基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系構(gòu)建①

武 倩

(西安培華學(xué)院 陜西西安 710125)

農(nóng)業(yè)為人類(lèi)的發(fā)展保障了最基本的食品、衣物等，是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的根本。農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平?jīng)Q定了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，更是保障我國(guó)實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)和現(xiàn)代化戰(zhàn)略目標(biāo)的根本。進(jìn)入21 世紀(jì)后，我國(guó)幾乎每年都要出臺(tái)一項(xiàng)重要方針戰(zhàn)略用以解決我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的諸多問(wèn)題。2015 年中央一號(hào)文《關(guān)于加大改革創(chuàng)新力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見(jiàn)》中對(duì)提高我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合競(jìng)爭(zhēng)力的方法和舉措中指出：要圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，利用科技創(chuàng)新和現(xiàn)代信息技術(shù)提升我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展整體水平［1］。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)技術(shù)與現(xiàn)代人類(lèi)生活和生產(chǎn)的緊密結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息管理體系，不僅能夠大幅改善我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，還能夠從根本上改變我國(guó)現(xiàn)有的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理理念和模式。正如麥肯錫研究院（MGI）發(fā)布的相關(guān)報(bào)告中所說(shuō)：大數(shù)據(jù)將會(huì)是帶動(dòng)未來(lái)人類(lèi)生產(chǎn)力發(fā)展和創(chuàng)新以及消費(fèi)需求增長(zhǎng)的指向標(biāo)［2］。在當(dāng)今大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和信息化管理的背景下，必須對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的核心業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握和利用，才能更好打造符合我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求和方向的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。

1 農(nóng)業(yè)信息概述

1.1 農(nóng)業(yè)信息管理定義

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息管理主要指的是利用一組理論和解決方案，能夠達(dá)到保證現(xiàn)代農(nóng)業(yè)核心數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)行業(yè)范圍內(nèi)一致性、完整性、相關(guān)性和精確性的應(yīng)用體系［3］。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息管理和應(yīng)用體系中所收錄的數(shù)據(jù)，通常都是能夠在整個(gè)農(nóng)業(yè)行業(yè)范圍內(nèi)具有高度核心價(jià)值并且需要多種行業(yè)或體系進(jìn)行聯(lián)合共享與開(kāi)發(fā)的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集。

1.2 農(nóng)業(yè)信息管理價(jià)值

1.2.1 構(gòu)成了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)

海量的數(shù)據(jù)是構(gòu)成現(xiàn)代大數(shù)據(jù)體系的基礎(chǔ)。對(duì)于農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)而言，如何將海量的數(shù)據(jù)流進(jìn)行有序、高效地組織和利用，需要農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系構(gòu)建相應(yīng)的服務(wù)邏輯和使用策略［4］。農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系能夠有效串聯(lián)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)中的海量數(shù)據(jù)，按照類(lèi)型、體量等關(guān)鍵詞進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，真正實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理中的效果和價(jià)值。

1.2.2 能夠提升農(nóng)業(yè)多方面業(yè)務(wù)價(jià)值

農(nóng)業(yè)信息管理體系能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制定農(nóng)業(yè)企事業(yè)單位等多方主體之間統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)［5］，在該標(biāo)準(zhǔn)的影響下農(nóng)業(yè)信息管理體系能夠建立一個(gè)內(nèi)容豐富、數(shù)據(jù)集中、抗干擾能力強(qiáng)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)中心，從而通過(guò)這一數(shù)據(jù)中心為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上各主體提供一個(gè)完整度高、信息一致性強(qiáng)的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，從而為提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)多方面業(yè)務(wù)價(jià)值提供一個(gè)可以參考和進(jìn)行決策的支撐載體。提升了農(nóng)業(yè)對(duì)多產(chǎn)業(yè)鏈的影響程度和業(yè)務(wù)價(jià)值。

1.2.3 幫助現(xiàn)代農(nóng)業(yè)靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)需求變化

基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息管理體系能夠極大地優(yōu)化農(nóng)業(yè)信息化結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)多產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的融合運(yùn)用［6］，構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與多產(chǎn)業(yè)鏈交叉覆蓋的數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)和相應(yīng)規(guī)范，從而幫助現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更加靈活地適應(yīng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)往來(lái)與需求變化。

2 基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系構(gòu)建

2.1 大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)信息管理體系技術(shù)基礎(chǔ)

2.1.1 數(shù)據(jù)獲取技術(shù)

大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)信息管理體系最直觀、最基礎(chǔ)的變化在于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取技術(shù)的變化。大數(shù)據(jù)技術(shù)與農(nóng)業(yè)進(jìn)行融合后，能夠大幅提升農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)交互的效率，能夠徹底取代傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)錄入和傳遞過(guò)程［7］。以最基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)獲取為例，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取主要針對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)體系下，植物或動(dòng)物生產(chǎn)過(guò)程中需要攝入的氣候數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、飼料數(shù)據(jù)等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集過(guò)程中融入大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)智能網(wǎng)絡(luò)與生態(tài)學(xué)之間的交互，通過(guò)光纖傳感、RFID 技術(shù)、智能傳感器以及現(xiàn)代仿生技術(shù)等形成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)檢測(cè)智能綜合交互與分析系統(tǒng)，大幅度提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)各類(lèi)型信息采集的范圍和渠道，同時(shí)降低信息獲取成本。目前，采用分布式、多點(diǎn)部署的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)部分地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)能夠與大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。

2.1.2 數(shù)據(jù)抓取技術(shù)

數(shù)據(jù)抓?。ㄒ卜Q(chēng)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)提取或網(wǎng)頁(yè)爬?。┦侵笍木W(wǎng)上獲取數(shù)據(jù)，并將獲取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，最終可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)庫(kù)的一種技術(shù)［8］。大數(shù)據(jù)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系能夠在大數(shù)據(jù)的幫助下，形成新的涉農(nóng)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)體系。該體系對(duì)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)精度高、速度快。按照一定的優(yōu)先性，制定具有傾向性的爬蟲(chóng)規(guī)則來(lái)選擇深度優(yōu)先或廣度優(yōu)先。以目前我國(guó)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀而言，利用爬蟲(chóng)軟件進(jìn)行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)抓取，能夠在一定程度上獲取我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)規(guī)模、動(dòng)態(tài)變化、分布狀況以及不同地區(qū)之間的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)異構(gòu)性，為農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2.1.3 生命信息遙感數(shù)據(jù)感知技術(shù)

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域生命信息的智能感知主要針對(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)過(guò)程中的生理狀態(tài)、發(fā)育過(guò)程以及活動(dòng)規(guī)律等信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行大目標(biāo)、大范圍的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)遠(yuǎn)程獲得從個(gè)體到種群的微觀與宏觀數(shù)據(jù)。生命信息遙感數(shù)據(jù)感知技術(shù)主要運(yùn)用到的技術(shù)有：光譜技術(shù)、人工嗅覺(jué)技術(shù)、RS 遙感技術(shù)、通信衛(wèi)星技術(shù)、機(jī)械視覺(jué)技術(shù)等［9］。在該技術(shù)的幫助下，動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)、個(gè)體成長(zhǎng)數(shù)據(jù)能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)、大面積監(jiān)測(cè)與估算。同時(shí)，還能夠針對(duì)部分影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況的自然災(zāi)害、氣候變化等進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，通過(guò)宏觀數(shù)據(jù)分析來(lái)掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。目前，該技術(shù)在西方國(guó)家的應(yīng)用已經(jīng)初露端倪，而我國(guó)尚不具備實(shí)行該技術(shù)的主客觀條件。

2.1.4 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)如銷(xiāo)售、質(zhì)檢、供需情況、進(jìn)出口貿(mào)易等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。利用該技術(shù)獲得數(shù)據(jù)后可以供政府或農(nóng)業(yè)主體進(jìn)行市場(chǎng)行情分析，從而科學(xué)、合理地制定產(chǎn)品價(jià)格、追溯產(chǎn)品質(zhì)量［10］。該技術(shù)能夠客觀反映出農(nóng)產(chǎn)品交易過(guò)程中的突發(fā)性、實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性。目前全球范圍內(nèi)的大宗農(nóng)產(chǎn)品交易基本已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了智能終端與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的結(jié)合，未來(lái)的發(fā)展方向會(huì)逐漸由大宗農(nóng)產(chǎn)品交易向農(nóng)產(chǎn)品零售領(lǐng)域拓展，實(shí)現(xiàn)對(duì)典型農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。

2.2 大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系指標(biāo)

本文基于大數(shù)據(jù)環(huán)境，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息的分類(lèi)情況進(jìn)行了重新劃分，將需要復(fù)雜分類(lèi)的農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)按照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)職能簡(jiǎn)化為管理類(lèi)數(shù)據(jù)和經(jīng)營(yíng)類(lèi)數(shù)據(jù)兩種?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)職能主要指的是農(nóng)業(yè)管理過(guò)程的內(nèi)在獨(dú)立邏輯［11］。本文結(jié)合大數(shù)據(jù)理論，在未來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化信息管理建設(shè)的規(guī)劃框架內(nèi)，將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息劃分為圖1所示的分類(lèi)。

該分類(lèi)基本覆蓋了大數(shù)據(jù)環(huán)境下現(xiàn)代農(nóng)業(yè)橫向及縱向信息管理和應(yīng)用需求，能夠描述全產(chǎn)業(yè)鏈條件下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息的交互與傳播。

2.3 大數(shù)據(jù)環(huán)境下農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系構(gòu)建

2.3.1 基本框架構(gòu)建

基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系框架如圖2 所示。該基本框架中主要包含了4 方面主要內(nèi)容：（1）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，主要對(duì)農(nóng)業(yè)信息管理體系中的信息分類(lèi)原則、方法以及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，從而在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行農(nóng)業(yè)信息分類(lèi)、編碼；（2）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息標(biāo)準(zhǔn)，主要對(duì)農(nóng)業(yè)信息管理體系中的機(jī)構(gòu)信息、時(shí)空信息、科技信息、學(xué)科信息以及網(wǎng)站信息管理標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行制定；（3）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)信息標(biāo)準(zhǔn)，主要針對(duì)農(nóng)業(yè)信息管理體系中的農(nóng)產(chǎn)品流通信息管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，包括生產(chǎn)、銷(xiāo)售以及采購(gòu)信息等；（4）應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，主要對(duì)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)在全產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及申請(qǐng)編碼辦法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定。

2.3.2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息指標(biāo)AIC管理法

基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用最重要的環(huán)節(jié)在于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。為此，本文按照最重要（above all）、重要（important）、一般（commonly）的規(guī)律將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理進(jìn)行能顆粒度劃分，即AIC管理法。

2.3.2.1 AIC管理法的含義

AIC 管理法主要內(nèi)涵為：（1）A 類(lèi)職能管理對(duì)象，該類(lèi)對(duì)象是整個(gè)農(nóng)業(yè)信息管理體系中最為重要的對(duì)象，通常指的是應(yīng)用系統(tǒng)中不單設(shè)的信息編碼庫(kù)表，如農(nóng)業(yè)信息管理體系中的學(xué)科、科技成果和科研人員等；（2）I 類(lèi)職能管理對(duì)象，該類(lèi)對(duì)象是整個(gè)農(nóng)業(yè)信息管理體系中較為重要的對(duì)象，通常指的是應(yīng)用系統(tǒng)中單獨(dú)設(shè)立編碼庫(kù)表的信息分類(lèi)編碼對(duì)象，如農(nóng)業(yè)信息管理體系中的國(guó)家行政區(qū)域、行業(yè)主體的學(xué)歷等；（3）C 類(lèi)職能管理對(duì)象，該類(lèi)對(duì)象是整個(gè)農(nóng)業(yè)信息管理體系中不太重要的對(duì)象，通常指的是應(yīng)用系統(tǒng)中編碼表短小但是使用頻率較高的編碼對(duì)象，如農(nóng)業(yè)主體人的性別、年齡、婚姻狀況等。

2.3.2.2 AIC管理法下現(xiàn)代農(nóng)業(yè)職能管理對(duì)象分解

基于AIC管理法下的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)職能管理對(duì)象分解的主要內(nèi)容是根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用框架，將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)職能按照AIC管理方法對(duì)職能對(duì)象進(jìn)行地位和作用明確和分類(lèi)。限于文章論述的精要性，本文僅針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)信息管理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息管理進(jìn)行AIC職能對(duì)象分解。具體分解情況見(jiàn)表1、2所示。

表1 農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)信息管理AIC管理法智能對(duì)象分解情況

表2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息管理AIC管理法智能對(duì)象分解情況

3 AIC 管理法在農(nóng)業(yè)信息管理與應(yīng)用體系中的應(yīng)用價(jià)值

基于一種顆粒度大小進(jìn)行管理的AIC 管理法，能夠在大數(shù)據(jù)環(huán)境下進(jìn)一步對(duì)農(nóng)業(yè)職能進(jìn)行細(xì)分，從而滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用體系對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)高效率和運(yùn)行高效率的需求，最大幅度降低信息交換而映射對(duì)照產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)信息管理體系資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的平臺(tái)型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)基于大數(shù)據(jù)背景下農(nóng)業(yè)信息管理對(duì)農(nóng)業(yè)的影響以及農(nóng)業(yè)信息管理和應(yīng)用體系進(jìn)行了構(gòu)建。作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)還存在數(shù)據(jù)化程度低、業(yè)務(wù)價(jià)值低、無(wú)法迅速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化等缺點(diǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)能夠輔助農(nóng)業(yè)信息管理體系完善我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的缺陷。本文所構(gòu)建的大數(shù)據(jù)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)信息管理和應(yīng)用體系主要基于AIC農(nóng)業(yè)信息管理法，對(duì)農(nóng)業(yè)管理的能顆粒度進(jìn)行了進(jìn)一步劃分，更好地提升了系統(tǒng)運(yùn)行精度，降低了由于信息交換而映射對(duì)照產(chǎn)生的系統(tǒng)資源浪費(fèi)，有助于實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。