蘋果大數據標準體系構建

楊碩

摘要：提出“蘋果行業業務分析-大數據應用場景模型建立-標準需求分析-標準體系框架”的建設思路，并從數據鏈、IT技術鏈和蘋果產業鏈等3個維度分析，以及對蘋果產業鏈典型應用場景進行四維結構分析，提出蘋果大數據標準體系的需求，規劃了蘋果大數據標準體系框架及擬制定的標準項目明細。

關鍵詞：蘋果;大數據;標準;體系

中圖分類號：S661.1;TP311.13 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1001-1463（2019）10-0083-07

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.10.019

Abstract：This paper provided the construction idea of “apple industry business analysis-large data application scenario model establishment-standard demand analysis-standard system framework”， and used three dimensions of data link， IT technology chain and apple industry chain to analyze the four-dimensional structure of typical application scenarios of apple industry chain. The requirement of apple data standard system， further planning of the framework of apple big data standard system and details of the standard items to be formulated ，which can provide a basis for the research and verification of key technology standards and formulation of relevant standards of apple big data.

Key words：Apple;Big data;Standard;System

大數據是新的基礎設施，也是重要的生產要素，能夠促進小農戶與現代農業發展有機銜接，催生新產業、新業態、新模式，培育壯大農業農村數字經濟[1 ]。農業農村大數據建設是一個復雜的系統工程，需要以重要農產品全產業鏈大數據為突破口，找準切入點，實現單品突破。農業農村部部署開展生豬、蘋果、茶葉、柑橘等品種全產業鏈大數據建設試點，為整個農業農村大數據發展應用探索道路、提供經驗，為創建特色農產品優勢區提供新動能 [1 ]。

蘋果作為首個單品種試水大數據的農產品，近年來產業鏈條積累了大量數據，為蘋果產業開展大數據建設及向智慧型種植管理發展打下了較好的信息化基礎和數據應用優勢。考慮到標準化建設可以使技術體系持續進步且引領促進產業發展優化升級，在大數據基礎上建立相關產業技術標準和管理體系，是產業發展利用大數據提質增效的前提和先決條件。目前大數據相關標準已有較深入研究，蘋果產業標準也深入行業各方面，而圍繞蘋果大數據行業相關的標準文件則亟待研究[2 - 3 ]。

1 ? 蘋果大數據標準體系建設基本思路

蘋果大數據標準化體系將以大數據技術應用為基礎，以標準化手段為支撐。一方面通過大數據技術應用提升政府部門和市場主體在生產、加工、貿易、流通、消費等環節決策的科學和有效性;另一方面可以規范數據質量、采集、挖掘和應用，確保大數據安全，規范平臺建立、維護和深度開發。

采用“蘋果行業業務分析—大數據應用場景模型建立—標準需求分析—標準體系框架”的建設基本思路。一是蘋果行業業務分析。通過文獻比對、實地走訪等形式深入分析蘋果行業業務。二是大數據應用場景模型建立。從蘋果產業各環節提煉應用場景，分析大數據技術與蘋果產業的結合點，并從業務要素、業務環節和標準類型3個維度分析大數據技術能夠提供的解決方案，建立大數據應用場景模型。三是標準需求分析。基于蘋果行業業務分析模型和大數據應用場景模型，形成標準需求參考模型，形成標準體系并最終細化到具體標準。四是形成標準體系框架。圍繞標準需求參考模型，確定大數據標準體系框架的應用范圍，厘清與已有規范性文件的關系，建立標準體系框架。

2 ? 蘋果大數據標準體系分析

2.1 ? 系統架構

系統架構從數據鏈、IT技術鏈和蘋果產業鏈3個維度對蘋果產業大數據所涉及的關鍵技術、數據處理、產業特征等內容進行描述，明確蘋果產業大數據的標準化需求、對象和范圍，指導蘋果大數據標準體系建設。系統架構如圖1所示。IT技術鏈是整合數據生命全周期的相關技術體系，包括物聯網、遙感、人工智能、云計算和區塊鏈等。數據鏈是指進行數據生命全周期過程管理的活動，包括數據收集、預處理、分析、可視化和訪問等。蘋果產業鏈是指蘋果全產業鏈中大數據價值實現的各個環節，包括生產、經營、管理和服務等環節[4 - 5 ]。

蘋果大數據價值增值實現的關鍵是實現貫穿數據收集、預處理、分析、可視化和訪問等生命全周期的縱向集成，跨物聯網、遙感、人工智能、云計算和區塊鏈等不同技術處理的橫向集成，以及覆蓋生產、經營、管理和服務的各個環節的端到端集成。蘋果產業大數據系統架構三維分析基本明確了蘋果產業大數據系統的對象和邊界。

2.2 ? 典型應用場景模型

蘋果產業鏈典型應用場景四維結構圖如圖2所示。可以從業務要素（包括資源、數據、角色和職能）、業務環節（生產、加工、貿易、流通、消費）和標準類型3個維度分析大數據技術與蘋果產業的結合點，進一步從蘋果產業各環節提煉應用場景并建立大數據應用場景模型，歸納蘋果大數據技術能夠提供的解決方案。大數據典型應用場景包括智慧生產、加工、流通、消費、質量安全監管和金融等，產業鏈典型應用場景四維結構分析基本界定了蘋果大數據標準體系的邊界與基本內容[2 ]。

2.2.1 ? ?智慧生產 ? ?監測預警（病蟲害情況等）和精準生產（精準施肥、精準灌溉）。①病蟲害情況。蟲害監測利用現代光電、數控系統，通過圖像技術進行識別、計數;病害預警通過可視化孢子捕捉儀進行孢子捕捉，通過氣象站反饋溫度、濕度、持濕時間等信息，分析相關數據，進行預警。②精準施肥。對肥料、物料投入進行信息化管理，定期對土壤、葉片、果實的相應元素進行檢測，建立營養元素與果樹產量與生長的動態模型，指導精準施肥。③精準灌溉。通過智能中控系統，對氣象和土壤的數據進行分析，進行智能灌溉。

2.2.2 ? ?智慧加工 ? ?為政府和企業提供產能監測數據，合理規劃建設各類蘋果分選加工廠，減少產能過剩。

2.2.3 ? ?智慧流通 ? ?針對冷鏈車的大數據分析，可以提高統籌管理、調配物流資源的效率。

2.2.4 ? ?智慧消費 ? ?通過對蘋果市場價格的實時監測分析，實現價格預測、波動預警、價格相關性、價格敏感性、區域傳導性、環節價差等方面的評估。

2.2.5 ? ?智慧質量安全監管 ? ?利用衛星遙感、田間物聯網、農機軌跡、田間農事記錄、農資銷售記錄等方式對蘋果生產全流程進行監管，結合農殘檢測、土壤檢測等多重手段，建立蘋果質量安全指數，保障產品質量安全和生態安全。

2.2.6 ? ?智慧金融 ? ?量化蘋果產業鏈各項風險因子，對蘋果期貨進行標準化評估。以果農和合作社為對象，圍繞產量、質量、食品安全等建立檔案，為政府補助、扶貧貸款等方面提供快速而可靠的征信信息。

3 ? 蘋果大數據標準體系框架分析

蘋果大數據標準體系規劃將充分發揮標準在蘋果產業生態環境構建中的頂層設計和基礎引領作用，分為基礎類標準、數據標準、技術標準、應用標準、安全標準、管理規范等部分，為打造創新驅動、開放協同的蘋果產業提供支撐。蘋果大數據標準體系結構如圖3所示。

3.1 ? 基礎類標準

基礎類標準包括術語和定義，主要是蘋果大數據行業中所涉及到的技術、管理和服務類相關的名詞、術語、詞匯等。

3.2 ? 數據標準

數據標準包括數據元、分類與編碼、共享流轉。①數據元。蘋果大數據公共的及專業領域專用的數據元及代碼集，如品種、樹勢、病蟲害、土地面積、地理經緯度等。②分類與編碼。規定蘋果大數據中不同領域數據的分類原則、分類方法、編碼方法等。③共享流轉。規定蘋果大數據在各業務系統間的數據共享流轉的數據庫建設、數據接口、數據共享架構等。

3.3 ? 技術標準

技術標準包括數據采集、數據加工處理、數據平臺系統和數據治理運維。①數據采集。規定蘋果大數據的采集范圍、方法、指標、精度、頻次等。②數據加工處理。規定蘋果大數據的集成、變換、結構轉換、算法分析、可視化、學習模型等。③數據平臺系統。規定蘋果大數據平臺的總體架構、平臺建設、技術要求、應用范圍等。④數據治理運維。規定蘋果大數據的數據質量評估、數據管理與服務、平臺系統運行維護等。

3.4 ? 應用標準

應用標準包括生產應用和服務應用。①生產應用。規定蘋果大數據在災害預測預警、農產品溯源、質量評估、智慧果園等生產領域的技術應用標準。②服務應用。規定蘋果大數據在預警分析、生產流通優化、風險防控、農業信貸評估等領域的服務標準。

3.5 ? 安全標準

數據安全和隱私保護是標準化體系的重要部分，蘋果大數據的安全標準包括數據安全標準，技術安全標準及管理安全標準。

4 ? 蘋果大數據標準體系建設內容

蘋果大數據標準體系框架中，目前現行的有《信息技術 大數據 概述和術語》《信息安全技術 信息系統安全等級保護基本要求》和《信息安全技術 信息系統安全等級保護定級指南》等6項行業標準，已報批的有《信息技術 大數據 術語》《信息技術 數據交易服務平臺 通用功能要求》和《信息技術 數據交易服務平臺 交易數據描述》3項行業標準;立項研究的有《信息技術 ?大數據 ?分類指南》1項行業標準，擬研究的有《蘋果大數據 ?術語》《蘋果大數據 基礎數據元 公共》和《蘋果大數據 基礎數據元 種子》46項行業標準（表1）。

4.1 ? 基礎類標準

主要有《蘋果大數據 術語》《信息技術 大數據 概述和術語》和《信息技術 大數據 術語》等3項術語行業標準。

4.2 ? 數據標準

主要有《蘋果大數據 基礎數據元 公共》《蘋果大數據 基礎數據元 種子》和《蘋果大數據 基礎代碼集 蘋果金融》等26項擬研究數據元行業標準;《蘋果大數據 分類與編碼規范》和《信息技術 大數據 分類指南》等2項擬研究分類與編碼行業標準;《蘋果大數據 共享交換規范》《信息技術 數據交易服務平臺 通用功能要求》和《信息技術 數據交易服務平臺 交易數據描述》等5項擬研究共享交換行業標準。

4.3 ? 技術標準

主要有《蘋果大數據 采集規范》1項數據采集行業標準、《蘋果大數據 數據處理流程規范》和《蘋果大數據 清洗加工規范》2項擬研究數據處理加工行業標準，以及《蘋果大數據平臺 基本功能規范》《蘋果大數據平臺 接口規范》和《蘋果大數據平臺 服務與管理規范》等3項擬研究數據平臺系統行業標準。還包括《蘋果大數據 數據質量控制規范》和《農業大數據 數據維護規范》2項擬研究數據治理運維行業標準。

4.4 ? 應用標準

主要有《蘋果大數據 災害預警模型規范》《蘋果大數據 大田智能管理模型規范》和《蘋果大數據 產量預估模型規范》等4項擬研究生產應用行業標準，以及《蘋果大數據 風險評估模型規范》《蘋果大數據 信用體系模型規范》和《蘋果大數據 行業市場分析報告規范》等3項擬研究服務應用行業標準。

4.5 ? 安全標準

主要有《信息安全技術 信息系統安全等級保護基本要求》《信息安全技術 信息系統安全等級保護定級指南》和《信息安全技術 信息系統等級保護安全設計技術要求技術安全》3項現行行業標準，以及《信息技術 安全技術 信息安全管理體系要求》《信息技術 安全技術 信息安全管理實用規則》2項現行行業標準。

參考文獻：

[1] 盧 ? 靜. ?首屆全國蘋果大數據發展應用高峰論壇在南京舉行[N]. ?農民日報，2018-11-17（002）.

[2] 程述漢，畢燕東，束懷瑞. ?蘋果產業大數據應用體系架構設計[J]. ?落葉果樹，2018，50（3）：1-4.

[3] 馬興棟，霍學喜. ?蘋果標準化生產 ?規制效果及改進建議——基于山東 ?陜西 ?甘肅3省11縣960個蘋果種植戶的調查分析[J]. ?農業經濟問題，2019（3）：37-48.

[4] 王 ? 慧. ?互聯網思維下的蘋果產業鏈重構研究[J]. ?林業經濟，2016，38（8）：59-62.

[5] 張慧利，夏顯力，蔡 ? 潔，等. “三站鏈合”創新驅動現代農業全產業鏈發展的理論與實踐——以蘋果產業為例[J]. ? 科學管理研究，2018，36（4）：60-64.

（本文責編：李 ? ?楊）