Интеграция инструментов искусственного интеллекта в систему стратегического менеджмента агробизнеса

Пантелеева Т.А.1
1 Институт мировых цивилизаций

Статья в журнале

Продовольственная политика и безопасность
Том 8, Номер 2 (Апрель-июнь 2021)

Цитировать:
Пантелеева Т.А. Интеграция инструментов искусственного интеллекта в систему стратегического менеджмента агробизнеса // Продовольственная политика и безопасность. – 2021. – Том 8. – № 2. – С. 145-166. – doi: 10.18334/ppib.8.2.111548.

Эта статья проиндексирована РИНЦ, см. https://elibrary.ru/item.asp?id=46159715

Аннотация:
Предмет / тема. Статья посвящена изучению интеграции инструментов искусственного интеллекта в систему стратегического менеджмента предприятий сферы АПК и оценке роста делового потенциала, а также возможных рисков и угроз устойчивому развитию агробизнеса. Методология. В процессе написания статьи применялись общенаучные и философские методы познания, а также основанные на них специальные экономические методы. Для изучения процесса интеграции искусственного интеллекта в бизнес-модель стратегического менеджмента использовался проблемно-хронологический и историко-генетический методы научного познания. Для рассмотрения практических аспектов применения инструмента искусственного интеллекта в стратегическом менеджменте использовались методы SWOT и PEST-анализа, а также экспертные методы. Результаты. Основными глобальными вызовами и угрозами, мотивирующими к переходу сферы АПК на цифровую бизнес-модель управления с применением искусственного интеллекта, являются: критическая импортозависимость национальной системы АПК по таким позициям, как сельскохозяйственные технологии, функциональные биодобавки, семенной фонд; нерациональность организации использования банка земель ввиду их расположения в зоне рискованного земледелия; активизация международных требований и правил на соответствие стандартам устойчивого развития; низкий уровень проникновения цифровых технологий в сферу АПК. Методологической основой и картой реализации процессов интеллектуализации АПК в РФ является ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство» на период 2019 – 2024 гг., в рамках которого закреплен ряд самостоятельных направлений цифровизации сферы АПК: «Умная ферма»; «Умное поле»; «Умное стадо»; «Умная теплица»; «Умная переработка»; «Умный склад»; «Умный агроофис». Основные продукты внедрения механизма искусственного интеллекта в управление сферой АПК в соответствии с ведомственной программой «Цифровое сельское хозяйство» включают в себя создание Единой федеральной информационной системы земель сельскохозяйственного назначения; сервис «Умный гектар»; сервис смарт-контрактов на основе технологии блокчейн; сервис «Агроэкспорт от поля до порта». Выводы / значимость. Основными глобальными вызовами и угрозами, мотивирующими к переходу сферы АПК на цифровую бизнес-модель управления с применением искусственного интеллекта, являются: критическая импортозависимость национальной системы АПК по таким позициям, как сельскохозяйственные технологии, функциональные биодобавки, семенной фонд; нерациональность организации использования банка земель ввиду их расположения в зоне рискованного земледелия; активизация международных требований и правил на соответствие стандартам устойчивого развития; низкий уровень проникновения цифровых технологий в сферу АПК. Методологической основой и картой реализации процессов интеллектуализации АПК в РФ является ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство» на период 2019 – 2024 гг., в рамках которого закреплен ряд самостоятельных направлений цифровизации сферы АПК: «Умная ферма»; «Умное поле»; «Умное стадо»; «Умная теплица»; «Умная переработка»; «Умный склад»; «Умный агроофис». В соответствии с рекомендациями специалистов консалтингового агентства PWC СНГ агробизнесу в РФ рекомендуется обратить внимание на следующие направления умного развития сферы АПК, основанные на использовании механизма искусственного интеллекта: точное земледелие; умные фермы; умные теплицы. Основные продукты внедрения механизма искусственного интеллекта в управление сферой АПК в соответствии с ведомственной программой «Цифровое сельское хозяйство» включают в себя созадние Единой федеральной информационной системы земель сельскохозяйственного назначения; сервис «Умный гектар»; сервис смартконтрактов на основе технологии блокчейн; сервис «Агроэкспорт от поля до порта». Применение. Результаты научного исследования будут полезны как в образовательных целях для студентов и читателей, интересующихся вопросами применения искусственного интеллекта в стратегическом управлении бизнесами сферы АПК, так и специалистам-практикам, которые планируют использование искусственного интеллекта в стратегическом менеджменте предприятий сферы АПК.

Ключевые слова: стратегический менеджмент, искусственный интеллект, предиктивная аналитика, риски, деловой потенциал, точное земледелие, цепочка создания стоимости, портфельное управление, индустрия 4.0



Введение

Цифровизация сферы АПК является объективным фактором успешного строительства новой, цифровой экономики в России и формирования траектории умного роста таких базовых, «земных» подотраслей, как растениеводство и животноводство. Указанные базовые подотрасли не только являются платформой всей сферы АПК, но и прямо влияют на пищевую, демографическую и экономическую безопасность страны. Сегодня бизнесы в сфере АПК стоят перед новой точкой выбора: «сохранять традиционную бизнес-модель персональной ответственности управления портфелем» сельскохозяйственных видов деятельности (функционально-видовые центры ответственности конкретных лиц) или перейти к новому формату организации и управления операционными бизнес-процессами и стратегией работы агробизнеса с применением новейших технологий, основанных на принципах искусственного интеллекта [1, c. 59] (Aytpaeva, 2019, р. 59).

По оценке Альфии Каюмовой (вице-президент по корпоративному развитию и инвестициям Cognitive Technologies), не более 5,0% агробизнесов действительно активно используют цифровые технологии, а по внедрению искусственного интеллекта российские агробизнесы отстают от стран ЕС (ФРГ, Франция) в 3 раза, а от США – более чем в 4 раза [1]. Кроме прямых потерь в конкурентной позиции на рынке технологичного производства сельскохозяйственной продукции следует отметить и масштабный рост проблемы конфликтов целей, возникающих у фермеров в случае повышения экстенсивной производительности агроресурсов (эрозия почв, загрязнение водоемов, вырубка лесов). Основной эффект цифровизации бизнес-процессов в АПК состоит именно в «ослаблении целевых конфликтов за счет узкоспециализированного и целенаправленного применения соответствующих индивидуальных ресурсов» для роста производства продукции, что не только снижает расходы на ликвидацию природно-климатических катаклизмов на микроуровне, но и повышает экономическую отдачу всех агроресурсов хозяйства [2, 13, 14] (Afonina, 2018, Tsvetkov, Shutkov, Dudin, Lyasnikov, 2018; Shutkov, Dudin, Lyasnikov, 2019).

Обзор литературы и исследований

Интерес к умной организации бизнес-процессов в сфере АПК возник сравнительно недавно – в 1970–1980 гг., что связано как с технической сложностью внедрения информационных систем в столь многофакторную и трудно прогнозируемую с позиции поведения биологических активов сферу, как АПК [2], хотя идеи организации сельского хозяйства с применением высоких технологий была заложена в начале XX века (ориентировочно в 1920–1930 гг.). Первым практическим применением информационных технологий в АПК было использование системы JPS при формировании карты внесения удобрений в штате Техас в 1988 г. Реально же масштабное распространение решений цифровизации бизнес-моделей агробизнесов пришлось на 2002–2010 гг. с развитием широколистного интернета, сети Wi-FI, развитием системы JPS [3] (Volodin, Nadkina, 2019). Кроме этого, спрос на развитие умного развития сферы АПК был продиктован и чисто прагматическими и социальными причинами, которые структурированно представлены ниже на рисунке 1.

Рисунок 1. Причинно-следственная цепь «социально-экономические вызовы – ценностные тренды социума – технологические решения» в объяснении интереса к интеллектуализации сферы АПК [3] [4]

В научной литературе также большое внимание уделяется и анализу глобальных вызовов и угроз для человечества в части обеспечения пищевой безопасности, которые в структурированном виде представлены в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика глобальных вызовов и угроз, мотивирующих к переходу сферы АПК на цифровую бизнес-модель управления

Характеристика вызова / угрозы (мировое понимание)
Характеристика вызова / угрозы (трактовка в РФ)
1. Опережающий темп роста спроса на продукцию АПК над ресурсно-производственным потенциалом агробизнесов приводит к росту цен и дефициту продуктов питания в мире (спрос на продовольствие, по оценке NIC, к 2030 г. возрастет на 35% вследствие роста мирового населения по сравнению с 2012 г [5].
1. Критическая импортозависимость национальной системы АПК по таким позициям, как сельскохозяйственные технологии (более 80,0%), функциональные биодобавки (более 95,0% [6])
2. Рост покупательской способности населения (по данным World Data Lab, к 2030 г. численность мирового среднего класса достигнет 5,3 млрд человек, при этом на страны Юго-Восточной Азии придется более 65,0% мирового среднего класса) [7]
2. Нерациональность организации использования банка земель ввиду их расположения в зоне рискованного земледелия (97 млн га, или 44% земель фактически законсервированы для оборота [8])
3. Исчерпание долгосрочного эффекта т.н. зеленой революции (уровень использованного потенциала по ключевым сельскохозяйственным культурам составляет по состоянию на 2016 г., по мнению экспертов, 85–90% [9])
3. Активизация международных требований и правил на соответствие стандартам устойчивого развития (биоэкономика, безотходное производство) [4] (Voronin et al., 2019)
4. Проблема продовольственных потерь, биологических отходов и нерационального земледелия (согласно расчетам FAO, примерно 54% потерь происходит в процессе сбора и хранения продукции, 46% – на этапах переработки, распределения и потребления [10])
4. Низкий уровень проникновения цифровых технологий в сферу АПК:
– по данным Минсельхозпрода, удельный вес продаж продукции АПК на электронных площадках составил менее 10,0%;
– по данным Skolkovo Ventures, удельный вес агробизнесов, использующих продвинутые цифровые технологии, составил менее 1,0%;
– проникновение агротех-стартап-проектов в сферу АПК и их массовизация в использовании составила менее 3,0% [11]

Таким образом, важность цифровизации сферы АПК в РФ является объективной потребностью, продиктованной как внешнеэкономическими глобальными вызовами и угрозами, так и внутренней потребностью обеспечения национальной продовольственной безопасности.

Результаты

Исходной точкой цифровизации сферы АПК в РФ традиционно выступают административные рычаги в форме государственных федеральных и национальных отраслевых программ. Так, согласно решению, зафиксированному в Указе Президента России «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» от 7 мая 2018 г. [12], поставлена задача инкорпорации цифровых технологий и платформенных решений на базе искусственного интеллекта в сферу АПК. В последующем на основании требований Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации [13] (утверждена Указом Президента РФ 21 января 2020 г. № 20) и Программы «Цифровая экономика Российской Федерации» [14] (Распоряжение Правительства РФ от 28 июля 2017 г. №1632-Р) был разработан ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство» на период 2019–2024 гг. [15]

В рамках данного проекта закреплен ряд самостоятельных направлений цифровизации сферы АПК: «Умная ферма»; «Умное поле»; «Умное стадо»; «Умная теплица»; «Умная переработка»; «Умный склад»; «Умный агроофис». Для понимания важности проектов умного развития сферы АПК рассмотрим основные макроэкономические показатели развития агробизнеса в Российской Федерации за 2012–2019 гг. (табл. 2).

Таблица 2

Основные макроэкономические показатели развития агробизнеса в Российской Федерации за 2012–2019 гг. [16] [17] [18]

Показатели
2014 г.
2015 г.
2016 г.
2017 г.
2018 г.
2019 г.
1. Доля сельского хозяйства в ВВП страны, %
3,9
4,3
4,3
3,9
3,5
3,7
2. Динамика роста / снижения сферы объемов деятельности АПК, %
7,9
2,4
2,3
1,5
-2,1
3,5
3. Валовая добавленная стоимость АПК

3218
3288
3264
3529
3795
3.1 Валовая прибыль АПК, млрд руб.
371
519
525
487
345
379
4. Объем государственной поддержки АПК, млрд руб.
179
222
218
234
248
304
5. Индекс «Состояние АПК» (рассчитывается по методике PWC СНГ)

0,58
0,19
0,48
0,59
0,59
6. Индекс «Перспективы развития АПК» (рассчитывается по методике PWC СНГ)

0,33
0,39
0,19
0,22
0,35
7. Инвестиции в основной капитал, млрд руб.
463
519
623
706
777
814
в том числе активные инвестиции в растение- и животноводстве, млрд руб.
379
450
547
509
559
645
8. Показатели эффективности работы АПК:






8.1 Рентабельность инвестиций, коэфф. (стр.3 / стр. 7)
-
1,0
0,8
0,7
0,4
0,5
8.2 Экономическая отдача инвестиций и субсидий по ВДС, коэфф.
-
4,3
3,9
3,5
3,4
3,4
8.3 Рентабельность продукции, %
20,7
25,8
21,9
16,0
17,0
15,4

Как видно из данных таблицы, сфера АПК занимала в 2014–2019 гг. от максимального 4,3% в ВВП страны в 2016 г. до экстремального низкого 3,5% в 2018 г., начиная с 2019 г. отмечен новый этап роста (3,7%), в 2020 г., по прогнозам экспертов, ожидается рост удельного веса до 4,8% [19], даже несмотря на стресс-факторы в виде пандемии коронавируса и нового витка политических санкций в отношении российских агробизнесов. Кроме этого, несмотря на увеличивающиеся объемы государственной поддержки со 179 млрд руб. в 2014 г. до 304 млрд руб. в 2019 г., имеются внутриотраслевые проблемы в части настроений бизнесов: индекс «Состояние АПК» в 2015–2019 гг. составил в среднем 0,49, а индекс «Перспективы развития АПК» – 0,3, что свидетельствует о консерватизме менеджмента агробизнесов, которые считают, что положение их компаний устойчиво и мотивации к цифровому реформированию и умному росту не испытывают (рис. 2).

Рисунок 2. Динамика индексов «Состояние АПК» и «Перспективы развития АПК» за 2014–2019 гг. и прогноз на 2020 г.

Источник: составлено автором.

Вместе с тем такой консервативный пессимизм ведет к сокращению объемов АПК в масштабе ВВП страны: так, в 2018 г. его темп роста составил -2,1 п.п., и только административные решения со стороны Президента и Правительства РФ позволили в 2019 г. снова выйти в плюс (+3,5 п.п.).

Интересными для исследования масштаба проблем являются результаты оценки инновационного развития сферы АПК РФ за 2015–2019 гг. специалистами PWC, согласно которым российский агробизнес среди мировых стран – лидеров в области АПК занимает базовый уровень (рис. 3).

Рисунок 3. Распределение стран – лидеров сельского хозяйства по

уровню зрелости бизнеса [20]

Для Российской Федерации, находящейся критически близко к переходу к уровню развития передовых бизнес-практик, следует четко определиться с целями и направлениями развития АПК, основанного на цифровых технологиях, по утверждениям экспертов в области АПК. Так, специалисты AgFunder выделяют три основные группы инновационных технологий, которые обеспечивают скорейший переход от традиционных, физических бизнес-моделей агробизнесов к цифровым решениям:

1. Промышленные технологии «от фермы до прилавка» – группа цифровых технологий, которая отвечает за качество и сохранность сельскохозяйственной продукции в процессе ее выращивания, сбора, хранения и транспортировки к местам реализации.

2. Потребительские технологии «от прилавка до тарелки» – группа цифровых технологий, отвечающая за минимизацию физико-химических и биологических потерь ценности сельскохозяйственной продукции в процессе хранения и реализации конечному потребителю.

3. Переходные (инфраструктурные) – группа физических и цифровых технологий, обеспечивающая наиболее эффективное воплощение цифровых практик организации и управления бизнес-процессами в сфере АПК.

Для понимания актуальности и направлений развития практик цифровизации и перевода агробизнеса на механизм искусственного интеллекта рассмотрим состояние рынка инвестиций в агротехнологические проекты (включая стартапы) в мире и РФ в 2014–2019 гг. (табл. 3).

Таблица 3

Инвестиции в агротехнологические проекты (включая стартапы) в мире и РФ в 2014–2019 гг. [21] [22] [23] [24]

Показатели
2014 г.
2015 г.
2016 г.
2017 г.
2018 г.
2019 г.
1. Совокупные инвестиции в агротехнологические проекты (включая стартап-проекты) в мире, млн долл. США
в том числе:
5700
8800
8600
11500
20800
19800
1.1 Промышленные технологии «от фермы до прилавка»
2800
5800
5100
6500
13200
12000
1.2 Потребительские технологии «от прилавка до тарелки»
2900
3000
3400
4800
7500
7800
2. Совокупные инвестиции в агротехнологические проекты (включая стартап-проекты) в РФ, млн долл. США
в том числе:
-
-
149,6
150,7
159,4
220,3
2.1 Приобретение машин и оборудования
-
-
93,4
117,7
105,7
151,9
2.2 Приобретение программных решений
-
-
22,3
13,6
10,0
22,2
2.3 R&D-проекты узкой специализации
-
-
31,4
12,2
19,6
30,4
2.4 Инжиниринг
-
-
16,5
11,5
13,7
20,0
3. Инновационная активность организаций АПК






3.1 В мире (средняя оценка)
7,7
10,6
12,4
14,2
15,6
17,1
3.2 В РФ
-
-
4,0
3,7
5,4
5,8

Как видно из данных таблицы, в РФ имеется значительное отставание от мирового уровня инновационной активности сферы АПК, что свидетельствует о необходимости принятия незамедлительных мер по активизации построения инновационной траектории развития агробизнесов [5] (Ganieva, 2019). Так, в соответствии с рекомендациями специалистов консалтингового агентства PWC СНГ, агробизнесу в РФ рекомендуется обратить внимание на следующие направления умного развития сферы АПК, основанные на использовании механизма искусственного интеллекта:

1. Точное земледелие – комплекс мер, направленный на организацию рациональной эксплуатации земельного банка агробизнеса путем составления интерактивной карты рельефа территории и особенностей структуры почвы, ее категории и балла плодородности с использованием легких беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), что позволяет в интерактивной форме формировать технологические ландшафтные карты севооборота и определения наиболее подходящих культур в режиме реального времени (ускоренное землеобращение за счет недопущения простоев земельного фонда) [6] (Orlova, Serova et al., 2020). По мнению автора, данное направление критически актуально для территорий со смешанным ландшафтом или для предприятий с географически распределенным банком земель не только в границах одной административной единицы, но и даже разных субъектов Федерации (например, ПАО «Черкизово» владеет земельным банком, распределенным в 7 различных административных единицах и 3 климатических зонах). Согласно исследованиям В. Якушева, точное земледелие в РФ применяют порядка 50 крупных холдингов страны, а объем сельхозземель, охваченных координатным земледелием, составляет не более 5–7% [25].

По данным рэнкинга регионов по использованию элементов точного земледелия и точного животноводства за 2018 г., проведенного Центром прогнозирования и мониторинга и Департаментом научно-технологической политики и образования Минсельхоза России, лидерами выступили агробизнесы Краснодарского края – 189 ед., Воронежская область – 182, Нижегородская область – 144 [26]. Осведомленность российских фермеров об инструментах умного земледелия в рамках цифровизации сферы АПК и использования механизма искусственного интеллекта по результатам социологического опроса представителями Kleffmann Group стейкхолдеров из российских агробизнесов показала следующее (рис. 4).

Рисунок 4. Осведомленность российских фермеров об инструментах умного земледелия в рамках цифровизации сферы АПК и использования механизма искусственного интеллекта за 2018 г. (возможно более 1 ответа), % [27]

Как видно по данным рисунка, наиболее известным инструментом использования механизмов искусственного интеллекта в АПК является параллельное вождение 2 и более единиц сельхозтехники (19,0%), на втором месте – геолокация сельхозтехники (17,0%), на третьем – автопилотирование сельскохозяйственных работ – 14,0%, при этом использование передовых решений в части использования БПЛА и умных датчиков для оценки состояния растений получило только 5,0 и 3,0% ответов без подсказок, а 36,0 и 45,0% не знают о таких решениях.

Примеры успешного запуска проектов умного земледелия, основанного на механизме управления с помощью искусственного интеллекта, и их ожидаемый экономический эффект представлены на примере реализованного проекта «Умный комбайн» [28], который подготовила проектная команда Cognitive Agro Pilot при финансовой поддержке ПАО «Сбербанк».

Характеристика проекта: система автономного управления сельскохозяйственной техникой – зерноуборочным комбайном, трактором, опрыскивателем – с функцией удаленного мониторинга. Экономический эффект: снижение себестоимости производства зерна на 3,0–5,0% и двукратное сокращение потерь при его уборке.

2. Умные фермы – частично или полностью автоматизированные комплексы по выращиванию птицы, КРС, свинины, где бизнес-процессы выращивания животных управляются удаленно оператором с помощью систем искусственного интеллекта. В таком комплексе контроль за состоянием основного и ремонтного скота или поголовья птицы ведется дистанционно на основе датчиков о состоянии их здоровья, а также камер фото-, видеофиксации и различных бесконтактных систем подачи корма, водоснабжения, пропускной системы для беспривязного содержания.

По использованию элементов точного животноводства по количеству хозяйств регионами-лидерами стали: Свердловская область – 83, Республика Башкортостан – 68, Удмуртская республика – 67 [29].

Первым примером успешной реализации такого формата фермы является строительство ПАО «Черкизово» роботизированного комплекса по выращиванию индейки в г. Тамбове совместно с испанским инвестором Grupo Fuertes (проект «Тамбовская индейка» [30]). Целью проекта является максимальная автоматизация процесса выращивания и отслеживания показателей жизнедеятельности индеек с помощью систем Neuromation (система компьютерного зрения анализирует прирост в весе индеек, оценивает показатели тела по бесконтактным датчикам, и затем формируется сценарий дальнейшего рациона и режима дня для большинства поголовья) [10] (Liu, 2020).

3. Умные теплицы – революционная технология гибридных технико-организационных решений в части строительства малых тепличных форм в границах городов или создание масштабных тепличных комплексов с интеллектуальной системой управления параметрами жизнеобеспечения растений с функцией зонирования климатических, подкормочных и водоснабженческих схем в режиме реального времени [11] (Misra, Dixit, Al-Mallahi, Bhullar, Upadhyay, Martynenko, 2020). В мировой практике примерами успешной коллаборации урбанистического менеджмента и АПК являются бизнес-модели вертикальных ферм, управляемых искусственным интеллектом в рамках проектов «умных (адаптивных) городских пространств» (AeroFarm (США), TokyoSalad (Яопния), РусЭКО (Москва, 2019 г.), АгроТехФарм (Екатеринбург, 2020 г.), ИлиОтек (Петропавловск-Камчатский, 2019 г.).

Рассмотрим работу бизнес-модели умной теплицы на примере AeroFarm (США).

AeroFarm (США) – крупнейшая в мире вертикальная ферма 365-дневного цикла производства свежих салатов, луковичных и клубневых продуктов общей площадью более 6410 м2. Бизнес-модель организации: система искусственного интеллекта с платформой для принятия заявок от потребителей на выращивание отдельных культур под заказ или методом анализа спроса в формате Big Data Analyses (потребитель имеет возможность голосовать за понравившийся ему продуктовый портфель, что позволяет снижать операционные издержки в среднем на 19–23%, а также повысить конверсию продаж на 11–15%). Начиная с 2018 г. командой вертикальной фермы запущено мобильное приложение, которое позволяет сделать удаленный заказ на готовую продукцию на конкретную дату и даже время [7, 8] (Mironova, 2020; Revenko, Revenko, 2019).

Основные стратегические выгоды:

– локально произведенные продукты в строгом соответствии со стандартами пищевой безопасности (за внесение удобрений и контроль за усвояемостью несет искусственный интеллект, а также применяется система блокчейн для хранения технологических инструкций по выращиванию каждой конкретной культуры, что практически исключает вмешательство со стороны третьих лиц в процесс выращивания продуктов);

– эколейблы – развитие сегмента АПК по производству и реализации сельскохозяйственной продукции для людей с особенностями развития (например, генетические заболевания, сложные неоперабельные болезни (рак)), когда с помощью искусственного интеллекта будут подбираться и выращиваться продукты с определенным содержанием полезных веществ и сравнительно низким или полным отсутствием компонентов, не усваиваемых человеком (продвинутые генномодифицированные продукты);

– обратная связь с внешней средой – умные фермы (вертикальные в том числе) активно взаимодействуют с внешней средой и реагируют на ее изменение по принципу компенсации, например, рост количества солнечных дней сокращает потребление электроэнергии из традиционных источников, излишки воды и испарение аккумулируются и используются для полива прилегающих зеленых территорий или используется как техническая вода [12] (Talaviya, Shah, Patel, Yagnik, Shah, 2020).

Оценка инвестиций в развитие умных теплиц в 2014–2019 гг. в мире и РФ (оценочные показатели на основе публичных данных отдельных агробизнесов сферы вертикального земледелия) представлена на рисунке 5.

Рисунок 5. Динамика объема инвестиций в развитие умных теплиц в 2014–2019 гг. в мире и РФ в 2014–2019 гг. [31] [32] [33]

Согласно представленным расчетам, в мировой практике вплоть до 2019 г. имел место активный рост инвестиций в сегмент умных теплиц, однако они имеют высокую стоимость (от 1,2 до 10 млн долл. США) и длительность окупаемости (3,5–5 лет).

Одним из успешных примеров реализации умных теплиц в РФ является проект iFarm, созданный в г. Новосибирске в 2017 г. В настоящее время под руководством команды функционируют три светопроницаемые и четыре вертикальные фермы совокупной площадью более 1750 м2. Ориентировочная стоимость теплицы составляет 10 млн руб. (полностью оборудованная многоярусная вертикальная теплица площадью 200 м²), окупаемость проекта – в среднем 3 года.

В заключение рассмотрим основные продукты внедрения механизма искусственного интеллекта в управление сферой АПК в соответствии с ведомственной программой «Цифровое сельское хозяйство» (табл. 4).

Таблица 4

Основные продукты (сервисы) внедрения механизма искусственного интеллекта в управление сферой АПК в соответствии с ведомственной программой «Цифровое сельское хозяйство» [34] [35] [36] [37]

Наименование продукта / сервиса
Характеристика продукта / сервиса
1. Единая федеральная
информационная система земель
сельскохозяйственного
назначения
Инициатор проекта – Управление мониторинга земель сельскохозяйственного назначения Минсельхоза РФ.
Характеристика продукта – формирование единой федеральной базы, отражающей структуру посевных площадей, состав правообладателей земельных ресурсов, неиспользуемых сельхозугодий, уровень почвенного плодородия в режиме реального времени.
Технология реализации: проведение аэрофотосъемки территорий сельхозугодий с помощью БПЛА (планируется использовать более 700 ед. БПЛА), привлечение к мониторингу состояния сельскохозяйственных земель подразделение Роскосмоса в части организации взаимодействия спутников низкой орбиты для анализа и обновления данных в режиме реального времени и передачу в Аналитический центр Минсельхоза РФ.
Бюджет проекта – 118 082,0 млн руб. (нарастающим итогом на конец 2024 г.)
2. Сервис «Умный гектар»
Инициатор проекта – Управление мониторинга земель сельскохозяйственного назначения Минсельхоза РФ.
Характеристика продукта – безвозмездное предоставление земельных ресурсов размером 1 га для реализации на выделенной территории инновационных сельскохозяйственных решений с применением цифровых технологий (умный сад, умная ферма, умная теплица), причем данные об использовании выданных земель аккумулируются в федеральной базе сельскохозяйственных земель, а затем на их основе формируется библиотека прогрессивных решений в области организации агробизнеса с опцией тиражирования в рамках механизма франчайзинга.
Технология реализации: предоставление земельного участка с базовым мониторингом с применением БПЛА и спутниковой системы ГЛОНАСС и последующим анализом реализации инновационных проектов в сфере агробизнеса по следующим направлениям:
– эффективное растениеводство (5 приоритетных культур);
– эффективное животноводство (10 направлений);
– эффективные малые фермерские формы (виноградные фермы, фермы улиток, фермы аквакультур).
Бюджет проекта – 22 800,0 млн руб. (нарастающим итогом на конец 2024 г.)
3. Сервис смарт-контрактов на основе технологии блокчейн
Инициатор проекта – ПАО «Россельхозбанк».
Характеристика продукта – формирование виртуальной платформы с личным кабинетом фермера, в котором он без посещения банков и предоставления бумажных документов сможет получать комплексные продукты, например, субсидия + страховка; льготный кредит + услуги лизинга.
В дальнейшем планируется интеграция системы со службами МЧС и Росгидромета для формирования страховых резервов в регионах с учетом прогнозов о неблагоприятных природных явлениях.
Технология реализации: фермер будет проходить электронную идентификацию в Единой системе идентификации и биометрии, и его уникальный ID будет являться ключом для получения финансовых инструментов.
Бюджет проекта – 5750,0 млн руб. нарастающим итогом на конец 2024 г.)
4. Сервис «Агроэкспорт от поля до порта»
Инициатор проекта – ПАО «Россельхозбанк», Минсельхоз РФ, ПАО «РЖД»
Характеристика продукта: создание платформы для интеллектуальной организации логистических потоков сельскохозяйственной продукции в формате единой цепи без промежуточных перевалочных пунктов путем подбора требуемых характеристик транспорта с учетом специфики продукции в конкретном регионе, городе и хозяйстве и требований со стороны покупателя.
Технология реализации: информация о продуктовом портфеле агробизнесов будет аккумулироваться в специальных базах производителей, что позволит ПАО «РЖД» обеспечить более точные характеристики подбора подвижного состава (рефрижераторы, зерновозы, перевозка скота живым весом, специальные изотермические вагоны для овощей и фруктов) с использованием алгоритмов искусственного интеллекта, который будет анализировать состав и объем заявок покупателей и подбирать комбинированный состав и обеспечивать минимальное время доставки продукта конечному покупателю.
Бюджет проекта – не разглашается (по оценочным меркам, он может составить более 5000 млн руб.)
5. Индустриальный FOODNET
Инициатор проекта – ПАО «Россельхозбанк», Минсельхоз РФ, крупнейшие агрохолдинги РФ (ПАО «Черкизово», ПАО «РусАгро», АО «Продимекс», ГК АСБ).
Характеристика продукта: формирование федеральной сети связанных единой информационной сетью производственных роботизированных предприятий для производства узкоспециализированной продукции с учетом медицинских рекомендаций для жителей конкретного региона, что позволит снизить риски специфических заболеваний, авитаминоз и т.п., проблемы генофонда нации.
Технология реализации: данные для организации целевых производств будут обрабатываться специальными платформами искусственного интеллекта на основе данных цифровых медкарт граждан, и путем сбора ключевых болезней и отклонений платформа будет формировать сценарные продуктовые портфели для производства.
Бюджет проекта – не разглашается (по оценочным меркам, он может составить более 10 000 млн руб.)

Заключение

По итогам научного исследования возможности интеграции инструментов искусственного интеллекта в систему стратегического менеджмента агробизнеса было установлено, что для российского АПК вялость процесса цифровизации оборачивается не только потерями конкурентной позиции на рынке технологичного производства сельскохозяйственной продукции, но и масштабным ростом проблем конфликтов целей, возникающих у фермеров в случае повышения экстенсивной производительности агроресурсов, ухудшения био- и агропотенциала [9] (Chernikova, 2019).

Основными глобальными вызовами и угрозами, мотивирующими к переходу сферы АПК на цифровую бизнес-модель управления с применением искусственного интеллекта, являются: критическая импортозависимость национальной системы АПК по таким позициям, как сельскохозяйственные технологии, функциональные биодобавки, семенной фонд; нерациональность организации использования банка земель ввиду их расположения в зоне рискованного земледелия; активизация международных требований и правил на соответствие стандартам устойчивого развития; низкий уровень проникновения цифровых технологий в сферу АПК.

Методологической основой и картой реализации процессов интеллектуализации АПК в РФ является ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство» на период 2019–2024 гг., в рамках которого закреплен ряд самостоятельных направлений цифровизации сферы АПК: «Умная ферма»; «Умное поле»; «Умное стадо»; «Умная теплица»; «Умная переработка»; «Умный склад»; «Умный агроофис».

Для Российской Федерации, находящейся критически близко к переходу к уровню развития передовых бизнес-практик, AgFunder выделяет три основные группы инновационных технологий: промышленные технологии «от фермы до прилавка»; потребительские технологии «от прилавка до тарелки»; переходные (инфраструктурные) технологии, обеспечивающие наиболее эффективное воплощение цифровых практик организации и управления бизнес-процессами в сфере АПК. В соответствии с рекомендациями специалистов консалтингового агентства PWC СНГ агробизнесу в РФ рекомендуется обратить внимание на следующие направления умного развития сферы АПК, основанные на использовании механизма искусственного интеллекта: точное земледелие; умные фермы; умные теплицы.

Основные продукты внедрения механизма искусственного интеллекта в управление сферой АПК в соответствии с ведомственной программой «Цифровое сельское хозяйство» включают в себя создание Единой федеральной информационной системы земель сельскохозяйственного назначения; сервиса «Умный гектар»; сервиса смарт-контрактов на основе технологии блокчейн; сервиса «Агроэкспорт от поля до порта».

[1] Сельское хозяйство высокой точности: как технологии меняют российский АПК (23.04.2020). [Электронный ресурс]. – URL: https://sber.pro/publication/selskoe-khoziaistvo-vysokoi-tochnosti-kak-tekhnologii-meniaiut-rossiiskii-apk (дата обращения: 10.01.2021)

[2] История развития и освоения точного (координатного) земледелия (30.09.2014). [Электронный ресурс]. – URL: https://svetich.info/publikacii/tochnoe-zemledelie/istorija-razvitija-i-osvoenija-tochnogo-.html (дата обращения: 10.01.2021)

[3] Население мира будет расти, стареть, дольше жить и меньше мигрировать (дата обращения: 04.09.2013) [Электронный ресурс]. – URL: https://iq.hse.ru/news/177669242.html (дата обращения: 06.01.2021)

[4] Свежий прогноз от МВФ: Перспективы мировой экономики на 2020-2025 гг. (14.10.2020) [Электронный ресурс]. – URL: https://www.alfa-quant.ru/2020/10/mvf.html (дата обращения: 06.01.2021)

[5] Global Trends 2030: Alternative Worlds: A Publication of the National Intelligence Council. 2012 (December). NIC 2012-001. P. 31–38.

[6] Инновационное развитие агропромышленного комплекса в России. Agriculture 4.0 [Текст] : докл. к XXI Апр. междунар. науч. конф. – С. 59

[7] Kharas H. The Unprecedented Expansion of the Global Middle Class: An Update: Global Economy & Development Working Paper 100. 2017 (February). Brookings Institution, 14. UN World Population Prospects. P. 14

[8] Инновационное развитие агропромышленного комплекса в России. Agriculture 4.0 [Текст] : докл. к XXI Апр. междунар. науч. конф. – С. 60

[9] Мир на пороге зеленой революции (05.04.2016) [Электронный ресурс]. – URL: https://www.hse.ru/news/188171386.html (дата обращения: 13.01.2021)

[10] Food wastage footprint Impacts on natural resources (2019) [Электронный ресурс]. – URL: https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/safety/docs/fw_lib_fao-2019_en.pdf (дата обращения: 13.01.2021).

[11] Цифровое сельское хозяйство (2019) [Электронный ресурс]. – URL: https://ctt.hse.ru/digital

[12]Указ Президента России «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» от 7 мая 2018 г. (07.05.2018) [Электронный ресурс]. – URL: http://www.kremlin.ru/events/president/news/57425 (дата обращения 10.01.2021)

[13] Указ Президента РФ от 21 января 2020 г. № 20 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации» (22.01.2020) [Электронный ресурс]. – URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/73338425/ (дата обращения 10.01.2021)

[14] Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» (Распоряжение Правительства РФ от 28 июля 2017 г. №1632-Р) [Электронный ресурс]. – URL: http://static.government.ru/media/files/9gFM4FHj4PsB79I5v7yLVuPgu4bvR7M0.pdf (дата обращения 10.01.2021).

[15] «Цифровое сельское хозяйство» на период 2019 – 2024 гг. [Электронный ресурс]. – URL: https://mcx.gov.ru/upload/iblock/900/900863fae06c026826a9ee43e124d058.pdf (дата обращения 10.01.2021).

[16] Сравнительный анализ операционной эффективности сельскохозяйственной отрасли России [Электронный ресурс]. – URL: https://www.pwc.ru/ru/agriculture/operational-efficiency.pdf (дата обращения 10.01.2021).

[17] Агропромышленный комплекс. Статистика евразийского экономического союза [Электронный ресурс]. – URL: http://www.eurasiancommission.org/ru/act/integr_i_makroec/dep_stat/econstat/Documents/Agriculture_Statistics_Yearbook_2020.pdf (дата обращения 10.01.2021)

[18] Обзор рынка сельского хозяйства – 2019 [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.investinrussia.com/data/file/obzor-rynka-selskogo-hozyajstva-2019.pdf (дата обращения 10.01.2021)

[19] АПК под влиянием. Стресс-факторы 2020 года [Электронный ресурс]. – URL: https://www.agroinvestor.ru/analytics/article/33642-apk-pod-vliyaniem-stress-faktory-2020-goda-mogut-otritsatelno-skazatsya-ne-tolko-na-agrariyakh-no-i/ (дата обращения: 11.01.2021 г)

[20] Сравнительный анализ операционной эффективности сельскохозяйственной отрасли России [Электронный ресурс]. – URL: https://www.pwc.ru/ru/agriculture/operational-efficiency.pdf (дата обращения: 12.01.2021)

[21] Индикаторы инновационной деятельности: 2018 : статистический сборник / Н.В. Городникова, Л.М. Гохберг, К.А. Дитковский и др.; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». – М.: НИУ ВШЭ, 2018. – С. 21, 63, 64, 103.

[22] Индикаторы инновационной деятельности: 2019 : статистический сборник / Л.М. Гохберг, К.А. Дитковский, И. А. Кузнецова и др.; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». – М.: НИУ ВШЭ, 2019. – С. 18, 28, 61.

[23] Индикаторы инновационной деятельности: 2020 : статистический сборник / Л.М. Гохберг, К.А. Дитковский, Е.И. Евневич и др.; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». – М.: НИУ ВШЭ, 2020. – С. 20, 31, 39, 42

[24] Инновационное развитие АПК в России. Agriculture 4.0 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.hse.ru/data/2020/06/01/1604078726/Инновационное_развитие_АПК_в_России-сайт.pdf (дата обращения: 12.01.2021)

[25] В. Якушев К 2020 году рынок точного земледелия в РФ придет в каждое хозяйство (09.12.2016) [Электронный ресурс]. – URL:https://www.dairynews.ru/news/k-2020-godu-rynok-tochnogo-zemledeliya-v-rf-pridet.html (дата обращения 13.01.2021 г)

[26] Там же.

[27] Южанинова Л. Что знают о точном земледелии в России? (03.04.2019) [Электронный ресурс]. – URL: https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/zrast/chto-znayut-o-tochnom-zemledelii-v-rossii.html (дата обращения: 11.01.2021).

[28] Сбербанк и Cognitive Pilot запускают умный комбайн на полях агрокомплексов России (16.07.2020) Электронный ресурс]. – URL: https://cognitivepilot.com/breaking-news/sberbank-i-cognitive-pilot-zapuskayut-umnyj-kombajn-na-polyah-vedushhih-otechestvennyh-agrokompleksov-rossii/ (дата обращения 12.01.2021)

[29] Использование элементов точного сельского хозяйства в России (20.11.2019) [Электронный ресурс]. – https://agriecomission.com/base/ispolzovanie-elementov-tochnogo-selskogo-hozyaistva-v-rossii (дата обращения: 13.01.2021)

[30] В 2017 году были запущены продажи продукции из мяса индейки под новой торговой маркой «Пава-Пава» [Электронный ресурс]. – URL: https://cherkizovo.com/company/#/company/about/turkey/ (дата обращения: 12.01.2021)

[31] An indoor vertical farming deliver exceptional returns for the planet, consumers, and investors? [Электронный ресурс]. – URL: https://www.globalaginvesting.com/contributed-content-new-report-can-indoor-vertical-farming-deliver-exceptional-returns-planet-consumers-investors/ (дата обращения: 12.01.2021)

[32] Все в сад: где и зачем могут пригодиться вертикальные фермы [Электронный ресурс]. – URL: https://trends.rbc.ru/trends/innovation/5f02f4409a79476f5be697d3 (дата обращения: 12.01.2021)

[33] Теплицы оказались самым рентабельным направлением сельского хозяйства в России [Электронный ресурс]. – URL: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2020/02/18/823344-teplitsi-okazalis (дата обращения 12.01.2021)

[34] Прогноз научно-технологического развития агропромышленного комплекса России (2019) [Электронный ресурс]. – URL: http://biotech2030.ru/wp-content/uploads/2016/06/PNTR-APK_kratko-1.pdf (дата обращения: 13.01.2021).

[35] Ганиева Н.А. Ведомственный проект «Цифровое сельское хозяйство» (2018) [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mcxac.ru/upload/medialibrary/04c/04cf3968669675d0b9ecc106ad04a1a7.pdf (дата обращения: 14.01.2021).

[36] Умное фермерство: может ли машина заменить агронома (24.05.2018) [Электронный ресурс]. – URL: https://ect-center.com/blog/smart_farming (дата обращения 14.01.2021).

[37] Денисов П.В. Модуль работы с данными дистанционного зондирования земли в ЕФИС ЗСН [Электронный ресурс]. – URL: http://conf.rse.geosmis.ru/files/pdf/16/7300_Денисов_ЕФИС%20ЗСН.pdf (дата обращения: 14.01.2021)


Источники:

1. Айтпаева А.А. Цифровизация сельского хозяйства в контексте повышения конкурентоспособности отечественного АПК // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Экономика. – 2019. – № 3. – c. 56-63. – doi: 10.24143/2073-5537-2019-3-56-63 .
2. Афонина В.Е. Влияние цифровизации на развитие аграрного сектора экономики // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2018. – № 3. – c. 15-17. – doi: 10.24411/2587-6740-2018-13036.
3. Володин В.М., Надькина Н.А. Внедрение цифровых технологий на предприятиях сельского хозяйства на современном этапе развития агропромышленного комплекса России // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Экономические науки. – 2019. – № 2(10). – c. 13-22. – doi: 10.21685/2309-2874-2019-2-2.
4. Воронин Б.А. и др. К вопросу о цифровизации российского сельского хозяйства (обзор информационных материалов) // Аграрный вестник Урала. – 2019. – № 2(181). – c. 39-46. – doi: 10.32417/article_5cb0b27b458600.04669366.
5. Ганиева И.А. Цифровая трансформация сельского хозяйства России: консолидация государства и агробизнеса // Достижения науки и техники АПК. – 2019. – № 4. – c. 5-7. – doi: 10.24411/0235-2451-2019-10401.
6. Орлова Н.В., Серова Е.В. и др. Инновационное развитие агропромышленного комплекса в России. Agriculture 4.0. / докл. к XXI Апр. междунар. науч. конф. по проблемам развития экономики и общества. - М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2020. – 128 c.
7. Миронова Н.А. Применение концепции цифровой экономики в АПК // Московский экономический журнал. – 2020. – № 5. – c. 34. – doi: 10.24411/2413-046X-2020-10329 .
8. Ревенко Л.С., Ревенко Н.С, Информационные цифровые платформы как фактор повышения транспарентности аграрных рынков // Российский внешнеэкономический вестник. – 2019. – № 7. – c. 21-33.
9. Черникова С.А. Направления развития цифровой экономики в агропромышленном комплексе // Московский экономический журнал. – 2019. – № 7. – c. 31. – doi: 10.24411/2413-046X-2019-170611 .
10. Liu S.Y. Artificial Intelligence (AI) in Agriculture // IT Professional. – 2020. – № 3. – p. 14-15. – doi: 10.1109/MITP.2020.2986121.
11. Misra N.N., Dixit Y., Al-Mallahi A., Bhullar M.S., Upadhyay R., Martynenko A. IoT, big data and artificial intelligence in agriculture and food industry // IEEE Internet of Things Journal. – 2020. – p. 1-1. – doi: 10.1109/jiot.2020.2998584.
12. Talaviya T., Shah D., Patel N., Yagnik H., Shah M. Implementation of artificial intelligence in agriculture for optimisation of irrigation and application of pesticides and herbicides // Artificial Intelligence in Agriculture. – 2020. – № 4. – p. 58-73. – doi: 10.1016/j.aiia.2020.04.002.
13. Цветков В.А., Шутьков А.А., Дудин М.Н., Лясников Н.В. Повышение инвестиционной привлекательности отрасли сельского хозяйства в России // Финансы: теория и практика. – 2018. – № 3(105). – c. 6-21. – doi: 10.26794/2587-5671-2018-22-3-6-21.
14. Шутьков А.А. Дудин М.Н., Лясников Н.В. Парадигма управления агропромышленным производством в условиях глобализации экономики // Проблемы теории и практики управления. – 2019. – № 2. – c. 98-107.

Страница обновлена: 01.07.2021 в 17:38:30