智慧農業的運行過程包括了資源要素、產業鏈、農業行業、現代信息技術、支撐體系以及運行機制與模式等六個維度，利用信息技術優化配置農業資源要素是農業現代化體系運行的核心。其中農業資源要素是整個運行框架的根本，也是農業現代化整個產業鏈的前期準備、中期歸集、后期整合的主要對象。在前期，農業資源主要指土地及農資，是農業生產的原料；在中期，農業資源主要指勞動力、農資以及信息資源，是生產過程中的必備要素；在后期，資源要素主要指農產品市場的供求信息，主要來自于農產品交易平臺、農產品供需信息系統等。整個運行體系中包括政府、企業、高校科研院所以及農戶四類主體，其中政府主要負責監督管理整個產業鏈的其他主體運營，確保運營過程中沒有擾亂。
市場、內部交易等違規行為，制定政策推動整個產業發展并制定規范約束參與主體行為；農業企業以及互聯網企業也是農業現代化的主要參與主體，一般會與農村農戶進行深度合作，形成新的商業模式，為農業發展創造新的機遇；農戶不單單指農村分散的個體農戶，也包括由多個農戶集聚形成的農業合作社；高校科研院所則主要為整個農業現代化產業鏈提供技術支持、專家指導以及人才的培養。四類主體在農業現代化體系建設中發揮不同作用，共同構建基礎設施支撐、科技支撐、環境支撐、產業支撐、人才支撐和市場支撐的六大支撐體系，農業現代化的整個產業鏈包括了四個環節，即生產、經營、管理和服務。在這四個環節中，需要農業資源要素、支撐體系以及信息技術等其他維度的支持來完成整個產業鏈的運行。
農業行業主要包括種植業、畜牧業、漁業、農機、農產品加工以及休閑農業六大行業，并且根據這六個行業制定農業現代化相應的任務，例如物聯網、大數據等技術在各個行業的應用等。現代信息技術包括物聯網、大數據、云計算、移動互聯網等，應用貫穿于農業現代化的各個環節以及產前、產中、產后三個階段。發展模式和運行機制將農業現代化的各個要素聯系到了一起，促成它們之間的相互影響、相互約束，在整個外界大環境下，共享利益、共擔風險，并且相互激勵、相互約束形成緊密的組織體系。
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