胡艷萍，張立禎，孫帥，王森，王雪姣，朱明成，帕爾哈提·買買提，巴特爾·巴克*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，烏魯木齊 830091；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；3.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，烏魯木齊 830002；4.新疆農(nóng)業(yè)氣象臺(tái)，烏魯木齊 830002；5.中國(guó)太平洋財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)股份有限公司新疆分公司，烏魯木齊 830092；6.國(guó)家棉花工程技術(shù)研究中心，烏魯木齊 830000）

2020—2021 年“中央一號(hào)文件”[1-2]中4 次直接提及棉花，重點(diǎn)關(guān)注供給安全、生產(chǎn)用地保障、棉花目標(biāo)價(jià)格政策等內(nèi)容。 目前，作為中國(guó)優(yōu)質(zhì)棉花生產(chǎn)基地的新疆， 對(duì)棉花生產(chǎn)的管理要求也越來(lái)越高。 如何提高植棉效益，并提高農(nóng)民植棉過(guò)程中應(yīng)對(duì)氣候和價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的能力，已成為當(dāng)前新疆棉花高質(zhì)量發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題之一。

推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)深度融合已成為全球農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的一大重要趨勢(shì)，有望改善農(nóng)業(yè)中的各個(gè)薄弱環(huán)節(jié)[3]。 最近幾年，隨著鄉(xiāng)村振興和數(shù)字鄉(xiāng)村等國(guó)家戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，數(shù)字技術(shù)開(kāi)始加速融合到我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，數(shù)字農(nóng)業(yè)已經(jīng)逐漸成為我國(guó)“三農(nóng)”領(lǐng)域的熱門話題。 為在2035 年基本實(shí)現(xiàn)中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的目標(biāo)，需要充分發(fā)揮資源稟賦優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用[4-5]。 近年來(lái)我國(guó)大力支持發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)深度融合[6-7]，包括：加強(qiáng)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，培育數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)多維運(yùn)作，整合多層機(jī)制，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)發(fā)展[8]；加強(qiáng)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)法規(guī)建設(shè)，重視區(qū)域差異性，滿足不同農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體需求，并加強(qiáng)信息化平臺(tái)建設(shè)等工作[9]，從而增加土地產(chǎn)值和農(nóng)民收入， 緩解能源緊缺，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益多贏[10-11]。通過(guò)一體化農(nóng)田監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、云平臺(tái)大數(shù)據(jù)計(jì)算與作物模型模擬相結(jié)合，形成可以提供精準(zhǔn)診斷與調(diào)優(yōu)栽培方案的數(shù)字化棉花精準(zhǔn)管理系統(tǒng)，因地制宜推廣應(yīng)用，能夠克服傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式的不足，提高棉花的智能化管理水平，推動(dòng)新疆棉花綠色可持續(xù)發(fā)展[12-14]。

農(nóng)業(yè)收入保險(xiǎn)是農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理工具，也是穩(wěn)定棉花產(chǎn)量、增加農(nóng)業(yè)效益的關(guān)鍵措施之一。 美國(guó)農(nóng)業(yè)收入保險(xiǎn)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展階段[15]，雖然較為完善，但依然存在一定的問(wèn)題，例如難以精準(zhǔn)研判農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格趨勢(shì)。而且美國(guó)與我國(guó)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)在具體運(yùn)行機(jī)制和投保人主體認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)等方面存在差異。國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)定價(jià)等的研究主要集中于糧食作物[16-17]。 新疆棉花單產(chǎn)水平高，但生長(zhǎng)期內(nèi)低溫、高溫、大風(fēng)和冰雹等氣象災(zāi)害頻發(fā)，棉花價(jià)格受國(guó)際棉花市場(chǎng)影響波動(dòng)很大。雖然在新疆已經(jīng)廣泛探索了氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等農(nóng)業(yè)險(xiǎn)種，然而對(duì)于價(jià)格變動(dòng)導(dǎo)致的棉花收入不穩(wěn)仍然沒(méi)有很好的解決辦法。因此，基于數(shù)字化棉花精準(zhǔn)管理系統(tǒng)應(yīng)用，建立符合我國(guó)實(shí)際的棉花收入保險(xiǎn)體系，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)保障我國(guó)棉花安全具有重要的實(shí)踐意義[18-21]。

1 新疆棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀及問(wèn)題

新疆棉花的纖維長(zhǎng)度、馬克隆值、品級(jí)等品質(zhì)指標(biāo)均居全國(guó)前列[22]。 據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于2022 年棉花產(chǎn)量的公告：2022 年新疆棉花產(chǎn)量為5.391×106t，占全國(guó)棉花總產(chǎn)量（5.977×106t）的90.2%，比2021 年的占比提高了0.7 百分點(diǎn)。 此外，在我國(guó)主產(chǎn)棉區(qū)中，新疆棉花單產(chǎn)最高。 但新疆棉花生產(chǎn)主要存在如下問(wèn)題。

一是植棉成本高，收益不穩(wěn)。 植棉成本高主要是由于種植過(guò)程中需要耗費(fèi)大量的人力、機(jī)械、肥料、農(nóng)藥等資源，且需維護(hù)相關(guān)機(jī)器設(shè)備等，而這些成本近年來(lái)不斷上漲。由于棉花市場(chǎng)價(jià)格受到多種因素的影響，在棉花生產(chǎn)成本上升的趨勢(shì)下，新疆植棉收益不穩(wěn)[23]。 如新疆地方2019—2021 年平均666.7 m2物化成本為1 426.64 元，表觀人工費(fèi)用為620.46 元，表觀固定成本為84.33 元，表觀間接成本為271.49 元；2019 年、2020 年和2021 年新疆地方 籽 棉 售 價(jià) 分 別 為6.23、7.08 和10.50 元·kg—1，666.7 m2純收益分別為2.96、487.32、1 015.84 元[24]。

二是自然災(zāi)害頻發(fā)，生產(chǎn)環(huán)境逐漸惡化。 新疆棉花生產(chǎn)受到自然災(zāi)害頻發(fā)的影響，每年旱、澇、冰雹、風(fēng)、冷害等的受災(zāi)面積占20%以上，造成大面積棉田經(jīng)濟(jì)損失[25-26]。此外，新疆棉花生產(chǎn)中存在病蟲害頻發(fā)及其防治不規(guī)范不及時(shí)， 長(zhǎng)期使用地膜、農(nóng)藥濫用、過(guò)量施肥導(dǎo)致環(huán)境污染加劇等問(wèn)題[27-30]。

三是新疆尤其是新疆地方植棉亟待向數(shù)字化精準(zhǔn)管理轉(zhuǎn)型。 目前，天空地一體化農(nóng)田長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)和作物模型在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用日趨完善，農(nóng)田監(jiān)測(cè)裝備不斷更新，能夠?qū)崿F(xiàn)田間管理自動(dòng)化和智能化。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)植棉的轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展變得愈加迫切[31]。 新疆棉花機(jī)械化采收的需求較大，機(jī)采棉對(duì)品種、株行配置、種植密度等都有較高要求，通過(guò)數(shù)字棉花技術(shù)，塑造機(jī)采棉理想群體結(jié)構(gòu)，能夠較大幅度提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)，是推動(dòng)棉花自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、變量化作業(yè)的有效手段[32]。

綜上所述， 新疆棉花生產(chǎn)物化和勞動(dòng)力投入大，在近年棉花價(jià)格波動(dòng)較大、災(zāi)害頻發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境惡化等情況下，棉農(nóng)收入不穩(wěn)定；加之區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，農(nóng)民收入普遍較低[23]，當(dāng)?shù)貙?duì)農(nóng)業(yè)（棉花）收入保險(xiǎn)和精準(zhǔn)數(shù)字化植棉技術(shù)的需求較強(qiáng)烈，需要政策性保障。

2 數(shù)字棉花技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題

數(shù)字棉花技術(shù)是指融合現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字化手段的現(xiàn)代化棉花種植管理技術(shù)。當(dāng)前新疆開(kāi)始探索示范應(yīng)用數(shù)字棉花技術(shù)，結(jié)果顯示通過(guò)農(nóng)田大數(shù)據(jù)分析和作物模型決策可提高產(chǎn)量和種植效率[33]。但是仍存在自主技術(shù)不足、體系發(fā)展緩慢，相關(guān)軟硬件建設(shè)和裝備投入有限，缺乏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通機(jī)制等問(wèn)題， 需要在技術(shù)研發(fā)、示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈融合等多個(gè)方面進(jìn)行深入探討完善。

一是數(shù)字棉花物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍待提高。數(shù)據(jù)收集所需的棉花生長(zhǎng)和土壤水分、養(yǎng)分等指標(biāo)的監(jiān)測(cè)傳感器國(guó)產(chǎn)化水平較低，有效性和精準(zhǔn)度不高；國(guó)外產(chǎn)品的質(zhì)量較好，但成本較高。 如何提高數(shù)字棉花物聯(lián)網(wǎng)裝備的質(zhì)量仍是當(dāng)然面臨的挑戰(zhàn)之一。 此外，棉花智能化自動(dòng)灌溉技術(shù)需要進(jìn)一步完善。 目前智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)踐中，普遍存在重裝備、輕決策的問(wèn)題，雖然能夠提高植棉生產(chǎn)效率，但是尚未實(shí)現(xiàn)真正的智能化管理。 在未來(lái)的數(shù)字棉花技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用中，需要整合科技創(chuàng)新，為農(nóng)民提供個(gè)性化精準(zhǔn)信息服務(wù)、配套產(chǎn)品解決方案，大幅度提高棉花生產(chǎn)效率和植棉效益， 實(shí)現(xiàn)植棉區(qū)致富和鄉(xiāng)村振興[34]。

二是數(shù)字棉花技術(shù)配套軟硬件建設(shè)不能滿足其推廣需要。目前數(shù)字棉花技術(shù)主要應(yīng)用在一些大型棉花種植專業(yè)戶和合作社，在小農(nóng)戶棉花生產(chǎn)中應(yīng)用還存在一定難度。 棉農(nóng)文化水平普遍不高，對(duì)新生事物的理解和接受能力有限，相關(guān)技術(shù)推廣和知識(shí)培訓(xùn)不足，導(dǎo)致數(shù)字棉花技術(shù)全面推廣的資源和軟硬件條件不充分。 如鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)覆蓋率不高、信息傳輸不穩(wěn)定等問(wèn)題，對(duì)推廣數(shù)字棉花技術(shù)帶來(lái)了很多困難[35]。 因此，需要相關(guān)政策支持和合理機(jī)制設(shè)計(jì)， 以確保數(shù)字棉花技術(shù)的廣泛應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展。

三是數(shù)字技術(shù)需融入棉花全產(chǎn)業(yè)鏈。雖然數(shù)字棉花技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景，但是當(dāng)前數(shù)字棉花技術(shù)主要關(guān)注棉花生產(chǎn)過(guò)程，還沒(méi)有覆蓋產(chǎn)前農(nóng)資服務(wù)和產(chǎn)后加工等產(chǎn)業(yè)鏈[36]。 目前應(yīng)用數(shù)字棉花技術(shù)的企業(yè)較少，在生產(chǎn)準(zhǔn)備、種植管理、加工、銷售等環(huán)節(jié)的數(shù)字化和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)上還存在不少問(wèn)題。為了推動(dòng)數(shù)字棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要從多個(gè)方面加強(qiáng)相關(guān)工作，如加大技術(shù)研發(fā)力度、拓寬服務(wù)渠道、優(yōu)化資源配置、推進(jìn)品牌建設(shè)，逐步完善數(shù)字棉花產(chǎn)業(yè)鏈[37]。

3 棉花保險(xiǎn)現(xiàn)狀及貸款難點(diǎn)問(wèn)題

現(xiàn)有的棉花保險(xiǎn)產(chǎn)品種類較為單一，缺乏針對(duì)不同地區(qū)、不同種類棉花制定的靈活的保險(xiǎn)政策。棉花保險(xiǎn)的數(shù)字化和信息化水平較低，導(dǎo)致部分棉農(nóng)在面對(duì)保險(xiǎn)理賠時(shí)經(jīng)常遭遇困難，保險(xiǎn)需求與具體保險(xiǎn)產(chǎn)品種類、覆蓋范圍不匹配。 保險(xiǎn)公司的理賠流程相對(duì)繁瑣，直到棉農(nóng)遭受損失時(shí)才開(kāi)始啟動(dòng)理賠流程，往往耗時(shí)很長(zhǎng)。另外，農(nóng)民的農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)比較淡薄，因此經(jīng)常受到較大經(jīng)濟(jì)損失。 目前， 農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)主要是針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的自然災(zāi)害等， 不能覆蓋棉農(nóng)由于價(jià)格波動(dòng)造成的收益損失。數(shù)字棉花技術(shù)不但能夠提高棉農(nóng)的生產(chǎn)管理水平，提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)，而且能夠基于數(shù)字化模型在生長(zhǎng)早期較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)棉花產(chǎn)量，使保險(xiǎn)公司可以在棉花生產(chǎn)早期通過(guò)期貨市場(chǎng)進(jìn)行價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)管理，是支撐農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)改革和創(chuàng)新的一種新舉措[38]。

隨著土地流轉(zhuǎn)價(jià)格上漲和土地標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)要求的提高，以及受到種子、農(nóng)藥、肥料等農(nóng)資費(fèi)用上漲等因素的影響， 新疆棉花種植需要投入大量資金；因此，對(duì)于貧困地區(qū)的農(nóng)民來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有相應(yīng)的貸款支持，可能會(huì)面臨較大困難[39]。 對(duì)于棉花種植大戶或合作社而言，棉花生產(chǎn)和購(gòu)買棉花保險(xiǎn)的資金壓力也很大。然而，基于棉花生產(chǎn)需求，利用數(shù)字棉花技術(shù)設(shè)計(jì)合理方案，能夠?qū)⒚揶r(nóng)、保險(xiǎn)公司和銀行有機(jī)地結(jié)合在一起，提高貸款業(yè)務(wù)的精準(zhǔn)性和多元性， 實(shí)時(shí)進(jìn)行棉花收入保險(xiǎn)的經(jīng)濟(jì)分析[40]，可有效解決農(nóng)村金融中的棉花貸款擔(dān)保和風(fēng)險(xiǎn)等難題。此外，因?yàn)槊藁ㄉL(zhǎng)過(guò)程中需要考慮天氣、病蟲害等自然因素的影響，農(nóng)民貸款風(fēng)險(xiǎn)往往較高[41]。所以，通過(guò)數(shù)字化的精準(zhǔn)管理可大幅提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)，節(jié)水增效，有利于保障棉農(nóng)等經(jīng)營(yíng)主體的收入，降低貸款風(fēng)險(xiǎn)。

4 新疆?dāng)?shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)模式分析

4.1 數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)管理系統(tǒng)與新模式構(gòu)架

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2014 年開(kāi)發(fā)了國(guó)際上首個(gè)棉花功能與結(jié)構(gòu)模型Cotton XL。 它是在棉花生理生態(tài)模型理論下構(gòu)建的形態(tài)可視化模型。該模型可模擬一系列管理措施情景下的棉花生長(zhǎng)發(fā)育、 形態(tài)結(jié)構(gòu)、葉面積指數(shù)、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)的變化，以及產(chǎn)量和品質(zhì)的形成等過(guò)程；能夠精確量化不同種植方式下可見(jiàn)光和遠(yuǎn)紅外光等在冠層的分布，預(yù)測(cè)葉枝的發(fā)生和蕾鈴的發(fā)育，每日預(yù)測(cè)棉花產(chǎn)量和碳匯量[42]?；谠撃Ｐ偷哪M， 可構(gòu)建基于Web 的棉花氣象服務(wù)系統(tǒng)[43]。本團(tuán)隊(duì)通過(guò)將Cotton XL、氣象和土壤數(shù)據(jù)庫(kù)與物聯(lián)網(wǎng)融合集成，建立了數(shù)字棉花管理系統(tǒng)（圖1）。

圖1 基于云平臺(tái)的數(shù)字棉花管理系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)字棉花管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)層、 應(yīng)用層和領(lǐng)域?qū)樱▓D2）。 基礎(chǔ)層主要包括應(yīng)用程序接口（application programming interface, API）網(wǎng)關(guān)輸入、模型分析和物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。 應(yīng)用層是將衛(wèi)星、氣象、傳感器等的數(shù)據(jù)應(yīng)用到生產(chǎn)管理中，實(shí)時(shí)發(fā)布服務(wù)信息。 領(lǐng)域?qū)邮窃趯⒚藁üδ芘c結(jié)構(gòu)模型的多源數(shù)據(jù)融合后，進(jìn)行模擬分析，從而實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)的精準(zhǔn)化管理。該系統(tǒng)是將數(shù)字棉花模型、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)等在云平臺(tái)上進(jìn)行部署融合，用頁(yè)面超文本預(yù)處理器（page hypertext preprocessor, PHP）語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)邏輯層和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的信息傳遞。 通過(guò)前端輸入控制數(shù)據(jù)、地理信息、田間管理信息等參數(shù)，將輸入?yún)?shù)和物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)氣象數(shù)據(jù)結(jié)合驅(qū)動(dòng)棉花模型的模擬分析，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控輔助管理、預(yù)測(cè)判別、智能處理以及可視化模擬等多項(xiàng)功能。

圖2 數(shù)字棉花管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)流程

該系統(tǒng)可通過(guò)云服務(wù)為不同角色對(duì)象提供數(shù)字化服務(wù)，包括針對(duì)政府決策的指揮艙、針對(duì)農(nóng)場(chǎng)（合作社） 技術(shù)人員的農(nóng)場(chǎng)管理和針對(duì)農(nóng)戶的種植客戶端。 該系統(tǒng)運(yùn)用電腦客戶端和手機(jī)小程序（APP） 端， 可實(shí)現(xiàn)棉花全程智能化分析和精準(zhǔn)到“日”的棉田管理，包括間作耗水特征和灌溉量的監(jiān)測(cè)、產(chǎn)量預(yù)測(cè)、栽培管理措施優(yōu)化、精準(zhǔn)化學(xué)調(diào)控（化調(diào)）、智能教學(xué)等；支持用戶定制化開(kāi)發(fā)，為管理決策提供需要的復(fù)雜數(shù)據(jù)和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用模塊，如氣象災(zāi)害、病害、蟲害預(yù)警，延遲型冷害對(duì)產(chǎn)量的影響，災(zāi)后補(bǔ)救措施評(píng)估等[43]。 值得一提的是，它還能夠模擬氣候、品種、播期和打頂時(shí)間等不同條件下的棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)形成，從而在種植前針對(duì)不同生態(tài)區(qū)條件，提出品種選擇、精準(zhǔn)化調(diào)、株行配置和密度優(yōu)化的策略[44-49]。此外，該系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，形成棉花的形態(tài)特征庫(kù)，使輸出的不同環(huán)境、密度和品種下的三維單株和群體結(jié)構(gòu)較為真實(shí)[50]。

為實(shí)現(xiàn)棉花全程數(shù)字化種植管理和保險(xiǎn)管理的融合，本團(tuán)隊(duì)在該系統(tǒng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展開(kāi)發(fā)了基于數(shù)字棉花的收入保險(xiǎn)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)（圖3），為數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)模式提供技術(shù)支持。數(shù)字棉花賦能收入保險(xiǎn)，有助于解決棉農(nóng)的后顧之憂，可通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和過(guò)程監(jiān)測(cè)降低種植、價(jià)格和人為因素等方面的風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)業(yè)科技平臺(tái)等可利用該系統(tǒng)為保險(xiǎn)公司提供風(fēng)險(xiǎn)管理的數(shù)字化服務(wù)，實(shí)時(shí)對(duì)生產(chǎn)管理、棉花產(chǎn)量、市場(chǎng)變化等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)，從而提出對(duì)應(yīng)的保障策略，并可針對(duì)不同的棉農(nóng)群體提供不同的收入保險(xiǎn)方案。數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)模式還有利于棉農(nóng)等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體、 保險(xiǎn)公司、產(chǎn)銷企業(yè)等參與方的利益共享。

4.2 新模式的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

在保險(xiǎn)的杠桿作用下，推行數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)新模式將實(shí)現(xiàn)政府、銀行、保險(xiǎn)、新型經(jīng)營(yíng)主體等合作共贏的局面，可有效地化解新疆棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的困境， 有助于棉花產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展[51]。各地政府可借助金融保險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制，為棉農(nóng)提供收入兜底保障，從而提高植棉積極性。 新模式能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標(biāo)：一是節(jié)約成本。 數(shù)字棉花技術(shù)可提高棉花產(chǎn)量，減少人工種植成本；收入保險(xiǎn)可以幫助農(nóng)民減少應(yīng)對(duì)災(zāi)害的成本，提高農(nóng)民的實(shí)際收入。二是可以通過(guò)更精準(zhǔn)的決策為棉農(nóng)提供災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理方案，利于規(guī)避自然災(zāi)害和價(jià)格波動(dòng)導(dǎo)致的棉花收入降低風(fēng)險(xiǎn)。 三是能整合農(nóng)村金融業(yè)務(wù)，重塑以需求為導(dǎo)向的具有競(jìng)爭(zhēng)性的農(nóng)村金融體系，通過(guò)“收入保險(xiǎn)”棉花金融綜合服務(wù)模式實(shí)現(xiàn)雙方互惠互利，提高金融服務(wù)效率。四是可以極大地提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，推動(dòng)農(nóng)村設(shè)施和環(huán)境改善。數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)新模式將成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要發(fā)展方向，政府在新模式中發(fā)揮市場(chǎng)引導(dǎo)、宏觀調(diào)控的作用，有利于服務(wù)性政府職能的建立。數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)新模式可鏈接棉花產(chǎn)業(yè)鏈多方， 有良好的預(yù)期效益，將推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)多元化和現(xiàn)代化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，為鄉(xiāng)村振興保駕護(hù)航。

5 前景及展望

5.1 數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)新模式面臨的挑戰(zhàn)

準(zhǔn)確和科學(xué)的棉花生長(zhǎng)模型是數(shù)字棉花技術(shù)的“大腦”，也是新模式成功的關(guān)鍵，其建立離不開(kāi)大量的田間試驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累。目前國(guó)內(nèi)數(shù)字棉花技術(shù)的研究雖然已有10 多年的工作基礎(chǔ)， 但仍需要在不同生態(tài)區(qū)和品種條件下進(jìn)行更多的試驗(yàn)研究，調(diào)整棉花模型參數(shù)并驗(yàn)證，使之更適應(yīng)新疆的種植管理?xiàng)l件。高質(zhì)量的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是模型運(yùn)行和準(zhǔn)確管理的數(shù)字基礎(chǔ)，需要利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法[52-53]，進(jìn)行多元數(shù)據(jù)融合，作物模型模擬、物聯(lián)網(wǎng)和遙感（無(wú)人機(jī)）技術(shù)相結(jié)合，形成“天—空—地”和“點(diǎn)—線—面”一體化的數(shù)字化管理策略。相應(yīng)的服務(wù)平臺(tái)為保險(xiǎn)公司提供數(shù)字化保障的同時(shí)，還要和銀行放貸、資金流向追溯，以及產(chǎn)品二維碼追溯、線上農(nóng)機(jī)訂單服務(wù)等相結(jié)合， 為棉花生產(chǎn)提供全方位的數(shù)字化、智能化服務(wù)。

5.2 可解決的生產(chǎn)和科學(xué)難點(diǎn)

數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)新模式可以有效解決當(dāng)前棉花生產(chǎn)中的一些關(guān)鍵問(wèn)題，但是，也存在一些生產(chǎn)和科學(xué)難點(diǎn)，在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平提升的同時(shí)，也容易使農(nóng)戶陷入“數(shù)據(jù)海洋”的泥潭中。 因此，將科學(xué)理論和實(shí)踐相結(jié)合、硬件與軟件相結(jié)合、科技企業(yè)與科研院所相結(jié)合就非常重要。在棉花精準(zhǔn)管理的基礎(chǔ)上，提高專業(yè)化服務(wù)以及規(guī)?；?jīng)營(yíng)水平是重中之重。數(shù)字化決策與自動(dòng)化有機(jī)融合能夠較大幅度降低人工成本，但需要提高決策的準(zhǔn)確度和可靠性，如在與肥水一體自動(dòng)聯(lián)動(dòng)方面，需要綜合多種決策方案，減小決策過(guò)程中的系統(tǒng)誤差。

5.3 前景展望和政策建議

為確保數(shù)字棉花技術(shù)＋收入保險(xiǎn)新模式的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)政策措施也應(yīng)配套支持，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化價(jià)值的融合，促進(jìn)農(nóng)戶、消費(fèi)者收入以及鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的全面提高。新模式從設(shè)備自動(dòng)化到數(shù)據(jù)收集和分析， 建立數(shù)字化平臺(tái)， 形成政府—企業(yè)—用戶全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化服務(wù)系統(tǒng)，能夠通過(guò)數(shù)字化技術(shù)真正為農(nóng)民增收和棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升提供優(yōu)質(zhì)、可靠、可復(fù)制的支撐。