“鄉村大腦”標準體系構建研究

章古月 劉耘竹 應珊婷 紀新瑞 仝國棟 奚經龍 姚晗珺 王佳穎 賈佳

摘 要：“鄉村大腦”是建設數字鄉村、實現農業農村現代化、實施鄉村振興戰略的重要內容和強勁動力。目前“鄉村大腦”建設處于初步探索階段，對其內涵沒有一個統一的認識，缺少整體規劃和明確目標，發展方向重疊不明晰。本文介紹了“鄉村大腦”建設的現狀，梳理了標準化建設情況，構建了“鄉村大腦”建設的標準體系，最后為“鄉村大腦”標準的實施提供了建議與參考。

關鍵詞：“鄉村大腦”，數字鄉村，標準體系

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.016

0 引 言

我國是擁有14億人口的超級大國，其中農村人口約占5億，解決好三農問題一直是全黨工作的重中之重，2021年更是歷史性地解決了絕對貧困，為實施鄉村振興戰略，實現共同富裕打下了堅實基礎。與此同時，在邁入數字時代的進程中，鄉村成為數字技術與社會群體乃至空間組織激烈碰撞并實現轉型的重要地域，數字技術對鄉村的影響囊括了社會、經濟和政治等多重方面[1]，為全面推進鄉村振興、建設農業強國提供新的動能帶來了新的發展機遇[2]。自《數字鄉村發展戰略綱要》[3]印發以來，各地區數字鄉村建設如火如荼，不斷推進鄉村治理轉型、提升鄉村生活服務水平，推動鄉村數字經濟發展，相關產業應運而生。如何推動數字鄉村建設高質量發展，實現黨的二十大提出的以中國式現代化全面推進中華民族偉大復興，本文認為，從智慧城市建設開始的“城市大腦”逐漸發展滲透到鄉村的“鄉村大腦”建設，為各地促進城鄉信息化均衡發展，加速推進鄉村現代化進程提供了參考。

從浙江省德清縣的數字鄉村“一張圖”到山東省淄博市農業農村智慧大腦綜合服務平臺，幾年來各地根據自身發展需要和區域特色，一直積極探索實現鄉村高效治理、全方位便捷服務和整體數字化轉型的途徑和抓手。目前“鄉村大腦”建設處于初步探索階段，對其內涵沒有一個統一的認識，缺少整體規劃和明確目標、發展方向重疊不明晰。另外也存資源要素支撐不足、平臺多數據少、重開發輕應用、系統間不兼容、信息更新不及時和數據無法交換共享等問題。“鄉村大腦”的建設涉及多個部門之間協作，需要做好頂層設計和整體規劃，并分步實施。標準是規范和引領鄉村大腦建設的有效工具，在“鄉村大腦”建設同時同步建立“鄉村大腦”的標準體系，有利于統一認知、系統間互聯互通和數據共享，也為規劃設計、建設實施、管理服務等各個環節提供有力保障。

1 “鄉村大腦”建設現狀

進入21世紀，數字技術正以新理念、新業態、新模式全面融入人類經濟、政治、文化、社會、生態文明建設各領域和全過程，給人類生產生活帶來廣泛而深刻的影響[4]。這將加速推動鄉村大腦發展向農業產業更加智能化、政府治理服務更加高效精準化、鄉村生活更加便捷化邁進。作為數字鄉村的建設重點，“鄉村大腦”建設開始從萌芽期向關鍵期發力，并呈現出以下特點：一是相關平臺數量增多，應用領域不斷拓寬。以浙江省鄉村大腦項目為典型代表，各省、市、縣（區）積極建設，將城市大腦場景進一步向鄉村生產生活方面拓展，加強項目的復制推廣，同時在不同地區不同領域構建了各具特色的“產業大腦”和“鄉村微腦”，激活了數智鄉村“毛細血管”。二是運營主體多元化。“鄉村大腦”的建設主體正逐步從以政府為主轉向以市場為主，政府配套獎補為輔，更好地發揮社會力量的放大效應。服務對象從僅僅服務政府部門單一主體，向服務政府、農民、市民和企業4類主體轉變，破解普遍存在的“缺人、缺錢、缺物”等難題。三是運行機制更加完善，成本逐漸降低。探索“誰共享、誰受益”原則的資源共享管理機制，通過一套標準化的架構模型不斷降低建設成本，構建資源共享、高效靈活、可持續的平臺運行機制。

2 標準化建設情況

“鄉村大腦”經過了前期建設的探索階段，各地根據實際需要逐漸在信息服務平臺、農業物聯網、數據治理、數據資源和應用服務等方面開展了標準研制工作。其中，在整體規劃設計方面標準較少，平臺服務標準主要規定農業信息系統、農業物聯網的接口標準和技術規范。數據治理標準主要圍繞數據交換、共享和采集等。數據資源標準數據元和一些細分領域數據集等。應用服務標準包括農村電商、飲水安全、土地產權流轉等。按標準類別來看，地方標準占比71.8%，行業標準占比15.6%，國家標準占比12.5%。從發布時間來看，2020年開始呈現顯著增多趨勢，這也跟國家實施數字鄉村戰略的時間線發展相吻合。總體來看，“鄉村大腦”標準體系建設還處于起步階段，在一些急需領域已經制定相應標準，地方在此做出了很大貢獻，但是在一些基礎性標準如術語、參考架構、總體規劃等頂層設計方面的標準還是空白，且國家標準較少，行業覆蓋還不夠全面，還沒形成完整的標準體系。標準體系見表1。

組織層面，全國信息技術標準化技術委員會在2022年成立了數字鄉村標準研究組，啟動了《數字鄉村大腦建設白皮書》的課題研究工作，為后續鄉村大腦標準體系建設做了前期預研。

3 標準體系構建

3.1 構建原則

按照《數字中國建設整體布局規劃》[5]《數字鄉村發展行動計劃（2022-2025年）》[6]和《2023年數字鄉村發展工作要點》[7]的要求，在《數字鄉村建設指南1.0》[8]和《數字鄉村標準體系建設指南》[9]的基礎上，參考《城市大腦標準體系建設指南（2022版）》[10]，以支撐和建設“鄉村大腦”的總體目標和任務為主線，確定標準體系建設的目標與布局，并對鄉村大腦標準總體框架進行頂層設計。該體系的構建除了要遵循協調性、可操作性、先進性等標準體系的制定原則，還要結合“鄉村大腦”實際開展的情況，通過引領性、前瞻性的要求，對各子體系結構進行了創建。

3.2 標準體系構建

“鄉村大腦”標準體系總體框架如圖1所示，共包含7個子體系，即：

——通用標準子體系；

——基礎設施子體系；

——數據子體系；

——支撐技術子體系；

——應用服務子體系；

——建設管理子體系；

——安全保障子體系。

3.2.1 通用標準子體系

“鄉村大腦”標準體系的通用標準子體系包括了術語定義、參考架構、評價模型三個部分。術語定義標準界定了鄉村大腦有關的概念、范疇、對象標志、縮略語等標準，為整個標準體系的搭建提供了基礎支撐。參考架構涉及鄉村大腦各部分的層級關系、邏輯關系與內在聯系，為“鄉村大腦”建設與研究提供了頂層設計。評價模型主要是針對“鄉村大腦”建設實施、運營管理等情況進行評估，包含成熟度模型、評估方法、實施路徑等內容，保障“鄉村大腦”在建設過程中的質量和水平。

3.2.2 基礎設施子體系

“鄉村大腦”標準體系的基礎設施標準子體系主要是針對“鄉村大腦”運行過程中所需要的網絡通訊、物聯感知、交互設備等基礎設施的內容，在已有的數字鄉村基礎設施層面的國家標準、行業標準、地方標準的基礎上，研制“鄉村大腦”范疇的網絡通訊標準、物聯感知標準和交互設備標準，為“鄉村大腦”標準體系提供了技術運行保障。其中，網絡通訊標準包括底層網絡架構、接入接出、網絡運行等規范。物聯感知標準涉及硬件設備的信息采集、互聯互通、圖像視頻類的信息感知等內容，優化升級物聯網設備管理支撐能力，提升鄉村全域感知能力。終端設備標準主要為展示端，如運營指揮中心、移動PC端、電視屏等設備的信息交互、展現形式的相關要求。

3.2.3 數據子體系

“鄉村大腦”的數據標準子體系圍繞數據資源、數據管理、數據服務三個方面，包括所有對象在生產、生活和管理過程中產生的數據資源。數據資源標準用于規范數據資源目錄體系建設、數據資源分類分級管理等；數據管理標準用于規范數據資源目錄體系建設、數據資源分類分級管理以及數據質量等內容；數據服務標準用于規范數據服務平臺、數據系統、應用支撐平臺、數據展示發布、數據分析應用、數據資產評估、數據管理評估、數據交易流通等標準等。

3.2.4 支撐技術子體系

“鄉村大腦”的支撐技術標準子體系重點在技術運用層面，為“鄉村大腦”應用服務提供技術能力層面的支撐。總體涉及人工智能標準、數字孿生標準和通用技術標準，增強模型效率和能力，明確計算技術要求。人工智能標準用于解決鄉村大腦運行過程中涉及的人工智能應用、模型管理、算法兼容適配等問題，包括算法的調用庫、接口設定、公式參數等規范的設置，以及訓練調試、調度管理、性能優化等標準內容。數字孿生標準包括物理實體標準、虛擬實體標準、連接與集成標準等部分，涵蓋人員和設備的全要素感知對象、幾何和物理的行為映射模型、物理實體與孿生模型的互聯互通等內容。通用技術標準則是以具有基礎共性和通用性的技術標準，例如統一身份識別、統一信息認證等。

3.2.5 應用服務子體系

“鄉村大腦”應用服務子體系是針對“鄉村大腦”的場景應用來進行制定的，考慮鄉村大腦在不同階段場景上應用的技術差異性，需要結合各階段應用需要與特點，對“鄉村大腦”應用的落地進行規范，從而面對多場景的廣泛應用需求，應用標準能夠推動降低“鄉村大腦”在相應場景的應用門檻。根據不同領域的劃分，“鄉村大腦”應用服務子體系由智慧農業、鄉村治理、民生服務、文化旅游、綠色鄉村、數字經濟標準構建而成。其中，智慧農業標準涉及智慧種植（包括農產管理、溫室種植管理、農業大棚集約化管理、病蟲害監測等）、智慧養殖（包括畜牧養殖、養殖過程、畜牧大數據應用等）、智慧農業產業園、農業大數據、農產品溯源等內容。鄉村治理標準涵蓋鄉村政務、鄉村村務、鄉村財務、智慧黨建、基層綜合治理、應急管理、安全服務等內容。民生服務由遠程教育、遠程醫療、智慧康養、數字素養等方面組成。文化旅游標準則是從智慧文旅（包括文旅的管理、服務、體驗、營銷、轉型升級等）、鄉村文化（包括文化保存、服務、傳播等）等幾個角度考慮構建的。綠色鄉村標準的內容，從生態環保到綠色生活等層面均有涉及。數字經濟標準的范疇，囊括了數字鄉村基礎設施、人才培養、產業全鏈條、數字金融等角度。

3.2.6 建設管理子體系

“鄉村大腦”建設管理標準子體系主要是包括前期的規劃建設以及后期的運營實施兩方面的標準。該部分標準將為“鄉村大腦”的規劃、建設、運營、實施提供了基礎保障，并從技術、方法、流程等方面提供了指導。規劃建設標準主要涉及“鄉村大腦”在規劃建設中需要的可行性分析、規劃研究、設計范疇、進度安排、項目建設等方面的內容。運營實施標準包括了“鄉村大腦”在建設完成后，在運營與實施過程中會涉及的項目管理、質量管控、運營管理、實施成效等相關工作。

3.2.7 安全保障子體系

“鄉村大腦”安全保障標準子體系可分為安全管理、技術安全和數據安全，重點包括物理系統安全、功能安全、技術安全、信息安全要求等部分，用于規范“鄉村大腦”體系中的人員作業安全、設備使用安全、信息管理安全等技術要求。安全管理標準主要是保障“鄉村大腦”正常運行，內容涉及人員團隊、應急處置、保密機制、風險提示、隱患排查、安全文化宣講等內容。技術安全標準是在已有國家標準的基礎上，突出涉及“鄉村大腦”平穩、安全運行的技術性內容，主要從技術和系統層面分析功能使用過程中的風險和安全完整性，包括網絡安全、應用服務等相關要求。數據安全標準則是針對信息流通、數據分享過程中對應的安全措施以及安全評價等標準內容。

4 實施建議

4.1 統籌兼顧、完善頂層設計

我國幅員遼闊，各地經濟差異較大且數字化發展不均衡，應統籌考慮不同地域模式以及不同的發展背景，充分發揮數字鄉村標準體系在數字中國推進過程中的促進作用。同時，應注重“鄉村大腦”標準體系的內容與各地相關政策的契合，不斷完善標準體系的頂層設計。

4.2 循序漸進、加快標準研制

“鄉村大腦”標準體系中的標準覆蓋面廣且應用繁多，針對各地區的數字化的發展規模、管理水平、標準化基礎，擇優選擇標準化建設基礎好、政府關注度高的標準先行開展研制工作，并總結標準研制的經驗，進一步拓展研制相關標準的范圍。

4.3 多措并舉、強化標準實施

標準的生命在于實施，鄉村大腦標準體系的實施推進，應以標準應用為導向，強化標準的宣傳與貫徹實施，提高標準的實用性和實效性。同時，應結合各地數字化發展水平的情況，分別制定具體的實施細則，指導重要標準的研制和實施的逐步推進、不斷深化，切實推進“鄉村大腦”標準體系在全國范圍的有效實施。

參考文獻

[1]楊忍，林元城.論鄉村數字化與鄉村空間轉型[J].地理學報，2023，78（2）：456-473．

[2]中央網信辦等．中國數字鄉村發展報告（2022年）[R].

[3]中共中央辦公廳，國務院．數字鄉村發展戰略綱要[Z]

[4]史丹， 李曉華. 打造數字經濟新優勢[ J ] . 智慧中國，2021（11）：24-27．

[5]中共中央，國務院.數字中國建設整體布局規劃[Z]．

[6]中央網信辦等.數字鄉村發展行動計劃（2022-2025年） [Z].

[7]中央網信辦等．2023年數字鄉村發展工作要點[Z]．

[8]中央網信辦等．數字鄉村建設指南1.0[Z].

[9]中央網信辦等．數字鄉村標準體系建設指南[Z]．

[10]全國信標委智慧城市標準工作組．城市大腦標準體系建設指南（2022版） [Z]

作者簡介

章古月，博士研究生，工程師，研究方向為人工智能標準化。

劉耘竹，通信作者，碩士研究生，高級工程師，數字鄉村標準研究組副秘書長，研究方向為信息技術標準化。

（責任編輯：張佩玉）