為解決農民高齡化與勞動力短缺等問題，同時促進農業成長，日本將致力於推廣目前所使用且快速發展的數位技術，包括機器人、人工智慧 (Artificial Intelligence, AI) 與物聯網 (Internet of Things, IoT) 等，以及實現由數據驅動的農業管理並提供價值，以精準地因應消費者的需求。在此過程中，不僅要將數位技術導入傳統的農業系統中，且要實現基於數位技術的新型農業轉型，即數位化轉型 (Digital Transformation, DX)。為了實現這些改革，還需要推動農業政策和行政事務的 DX。為此，日本農林水產省將與其他行政機構和私人部門合作，通過數位技術和數據將農場和政府機構連接，以創造新的價值。總體而言，農業的現場需求包括嚴重的勞動力短缺；行政手續上需要填寫許多項目和附件；隨著規模擴大，現場的管理變得更加複雜；由於屆於退休年齡，想把經驗和技能傳授給年輕員工；希望利用客觀數據提高農產品的附加價值；欲準確掌握消費者需求，將農產品快速地送到消費者手上。在政策與行政事務上方面，DX 欲達到的目標包括有效地管理農民和農地資訊，並根據情況實施詳細政策；客觀地掌握政策的實施效果、將其改良為更好的政策，並將行政數據用於大數據中；蒐集如統計數據之類的資訊，以作為制定政策的依據；傾聽現場的建議並迅速做出反應，以及根據農民的作物與關心的事項直接傳遞必要的資訊；提高生產和物流效率，提高農民收入的同時，也提高人們的飲食品質。

以下為數位技術在農業與食品相關產業領域的應用現況：
1. 生產：已開始實際驗證智慧型農業，目前正處於加速全社會落實的階段；然而，在所有農業中，使用數據進行農業實踐的比例略低於 20%，因此需要利用數據來提高管理水平。
2. 農村地區：雖有透過網路建立新的連結來解決地區問題，但目前效果仍有限。此外，目前尚未全面性實施用於野生動物危害控制和農業基礎設施建設的數位技術。
3. 物流與消費：在農業領域中，利用數位技術提高物流的效率仍相當有限，除了線上購物，鮮少有利用數據連接上下游生產與銷售的案例。
4. 食品製造：隨著 AI 與機器人技術的進步，預計在食品製造等情況下導入工作自動化技術。
5. 行政：雖正在將行政流程移轉至網路上作業，目前大部分流程仍是透過紙張與人工審查完成。

由於新型冠狀病毒 (COVID-19) 的大流行，與農業和食品產業相關的挑戰也隨之浮現，敘述如下：
1. 日本的數位化落後：因 COVID-19，不論在公共或私人部門，數位化的落後都變得更加明顯，因此在農業或其他領域，加速數位化相當重要。
2. 傳統的連結中斷影響經濟：隨著社會經濟逐漸轉變為遠端且分散，對農產品的需求產生重大變化。
3. 易受不確定性影響的社會：根據 COVID-19 的經驗，需要動態式因應不確定時期的社會與環境變化。
4. 行政管理效率低的政府：為了改善因 COVID-19 而凸顯的行政效率低落，必須充分利用數位技術。
5. 確保數位基礎設施：須根據農業與農村的特性，探索加強基礎設施建設的措施。

為了實現農業 DX，日本政府提出一系列的計畫，其實施重點包括了能夠簡易地傳達數位技術的效果、與農業和食品相關產業以外領域積極的合作、敏捷性支持，與關鍵目標指標 (Key Goal Indicator, KGI) 和關鍵績效指標 (Key Performance Indicator, KPI) 的設定，以及全面推行數據化管理。以下針對一些計畫做詳細介紹。

第一項計畫為促進智慧型農業綜合配套計畫。該計畫於 2020年10月制定，旨在推廣利用機器人、AI 和 IoT 等先進技術的智慧型農業，以解決生產現場的問題，主要目標敘述如下：
1. 智慧型農業的實地驗證、分析與普及化：為了驗證智慧型技術的成本與效果，分析涵蓋了如山區等不同地區與不同的產品。在智慧型農業驗證計畫中，正在分析稻田、山區、離島，以及與農業學校合作農地等148個地區，而2019年所選定的69個地區分析中，已完成個作物的成本、利益分析與結果發布；在促進策略性研發中，主要著重於機器人於山區種植蔬果等未知領域的應用、移動式的遠端監控曳引機等自動化技術，以及確保安全的農業用無人機應用；在強化橫向發展體系中，利用傳播指導中心與業者面對面討論，並支援制定策略，以及智慧型農業機械的導入。
2. 新型農業支援服務的培育與普及化：旨在降低技術導入的成本，使任何人都可使用智慧型技術。其做法包括建立新型智慧型農業服務平台，與制定培育計畫、農業支援服務的分析調查與媒合、強化如金融政策或日本小型企業創新研發計畫 (Small Business Innovation Research, SBIR) 制度等農業支援服務。
3. 環境維護：可利用數據或是相關的軟硬體，如衛星地圖量測與小型機器人等。
4. 提供學習機會：培育具有智慧型農業技術的人才與年輕人。可透過製作與提供相關教材，或是實習等機會，讓農業學校的大學生與高中生能夠接觸最新的技術。
5. 海外發展：在保護智慧財產的同時，將智慧型農業向海外推廣發展。

第二項計畫為農林水產省共用申請服務 (eMAFF)。該服務涵蓋了農林水產省所管轄，基於法律和條例的 3,000 多個流程，以及補貼和補助金流程。eMAFF 為一個聯合開發的平台，不僅包括中央政府的流程，還包括地方政府的流程。此外，eMAFF 匯集了農林水產等行政數據，建立可以充分利用數據進行決策的數據庫。eMAFF 的其他特點包括考量到不熟悉操作的老年農民，添加了代理申請的功能、透過採用軟體即服務 (Software as a Service, SaaS)，使用者可獲得具統一性的使用者介面 (User Interface, UI) 與使用者體驗 (User Experience)，以及結合eMAFF和eMAFF地圖，整合現場農地資訊，開發可集中管理的農林水產省地理資訊共同管理系統。

第三項計畫為 eMAFF 地圖項目。由於目前的農地資訊是由不同機構分別收集和管理，農民每次都必須向各機構申報與申請所需的信息，且當地政府的職員也需花費許多時間來確認、更新與確保農地資訊的一致性。例如在岩手縣花卷市企業收入穩定措施中，每年資訊更新所花費的時間達 2,136 小時，文件數量達 57,300 張；在神奈川縣厚木市農業用地調查中，準備實地調查地圖紙張所花費的時間約 40 小時；在佐賀縣白石町的事業收入穩定對策中，每年需進行 2 至 3 次的實地調查，約 23,000 筆。為此，透過將 eMAFF 與數位地圖相結合，整合現場農地資訊，啟動可集中管理的農林水產省地理資訊共同管理系統，即 eMAFF 地圖。根據估計，將可不須申請文件數據輸入與儲存的工作時間，以及製作實地調查用地圖紙張，返回辦公室後重新輸入的時間。此外，現場調查指導和調查結果輸入所需時間，將可減少約 60%。

第四項計畫為業務基礎審查項目。在 eMAFF 上線之前，先掌握現況、製作工作流程圖、減少申請項目和附加文件等，實施對現有行政流程 (Business Process Re-engineering, BPR) 的審查。在 eMAFF 上線之後，農林水產省的員工將在eMAFF上執行建立介面等工作，並向農林水產產業的相關人員進行宣傳。預計2022年所有的行政手續都將線上化。

第五項計畫為MAFF 應用程式項目，旨在透過發布農民政策訊息的應用程式，加強與現場的溝通。由於了解到政策訊息沒有傳到農民手中，以及現場的意見沒有傳到行政機關等問題，因此開發了 MAFF 應用程式，並於 2020 年 5 月發布。透過應用程式，能夠根據預先獲取的用戶屬性，進行推播式的訊息傳輸，並實現與農林漁業業者，直接且即時的傳遞與接收資訊，如政策意見、田間訴求等。今後 MAFF 將透過與通用的應用服務結合，增加附加功能，以發展為農林水產省與農林水產業者的綜合交流平台。此外，同時提供農林水產省政策訊息應用程式介面 (Application Programming Interface, API)。透過與 API 聯動，能夠將農林水產省應用程式所發布的資訊，提供給民間農業支持應用程式與相關網站。

第六項計畫為全國農山漁村創新發展計畫 INACOME。該計畫於 2018 年秋季執行，以創業家和支持者互動的線上平台為基礎，舉辦商業競賽，以及以創新者為講師的網絡研討會，並實施能夠解決地區問題的相關計劃。通過前述努力，將促進利用農村地區的當地資源，並確保收入和就業機會的多元化業務。INACOME 平台的成員數量，截至 2020 年 11 月 7 日，以達 2,120 名。

第七項計畫為數據活用人才培育促進項目。為促進農業 DX，必須在農業政策和行政事務中促進 DX，並根據數據反覆進行分析、預測和驗證。為此，將通過使用商業智慧 (Business Intelligence, BI) 工具，來提高員工的資訊科技素養、培養精通數位技術，並創造新價值的數據科學家，以促進數據的利用。自 2020 年開始實施數據科學家培養計畫，其目標為在 5 年內培訓 100 人，訓練計劃包括完全離開工作 2.5 個月，並參加強化課程，涵蓋從以統計學為中心的理論，到 AI 等專業領域的所有內容。訓練結束後，將參與使用實際行政數據的分析項目。