数字经济在农业中的运用精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇数字经济在农业中的运用，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词 数字地球；农业；环境

中图分类号P208 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）47-0102-01

在信息爆炸的今天，我们总是容易被铺天盖地的信息所掩埋，总是容易迷失在浩瀚的信息海洋里，因此我们正竭力在寻求一种更好的方式来管理信息，也许数字地球正是我们期待的答案，它不仅能有效的管理信息，还能在一定程度上提高生活质量、促进经济发展和社会进步。

数字地球是当前一种最新的管理信息的概念，它能把地球上人类掌握的各种信息用地理信息这一纽带有机地串联起来，装载到因特网上，从而真正实现信息全球化。它以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，从多个角度对地球进行多尺度、多种类、多时空的三维描述[1]。在经济全球化的今天，数字地球使信息摆脱了以往种种媒介的束缚，切实实现了信息的共享，其多维的空间数据特性也使人们改变了以往对信息单一的理解，使人们得到的信息变得更加丰富多彩。

借助数字地球，我们可以获得的不仅是高分辨率的地球卫星影像和数字化的地图，还有关于社会、经济、文化、人口等多方面的信息，利用这些数据我们可以在政治、经济、文化、教育、军事、农业等广泛领域解决诸多问题，例如资源的可持续利用、环境规划、灾害预报、环境监控、环境保护等。于此同时，数字地球的便利所带来的社会效益、经济效益和环境效益也是不可估量的[2]。

伴随着数字地球宣告全球信息时代的开始，我国也开始对数字地球有了初步设想，如环境示范模型、灾害示范模型、农业示范模型和长江三峡示范模型等。随着中国综合国力的不断增强，数字地球在这里全速运转已经指日可待。

我国作为一个资源大国和农业大国，发展数字地球在农业环境领域的应用是十分可取的，这主要基于以下三点原因。

首先，这是数字地球应用研究发展的必然。随着数字地球研究的不断深入，许多学者开始研究如何将这一集当今高科技于一体的技术应用于不同领域，如应用到城市规划、管理建设中的“数字城市”，应用到国家对区域规划、管理中的“数字省区”等[2]。因此将这一技术应用到与国民生存、国家发展密切相关的农业环境领域是一个必然，一旦这一技术能得到很好的运用，将有力推动我国加快转变农业领域粗放式的生产经营模式，有利于培养生产经营者的现代管理素质，从而使农业的可持续发展和环境的有效保护变得更加科学、有序和高效。

其次，这是国民生活水平提高、社会经济发展的客观需要。农业是国民生存的基本物质保证，随着生活水平的提高和人口的增长，粗放式的农业产出和低品质的农产品已经不再能满足人们的需求，同时，在社会发展的过程中，环境受到的来自各方面的污染破坏也日益加剧，如化肥、农药、生长调节剂和饲料添加剂的不合理施用已经对土壤造成了严重的污染。因此如何进行最优的土地利用和施肥管理来确保农作物的优产高产，并使土地保持良好的肥力状况已成为当今农业发展过程中所面临的一大难题，而正是数字地球可以很好地帮助我们解决这些问题，借助它可以将低投入高产出的精准农业提升到一个新台阶，也可以帮助环境友好型的有机农业实现更好的实时监控等。

最后，这还取决于农业环境自身的特点。农业环境相对于其他环境而言其生态结构比较简单，因而具有易破坏性，同时对于我们这样一个人口大国来说其又具有稀缺性。然而这样一个既易破坏又稀缺的资源却与国民健康息息相关，所以必须在最优地利用土地资源的基础上，尽量减少农业生产对环境的破坏以及规划管理上的失误，而这些我们都可以借助数字地球来解决，从而达到统筹规划、协调发展的目标。

尽管数字地球的运用可以给我们带来诸多好处，但仍不能忽视的是数字地球在我国的发展和推广还面临着一些问题。

一方面，我国的相关技术及产业发展相对落后。首先是由于缺乏对数字地球科学的认识，因而对数字地球相关技术的开发和投入很不足，从而导致数字地球在我国的运用还停留在初始了解阶段。目前，在我国农业环境领域，大多都还采用很原始的粗放式的管理模式，不论是生产者还是管理者往往只注重追求短期效益，而不愿意一次性高投入，继而在后期得到长久和高效的回报，这造成我国的农业资源存在很大程度上的浪费，而农业上的面源污染也日趋严峻。所以发展数字地球在农业环境领域的应用十分必要，是走可持续发展农业的客观需求。

另一方面，相关政策法规与社会化服务体系缺乏。这也是导致相关产业技术发展落后的一个重要原因。目前，虽然我国已经出台了发展高新农业、走可持续发展农业的相关政策法规，但一些实质性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者执行，并且与政策相对应的资金投入或者扶持力度还不够，一些专门从事农业领域高新技术研发的龙头企业未能很好地运作起来，这使得农业生产者和管理者即便有利用新技术发展农业、改善农业环境的想法，也难以获得很好的技术培训和相关支持。

农业是国之根本，随着国家对农业领域越来越多的重视，上述问题将逐步得到解决，因而数字地球在农业环境领域的发展是难以预测的，伴随着其研究的不断深入和相关技术的不断完善，它一定能够更好地帮助我国管理现有的农业资源、进行环境监测和评价，为农业发展提供科学有效的帮助。

参考文献

篇2

关键词：数字化；设计技术；机械设计；应用分析

在这个经济迅速发展的时代，经济效益和社会效益是企业发展的根本目标，企业发展尤为重视效益问题。为创造企业经济利益，机械设计技术是企业降低生产成本、提高现代机械设备的安全性与稳定性方面不可忽视的重要措施。在进行机械设计工作时，适当的采取数字化技术能够实现设计技术的突破性进展，使得机械设备运行的安全性与可靠性得到大大的加强，另一方面也可以提高机械的工作效率，使得企业实现经济效益与社会效益的双收。数字化设计技术是信息科技时代重要的科学技术之一，它目前在机械设计方面的应用受到人们广泛的关注，虽然暂时在于机械设计工作的融合也出现了一些亟待解决的问题，但是随着科技人员工作经验的增加以及研究的深入，相信在未来数字化技术在机械设计方面的应用会达到炉火纯青的地步。

1简要介绍数字化设计技术

在党和政府的政策指导下，我国的科技创新力度不断加大幅度，机械设备在科学技术的支持下发生了翻天覆地的变化，大型化、自动化、高精度化的机械设备不断涌现。数字化设计技术的出现，使得机械设备更加如虎添翼，设备结构复杂化，但是机械的生产规模和运行效率也更加的高效。

1.1数字化设计技术的内涵分析

数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域，属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计，即CAD的形式显现出来的，在科技水平不断提升的带动下，数字化设计技术越来越成熟，它在越来越多的行业受到人们的欢迎，在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助，但是在数字化设计技术出现之后，它可以利用计算机技术建立数字化的模型，从而降低实物模型的使用频率，提高了工作效率。

1.2数字化设计技术特征分析

数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期，如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等，数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计，都是统一运行的。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度，使得产品设计流程更为简单化。因为传统的设计模式会针对处于不同生命周期的产品采取不同的设计方法，使得产品设计变得复杂，而且也容易丢失数据。另外，数字化设计技术可以实现并行设计。传统的产品设计讲究的是设计的切合性，产品的生产制造程序与包装维修程序需要达到高度的一致性，因此同一产品的设计基本上都是由同一设计团队完成。因此，传统的设计方法对于设计师的依赖性较强，一旦设计团队出现分裂问题，则产品的设计链条很容易受到影响，从而产品的质量也难以保证。但是数字化的设计技术可以实现并行设计，简单而言，就是多个设计团队可以在同一时间内，在不同的地方，共同设计某一产品。这样一来，不仅仅是提高了机械的生产效率，另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期，降低了运行成本。

2数字化设计技术在机械设计中的应用分析

近几年，我国机械制造引进很多的国外先进的技术、管理方式和装备，尤其是进入21世纪以后，对数字化设计技术的充分使用使得机械的装备水平得到很大的改善。这样才能达到提升机械设备的安全性和稳定性、降低生产成本的目的，间接地为企业创造出更多的经济利益。

2.1数字化设计技术在农业机械设计中的应用

我国的农业发展历史悠久，随着经济水平的不断提高，农业种植与收割也不断地由手工化向机械化转变。农机设备朝着一体化、高速化、微电子化的方向发展，设备的操作也越来越容易，同时农业机械的设计也越来越数字化。近年来，数字化设计技术常常应用于农业机械设计工作，农业机械设计人员在进行机械设计工作时，会借助计算机，运用计算机技术来生成部分辅的设计，或者是利用计算机的预测功能来预测产品的性能，经过不断的虚拟运作，不断地调试，从而设计出最优的农业机械。另外，农业机械设计人员还可以根据不同地域的地形、地貌以及农作物特征来模拟出农业机械运作的效果，经过修正与开发阶段，可以设计出符合各地区农业生产特色的农业机械，从而开发出其他的子功能，进而明确各部分子功能之间的关系。

2.2数字化设计技术在汽车控制系统设计中的应用

设计配电时，汽车机械的可靠性和负荷容量的需求是不可以忽视的，在利用数字化设计技术时一定要注意到这两个方面的参数。数字化设计技术的节能设计在各个方面都对人们产生着很大的影响，在设计的过程中，我们也应该考虑到节能减排的因素，要实现最有设计，使得资源的利用达到最大化，要尽可能的避免对环境的污染。因此对自动化技术在汽车机械控制系统中等的节能设计必须进行更加深入地研究，这样不仅为节能环保做出了巨大贡献，还可以为企业带来经济收益，促进技术的发展和创新。

3结语

科学技术的进步造就数字化设计技术，而数字化设计技术在发展与完善的过程当中，也带动科学技术进一步的发展，二者相互影响，相互促进。在实际发展中，工作人员应该不断地提升原有的工作效率，将产品的质量控制到位。数字化设计技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。数字化设计技术无疑是现阶段机械设计工作最得力的助手，企业因该合理的配置资源，积极的引进先进的数字化设计技术。

作者:高刚毅 单位:荆楚理工学院机械工程学院

参考文献：

[1]阎楚良,杨方飞,张书明.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业机械学报,2004(06).

篇3

关键词：农经专业；数据分析；教学改革

2019年12月，农业农村部、中央网络安全和信息化委员会办公室关于印发《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》的通知，部署了用数字化引领驱动农业农村现代化，加快农业农村生产经营、管理服务的数字化改造的发展战略，将全面提升农业农村生产智能化、经营网络化、管理高效化、服务便捷化水平作为农业农村发展的目标[1]。农业农村的数字化建设离不开专业人才的培养。农林经济管理专业毕业生的就业方向主要有农业经营单位、面向农业农村的政府管理部门、事业单位、科研院所等。随着农业农村数字化发展战略的推进，给传统的农经人才培养带来了一系列的挑战[2]。在数字经济和智慧农业的时展背景下，数据分析能力是农经专业学生重要的核心竞争力。如何提升农经专业学生数据分析能力，是农经专业人才培养中面临的重要课题[3]。

1农业农村数字化发展战略给农经人才培养带来的挑战

1.1对农经人才的数据思维的更高要求

在大数据时代，无论是农业生产经营活动，还是农村的行政管理中都有大量的数据资源。农业企业、农业合作经营组织、农产品产销数据、农产品溯源数据为农业经营者提供了生产、物流、销售环节大量的数据资源。经营者需要认识到数据是一种新的生产要素，要调动数据作为生产要素的属性，让数据分析为管理决策服务[4]。在数字中国的建设进程中，各级政府部门工作人员通过各级各部门的行政管理智能，收集了大量省、市、区、县级的区域经济社会发展数据。社区网格化管理下收集了微观层面的农业经营单位数据、农村常住人口数据、医保数据、扶贫数据、农村小额信贷数据。这些数据资源是政府提高行政效率、提高政务服务质量的宝贵资源。

1.2对农经人才的数据分析能力的更高要求

在大数据时代，每天都有海量数据生成，如何能更好地利用这些数据，让数据能发挥其为管理决策服务的功能，与数据使用者的数据分析能力是密切相关的。例如，农业经营单位在农业生产环节的农业投入数据、农产品销售数据、电商平台的客户反馈评论、农产品库存的动态数据，如何整合分析这些数据，要求农业经营者系统掌握数据分析、数据挖掘、文本分析等多元化的数据分析方法。政府管理部门掌握的农业人口的迁移数据、农村常住人口网格管理数据、农村居民医保数据、扶贫数据等，数据类型丰富，数据量庞杂，如何实现数据库的整合，要求政府部门工作人员掌握数据库管理、大数据分析技术。

2农经专业数据分析课程群建设中存在的问题

2.1课程之间连贯性不足

以笔者所在的高校为例，为农经专业本科生开设的数据分析类课程，见表1。数据分析课程群包括了通识教育、专业教育和实践教育。从目前的课程设置来看，涵盖了数据库、统计学、经济计量学、多元统计、大数据分析等领域，内容丰富。数据库应用由计算机学院开设，是一门通识教育课程，在授课时教师往往将其视为一门计算机类的入门课程，在教学中没有针对农经专业学生的特质，将数据库的教学与其在农经领域的应用结合起来。学生在学习中往往会觉得该课程与专业联系不够紧密，教学内容枯燥，缺乏学习兴趣。

2.2学生学习的软件种类繁多，但不够深入

在统计学和多元统计课程中，学生将学习EXCEL、SPSS或者R语言的应用，在经济计量学课程中学生将学习Eviews或STATA的应用，在数据挖掘与大数据分析课程中学生将学习Python语言的应用。在每一门课程中学习的软件都不同，对于软件的学习缺乏连贯性和延续性，虽然学生接触的软件种类多，但是由于学时所限，每一种软件都只是入门级的介绍，无法进入到深度学习。

2.3与专业课学习联系不够紧密，缺乏应用机会

学生缺乏在专业课学习中运用数据分析类课程所学知识的机会。数据分析类课程主要介绍数据分析方法和软件的应用，但大部分都安排在第5学期和第6学期。学生在学习了数据分析方法后，缺少在专业学习领域里运用这些方法的机会。例如学生若要完成产业经济学、农业技术经济学、农产品国际贸易学的专题研究、课程论文，需要用到统计学、经济计量学、大数据分析的方法，但在第2-4学期开设大量专业课的学期，数据分析类课程还没有开设。若能将数据分析类课程尽量靠前安排，学生可以在后续的专业学习、课题研究中运用所学的方法，一方面夯实数据分析技能，另一方面也可以增加学生对专业课的学习兴趣。

2.4排课不够科学

在大三阶段，学生可以选修多元统计、数据挖掘与大数据分析、Python语言三门选修课。但到了大三，学生专业课的学习任务重，选修课种类考虑繁多，学生选课可能出于兴趣、学分安排或者准备考研保研考虑，并不是每一位同学都会选修上述课程。尤其是计算机能力不太强、对数学类课程感到困难的同学，会倾向于选择难度小的课程。

3基于项目驱动式教学理念的数据分析课程群改革

3.1开展项目驱动式教学的意义

项目驱动教学法是基于行动导向的探究式教学方法，是将真实的或模拟的项目转化为教学项目，结合课程内容将项目分解为若干工作任务，创设工作情境，引导学生完成任务，进而实现项目教学目标的教学活动[4-5]。项目驱动式教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，完善了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。与传统教学方法相比，教学实施过程中，学生的目标更清晰明确，可避免传统课堂教学的被动性，进而提高学生学习知识的兴趣和主动性[6]。在数据分析课程群中引入项目驱动教学，一方面能让学生运用所学的数据分析方法分析现实问题，创设数据分析情境，加深对所学方法的理解和运用，激发学习兴趣，培养自主学习能力；另一方面也可以有针对性地创设围绕“三农”问题的数据分析项目，让学生从数据分析中加深对“三农”问题的感性认识，培养对农经专业学习的兴趣，提升对农经专业的认同度。具体来讲，可以从以下方面开展对数据分析课程群的改革[7]。

3.2统筹规划教学内容，加强课程间的连贯和递进

农经专业数据分析课程群目前主要包括必修课数据库应用、统计学和经济计量学，选修课多元统计、数据挖掘与大数据分析，以及实践课R语言与统计应用、Python语言。统计学教学的重点在于对基础性的统计方法的运用，经济计量学教学的重点在于让学生掌握经济计量分析的范式，如何利用经济计量模型开展实证分析。多元统计强调对复杂多维数据信息的提炼。数据挖掘与大数据分析教学的重点在于大数据时代数据挖掘方法的应用。此外，针对于目前学生所学的软件门类过多，软件操作不够熟练，建议在统计学、多元统计、数据挖掘大数据分析中统一采用R语言进行教学，让学生通过几门课程的学习，能够熟练掌握一种统计分析软件。

3.3基于项目驱动对教学内容进行整合及优化，调动学生主动参与

例如统计学课程介绍了基础性的统计分析方法，在后续课程经济计量学、多元统计、数据挖掘与大数据分析中引导学生运用基础性统计分析方法，对数据进行初步的统计分析和整理，为经济计量分析、多元统计、数据挖掘做好数据处理上的准备，让学生体会到关联课程中所学知识的联结。鼓励学生积极参与“三下乡”活动，开展田野调查实践，围绕“三农”开展调研，运用统计和计量方法对调研数据进行分析，鼓励学生参与到教学中来，培养学生的学习兴趣，学以致用。

3.4建设“项目驱动”实践教学模块

结合农经专业课程体系，建设数据分析课程群“项目驱动”实践教学模块。在农经专业的课程体系中开设的农业经济学、农产品贸易、农村社会学等专业性课程对大量的“三农”问题进行了探讨，这类课程中涉及的城乡差异问题、收入和消费问题、农产品价格波动、农产品贸易等现实问题的研究，都离不开基于现实数据的定量分析。因此，在农经专业的数据分析课程群中可以结合教学内容引导学生对专业课学习中热点问题的研究，围绕课程教学大纲，建设“项目驱动”实践教学模块，理论联系实际，让学生在研究项目中运用所学的数据分析方法，加深对专业知识的理解。

4农经专业数据分析课程群优化方案

在大数据时代，数据分析能力是学生的核心竞争力之一。数据分析类课程在建设中要强调理论与实践的结合，不能只是将教学停留在课堂上，引入体现专业特色的实践教学环节。可以从以下几方面开展数据分析课程群的优化：第一，数据分析基础类必修课安排在大一学年。在第1学期，可以安排R入门、Python入门、数据可视化课程，让学生尽早接触当前主流的数据分析软件，激发学生对R或Python的学习兴趣，让学生自我拓展学习空间。R入门、Python入门、或者数据可视化课程都属于数据分析的基础课程，无需其他先修课程。在这一时期，让学生开始接触数据分析软件，学习数据可视化的分析工具，有利于培养学生的数据思维、数据意识和软件实操能力。第二，将与农经专业课有关的专业必修课统计学、经济计量学安排在第3-4学期学习。统计学课程需要学生先行修读高等数学和概率论课程，经济计量学需要学生先行修读微观经济学、宏观经济学，因此可安排在第3-4学期。让学生在掌握了一定经济管理专业知识后，可以更好地体会统计学、经济计量学方法论学科的应用价值。第三，将数据分析进阶类选修课多元统计、大数据分析、数据挖掘、机器学习等课程安排在第5-6学期。为高年学生提供丰富的数据分析类选修课，让学生结合自己的兴趣、未来的发展规划学习更加多元化的数据分析技术。鼓励学生能在专业论文习作、学科竞赛中有更多的机会运用自己所学的数据分析方法，增加学生的收获感和成就感，挖掘学生的学习潜力。第四，改革课程考核评价体系，采用项目式管理和评估的思路，由学生自主开展一个数据分析项目，从收集数据、提出问题、分析数据到提炼研究结论，开展小组团队成员互评。教师跟踪学生的项目开展过程，从学生的学习态度、投入程度、数据分析质量等综合评价学生的学习效果。

5结束语

将项目驱动教学引入到农经专业数据分析课程群的建设，让学生参与到教学中去，突破传统教学中“教师教学生学”的局面，让学生通过参与项目，运用数据分析方法解决项目中的实际问题，激发学生的学习兴趣和潜能，让学生体会到所学知识的应用价值，让学生不再对数据分析类课程望而生畏。本文的研究对于农经专业学生数据分析能力的培养有重要的意义，强调理论与实践的结合，提高学生数据分析的高阶能力，也能为同类课程开展项目驱动教学提供借鉴。

参考文献：

[1]农业农村部中央网络安全和信息化委员会办公室关于印发《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》的通知[EB/OL].（2019-12-25）[2020-4-14].

[2]李虹贤.农业经济管理专业人才培养模式创新研究与实践[J].智慧农业导刊，2022，2（7）：110-112.

[3]冯开文，陶冶.农业经济管理专业实践教学改革———以中国农业大学经济管理学院为例[J].教育现代化，2017，4（23）：54-56+63.

[4]杜洪燕，陈俊红.乡村振兴背景下中国数字农业高质量发展路径研究[J].南方农业，2021，15（21）：213-214.

[5]金娥.基于项目式学习的《现代教育技术应用》课程学习框架的设计与实践研究[D].武汉：华中师范大学，2021.

[6]胡静，王昌凤.基于应用型本科人才培养目标的项目式教学模式构建[J].教书育人（高教论坛），2022（9）：59-64.

篇4

关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势

0　引言

进入21世纪以来，虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成，但随着信息技术的迅猛发展，以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中，形成了以数字化为特征的“数字农业”，给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响，并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。

农牧业信息化是现代农业的重要标志，在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位，是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3]，是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来，农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化，就没有国民经济的信息化，也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势，深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。

1　农牧业信息化的概念

1. 1　信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程，与工业化和现代化一样，是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面，一是信息技术的开发和应用过程，是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程，是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程，是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备，更有效地开发和利用信息资源，推动经济发展和社会进步[6]。

1. 2　农业信息化

农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化，在农业领域全面地发展和应用现代信息技术，使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程，从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术，还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。

梅方权年认为，农村信息化是一个广义的概念，应是农业全过程的信息化，是用信息技术装备现代农业，依靠网络化和数字化支持农业经营管理，监测管理农业资源和环境，支持农业经济和农村社会信息化[8]。

农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5， 9]。农业信息化不仅包括计算机技术，还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。

农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家，信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5， 10]。数字化作为农业信息化的核心内容，就是按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上，对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1， 11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果，全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用，加速传统农业的改造，大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平，促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。

根据信息技术在农业应用领域的不同，主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。

笔者认为，农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化，具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化，应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化，并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面，集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。

1. 3　畜牧业信息化

畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息，主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容，畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说，就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具，实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术，还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。

畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化，包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化，包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化，是利用信息技术快捷与方便的特点，改变传统的畜牧业技术推广方法和手段，加快科技成果的传播和转化，提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化，指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵，主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。

笔者认为，畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等，运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术，实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。

2　农牧业信息化的发展状况

2. 1　国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。

农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中，如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人，代替人从事一些繁重的农事操作，如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。

美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有: 1975年，美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络，现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。

美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化，有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中，计算机在温室环境方面的应用最显其能。

早在20世纪80年代，日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会，列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统，如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。

德国在农业科学研究中，已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素，均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中，装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。

荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术，在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。

目前，农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15， 18]。

2. 2　国内发展状况

20世纪70年代中期，计算机应用技术开始进入我国农业领域，少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究，从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用，具体发展阶段[19]如表1所示。

表1　我国农业信息化发展阶段

阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透

我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来，将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究，已取得一些重要成果，不少成果已得到应用，有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。

中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用，“数字农业”渐成气候，已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统，以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间，国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究，以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点，组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施，突破一批“数字农业”的关键技术，建立数字农业技术平台，开发国家农业信息资源数据库，研究开发一批实用性强的农业信息服务系统，初步构建我国“数字农业”的技术框架，从而加速了我国农业信息化进程[1]。

2003年，科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标，构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用，已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统，以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在，国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样，畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面，主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势，走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。

3　我国农牧业信息化发展面临的问题

目前，我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高，难以形成正常的信息需求;网络成本较高，阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差，农业信息服务体系还没有完成，农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用，但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距，主要表现在:畜牧业基础设施薄弱，畜牧信息资源缺乏，尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低，严重阻碍了畜牧业现代化的发展，这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前，在畜牧业生产部门及基层畜牧场，由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚，信息技术的普及远远不能同其他行业相比，从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门，尤其是基层的管理人员及边远的农牧场，其受教育程度普遍较低[26]。

笔者认为，我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。

4　我国农牧业信息化的发展方向

1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。

2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快，在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。

3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展，原来的模拟信号被转换成数字信号，实现了在计算机网络上的高保真和快速传播，可以制成数字视频和音频信号在网络上传递，实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。

建立统一的技术标准和规范，突破一批数字农业关键技术，建立数字农业技术平台，开发国家农业信息资源数据库，建立数字农业应用服务系统，通过系统集成和应用示范，逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下，对数字农业关键技术进行研究开发，通过系统集成构建数字农业技术平台，初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区，对数字农业技术进行集成应用示范，取得显著的社会经济效益，促进当地农业信息化的跨越发展，加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变，提高农业生产力水平。通过该行动的实施，突破一批数字农业关键技术，建立数字农业技术平台，开发国家农业信息资源数据库，研究开发一批实用性强的农业信息服务系统，初步构建我国数字农业的技术框架，加速我国农业信息化进程，并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。

我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段，建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中，要通过计算机网络及通讯技术，把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中，实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化，加速传统畜牧业的改造和升级，大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式，使农民依靠信息引导进入市场、组织生产，走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传，提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24， 26]。当前，现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面，成为农业信息化发展的方向[28]。

笔者认为，我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化，并最终进入网络化农牧业。

5　我国农牧业信息化的作用

农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果，必将大大推动农业信息化，推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。

作为21世纪农业的重要标志，发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术，因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台，符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景，它将极大解放农业生产力，改变农业作业方式，实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。

强大的计算能力、智能化技术和软件技术，使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化，改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合，加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报，提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性，并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变，是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触，减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境，保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调，从而促进畜禽业迅速发展，提高养殖者的经济效益[29]。同时，利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业，节约劳动力。另外，通过多媒体模拟，可以在最适宜时期扩大生产，在市场行情最佳时销售，从而获得最大利润[30]。

广泛应用现代信息技术，促进农业和农村经济结构调整，增强农业的市场竞争力，发展农村经济，建设现代农业，增加农民收入，加速农村现代化进程，促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理，根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境，从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等，实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4， 23]。传统的农业生产方式得以改造，农业生产效率将大幅度提高，生产成本下降;加快新品种选育，提高病虫害预测、预报和防止水平，减少损失，增加产出，获得更大的效益，这将提高人类对自然的认知能力，最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源，减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理，增加农副产品产量，提高农产品质量，降低农业生产成本，提高经济效益;实现科学化管理，提高对农业和农村经济发展的政策决策水平，最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。

6　结束语

推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本，提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理，有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动，提高农业市场流通效率，从而增加农业生产的经济效益。

参考文献

[1]　缪小燕，高飞.“数字地球”与“数字农业”[J].农业图书情报学报， 2004， 15(2): 30-33.

[2]　Xu Zenghu，i Li Yingbo. Development of agricultural infor-mation service system and its interaction with agricultural e-conomic growth - intensive: the Case from China [C] //Service Systems and ServiceManagement， 2007 Internation-alConference on， Chengdu， 2007: 1-5.

[3]　付鸿瓒，解鸿博.进一步加快农业信息化体系建设[ J].

现代情报， 2008(6): 76-78.

[4]　佚名.农业信息化技术[EB /OL]. [2009-03-16].

http: // countryside. com. cn/[5]　胡伦赋.农业信息化研究[J].现代情报， 2002， (11): 43-45.

[6]　黄胜海，邹剑敏.对我国畜牧业信息标准化建设的探索[J].中国禽业导刊， 2003， 20(14): 9-11.

[7]　佚名.什么是农业信息化[EB /OL]. [2009-03-16].

http: // sd - taishan. gov. cn/sites/yantai/articles/F00000 /1 /1155301. aspx.

[8]　李道亮.中国农村信息化发展报告(2007)[M].北京:中国农业科学技术出版社， 2007.

[9]　佚名.什么是农业信息化[N].中国财经报， 2005-12-28 (6) .

[10]　杜桂莲，张勇.浅谈农业信息化[ J] .现代化农业，2003(11): 23-24.

[11]　熊海灵，杨志敏.试论数字农业与农业信息化[ J].农业网络信息， 2004(5): 27-29.

[12]　邹剑敏，黄胜海.对我国畜牧业信息建设与应用的思考[J].农业网络信息， 2007(1): 4-9.

[13]　张晓航.畜牧业信息化建设推进现代畜牧业[ J].今日科苑， 2007(16): 30.

[14]　陈新文.为畜牧业插上IT的翅膀[ J].中国畜牧杂志，2003， 39(6): 42-43.

[15]　赵静，王玉平.国内外农业信息化研究述评[ J].图书情报知识， 2007(6): 80-85.

[16]　佚名.农业信息化[EB /OL]. [2009-03-16]. http: // wzma. gov. cn/directionary/showarticle. asp? id =121&sort.

[17]　佚名.解放养猪业生产力的新技术-数字化养猪[EB /OL]. [2009-03-19]. http: // agr.i com. cn/doc/2008 /3 /19 /150228. htm.

[18]　吕晓燕，卢向峰，郝建胜.国内外农业信息化现状[ J].

农业图书情报学刊， 2004， 16(11): 121-125.

[19]　刘世洪.农业信息化与农村信息化[M].北京:中国农业科学技术出版社， 2005.

[20]　张建立，张建鑫，世昌.数字农业概述[ J].农技服务，2007， 24(9): 116.

[21]　佚名.数字农业和精确农业[J].北京农业， 2006(6): 4.

[22]　吴吉义.国内外农业信息化现状分析[EB /OL]. [2006-07 -26]. http: // soft6. com /tech/9 /97096. ht-m.l[23]　佚名.什么是农业信息[EB /OL]. [2006-02-28].

http: // tzag. gov. cn/documents/docdetai.l asp? doc-umentid=137491&sub_menuid=101.

[24]　徐婷婷，付龙.加快畜牧业信息化应解决的几个问题[J].黑龙江畜牧兽医， 2007(11): 118.

[25]　杜桂莲，张勇.浅谈农业信息化[J].现代化农业， 2003(11): 23-24.

[26]　刘宇，蒋国滨.利用计算机及网络技术促进畜牧业信息化的发展[J].黑龙江畜牧兽医， 2003(4): 18.

[27]　赵颖波.让信息化促进现代畜牧业建设[J].中国畜牧兽医文摘， 2007(2): 1.

[28]　卢钰，赵庚星.“数字农业\"及其中国的发展策略[ J].

黑龙江畜牧兽医， 2003(4): 485-488.

篇5

关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势

0引言

进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。

农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。

1农牧业信息化的概念

1.1信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。

1.2农业信息化

农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。

梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。

农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5,9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。

农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5,10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1,11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。

根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。

1.3畜牧业信息化

畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。

畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。

笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。

2农牧业信息化的发展状况

2.1国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。

农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。

美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有:1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。

美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。

早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。

德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。

荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。

目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15,18]。

2.2国内发展状况

20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。

表1我国农业信息化发展阶段

阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透.

我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。

中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。

2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。

3我国农牧业信息化发展面临的问题

目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。

笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。

4我国农牧业信息化的发展方向

1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。

2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。

3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。

建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。

我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24,26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。

笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。

5我国农牧业信息化的作用

农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。

作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。

强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。

广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4,23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。

6结束语

推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。

参考文献:

[1]缪小燕,高飞.“数字地球”与“数字农业”[J].农业图书情报学报,2004,15(2):30-33.

[2]XuZenghu,iLiYingbo.Developmentofagriculturalinfor-mationservicesystemanditsinteractionwithagriculturale-conomicgrowth-intensive:theCasefromChina[C]//ServiceSystemsandServiceManagement,2007Internation-alConferenceon,Chengdu,2007:1-5.

[3]付鸿瓒,解鸿博.进一步加快农业信息化体系建设[J].

现代情报,2008(6):76-78.

[4]佚名.农业信息化技术[EB/OL].[2009-03-16].

[5]胡伦赋.农业信息化研究[J].现代情报,2002,(11):43-45.

[6]黄胜海,邹剑敏.对我国畜牧业信息标准化建设的探索[J].中国禽业导刊,2003,20(14):9-11.

[7]佚名.什么是农业信息化[EB/OL].[2009-03-16].

[8]李道亮.中国农村信息化发展报告(2007)[M].北京:中国农业科学技术出版社,2007.

[9]佚名.什么是农业信息化[N].中国财经报,2005-12-28(6).

[10]杜桂莲,张勇.浅谈农业信息化[J].现代化农业,2003(11):23-24.

[11]熊海灵,杨志敏.试论数字农业与农业信息化[J].农业网络信息,2004(5):27-29.

[12]邹剑敏,黄胜海.对我国畜牧业信息建设与应用的思考[J].农业网络信息,2007(1):4-9.

[13]张晓航.畜牧业信息化建设推进现代畜牧业[J].今日科苑,2007(16):30.

[14]陈新文.为畜牧业插上IT的翅膀[J].中国畜牧杂志,2003,39(6):42-43.

[15]赵静,王玉平.国内外农业信息化研究述评[J].图书情报知识,2007(6):80-85.

[16]佚名.农业信息化[EB/OL].[2009-03-16]./directionary/showarticle.asp?id=121&sort.

[17]佚名.解放养猪业生产力的新技术-数字化养猪[EB/OL].[2009-03-19]./doc/2008/3/19/150228.htm.

[18]吕晓燕,卢向峰,郝建胜.国内外农业信息化现状[J].

农业图书情报学刊,2004,16(11):121-125.

[19]刘世洪.农业信息化与农村信息化[M].北京:中国农业科学技术出版社,2005.

[20]张建立,张建鑫,世昌.数字农业概述[J].农技服务,2007,24(9):116.

[21]佚名.数字农业和精确农业[J].北京农业,2006(6):4.

[22]吴吉义.国内外农业信息化现状分析[EB/OL].[2006-07-26]./tech/9/97096.ht-m.l[23]佚名.什么是农业信息[EB/OL].[2006-02-28].

[24]徐婷婷,付龙.加快畜牧业信息化应解决的几个问题[J].黑龙江畜牧兽医,2007(11):118.

[25]杜桂莲,张勇.浅谈农业信息化[J].现代化农业,2003(11):23-24.

[26]刘宇,蒋国滨.利用计算机及网络技术促进畜牧业信息化的发展[J].黑龙江畜牧兽医,2003(4):18.

[27]赵颖波.让信息化促进现代畜牧业建设[J].中国畜牧兽医文摘,2007(2):1.

[28]卢钰,赵庚星.“数字农业\"及其中国的发展策略[J].

黑龙江畜牧兽医,2003(4):485-488.