美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和啟示

屈昊

安徽省對外科技交流中心

美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和啟示

屈昊

安徽省對外科技交流中心

美國是全球最大的農(nóng)產(chǎn)品出口國，世界各國的進(jìn)口糧食有一半來自美國。該國的農(nóng)業(yè)從業(yè)人口占全國人口數(shù)的比例不到2%，而農(nóng)業(yè)收入?yún)s約占到國民收入的10%以上。美國在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的過程中，特別注重農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)，將其提升至國家發(fā)展戰(zhàn)略層面上。其中，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的商品化、集約化、現(xiàn)代化、精準(zhǔn)化、一體化的過程中發(fā)揮了極其重要的作用。美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，對提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)和灌區(qū)的節(jié)水灌溉、優(yōu)化肥料和農(nóng)藥使用，甚至是預(yù)測未來農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和市場價(jià)值等，都起到不可或缺的作用。筆者于近期訪問了美國農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署、美國加利福尼亞州水資源廳，對美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)有了更進(jìn)一步的了解。本文就以上述兩部門農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)為例，介紹美國農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)并闡述對我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)的啟示。

1 頒布法案，對農(nóng)業(yè)信息化及農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)建設(shè)高度重視

美國聯(lián)邦政府在1996年頒布了信息技術(shù)管理改革法（Information Technology Management Reform Act of 1996 (ITMRA)），該法律的初衷是滿足政府各個(gè)部門對實(shí)現(xiàn)信息化的需求。該法案規(guī)定，各政府部門都必須內(nèi)設(shè)首席信息官（Chief Information Officer）職位，主要負(fù)責(zé)所在部門的信息化業(yè)務(wù)，包括信息化建設(shè)預(yù)算、構(gòu)建、管理、制定標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃等。此法案的實(shí)施，使得政府部門乃至與其相關(guān)的機(jī)構(gòu)迅速成為信息化的執(zhí)行者和實(shí)現(xiàn)者。

該法案在美國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)方面起到了關(guān)鍵作用，依據(jù)此法案，美國農(nóng)業(yè)部專門下設(shè)首席信息官辦公室（Office of the Chief Information Officer），其主要職責(zé)之一就是在農(nóng)業(yè)部及其下屬機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)監(jiān)督和協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)、購買、維護(hù)、使用、部署和監(jiān)督。首席信息官辦公室獨(dú)立于美國農(nóng)業(yè)部的其它部門，直接由農(nóng)業(yè)部部長管理，該辦公室既負(fù)責(zé)信息技術(shù)支持，又負(fù)責(zé)信息收集及管理，同時(shí)又決定了農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)及相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方向。

2 注重涉農(nóng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確收集，形成數(shù)據(jù)庫

美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)是海量的涉農(nóng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的運(yùn)行基礎(chǔ)，而這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否，直接影響到農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的有效性。在美國，涉農(nóng)數(shù)據(jù)的收集離不開政府強(qiáng)有力的支持，為了保證這些農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，美國政府頒布的農(nóng)業(yè)法中，就有對農(nóng)業(yè)信息化中農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)收集方面的規(guī)定，即凡享受政府補(bǔ)貼的涉農(nóng)人員，都有義務(wù)向政府提供相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品的信息，供農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署使用。這就從法律層面上確保了原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、共享性。統(tǒng)計(jì)部門將這些收集來的信息進(jìn)行匯總整理，編制成相關(guān)檔案進(jìn)行存儲，同時(shí)再對這些信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，發(fā)布到相關(guān)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)中，供用戶瀏覽和下載。

美國政府在農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)中的相關(guān)涉農(nóng)數(shù)據(jù)信息收集和處理方面投入巨大的人力財(cái)力，同時(shí)非常注意檔案資料的收集、整理以及對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和根據(jù)數(shù)學(xué)模型對未來進(jìn)行預(yù)測。形成的涉農(nóng)信息數(shù)據(jù)庫包含各類重要的農(nóng)產(chǎn)品信息和農(nóng)業(yè)相關(guān)的各類科技成果、市場信息、參考信息等，運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、銷售、產(chǎn)量提高、科學(xué)研究、決策分析等。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與完善，為農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)來源與運(yùn)行支撐。以美國農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署為例，該署每年都會在不同的時(shí)間段針對農(nóng)民、農(nóng)場、農(nóng)區(qū)、農(nóng)業(yè)種植區(qū)域進(jìn)行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)普查和統(tǒng)計(jì)，包括農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量、價(jià)格、銷量等，形成檔案文件保存起來，供用戶瀏覽。這些信息具有很強(qiáng)的針對性、時(shí)效性、全面性，能滿足各類用戶的使用需求。

舉例來說，2012年8月10日美國農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署發(fā)布的關(guān)于農(nóng)作物產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及相關(guān)分析報(bào)告就長達(dá)48頁紙。此份報(bào)告中涉及的所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)分析報(bào)告都以電子化的方式展現(xiàn)給用戶。這份報(bào)告中，詳細(xì)陳述了各種農(nóng)作物產(chǎn)量同比、環(huán)比變化率、與預(yù)測值之間的誤差、每個(gè)州相關(guān)農(nóng)作物產(chǎn)量及2011年相對應(yīng)的產(chǎn)量、歷史產(chǎn)量變化圖、全國降水量分布圖、氣溫圖、上個(gè)月氣候概述和農(nóng)作物生產(chǎn)情況概述、統(tǒng)計(jì)方法、負(fù)責(zé)各類農(nóng)作物統(tǒng)計(jì)相關(guān)負(fù)責(zé)人的聯(lián)系電話以及如何獲取類似報(bào)告等。

對于所有收集來的數(shù)據(jù)，美國農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署都分類存入數(shù)據(jù)庫中，用戶可以根據(jù)分類，查詢所需的各類涉農(nóng)信息。譬如，用戶可以在管理信息系統(tǒng)中查詢到美國從1694年至今每個(gè)月的玉米產(chǎn)量。

3 各類涉農(nóng)相關(guān)資源的有效整合

在美國，農(nóng)業(yè)活動已不單單是某一個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)過程和經(jīng)營過程，也不僅僅運(yùn)用在某一特定區(qū)域，它往往是綜合運(yùn)用在一大片農(nóng)業(yè)區(qū)域，綜合調(diào)度和優(yōu)化使用各類涉農(nóng)資源。在此基礎(chǔ)上的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)通常將相關(guān)區(qū)域的地理資源、水資源、氣候資源、甚至生物資源信息整合到系統(tǒng)中供用戶使用，其中不乏有很多資源信息是通過高科技手段獲取。

以加州水資源廳灌溉管理信息系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)是1982年加州水資源廳和加州大學(xué)戴維斯分校共同開發(fā)的。據(jù)加州水資源廳官方統(tǒng)計(jì)，每年通過這套系統(tǒng)獲取信息的訪問量約70000次。這套系統(tǒng)可用于農(nóng)場節(jié)水灌溉、水利設(shè)計(jì)、資源管理、極端天氣預(yù)警、城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)、甚至是病蟲害防治等。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷是對公眾開放免費(fèi)的關(guān)于如何估計(jì)作物種植所需灌溉水的有效信息，經(jīng)過不斷發(fā)展，該系統(tǒng)現(xiàn)在能有效幫助加州水資源廳綜合管理加州120多個(gè)綜合氣象信息站網(wǎng)絡(luò)，對水資源管理、節(jié)水灌溉、水域管理、減少能源消耗、節(jié)約灌溉成本及農(nóng)業(yè)成本都有極大的作用。

該信息系統(tǒng)將地理位置、風(fēng)力、光照強(qiáng)度、氣溫、空氣相對濕度、土壤溫度、露點(diǎn)、植物蒸騰、土壤水分蒸騰等凡是可能對加州水資源環(huán)境產(chǎn)生影響的各種相關(guān)資源信息都整合到系統(tǒng)中。這種設(shè)計(jì)理念能讓系統(tǒng)用戶對影響水資源規(guī)律的各種資源進(jìn)行綜合分析和比較，得出相應(yīng)的結(jié)論。下圖為該系統(tǒng)于2012年8月14日發(fā)布的第131號信息站從8月8日至14日采集到的部分信息（圖1）。

再以美國農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署為例，該署的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)涉及的資源信息不僅包括各類農(nóng)牧產(chǎn)品的種植面積、種植量、產(chǎn)量等基礎(chǔ)信息，還包括跟農(nóng)業(yè)相關(guān)的各類資源信息，如儀器購置、農(nóng)藥化肥、蟲害管理、燃油、勞動力人口、勞動力成本、收入、支出、稅金等等，可謂是包羅萬象，面面俱到。

圖1

4 農(nóng)業(yè)信息的共享程度高

美國的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的開放和共享程度很高，在大多數(shù)不涉密的農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中，都公布了信息化平臺的設(shè)計(jì)理念、主要用途、涉及的資源、開放的接口和數(shù)據(jù)格式等，便于信息系統(tǒng)的使用者更好地利用系統(tǒng)，也便于數(shù)據(jù)的二次分析和再開發(fā)利用。

以加州水資源廳灌溉管理信息系統(tǒng)為例，這套管理信息系統(tǒng)詳細(xì)公開列出加州灌溉管理信息系統(tǒng)所涉及的所有數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)的信息，詳細(xì)到包括站點(diǎn)的編號、站點(diǎn)名、站點(diǎn)收集和發(fā)送哪些數(shù)據(jù)、站點(diǎn)啟用時(shí)間，海拔高度、地理位置（經(jīng)緯度數(shù)據(jù)），站點(diǎn)所在地的氣象特點(diǎn)如盛行風(fēng)、周邊的農(nóng)產(chǎn)品類別等。加州水資源廳還公開了該信息系統(tǒng)所涉及的太陽輻射量、風(fēng)速、風(fēng)向、降水、大氣溫度、土壤溫度等各種數(shù)值的詳細(xì)定義，以及這些數(shù)據(jù)的獲取方法或計(jì)算方法。不僅如此，系統(tǒng)對采樣所使用的儀器也進(jìn)行了詳細(xì)介紹，從生產(chǎn)廠家、型號、參數(shù)，都給出了細(xì)致說明。此外，系統(tǒng)將收集到的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、以圖表的形式提供給用戶，該系統(tǒng)提供給用戶的數(shù)據(jù)格式主要有網(wǎng)頁格式、CSV格式、XML格式和PDF格式，用戶根據(jù)需要，可以按照所需要的格式下載相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行各類非商業(yè)化運(yùn)用。有很多大學(xué)、科研院所都利用這套系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的二次開發(fā)，運(yùn)用到教學(xué)和科研中。

5 注重宣傳和推廣

美國政府特別重視向農(nóng)場主和農(nóng)業(yè)從業(yè)人員進(jìn)行農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)建設(shè)、推廣、使用過程中的宣傳工作。從電視電話到報(bào)紙雜志，從官方網(wǎng)站到宣傳手冊，無一不體現(xiàn)出政府對民眾宣傳的重視。美國農(nóng)業(yè)部國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)署每年都會向全美約220萬農(nóng)場發(fā)放宣傳手冊，冊中包含農(nóng)業(yè)部相關(guān)人員在何時(shí)何地進(jìn)行調(diào)查，可以在何時(shí)通過何種方式獲得何種信息。該署每年年底都會在網(wǎng)站上發(fā)布下一年“農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)信息公告日程表”（Agricultural Statistics Board calendar），這份日程表詳細(xì)注明了在某月某日幾點(diǎn)將在網(wǎng)上發(fā)布何種農(nóng)業(yè)信息。下圖就是2012年美國農(nóng)業(yè)部的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)將向用戶發(fā)布數(shù)據(jù)的計(jì)劃表（圖2）。

農(nóng)場主和農(nóng)業(yè)從業(yè)人員獲得這些宣傳信息后，會對自己所需要提供的數(shù)據(jù)和期望獲取的數(shù)據(jù)有了時(shí)間上的掌握，可以合理安排自己的生產(chǎn)經(jīng)營活動。

圖2

6 管理信息系統(tǒng)的受益群體廣泛

在美國，農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的用戶來自不同行業(yè)，只要與管理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)相關(guān)的人員都可能成為該系統(tǒng)的用戶。通常，受益群體包括農(nóng)場主，生產(chǎn)與經(jīng)營企業(yè)，決策制定部門、咨詢部門、監(jiān)督管理部門，大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)等。這些群體都可以通過管理信息系統(tǒng)獲取有效信息。

以加州水資源廳灌溉管理信息系統(tǒng)為例,

用戶包括灌溉人員（農(nóng)田、公園、高爾夫球場、花園等）、水文局、消防隊(duì)、防蟲害單位、大學(xué)學(xué)者、教師、學(xué)生、建筑工程師，咨詢師、水利學(xué)家、政府部門、律師、氣象部門等等。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，在所有的用戶中，灌溉人員占32%，咨詢師占14%，政府部門占11%，水文局占5%，其它用戶占22%。

美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的科技含量、普及水平位居世界前列，農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的普及和運(yùn)用，使得美國發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)成為可能，農(nóng)場主及相關(guān)涉農(nóng)部門得以用最少的投入, 高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，達(dá)到更高的產(chǎn)出，同時(shí)在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中，對環(huán)境的負(fù)面影響降至最低，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙豐收。農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)部門的很多做法都值得我們學(xué)習(xí)和借鑒，對我們進(jìn)一步發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、提高農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有著重要啟示。

首先，出臺相關(guān)政策法規(guī)，保障農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)

政府主管部門應(yīng)出臺一系列相關(guān)政策法規(guī)，提升農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的建設(shè)、推廣及服務(wù)的重視。將農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)建設(shè)提高到發(fā)展現(xiàn)代科技農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略層面高度上。在農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的調(diào)研、設(shè)備的購置、軟件系統(tǒng)的開發(fā)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。人才隊(duì)伍的建設(shè)等方面加大資金配比，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)的硬件普及化、網(wǎng)絡(luò)普及化、系統(tǒng)普及化和服務(wù)普及化。

其次，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，開放數(shù)據(jù)接口

在我國，不同的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)，其提供給用戶的數(shù)據(jù)格式往往不盡相同。有些農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)往往只能用在本系統(tǒng)中，當(dāng)需要對不同農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對和發(fā)現(xiàn)其中的邏輯關(guān)系時(shí)，常常需要通過計(jì)算機(jī)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一些轉(zhuǎn)換，獲得所需的數(shù)據(jù)格式。有些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換還無法通過計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行，必須通過手工輸入的方式將一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成另一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式。因此，應(yīng)當(dāng)盡可能低統(tǒng)一系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出格式，并提供多種格式的輸出方式，不同的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以無縫對接，大大提高工作效率。

再次，整合涉農(nóng)資源，聚合涉農(nóng)系統(tǒng)，避免重復(fù)建設(shè)

現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)林林總總，但多針對一項(xiàng)或幾項(xiàng)涉農(nóng)信息，如土壤資源管理信息系統(tǒng)、作物管理信息系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)用地管理信息系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械管理信息系統(tǒng)、農(nóng)作物肥料檢測管理信息系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)灌溉管理信息系統(tǒng)、病蟲害防治管理信息系統(tǒng)等。可以對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動過程中可能涉及的農(nóng)業(yè)資源進(jìn)行綜合梳理和通盤考慮，將邏輯可關(guān)聯(lián)的涉農(nóng)資源數(shù)據(jù)整合在一起，對邏輯相關(guān)的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行聚合。一方面可以降低整個(gè)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的運(yùn)行成本，提高運(yùn)行效率；另一方面，方便用戶在同一個(gè)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)中查詢到與其農(nóng)業(yè)活動相關(guān)的各種資源信息，便于用戶發(fā)覺和掌握農(nóng)業(yè)活動規(guī)律。

另外，注重宣傳和推廣, 提高系統(tǒng)的普及程度

我國農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的突出問題之一是用戶對農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)重要性認(rèn)識不夠，應(yīng)當(dāng)將宣傳和推廣工作作為普及農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的重要抓手。農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的管理單位，要經(jīng)常深入用戶，對農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)的好處、使用方法進(jìn)行宣傳和講解，幫助用戶更好地熟悉該系統(tǒng)，同時(shí)可以在年末

將來年的涉農(nóng)活動如農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等工作日程進(jìn)度制定好，并將這些日程表制成手冊免費(fèi)發(fā)放給相關(guān)涉農(nóng)用戶，同時(shí)在網(wǎng)上也進(jìn)行公布，便于相關(guān)用戶做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.108