南方農業機械化大數據平臺建設及發展

康家鑫，劉大為，謝方平，張利峰

（湖南農業大學 工學院，湖南 長沙 410128）

南方農業機械化大數據平臺建設及發展

康家鑫，劉大為，謝方平，張利峰

（湖南農業大學 工學院，湖南 長沙 410128）

目前，我國農業大數據主要集中在農業環境與資源、農業生產、市場和管理等領域。在農業機械大數據方面，特別是南方地區，缺乏全面、系統、專門的大數據平臺為南方的農業機械化提供有效支撐。文章通過分析政策和市場需求，并對比國內外的農機大數據平臺現狀，針對南方農業機械化與大數據的結合程度不高，和南方地區現有農機大數據平臺存在的問題，提出相應參考意見和未來發展方向，為有關單位、企業及科研院校在南方農機大數據平臺方面提出初步的意見和參考。

農機；大數據；問題；發展

從2004年開始，中央一號文件均要求大力推進我國農業機械化建設，2017年在《2017年中央一號文件公布提出深入推進農業供給側結構性改革》中提出“推進農業物聯網試驗示范和農業裝備智能化”。《中國制造2025》將農業機械產業列入十大重點發展領域，提出“提高農機裝備信息收集、智能決策和精準作業能力，推進形成面向農業生產的信息化整體解決方案”。農業部提出“十三五”時期，我國農業綜合機械化率要達到70%以上，并且水稻、玉米、小麥三大主糧耕種收的綜合機械化率要達到80%以上。由相關政策可以看出，國家對待農機從以往的制造領域逐步深入到與互聯網相結合，因此需要一個有效的大數據平臺，整合農機領域相關信息，促進信息在與農機相關的各個領域充分流動，以實現信息共享和充分利用，推進我國農業機械化進一步發展。

從發展潛力來看，南方地區占全國國土面積的27.1%、在這之中，耕地面積占全國的42.5%、人口占全國57.5%，糧食產量占全國 45.6%，并且經濟作物、漁業、林業、畜牧業等農副產品的產量在全國占有較大比重。因此在“十三五”期間及在未來一段更長遠的時期內，南方地區在農業機械化方面有著很大的發展潛力和增長點。南方地區農機化大數據平臺的發展，對優化南方農業機械化布局和結構，提升其整體水平，促進我國農業機械化的全面發展具有十分重要的戰略意義。

1 農機大數據的定義

在了解農機大數據之前，應先了解什么是大數據。大數據是指在一定時間內，無法利用普通軟件對其進行捕捉、管理和處理的數據集合，要用新型的處理模式才能轉化為具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的一種具有海量、高增長率和多樣化特點的信息資產。而農機大數據則是該范圍內的一個重要領域，包含農業機械工作過程中的農機工作數據、農機狀態數據與農機產業相關的農業生產者的反饋數據、農機企業和科研單位的技術數據、配套農藝數據、人才信息、農機市場發展趨勢預測數據、農機物流信息、政府信息等通過現有或者更新的處理模式，生成目標所需的大數據信息。

2 農機大數據平臺發展現狀與分析

2.1 需求分析

在分析現狀前，首先應明白什么是大數據。大數據（big data）指的是無法在一定時間范圍內利用常規軟件對其進行捕捉、管理和處理的一種數據的集合，它需要新型的處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。大數據包括了結構化、半結構化和非結構化的數據，而在這其中，非結構化的數據越來越成為數據的主要部分。目前，隨著農業機械化，尤其是農機智能化的不斷普及，從事農業生產的人員將會不斷減少，而隨著精細農業等新型農業概念的提出，對現代農業的要求已不僅僅是通過簡單的改良農機具即可達到目標，要多個部門進行協同作業，同時高效利用信息技術，以農業信息科學為農業生產的理論指導，農業信息技術為工具，用信息流調控農業活動的全過程。因此，在不久的將來，農機大數據領域將會出現一個較大規模的市場。

2.2 國外現狀

目前，在國外有很多大型農業機械均裝備了遠程實時監控系統，通過該系統，車載終端可以利用網絡向監控管理中心服務器實時傳輸當前農業機具的工作位置和工作狀態等各種數據。例如，針對農場現代化管理，美國天寶公司開發了一款農場信息管理系統，即“網絡農場系統”如圖1、圖2所示。該套系統利用無線通信模塊發射3G信號、GSM信號等連接整個農場的設備，從而使信息在電子計算機、農機作業車輛、各種終端設備之間進行傳輸。通過收車載終端可以收集到農機工作位置、作業歷史軌跡、農機內部部件狀態、農機群生產效率和故障處理等信息，再在網絡農場系統中，利用基于地理信息系統（GIS）開發而成的農場信息編輯瀏覽軟件，通過對收集到的各類數據進行分析、處理和加工，使系統能夠為生產人員提供全面的問題解決方案，并且方便管理者做出相應決策，實現農機群的高效作業。

美國之所以如此大量地投入時間和精力去收集這些農機大數據，其原因首先是農業生產的盈利性，而為了提升農產品的產量和工作效率，利用農機和農機大數據，可以收集諸如天氣數據、土壤細節、GPS數據、種子、化肥等，與作物生長有關的大數據。例如，PrecusionPlanting公司制造的播種設備，經過對獲得的數據加載和處理后，其制造的農機設備能根據天氣的變化自動改變播種深度、種子的間距以及播出的種子品種，實現對農業生產進行合理調控。其次，對于農業機械制造商，在農業機械的生產過程中，不僅需要能夠確保其資產在最低成本的條件下，還要求農機具能夠保持最長的正常運行時間，同時還要可以支持移動數據采集，并且要能夠讓這些瑣碎的信息在價值鏈內能被實時獲取，以進行進一步的處理。

圖1 天寶公司網絡農場示意圖

圖2 作業農機間數據交換示意圖

上述實例和原因，都極大大地促進了美國在農業大數據，特別是農機大數據領域的投入與開發。通過收集和處理所獲得的農機大數據，能夠得到對農業生產以及與農機相關領域的有價值的信息。再通過處理得到的信息反過來為農業生產調控提供參考依據，提高農業生產效率，提升農產品在全球的競爭力，同時企業等與農機相關的領域，也能利用相關大數據平臺獲取其他方面的信息，為管理和決策人員提供參考。

2.3 國內現狀

國內目前的農業大數據主要集中在農業環境與資源、農業生產、農業市場和農業管理等領域，其主要平臺有：農業大數據產業技術創新戰略聯盟、艾格農業數據庫，如圖3所示，布瑞克旗下的農業大數據。上述具有一定規模的大數據平臺對農業大數據的采集主要圍繞生產、消費、市場、貿易、成本和庫存等方面為主開展監測統計，未將農業機械化的大數據作為主流產品進行運營，并且僅僅涉及農機貿易信息公布方面，對農業機械大數據的挖掘程度不深。

與此同時，國內專門的農業機械大數據平臺的有中國農業機械化信息網、中國農業機械化質量網，南方地區則以湘數集團湖南鵬遠大數據有限公司的“智慧農機”大數據平臺為主。其中中國農業機械化信息網、中國農業機械化質量網歸國家所管理，其主要職能是報道國家政策、提供監管信息和行業監管，由于為政府網站，因此在某些方面其功能較為單一，無法系統覆蓋與農機領域相關的各個環節，同時針對的瀏覽者群體范圍不廣。而“智慧農機”大數據平臺以增強服務、惠及農業、富農村、方便農民為目標，為農機操作人員、農機企業和農機管理部門提供通道。相較于前兩個平臺，“智慧農機”大數據平臺在功能上有所突破，能夠提供交流平臺，同時也可以讓管理部門能及時獲取領域動態，保障農機行業的規范化運轉。又能讓農機企業利用大數據和互聯網來擴大業務覆蓋面，達到創收的目的，避免套補、虛報等農機財補亂象。也可以為群眾普及科學生產與管理的知識，提升農民信息化應用水平。但其對數據的應用仍然只是單一的信息共享，無法對數據進行處理，達到預測的作用。

圖3 艾格農業網站界面圖

2.4 國內外現狀對比及分析

通過國內外現狀的分析，不難發現國外在農機大數據方面其已經形成較為系統的體系，從農機的制造開始，開始為農機具搭載相應數據接收和處理設備，從一開始就進行數據源頭的整合，在農機具的使用過程中，美國采用的農莊模式其所具有的規模化、產業化和區域化為農機具的大范圍應用提供便利的條件，可以通過一個處理中心，進行數據的采集、處理和發送至田間機械，效率更高。同時對收集到的數據，除開直接應用至田間機械之外，還將其通過有關大數據平臺反饋至有關企業，使企業利用這些信息，對產品做出相應的優化和改進。而我國南方地區的農機大數據平臺，其重點便是相關平臺少，其有一定規模的僅為上文中“智慧農機”大數據平臺，可見企業對農機領域的大數據關注度不高。但相比于美國的大數據平臺，其能讓相關政府部門實時了解農村的農機信息，并發布相關政策。

但通過分析國內外農機大數據平臺之后又發現，國內外現有大數據平臺的主要職能均是將信息處理之后直接應用于農機或其他終端，在大數據的預測功能上挖掘深度不夠，僅能讓制造商改善農機具的結構，不能為農機企業和投資人員提供未來市場的導向。而作為農民、企業、政府等領域的交流平臺的功能、實現相關人才的交流和統計物流信息并進行優化的功能處于空白，使得許多最新的技術和理念無法快速應用于實踐當中。

3 發展建議

（1）作為一個較為冷門的行業，我國南方的農業機械大數據平臺在目前應該首先依靠政府進行扶持，在發展的過程中，政府應擔任起引路人的角色，同時要為起步中的中小企業解決資金問題，促進產業結構的調整，加速企業的發展。其次，需要建立起一套完善的中小企業法律體系，為起步中的企業維護其正當權益，使企業的技術創新有更好的制度環境和發展空間。最后，可以設立專門的企業管理組織機構，該組織機構類似美國的小企業管理署，其主要作用是作為一個官方的咨詢機構來幫助發展中的企業同政府機構進行交流；引導發展中的企業獲得政府定單；提供涉及企業經營及財務管理等方面的建議；發放有關行情狀況、經濟狀況等方面的資料；授權指定金融機構發放擔保貸款；在特殊情況下,直接提供貸款。利用政府的宏觀作用，為南方農業大數據平臺的發展創造良好的條件。

（2）在整個南方農業機械化大數據平臺發展過程中，起決定性的仍然是企業自身。企業應充分對目標市場進行定位，并且做到充分了解目標市場和挖掘市場的直接價值和潛在價值。針對當前大數據平臺，其主要有以下7個市場：①從事農業生產的農村勞動者，農機大數據平臺為其提供相應的農業設備或者技術信息，并收集其意見，同時為其提供與相應農業方面的人才的交流；②企業和科研單位，通過收集到的農業生產者的信息，調整或優化相應農業設備和技術，提供相應科研項目，同時促進同行的交流，促成信息的共享；③投資農業機械化方面的投資者，為其提供市場信息與未來發展趨勢以供投資參考；④農機租賃和回收人員，讓其對農機的配置和調度進行合理分配，充分利用資源；⑤人才獵頭公司，該平臺的大數據庫促進農機方面的人才流動，優化人員配置；⑥政府部門，政府部門利用該平臺實時了解農村農業機械化程度信息，并且及時下發最新文件，使上述其他領域的人員和單位能及時了解國家政策，充分提升農業機械化進程的速度；⑦物流企業，由于農機的物流領域處于空白狀態，該平臺通過收集農機產品的運輸信息，實時優化和規劃農業機械產品的運輸時間和路線，降低物流運輸中的空車率。

（3）政府、企業和科研單位等相關領域的單位，應共同加大宣傳南方農業機械化大數據平臺發展的力度。作為推進南方農業機械化的關鍵之一，加大建設大數據平臺的宣傳力度，有利于各方面單位的聯合，使有限的資源能夠集中于一點，大大加快南方農業機械化大數據平臺的建設速度。隨著大數據平臺的完善，南方農業機械化的程度也將會逐漸形成規模，其帶動的經濟效益也將成倍增長，屆時與農機相關的各個領域將會得到更大的效益，同時能夠作為一個很好的實例，為中國農業現代化的建設提供參考。

在大數據發展過程中，應注意與農機相關的各個領域的充分協同，使其在發展過程中，避免出現整個數據平臺功能單一。同時要形成以政府為主導，有力整合各個農機領域，以企業和科研單位等有研發和處理能力的平臺為中堅，不斷發掘南方農機大數據的潛在價值，以農業生產者、農業機具等其他末端單位為數據來源，為大數據平臺提供源源不斷的數據，充分促進大數據平臺的活力。同時，整個平臺在搭建的過程中，應充分貫徹模塊化思想，利用各個領域的專門性，分配任務，使不同的子欄目或者下屬項目能夠獲得對口支持，從而提升整個平臺的權威性。整個平臺將相關領域涵蓋后，重點將是為整個南方地區提供有效的農機大數據支持，并且要實現在國家農業現代化的基礎之上，為構建南方地區完善的農業機械產業鏈，提供強有力的支持，促進南方農業機械在國內乃至國際的競爭力。

4 結語

南方地區作為我國糧油的重要產區，其本身的機械化程度同我國農業的現代化息息相關，而農機大數據平臺作為南方農業機械化發展中的“軟實力”，其發展程度和范圍同樣對我國南方地區的農業機械化起著強有力的推動作用。因此，我國南方地區的政府、企業、科研單位等農機領域，應當充分利用大數據自身的真實性、多樣性、快速性等特點，充分挖掘農業機械化領域大數據的作用、其他功能和潛在市場，并對相應的資源進行合理優化和調控，使得農業機械、與其有關的領域和相關人員能夠有一個共享信息資源的平臺，通過該平臺，系統、有效地整合南方地區農業機械及相關領域的信息，達到信息資源共享，并且依靠大數據進行有效地調控和決策，加速我國農業現代化的發展，同時為我國農業機械在國際上的競爭力，提供強有力的支持。

[1]趙剡水.關于開展智能農機大數據應用的建議[J].建言獻策，2016，（4）：22.

[2]陳緒紅.南方農機化發展潛力巨大[N].中國農機化導報，2015-8-24.

[3]王少農，王熙.美國天寶公司網絡農場系統[J].現代化農業，2015，（2）：59-60.

[4]陳沁星.湖南：“智慧農機”數據平臺或將開啟農機“大數據”時代[J].農機要聞，2017，（4）：252.

[5]歐陽慧.政府扶植中小企業技術創新的比較研究[J].湖南大學學報，2001，15（2）：55-58.

[6]李燕燕.從美國小企業管理局的作用看政府在中小企業融資中的定位[J].商業研究，2002，（260）：101，125-127.

康家鑫（1995-），男，湖南長沙人，大學本科，主要研究方向：農業機械化工程。

謝方平，男，湖南長沙人，教授，博士生導師，主要從事農業機械化，收獲與采后技術的研究工作。