综述：工业50的以报酬本方式可否实现工业40对农

　　农业正在养活不竭增加的全球生齿的同时，面对着日益依赖姑且工且持续萎缩的劳动力步队。遵照工业1。0至3。0的成长轨迹，农业不竭调整和改良其出产体例以满脚日益增加的粮食需求。工业4。0的数据驱脱手艺，包罗人工智能（AI）、智能传感器、机械人、无人机以及从动化取决农业正在养活不竭增加的全球生齿的同时，面对着日益依赖姑且工且持续萎缩的劳动力步队。遵照工业1。0至3。0的成长轨迹，农业不竭调整和改良其出产体例以满脚日益增加的粮食需求。工业4。0的数据驱脱手艺，包罗人工智能（AI）、智能传感器、机械人、无人机以及从动化取决策支撑系统，为推进可持续农业和削减对人类劳动的依赖带来了庞大但愿。然而，向农业4。0的转型已被证明充满挑和，这些手艺的普及程度远低于预期。采纳妨碍源于对成本效益的不确定性，这既由新手艺所需的大量初始投资所驱动，也源于对这些手艺若何融入现有工做流程、改变操做流程以及影响效率、劳动成本和所需技术组合的不确定性，这些往往超出了农人的学问根本和手艺能力。比来，工业5。0框架做为一种演进标的目的应运而生，为建立以报酬本、富有韧性和可持续的财产供给了。正在本论文中，研究人员认为，人因工程（Human Factors and Ergonomics， HF/E），一门关心人-系统交互及使用循证方式指点以报酬本设想的科学学科，正在农业4。0时代的农业研发会商中根基缺席。将HF/E方式纳入农业研发，无望将工业5。0的以报酬本愿景付诸实践，供给布局化的、基于的指点，申明若何将政策大志为现实的设想取开辟，这种方式将惠及农业生计和经济活力，同时帮帮农业满脚全球粮食需求。本文切磋了农业面对的劳动力挑和及其手艺采纳窘境。虽然消息手艺成长敏捷，但农业范畴仍高度依赖人工劳动，很多生果和蔬菜仍需手工采摘。论文旨正在审视农业当前的劳动力挑和，逃溯从农业1。0到4。0的演变过程，识别农业4。0采纳的妨碍，并提出以报酬本的方式来弥合手艺取实施之间的鸿沟，鞭策迈向农业5。0时代。跟着世界生齿估计正在2080年达到约103亿峰值，保障粮食平安成为结合国可持续成长方针2（SDG 2）的焦点。农业用地面积持续扩大，但同时农业劳动力占比从1991年的44%下降至2019年的27%，发财国度面对劳动力老龄化和劳动力欠缺的严峻挑和，这特别表现正在果蔬的季候性采收和加工环节。劳动力欠缺推高了成本，并凸显了农业对季候性劳动力的懦弱依赖性。虽然如斯，通过手艺立异和改良实践，2001至2015年间全球农业劳动出产率年均增加3。77%。保守农业（农业1。0）依赖手工劳动和简陋东西，出产力极低。第一次工业引入了农业机械。第二次工业后，农业2。0普遍采用动力驱动的机械化设备，显著削减了体力劳动并提高了出产力，运输业的前进推进了农产物供应链的成长。第三次工业催生了农业3。0，使精准农业东西得以使用。目前正正在进行的第四次工业（工业4。0）由新兴手艺融合驱动，正在农业范畴表示为农业4。0，也称为数字农业或聪慧农业。它操纵人工智能（AI）、机械进修（ML）、物联网（IoT）、机械人、智能传感器等手艺，收集、传输、存储和阐发数据，用于做物健康监测、产量估算、病虫害检测、精准功课等，旨正在实现从动化和及时数据互换。消息物理系统（Cyber-physical systems）连系AI能够自从施行有针对性的干涉，例如无人机进行精准喷洒，农业机械人辅帮出产各环节，从而削减对人力的依赖，提高运营效率。虽然好处显著，但数字农业和农业机械人的采纳率无限且不服衡。全球大大都农场为小型家庭运营，而大型农场节制着大部门地盘。正在高收入国度，先辈手艺的采纳率遍及较低（4%-22%），正在中低收入国度则更为无限。次要妨碍包罗：：农业4。0手艺需要大量根本设备投资，如通信系统、传感器和从动化机械，这对于小型农户尤为凸起。昂扬的初始投资、成本和缺乏评估收益的东西令农人犹疑。：农人不清晰新手艺若何融入现有工做流程、改变操做体例以及对效率、劳动力和技术的影响。农业科技公司往往缺乏对农场贸易模式和成本效益阐发的充实领会。：手艺的复杂性超出了农人的学问和手艺能力。存正在手艺焦炙和变化阻力。无限的用户敌对性和手艺术语添加了复杂度。数据平安和现私问题也是障碍要素。缺乏及格的培训和进修周期长导致熟练劳动力欠缺。欧盟委员会正在工业4。0仍正在摆设之际提出了工业5。0框架，其焦点要素是以报酬本、可持续性和韧性。工业5。0强调加强人机协做，逃求人取先辈手艺的均衡共存。农业5。0的定义尚正在演化中，本文将其理解为操纵现有和将来的手艺成长，落实推进农业财产韧性、可持续性和以报酬本特征的政策愿景。人因工程（HF/E）是研究人取系统、东西和彼此感化的科学学科，旨正在优化人类福祉和系统机能。以报酬本的设想优先考虑用户需乞降需求，方针是成立人取手艺的互补关系。虽然有这种需求，但HF/E研究界正在很大程度上轻忽了农业范畴。通过对过去十年人因工程学会（HFES）年会、《Human Factors》期刊和《Biosystems Engineering》期刊的阐发发觉，涉及农业或HF/E概念的研究比例极低（别离约为0。17%、0。8%和1。4%），表白现有的HF/E学问和实践尚未充实使用于农业，以报酬本设想正在农业4。0手艺开辟中的潜力尚未被挖掘。本文提出将HF/E方式整合到农业4。0中，是实现农业5。0以报酬本愿景并处理手艺采纳率低问题的可行路子。论文按手艺开辟和采纳的生命周期组织了HF/E方式的使用：总之，将HF/E方式系统地融入农业手艺开辟的整个生命周期，可以或许无效应对农业4。0采纳过程中的环节妨碍，为实现以报酬本。