作者：牛禄青
来源：《新经济导刊》2015年第12期
在大众创业、万众创新的新动力时代，农业大数据是一个前沿的、跨界的、极具发展前景的新兴领域，吸引了众多企业、创业者和投资机构
当前我国正处于由传统农业向现代农业迈进的转型期。现代农业具备五个特征：规模化、机械化、标准化、信息化和市场化，其中，机械化、信息化和市场化都要涉及农业大数据，涉及互联网在农业领域的应用。
传统农业正遭到互联网的冲击，这个贯穿着整个人类文明发展的古老产业正在发生聚变，传感器、物联网、云计算、大数据不但了日出而作日落而息地手工劳作方式，也打破了粗放的生产模式，转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化、交互化。
《关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出，“实施国家大数据战略，推进数据资源开放共享。”大数据技术的应用不仅可以提高农业生产效率，还可以面向市场组织生产，使投入-产出-消费的过程在市场上得以实现，提高农业经济效益。
数据显示，今年粮食主产区的玉米、小麦价格均出现不同程度的下跌，其中玉米价格下跌明显，农户价格平均下跌20%以上，最高跌幅相比去年达30%。有估计称，2015年的粮食价格大跌可能导致千亿级的收入负增长，这折射出我国农业生产不增收的现状，凸显了提高农业生产质量和效益的紧迫性。
近几年，菜贱伤农、果贱伤农、猪贱伤农的情况频繁出现，尽管采取了一些措施进行宏观，但依旧收效甚微。如何让农民一开始就知道应该种（养）什么？更好地实现因地制宜？让农民看到市场的需求在哪里？销量好的产品有哪些？国外经验表明，需要用科技的力量武装农民。
2014年11月30日，《纽约时报》科技版主编QuentinHardy在该报发表的文章《在土地和数据中工作（WorkingtheLandandtheData）》中指出，今天如果想要在农业中取得成功，就不要只想着把时间花在田间地头，相反，应该花在电脑屏幕上。
今年11月15日，在北京举办的第三届中国粮食与食品安全战略峰会上，孟山都亚洲企业事业部总监高勇表示，人类的农耕史已经有23000年，但是加速发展是近100年。这期间，有两次对农业生产提高是性的，一次是绿色，上世纪五六十年代化肥、农药、育种技术的应用；第二次是上世纪90年代到本世纪初的现代育种技术（包括生物技术）的应用。现在，我们认为农业又开始进行第三次，我们称之为“绿色数据”，也就是这场将用数据科学和数字技术来帮助农民提高生产力。
大数据这项新技术来得正当时。通过大数据分析与研究，农民能够预测最佳播种时间、用什么类型的种子以及在哪里种植，以提高产量、降低运营成本，并尽量减少对环境的影响。大数据的挖掘应用将让农民真正实现“心中有数”、“了如指掌”，从此种地养猪不再盲目跟风，达到未雨绸缪。
农业大数据的基本内涵
农业大数据是融合了农业地域性、季节性、多样性、周期性等自身特征后产生的来源广泛、类型多样、结构复杂、具有潜在价值，并难以应用通常方法存储、处理和分析的海量数据集合。
它保留了大数据自身具有的规模巨大（volume）、类型多样（variety）、价值密度低（value）、处理速度快（velocity）、精确度高（veracity）和复杂度高（complexity）等基本特征，并使农业内部的信息流得到了延展和深化。
根据农业的产业链条划分，目前农业大数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等领域。（1）农业自然资源与环境数据主要包括土地资源数据、水资源数据、气象资源数据、生物资源数据和灾害数据。（2）农业生产数据包括种植业生产数据和养殖业生产数据。其中，种植业生产数据包括良种信息、地块耕种历史信息、育苗信息、播种信息、农药信息、化肥信息、农膜信息、灌溉信息、农机信息和农情信息；养殖业生产数据主要包括个体系谱信息、个体特征信息、饲料结构信息、圈舍环境信息、疫情情况等。（3）农业市场数据包括市场供求信息、价格行情、生产资料市场信息、价格及利润、流通市场和国际市场信息等。（4）农业管理数据主要包括国民经济基本信息、国内生产信息、贸易信息、国际农产品动态信息和突发事件信息等。
农业部市场与经济信息司副王小兵表示，加快发展农业电子商务，是形成农业大数据、体现数据价值的重要途径。数据已经成为国家基础性战略资源，农业电子商务对农业生产、流通、消费影响重大，是信息时代获取农业数据的重要渠道，也是利用数据直接调节生产、消费的重要平台，是农业大数据体系的重要组成。
大数据在农业中的作用
面朝黄土背朝天的农民看似熟知自己的土地，从种什么作物到施肥、除草、打药、收割等，但毕竟，农民的能力是有限的，多年积累的种地经验也是碎片化的，很多时候，农民没有足够的人力、资本和能力来利用他所收集的数据进行分析和处理。
他们无法做到精准种植、施肥和灌溉，无法准确预测风、雨、雪、霜、雹、污染以及虫害。互联网大数据的兴起为农业发展和农民增收提供了千载难逢的机遇。在农业发展中，大数据不仅可以渗透到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种、销售等各环节，而且能够帮助农业实现跨行业、跨专业、跨业务的发展。
高勇表示，美国的农户每年要做四十几项决策，从生产规划到种植前的准备、种植期管理到收获，光靠经验已经是不够的，所以要靠科学，数据科学能够帮助我们打造新工具，这些新工具能够助力农民做更好的决策。
大数据农业即是利用大数据的思维、方法以及技术来解决农业以及涉农行业的微观和宏观问题，农业大数据可服务农业的每一个环节，每一个领域。例如粮食和食品安全问题、现代育种及良种推广、土壤信息的变化与改良、生态农业的设计与发展、涉农产品市场监控及价格预警、病虫害预测、畜牧养殖业疫情监控及预警预测，等等。
大数据的主要功能是预测。归纳起来，大数据农业主要在三方面发挥战略作用。一是指导生产和经营，为农业生产的产前、产中、产后提供全程服务，指导农业生产和涉农企业的经营。二是服务决策，为决策提供参考、咨询和指导服务，为企业生产、转型、市场营销提供咨询、指导。三是预测未来，如未来人口变化趋势和粮食供给能力，未来气候变化趋势对粮食生产影响，市场对某产品需求变化趋势等。
现在有个时髦的概念“精准农业”。即通过对气候、土壤和空气质量、作物成熟度，甚至是设备和劳动力的成本及可用性方面的实时数据收集，预测分析可以用来做出更明智的决策。在精准农业中，控制中心实时收集并处理数据，来帮助农民在播种、施肥和收割作物等方面做出最明智的决策。遍布田间的传感器用于测量土壤和周围空气的温度与湿度。此外，卫星图像和无人机会被用来拍摄田地的照片。随着时间的推移，图像会显示作物成熟，加上对未来48小时的精准天气预测模型，就可以建立模型并进行模拟，从而预测未来的情况，并帮助农民做出前瞻性的决策。
大数据遍布于农业生产的整个价值链，也就意味着，几乎在这一价值链的每一个环节，都有精准农业的概念。仅仅天气一项，就足以说明。
为了能够以最佳方式种植农作物，农民需要通过数据了解在某一特定区域如何培养这些作物，为此需要考虑种子对天气和当地疾病的耐性，同时还要考虑种植的种子对环境产生的影响。例如，在河流附近的田地种植，最好就选用需要较少肥料的种子，从而减少污染。
一旦种子已经种下，围绕着施肥和维持作物的各种决策都对时间非常敏感，并且很大程度上受天气的影响。如果农民知道第二天会有大雨，他们可能会决定今天不施肥，因为肥料将会被冲走。知道是否即将下雨也可能会影响何时灌溉。由于全世界有70%的淡水资源被用于农业，能够更好地管理农业用水将会对全球淡水供应产生巨大的影响。
天气不仅影响作物如何生长，而且会影响围绕作物收割和运输的物流。例如当收割甘蔗的时候，就需要土壤足够干燥，从而可以支持收割设备的重量。如果土壤潮湿，设备就可能会破坏农作物。通过数据了解未来几天的天气情况，以及哪些区域会受到影响，就可能提前做出更好的决策。
作物收获之后，将其运输到仓储的物流至关重要。大量的粮食浪费发生在分配环节，因此尽快在合适的温度下运输粮食很重要。而天气也可能会对此造成影响。通过了解哪里会下雨，有哪条路可能会受到影响，企业就可以更好地选择出运输粮食的最佳路线。
农业数据的来源可以从互联网中获取，但主要的数据还是在农业生产和经营以及互联网农业中原创产生，使用现代化的机械，就意味着很难摆脱大数据，可以说，数据科学是农业新的推动力，这是农业大数据的一大特点。每一个数据都来之不易，值得倍加珍惜。农业大数据的另一个特点是其“准公益性”。因为农业是国家基础性战略产业，这就决定了其具有公益性的一面。
全国、新希望集团董事长刘永好认为，破解“猪周期”要依靠科学，不能盲目跟从，要依靠大数据研究、分析生猪生产与市场需求之间的关系。近年来，全国各地相继建成规模养殖场，国家应该在鼓励、支持规模化养殖的同时，也应该从宏观的角度，在大量统计数据分析的基础上建立一个研究体系，为养殖业提供必要的决策信息，减少由于经济周期变化给养殖业带来的影响。
刘永好提出，各级不能把养多少猪当成自己的政绩来看待，设定今年养猪的数量必须多于去年，有一种惯性思维叫“不能少，要比以前好”，有些地方在统计数据上作假，虚报养殖数量，造成统计数据失真，给国家决策带来失误，更重要的是给养殖企业和农民带来不必要的损失。有关部门应该利用互联网、云计算、大数据，把官方统计数据与民间互联网的大数据相结合，让数据更精确，让决策更准确，让农民得实惠。
大数据农业方兴未艾
农业大数据的收集在发达国家已经相当成熟。Data.gov是奥巴马在 2009 年推出的，该网站上有诸如植物基因组学和当地天气情况的详尽数据库，还有一些关于特定土壤条件下最佳种植作物的研究、降水量的变化、害虫和疾病的迹象，以及当地市场作物的期望价格等数据库。在此基础上，美国农业部宣布在 Data.gov 的基础上建立一个门户网站，该网站能链接到 348个农业数据集。除了美国外，一些国家也公布了关于农业数据库公开的方案，推动建设开放性的农业数据共享平台，以数据驱动农业的全新模式呼之欲出。
几乎所有的国际大型农业公司都纷纷向农业大数据投资。杜邦先锋（DupontPioneer）使用精准农业技术已经有相当长的时间了，并且最近加大了其服务。在孟山都公司收购气候集团之后，杜邦公司（DuPont）和迪尔公司（Deere）都与其他公司合作，推动自己进军农业数据科学。目前，Deere的FarmSight、孟山都公司（Monsanto）的FieldScripts和先锋公司（Pioneer）的Field360都是被广泛使用的农业大数据系统，所有这些系统都与气候云（Climatecloud）相结合，它们可以让农民收集来自机械化农场设备的种植和产量数据并将这些信息输入数据库，当与多个来源的匿名数据整合后，能够得出详细的对策。
目前，中国也开始了自己的实践。在河北廊坊的郊区，软通动力的团队在做着基于大数据的“智慧农业”尝试。软通动力在农田里安装了内置摄像头的传感器，通过传感器、摄像头等终端应用收集、采集农产品的各项指标，并将数据汇聚到云端进行实时监测、分析和管理，比如每天的气温、湿度、雨量等信息，还向农民发放了智能手机和平板电脑，让大家随时记录工作成果和现场注意到的问题。
在整个智慧农业体系中，信息收集作为提供数据的基础，可以实现决策层信息反补，比如在食品安全问题上，信息的收集可以帮助相关部门实现追溯，更好地解决源头的监控难题。在源头的监管体系中，“智慧农业”主要采用条形码及RFID技术进行记录、监督，从而实现针对生产、收获、库存、流通和食品安全等的管理，再根据不同地区、不同作物类型进行相应的数据信息调整，以便监控管理软件能够很好地帮助农户种植和管理作物。
为了解决“供不应求”或者“菜贱伤农”的现象，软通动力按照工业生产方式“以销定产”，由公司搜集市场需求，继而指导农户种植。事实上，智慧社区就是一套智能信息系统，落实到具体就是引入了多个信息管理系统，如生产管理系统、销售管理系统、ERP管理系统、温室管家系统、二维码追溯系统、配送管理系统。
在管控农产品的物流配送方面，软通动力也试图利用智慧社区来促进智慧农业的一站式便捷服务的搭建工作。智慧农业是一个需要各方一起努力协同才能做起来的领域。目前以阿里巴巴为首的众多电商平台也开始涉足农业领域，这对于基于大数据的智慧农业的推广来说是一件好事，毕竟阿里巴巴也是一家以大数据为核心竞争力的企业。
龙里县湾滩河高效生态示范农业园是贵州省级生态农业示范园区。目前购买安装了农林小气候信息采集系统、虫情自动采集系统、孢子信息自动捕捉培养系统、太阳能电源、监控设备、创建质量安全追溯体系、信息服务设备软件、测土配方施肥工作等智慧农业软硬件设备，园区农业物联网基础设施比较完善。
在生产过程中，湾滩河高效生态农业示范园积极构建园区农业物联网络体系，集成应用感知技术、GIS技术、无线网络技术、控制技术，实现园区内蔬菜生产信息的定位、采集、传输、控制和管理，对农作物生长的土壤养分、墒情、苗情、病虫、灾情等进行监测与展示。通过物联网、云技术，将实时采集的信息进行数据提取、综合、分析、总结，最后提出可行性处理方案，及时帮助农业生产者、管理者作出有效的决策。
同时，园区建立的产品追溯系统可以记录下蔬菜生长的每一个环节数据，形成蔬菜“标签”。用户通过电脑或手机等扫描终端，便可以查看蔬菜的生长地理位置、品种信息、生产环境、肥水投入、病虫害防治、修剪以及贮藏、质检、运输、销售一系列从“生产-运输-仓储-销售”全产业链的一系列资料信息。
此外，在浙江平湖，传统的生猪养殖也用上了大数据。从去年开始，平湖开发建设了“生猪信息化管理系统”，动态管理、实时监管一头猪的一生——从防疫、养殖、交易、污染物处置、病死猪处理等环节，牢牢把控各类变化。通过对数据的研究、分析、判断，使养猪变得更加科学。
农业大数据投资热点
在大众创业、万众创新的新动力时代，农业大数据是一个前沿的、跨界的、极具发展前景的新兴领域，吸引了众多企业、创业者和投资机构，这当然是好事，因为现代农业离不开金融、资本和科技。那么，在“互联网+农业”时代，哪些农业大数据应用可以成为投资热点？
1.种业市场大数据应用
在种业市场，对于买种子一方来说，最大的问题就是买到假种子、坏种子，经济蒙受损失；对于卖种子一方来说，最大的问题是研发能力弱，新技术、好品种少，没有竞争优势。结合这样的种业现状，我们可以看到两大投资热点，一是避免种子质量风险的大数据应用，二是有助于新技术、好品种交流的大数据应用。
投资热点一：避免种子质量风险的大数据应用
利用大数据技术可以有效减少种子问题风险，弥补种业市场监管难的问题。避免种子质量风险的大数据应用在国内就有案例。涉及面比较广的“全国种子可追溯试点查询平台”就是一个案例，该平台拥有品种名称、包装式样、审定编号、适宜区域、企业资质等多种信息。一方面农民可以通过电脑和智能手机输入相关产品追溯代码，辨别种子真伪。另一方面种子商能收集农民对所购种子的反馈及评价，更合理地制定制种计划、调整育种方向、维护知识产权。
第二个案例是中国农业网正在开发的云种APP，该数据库对于种子的发芽率、田间表现等都有详细记录过程，它开发目的之一就在于让种子经营者可以有效避免种子质量风险，买到更优质的品种。
投资热点二：促进新技术、好品种交流的大数据应用
“研发能力是种企的核心竞争力。”大数据应用可以快速帮助实现种企对于新技术、好品种的开发、研究和交流，增强种企核心竞争力，各大种企必定推崇这样的数据库应用。
国家种业科技成果产权交易平台就是一个新技术、好品种的交流平台。通过该平台不仅能知道种企所需要的品种和技术，而且也有科研机构提供的科研成果，这个平台的目的是最大化发现品种和技术的价值，不仅让企业拥有了更多新技术和好品种，也让育种专家拓宽了自己的研究方向。
2.种植过程大数据利用
随着城镇化不断推进，农业人口减少，人力成本增加，传统种植模式不适用于农业可持续发展，这对农作物种植提出了新要求，要在减少人力成本基础上，提高农作物种植效率，适应新农业发展需要。作用于高效率、低风险种植的大数据应用就成了种植领域的投资热点。
投资热点一：大数据智能控制，实现高效种植
从土壤分析到作物种植，从水分分布、天气监测到施肥撒药等数据的智能控制，智能化农业可以有效节约人工成本，提高种植效率。
北京“农场云”智能系统就是通过数据进行智能化管理的案例。该系统通过参数传感器实时监测大棚内的空气温度、湿度及土壤干燥度等并设置预警，把作物生长、温湿度、病虫害等视频及图片信息实时上传到农场云系统。“农场云”还专门分析了每种蔬菜在每个月的市场需求量和合作社的排产供给量，以及两者相差的缺口量，这些数据通过“农场云”系统变成了合作社排产计划的缺口分析统计图，有了这个分析图，合作社的供给就有计划了，积压蔬菜的问题明显减少。
针对病虫害问题，有一个专门的APP，当哪个棚里的作物有了病虫害，或者到了成熟期，农户都可以在APP上拍照并注明，生产部门在电脑或手机上打开“农场云”看到后能及时作出判断和处理。
投资热点二：极端天气多，天气数据预见农作物损失
厄尔尼诺影响下极端天气常见，对农作物影响巨大，如果能对于整个天气数据进行整合处理，预见天气数据对农作物的损失程度，对于农民来说，既可以提前做好预防工作，也可以做好保险工作，把损失程度降到最低。
The Climate Corporation是一家意外天气保险公司，他们每天从250万个采集点获取天气数据，并结合大量的天气模拟、海量的植物根部构造和土质分析等信息对意外天气风险作出风险综合判断，以向农民提供农作物保险。
在中国，虽然一直在加强对农业保险的补贴力度，但是如果有大数据应用能像上述案例一样实现对农民风险进行综合判断，对农民参保更有参考意义，也能帮助农民防御极端天气灾害。
3.农产品市场大数据利用
投资热点一：对接生产、市场信息，缓解供求矛盾
近年来农产品滞销情况频现，农民卖不出，市民买不起，主要原因是生产和市场信息不对称导致农产品资源分布不平衡。利用生产数据和市场数据的整合，让生产和市场信息有效对接，平衡各地农产品供求数量，成为解决资源分布不平衡的关键。对接生产、市场信息，缓解供求矛盾的数据库成为了投资热点。
将各地农产品滞销情况和各地农产品市场需求情况转化为可以利用的数据库，对滞销地区、滞销产品、滞销数量以及各地对农产品的需求量等进行准确记录，并且利用这个数据库，点对点分销，既可以及时解决滞销问题，又可以实现市场资源平衡。
投资热点二：保证农产品品质的可追溯系统
农产品市场鱼龙混杂，管理松散，农产品质量无法保证。“可溯查”农产品追溯系统旨在于以信息化数据追溯来改善人们的食品安全隐患，通过农场到餐桌的数据采集与收集，为人们在生鲜与蔬菜的消费过程中提供标准化的选择依据。可追溯系统有利于增加农产品附加值，增强农产品竞争力。实现最准确、最值得信任的农产品可追溯系统成为了农业投资热点。
投资热点三：大数据管理控制生鲜损耗
生鲜市场越来越火，损耗大成为生鲜市场发展的瓶颈。将生鲜损耗控制在最低，也成为了生鲜企业盈利的关键。这样的背景下，大数据控制农产品损耗也成为了农业投资热点。
宁波M6连锁生鲜超市在宁波地区已长达十年，开了40多家店，他们的秘诀是问损耗要利润。8年前M6开始数据化管理，物品一经收银员扫描，宁波总部的服务器马上就能知道哪个门店，哪些消费者买了什么。十年来的数据积累在M6精准订货、存储和精准配货等环节发挥了关键作用。
整个大农业围绕农民、土地、农资、农产品交易等都会产生大量的数据，可以产生土地流转数据、土壤数据、农资交易数据、病虫害数据、农产品交易数据、农产品物流数据等，农业产业链领域蕴藏了大量的投资机会，值得我们去挖掘和开发。
孟山都的大数据农场
从1901年成立时的化工企业，到开发除草剂“农达”畅销全球三十年，再到进入农作物种子市场，成功占据70%市场份额，农业生物技术公司孟山都（Monsanto）在它的百年历史中，始终是一家走在技术和经营前列的典范企业。
随着数字化时代的到来，这家企业又敏锐地发现，运用最新的数字技术和物联网体系，可以更大程度发挥自身的产品优势，巩固市场领先地位。该公司认为，农业大数据是个价值数十亿美元的投资，而其在2012年5月到2014年2月间收购的几家农场数据分析公司也验证了这一点。
2012年初，孟山都公司收购了精密播种（PrecisionPlanting）公司，该公司生产的硬件和软件能够在田间播种空间、深度以及根系方面向农民提供帮助。
2013年10月，孟山都公司以9.3亿美元收购了农业数据科学的最大的公司之一，即位于旧金山的气象数据分析公司——气候集团（ClimateCorporation），标志着要转向数据与生物技术解决方案的整合。作为一家由几名谷歌早期员工联合创办的分析历史天气数据的公司，气候集团以为天气保险的投保人开发的自助式服务，取得了市场领先地位。而金融时报（FinancialTimes）报道说，孟山都公司的这一收购行动标志着首宗重大的“大数据”收购顺利完成。
随后，在2014年2月，气候集团买下了总部设在旧金山的土壤测试服务公司Solum。而孟山都公司的主要软件产品FieldScripts适用于所有的这些系统，以确定土壤的生产力和产量。
现在孟山都把这三家公司都整合到了Climate这个大的平台下面。Climate以大数据科学为基础，开发软件和硬件，实施精准农业。
在Climate，用户可以登录公司的网站，确定特定时间段内需要投保的气温和/或降雨量范围。收到订单后，系统会在100毫秒内综合分析天气预报、近30年来的气象局数据、以及用户所在地的地质调查数据，并根据气候变化，对分析结果进行微调。得出结果后，Climate将给用户开出保费。投保人如果因为意外天气而受到损失，就能自动获得赔偿。
收购Climate正是孟山都向服务与数据业务进军的一大战略举措，旨在通过建立全球化的数字信息平台，向已经在孟山都购买种子和化肥的农民出售更多的数据和服务。埃森哲在其报告中曾提出，企业如能发展更多新的伙伴关系，将相关渠道和服务结合起来，不仅使更多个人用户受益，还能为企业带来切实效益。
通过此次收购，孟山都能为农民提供切实可行的建议，指导他们如何降低风险、提高产量和增加利润。孟山都不仅可以向客户推荐利润率最高的作物品种，还能就购买种子、种植时间、作物照料、收割时间、预计产量、甚至是每一季的预期收入，为农民提供建议。
此外，孟山都掌握的端到端信息还能提高自身能力，帮助农民实现增收。农民可以在购买针对特定农田且与天气挂钩的农作物保险，确保种植收入的同时，防范因日益多变的气候和极端天气事件而带来的风险。精密灌溉系统未来也将完全与决策支持体系实现整合，然后根据有关土壤湿度的传感数据和准确的天气预报进行自动灌溉。
实际上，孟山都一直在进行度的数字化平台开发。就在收购Climate的同时，孟山都和诺维信公司成立了一个长期的战略联盟，建构旨在推动可持续微生物产品研究和商业化的解决方案平台。
2015年，孟山都宣布，将通过公司的微生物农田解决方案 The BioAg Alliance、生物制剂技术 BioDirect 和天气大数据 The Climate Corporation 等平台，利用数据科学、作物生物学和土壤微生物学知识，为农民提供新的方法，促进农业可持续发展。
孟山都首席技术官傅瑞磊（ROB FRALEY）表示：“2050年全球农民需要为超过90亿的世界人口提供营养均衡的膳食。要想实现这一目标，粮食产量需要翻番。科学和创新是在如何应对这个挑战方面起着关键的作用。孟山都的研发平台、相关的产品研发线的突破以及我们与其他领域专家们的合作都对满足人口的未来粮食需求至关重要。”下载本文
