李夢璐 張社梅,

（1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，成都 611130；2 四川省農(nóng)村發(fā)展研究中心，成都 611130）

1 引言

中國是世界養(yǎng)蜂大國，無論是蜂群飼養(yǎng)量還是蜂產(chǎn)品產(chǎn)量均居世界第一位。全世界現(xiàn)有蜜蜂近6000萬群，中國約占1/8，中國蜂蜜產(chǎn)量約占世界總量的30%。中國還是蜂蜜出口大國，蜂蜜出口量約占世界出口量的1/3，是我國具有重要貿(mào)易經(jīng)濟(jì)效益的特色產(chǎn)業(yè)[1]。然而，中國不是世界養(yǎng)蜂強(qiáng)國，產(chǎn)品出口價(jià)格低廉、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)發(fā)展所涉及的技術(shù)、產(chǎn)品、裝備等方面仍然落后。在新的形勢下，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代已經(jīng)到來，信息技術(shù)帶來農(nóng)業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的變革和進(jìn)步，如何應(yīng)用信息技術(shù)提升蜂產(chǎn)業(yè)智慧化程度、提升蜂業(yè)綜合競爭力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

“智慧蜂業(yè)”是蜂業(yè)發(fā)展的高級階段，集成物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)并將其應(yīng)用于蜂群養(yǎng)殖、蜂產(chǎn)品生產(chǎn)、蜂產(chǎn)品物流以及蜂業(yè)電子商務(wù)等眾多領(lǐng)域，以最大幅度降低蜂業(yè)養(yǎng)殖勞動(dòng)強(qiáng)度、提升蜂產(chǎn)品原料質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)蜂業(yè)整體利益平衡發(fā)展為最高目標(biāo)[3]。鑒于中國蜂業(yè)在國際市場的龍頭地位，加快轉(zhuǎn)型升級率先實(shí)現(xiàn)“智慧蜂業(yè)”，既能提高我國蜂業(yè)國際競爭力，也是加快落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的創(chuàng)新之舉。而蜂箱是蜂業(yè)的源頭，蜂蜜在蜂箱中生產(chǎn)、成熟，蜂農(nóng)通過蜂箱進(jìn)行蜂事操作。智能蜂箱是“智慧蜂業(yè)”的核心技術(shù)，其應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集和生產(chǎn)管理的有機(jī)結(jié)合，提高蜂業(yè)信息化水平。因此研究該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過程中可能產(chǎn)生的影響，對于推動(dòng)蜂業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。

基于以上背景，本文以智能蜂箱為研究對象，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度重點(diǎn)分析其技術(shù)特征和經(jīng)濟(jì)性狀，并采用相關(guān)的產(chǎn)業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算其成本收益，揭示智能蜂箱技術(shù)可能帶來的經(jīng)濟(jì)影響，為國家推進(jìn)智能蜂箱技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展“智慧蜂業(yè)”相關(guān)政策制定提供參考。

2 智能蜂箱的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 智能蜂箱工作特點(diǎn)

2.1.1 箱內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集和蜜蜂生物信息采集全方位

蜂箱內(nèi)溫濕度是對蜜蜂生命活動(dòng)影響最大的環(huán)境因素，蜜蜂會積極響應(yīng)環(huán)境溫度變化。智能蜂箱能夠通過各種信息傳感設(shè)備與技術(shù)實(shí)時(shí)采集聲、熱、光、電、化學(xué)等各種信息，判斷蜂箱內(nèi)環(huán)境是否適宜蜂群工作。同時(shí)結(jié)合蜜蜂聲音頻率、進(jìn)出數(shù)量、蜂王信息素等數(shù)據(jù)，判斷蜜蜂健康狀況和蜂蜜質(zhì)量，避免蜂農(nóng)頻繁開箱對蜜蜂造成干擾，從而有效提高蜜蜂的存活率和生產(chǎn)效率。

2.1.2 蜂箱產(chǎn)量與位置信息數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)化

蜜蜂和蜂蜜重量變化對于蜂蜜采集的時(shí)機(jī)有重要影響。合適的采蜜時(shí)機(jī)可在帶來足夠蜂蜜產(chǎn)量的同時(shí)不會影響蜜蜂種群。智能蜂箱裝備重量感應(yīng)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測蜂蜜采集重量和蜜蜂重量變化，當(dāng)產(chǎn)蜜量達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)及時(shí)提示蜂農(nóng)采集蜂蜜。同時(shí)GPS定位系統(tǒng)能夠采集蜂箱當(dāng)前位置數(shù)據(jù)以及歷史位置變化數(shù)據(jù)，有效防止蜜蜂逃逸、蜂箱遺失。

2.1.3 蜂箱異常和氣象預(yù)警可控化

智能蜂箱能夠根據(jù)大數(shù)據(jù)處理和算法控制，對蜂箱實(shí)現(xiàn)多種策略的異常數(shù)據(jù)提示。相比蜂農(nóng)頻繁打開蜂箱肉眼觀察依靠經(jīng)驗(yàn)判斷蜂群狀態(tài)及巢脾蜜量，該應(yīng)用能夠及時(shí)有效精準(zhǔn)提示，實(shí)現(xiàn)預(yù)防管理。同時(shí)，智能蜂箱所在蜂場配套架設(shè)環(huán)境氣象監(jiān)測儀，全天候采集氣象數(shù)據(jù)并自動(dòng)上傳，實(shí)現(xiàn)蜂場生產(chǎn)應(yīng)急調(diào)度管理。

2.1.4 產(chǎn)品品質(zhì)溯源管理系統(tǒng)化

蜂箱管理系統(tǒng)由多蜂箱控制平臺和蜂箱管理Web網(wǎng)站構(gòu)成，能夠進(jìn)行及時(shí)全面的數(shù)據(jù)記錄和存檔。蜂農(nóng)能夠通過手機(jī)終端查看操作記錄，便于日常操作數(shù)字化管理和保存，這也可以為下游產(chǎn)業(yè)提供透明的生產(chǎn)信息，是蜂產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)溯源管理重要的一環(huán)。同時(shí)智能蜂箱依托智慧蜂業(yè)服務(wù)平臺，大數(shù)據(jù)中心采集數(shù)據(jù)推送到溯源系統(tǒng)，加強(qiáng)蜂場蜜源質(zhì)量管理、倉儲物流溯源管理、生產(chǎn)包裝溯源管理，將數(shù)據(jù)與產(chǎn)品銷售打通，利用產(chǎn)品交易中心實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)采銷模式。

2.2 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

2014年開始我國智能蜂箱技術(shù)發(fā)明出現(xiàn)井噴式增長，一大批專利發(fā)明涌現(xiàn)出來。大多圍繞蜂群的溫度、濕度、蜂群等方面實(shí)施監(jiān)測、管理和人工智能化調(diào)控，有些還加進(jìn)了HTTP協(xié)議和 Web網(wǎng)站等應(yīng)用。但總體上智能蜂箱的市場還未打開，受制于生產(chǎn)成本與蜂農(nóng)的接受度，目前僅有少量蜂農(nóng)使用智能蜂箱，從研發(fā)到市場推廣應(yīng)用比較成功的企業(yè)也較少。2015年，四川天府蜂谷科技有限公司自主研發(fā)推出智能蜂箱及管理系統(tǒng)“大蜂慧”，該系統(tǒng)在傳統(tǒng)蜂箱的基礎(chǔ)上，加入溫度、濕度、重量、聲音、進(jìn)出等傳感器，對蜂箱進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并上傳數(shù)據(jù)平臺，配套建立了智能養(yǎng)蜂模式。2019年，這一智能養(yǎng)蜂模式已分別在四川、陜西、重慶、山東、浙江、安徽、湖南、云南等地應(yīng)用，尤其是在定地飼養(yǎng)蜂農(nóng)中得到廣泛應(yīng)用。目前阿里巴巴集團(tuán)推出AI蜂業(yè)大腦，采用四川天府蜂谷科技有限公司推出的AI養(yǎng)蜂設(shè)備及“大蜂慧”系統(tǒng)，通過阿里云平臺整體集成，向全國推出AI養(yǎng)蜂服務(wù)。預(yù)計(jì)，未來10年，智能蜂箱將進(jìn)入大發(fā)展階段。

3 智能蜂箱的應(yīng)用對養(yǎng)蜂業(yè)的經(jīng)濟(jì)影響

隨著智能蜂箱技術(shù)和數(shù)字化管理平臺的應(yīng)用，蜂業(yè)生產(chǎn)的信息化程度和生產(chǎn)效益總體提升。智能蜂箱技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和蜂業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)蜂業(yè)投身于農(nóng)業(yè)信息化、智能化浪潮，全產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力成本大幅度下降，整體經(jīng)濟(jì)效益提高。

3.1 養(yǎng)殖成本影響

養(yǎng)殖成本是構(gòu)成養(yǎng)蜂業(yè)總成本的主體部分，主要由物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用和人工成本組成。其中物質(zhì)和服務(wù)費(fèi)用包括蜂箱成本、飼料成本、用藥成本、轉(zhuǎn)地成本等?？傮w來看，智能蜂箱運(yùn)用后，總體養(yǎng)殖成本在短期內(nèi)會顯著提高，提高的主要原因在于蜂箱成本的投入，而人工、轉(zhuǎn)地和用藥成本以及一些潛在損失將會降低。除此之外，智能蜂箱有助于提高生產(chǎn)規(guī)模，有效降低單位成本。

3.1.1 蜂箱成本

智能蜂箱養(yǎng)殖與傳統(tǒng)模式相比，最主要的成本差異就體現(xiàn)在蜂箱成本上。傳統(tǒng)蜂箱多采用朗氏技術(shù)，由木材或無毒塑料制作，成本相對低廉。智能蜂箱采用太陽能供電系統(tǒng)和恒溫裝置，并融合了溫度傳感、濕度傳感和重量傳感等傳感技術(shù)，因此，蜂箱成本通常是傳統(tǒng)蜂箱的10倍以上。

智能蜂箱能夠利用定位系統(tǒng)，減少蜂箱丟失損失。部分地方存在偷盜行為，導(dǎo)致蜂場的蜂箱被盜，直接帶來蜂箱設(shè)備、蜜蜂等固定資產(chǎn)損失，并帶來產(chǎn)量減少、錯(cuò)過花期的時(shí)間成本等間接損失。如：新疆某蜂場每年共計(jì)丟失50~80個(gè)蜂箱，按照市場價(jià)每箱蜜蜂（意大利蜂）1200元計(jì)算，直接損失約6~10萬元，間接損失則近20萬元。然而智能蜂箱具備防盜報(bào)警功能，當(dāng)蜂箱處于安全模式下，蜂箱發(fā)生移動(dòng)、搬動(dòng)、操作等都會觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)提示蜂農(nóng)處理，降低蜂場財(cái)產(chǎn)損失。

3.1.2 飼料成本

蜜蜂養(yǎng)殖過程中，飼料成本是單位成本最主要的構(gòu)成部分，飼料費(fèi)占單位成本的比例年均在50%以上[2]。飼料成本和養(yǎng)殖規(guī)模高度相關(guān)，一般隨著人均養(yǎng)殖箱數(shù)的增加而增加，智能蜂箱應(yīng)用后人均蜂箱管理數(shù)提高，為蜂農(nóng)擴(kuò)大養(yǎng)殖規(guī)模提供條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。同時(shí)智能蜂箱具備蜂箱內(nèi)部數(shù)據(jù)監(jiān)控和及時(shí)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂、合理飼喂，有效減少因飼喂不及時(shí)和飼喂過多等因素導(dǎo)致的蜂群受損、飼料浪費(fèi)，從而降低飼料成本支出。

3.1.3 用藥成本

蜂藥成本是蜜蜂養(yǎng)殖成本中波動(dòng)性最大的部分，每年病蟲害及疫情程度不同會導(dǎo)致相關(guān)費(fèi)用的大幅變動(dòng)。由于在傳統(tǒng)蜂箱養(yǎng)殖過程中，疫情控制相對困難，這部分成本也很難控制。智能蜂箱能夠?qū)崿F(xiàn)對蜂箱內(nèi)蜜蜂的工作狀態(tài)、蜜蜂群體情緒、外界蜜源影響、蜜蜂天敵侵?jǐn)_以及蜜蜂病蟲害預(yù)防控制等影響蜜蜂生產(chǎn)問題的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提前干預(yù)，降低疫情發(fā)生的可能性和危害程度，從而減少用藥成本，減輕用藥成本帶來的總成本的劇烈波動(dòng)。

3.1.4 人工成本

隨著工業(yè)化以及城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員逐步減少，農(nóng)業(yè)人工成本快速提高，目前人工成本的增長速度快于物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用的增長速度。智能蜂箱通過傳感器采集多點(diǎn)溫濕度數(shù)據(jù)，蜂農(nóng)可以通過手機(jī)掌握蜂蜜成熟情況，減少蜂農(nóng)開箱的頻次，從而降低蜂農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，削減用工成本。

3.1.5 轉(zhuǎn)地成本

蜂場使用智能蜂箱后，能夠有效避開蜂群過于集中、不同蜂種交叉等因素導(dǎo)致的產(chǎn)量下降、蜂場糾紛。智能蜂箱通過位置坐標(biāo)信息，同步到云端管理平臺，蜂農(nóng)通過手機(jī)查看優(yōu)質(zhì)蜜源地蜂場分布情況，選擇最佳的放蜂場地和合理的（3km）蜂場部署位置。同時(shí)，“大蜂慧”平臺整合蜜源地的數(shù)據(jù)信息，推送給蜂農(nóng)，蜂農(nóng)可以根據(jù)放蜂路線選擇最佳的轉(zhuǎn)場時(shí)間，聯(lián)系對接蜜源地，降低蜜源地溝通對接、蜜源花期考察的時(shí)間成本和資金成本。

3.1.6 其他成本

其他成本主要包括占地費(fèi)用、稅收費(fèi)用、檢疫費(fèi)用、蜂種費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用等。這一部分成本在總成本中所占的比重較小，且在智能蜂箱應(yīng)用前后差異也不大。

3.2 養(yǎng)殖效益影響

3.2.1 產(chǎn)量提升方面

蜂蜜收益是單位收益最主要的構(gòu)成部分，每箱蜂蜜的平均收益約占單位收益的65%以上，最高的甚至達(dá)70%[2]。智能蜂箱能夠及時(shí)調(diào)整蜂箱內(nèi)環(huán)境，監(jiān)測蜂群的工作和健康狀況，精確控制蜂蜜成熟以及取蜜時(shí)間，實(shí)現(xiàn)蜂蜜的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，將蜂農(nóng)養(yǎng)蜂收益提高近20%；通過減少蜜蜂群體情緒、外界蜜源影響、蜜蜂天敵侵?jǐn)_等問題，降低由此帶來的蜜蜂逃逸、蜜蜂病蟲害風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)蜂蜜整體產(chǎn)量的穩(wěn)定增長。

3.2.2 品質(zhì)改善方面

通過蜂箱生產(chǎn)數(shù)據(jù)和養(yǎng)蜂日志，規(guī)范蜂場管理、衛(wèi)生管理，按照成熟蜂蜜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)蜂農(nóng)生產(chǎn)高品質(zhì)成熟蜜，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場可追溯、生產(chǎn)過程可追溯、產(chǎn)品質(zhì)量可追溯，實(shí)現(xiàn)蜂產(chǎn)品生產(chǎn)源頭數(shù)字化管理、精準(zhǔn)化溯源、透明化交易。

4 成本效益分析

4.1 數(shù)據(jù)來源

從2009年開始，蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)課題組在全國建立了固定蜂農(nóng)觀察點(diǎn)。本報(bào)告中所用關(guān)于傳統(tǒng)蜂箱成本數(shù)據(jù)均來自蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)課題組已構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫，樣本點(diǎn)分布在江西、北京、河南、湖北、山東、山西、四川、浙江、吉林、甘肅等10個(gè)全國蜂業(yè)主產(chǎn)區(qū)，樣本分布較為廣泛且具有代表性，各省市的樣本點(diǎn)均在47個(gè)以上，且歷年樣本數(shù)量相對穩(wěn)定。本研究對比數(shù)據(jù)主要來自固定觀察蜂農(nóng)3年的調(diào)研數(shù)據(jù)，智能蜂箱的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)源自四川天府蜂谷科技有限公司的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，來自2016~2019年期間對成都、湖南、陜西、浙江、山東、安徽、重慶等地養(yǎng)蜂戶近2000個(gè)智能蜂箱投入使用后產(chǎn)生的成本效益測算數(shù)據(jù)。

4.2 計(jì)算結(jié)果

智能蜂箱與傳統(tǒng)蜂箱相比，很大程度上提高了蜂農(nóng)管理蜂箱的數(shù)量，減少了養(yǎng)殖的人工管理需求；同時(shí)對于蜂蜜增產(chǎn)有促進(jìn)作用，中蜂和意蜂增產(chǎn)均在30%以上。同一時(shí)期智能蜂箱與傳統(tǒng)蜂箱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 智能蜂箱與傳統(tǒng)蜂箱效益對比

表2 智能蜂箱與傳統(tǒng)蜂箱成本效益分析

目前傳統(tǒng)蜂箱的市場購買價(jià)格在100元左右，而智能蜂箱的成本在1200~1500元左右。以1個(gè)智能蜂場使用200套蜂箱做效益分析，具體見表2。

根據(jù)效益分析數(shù)據(jù)，第1年投入使用智能蜂箱的最終收益為63萬元，使用傳統(tǒng)蜂箱的最終收益為50萬元，第一年整體收益提升26%。從第2年開始，智能蜂箱已經(jīng)沒有額外的成本投入，整體收益提升超過50%。除此之外，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)智能蜂箱生產(chǎn)出的蜂蜜優(yōu)品率普遍提高，成熟蜂蜜波美度平均達(dá)到41.5，相比普通蜂場，成熟蜂蜜產(chǎn)量提高60%。

根據(jù)成本分析數(shù)據(jù)，第1年投入智能蜂箱的最終成本為59萬元，約為傳統(tǒng)養(yǎng)蜂模式的1.37倍，其中對于成本影響最大的部分是蜂箱的固定成本投入，約為傳統(tǒng)蜂箱的15倍。而人工成本隨著智能設(shè)備的引入能夠降低50%，減少人力支出，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

5 結(jié)論及建議

面對智慧農(nóng)業(yè)和蜂業(yè)信息化的發(fā)展趨勢，借助現(xiàn)代化的技術(shù)手段幫助蜂農(nóng)科學(xué)養(yǎng)蜂，提高蜂農(nóng)的工作效率，減輕養(yǎng)蜂過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且為蜜蜂提供舒適的繁殖和采蜜環(huán)境，這些都是亟需研究的方向。通過成本效益分析發(fā)現(xiàn)智能蜂箱優(yōu)勢明顯，當(dāng)然，智能蜂箱成本效益是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的測算，實(shí)際情況中天氣、蜜源等客觀環(huán)境因素造成產(chǎn)量的變化以及蜂蜜采購價(jià)格波動(dòng)都會對技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果產(chǎn)生影響。未來通過全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化，智能蜂箱生產(chǎn)的蜂蜜可進(jìn)行溯源保真保質(zhì)，會得到更多消費(fèi)者的認(rèn)可。

為了更好地推動(dòng)“智慧蜂業(yè)”養(yǎng)蜂模式，本文根據(jù)研究結(jié)果提出如下建議：第一，加大對養(yǎng)蜂設(shè)備智能化技術(shù)研發(fā)的支持力度。智能蜂箱雖然效益明顯，但與傳統(tǒng)蜂箱比，其價(jià)格高出許多，可能導(dǎo)致蜂農(nóng)接受度不高。通過擴(kuò)大用戶規(guī)模降低大數(shù)據(jù)平臺的運(yùn)營成本，研發(fā)出更有成本優(yōu)勢的產(chǎn)品，降低智能蜂箱售價(jià)，從而提高蜂農(nóng)接受度。第二，對蜂農(nóng)進(jìn)行智能技術(shù)培訓(xùn)。蜂農(nóng)老齡化問題嚴(yán)重，且文化水平普遍偏低，難以熟練運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)平臺和新技術(shù)。通過對蜂農(nóng)進(jìn)行指導(dǎo)和培訓(xùn)，提高蜂農(nóng)對新技術(shù)和平臺的認(rèn)識，提升運(yùn)用信息化平臺和設(shè)備養(yǎng)殖蜜蜂的技術(shù)能力。第三，盡快建立并完善蜂業(yè)大數(shù)據(jù)庫。開發(fā)大數(shù)據(jù)采集、存儲計(jì)算、清洗加工、挖掘分析等一系列功能，為智能蜂箱的改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐，不斷提升蜂產(chǎn)業(yè)效益。