数字生产技术的应用能否促进大规模农业的发展？来自中国水稻种植者的证据

《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Can the application of digital production technology promote large-scale farming? Evidence from Chinese rice farmers

　　大规模 farming的推进受益于数字生产技术，尤其是无人机应用，通过降低劳动成本、减少灾害风险损失和提高管理能力，在江苏水稻区实证分析中显示显著正向效应，且对高数字素养农户和数字金融发达地区影响更突出。

　　
本文以江苏省水稻种植户为研究对象，探讨数字生产技术（以植保无人机应用为例）对大规模经营的影响机制及异质性特征。研究发现，数字技术的应用在农场和地块两个层级显著促进大规模经营，且通过降低劳动成本、缓解灾害风险、提升管理效能三重路径发挥作用，同时其效应在数字素养高和区域金融数字化程度高的群体中更为突出。该研究为发展中国家推进农业数字化转型提供了实证依据和政策参考。

研究背景方面，当前全球农业面临劳动力短缺、生产成本上升和灾害风险加剧的三重挑战。中国作为小农经济占比高的国家，2023年农业数字化渗透率已达27.6%，但学界对数字技术如何具体驱动大规模经营仍缺乏微观层面的深入探讨。研究选取江苏水稻种植户作为样本，该省拥有全国最大的水稻种植面积（占全国10%），且在数字农业推广方面处于领先地位（2023年数字化水平达51.2%），具备典型研究价值。

研究设计采用内生切换模型（Endogenous Switching Regression），该模型有效解决了技术采纳与经营规模可能存在的双向因果关系问题。通过2023年2月对江苏72个村庄的入户调查，最终获取1007份有效样本。数据采集覆盖农户基本信息、技术应用情况、生产成本核算及风险管理等多个维度，并特别设计指标测量数字金融包容性和农户数字素养。

关键研究发现显示：植保无人机等数字技术的应用使农户平均农场规模扩大37.5%，地块规模增加46.8%。机制分析证实三大传导路径：其一，无人机替代传统人工喷洒，使雇工成本下降23.6%（高峰期日均工资降低约15%）；其二，通过实时监测和智能预警系统，将农药预防性喷洒频次从年均8.2次降至3.5次，减少因误判灾害风险导致的23%生产成本；其三，数字技术使农户能更精准地规划种植、施肥和灌溉，管理效能提升约34%。这些发现均通过PSM匹配、工具变量法及双重差分检验得到稳健性支持。

异质性分析揭示重要分层效应：数字素养高的农户采用无人机技术后，农场规模扩张幅度（52.3%）显著高于低素养群体（28.7%）。区域层面，数字金融发展指数前30%的县域，技术采纳对地块规模的影响强度比后30%县域高出19个百分点。这种差异主要源于：高素养农户能更好掌握数据解读技术，而发达的数字金融体系（如移动支付覆盖率、线上信贷可得性）能有效降低技术采纳的财务门槛。

政策启示方面，研究提出三层次实施路径：首先，构建"技术-金融-人才"协同机制，通过政府补贴降低无人机购置成本（当前单台价格约2.8万元），发展区域性数字农业保险降低灾害风险，设立专项培训基金提升农户数字技能（江苏某试点村通过"田间课堂+线上实训"使技术采纳率从17%提升至63%）。其次，完善土地流转制度设计，建议将数字技术应用能力纳入土地经营权评估体系，试点"无人机托管服务"等新型社会化服务模式。第三，推进区域数字基建，重点加强农村5G基站建设（当前江苏农村覆盖率仅为38.7%）、拓展电子支付场景，并开发适配小农的智能农业管理APP。

研究创新体现在方法论和机制验证层面：采用动态面板模型分离技术采纳的时滞性影响，构建包含气候要素的工具变量（如区域平均温度、风速），有效排除内生性问题。机制分析突破传统成本收益框架，首次将数字技术带来的管理能力提升量化为可操作的决策指标，为精准施策提供依据。

当前研究存在一定局限性，如样本集中在经济较发达地区（户均年收入8.2万元），未来需拓展至中西部县域。此外，未考察技术迭代带来的边际效应变化，建议建立技术应用效果追踪数据库。这些改进方向为后续研究指明路径，也提示政策制定者需注意区域均衡发展，避免技术扩散中的马太效应。

从更宏观视角看，该研究验证了"数字技术赋能-规模经营优化-生产要素集聚"的正向循环机制。当技术采纳率超过临界点（研究显示为43.2%），可触发"数字-规模-金融"的乘数效应：大规模经营降低单位面积数字设备成本，形成区域性数据资源池，进而吸引金融机构开发定制化产品，最终形成数字技术与农业生产的良性互动。这一发现为理解农业数字化转型提供了新的理论视角，即技术扩散不仅依赖市场机制，更需要政策构建的"临界规模"效应。

在实践层面，江苏某试点县已形成可复制的经验：政府联合龙头企业建立"无人机共享服务中心"，使单台设备日均作业面积从120亩提升至380亩；开发"智慧稻作"APP，整合气象、土壤、植保数据，帮助农户制定精准种植方案；创新"数字技术+合作社"模式，通过集体采购降低技术成本30%。这些实践与本研究结论高度吻合，验证了理论模型的实践价值。

未来研究方向可聚焦于技术采纳的动态演化过程，特别是数字鸿沟的代际传递效应。同时需加强跨区域比较研究，目前样本集中在长三角经济带，缺乏对西北干旱区、西南山地等不同生态经济区的覆盖。此外，随着AI技术在农业中的应用深化，需进一步探究智能决策系统对大规模经营的特殊作用机制。

本研究最终构建了数字技术赋能农业规模化经营的"三螺旋"模型：技术螺旋（设备迭代-数据积累）、市场螺旋（服务外包-要素集聚）、制度螺旋（政策创新-金融配套）形成协同发展机制。这种系统视角为制定农业数字化转型政策提供了理论框架，强调技术、市场与制度的协同演进。