在過去的一個世紀中，農業生產模式已徹底改變。農業生產者可透過日新月異的農業技術，如智慧灌溉系統、土壤品質監測技術及自動化農業機械等執行農耕之相關作業以減少農場勞動力成本、提升農耕作物產量及盈利、擴大農場規模及提升農田價值等。希望農業科技賦予作物、農田、農業更有增值潛力及空間。

農業在糧食供給肩負重責大任，卻也因為生產的過程，過度使用化學肥料與農藥，導致土壤與河川汙染，破獲生態平衡，反本末倒置對人體健康造成危害與惡性循環。而近年來消費者對環境意識的抬頭，農業在發揮國土保育與環境維護等同時也兼具多元性且多功能的重要角色，促使環境保全型農業逐漸受到重視。

農業智慧化之後的挑戰-數據分析 國立臺灣大學農藝學系 劉力瑜 教授兼系主任 國立臺灣大學農藝學系生物統計與生物資訊組博士班學生 李俊翰  一、前言　　 　　隨著資訊科技軟硬體的快速發展，大數據充斥在人們的日常生活周圍，包含民生消費(便利商店)、交通(捷運公車)、防疫安全(實聯制、警消)，直至每天使用的智慧型手機的資料備份等。大數據的收集與分析，近年來也應用在農業領域，從分子層級之微陣列 (microarray) 基因表現量資料、基因體或轉錄體的定序資料，到智慧農業應用於田區栽培管理的感測數據與影像資料等包羅萬象。收集數據的目的都是希望能藉由數據來轉換成有用的知識，例如透過基因表現量資料的分析瞭解基因調控機制，或者作物在不同環境下生長的速率或產量變化等。為了將數據轉換成知識，需要進行有效的數據分析。 　　以智慧農業為例，其中一種主要的應用方式，是結合感測設備、物聯網、大數據分析等軟硬體技術，進行作物與環境的監測，除了可以預測作物品質與產量，更希望進一步建議栽培管理行為決策。過程中收集的數據，包含大量的環境感測資訊（如：逐時的溫度、雨量、日照量等）、作物生長量化指標（如：開花日數、各器官乾物重、葉面積等）、農民或專家的栽培管理手段（如：灌溉或施肥的時機與數量、開啟溫室風扇或遮陰網等）。由於數位科技的進步，以上數據大多可自動或半自動地收集，也因此可快速累積遠比過去還要更大量的相關數據。這些數據透過系統化的收集與整合，針對不同田區規模與情境分析套用專家知識，得以進一步轉換為支援決策的資訊，因此衍生而出近年來常被提及的「專家系統」或「數位分身」等概念。從更長遠的目標來看，現代智慧農業應用更需要能及時分析環境與市場變化的相關數據，適時調整栽培管理策略。 　　本篇文章將以智慧農業為例，簡要介紹現行收集數據的來源或常用設備，接著簡述若干大數據常用的分析方法，最後提出農業大數據收集與分析時的幾點建議，包含實驗設計、資料視覺化與建議使用的程式語言等。 二、智慧農業數據的來源　　 　　農業數據來源，從傳統上的實驗室或田間試驗調查、感測設備（無論是否搭配物聯網傳輸）收集環境數據、到無人載具的數據或影像收集等，包羅萬象。與作物生長最密切相關的溫度與日照量等環境數據，可在田區或溫室架設微型氣象站，頻繁收集大氣相關資料，即便因成本考量無法架設私人氣象站，也可利用中央氣象局廣設的農業氣象觀測站，由中央氣象局「農業氣象觀測網監測系統」 (https://agri.coa.gov.tw) 讀取逐時氣溫、降雨量、日照輻射量、風速風向等與農業栽培應用相關的氣象資訊。過去這些氣象資訊未能即時發布，而是以旬報的方式公告，拜網路的發達，現在使用者已經可以很方便地取得最即時的訊息。另外，土壤是作物最直接取得生長所需水分及養分的媒介，因此土壤感測器也是智慧農業常使用的感測設備，很多人普遍認為監測土壤才能獲得最精確的作物水養的需求，但土壤較大氣來說均勻度不足，因此感測器取得之數據的代表性仍有待商榷。 　　作物生長情況、農民或專家的栽培管理手段等，過去大多透過經驗累積，少有能精確累積並傳承的數據，近年來透過影像紀錄或數位化記錄工具，例如農委會開發並推廣的「農務e把抓」等應用程式，讓數據收集更便利、更有系統，也更能透過數據單位的標準化，統整不同時間或地點的資料，使得數據得以量化並逐漸累積。無人機則是高效率收集作物生長情況的其中一種設備，可依據不同的應用目的，由無人機搭載適當規格的相機，飛到適當的高度，依適當的飛行速度在適當的間距取得影像後，搭配農業專家對影像拍攝結果的標註建立影像辨識模型，未來就能以模型的演算結果判斷作物特定的生長情況。其中無人機影像的解析度是模型能否正確判定作物生長情況的關鍵，依常理而言，飛行高度越低可取得解析度越高的影像，但由於相機拍攝角度的限制，飛行高度越低，表示取得全田區影像需要的時間越長、無人機消耗的電量越多，也表示影像檔案個數越多、未來影像分析需要的計算資源也越大。 三、數據的分析工具與實例 　　前述從感測器、應用程式、相機影像拍攝等各個管道，都能取得龐大數量的數據，除了挑戰資料儲存與管理的空間與效能外，接著就是如何從數據或資料中有效的萃取可實際應用於精進品種或栽培管理技術的知識。由於資料分析技術的快速發展，我們有相當多樣的分析工具，可供不同目的和形態的資料進行選擇，如熱圖（heatmap）、主成分分析（PCA）、迴歸分析（regression）等統計方法，或是支持向量機（support vector machine）、決策樹（decision tree）等機器學習方法、深度神經網路（deep neural network）等深度學習技術等，皆是在視覺化與分析農業數據上常被使用的工具。 　　在工具選擇上，需要考慮到分析的數據形態，以及分析的目標和運算資源來決定所使用的方法，例如機器學習和深度學習方法皆適合用於大數據建立預測模型，但兩者在計算資源需求、精確度上有所差異，需要依照分析之需求以及資源來決定要使用何種技術。舉例而言，在進行影像類資料分析時，可以使用影像特徵（feature）抽取的方式對資料進行處理，常被使用的特徵如植生指數（vegetative index, VI）、紋理特徵（texture feature）、邊緣特徵（edge feature）等。而建立辨識模型時，常用的方法則包含支持向量機（support vector machine）、決策樹（decision tree）、深度神經網路（deep neural network）等方法，使用者應該比較不同特徵及模型的特性，並建立符合需求的分析流程。                                圖一、建置雜草影像辨識模型流程示意圖 　　不同數據來源和不同情境下的數據，在分析上方法會有很大的差異。本文以一田間雜草影像識別為例（圖一），展示農業影像分析之流程。在此雜草影像分析的辨識中，分析目標是利用無人機拍攝的全彩影像，快速的辨識拍攝的影像內有無雜草。為了達到快速辨識的目標，可將相機各個波長的反射量，轉換為植生指數以簡化資料來加快計算速度，接著以植生指數搭配影像「有無雜草」的標註結果，以支持向量機 (support vector machine) 建構影像特徵分類器模型。整體工作流程簡述如下：首先由無人機拍攝影像建立訓練資料集（包含影像及「有無雜草」的標註結果），資料回傳至主機後依序進行影像整理、抽取植生指數、以標註結果建立支持向量機模型。完成模型建置後，無人機只要進行後續影像拍攝，並對拍攝影像與訓練資料集採用相同方法抽取特徵後，將特徵輸入先前建立好的模型中，便能辨識出影像中是否有雜草。 四、展望與結語 　　適當的數據分析得已傳遞作物生長、環境條件等訊息，提供給使用者判斷結果並做出適當的決策，前提是「收集的數據」與「決策的目標」具有關聯性，也因此，試驗前的實驗設計會是資料能否獲得適切分析結果的關鍵。實驗設計包含選擇適當的觀測變數、決定觀測數據的數量或各個處理的重複數量、判斷是否需要設置區集 (block) 以控制實驗現場影響試驗數據變動的因子等，透過事先規劃取得數據的方式與流程，能更確實掌握數據的穩定性及可分析性，比起事後才來決定分析的統計方法，更能避免錯付時間與成本。 　　如同前一節所述，在統計分析方法的選擇上，需考慮數據形態及運算資源。其中，數據形態可透過適當的圖形呈現、將數據視覺化，有助使用者更了解數據的特性，例如數據是否有未知的分組情況？是否有不正常的極端值出現？是否有過度集中的不均衡數據導致部分因子被過度強調其重要性？等，避免未經去除雜訊的數據做出不穩定的分析結果，或套用不適當甚至錯誤的統計或機器學習模式導致錯誤決策。 　　隨著數據大量累積，無論是數據視覺化或建立分類預測等統計模型，均需要搭配程式語言來進行，以資料科學應用的領域來說，目前普遍使用的R與Python兩種語言，對於初學者的進入門檻也都比過去常用的其他語言低，且也都有可免費下載之軟體供使用者操作。網路上不時可見哪一種語言使用率較高的爭論，但依據筆者的經驗，無論選擇哪一種程式語言，只要多加練習，將該語言的分析繪圖等應用做到精熟，使能確實掌握數據分析的正確性，均能達到最終決策的目的。

Cargill開發之熱反應監測器將有助於酪農對其牛棚奶牛生產及繁殖管理，亦有助提高奶牛生產量和動物福利等。該設備可即時監控其濕度和溫度及提供過去24小時和過去一周的平均溫度歷史數據，讓酪農即時地了解其牛棚中奶牛情況，進而地滾動式管理其牛棚，以減少溫度和濕度對奶牛的生產和繁殖能力產生負面影響。

拿起架上的蔬果，前方面板會顯示出該產品的蔬果產物紀錄；依據臉部辨識系統推薦適合顧客營養需求的蔬果汁；展售人員掃描標籤及可得知產品的採收及進貨日期。種種功能不僅方便消費者選購，也有利於商家統計數據，進而減少食材浪費，這也許是將來科技帶領超市走向的經營樣態，也是致理科技大學珍食物團隊在2018年已實踐的「未來超市」。

日本農林水產省為了更加瞭解國民對都市農業需求性與認知，以三大都市圈特定2000位市民為調查對象，實施「都市農業相關意向調查」。其綜整都市農業具有地產地銷、創造交流、防災空間、景観綠地、環境維護、食農教育等六大功能性，並分別就功能性說明相關調查結果。

台糖公司落實循環經濟理念，投資興建牡蠣殼生技材料廠，回收廢蚵殼，萃取碳酸鈣製成產品再利用，嶄新的循環商業模式深獲肯定，並於近日獲頒行政院環保署「資源循環績優企業」一星級獎殊榮。台糖會持續努力，引領產業追求資源永續循環。

Manolin成立於2018年，是一家大數據軟體分析公司，其總部位於美國。而該公司旨在於構建疾病檢測模型以提高水產養殖的永續性。且該公司於近日宣布其機器學習軟體可檢測水產養殖場的疾病風險且準確率超過 93%。希冀，該技術可提高養殖作業的資源效率和減少對海洋野生動物的負面影響。更重要的是， Manolin軟體更能協助養殖業者於水產養殖管理上能做出更好的決策。

這兩年健康意識抬頭，酪梨也跟著受到注目，但大家一直都以為酪梨是進口水果，其實我們臺灣也種了很多！種植酪梨的土壤以砂質壤土為佳，PH值大約在5.5到7左右最適合酪梨的生長，而臺灣中南部的氣候和土壤都很適合種植酪梨。 　　臺灣常見的酪梨品種可分為早生、中生和晚生，產季從六月開始一直到隔年的二月都有不同的品種產出，若以種植面積與產量來看則以黑美人品種居冠。此外，由農試所研發出的台農一號紅甘跟台農二號綠金口感也各有不同，臺灣的酪梨口感QQ的略有蛋黃味，美味度一點都不輸進口貨！ 　　究竟臺灣有哪些酪梨品種?快跟著神農的腳步，來到嘉義竹崎 ，看看酪梨怎麼種出來的以及模範農民沈世政不藏私分享小撇步！

距離世界貿易組織（World Trade Organization, WTO）第十二屆部長會議（the 12th Ministerial Conference, MC12）還有42天，會員們於今（2021）年9月30日召開的貿易談判委員會（Trade Negotiations Committee, TNC）和代表團團長會議中就WTO因應疫情蔓延、漁業津貼、農業以及90國集團（Group of Ninety, G-90）所尋求的特殊與差別待遇（special and differential treatment, S&DT） 等議題之談判立場仍存在嚴重分歧。 　　WTO秘書長伊衞拉（Ngozi Okonjo-Iweala）在會中指控部分會員不希望MC12能有成果。 　　伊衞拉秘書長表示，漁業補貼談判已進行20年，但仍未達成共識。她並建議，若MC12不能獲致任何成果，會員可選擇其他貿易自由化的途徑。 　　伊衞拉秘書長首次明確表示，智慧財產權（Intellectual Property, IP）必須成為WTO因應疫情的其中一個議題。 　　伊衞拉秘書長在會議引言時就漁業津貼、農業、WTO因應疫情蔓延以及S&DT改善的談判進展，因會員的意見分歧而作出嚴肅的評價，但在會議總結時因會員發表的聲明而信心倍增。 　　據一個新聞通訊社報導，伊衞拉秘書長刻正計畫辭職，係因其有感於談判缺乏進展，而這是她在會議總結時已顯示出跡象。 主席的報告黯淡無光 　　杜哈規則談判小組主席哥倫比亞大使威爾斯（Santiago Wills）就漁業補貼、農業以及S&DT的具體改進等議題所提出的報告顯得暗淡無光。 　　與會人士表示，威爾斯主席談及部分提案可能會使談判停滯多年，而此番陳述引起會員的關注，並對談判的完整性表示關切。 　　一位不願具名的與會人士表示，印度對主席的聲明提出質疑，暗指主席並沒有保持中立，反而認為某些提案對談判不利，並傾向某些集團的立場。 　　40多個會員在會中表達各自的立場，而美國始終保持沉默，並未發表任何聲明。 　　美國貿易代表戴琪（Katherine Tai）於上週與伊衞拉秘書長會晤時表達美國對於此次會議的期望，尤其是就漁業補貼、WTO因應疫情蔓延和WTO改革取得有意義的成果。 　　與漁業補貼和其他議題相較，在會中發言的多數會員將《與貿易有關之智慧財產權協定》（Agreement on Trade-Related Aspects of Intellectual Property Rights, TRIPS）豁免提案視為應在MC12要達成的核心議題。 　　模里西斯貿易官員卡納巴迪（Usha Canabady）大使代表非洲集團（African Group, AG）表示，自印度與南非提出IP/C/W/669文件要求豁免某些TRIPS條款（著作權、工業設計、專利以及未被揭露的資訊），以預防、遏止以及因應新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情，已經間隔一年之久。 　　她對會員在「正當人們垂死之際仍持續進行討論」表示關切，非洲的COVID-19疫苗接種率僅為5%，並且成為新變種病毒的溫床。 　　AG也警告，「任何曠日持久且不能獲致成果的爭辯只會讓情勢惡化，而無法解決疫苗短缺與分配不均的問題。」 　　卡納巴迪大使表示，「若WTO想向世界證明其刻正有效因應疫情蔓延作出貢獻，儘早達成TRIPS豁免提案成果將至關重要，亦即TRIPS「豁免」提案將是MC12可得成果之一。」 　　印度、南非等共同提案國明確表示，TRIPS豁免決議是MC12的必要條件。 　　中國貿易官員李成鋼（LI Chenggang）表示，「中國支持WTO因應疫情蔓延而作出的政治承諾，並在某些領域作出具體決議，包括COVID-19疫苗的TRIPS「豁免」提案。」 　　歐盟、加拿大等10個國家代表渥太華集團（Ottawa Group）呼籲WTO因應疫情蔓延以解決出口限制、貿易便捷化和市場進入提案應取得成果。 　　而總理事會（General Council, GC）任命的WTO因應疫情蔓延的協調人沃克（David Walker）大使將於下週提交因應疫情蔓延的相關報告。 會員對漁業補貼的談判立場分歧 　　會員對漁業補貼若干議題存在明顯且無法彌合的歧見，尤其是第5.1.1條對大型補貼國家持續進行工業化規模漁業享有反向S&DT待遇案和嚴重減少的S&DT。 　　不願具名的與會人士表示，非洲、加勒比和太平洋國家集團（African, Caribbean and Pacific Group of States, ACP）、AG與印度所提交強而有力的提案，正朝著平衡的方向發生翻天覆地的變化，以矯正修訂版主席版漁業補貼彙編草案文件（該草案文件）的不平衡和不對稱的問題。 　　南非貿易官員彼德（Xolelwa Mlumbi-Peter）對該草案文件的不平衡表示關切，特別是針對大規模工業化漁業對於海洋永續性所導致的莫大威脅。 　　雖然許多工業化國家和若干南美國家對該草案文件仍滿意，但中國表示，「其支持最終漁業補貼規範應達成公平和平衡的成果。」 會員對農業談判相關議題仍有歧見 　　在農業議題上，許多開發中國家，尤其是印度則呼籲，應針對糧食安全目的之公共儲糧（Public Stockholding Programs for Food Security Purposes, PSH）提出永久解決方案，並表示，PSH是MC12的首要優先事項，以及支持三十三國集團（G33 group, G33）與AG集團有關永久解決方案之提案。  　　南非表示，應改革具貿易扭曲效果之境內支持；棉花（Cotton）議題長期存在的不公平現象也是其關切的焦點；PSH永久解決方案也是必要的，而特別防衛機制（Special Safeguard Mechanism, SSM）的討論取得進展亦是一大關鍵。 　　相較之下，澳洲代表凱恩斯集團農業出口會員則呼籲，在2030年前就應削減50%具貿易扭曲效果之境內支持。若干南非國家也要求應進行市場進入（Market Access, MA）談判。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正、李沅融編譯 備註：原文資料來源為Washington Trade Daily（2021/10/01）付費報導，故暫不提供連結，敬請見諒。 更多WTO農業新聞，請見→→臺灣WTO農業研究中心

食品受到病原體的感染，導致食物中毒案例頻頻發生，同時也造成人體健康嚴峻危害。為了提昇了食品的品質與安全，近年來，食品可追溯的資訊系統服務需求趨勢也不斷增長。根據美國環球訊息公司(Global Information)，日前所公布「全球2025食品可追溯」市場調查報告顯示，食品可追溯市場規模將以9.1％的年複合成長率，從2020年的168億美元，預計至2025年將成長至261億美元。

高雄駁二藝術特區呼應後疫情時代人們渴望擁抱自然的心情，即日起至明年2月28日在大勇區C5倉庫當代館，推出「植爽相談吧Re：Plant-植感創作展」，打造了一處布滿綠意、以植物創作為主題的展覽。倉庫前打造成一處自然秘境的入口，邀請觀眾一探究竟。