Heifer International 和 IBM 共同开发数字平台，帮助马拉维农民适应环境变化并提高作物产量
马拉维的地理环境反差巨大，从高耸入云的山脉到平坦干燥的平原，再到浩瀚的湖泊和河流，形态多样。从历史上看，气候也同样变化多端，五月至十月凉爽干燥，十一月至四月炎热潮湿。然而，近年来，气候变化使得季节变得更加难以预测。
天气的不可预测性对马拉维的公民和经济产生了直接影响。该国拥有肥沃的土壤，大多数人口均以农业为生。花生是其主要作物之一，它有助于提高土壤肥力，为家庭供应食物、为国内和出口销售创收并充当牲畜饲料。
许多国家或地区的小农（经营 10 公顷或更小家庭农场的农户）都在为生计而挣扎。无法获得足够的负担得起的信贷和进入市场的机会，导致了持续的贫困循环。因此，许多农户没钱购买高质量种子，就必须种植回收的种子（基本上是谷物），而这些种子每使用一季就会失去效力。此外，许多农户仍然依赖收音机来接收一般天气预报，因为他们无法获取科技可提供的超本地天气信息。
马拉维政府向农户提供推广服务，由农业专家（即推广人员）提供关于何时、如何以及在何处种植、施肥和收获作物的建议。然而，农户与推广人员的比例很高，大约每 1,500-2,000 位农户就有 1 名推广人员。
全球非营利组织 Heifer International 旨在为这些农户提供支持。该非营利组织的全球数字技术部门 Heifer Labs 的主任 Antoinette Marie 说：“我们帮助发展中经济体的小农获得可持续的生活收入。”“我们专注于可持续发展，通过贯彻这一理念，经过长期的社区参与，农户可以自力更生。”
Heifer International 创新和新计划负责人 Elizabeth Magombo-Kabaghe 补充道：“我们根据社区的现状制定计划。在开始任何干预之前，我们都会花时间与社区沟通，了解他们的生活方式。”
Heifer 的领导层很早就认识到从季节开始前到收获及之后为农民提供支持的重要性，目标是提高产量，让农民能够获得维持生计的收入。要做到这一点，尤其是在新冠疫情爆发之后，需要加速采用数字解决方案来帮助提高作物产量并增强市场竞争力。
2021 年，Heifer 加入了 IBM® Sustainability Accelerator，这是 IBM 的一项社会创新计划，通过 AI 和专家生态系统等技术，为全球面临环境和经济压力的社区提供支持。Heifer 专注于马拉维地区，与 IBM 合作构建和开发了 OpenHarvest，这是一个开源平台，可为农户提供作物周期每个阶段的任务建议。
Heifer 开展该项目有两个主要目标。“我们希望采用创新方法来提供数字推广服务，”Marie 说。“我们不仅想规模化地向农户提供具体的农艺建议，还想解决行为改变和市场联系的问题。”
作为 IBM Sustainability Accelerator 计划的第一步，Heifer 和 IBM 举行了一系列设计思维会议，两个组织在这些会议中开始为该项目制定技术战略。IBM Sustainability Accelerator 的重点与最终用户合作构建满足其需求的解决方案，在此过程中，Heifer 随后与农户举行了第二组会议。这是帮助农户参与从体验式耕作方式向数据驱动型耕作方式转变的关键。
随着雨季临近，Heifer 与 IBM Consulting 和其他 IBM 业务部门通过 IBM Garage™ 方法开展合作，该方法是 IBM 的协作参与模型，将人员、流程和技术融合在一起。“在制定方案的过程中，大家齐心协力，先提出设计需求，然后将它们整合到待办事项中，进行冲刺，最后在现场进行部署和测试更新，”Marie 说。“在 IBM Sustainability Accelerator 结束时，已经分不出 Heifer 团队和 IBM 团队了，他们已成为一个整体。”
“从那时起，我们的合作富有成效，”她继续说道，“我们不仅要解决功能要求，还要解决编程挑战，并思考我们可以通过该解决方案提供哪些其他价值。”
由此产生的增强型 OpenHarvest 解决方案将技术与社区参与结合起来。它包括在 IBM® Cloud 上运行的 OpenHarvest 管理平台以及一个供社区协调员（当地农户，负责在田间为其他农户提供种植什么和何时种植的建议）使用的移动应用程序。
该解决方案利用人工智能驱动的 IBM Environmental Intelligence API 来收集和分析各种来源的数据：实时超本地天气预报、来自当地土壤检测中心的土壤湿度和成分组成数据以及社区协调员收集的数据。然后，系统会针对每个农民提出建议，例如何时播种、使用多少肥料以及何时收获。由于大多数农民没有智能手机，这些建议将以短信形式发送到其功能型手机。该系统还可使用机器学习技术（尤其是集群）来预测在农耕季触发特定建议的时机，以便管理员更有效地规划和分配种子、肥料等资源。
Heifer 需要确保农民遵循建议，以甄别有效的方法。为了鼓励农民遵循建议并推动数据驱动型农业实践，Heifer 团队制定了一项激励计划，便于农民获取其田间耕作的可验证数字化记录。产量最高的前十名农民会收到 40 公斤花生种子作为奖励，这些种子足以覆盖一英亩的农田。
社区协调员访问农场，收集和标记相关数据，并通过智能手机上的应用程序拍照。然后，当地大学的农业专业学生分析照片以检查是否应用了建议。通过参与该计划，农户可以获得负担得起的信贷来源，用于购买高质量的种子和物资。
与 Heifer International 合作的 IBM Sustainability Accelerator 项目于 2023 年结束。试点的农作物产量令人欣喜。由于许多参与者需要支撑平均五口人的家庭，该项目直接帮助受益人及其家庭提高了农作物产量。
这种影响已经为一些农户创造了改变生活的机会。一位农户说，参加该计划后，他第一次获得了贷款，因此可以购买经过认证的种子，而不是使用回收的种子。他还能够利用以前无法获得的推广服务，并通过手机短信接收建议，并随后实施了这些建议。
由于收成非常好，他能够为孩子们买校服，为妻子买衣服，并收获了足够的玉米（马拉维的主食来源），不用为一家人一年的口粮担心。此外，他现在有资金做生意、雇用帮手并提高农场的效率。
此外，还有其他产生积极影响的成功案例。Magombo-Kabaghe 说，“一位农民建了两家商店，买了四头猪，并计划开一个小杂货店。他能够负担孩子的学费，还预留了用于购买下个农耕季化肥的资金。另一位农民曾住在泥土和茅草搭建的屋子里，现在已经建好了一座砖房。她希望用这个农耕季赚到的钱再建一个铁皮屋顶。”
Heifer 参与 IBM Sustainability Accelerator 计划的两年期已经结束，但他们与马拉维农户的合作才刚刚开始。展望未来，Heifer 正在评估如何将 AI 模型整合到解决方案中，以及如何利用通过平台收集和输入到平台的数据。该组织还在研究实现某些功能的自动化，例如建议验证，目前这项工作由学生完成。
该项目的成功表明，数据和数字技术发挥了变革性的力量，帮助得不到充分服务的社区实现可持续的农业发展。这种方法以 Heifer 和 IBM 共同的环境和人道主义价值观为基础，有可能通过一次改变一个农场的方式来改变世界。
自 1944 年以来，Heifer International 已与全球超过 5200 万人合作，以可持续的方式消除饥饿和贫困。Heifer 目前在非洲、亚洲和美洲的 19 个国家或地区开展业务，包括美国，为农户和食品生产者提供支持，增强当地经济，建立可提供生活收入的稳定生计。
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