■ 郭秀穎 劉述強(qiáng)

《中共黑龍江省委關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》提出要“打造北大荒現(xiàn)代農(nóng)業(yè)航母……率先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物質(zhì)裝備、科技現(xiàn)代化、經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)信息化、資源利用可持續(xù)化，建成現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)全國(guó)標(biāo)桿，真正成為標(biāo)準(zhǔn)的制定者、行業(yè)的引領(lǐng)者、三產(chǎn)融合的示范者”，并提出了拓展數(shù)字技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用的遠(yuǎn)景構(gòu)想。那么，如何推動(dòng)龍江農(nóng)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程，提升龍江糧食產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化管理，借助數(shù)字技術(shù)構(gòu)建動(dòng)態(tài)智能、高度透明的糧食預(yù)警系統(tǒng)，早日實(shí)現(xiàn)糧食安全數(shù)字化管理的彎道超車，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

一、糧食安全的多維度評(píng)價(jià)是深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的需要

糧食安全的內(nèi)涵隨著社會(huì)的進(jìn)步而不斷地發(fā)展深化。1974年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）首次提出了僅限于數(shù)量滿足的“糧食安全”概念；1983年FAO總干事愛(ài)德華又在“買得到”基礎(chǔ)上增加了“買得起”，提出政府調(diào)控國(guó)內(nèi)糧食價(jià)格的能力要求；1996年FAO通過(guò)《羅馬宣言》，強(qiáng)調(diào)糧食的質(zhì)量安全和營(yíng)養(yǎng)健康；2001 年世界糧食大會(huì)上進(jìn)一步提出“對(duì)環(huán)境無(wú)公害、無(wú)污染，對(duì)人體增強(qiáng)健康、延年益壽，并保證糧食生產(chǎn)能力穩(wěn)定提高”的可持續(xù)發(fā)展的糧食安全概念。1992 年我國(guó)也提出了糧食安全概念，認(rèn)為糧食安全是指“能夠有效地提供全體居民以數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量達(dá)標(biāo)的包括糧食在內(nèi)的各種食物”。綜上可見(jiàn)，糧食安全已從數(shù)量安全，逐步擴(kuò)展到經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量和生態(tài)安全。目前，我國(guó)糧食產(chǎn)業(yè)正處于結(jié)構(gòu)性升級(jí)的關(guān)鍵階段，糧食安全問(wèn)題需結(jié)合人民對(duì)美好生活需求進(jìn)行多維度思考，應(yīng)把數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)作為一個(gè)交叉縱橫的系統(tǒng)因素對(duì)糧食安全進(jìn)行綜合的評(píng)估，實(shí)現(xiàn)糧食供給側(cè)改革。糧食安全保障的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是安全預(yù)警，如何做好糧食安全預(yù)警為政府科學(xué)決策做好支撐，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)防范，則尤為重要。目前，糧食安全預(yù)警多借助政府定期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)缺少時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新性、不可篡改性，同時(shí)，數(shù)據(jù)偏重于糧食數(shù)量安全的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，缺少關(guān)于糧食質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)安全等全方位的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，為了更好地適應(yīng)糧食安全供給側(cè)改革，對(duì)糧食安全進(jìn)行全面科學(xué)系統(tǒng)的評(píng)估，需要建立一套包括數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)四個(gè)模塊在內(nèi)的全方位指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)糧食全產(chǎn)業(yè)鏈多維度溯源，并通過(guò)內(nèi)部指標(biāo)體系之間的交叉制約、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新、不可篡改刪除等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)糧食安全的智慧預(yù)警，積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)為糧食安全智能預(yù)警提供有效工具支撐

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、5G 等在內(nèi)的一系列新技術(shù)開(kāi)啟了一個(gè)全新的科技發(fā)展時(shí)代。其中，區(qū)塊鏈以密碼學(xué)、分布式系統(tǒng)使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了不可篡改性、去中心性、可追溯和透明性，能有效地改善供應(yīng)鏈點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)安全傳遞，形成塊狀鏈接式數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而構(gòu)建起信任傳遞網(wǎng)絡(luò)，極大地降低了信任關(guān)系交流傳遞的成本，提高了效率，被譽(yù)為“一場(chǎng)后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的革命”。從2008年首次提出區(qū)塊鏈概念開(kāi)始，至今區(qū)塊鏈技術(shù)已應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)也在積極推動(dòng)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)化。區(qū)塊鏈正在不斷提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)能力，賦能產(chǎn)業(yè)鏈的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、流程化，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分享和誠(chéng)信商業(yè)機(jī)制的創(chuàng)新，進(jìn)而構(gòu)建起協(xié)同創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。2019年10月，中共中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)專門聚焦區(qū)塊鏈，明確強(qiáng)調(diào)了要加快推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。2020 年4 月，國(guó)家發(fā)改委首次將“區(qū)塊鏈”列入新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍，明確其屬于新基建的信息基礎(chǔ)設(shè)施。目前，區(qū)塊鏈應(yīng)用已逐步向去中心化社會(huì)邁進(jìn)。全國(guó)已有超過(guò)30 個(gè)省市地區(qū)發(fā)布政策指導(dǎo)文件，開(kāi)展區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)布局。2020 年1 月哈爾濱新區(qū)也發(fā)起了“黑龍江省區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟”，該聯(lián)盟將進(jìn)一步整合區(qū)塊鏈資源，形成“區(qū)塊鏈+十大行業(yè)”發(fā)展路徑，重點(diǎn)構(gòu)建“區(qū)塊鏈+農(nóng)業(yè)”“區(qū)塊鏈+智能制造”“區(qū)塊鏈+電子政務(wù)”“區(qū)塊鏈+石墨烯”等發(fā)展體系，并與國(guó)家可信區(qū)塊鏈聯(lián)盟形成互動(dòng)，共同推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用，成為黑龍江省經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)極。

農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)需建立在農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的跨界融合上，而區(qū)塊鏈技術(shù)正可以為農(nóng)業(yè)提供公正透明的產(chǎn)銷機(jī)制和信用體系。農(nóng)業(yè)數(shù)字化的核心之一就是要讓區(qū)塊鏈技術(shù)和理念全面介入，為缺失安全監(jiān)控的初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品搭建起一個(gè)建立在契約和信用基礎(chǔ)上的，按照共識(shí)機(jī)制自動(dòng)化程序運(yùn)行的農(nóng)業(yè)數(shù)字生態(tài)體系，這將對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化具有里程碑的意義。目前，“區(qū)塊鏈+農(nóng)業(yè)”還主要應(yīng)用在部分食品安全溯源領(lǐng)域，缺少對(duì)糧食安全預(yù)警的應(yīng)用，而糧食安全的科學(xué)準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)正是需要區(qū)塊鏈這種“信用”服務(wù)。對(duì)于糧食安全預(yù)警，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了大量有益的研究，但借助區(qū)塊鏈技術(shù)建立糧食安全預(yù)警系統(tǒng)由于軟硬件的局限性目前還處于初步探索階段，還沒(méi)有建設(shè)起能涵蓋糧食產(chǎn)業(yè)鏈全流程的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，導(dǎo)致各工作環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還處于一個(gè)個(gè)“數(shù)據(jù)孤島”狀態(tài)，無(wú)法實(shí)時(shí)互聯(lián)互通，也缺乏完整的現(xiàn)代契約的基礎(chǔ)保證。然而，數(shù)據(jù)是數(shù)字化基本的生產(chǎn)資料，數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接決定了數(shù)字化所能達(dá)到的深度和廣度。針對(duì)現(xiàn)在糧食安全預(yù)警存在數(shù)據(jù)不系統(tǒng)、滯后和可修改等問(wèn)題，急需有效利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立糧食安全聯(lián)盟鏈數(shù)據(jù)，使糧食安全預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)具有不可篡改、去中心化、動(dòng)態(tài)化的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)糧食安全預(yù)警的動(dòng)態(tài)智能化。

三、黑龍江省糧食安全智能預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建設(shè)想

黑龍江省作為國(guó)家的糧食大省，2020年糧食總產(chǎn)量為7541萬(wàn)噸，已連續(xù)10年居全國(guó)糧食總產(chǎn)量第一，實(shí)現(xiàn)十七連豐，其糧食安全直接關(guān)系到國(guó)家的糧食安全。因此，應(yīng)結(jié)合黑龍江省關(guān)于糧食安全預(yù)警的實(shí)際需求，構(gòu)建包含數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)四個(gè)維度的糧食安全預(yù)警模塊，并遴選確立特征指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)，全方位建立互相制約、互相映襯的糧食安全系統(tǒng)，形成糧食產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

預(yù)警體系的構(gòu)建和特征指標(biāo)的選取是糧食智能預(yù)警系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，在借鑒現(xiàn)有糧食安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，基于糧食安全數(shù)據(jù)指標(biāo)的代表性以及可獲得性，選擇了糧食安全數(shù)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)4項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)、11項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)和31項(xiàng)三級(jí)指標(biāo)。其中，影響糧食安全的數(shù)量指標(biāo)包括土地類指標(biāo)含糧食作物播種面積、糧食有效灌溉面積、糧食自然災(zāi)害面積；人力指標(biāo)含糧食耕種勞動(dòng)力人數(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員人數(shù)，機(jī)械化指標(biāo)含農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備、農(nóng)用水利設(shè)施、農(nóng)用電力設(shè)施、農(nóng)業(yè)科技三項(xiàng)費(fèi)用；產(chǎn)量指標(biāo)含糧食作物單位面積產(chǎn)量、復(fù)種指數(shù)；進(jìn)口與庫(kù)存指標(biāo)含進(jìn)口糧食數(shù)量、糧食儲(chǔ)備數(shù)量；替代指標(biāo)含糧食的替代品（肉蛋奶）數(shù)量。影響糧食安全的質(zhì)量指標(biāo)包括糧食健康質(zhì)量指標(biāo)含糧食重金屬含量、農(nóng)藥殘留量、糧食霉變陳化量、儲(chǔ)糧殺蟲劑使用量、轉(zhuǎn)基因糧食；糧食營(yíng)養(yǎng)安全質(zhì)量指標(biāo)含人均肉蛋奶與糧食消費(fèi)量比例、糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物種植比例。影響糧食安全的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括糧食微觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)含糧食價(jià)格、糧食替代品價(jià)格；糧食宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)含糧食消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、糧食財(cái)政支出。影響糧食安全的生態(tài)指標(biāo)包括增產(chǎn)類生態(tài)破壞指標(biāo)含化肥使用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)膜殘留量、秸稈焚燒量；常態(tài)類生態(tài)破壞指標(biāo)含水土流失治理面積、單位糧食消耗水資源量、單位糧食消耗土地資源量。糧食安全的數(shù)量指標(biāo)中的指標(biāo)與質(zhì)量指標(biāo)和生態(tài)指標(biāo)互相制約，確保糧食安全的系統(tǒng)平衡發(fā)展。此外，還借助糧食自給率、糧食安全庫(kù)存系數(shù)、人均糧食占有量、食物供求平衡指數(shù)、膳食能量供求差率、糧食價(jià)格指數(shù)、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率等相對(duì)指標(biāo)作為預(yù)警閾值，結(jié)合國(guó)際和國(guó)家指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)預(yù)警報(bào)告。

在上述指標(biāo)體系和閾值確定、信號(hào)提取和周期識(shí)別等體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建包含數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、預(yù)測(cè)模擬模型子系統(tǒng)、警示信號(hào)預(yù)報(bào)子系統(tǒng)在內(nèi)的黑龍江省糧食安全智能預(yù)警系統(tǒng)。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)，在確認(rèn)數(shù)據(jù)輸入者身份安全的基礎(chǔ)上獲得第一手指標(biāo)數(shù)據(jù)，并利用底層區(qū)塊鏈系統(tǒng)借助云數(shù)據(jù)平臺(tái)，建立聯(lián)盟區(qū)塊鏈生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，為糧食安全預(yù)警提供動(dòng)態(tài)大數(shù)據(jù)支撐；在此基礎(chǔ)上，借助區(qū)塊鏈機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，并將有效數(shù)據(jù)傳輸給預(yù)測(cè)模擬模型子系統(tǒng)，預(yù)測(cè)模擬模型子系統(tǒng)依托糧食安全風(fēng)險(xiǎn)模型和預(yù)警模擬模型，分析數(shù)據(jù)超出預(yù)警界限的程度、原因和趨勢(shì)，然后提出調(diào)控措施，并在調(diào)控措施出現(xiàn)效果時(shí)，進(jìn)行反饋和再調(diào)節(jié)，并提出糧食安全預(yù)警信號(hào)；警示信號(hào)預(yù)備子系統(tǒng)是在接收預(yù)測(cè)模擬模型子系統(tǒng)警示預(yù)報(bào)和解決建議后，經(jīng)政府監(jiān)管部門綜合確認(rèn)，提出預(yù)警結(jié)論，并發(fā)布到糧食安全查詢平臺(tái)，供政府、企業(yè)和個(gè)人進(jìn)行查詢。糧食安全預(yù)警系統(tǒng)旨在對(duì)黑龍江省未來(lái)糧食安全狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)、預(yù)警和形勢(shì)研判，為政府決策部門及時(shí)、準(zhǔn)確、高質(zhì)提供具有整體性、全局性和權(quán)威性的數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)業(yè)數(shù)字化監(jiān)控和管理。

我國(guó)5G技術(shù)的迅猛發(fā)展，為基于區(qū)塊鏈技術(shù)的糧食安全智慧預(yù)警系統(tǒng)提供了有效實(shí)施的平臺(tái)。5G 技術(shù)具有高效率、低時(shí)速、廣覆蓋和海量設(shè)備接入的技術(shù)特點(diǎn)，極大地增強(qiáng)了信息的流動(dòng)性，但其技術(shù)本身不具備核實(shí)信息真實(shí)性的能力，而區(qū)塊鏈技術(shù)正可以彌補(bǔ)這一缺陷，為數(shù)據(jù)安全和信息確認(rèn)提供了高效、可信的解決方案，兩者有機(jī)結(jié)合，可使糧食安全智慧預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建切實(shí)可行、指日可待。