府財政較為困難，在推進信息化過程中，需要中央財政的支持與投入。此外，農業信息化是個兩端過程，僅僅依靠國家力量建設了各種信息化設施還不夠，必須推動農民那一端的信息化進程，因此，國家與地方政府還應該積極推動農民素質提升工程，投入資金對農民信息化素質進行培訓，保證農業信息化發展的實效。
（3）加強健全立法，嚴格監督。信息化是一項涉及多個領域的綜合性工程，尤其是其信息的真實性和合法性值得關注。因此，必須重視農業信息化的法律保障工作，改進農業信息、資源的知識產權保護制度，積極推行知識產權保護下的農業信息共享制度。美國的《農業信息公開法案》就是一部重要的農業信息化法律法規，其對農業信息的共享、保密、公開、解密、豁免等均有明確的規定。德國的《信息服務法》及《電信法》也規定了各級農業協會、農場主在信息化過程中的權利和義務。日本的《農業、農村信息安全法》更是明確了農業信息資源的重要地位，政府、社團、企業、農民在信息資源化過程各自的權限、義務，共享的方式、方法，公開的時間與過程等。對于中國而言，也是如此，中國當前在信息、網絡領域的立法還比較滯后，信息化過程中必定會出現知識產權保護、信息保護與信息公開、共享之間的沖突，這就需要通過立法來解決這些矛盾。因此，中國應該積極推進信息、網絡等領域的立法，尤其是要細化農業信息化領域的法律要求，確保農業信息化對“三農”發展的推動意義。
參考文獻:略
中國鄉村發現網轉自：世界農業
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