基于绿色数据中心的数字化循环农业研究
——理论、架构及展望

陈奕延，李晔，李存金，李群

（1.北京理工大学 管理与经济学院，北京 100081；2.南开大学 经济与社会发展研究院，天津 300072；3.中国社会科学院 数量经济与技术经济研究所，北京 100732）

自人类学会使用生产工具以来，农业活动不仅成了揭示文明的有力证据[1]，也成了满足人类基本生存需求的方式之一[2]。工业革命后，科技作为重要的生产力要素之一逐渐对农业形成主导，并促使其愈发繁荣[3-5]。然而，新冠肺炎疫情的影响给全球农业的蓬勃发展蒙上了阴影，引发了堪称全球50 年来最为严重的粮食危机，波及至少25 个国家[6]。拥有14 亿多人口、对粮食需求极大的中国能否安稳度过此次危机，成为社会各界的关注焦点。中国作为一个拥有数千年农耕文明的国家，其农业活动始于新石器时代[7]，迄今为止农业依然是中国的主要支柱产业之一，并肩负着14 亿人民的温饱需求。为积极应对此次粮食危机，中国政府近期调整了粮食政策以满足日益增长的饲料和粮食需求，包括减少玉米种植面积，恢复双季稻种植，稳定小麦面积，减少总休耕面积等[8]。

这次全球性的粮食危机将迫使中国深化农业改革，除了用行政手段调整农业耕种政策、优化粮食种植类目外，深化农业技术创新、进一步强化技术对农业的创新驱动作用尤为重要。已有研究表明，新产品、新技术和新服务的出现能够提高生产水平，能够给行业市场带来复苏[9-10]。中国在遥感卫星、大数据、人工智能、物联网等技术上的开发研究与应用已形成成熟的体系，并占据全球领先地位，这些前沿技术大多依靠数据驱动，因此也统称这些技术为“数字技术”，它们为中国农业的数字化转型提供了支撑。在这些技术中，较为新颖的是绿色数据中心。绿色数据中心有着稳定性、可扩展性、设计弹性等优势，能够解决传统数字中心高耗能、高污染的缺点，并为大数据、云计算等其他数字化技术提供软硬件支撑，为农业的数字化转型贡献力量。本研究首先论证了绿色数据中心作为通用目的技术具有渗透性，在此基础上以北京留民营生态农场为例，根据北京留民营生态农场的发展现状及挑战，提出了一个基于绿色数字中心的数字化农业框架，这一框架作为一项提案，被用于改进北京留民营生态农场的现有循环农业模式，同时也为该生态农场提供了一条发展“数字化循环农业”的路径，为今后进一步研究循环农业数字化及其实践提供了参考。

1 文献回顾

数据中心（这是一个统称，其类别包括模块化数据中心、一体化数字中心、集成数据中心等）作为终端海量数据的承载与传输实体，支撑着云计算、大数据、物联网等前沿数字化技术的发展，是信息化社会的基石，是国家信息化综合实力的综合体现之一。数据中心的规模和计算能力将是国家之间开展信息化竞争力的重要指标之一。根据2019 年的估计，2020 年中国规模以上的数据中心保有量超过8 万个，建筑总面积超过3 000万平方米，数据中心相关市场的环比增长率将达到30%[11]。然而，传统数据中心对能源的消耗越来越多[12]，全世界数据中心2020 年的总耗电量将超过5 000 亿千瓦时[13]。截至2019 年，中国数据中心的耗电量已连续8年以超过12%的速度增加，预计2023 年的年度耗电量将达到2 670 亿千瓦时[14]。在能耗结构上，中国数据中心的耗电量来自煤电的比率高达73%，可再生能源发电的比率为23%，不足煤电的1/3，而作为清洁能源的核电的比率仅为4%[15]。数据中心产业消耗了巨大的电量，这给节能减排的落实带来了压力，而且占主导地位的煤炭发电也给生态环境带来了破坏[16-18]。此外，许多传统数据中心由于规划不合理，存在供电和制冷设备规划过度、空间布局混乱、气流组织模式低效、CPU 可用性冗余、线缆布置复杂繁琐、机柜空置率高、整个数据中心的负荷运行状态较低等问题[19]，这导致了数据中心在日常运营上进一步加剧了能源消耗、人力资源配置、资本投入等方面的浪费，因此，为了减少污染，节约能源（主要是电力），节约成本，提高工作效率，绿色数据中心的发展得到了中国政府与社会各界的关注与支持。

当前，绿色数据中心在中国国内尚无统一的定义，但可以根据现有的绿色数据中心评价标准进行归纳总结。参考2015 年中国工业和信息化部、国家机关事务管理局和国家能源局共同发布的《国家绿色数据中心试点工作方案》[20]，2015 年中国住房城乡建设部印发的《绿色数据中心建筑评价技术细则》[21]，2017 年中国工业和信息化部办公厅、国家机关事务管理局办公室、国家能源局综合司公布的《国家绿色数据中心试点评价指标体系（2017）》[22]，以及中国电子学会、中国建筑学会等社会团体发布的关于绿色数据中心评价的团体标准，结合学术界的已有研究[23-26]，可以将绿色数据中心定义为：“在保障服务安全可靠性的前提下，从建筑规划、能耗排放、废弃物处理、运营管理等多方面实现对环境影响最小化，对资源利用最大化的数据中心”。在中国，绿色数据中心技术已开发出较多成熟的产品，比如华为开发的FusionModule500、FusionModule800、FusionModule1000A 系列产品，这些绿色数据中心多采用集成方式，将机柜、制冷系统、供配电系统、监控系统、消防系统、布线集成于一个箱体或容器内，形成紧凑、科学、空间利用率高的数据中心。除华为外，中兴通讯、DELL、KELONG、微软、苹果等品牌也开发或规划了各式各样的绿色数据中心产品，丰富了市场。此外，全球学术界也对绿色数据中心的研究投入了高度的热情，包括对数据中心的地板散热设计[27]、冷负荷与节能估算[28]、元件性能及寿命研究[29]、冷却方式对比[30]、设备参数检测与优化[31]等。诸如此类的研究还有很多，但大多集中于对绿色数据中心的设计规划、功能提升以及系统架构，在农业场景中应用绿色数据中心的案例较少。

2 绿色数据中心与渗透性

通过文献的梳理，我们可以归纳总结出绿色数据中心的一系列优势，譬如具备稳定性、可扩展性、经济可行性[28]、设计弹性[29]、操作灵活性以及低能耗等特点，能够减少对环境的不利影响[30]等。虽然具备上述优势，但绿色数据中心是否能够与农业完美契合，取决于它是不是一项通用目的技术。通用目的技术（General-Purpose Technology）是指那些能够促进经济增长的技术创新[32]，比如电力、蒸汽机、计算机等。在工程领域，任何技术都可以成为通用目的技术的候选，只要满足以下两个条件[33]：第一，某些具体的应用发明制造了持续学习如何让技术变得“通用”的机会；第二，提高技术的通用知识能够使“新的具体发明机会”（new specific invention opportunities）成为可能。这一概念主要应用于技术创新领域且较为抽象。在此基础上，Carlaw 等[34]提出了通用目的技术的三项基本特征：第一，能够与定义它或者支持它的技术形成互补；第二，能够与通过它才能实现的技术形成互补；第三，能够与一组政治、社会或经济的变革性的技术形成互补。

对照以上三项特征，绿色数据中心能够被认为是一项通用目的技术。首先，绿色数据中心符合第一项特征，这是因为绿色数据中心的节能要求使得它必须在IT 设备、机房空调系统、供配电系统、照明系统等诸多软硬件上采用节能技术，这些节能技术使得绿色数据中心变得“更绿色”，对绿色数据中心起到了支持作用，而为了使能耗更加节约，以IT 设备为例，绿色数据中心会采用高效智能电源、动态制冷、低功率CPU 处理器等技术部件来降低能耗，这对IT 设备的节能性有了更高的要求，促进了IT 设备节能性的进一步发展，绿色数据中心与节能技术之间能够相互支持，节能技术代表“绿色”，而没有节能技术的绿色数据中心将退化为普通数据中心，代表“非绿色”，二者之间能够形成互补；其次，绿色数据中心符合第二项特征，模块化数据中心是绿色数据中心的一类，它的设计架构是基于传统数据中心虚拟化应用的基础之上，将服务器、存储等诸多设备集成装箱处理，形成紧凑的结构布局，如果没有绿色数据中心这一概念的产生，则自然不会有模块化数据中心的产生，而模块化数据中心拥有的可扩展性、能耗利用率高的特点也对绿色数据中心形成了补充，使其变得“更绿色”；最后，绿色数据中心符合第三项特征。随着云计算、大数据、物联网的兴起与人类社会对绿色发展的强烈夙愿，市场对绿色数据中心的需求越来越大，大数据、云计算这些技术则必须依托绿色数据中心才能形成完整的技术配套设施，而大数据、云计算这些技术可以引导行业模式变革与产业结构升级，具备引发经济社会变革的能力，因此具有变革性，而绿色数据中心则可与上述技术形成互补。因此，绿色数据中心符合上述三项要求，是当之无愧的通用目的技术。

通用目的技术的关键特点是“ 渗透性”（pervasiveness）[35]，具体来说，渗透性指的是某些特定技术能够与其他技术、社会各个行业、各个生产生活环节紧密相连并有机结合，从而带来革新的一种潜能[36]。农业的数字化转型可以促进农业创新体系的发展并提升农业水平[37]，而数字化转型的实现往往依赖于数字技术的运用[38]，将数字技术集成到业务流程中可以提高生产力水平并创造新模式[39]。另外，当一个系统内的新技术之间通过特定的方式进行集成、协同或组合时，通常会出现相当显著的农业生产率提高[40]，这对农业是非常有益的。渗透性则是通用目的技术的性质，因此，如果绿色数据中心属于通用目的技术，则它们可以利用渗透性与农业进行有机结合，为农业的“数字化转型”提供契合点。在论证了绿色数据中心是一项通用目的技术且具有渗透性的基础上，利用绿色数据中心对北京留民营生态农场进行技术架构，提出一套基于绿色数据中心的数字化循环农业框架，以期帮助留民营生态农场实现数字化转型，并在此基础上最大限度提升其循环农业的效率。

3 北京留民营生态农场的数字化转型方案

3.1 案例背景介绍

北京留民营生态农场位于北京市大兴区长子营镇，整个生态农场占地面积142 公顷。现有农户260 户，人口861 人。工、农业总产值达到3 亿元，人均收入18 000 元。自1982 年开始，留民营便开始建设循环农业体系，开发利用太阳能和生物能，通过几十年的陆续建设与改造，最终形成了以沼气为中心，串联种植、养殖、加工、生产、供给、销售、农业观光旅游一条龙的循环农业系统[41]。

传统农业模式下的物质及能量都是单向流动的，整个农业系统需要从外部汲取物质和能量，而无法在系统内部生成。当外部汲取的物质能能量进入农业系统后，则通过“资源→农产品→农业废弃物”的单链条线性模式向外部排出。而北京留民营生态农场采用的是生态农业中的循环农业模式，这一模式能够通过农业系统内部的合理组织，将部分可再生循环利用的农业废弃物作为资源再次利用，从而将整个农业系统内部的农业生产环节耦合成一个物质和能量的回流闭环，从而达到资源的节约与多次利用，这一模式具有提高资源利用率、消除环境外部的经济不确定性、节约资源，优化农业生产环境等特征。用化肥、粮田、牛饲料、奶牛、牛粪和牛奶这些元素分别构建传统农业与循环农业，二者的区别如图1 所示。

图1 传统农业与循环农业的区别

北京留民营生态农场充分利用秸秆饲料化、禽畜粪便堆肥、沼气发酵、太阳能、沼气发电等方式，将养牛场、养鸡场、养猪场、鱼塘、农田、苗圃、果园、食品加工厂、沼气池、旅店、商店等有机链接起来，而作为能源供给核心的沼气池节约了大量能耗并降低了对环境的破坏，使得整个生态农场每年可以减少3 000 吨标准煤的使用，4.6 吨SO2排放，3.6 吨粉尘排放，以及720 吨的CO2排放[42]。此外，禽畜粪便、人类粪便以及生活污水、农业污水、生活有机废物、种植作物秸秆均可以作为发酵原料用以制作复合有机肥料，而使用这些复合有机肥料可以进一步减少农产品的农药残留，并改善土壤的结构，这也是留民营生态农场盛产大量有机食品的主要原因，这些有机食品可以通过线下线上的销售平台面向公众出售，游客也可以通过生态采摘的方式获得这些有机食品，这进一步促进了农场的生态农业旅游等文娱项目，丰富了经营范围，同时能够吸引更多游客[43]。

北京留民营生态农场的循环农业模式以及业务多元化经营方式为它赢得了诸多荣耀，包括“北京最美乡村”“全国绿色村庄”等荣誉称号，但随着时间的推移，一系列缺点也逐渐浮出水面，包括2010 年被媒体曝光其下属农业公司使用虚假的产品质量追溯码、漏检农药残留量、用普通蔬菜冒充有机蔬菜以次充好[44]；同年，留民营生态农场又被媒体和专家质疑其有机蔬菜生产流程卫生条件较差，种植有机蔬菜使用的有机复合肥存在大肠杆菌超标，种植土壤存在抗生素残留等问题[45]。此外，还存在中间商逐层分销赚取利润导致有机蔬菜价格过高、沼气臭味影响有机蔬菜生产环境和工人健康，水质土壤不理想，生产流程不规范，营销模式“难以为继”等问题[46]。

这些问题的背后是北京留民营生态农场的数字化转型问题，虽然采用了绿色、环保的循环农业模式，但在包括产品生产、农业循环流程、市场营销等方面仍然缺少开放、透明、高效精准的有效管理，这不仅导致其品牌声誉受到损失，也使得其农业效率低下，有机农业的投入成本大、回报周期长，获得农产品有机认证需要经过三年的土壤改良，有机农产品产量较低，无法获得足够的利润预期来吸引投资商[46]。因此，必须对留民营生态农场的农业模式进行改进，进而提升其农业水平。2018年10月，留民营村党支部的领导在“留民营乡村振兴与党建工作联席会”上提出了实现留民营村“乡村治理现代化、科技化、信息化和产业转型升级”的目标，并号召与全球特色小镇联盟以及北京海淀信用产业联合会的密切合作，将留民营村打造成集低碳生态、数字智慧、智能宜居、文旅康养、幸福生活“五位一体”的科技新城[47]。因此，基于这一背景，我们将充分利用绿色数据中心技术，提出了一个基于绿色数据中心的数字化农业框架，这一框架能够解决上述问题，并为该生态农场的循环农业模式提供一个可行的、能够提升农业水平的数字化转型方案。

3.2 基于绿色数据中心的数字化技术架构

留民营生态农场的循环农业系统由多个部分组成，主要包括养鸡场、养牛场、养猪场、藕池、鱼塘、农田、谷物加工厂、沼气池和生活区。这些部分在日常运作中会产生大量的各类业务数据，这些业务数据通常由Web、APP 或者智能传感器的形式收集并进行发送，比如奶牛身上用来监测牛瘟疫、炭疽病的可穿戴式智能健康监测设备（荷兰已有数家公司开发出此类智能传感设备），这一设备不仅可以监测奶牛的健康状况，还可以通过全球定位系统监测奶牛在养牛场的日常活动轨迹；安置在农田的农作物监测设备，比如常用的智能化“农田小气候站”（Farmland Microclimate Station），这一设备可以用来监测温度、湿度、日常强度、风力、农田土壤酸碱度；安置在蔬菜大棚的智能传感器，它可以测量蔬菜大棚中二氧化碳的浓度、氧气的浓度等，为蔬菜的温室种植提供精准的环境管控。当业务数据被发送后，通常会被采集端部署的MySQL、Oracle、NoSQL 等类型的数据库进行接收并存储。在数据存储后，这些数据则会被导入到一个中心化的大型数据库，或分布式存储集群（类似区块链的存储机制），并能够在数据导入的基础上进行简单的数据清洗、预处理以及实时的流式计算等工作。在导入数据后，则需要利用分布式计算集群对数据进行统计分析和分类汇总。最后，则是在这些经过统计分析和分类汇总的数据上基于各类机器学习算法进行数据挖掘，得到预测、分类、聚类等计算结果。这一过程涉及大量的计算和复杂算法，而计算结果则可以为管理者、生产者和消费者提供更为精准的数据服务。

为了更好地收集、处理、挖掘这些数据，我们可以在包括养鸡场、养牛场、养猪场等分别布放迷你绿色数据中心，它可以采用一体化的微型模块化数据中心的设计方式，其整体由网络机柜、UPS、PDU、监控器、电池包以及太阳能电池柜组成。其中，网络机柜可以用来部署计算型服务器以及存储型服务器，计算服务器采用刀片式服务器，相比IU 机架式服务器，其具有低功耗、空间小、单机售价低等特点；UPS 采用机架式结构并提供线式双变换技术，这能够为客户提供稳定可靠的供电，并减少转电池次数，延长电池寿命；PDU 是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品，它拥有不同的功能、安装方式和不同插位组合的多种系列规格，能为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案，使机柜中的电源分配更加整齐、可靠、安全、专业和美观，并使得机柜中电源的维护更加便利和可靠；监控器是一个综合利用计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感技术等构成的计算机网络，提供了一种以计算机技术为基础，基于集中管理监控模式的自动化、智能化和高效率的技术手段，系统监控对象主要是数据中心的能源和操作环境；电池包用于存放UPS 蓄电池；太阳能电池储藏柜则用于存放太阳能电池。在制冷上，迷你绿色数据中心自带风扇并采用自然散热的方式，这样可省却空调能耗。另外，不同于使用煤电供电的普通数据中心，迷你绿色数据中心将采用太阳能供电和沼气发电供电两种方式，这样可以充分利用太阳能与发酵的沼气，从而形成农业资源的可持续利用。一个完整的绿色数据中心“大循环”架构方案如图2 所示。

图2 留民营生态农场的“大循环”数字化农业架构

在这个“大循环”架构下，养牛场的牛粪、养猪场的猪粪、藕池的污泥、农田的干秸秆等可以作为沼气发酵的原料被用于沼气发电，这些原料的精确调配可以通过迷你绿色数据中心来完成，而沼气发电又可以给迷你绿色数据中心的运作提供能量，所有的迷你绿色数据中心通过管理系统进行统一管理，这一系统能够为数据中心基础设施提供高可靠性运维与精细化运营体验，对多数据中心实施统一的精细管理，确保数据中心运维流程的可靠性，它能够对电力、制冷、空间、网络端口等使用动态均衡优化手段提升数据中心内资源利用率，分析数据中心租户的收益情况，通过智能化设备故障自诊断，电子巡检及移动APP 等工具提升运维效率，还能利用AI 算法（比如iCooling 节能算法）实时优化数据中心的能效，提升节能效率。对于养牛场、养猪场、养鸡场、藕池、养鱼场等每一个部分，也可以构成一个单独的布放迷你绿色数据中心的开放式“小循环”架构。以养猪场的“小循环”架构为例，可构建如图3 所示的“小循环”数字化农业架构。

如图3 所示，养猪场负责人居住的房子（位于留民营生态农场的生活区）上安装了太阳能板，通过太阳能充电控制器向太阳能电池充电，而太阳能电池则可以通过USB 接口向UPS 充电（途径1），也可以由太阳能电池向UPS 蓄电池充电，再由UPS 蓄电池为UPS 供电（途径2），UPS 蓄电池存放在电池包中，而太阳能电池则存放在太阳能电池柜中。房子中厕所排出的人粪与猪圈排出的猪粪通过污水管排入沼气池中，藕池、农田（包括粮田和菜田等）、鱼池等其他“小循环”产生的干秸秆、麦麸皮、有机废物、污泥等废料也可以通过进口倾倒入沼气池，然后这些沼气原料发酵形成大量沼气，并成为沼气发电机的发电原料，沼气发电机通过沼气产生的电能同样可以为UPS 蓄电池充电，并为整个养猪场提供电力需求。沼气池中剩余的沼液和沼渣则被排至存储池，并由罐车通过出口运往农田、藕池、鸡场等其他“小循环”部分，处理后作为肥料和饲料。因此，由一个“大循环”及若干个“小循环”构成的循环农业体系如图4 所示。基于绿色数据中心的循环农业体系不仅可以强化资源的再利用与农业的可持续发展，还能以数据为杠杆和新的资源，通过多个迷你绿色数据中心提供的数据计算、存储服务形成精细化管理与精准的农业模式。

图3 留民营生态农场的“小循环”数字化农业架构

图4 留民营生态农场的基于绿色数据中心的数字化循环农业架构

在技术架构上，这种双层次嵌套的循环农业框架可以保证留民营生态农场的整体数字化与可持续性。此外，针对不同的部分，在“大循环”的基础上因地制宜，形成满足各自能量与物质闭环回流的“小循环”，可进一步提升整个循环农业的运行效率，将“整体”与“局部”进行整合嵌套。

3.3 基于绿色数据中心的数字化农业框架优势

基于绿色数据中心的数字化农业框架可以帮助北京留民营生态农场降低技术成本、保护数据安全、实现数据管理智能化，它具有如下优势：

绿色数据中心的管理系统可以囊括北京留民营生态农场的全部生产流程，农场员工可实时跟踪和链接绿色数据中心的IT 资产、电力供应系统、冷却系统和空间资源以及工作订单，进而管理全部系统数据并实现开放共享，并利用实时数据对绿色数据中心的能耗进行精准化管理，实现绿色数据中心的节能布局，打破数据孤岛，构建起覆盖所有绿色数据中心的节能可信数据监测与采集网络，让能耗监控可以分时间、分阶段、分生产环节、分供应链地被自动监测、收集和处理，从而进一步实现留民营生态农场的节能减排，并在设备采购、经营维护、环境监控等各个环节削减隐性成本，提升管理效率并大幅度降低实现数字化转型投入的技术成本。

除了上述优势以外，利用绿色数据中心还可以有效解决北京留民营生态农场的诸多问题。对于文献[44]中提到的利用普通蔬菜冒充有机蔬菜的问题，绿色数据中心可以通过监控的方式全天候拍摄并采集有机蔬菜生产的全部流程数据，并将这些数据自动上传到数据管理中心加以保存，杜绝以次充好的行为；对于文献[45]与[46]中提到的问题，可以通过数字化的智能合约来规范生产管理流程，比如将有机蔬菜认证标准的具体事项和要求写入智能合约，并在数据中心进行备案，一旦发生大肠杆菌超标、农药残留超标等违约事项，则自动预警并触发惩罚措施，促使市场监管部门对失信人或失职人员加以惩戒，同时纳入绿色数据中心的诚信档案中，从而防范未来的合作风险。此外，数据中心可以将留民营生态农场的太阳能发电与沼气发电作为能源，形成能源可再生利用与循环，促使农场的日常经营进一步节能减排，朝着“更绿色”的方向演进。迷你绿色数据中心还可以进一步升级为“绿色云计算数据中心”，利用云平台整合传统数据中心IT 基础架构的计算、网络、存储、操作系统，运维安全等软硬件平台，实现数据中心虚拟化，拓展桌面云、大数据、高性能计算、云灾备、云安全、云运维等功能，将作为存储处理中心的传统数据中心演变成为应用中心，服务中心和运营中心，提升留民营生态农场的数字化水平。

4 总结与展望

当前，虽然作为传统行业的农业对新技术经常抱有一丝审慎的态度，但农业数字化却受到公众的普遍欢迎[48]，此外，数字化也有望为解决农业目前面临的几个挑战做出重大贡献，例如不断增长的粮食需求和日益趋紧的资源利用[49]，这也是当前COVID-19 疫情肆虐情形下全球农业面临的危机。随着农业数字化进程的提升，人类与技术在农业价值链中的连接度（connectivity）将随着农业实践透明度（transparency）的增加而持续增加，而农业系统的数字化则会对固有的农业利益相关者之间的平衡形成挑战[50]。因此，对于传统行业的农业而言，在数字化浪潮澎湃奔涌的趋势下，最为迫切的需求莫过于在数字技术与农业的交叉点进行跨学科治理研究，减少技术变革为农业带来的风险，探索数字化农业框架的架构以及这一框架如何支持及重塑传统农业模式。据此，本研究在辨析了绿色数据中心具备渗透性的基础上，以北京留民营生态农场为例，提出了一个数字化循环农业框架。这一框架整合了绿色数据中心的全部核心技术与优势，为留民营生态农场的数字化转型提供了可行方案。然而，本文的研究依然存在以下几项不足：

第一，虽然研究在理论层面以“渗透性”为先决条件，将绿色数据中心这项通用目的技术嵌入到北京留民营生态农场，提出了一个富有数字化技术的农业框架，完成了由“形而上”的理论辨析到“形而下”的框架提出过程，但研究仍停留在技术架构层面，需要进一步实践探析。今后，可以通过工程实践的方法，在绿色数据中心集成开发平台实地架构绿色数据中心技术，以便对整个数字化农业框架进行实地测试与检验，将测试与检验结果实时反馈，从而进一步完善技术细节并提炼理论知识，不断修正农业数字化的实践方向，对北京留民营生态农场的数字化之路进行修葺。

第二，北京留民营生态农场是一个典型案例，本研究将宏大的理论放到具体场景中进行架构，这一技术方案使得研究更为生动丰富且具有针对性，但研究的普适性与泛化性值得商榷，虽然从理论上来说，任何农业场景或案例的数字化转型都可以利用绿色数据中心，但农业数字化转型的方案并不唯一，除了当前火热的绿色数据中心之外，区块链、大数据、云计算、物联网、虚拟现实、数字孪生等技术也为农业的应用发展与模式转型提供了多样化的技术方案。此外，即便同样采用绿色数据中心这项数字化技术，由于不同农业场景面临的现实问题不同，因此技术架构的细节也不尽相同。今后，除了本研究提到的北京留民营生态农场外，还可以陆续开展更多的微观案例研究，比如研究北京蟹岛度假村、北京延庆区新华营村、北京怀柔北房镇苇里村的农业场景，提出更多基于绿色数据中心的农业数字化转型方案，将单案例研究拓展为多案例研究，丰富案例库，从而增强案例的效度与技术方案的普适性。

第三，在数字化技术蓬勃发展的今天，农业数字化已成为未来农业的发展模式之一，而以绿色农业、生态农业及循环农业为代表的“可持续农业”同样作为未来的农业发展模式之一，两种模式在目标与理念上存在差异，且侧重点并不相同，这种差异性在具体实践中是否会产生碰撞？“数字化”与“可持续”之间的关系是否可以达到一个中庸均衡的状态？这些疑问本研究并未给出太多探讨。未来，除了工程实践研究与丰富的多案例研究之外，还可以在宏观层面开展更多理论辨析与梳理，通过定性与定量研究相结合的方式，研究“农业数字化”与“可持续农业”二者在组织管理、生产效率、技术创新、环保外部性等问题上的一致与区别，通过严谨的论证、归纳与总结，为未来农业的发展提供更多思考与建议。

第四，本研究虽然提出了一个双层的嵌套式数字化循环农业框架，但仅仅停留在技术架构层面，未来可以采取跨学科理论融合的方式，将技术架构与多层次制度理论、多中心治理理论结合，譬如我国的宪政制度、集体选择制度和操作制度，据此提出更为概念化、普适化的循环农业治理范式，为循环农业的未来发展提供更加详实、贴切的政策建议。