农业技术 ： 在新兴经济体塑造农业 ， 今天和明天

塑造农业农业技术 ： 在新兴经济体 ，今天和明天 2024 年 4 月观察报告 Getty Images ， 中途图片 ： Contents 前言 3 执行摘要 4 导言 5 1 喂养未来 ： 农业科技的作用 8 1.1Agritech ： 今天的情况 9 2 包容性数字农业 ： 小时的需要 16 2.1解决技术采用的单位经济学17 小农 2.2性别包容性数字农业 ：18. 承认女农民的关键作用 2.3 利用公私合作的力量 19 20 免责声明 本文件由世界经济论坛发布，作为对某个项目、视角领域或互动的贡献。文中所述的研究发现、解释和结论是世界经济论坛协作过程的结果，并得到其支持和认可，但这些结果未必反映世界经济论坛的观点，也不一定代表其全体成员、合作伙伴或其他利益相关方的意见。 © 2024 世界经济论坛. 保留所有权利。本出版物的任何部分均不得以任何形式或通过任何手段复制或传输，包括复印和录音，或通过任何信息存储和检索系统。 前言 伙伴关系 ；执行委员会 ， 世界经济论坛Sebastian Buckup网络和 Sanjeev Krishan印度普华永道主席 在背后。将它们排除在外将直接负面影响全球粮食生产水平，尤其是在发展中国家。确保农业科技服务通过数字和“phygital”（结合人类和数字渠道）方式既经济又易于获取也是至关重要的，以确保有效覆盖和推广技术至最后一公里。最后，合作是解锁其他三项原则的关键。鉴于农业领域的复杂性，孤立行动无助于全球粮食安全这一挑战的解决。 随着世界应对气候变化、地缘政治格局变化、自然资源压力以及污染加剧等挑战，确保不断增长的全球人口的粮食安全变得越来越重要。通过转型农业生产，利用技术提高效率并促进可持续发展，是解决这一问题的重要组成部分。 尽管农业技术已有十年历史，但它们主要被视为专注于农场管理的点解决方案，而非一个能够解决从作物规划到消费在内的农业价值链中相关联的关键低效率问题的资源包。从系统视角看待农业至关重要，即将其视为一系列相互关联的活动和参与者的链条。人工智能（AI）、增强现实（AR）、物联网（IoT）设备、机器人、区块链和无人机的应用为农民、贸易商、物流提供商和食品加工工厂提供了工具，以推动农业领域的这一变革，使其变得更加灵活、更具信息优势并更加互联互通。 在2021年，世界经济论坛的农业创新人工智能（AI4AI）倡议发布了一份社区论文，记录了从作物规划到收割等一系列农业科技服务，并分享了如何与相关利益方合作，在印度农业中扩大这些农业科技服务的路线图。我们很高兴将这份报告作为2021年社区论文的后续版本呈现出来。本报告旨在提供一个宏观视角，展示所需技术的整合方式，以推动农业领域的系统性变革，并为未来发展指明方向。我们希望这份报告能够激发政府、私营部门（包括初创企业）、民间组织、农民团体及其他利益相关方的兴趣，帮助他们找到合作的方式，确保“包容性的科技以实现全民粮食安全”的更大愿景得以实现。 然而，这样的转型应遵循包容性、可负担性、可访问性和合作性的原则。重要的是，那些对全球食品生产贡献巨大的小农户和女性不应被忽视。 执行摘要 公共-private合作伙伴关系在农业领域规模化第四次工业革命技术可以鼓励农民投资并采用新兴技术。 农业食品部门维持着全球 12.3 亿多人的生计。1联合国粮食及农业组织（FAO）估计，为了喂养预计到2050年全球人口将达到的91亿人，该行业需要将食品产量提高到当前水平的70%以上——同时仍需使用相似的资源。与此同时，该行业正面临气候变化、世界人口中食物分配不均、土壤退化以及地缘政治对供应链的干扰等挑战。农业科技服务有望成为农业领域下一次革命的催化剂，并有潜力帮助农民在不增加资源的情况下提高产量。 由欧洲农民62%的采纳率和亚洲仅有9%的采纳率可以看出，技术投资回报率（RoI）的不确定性是低采纳率的主要原因之一。同样，由于根深蒂固的经济社会挑战，如女性的土地所有权受限，女性农民面临着被农业科技革命边缘化的风险，尽管她们占全球农业劳动力的43%。随着农业科技的扩大应用，确保小规模农户和女性农民的参与至关重要，否则将对数百万新兴经济体人民的食物安全和生计产生影响。 政府和私营部门应探索已证明在创造可持续公共基础设施和服务方面有效的公私合作模式。农业科技服务仅实现了庞大且未开发的机遇的一小部分，以转型新兴经济体的农业部门。政府将需要扮演使能者角色，并提供财务和非财务激励措施，如通过DPI获取高质量数据或访问实地渠道，以鼓励私营部门投资于农业技术在价值链中的广泛应用。 在2021年，世界经济论坛作为人工智能赋能农业创新（AI4AI）倡议的一部分，发布了一份社区论文，记录了四个类别中超过20个农业科技应用案例：智能作物规划；智能 farming；从农场到餐桌；以及数据作为使能器。2这份洞察报告是2021年论文的续作，对第四次工业革命技术在塑造农业生态系统中的作用进行了概述，包括在同一2021年论文中相同四个类别下的种植活动和供应链： 数字渠道alone无法推动农业科技服务的采用。需要共享资源，例如农村企业家、移动支付运营商网络或电子政务服务等，这些都可能在当地推动服务的采用。由于这些服务基于特定社区，它们能够赢得农民的信任，进而帮助农民理解并欣赏农业科技的优势，并支持他们在采用农业科技的过程中。当地物理存在的存在也非常重要，例如，它有助于验证农业科技的使用，确认卫星数据的准确性，比如田地里种植作物的数据。 –基因编辑和使用 智能作物规划 ： 人工智能(AI) ， 基于土壤测试和播种窗口建议 –AI 和增强现实(AR)智能农业：用于作物咨询和田间规划、超本地天气预测、机器人技术、产量预测以及基于分布式账本的指数保险。 –可追溯性, 物联网Farmgate - to - fork: (IoT) 支持的仓储、智能物流和智能包装 –数字公共基础设施 (DPI -数据 ： 平台、政策和协议) 及其对农民的影响 政府、私营部门（包括初创企业和投资者）、学术界和民间社会的共同努力是当前所需。鉴于农业领域活动的复杂性和相互关联性，通过多利益相关方的方法来扩大包容性农业科技是最有效的途径。 随着农业科技领域的不断进步，小农户和女性农民这两个最为脆弱的群体的采纳仍然面临挑战。如麦肯锡洞察文章中所述，3全球只有 39% 的农民采用了至少一项技术服务。这个平均值是加权的 Introduction 数字技术正在稳步改变全球农业产业，而它们的作用如今比以往任何时候都更加关键。 The context 如此动态的局面要求农业部门在每一个层面都做出更加明智的决策，从政策制定者和私营企业到农民，尤其是那些通常更为脆弱的小农户和女性农民。数字技术为解决这些挑战提供了可扩展且可持续的解决方案。传统上，在亚洲、非洲和拉丁美洲等新兴经济体中，农业部门对数字技术的采用相对缓慢。这些技术主要限于农民使用的机器上，如量子计算、芯片等。然而，已经有一些面向农民的应用程序被引入——许多国家采用智能手机以创建一个渠道来提供高效农业服务就是一个例子。 farming 是人类最古老的一项活动之一，尽管历史上经历了诸多变化，这一行业仍然屹立不倒，但同时也面临着新的挑战。每一代人都会感到自己时代的挑战前所未见，而这种情况如今依然存在。气候变化、全球地缘政治问题以及自然资源（尤其是土壤质量）的枯竭——这些都是当前全球农业领域所面临的问题，引发了关于如何确保到2050年全球人口预计将达到91亿时的粮食安全和营养食品可及性的集体能力的疑问。 以下事实突出了局势的严重性 ： – 根据联合国粮食及农业组织（FAO）的估计，到2030年，仍将有6.7亿人（占世界人口的8%）遭受饥饿，这意味着与2015年启动联合国可持续发展目标议程时的水平相比没有变化。4 然而，尽管过去存在这一趋势，人工智能（AI）的应用及其在精准农业和产后供应链中的使用已经开始改善该领域。将基于AI的应用场景与基于智能手机的信息传递渠道相结合是一种积极的组合，可以帮助农民获取所需的信息和资源以应对面临的挑战。通过这种方式，AI和智能手机正在使技术的使用更加普及，尤其对于最脆弱的群体而言。 - 根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）使用多种模型得出的估计，气候变化将对人均热量可用性和营养造成显著的负面影响。此外，不良营养还将通过增加儿童营养不良和死亡率来影响儿童。5 The approach 多种农业科技解决方案已经存在近十年，并经历了从研究、开发、采用到扩大规模的周期。然而，截至目前，这些农业科技服务尚未达到与新兴经济体市场潜力相匹配的规模。在此背景下，世界经济论坛的农业人工智能创新（AI4AI）倡议旨在通过公私合作伙伴关系来扩大此类农业科技服务的规模。 – 农业用地本身并不是主要挑战；然而，基础设施缺乏和难以物理进入市场等问题可能会使得获取可用的土地变得困难。此外，生产性土地在各国间的分布并不均匀，这使得某些国家更难以在当地生产足够的食物以供本国人口食用。6 – 自然灾害的经济影响从20世纪70年代到2010年代几乎增加了八倍，每日从490万美元增加到3830万美元，人类活动增加了更频繁的热浪发生的概率。7 气候变化、全球地缘政治问题以及自然资源（尤其是土壤质量）的枯竭，已成为当前全球农业sector面临的议题。 论坛于2021年发布的社区论文，作为其AI4AI计划的一部分，记录了超过20个农业科技应用案例和技术，并提出了这些技术在印度扩大规模的路线图，分为四大类：智能作物规划；智能农业；从农场到餐桌；以及数据作为推动因素。9这样的分类有助于追踪不同技术对行业的影响，在微观层面，则有助于跟踪特定地点和/或单个农民的农场情况。 - 据粮农组织报告，已有33%的地球土壤受到退化影响，并将继续退化，土壤侵蚀可能导致作物产量损失50%。人类活动，如集约农业、森林砍伐和过度放牧，已使土壤侵蚀增加了1000倍。8 世界经济论坛来源 ： 这份洞察报告继早期的社区论文之后进行，并且使用了相同的四类框架，但与社区论文中侧重农场视角的分析相比，它提供了更广泛的全球和农业行业分析。为了避免重复，2021年报告中详细介绍的技术在这份报告中已被排除。 该报告还旨在通过概述农业科技当前的角色及其未来几年可能的发展方向，来鼓励政策制定者、多边组织、民间社会以及私营部门（包括初创企业和投资者），从而更好地制定策略并促进农业科技服务如何革新农业产业。 这里的目的是提供农业生态系统中具有前景的技术概览、最佳前进方式以及号召采取行动。 在这里的目标是提供一个概览（而非详尽列表）农业生态系统中具有前景的技术、最佳前进方向，并发出行动呼吁以确保技术转型的包容性。农业科技创新基于其对管理包括气候变化、土壤退化、产后损失和价格波动在内的风险可能产生的影响进行突出展示。 一个来自印度第四工业革命中心、世界经济论坛和普华永道印度公司的团队与11个组织进行了咨询，并进行了桌面审查，以绘制正在涌现且可能对农业部门及其生态系统产生长期影响的颠覆性技术和服务。咨询提供了关于不同农业科技的见解。 1喂养未来 ： 农业技术的作用 农业技术服务将提高农业部门的可持续性和效率，从而确保在现有资源基础上实现产量提升。 面对气候变化和其他挑战，确保食品安全需要对农业及其运作方式有新的思考方式。信息不对称以及获取农业投入品（如化肥）、金融和市场的渠道受限一直是长期存在的挑战。 然而，采用新的方法要求将农业视为一个灵活、有信息支持和动态的部门，类似于其他任何业务，专注于优化资源、降低开支、关注长期可持续性并回应市场的需求。 虽然在提高生产量和生产效率方面给予了高度重视，但通过优化资源来降低种植成本这一关键要素并未得到应有的关注。 农业科技领域正在努力实现这一愿景，并提供响应当前需求、确保未来粮食安全的服务。 1.1 Agritech ： 今天的形势 人工智能的使用使科学家能够更有效地处理这