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農業科研邁向數位新世代(下)

啟動農業數位化的評估工具與發展規劃

農業科專服務小組/莊承銘 組長

數位轉型之浪潮已從工業擴散至農業等全產業,本文上篇已介紹數位化農業研析議題隨時間之結構演變,並呈現近年受關注之項目如無人飛行載具、物聯網及氣候智慧農業等。本篇針對企業、農業生產者或組織等投入數位發展之過程,提供不同階段所開展之工作內容,進而自我衡量發展現況。該研究由Antonio Manuel Ciruela-Lorenzo等人提出,並以農業生產合作社發展之過程為例,其數位化轉型過程從人員培訓開始,依序進入4個階段如下:

1.初始之數位化策略:包含使用網路進行資料存取,但未達對外互動或將其與業務工作結合等。

2.外部導向之數位化策略:包含透過網站與社交網絡與利益關係人聯繫,並透過自動化方式,持續深化雙向溝通程度與業務範疇。

3.內部導向之數位化策略:包含使用商用或新開發之應用程式,透過訊息整合維持內外溝通聯繫,並於雲端進行處理或計算以提高運作效率。

4.​智慧化之數位化策略:整合產業價值鏈,善用大數據並將其應用於物聯網、人工智慧及區塊鏈等,以鏈結生產與銷售端。

該團隊為分析農業數位化轉型程度,運用農業生產合作社之數位化診斷工具(Agri-Cooperative Digital Diagnosis Tool, Agri-CoopDDT)並輔以訪談方式(受訪者皆為管理級以上),幫助位於西班牙之農業生產合作社進行診斷並衡量數位發展現況,再依其符合程度給予數位化轉型建議。表一為該工具列舉之評估項目,由淺至深包含人力資源與管理、網路存取、網站與社交網絡、電子商務、雲端運算、大數據、物聯網、機械化、區塊鏈及人工智慧等,不同項目內皆有評估因子,其設計係參考歐盟統計局之統計數據資料,以確保符合受訪者實際情形。

表一、農業生產合作社之數位化診斷工具評估項目
人力資源與管理
說明1:農業生產合作社雇用數位化技術人才(雇用之專家主要負責數位化技術工作) 
說明2:農業生產合作社提供培訓並發展員工數位化相關技術
說明3:農業生產合作社招聘或準備招聘數位化技術人才
說明4:農業生產作社雇用人才已執行數位化相關工作(如維運數位化基礎設施、安全性及資料保護)
1 農業生產合作社之雇員
2 外部單位協助
網路存取
1 農業生產合作社運用固網電信連線至網路(包含光纖或線路等)
2 農業生產合作社提供員工可攜式裝置,以允許透過行動裝置(包含筆記型電腦、平板或智慧手機等)連線至網路        
網站與社交網絡
說明:農業生產合作社使用網站進行下述作業
1 商品、服務或價格資訊等描述
2 線上訂購、預定或保留功能,如購物車
3 訪客可以客製化或設計線上產品或服務
4 追蹤或檢視下單情形
5 透過網站提供一般訪客與常客之個人化內容
6 提供企業之社群媒體資料連結或參考資訊
說明:農業生產合作社為客戶提供下列聊天服務
7 具有專員回覆客戶
8 具有聊天機器人或虛擬代理人回覆客戶
說明:農業生產合作社使用下列任何一種社群媒體
9 社群網絡(如Facebook、LinkedIn等)
10 農業生產合作社之部落格或微博(如Twitter等)
11 多媒體分享網站(如Instagram、YouTube等)
12 基於維基百科之知識分享工具
說明:農業生產合作社使用上述任何社群媒體進行下列事項
13 發展企業形象與市場產品
14 取得或回應客戶之意見、評論及問題
15 邀請客戶加入商品或服務之發展或研發工作
16 與商業夥伴(如供應商)或其他團體(如公益機關、非政府組織等)合作
17 招聘員工
18 與企業交流想法、意見及知識
電子商務
說明:農業生產合作社經由下列方式銷售商品或服務
1 農業生產合作社之網站或APP(包含外部網絡)
2 多家企業使用之電子商務交易網站或APP以進行商品交易或服務(包含Amazon、Alibaba等)
雲端運算
說明:農業生產合作社於網站功能提供下列項目,以進行雲端運算服務
1 E-mail
2 Office軟體(包含文字處理器、電子表單等)
3 檔案儲存(如雲端運算服務)
4 企業資料庫
5 財務或會計軟體應用程式
6 CRM軟體應用程式以管理客戶資訊
7 企業運作軟體之運算能力
大數據
說明:農業生產合作社運用下列資料進行大數據分析(不包含外部網絡)
1 源自智能裝置或感測器之資料(包含M2M、數位感測器及RFID等)
2 以可攜式裝置獲得之地理與定位資訊(包含行動裝置、無線網路傳輸或GPS等)
3 源自社群媒體產生之資料(包含社群網絡、部落格等)
說明:農業生產合作社具有其他企業或組織進行大數據分析
物聯網
說明:農業生產合作社透過物聯網進行連線,以監控或遠端控制裝置或系統
1 智慧電表、燈具或控溫設備以優化合作社之能源消耗情形(包含穀倉、產線及配送等區域)
2 感測器、RFID、標籤或物聯網控制之攝影機等
3 移動或維運感測器以追蹤車輛或產品,進而提供車輛維護資訊
4 感測器、RFID、標籤用於監控或自動化生產線,以管理物流或追蹤產品動態
機械化
說明:農業生產合作社使用下列任何類型之機器人
1 工業機器人(包含無人機、機器人測試、雷射切割及機器人填充等作業)
2 農業機器人(包含用於監控、清潔及傳輸等)
區塊鏈
說明:農業生產合作社使用區塊鏈系統進行運作
人工智慧
說明:農業生產合作社使用人工智慧系統進行運作

(Antonio Manuel Ciruela-Lorenzo et al., 2020,本研究整理翻譯)


上述數位化診斷工具因評估項目涵蓋面向廣,故不論是否為農業生產合作社,皆可以此內容進行自我數位化程度檢視,並評估後續擬開發之項目與機會,或調整投入數位化管理之方式。目前已有許多研究團隊研究並發表相關數位化轉型之成果,包含策略擬定、內部管理、生產及銷售端等,並從資訊紀錄開始,乃至局部與整體運作,進而產出商業模式等,各階段之工作亦評估其效益屬於作業效能提升、淨利增加、成本降低、升級轉型並創造新收入或客群等。然而,多數文獻內容係以工業數位化發展角度設計成熟度模型,故本研究整理前述相關文獻,並從農業角度呈現,包含培養實力之人力與行政管理面,以及研發應用之生產與銷售管理等,其結果如圖一,說明如下:

1.人力管理:農業發展數位化過程需要具備資訊或數位化經驗或背景人員,並與農事服務經驗結合,故通常從學習相關知識開始,進而聘用或委託專業團隊執行,並開展相關研發應用項目創造價值。

2.行政管理:傳統方式以紙本進行資訊、研發及財務等紀錄,為將相關數據與資料供數位化使用,故須將訊息數位化,接續再將資訊進行跨部門有效傳遞,進而達到輔助管理者決策與創造價值之效益。

3.生產管理:從農業資材、作物栽培、生產及加工等流程監測開始,善用數據建置溯源管理與產銷履歷等進行產品加值。此外,當數據結合農業專家知識後,有助建立栽培模式並發展專家與預警等新模式或系統。

4.銷售管理:將行銷管道、顧客及市場資訊等數位化,進而發展庫存與冷鏈等物流管理系統,以及電子商務等交易平臺等,透過資料累積後,可深化為具輔助決策功能之情資與交易等系統,並創造價值。

圖一、農業數位化發展規劃與進程
▲圖一、農業數位化發展規劃與進程

至於農企業、農業生產者或組織等投入數位化發展過程,如何借力使力並活用市面上已有之數位化農業技術、基礎設施及服務等,舉Regina Birnerl等人針對開發數位化農業技術之樣態進行分類(如表二),以下分為3點說明:

1.應用於精準農業之硬體/軟體:該項目包含農業機械、感測器及無人機之硬體,以及運作機械與優化運作過程之軟體等,由於產品功能具體且具有類似之操作模式可參考,故除直接導入應用外,相較特定機械之軟體(較適合由該設備機械製造商投入),其適合小型供應商或新創公司投入開發。

2.未與農業機械連線之軟體:該功能通常為專家諮詢、農場管理及數位化平臺服務等,目前政府開放資料、農企業自行研發及軟體開發商等已有多項成果且部分已商轉,其適合小型供應商或新創公司投入研發。

3.基礎設施及服務:該類型多數不適合農企業、農業生產者或組織等投入,因對專業技術與資金之需求較高,或涉及較高之設置成本,除透過政府、專業之大數據公司主責外,部分須透過通訊業者以及相關農業技術專家以公私協力之方式投入。

此外,該團隊亦從產品商轉之面向進行分類如該表註釋,不同之產品類別屬性,可幫助技術與資訊服務業者規劃該項產品或服務時參考,舉「會員產品」為例,該類型多半與軟體或方案有關,如Total Solution即屬於會員產品,該類產品通常受到智慧財產權保護,使用者須透過付費或允許開發商收集農場數據以獲取服務,而該類產品之市場價值取決於客製化程度(即服務深度)、專利保護、相關設備專一性及成本等,確保開發者之投資報酬率足以維持該項服務持續運作。

表二、數位化農業技術、基礎設施及服務之分類
序號 數位化技術類型 產品類別(註) 適合小型供應商或新創公司開發 可能影響之業態
應用於精準農業之硬體(包含農糧與畜牧業)
1 曳引機與其他自走式機械之定位系統裝置 私人產品 適合 農業機械製造商或其他業者
2 感測器(包含裝置於機械與附掛於動物身上) 私人產品 適合 依感測器類型影響相關供應商業者
3 具應用變異率技術能力之設備 私人產品 適合 農機製造商與零組件供應商
4 田間機器人與無人機 私人產品 適合 農機製造商或其他業者
應用於精準農業之軟體(包含農糧與畜牧業)
1 運作機械所須之軟體 私人產品

不適合

農業機械製造商
2 用於優化運作過程之軟體 會員產品 適合 農業機械製造商、其他農業廠商(包含肥料、農藥及種子等)或軟體開發商
未與農業機械連線之軟體
1 諮詢APP與農場管理軟體 公共產品
會員產品
優勢產品
適合
1. 各種農業廠商、軟體開發商
2.公共推廣服務產業
2 數位化平臺 會員產品
優勢產品
適合 各種農業廠商(含上游與下游)、軟體開發商、服務供應商或公共推廣服務產業
基礎設施及服務
1 全球衛星導航系統(GNSS) 公共產品 不適合 需要政府提供
2 行動通訊網絡 會員產品 不適合 多數由大型通訊商提供,規範其提供農村網路服務
3 數據儲存、雲端計算基礎設施與服務 私人產品

不適合

大數據公司
4 應用於精準農業與諮詢之農業數據及資訊 公共產品
會員產品

部分適合

需透過公或私部門投入(將農業研究進行應用)
註:產品特性考量包含「排他性」(是否限制使用對象)與「競爭性」(使用數量有限),「私人產品」與「會員產品」為私部門之產品,通常為使用者付費性質,前者較屬使用者購入相關產品或服務,後者則是取得會員資格而得到使用權利;「公共產品」即由公部門執行之產品;「優勢產品」通常為經政府補助或投資者協助,降低使用者經濟負擔之產品。

(Regina Birnerl et al., 2020。本研究整理翻譯)

其他有關農業發展數位化技術考量項目如下:

1.人員管理與技術面:團隊共識、發展項目及技術掌握程度。

2.資訊格式與網路環境:數據資料之容量、格式及軟硬體需求等,以及針對農業生產管理者之環境網路涵蓋率。

3.資訊安全:相關數據所衍生之智慧財產、隱私及安全性等。

除此之外,Antonio Manuel Ciruela-Lorenzo之團隊亦指出,多數願意採用新技術者,多半為年輕之從農人員,鑒於投入數位化之技術與成本較高,國內亦有學者如李皇照教授從電商角度,建議擬投入運銷管理相關之農民,須衡量自身條件進行發展,避免貿然全部投入。故透過上述介紹之工具,建議農產相關業者可善用透過數位化診斷工具進行自我評估,定錨於重要且具急迫性之項目,再研議以自行研發、外部合作或導入現有技術等方式,包含運用農委會已有之輔導資源如圖二,找尋合作業者與補助資源協助,落實敏捷式開發之執行策略,確保維運數位化技術可解決需求並帶來更高之收益,再逐步擴散成果,進而躋身農業數位新世代之行列。

圖二、農業數位化發展可運用之政府資源
▲圖二、農業數位化發展可運用之政府資源


參考資料

  1. Antonio Manuel Ciruela-Lorenzo, Ana Rosa Del-Aguila-Obra, Antonio Padilla-Meléndez, and Juan José Plaza-Angulo. 2020. Digitalization of Agri-Cooperatives in the Smart Agriculture Context. Proposal of a Digital Diagnosis Tool. MDPI. Sustainability 2020, 12, 1325.
  2. Michele Kremer Sott, Leandro da Silva Nascimento, Cristian Rogério Foguesatto, Leonardo B. Furstenau, Kadígia Faccin, Paulo Antônio Zawislak, Bruce Mellado, Jude Dzevela Kong, and Nicola Luigi Bragazzi. 2021. A Bibliometric Network Analysis of Recent Publications on Digital Agriculture to Depict Strategic Themes and Evolution Structure. Preprints (www.preprints.org). 31 May 2021.
  3. Regina Birner, Thomas Daum, and Carl Pray. 2020. Who drives the digital revolution in agriculture? A review of supply-side trends, players and challenges. AAEA WILEY. Appl Econ Perspect Policy. 2021;1–26.
  4. 李皇照。2021。從手機到餐桌農產電商的機會與挑戰。豐年月刊 [71卷2期]。
  5. 黃俊堯。2019。數位轉型全攻略:虛實整合的WHAT,WHY與HOW。商業週刊。
  6. 詹文男。2020。數位轉型-思維與行動。財團法人資訊工業策進會。
  7. 詹文男。李振華。周維忠。王義智。數位轉型研究團隊。2020。數位轉型力。商周出版。