《Cogent Food & Agriculture》：Unlocking the future of farming: How digitalization transforms agriculture and enhances food security in rural China
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农业数字化是将传统农业转变为可持续粮食生产系统、以养活全球数百万营养不足人口的必要途径。农场层面的数字化采纳受到多种因素的影响，包括社会人口特征、农场管理者的认知以及农民的创业心态。因此，本研究探讨了影响中国农村家庭农场层面数字化采纳的因素，以及数字化采纳对农
农业数字化是将传统农业转变为可持续粮食生产系统、以养活全球数百万营养不足人口的必要途径。农场层面的数字化采纳受到多种因素的影响，包括社会人口特征、农场管理者的认知以及农民的创业心态。因此，本研究探讨了影响中国农村家庭农场层面数字化采纳的因素，以及数字化采纳对农村家庭膳食质量和粮食安全的影响。研究人员采用描述性分析、多元Probit分析（multivariate probit analysis）和倾向得分匹配（propensity score matching, PSM），分析了来自392名中国农民的横断面数据。结果表明，农场与农民特征，如教育程度、农场规模、政府补贴和数字培训，显著影响农场层面数字技术的采纳。同样，农民对数字化有用性的积极认知也会提高其在农场层面采纳数字化的可能性。多元Probit分析还显示，风险偏好型、主动型和创新型农民更有可能在其农场采用数字技术。PSM结果表明，农场数字化对农民的膳食质量和粮食安全具有显著的积极影响。数字化水平较高的农民比数字化水平较低的农民拥有更高的膳食质量和粮食安全水平。通过满足资金需求和提供培训，发展中国家的政策制定者可以加强数字化的整合，以提高农场生产力、效率和粮食安全。
全球人口持续增长，预计到2050年将达到97亿，粮食需求预计将增长至当前需求的1.5至1.7倍。气候变化、经济波动、劳动力转移和耕地弃耕等因素使全球粮食安全面临严峻挑战。传统农业必须向可持续粮食生产系统转型，而数字化被认为是实现这一转型的重要途径。信息与通信技术（information and communication technologies, ICT）、人工智能（artificial intelligence, AI）和智能技术能够改善农业生产管理、降低交易成本、减少信息不对称并提高农户市场参与度。然而，现有研究多集中于数字技术采用的经济、技术和制度决定因素，相对忽视农场数字化向农户膳食质量和粮食安全等家庭福利结果的转化；同时，农户社会经济特征、技术认知、政府支持、数字培训和创业导向对不同类型的农场数字化的综合影响也缺乏实证框架。因此，研究人员在江苏省常州市开展农户调查，旨在识别农场数字化采纳的相关因素，并评估农场数字化对农村家庭膳食质量与粮食安全的影响。
该研究采用多阶段抽样方法，从常州市金坛、武进、新北、天宁、钟楼五个行政区中各选取4个村，每村随机选取20个农户，共访问400户，经数据筛选后保留有效问卷392份。研究人员以Simpson指数衡量膳食多样性以反映膳食质量，并通过过去7天膳食摄入回顾法（Dietary Intake Assessment, DIA）估算每日能量摄入以衡量粮食安全。分析工具包括描述性分析、多元Probit模型和倾向得分匹配（propensity score matching, PSM）。多元Probit模型用于识别影响三类农场数字化技术采纳的因素，PSM用于估计不同数字化水平对膳食质量和粮食安全的平均采纳效应。
研究结果显示，农场数字化并非单一现象，而是随技术类别和农户资源能力而变化。在农场数字化决定因素方面，多元Probit模型显示，年龄与精准农业、现代农业信息与市场平台的采用呈负相关，但与传统数字信息平台呈正相关，说明年长农户更可能采用技术门槛较低的传统数字平台。教育水平与三类数字化均呈正相关，表明人力资本有助于提高农户理解、评估和应用数字技术的能力。农场规模对数字化采用具有正向影响，较大的农场更有资源和激励投资数字技术。政府补贴和数字培训显著促进数字化采用，表明补贴可降低初始成本，培训可增强农户技能和信心。感知数字化有用性正向影响所有类别的数字化采用，说明仅提供技术不足以推动采纳，农户认可技术的实际价值十分重要。创业导向的三个维度，即风险承担、主动性和创新性，均与精准农业、现代农业信息与市场平台采用正相关，说明愿意尝试新技术、接受不确定性并主动适应变化的农户更易采纳数字技术。
在农场数字化水平分类方面，研究人员根据农户采纳的数字技术类别数量将农场分为单一数字化、部分数字化和完全数字化三类。样本中多数农户属于部分数字化农场，完全数字化农场比例较低，表明当前农场数字化仍处于从单点技术向系统整合过渡的阶段。
在膳食质量与粮食安全状况方面，农户平均每日能量摄入为2503.13千卡/人；Simpson指数表明，农户日常膳食多样性处于平均水平，膳食质量仍有改善空间。
在数字化对膳食质量的平均采纳效应方面，PSM结果显示，农场数字化对农户膳食质量具有显著正向影响。完全数字化农户如果未采纳全部三类数字化技术，其膳食质量指数将降低0.06；单一数字化农户有机会通过升级为部分数字化或完全数字化农场而显著提高膳食质量。
在数字化对粮食安全的平均采纳效应方面，PSM结果显示，数字化水平越高，农户热量摄入越高。部分数字化农户和单一数字化农户若实现完全数字化，每日热量摄入可分别增加276.01千卡/人和355.34千卡/人；反向来看，完全数字化农户若只采用部分或单一类别数字技术，每日热量摄入将分别相应减少276.01千卡/人和355.34千卡/人。
讨论部分指出，农场数字化总体上受农户特征、农场资源、制度支持、技术感知和创业心态共同影响。教育与农场规模增强农户采纳数字技术的能力；年龄效应随技术类别不同而异，难以一概而论。政府补贴和数字培训分别缓解资金约束和能力约束，是推动数字化的重要制度手段。农户对有用性的感知直接影响采纳行为，因此农业推广不应只展示技术本身，还应结合当地条件说明其在经济和管理上的实际价值。创业导向反映了农户主动寻求和接受数字技术的意愿，使农户不仅是技术创新的被动接受者。数字化的福利效应可能超出生产环节：数字技术改善农户获取生产与市场信息的能力，降低信息不对称，促进市场连接，从而提高生产效率与收入，进而增强农户获得多样化且充足膳食的能力。
研究结论：本研究利用392个农村家庭的调查数据，结合描述性分析、多元Probit估计和倾向得分匹配，考察了中国农村农场数字化的决定因素及其与膳食质量和粮食安全的关系。实证结果显示，农民教育、农场规模、政府支持、数字培训以及对数字化技术的感知有用性是农场数字化的重要影响因素；创业特质（风险承担、主动性、创新性）也与数字技术采用呈正相关。数字农业转型需要有相应的人力资本、财政资源、制度支持和农户的创业行为。倾向得分匹配结果还表明，更高的农场数字化程度与膳食质量和家庭粮食安全改善相关联；完全数字化农户比同类低数字化农户具有更高的膳食多样性和每日能量摄入。因此，农业数字化的潜在收益可能超越农场层面的生产与生产率，延伸到农村家庭福利的多个方面。
