美國現代農業管理信息系統的特點和啟示

屈昊

安徽省對外科技交流中心

美國現代農業管理信息系統的特點和啟示

屈昊

安徽省對外科技交流中心

美國是全球最大的農產品出口國，世界各國的進口糧食有一半來自美國。該國的農業從業人口占全國人口數的比例不到2%，而農業收入卻約占到國民收入的10%以上。美國在發展現代農業的過程中，特別注重農業信息化建設，將其提升至國家發展戰略層面上。其中，現代農業管理信息系統在實現現代農業的商品化、集約化、現代化、精準化、一體化的過程中發揮了極其重要的作用。美國現代農業管理信息系統的廣泛運用，對提高農產品產量、農業和灌區的節水灌溉、優化肥料和農藥使用，甚至是預測未來農業產值和市場價值等，都起到不可或缺的作用。筆者于近期訪問了美國農業部國家農業統計署、美國加利福尼亞州水資源廳，對美國現代農業管理信息系統有了更進一步的了解。本文就以上述兩部門農業管理信息系統為例，介紹美國農業管理信息系統的特點并闡述對我國發展現代農業信息管理系統的啟示。

1 頒布法案，對農業信息化及農業管理信息系統建設高度重視

美國聯邦政府在1996年頒布了信息技術管理改革法（Information Technology Management Reform Act of 1996 (ITMRA)），該法律的初衷是滿足政府各個部門對實現信息化的需求。該法案規定，各政府部門都必須內設首席信息官（Chief Information Officer）職位，主要負責所在部門的信息化業務，包括信息化建設預算、構建、管理、制定標準、規劃等。此法案的實施，使得政府部門乃至與其相關的機構迅速成為信息化的執行者和實現者。

該法案在美國農業信息化建設方面起到了關鍵作用，依據此法案，美國農業部專門下設首席信息官辦公室（Office of the Chief Information Officer），其主要職責之一就是在農業部及其下屬機構范圍內監督和協調農業管理信息系統相關軟件的設計、購買、維護、使用、部署和監督。首席信息官辦公室獨立于美國農業部的其它部門，直接由農業部部長管理，該辦公室既負責信息技術支持，又負責信息收集及管理，同時又決定了農業管理信息系統及相關軟件的設計和應用方向。

2 注重涉農數據的準確收集，形成數據庫

美國現代農業管理信息系統的基礎是海量的涉農數據，這些數據是農業管理信息系統的運行基礎，而這些數據的準確與否，直接影響到農業管理信息系統的有效性。在美國，涉農數據的收集離不開政府強有力的支持，為了保證這些農業信息數據的準確性，美國政府頒布的農業法中，就有對農業信息化中農業信息數據收集方面的規定，即凡享受政府補貼的涉農人員，都有義務向政府提供相關農產品的信息，供農業部國家農業統計署使用。這就從法律層面上確保了原始數據的準確性、共享性。統計部門將這些收集來的信息進行匯總整理，編制成相關檔案進行存儲，同時再對這些信息進行數據化處理，發布到相關農業管理信息系統中，供用戶瀏覽和下載。

美國政府在農業管理信息系統中的相關涉農數據信息收集和處理方面投入巨大的人力財力，同時非常注意檔案資料的收集、整理以及對農業數據的統計、分析和根據數學模型對未來進行預測。形成的涉農信息數據庫包含各類重要的農產品信息和農業相關的各類科技成果、市場信息、參考信息等，運用于農業生產、銷售、產量提高、科學研究、決策分析等。農業基礎信息數據庫的構建與完善，為農業管理信息系統提供了數據來源與運行支撐。以美國農業部國家農業統計署為例，該署每年都會在不同的時間段針對農民、農場、農區、農業種植區域進行農業數據普查和統計，包括農產品的產量、價格、銷量等，形成檔案文件保存起來，供用戶瀏覽。這些信息具有很強的針對性、時效性、全面性，能滿足各類用戶的使用需求。

舉例來說，2012年8月10日美國農業部國家農業統計署發布的關于農作物產量的統計數據及相關分析報告就長達48頁紙。此份報告中涉及的所有統計數據和相關分析報告都以電子化的方式展現給用戶。這份報告中，詳細陳述了各種農作物產量同比、環比變化率、與預測值之間的誤差、每個州相關農作物產量及2011年相對應的產量、歷史產量變化圖、全國降水量分布圖、氣溫圖、上個月氣候概述和農作物生產情況概述、統計方法、負責各類農作物統計相關負責人的聯系電話以及如何獲取類似報告等。

對于所有收集來的數據，美國農業部國家農業統計署都分類存入數據庫中，用戶可以根據分類，查詢所需的各類涉農信息。譬如，用戶可以在管理信息系統中查詢到美國從1694年至今每個月的玉米產量。

3 各類涉農相關資源的有效整合

在美國，農業活動已不單單是某一個獨立的生產過程和經營過程，也不僅僅運用在某一特定區域，它往往是綜合運用在一大片農業區域，綜合調度和優化使用各類涉農資源。在此基礎上的農業管理信息系統通常將相關區域的地理資源、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為例，該系統是1982年加州水資源廳和加州大學戴維斯分校共同開發的。據加州水資源廳官方統計，每年通過這套系統獲取信息的訪問量約70000次。這套系統可用于農場節水灌溉、水利設計、資源管理、極端天氣預警、城市規劃與設計、甚至是病蟲害防治等。系統的設計初衷是對公眾開放免費的關于如何估計作物種植所需灌溉水的有效信息，經過不斷發展，該系統現在能有效幫助加州水資源廳綜合管理加州120多個綜合氣象信息站網絡，對水資源管理、節水灌溉、水域管理、減少能源消耗、節約灌溉成本及農業成本都有極大的作用。

該信息系統將地理位置、風力、光照強度、氣溫、空氣相對濕度、土壤溫度、露點、植物蒸騰、土壤水分蒸騰等凡是可能對加州水資源環境產生影響的各種相關資源信息都整合到系統中。這種設計理念能讓系統用戶對影響水資源規律的各種資源進行綜合分析和比較，得出相應的結論。下圖為該系統于2012年8月14日發布的第131號信息站從8月8日至14日采集到的部分信息（圖1）。

再以美國農業部國家農業統計署為例，該署的農業管理信息系統涉及的資源信息不僅包括各類農牧產品的種植面積、種植量、產量等基礎信息，還包括跟農業相關的各類資源信息，如儀器購置、農藥化肥、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 農業信息的共享程度高

美國的農業管理信息系統的開放和共享程度很高，在大多數不涉密的農業信息系統中，都公布了信息化平臺的設計理念、主要用途、涉及的資源、開放的接口和數據格式等，便于信息系統的使用者更好地利用系統，也便于數據的二次分析和再開發利用。

以加州水資源廳灌溉管理信息系統為例，這套管理信息系統詳細公開列出加州灌溉管理信息系統所涉及的所有數據采集站點的信息，詳細到包括站點的編號、站點名、站點收集和發送哪些數據、站點啟用時間，海拔高度、地理位置（經緯度數據），站點所在地的氣象特點如盛行風、周邊的農產品類別等。加州水資源廳還公開了該信息系統所涉及的太陽輻射量、風速、風向、降水、大氣溫度、土壤溫度等各種數值的詳細定義，以及這些數據的獲取方法或計算方法。不僅如此，系統對采樣所使用的儀器也進行了詳細介紹，從生產廠家、型號、參數，都給出了細致說明。此外，系統將收集到的各類數據進行匯總、以圖表的形式提供給用戶，該系統提供給用戶的數據格式主要有網頁格式、CSV格式、XML格式和PDF格式，用戶根據需要，可以按照所需要的格式下載相關數據，進行各類非商業化運用。有很多大學、科研院所都利用這套系統提供的數據，進行系統的二次開發，運用到教學和科研中。

5 注重宣傳和推廣

美國政府特別重視向農場主和農業從業人員進行農業管理信息系統建設、推廣、使用過程中的宣傳工作。從電視電話到報紙雜志，從官方網站到宣傳手冊，無一不體現出政府對民眾宣傳的重視。美國農業部國家農業統計署每年都會向全美約220萬農場發放宣傳手冊，冊中包含農業部相關人員在何時何地進行調查，可以在何時通過何種方式獲得何種信息。該署每年年底都會在網站上發布下一年“農業統計信息公告日程表”（Agricultural Statistics Board calendar），這份日程表詳細注明了在某月某日幾點將在網上發布何種農業信息。下圖就是2012年美國農業部的農業管理信息系統將向用戶發布數據的計劃表（圖2）。

農場主和農業從業人員獲得這些宣傳信息后，會對自己所需要提供的數據和期望獲取的數據有了時間上的掌握，可以合理安排自己的生產經營活動。

圖2

6 管理信息系統的受益群體廣泛

在美國，農業管理信息系統的用戶來自不同行業，只要與管理信息系統中數據相關的人員都可能成為該系統的用戶。通常，受益群體包括農場主，生產與經營企業，決策制定部門、咨詢部門、監督管理部門，大學、科研機構等。這些群體都可以通過管理信息系統獲取有效信息。

以加州水資源廳灌溉管理信息系統為例,

用戶包括灌溉人員（農田、公園、高爾夫球場、花園等）、水文局、消防隊、防蟲害單位、大學學者、教師、學生、建筑工程師，咨詢師、水利學家、政府部門、律師、氣象部門等等。據官方統計，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%。

美國現代農業管理信息系統的科技含量、普及水平位居世界前列，農業管理信息系統的普及和運用，使得美國發展綠色農業成為可能，農場主及相關涉農部門得以用最少的投入, 高效地利用各類農業資源，達到更高的產出，同時在整個農業生產經營過程中，對環境的負面影響降至最低，實現經濟效益和環境效益雙豐收。農業管理信息系統的建設經驗及相關部門的很多做法都值得我們學習和借鑒，對我們進一步發展現代農業、提高農業科技創新能力、促進農業經濟發展，有著重要啟示。

首先，出臺相關政策法規，保障農業管理信息系統

政府主管部門應出臺一系列相關政策法規，提升農業管理信息系統的建設、推廣及服務的重視。將農業管理信息系統建設提高到發展現代科技農業、綠色農業的戰略層面高度上。在農業管理信息系統的調研、設備的購置、軟件系統的開發、基礎數據庫的構建。人才隊伍的建設等方面加大資金配比，逐步實現農業信息管理系統的硬件普及化、網絡普及化、系統普及化和服務普及化。

其次，統一數據格式，開放數據接口

在我國，不同的農業管理信息系統，其提供給用戶的數據格式往往不盡相同。有些農業管理信息系統的數據往往只能用在本系統中，當需要對不同農業管理信息系統的數據進行比對和發現其中的邏輯關系時，常常需要通過計算機對這些數據進行一些轉換，獲得所需的數據格式。有些數據轉換還無法通過計算機直接進行，必須通過手工輸入的方式將一個系統的數據格式轉換成另一個系統的數據格式。因此，應當盡可能低統一系統數據輸出格式，并提供多種格式的輸出方式，不同的農業管理信息系統的數據可以無縫對接，大大提高工作效率。

再次，整合涉農資源，聚合涉農系統，避免重復建設

現有的農業管理信息系統林林總總，但多針對一項或幾項涉農信息，如土壤資源管理信息系統、作物管理信息系統、農業用地管理信息系統、農業機械管理信息系統、農作物肥料檢測管理信息系統、農業灌溉管理信息系統、病蟲害防治管理信息系統等。可以對農業生產經營活動過程中可能涉及的農業資源進行綜合梳理和通盤考慮，將邏輯可關聯的涉農資源數據整合在一起，對邏輯相關的農業管理信息系統進行聚合。一方面可以降低整個農業管理信息系統的運行成本，提高運行效率；另一方面，方便用戶在同一個農業管理信息系統中查詢到與其農業活動相關的各種資源信息，便于用戶發覺和掌握農業活動規律。

另外，注重宣傳和推廣, 提高系統的普及程度

我國農業管理信息系統的突出問題之一是用戶對農業管理信息系統重要性認識不夠，應當將宣傳和推廣工作作為普及農業管理信息系統的重要抓手。農業管理信息系統的管理單位，要經常深入用戶，對農業管理信息系統的好處、使用方法進行宣傳和講解，幫助用戶更好地熟悉該系統，同時可以在年末

將來年的涉農活動如農業數據統計等工作日程進度制定好，并將這些日程表制成手冊免費發放給相關涉農用戶，同時在網上也進行公布，便于相關用戶做好各項準備工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.108