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盘古智库
日本产业经济动态
（2019年第10期）
日本农业后继无人？——日本推进智能农业的动因、政策与目标
盘古智库东北亚研究中心
盘古智库高级研究员、东北亚研究中心副主任李玲飞
撰写
未来人类共同面临的主要农业问题是：人口总量增长带来的农产品需求增加与农业劳动力和耕地减少造成的农产品供给不足之间的矛盾。在这一背景下，许多国家把推广智能农业作为解决方案之一，即依靠人工智能（AI）、物联网（IoT）和机器人等尖端科技手段，提高农业生产效率以及产品质量。
人口老龄化、农业劳动力不足、农田弃耕与荒废情况尤为严重的日本，较早地开始智能农业布局，并将其作为“超智能社会”（Society 5.0）和“未来投资战略”的重要组成部分，由政府主导，联合企业、大学和科研机构、农业团体及大型农场加以推进。
近两年来，遥控或无人驾驶农机、无人机与卫星远程监控、自动土壤监测与肥、水控制等智能农业机械与服务系统逐渐市场化，在减少作业时间、提高效率、作物产量与品质方面取得了初步效果。但另一方面，根据日本政府设定的KPI（绩效指标），目前智能农业战略的实施和推进，无论从整体还是个别来看，均未达到“未来投资战略2018”所设定的目标要求，技术转化与资本投入如何满足智能农业规模化需求，仍是待解的问题。
文章将分两部分发布，分别是上篇：动因、政策与目标和下篇：进展与评价。
▍日本农业发展的最大挑战源于农业劳动力严重短缺以及就业人口的极端老龄化。
根据日本农林水产省的统计，近年来日本农业就业人口（年龄15 岁以上，过去1 年间专职农业从业者，或有其他兼职但以务农为主业者）急剧减少，2019 年预计就业人口为168.1万人，仅为高峰时期1960 年（1454万人）的九分之一。
此外，老龄化问题在日本农业领域的反映尤为突出，据日本农林水产省《农业构造动态调查》统计数据，2015 年日本农业就业人口210 万人，平均年龄66.4 岁，45 岁以下就业人口不足10％。在日本全体务农人口（年间务农时间1 日以上专职或非专职农业从业者）中，65 岁以上占比高达64.6％，相比之下，其他主要发达国家的数据是：英国19.8％、法国3％、德国9.2％、美国28.8％。农业劳动力不足以及老龄化严重带来两大问题：
一是农业土地资源废弃。日本自然条件所限，农地面积狭小，加上农地荒废的情况不断出现、转为住宅用地的农地面积逐年增加等原因，农地面积年年减少。2018 年，日本农地面积442 万公顷，比峰值时期（1961 年）减少了166.6 万公顷，其中，弃耕导致的农地荒废面积占总减少面积的五成以上，成为农地面积减少的主因。
弃耕农田是指曾经耕作的农地，在过去1 年以上时间里未种植任何作物，并且在未来数年也不打算恢复种植的农田。从20 世纪80 年代开始，日本弃耕农田面积持续增加，2015 年达到了42.3 万公顷。由于弃耕而导致农地荒废，并且客观上无法通过通常作业恢复作物栽培的土地就成为荒废农地，2018 年，日本荒废农地的面积达到28.3万公顷。
而据农林水产省的调查显示，农田弃耕与荒废的主要原因，主要是老龄化与劳动力不足（占23％）；其次是由于农业劳动负担较大，年轻人不愿参与导致持有农地的非农户数量增加（占16％）。按照目前弃耕与农地荒废的速度，2025 年，日本农地面积将降至420万公顷，成为威胁农业生产和粮食供给的根本性问题。
二是农业后继无人。2018 年日本共有116.41 万贩卖农户（以商品生产为主要目的的农户），其中有91.2万户表示目前没有在一起居住的农业继承人，占78.3％，同时，2.2 万家从事农业经营的法人主体中，有9,600 家反映尚无事业继承者。日本一直通过大量引进外国劳动力来缓解农业日常工作中的劳动力短缺，但外来劳动力很难解决技术的传承与事业的继承问题。
▍为了实现大规模农业生产的自动化与智能化，从而应对劳动力短缺困境并提高农业竞争力，日本政府从2009 年开始设立机构，研究推进人工智能与信息技术在农业领域的应用，随着第5 期“科学技术基本法”与“社会5.0”概念的出台，“智能农业”全面提升到日本经济发展战略的高度。
2009 年，日本农林水产省设立“信息科学在农业领域的应用研究会”，主要针对老龄化与农业高科技传承后继无人的问题，提出利用人工智能、信息技术和其他前沿技术将农业领域中的“隐性知识”（即在农业实践中积累并通过个体传授下来的手艺、诀窍乃至直觉等非正式的技能，类似匠人技巧：匠の技術）形式化、系统化，促进农业生产技术的自动化，加强对农业“新人”的技术支持与培训。
2013 年，农林水产省进一步设立“推动实现智能农业研究会”，将“智能农业”定义为“应用自动化与信息科技等前沿技术手段，实现农业的超省力化与高品质生产”。其提出的“智能农业”前景、发展路线图与推进要点等主要成果与之后的“社会 5.0”概念相整合，成为日本未来产业发展战略的重要组成部分。
“社会5.0”（Society 5.0）是日本政府在2016 年推出的第5期“科学技术基本计划（2016～2020）”中提到的新型社会形态。具体而言，是指人类的社会发展从“狩猎社会（Society 1.0）”到“农耕社会（Society 2.0）”、“工业社会（Society 3.0）”、“信息社会（Society 4.0）”逐步进化后，未来一种假想中的新的“超智能社会”（「超スマート社会」）形式。其最终目标是依靠物联网（IoT）、人工智能（AI）等科技手段，融合网络空间与现实的物理空间，使所有人，不分年龄、性别、地域、语言，均能在需要的时候享受高质量的产品与服务，实现经济发展的同时解决人口老龄化、劳动力短缺等社会问题，最终构建一个以人为中心的新型社会。
“社会5.0”要实现的“智能农业”，是通过人工智能对气象信息、农作物的生长信息、市场信息、食品制造的潮流、需求等各种信息做出大数据分析，研发全自动作业农业机械以实现农业作业的自动化与省略化、研发无人机等设备实现作物生长信息的自动搜集、基于天气预测与河流信息的灌溉管理自动化、最优化等等，通过对收获量的按需设定、天气预测等做出收割作业的最优设计，通过经验与诀窍（know-how）的共享、合理的市场战略的制定、自动运输、送货车辆的普及满足消费者对农产品的各种消费需求，从而解决农业人手不足问题、保障社会全体对粮食和农产品的供给、减少粮食浪费、促进农产品消费领域的活力。
日本“智能农业”发展前景包括5大方向：
1. 实现超省力与大规模生产。采用基于GPS的自动驾驶系统，实现农业机械夜间作业、多台机械共同和自动作业，打破传统作业能力的局限。
2. 最大限度发挥作物潜质。基于遥感或过去数据，进行精细化栽培，实现精密农业，将作物的产量与品质最大限度发挥出来。
3. 从辛苦与危险的作业中解放出来。利用人工外骨骼等辅助系统协助进行重物堆放等重体力劳动作业，采用除草机器人等实现作业的自动化。
4. 任何人都能轻松成为农业专家。依靠农业机械的智能辅助装置，没有经验的操作者也可以进行高精度作业，技术诀窍的数字化，让刚刚入行的年轻人也能事业稳定。
5. 为消费者提供放心、可信的农产品。利用“云系统”直接为消费者展示生产的详细信息，得到消费者的信赖。
▍日本政府为推进“智能农业”制定了具体的目标，包括绩效指标、施策和技术实证目标。
在《未来投资战略2018》和《成长战略2019》中，日本政府提出了“智能农业”实现的关键绩效指标（ Key Performance Indicator, KPI），包括：
1. 2025年之前基本实现对全部骨干农户＊的耕作数据加以充分利用。
2. 2023 年底之前，实现骨干农户的耕种面积占全部农地的8 成（2013 年末为48.7％，2018 年末为56.2％）。
3. 2023 年底之前，实现骨干农户的大米生产成本比2011 年全国平均水平低4成。（2011 年全国平均大米种植成本为16,001 日元/60 公斤，2016 年骨干农户的平均成本为：个别经营农户10,900 日元/60公斤，较2011 全国平均水平低32％，组织和法人经营主体为11,677日元/60公斤，较平均水平低26％）。
4. 2019 年农林水产品以及食品的出口额达到1 万亿日元（2012 年为4,497 亿日元，2018年为9,068 亿日元）
＊所谓骨干农户，正式名称为认定农业者，是根据日本《农业经营基础强化促进法》，在实施农业经营改善计划的地区（市、町、村），通过认证的规模化农业经营主体（农户或团体）。规模化的标准通常为个体农户水田或旱田耕作面积4 公顷以上（规模化困难的地区2.6公顷以上），集团农户最低20公顷以上（规模化困难的山林地区最低10公顷以上，平原地区最低12.8 公顷以上）。
具体的施策目标包括：
1. 2022年底前，各种具有实用性的“智能农业”技术开发完成，与各农业经营主体沟通“智能农业”部署问题的机制完备，“智能农业”实用化环境完善。
2. 研发领域，在全国范围内展开AI农业的研究，构筑农业版信息技术人才库、强化农业科研机构的AI人材培养，推动高级别AI研究。
3. 在所有农业大学和农业高中设置“智能农业”专业和课程，扩大普通农业从业者掌握“智能农业”技术的机会，通过在线平台促进与农业从业者直接交流与沟通。
4. 创造有利环境，促进农业机械制造企业在共享平台上研发更高效的共通作业型机种。
此外，还针对目前实施的“智能农业”应用试验提出了众多具体的技术应用目标与前景，例如：
