農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

畢君濤張楠楠李明哲

(1.塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083)

引言

在科技高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)不能滿足新的農(nóng)業(yè)需求，必須將大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，發(fā)展大數(shù)據(jù)已成為大勢所趨。無論是信息社會還是經(jīng)濟(jì)全球化，都離不開信息技術(shù)。在農(nóng)業(yè)運用大數(shù)據(jù)技術(shù)效率變得更快，也能進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)信息化快速發(fā)展的背景下，提供和交換農(nóng)業(yè)和農(nóng)村數(shù)據(jù)，建立大規(guī)模數(shù)據(jù)處理中心。了解數(shù)據(jù)資源的高價值和合理利用，開發(fā)和實施大規(guī)模農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)，已成為一種普遍趨勢和一項新挑戰(zhàn)。近年來，隨著科技的進(jìn)步，國家還加大了對農(nóng)業(yè)科技的支持力度，通過科技創(chuàng)新和體制創(chuàng)新，加大了對農(nóng)業(yè)科技的支持力度，加快了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與商品互聯(lián)網(wǎng)、海量數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的對接實現(xiàn)管理信息和控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的服務(wù)能力已成為促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要前提。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息的發(fā)展是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要支撐和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要手段。

1 概述

1.1 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)水平得到了顯著提高，大數(shù)據(jù)通過對海量數(shù)據(jù)信息的分析和整理，為農(nóng)業(yè)提供了充足的技術(shù)支持。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)不僅要有高效處理數(shù)據(jù)的能力，而且要檢驗農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，以保證農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。農(nóng)業(yè)是經(jīng)濟(jì)和社會的基礎(chǔ)，規(guī)?；r(nóng)業(yè)技術(shù)以農(nóng)業(yè)為主體，以現(xiàn)代計算機(jī)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，采用特定的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法，獲取農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的完整信息，科學(xué)準(zhǔn)確地反映農(nóng)業(yè)發(fā)展情況[1]。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的規(guī)模在農(nóng)業(yè)管理領(lǐng)域取得了非凡的成就，在新時代賦予了農(nóng)業(yè)科技發(fā)展新活力，進(jìn)一步降低了農(nóng)場管理成本，提高了農(nóng)業(yè)整體經(jīng)濟(jì)管理績效。

1.2 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的特點

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)與大數(shù)據(jù)的有效結(jié)合，主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)信息復(fù)雜、數(shù)據(jù)范圍廣、信息價值高、處理速度快、內(nèi)容準(zhǔn)確等特點。全面的數(shù)據(jù)信息是指對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程相關(guān)因素和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境等影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因素的綜合數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和經(jīng)濟(jì)預(yù)測提供了強(qiáng)有力的具體影響因素，從而為農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的有效性提供了保證。

多樣性意味著農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)將有效整合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)外的各類信息，并將不同專業(yè)資源提供的各類信息與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素統(tǒng)計結(jié)合起來。與農(nóng)業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)，包括投資、媒體和區(qū)域信息。

價值化信息是一個龐大的數(shù)據(jù)，可以對收集到的所有信息進(jìn)行詳細(xì)的分類，識別出各種高價值的信息，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息的管理有很好的效果，及時反饋適應(yīng)經(jīng)濟(jì)管理，協(xié)助農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理[2]?？焖偬幚硎侵冈讷@取大量數(shù)據(jù)和信息后，為了提高經(jīng)濟(jì)管理的速度和效率，對農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行快速處理和傳輸。

1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的大數(shù)據(jù)不僅涉及到農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集、編輯、傳輸和交換，還涉及到大數(shù)據(jù)技術(shù)在作物生產(chǎn)中的應(yīng)用，加快農(nóng)業(yè)技術(shù)的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的可追溯性和監(jiān)督性，農(nóng)業(yè)自動化系統(tǒng)有了新的進(jìn)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的使用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了很大變化，收集了大量數(shù)據(jù)，在國內(nèi)外的研究過程中，利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)研究農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)品具有很高的商業(yè)價值，支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的變革，顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)率，提高農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量和效率，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的溯源和安全監(jiān)管。

1.3.1 國外研究現(xiàn)狀

作為一個農(nóng)業(yè)大國，美國不斷增加對農(nóng)業(yè)的投資，這不僅大大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，而且在提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在日本，消費者可以通過互聯(lián)網(wǎng)租賃土地，與農(nóng)民簽訂協(xié)議并支付一定費用。所有者可以按訂單選擇他們喜歡的作物。國外許多科學(xué)家從不同角度對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行了大量的研究，大數(shù)據(jù)的不斷提取和利用給農(nóng)業(yè)帶來了新一輪的機(jī)遇，也帶來了新的挑戰(zhàn)。

1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

與國外相比，我國對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的研究起步較晚，但在各級政府和眾多科技企業(yè)的支持下，通過對國內(nèi)外統(tǒng)計文獻(xiàn)的分析，根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和大量數(shù)據(jù)，大部分研究成果理論和實踐水平有所提高，如數(shù)據(jù)收集、存儲和分析，即使在早期階段，也可以使用其對廣泛的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、存儲和分析。應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)和管理領(lǐng)域，極大地支持了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，但在國家研究水平和國外專業(yè)化程度之間仍然存在差異。隨著國家的大力支持和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)將在中國農(nóng)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

2 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的作用

2.1 加強(qiáng)涉農(nóng)企業(yè)的核心競爭力

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)可以有效地監(jiān)督相關(guān)企業(yè)的實際生產(chǎn)經(jīng)營，增強(qiáng)相關(guān)企業(yè)的市場適應(yīng)性，確保其靈敏度、涉農(nóng)企業(yè)管理水平和能力的提升，增強(qiáng)企業(yè)之間核心競爭力。近年來，我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)朝著有利的方向發(fā)展著，企業(yè)規(guī)模和數(shù)量不斷增加，意味著農(nóng)業(yè)快速發(fā)展具有生機(jī)。

2.2 提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理決策的準(zhǔn)確性

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)可以有效整合和綜合分析農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)要素中的不同有效信息，管理農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和決策。管理者在執(zhí)行不同決策時可以獲得關(guān)于數(shù)據(jù)的完整信息。管理者可以合理地控制數(shù)據(jù)提供的有效信息、農(nóng)業(yè)規(guī)模，分析存在的問題，并根據(jù)這些信息制定具體項目，制定有針對性的解決方案，不斷完善農(nóng)業(yè)管理的適當(dāng)程序和決策基礎(chǔ)，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理決策的準(zhǔn)確性[3]。

2.3 促進(jìn)電子商務(wù)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的同步發(fā)展

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與電子商務(wù)經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合，從而實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在新的經(jīng)濟(jì)形勢下，電子商務(wù)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作為一顆新星，迅速融入了各種經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)方式，在電子商務(wù)經(jīng)濟(jì)的作用下，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)獲得了廣闊的生產(chǎn)市場和營銷市場，同時，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易經(jīng)濟(jì)電子商務(wù)也可以獲得大量的商品來源，通過協(xié)調(diào)發(fā)展，可以實現(xiàn)互利共贏。

2.4 建立新的供應(yīng)和銷售制度

根據(jù)消費需求，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)新的體系下，產(chǎn)生農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，能夠快速和科學(xué)地集成生產(chǎn)信息和市場信息等因素，不僅可以明顯提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和流通管理效率，而且可以加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)市場的維護(hù)，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理模式的正常運行。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)能夠充分整合各類農(nóng)產(chǎn)品及關(guān)信息。在具體操作中數(shù)據(jù)庫的覆蓋面不斷擴(kuò)大，對農(nóng)產(chǎn)品銷售信息和相關(guān)消費者信息進(jìn)行梳理，可以為農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售提供有利的方向，幫助農(nóng)民全面控制市場需求，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的供求改革向前推動。我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式在實行按需定價和按需生產(chǎn)的同時，也可以緩解農(nóng)業(yè)市場供求失衡[4]。良好的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)功能還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與市場需求的無縫銜接，幫助農(nóng)民進(jìn)行多終端市場調(diào)研，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供時間和成本，保證生產(chǎn)和供應(yīng)滿足消費者的需求和愿望，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)，提高了農(nóng)業(yè)管理質(zhì)量，盡可能節(jié)約產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售成本，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)社會效益最高。

3 大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

3.1 電商農(nóng)業(yè)

線上購物已成為現(xiàn)代日常生活的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)背景下，農(nóng)業(yè)管理也應(yīng)積極推廣電子交易平臺，建立農(nóng)業(yè)電子交易平臺。為農(nóng)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)管理提供更廣闊的空間，更好買到貨真價實和物美價廉的農(nóng)副產(chǎn)品。

3.2 資產(chǎn)管理

大數(shù)據(jù)技術(shù)擁有龐大而系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運算功能，可以在相對虛擬的空間中建立高難度、高精度的數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)劃和挖掘。系統(tǒng)可以錄入大量數(shù)據(jù)，對不同類型、來源、用途的資金進(jìn)行分類，形成完美記錄和備份。為避免人為干預(yù)和篡改農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理的運作，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以研究設(shè)立自有資金，辦理集體經(jīng)濟(jì)組織的登記。規(guī)范集體經(jīng)濟(jì)組織運行，發(fā)現(xiàn)不足總結(jié)改進(jìn)，在農(nóng)村資產(chǎn)、驗資、入會確認(rèn)的基礎(chǔ)上，圓滿完成改革任務(wù)。提高農(nóng)村財務(wù)管理水平，加強(qiáng)信息檔案管理和制度建設(shè)。

3.3 統(tǒng)計管理

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的背景下，能夠有效地篩選出大量有價值的信息。我國農(nóng)業(yè)安全問題依然突出，改革措施長期滯后。由于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相對不足，突出農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的巨大價值不能夠?qū)崿F(xiàn)。通過數(shù)據(jù)挖掘的功能來做好農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理工作，通過大量農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)和技術(shù)，不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，按時完成農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)工作基本經(jīng)濟(jì)調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)信息、農(nóng)業(yè)成本核算調(diào)查報告[5]，及時向各級政府部門提供真實、有效的數(shù)據(jù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.4 專業(yè)人員

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理必須摒棄傳統(tǒng)的思維方式和行為方式，突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的制約，以解決實踐中出現(xiàn)的新問題。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理，充分利用農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的巨大優(yōu)勢，定期為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理人員舉辦特別培訓(xùn)班，使其能夠掌握大型農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)的基本操作技能，使大量有經(jīng)驗的人員參與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理實踐，就必須提高農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，建立安全可靠的農(nóng)業(yè)科技數(shù)據(jù)平臺，確保數(shù)據(jù)安全加強(qiáng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理單位內(nèi)部控制，規(guī)范農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理行為。監(jiān)督和利用農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，避免不必要的安全隱患，切實保障農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)管理中的安全應(yīng)用農(nóng)業(yè)。

4 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)

4.1 傳統(tǒng)經(jīng)驗的限制

農(nóng)民收集各種有用的指標(biāo)和信息，但在實際應(yīng)用中仍然存在困難。農(nóng)戶數(shù)據(jù)的有效性是一個有待解決的問題。要解決這一問題，農(nóng)戶在生產(chǎn)和管理模式上有著嚴(yán)重的經(jīng)驗，傳統(tǒng)觀念的局限性也將推遲農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

4.2 得不到廣泛推廣

雖然農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)已經(jīng)為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化找到一條出路，為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了機(jī)會，但仍然存在一些挑戰(zhàn)。獲得農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)受到環(huán)境的限制，并且用于收集所有農(nóng)業(yè)信息的工具和機(jī)器仍然是昂貴的，所以大多數(shù)農(nóng)場沒有得到廣泛的使用[6]。

4.3 數(shù)據(jù)處理能力較低

大規(guī)模的數(shù)據(jù)支持農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)并在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中發(fā)揮重要作用，因此，必須擴(kuò)大農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的利用范圍，改進(jìn)數(shù)據(jù)的收集和共享，規(guī)范數(shù)據(jù)的預(yù)處理和數(shù)據(jù)分析，提高農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，提高農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集與分析的創(chuàng)新能力。

5 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展與對策

5.1 創(chuàng)新思維

為了使農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中得到更有效的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)管理人員要及時且客觀地認(rèn)識農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，既明確了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要性，又避免了對大農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的過度依賴；要從技術(shù)和思維2個方面應(yīng)用農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，不僅要將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到日常農(nóng)業(yè)實踐中，而且要將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)及時轉(zhuǎn)變觀念，樹立大數(shù)據(jù)觀，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的價值和優(yōu)勢[7]。另外，由于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)很長一段時間，農(nóng)民可以從這些行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗中吸取教訓(xùn)，取得顯著的效果，并制定出相應(yīng)的應(yīng)用方案，根據(jù)農(nóng)業(yè)的特點和要求進(jìn)行科學(xué)發(fā)展。

5.2 加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)

目前，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)利用中存在著許多技術(shù)問題，同時專業(yè)人才嚴(yán)重短缺。因此，有關(guān)部門需要加大對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)人才的有效培訓(xùn)，將更高的專業(yè)能力培養(yǎng)成優(yōu)秀的人才。對技術(shù)人員定期培訓(xùn)，積極引進(jìn)優(yōu)秀的人才，提高綜合技術(shù)能力。農(nóng)業(yè)信息化的建設(shè)效果，將對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用和發(fā)展產(chǎn)生重大影響[8]。目前，一些地區(qū)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)程相對緩慢。因此，有關(guān)部門需要加大資源投入，根據(jù)本地區(qū)實際情況，制定科學(xué)的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)規(guī)劃，穩(wěn)步推進(jìn)，實施智能化、全方位農(nóng)業(yè)信息服務(wù)，促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)全面健康發(fā)展。

5.3 強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的完整性

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)使用中存在著許多安全隱患。有關(guān)部門和人員應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全建設(shè)，利用最新的數(shù)據(jù)安全技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，避免數(shù)據(jù)泄漏、丟失等問題。建立完善的安全管理體系，規(guī)范員工行為，避免因操作失誤造成的安全問題。要結(jié)合實際情況，應(yīng)用農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)流、技能等管理法規(guī)，督促監(jiān)理人員嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度要求加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。