大數(shù)據(jù)在煙葉生產(chǎn)中的應(yīng)用前景分析

魯黎明 劉永建 程海林 雷強 李斌 黃玉碧

摘要 ? ?本文在介紹大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)上，闡述了煙葉生產(chǎn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的各個環(huán)節(jié)，如生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、組織管理環(huán)境、市場交易環(huán)節(jié)等。針對煙葉生產(chǎn)的具體要求，提出了在大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)技術(shù)及分析結(jié)果應(yīng)用的策略，并分析了煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的前景，以期為大數(shù)據(jù)技術(shù)在煙葉生產(chǎn)中的實際應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?煙葉生產(chǎn);大數(shù)據(jù);應(yīng)用前景

中圖分類號 ? ?S572 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）20-0035-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

近年來，大數(shù)據(jù)（big data）這一詞匯逐漸被大眾熟知，其在各行各業(yè)的應(yīng)用研究也越來越多。尤其是在云時代背景下，大數(shù)據(jù)的分析運用將會給社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來高效的解決方案。根據(jù)麥肯錫全球研究所的描述，“大數(shù)據(jù)”是指“一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類型和價值密度低等四大特征。”

大數(shù)據(jù)與云計算相輔相成、緊密聯(lián)系。大數(shù)據(jù)分析的意義，并不在于數(shù)據(jù)量的海量與否，而是在于通過對數(shù)據(jù)的深層次挖掘，提升數(shù)據(jù)的利用價值，即將原始數(shù)據(jù)進行升值，找出問題的最佳解決方案[1]。在2015年9月國務(wù)院印發(fā)的《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》中，明確要求“發(fā)展大數(shù)據(jù)在工業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用”。因此，可以斷言，農(nóng)業(yè)與大數(shù)據(jù)的緊密結(jié)合所催生的大數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)，將會是新時代新形勢下我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向[2]。

煙草是我國重要的經(jīng)濟作物，煙葉生產(chǎn)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。在當(dāng)今新農(nóng)村建設(shè)、精準扶貧及脫貧攻堅中，尤其是在偏遠山區(qū)以及老少邊窮地區(qū)，煙葉生產(chǎn)具有十分重要的意義。然而，長期以來，我國傳統(tǒng)煙葉生產(chǎn)的開展是以家庭為單位，存在集約化程度低、規(guī)模小、機械化程度不高、產(chǎn)投比不平衡等問題，制約了我國煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量的進一步協(xié)同提高[3]。從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的長期發(fā)展方向來看，這種分散化、碎片化、人工化的原始生產(chǎn)方式，因生產(chǎn)效率低、投入高、產(chǎn)出低，必定會逐步退出歷史的舞臺，而由現(xiàn)代信息技術(shù)、高科技裝備所武裝的現(xiàn)代化煙葉生產(chǎn)將成為歷史的潮流。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與手段，從數(shù)據(jù)科學(xué)的角度，對煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的各類交易數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)等進行分析研判，能夠更好地優(yōu)化資源配置，提高生產(chǎn)效率，為煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 ? ?煙葉生產(chǎn)中的大數(shù)據(jù)信息分離

煙葉生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，可以概括為生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)、組織管理數(shù)據(jù)、市場交易數(shù)據(jù)等4個方面。通過對這些數(shù)據(jù)進行深入與廣泛地收集、分析與研判，可以使生產(chǎn)管理部門及決策人員全面了解煙葉生產(chǎn)的具體情況，并采取相應(yīng)的措施，完成生產(chǎn)任務(wù)，提高生產(chǎn)效率，增加煙農(nóng)收入。

1.1 ? ?煙葉生產(chǎn)的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)

煙葉生產(chǎn)的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)屬于煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在整個煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)組成中占有十分重要的地位。這些數(shù)據(jù)主要包括以下3個方面。

1.1.1 ? ?地理位置信息。所謂地理位置信息，是指從事煙葉生產(chǎn)區(qū)域的地理位置信息，包括大到產(chǎn)區(qū)的地理位置，小到具體的每一戶煙農(nóng)的植煙田塊的地理位置。這些地理位置用GPS定位后，標注具體的經(jīng)緯度以及海拔高度。通過“3S”技術(shù)，可以對這些地理位置信息實現(xiàn)可視化、結(jié)構(gòu)化、信息化的管理。

1.1.2 ? ?氣候數(shù)據(jù)。作為大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一部分，煙葉生產(chǎn)離不開適宜的氣候環(huán)境。氣候環(huán)境條件不但影響煙葉的生長發(fā)育，還與病蟲害的發(fā)生有密切聯(lián)系。因此，植煙區(qū)域的基礎(chǔ)氣象信息數(shù)據(jù)，如光照、降雨、氣溫、風(fēng)向與風(fēng)速，以及由此而衍生出來的日照時數(shù)、有效積溫、晝夜溫差等，均構(gòu)成了煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的重要來源。

1.1.3 ? ?土壤數(shù)據(jù)。煙葉生產(chǎn)中的土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括土壤類型、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、耕層厚度、土壤養(yǎng)分、土壤含水量、土壤微生物構(gòu)成等方面。其中，土壤養(yǎng)分主要包括有機質(zhì)、總氮、堿解氮、總磷、速效磷、總鉀、速效鉀以及土壤pH值等。豐富的土壤數(shù)據(jù)，還應(yīng)當(dāng)具體到每一煙區(qū)的代表性土壤。

1.2 ? ?煙葉生產(chǎn)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)

1.2.1 ? ?育苗環(huán)節(jié)。主要包括選用的品種、育苗物資、育苗棚數(shù)量、育苗盤數(shù)、養(yǎng)分管理以及病蟲草害防治數(shù)據(jù)等。

1.2.2 ? ?大田生產(chǎn)環(huán)節(jié)。主要的數(shù)據(jù)包括移栽面積、移栽時間、揭膜上廂、追肥、病蟲草害發(fā)生及防治情況和打頂時間等方面。

1.2.3 ? ?烘烤與分級環(huán)節(jié)。采收時間與采收次數(shù)、烘烤、烤后煙葉的等級及數(shù)量、上等煙比例、中下等煙比例、均價、產(chǎn)值等方面。

1.2.4 ? ?煙葉質(zhì)量數(shù)據(jù)。包括煙葉的外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、常規(guī)化學(xué)成分含量等。

1.2.5 ? ?收購環(huán)節(jié)。包括收購開始與結(jié)束的時間、收購的等級與數(shù)量、合同指標完成情況、入庫及轉(zhuǎn)運數(shù)量等方面。

1.3 ? ?煙葉生產(chǎn)的組織管理數(shù)據(jù)

在煙葉生產(chǎn)經(jīng)營與管理中，涉及諸多的數(shù)據(jù)類型，不僅包含生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，生產(chǎn)的組織管理也是其中非常重要的一個方面。煙葉生產(chǎn)的組織管理數(shù)據(jù)，主要包含煙葉生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、農(nóng)戶管理數(shù)據(jù)、煙技員管理數(shù)據(jù)、合作社管理數(shù)據(jù)等。

1.3.1 ? ?煙葉生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)。包括基本煙田的面積與位置信息，灌溉用水庫、水塘、水窖、水渠，煙葉生產(chǎn)機耕道，烘烤工場與烤房數(shù)量，煙葉生產(chǎn)用農(nóng)業(yè)機械種類與數(shù)量等。

1.3.2 ? ?農(nóng)戶管理數(shù)據(jù)。包括農(nóng)戶的數(shù)量、勞動力、種煙面積、家庭收入、文化層次等。

1.3.3 ? ?煙技員管理數(shù)據(jù)。包括煙技員的數(shù)量、指導(dǎo)的種煙面積、隸屬的煙站、文化層次、職稱與工資收入等。

1.3.4 ? ?合作社管理數(shù)據(jù)。包括合作社的種類與數(shù)量、合作社的資產(chǎn)、社員數(shù)量、種煙面積、年度經(jīng)營情況、合作社收入與利潤分配情況等。

1.4 ? ?煙葉生產(chǎn)的市場交易數(shù)據(jù)

在煙葉生產(chǎn)中，市場交易屬于較為重要的一環(huán)。市場交易數(shù)據(jù)信息主要包括與農(nóng)戶簽訂種植合同、與工業(yè)企業(yè)簽訂購銷合同，以及工商交接過程等。充分了解與掌握這些信息，對于準確把握煙葉市場的需求，及時掌控?zé)熑~的宏觀決策，實現(xiàn)煙葉的購銷兩旺，保障煙農(nóng)增收，具有十分重要的意義。農(nóng)戶種植合同包括簽訂數(shù)量、合同種植面積、約定的收購數(shù)量與收購價格等。工商企業(yè)購銷合同包括合同總量、等級結(jié)構(gòu)、交易價格等。工商交接過程包括交接的時間、等級、數(shù)量、等級合格率等。

2 ? ?煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的策略

2.1 ? ?煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中的數(shù)據(jù)采集

在煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的過程中，數(shù)據(jù)采集問題是一項特別重要的問題，也是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。只有科學(xué)、合理地進行數(shù)據(jù)采集，才能夠更好地把握煙葉生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，也才能夠運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對這些信息進行分析研判，從而使大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值得到更好、更充分的體現(xiàn)，使煙葉生產(chǎn)得到更好發(fā)展。

為了保證數(shù)據(jù)信息采集的質(zhì)量及效率，首先，要做到基層數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，保證數(shù)據(jù)信息采集的完整性，從而為下一步的大數(shù)據(jù)分析奠定良好的基礎(chǔ);其次，在技術(shù)層面，要確保采集的數(shù)據(jù)格式的科學(xué)性、規(guī)范性、統(tǒng)一性與整體性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲以及共享等諸多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)標準化，并以此來保證大數(shù)據(jù)分析的正常進行，為煙葉生產(chǎn)的發(fā)展提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 ? ?煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中的數(shù)據(jù)分析技術(shù)

數(shù)據(jù)分析技術(shù)是大數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的核心問題，直接關(guān)系到分析結(jié)果的科學(xué)性與準確性[4]。在此分析過程中，通過各種算法的運用以及對不同種類數(shù)據(jù)的算法分析，就能夠采用最優(yōu)方案解決實際生產(chǎn)問題，實現(xiàn)最優(yōu)決策。由于數(shù)據(jù)不同、組合不同、算法不同，其分析結(jié)果各異，所推薦的決策亦不相同。因此，如何從繁雜的煙葉生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)中獲取關(guān)鍵信息、如何有機組合或進行數(shù)據(jù)過濾就需要進行大量的算法試驗和研究，也是需要重點關(guān)注之處。

2.3 ? ?煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在煙葉生產(chǎn)中的應(yīng)用目的是為了解決煙葉生產(chǎn)的實際問題，其終極目標是實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。因此，大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果在實際生產(chǎn)中應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)注意如下問題。一是注意大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性與合理性。大數(shù)據(jù)技術(shù)能否在煙葉生產(chǎn)中進行運用，其前提是數(shù)據(jù)采集、存儲、傳遞、運算等環(huán)節(jié)的科學(xué)與合理與否。只有科學(xué)、合理地應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，才能夠充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，才能夠更好地為煙葉生產(chǎn)提供最優(yōu)的解決方案。二是注意聯(lián)系實際解決實際問題。在煙葉生產(chǎn)中運用大數(shù)據(jù)技術(shù)時，既要注重理論研究，又要加強實際應(yīng)用。研究的目的是為了更好地加以應(yīng)用，因而一定要根據(jù)煙葉生產(chǎn)的實際需求，因地制宜地開展研究工作。同時，要注意將研究的成果進行轉(zhuǎn)化，提高科技成果的轉(zhuǎn)化率，為切實解決好煙葉生產(chǎn)的實際問題奠定基礎(chǔ)。三是注意大數(shù)據(jù)技術(shù)本身的優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)認識到，煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的核心數(shù)據(jù)來源于煙葉生產(chǎn)的信息化與煙葉生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。因此，要在不斷改善信息化硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化大數(shù)據(jù)本身的技術(shù)，提升技術(shù)水平，改進分析結(jié)果，實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)解決方案的不斷優(yōu)化，從而實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

3 ? ?煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用前景展望

在當(dāng)前全球科技革命和產(chǎn)業(yè)變革迅猛發(fā)展的今天，在新農(nóng)村建設(shè)的新形勢下，在農(nóng)民發(fā)展、農(nóng)村進步與農(nóng)業(yè)升級的新要求下，以云時代為背景的大數(shù)據(jù)運用正在全面展開。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化、現(xiàn)代化、信息化以及智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)，為大數(shù)據(jù)服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。煙葉生產(chǎn)在生態(tài)環(huán)境、種植、管理、貿(mào)易等環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)是一個巨大的寶庫，等待著進行深入地挖掘。煙葉生產(chǎn)中迫切需要解決的問題較多，如災(zāi)害天氣的長期預(yù)測預(yù)報、病蟲害發(fā)生程度的長期預(yù)測預(yù)報、煙葉生長狀況與產(chǎn)量的檢測與評估等，都需要提出解決方案。大數(shù)據(jù)技術(shù)的誕生，為這些問題的解決提供了前提與可能性。此外，煙草行業(yè)長期以來為煙葉生產(chǎn)現(xiàn)代化及信息化建設(shè)的投入，也為大數(shù)據(jù)技術(shù)在煙葉生產(chǎn)中的實際應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。目前，各個煙葉產(chǎn)區(qū)非常重視信息技術(shù)在煙葉生產(chǎn)中的應(yīng)用，在通過設(shè)立科研項目進行理論研究的同時，不斷嘗試將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于實際煙葉生產(chǎn)中，并取得了初步的成效?？梢灶A(yù)見，隨著煙葉生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)及信息化建設(shè)的不斷深入，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷進步，大數(shù)據(jù)技術(shù)在煙葉生產(chǎn)決策中的作用必將會越來越突出，煙葉生產(chǎn)實際問題的解決以及煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)與穩(wěn)定發(fā)展也必將越來越依賴于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的全面應(yīng)用。

4 ? ?結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國國民經(jīng)濟中正在發(fā)揮著越來越大的作用。煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)是煙葉生產(chǎn)發(fā)展與信息技術(shù)發(fā)展緊密結(jié)合的產(chǎn)物，也是煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。在煙葉生產(chǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的過程中，密切結(jié)合生產(chǎn)實際，科學(xué)合理地運用并不斷優(yōu)化大數(shù)據(jù)技術(shù)，正確地使用大數(shù)據(jù)研究的成果，對于煙葉生產(chǎn)的發(fā)展以及煙農(nóng)的增產(chǎn)增收至關(guān)重要。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在煙葉生產(chǎn)中應(yīng)用的進一步深入，煙葉生產(chǎn)將具有更好的預(yù)見性與可控性，煙農(nóng)增收、煙葉生產(chǎn)提質(zhì)增效與可持續(xù)發(fā)展也將會得到進一步的保障。

5 ? ?參考文獻

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