南方农业机械化大数据平台建设及发展

康家鑫，刘大为，谢方平，张利峰

（湖南农业大学 工学院，湖南 长沙 410128）

南方农业机械化大数据平台建设及发展

康家鑫，刘大为，谢方平，张利峰

（湖南农业大学 工学院，湖南 长沙 410128）

目前，我国农业大数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、市场和管理等领域。在农业机械大数据方面，特别是南方地区，缺乏全面、系统、专门的大数据平台为南方的农业机械化提供有效支撑。文章通过分析政策和市场需求，并对比国内外的农机大数据平台现状，针对南方农业机械化与大数据的结合程度不高，和南方地区现有农机大数据平台存在的问题，提出相应参考意见和未来发展方向，为有关单位、企业及科研院校在南方农机大数据平台方面提出初步的意见和参考。

农机；大数据；问题；发展

从2004年开始，中央一号文件均要求大力推进我国农业机械化建设，2017年在《2017年中央一号文件公布提出深入推进农业供给侧结构性改革》中提出“推进农业物联网试验示范和农业装备智能化”。《中国制造2025》将农业机械产业列入十大重点发展领域，提出“提高农机装备信息收集、智能决策和精准作业能力，推进形成面向农业生产的信息化整体解决方案”。农业部提出“十三五”时期，我国农业综合机械化率要达到70%以上，并且水稻、玉米、小麦三大主粮耕种收的综合机械化率要达到80%以上。由相关政策可以看出，国家对待农机从以往的制造领域逐步深入到与互联网相结合，因此需要一个有效的大数据平台，整合农机领域相关信息，促进信息在与农机相关的各个领域充分流动，以实现信息共享和充分利用，推进我国农业机械化进一步发展。

从发展潜力来看，南方地区占全国国土面积的27.1%、在这之中，耕地面积占全国的42.5%、人口占全国57.5%，粮食产量占全国 45.6%，并且经济作物、渔业、林业、畜牧业等农副产品的产量在全国占有较大比重。因此在“十三五”期间及在未来一段更长远的时期内，南方地区在农业机械化方面有着很大的发展潜力和增长点。南方地区农机化大数据平台的发展，对优化南方农业机械化布局和结构，提升其整体水平，促进我国农业机械化的全面发展具有十分重要的战略意义。

1 农机大数据的定义

在了解农机大数据之前，应先了解什么是大数据。大数据是指在一定时间内，无法利用普通软件对其进行捕捉、管理和处理的数据集合，要用新型的处理模式才能转化为具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的一种具有海量、高增长率和多样化特点的信息资产。而农机大数据则是该范围内的一个重要领域，包含农业机械工作过程中的农机工作数据、农机状态数据与农机产业相关的农业生产者的反馈数据、农机企业和科研单位的技术数据、配套农艺数据、人才信息、农机市场发展趋势预测数据、农机物流信息、政府信息等通过现有或者更新的处理模式，生成目标所需的大数据信息。

2 农机大数据平台发展现状与分析

2.1 需求分析

在分析现状前，首先应明白什么是大数据。大数据（big data）指的是无法在一定时间范围内利用常规软件对其进行捕捉、管理和处理的一种数据的集合，它需要新型的处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据包括了结构化、半结构化和非结构化的数据，而在这其中，非结构化的数据越来越成为数据的主要部分。目前，随着农业机械化，尤其是农机智能化的不断普及，从事农业生产的人员将会不断减少，而随着精细农业等新型农业概念的提出，对现代农业的要求已不仅仅是通过简单的改良农机具即可达到目标，要多个部门进行协同作业，同时高效利用信息技术，以农业信息科学为农业生产的理论指导，农业信息技术为工具，用信息流调控农业活动的全过程。因此，在不久的将来，农机大数据领域将会出现一个较大规模的市场。

2.2 国外现状

目前，在国外有很多大型农业机械均装备了远程实时监控系统，通过该系统，车载终端可以利用网络向监控管理中心服务器实时传输当前农业机具的工作位置和工作状态等各种数据。例如，针对农场现代化管理，美国天宝公司开发了一款农场信息管理系统，即“网络农场系统”如图1、图2所示。该套系统利用无线通信模块发射3G信号、GSM信号等连接整个农场的设备，从而使信息在电子计算机、农机作业车辆、各种终端设备之间进行传输。通过收车载终端可以收集到农机工作位置、作业历史轨迹、农机内部部件状态、农机群生产效率和故障处理等信息，再在网络农场系统中，利用基于地理信息系统（GIS）开发而成的农场信息编辑浏览软件，通过对收集到的各类数据进行分析、处理和加工，使系统能够为生产人员提供全面的问题解决方案，并且方便管理者做出相应决策，实现农机群的高效作业。

美国之所以如此大量地投入时间和精力去收集这些农机大数据，其原因首先是农业生产的盈利性，而为了提升农产品的产量和工作效率，利用农机和农机大数据，可以收集诸如天气数据、土壤细节、GPS数据、种子、化肥等，与作物生长有关的大数据。例如，PrecusionPlanting公司制造的播种设备，经过对获得的数据加载和处理后，其制造的农机设备能根据天气的变化自动改变播种深度、种子的间距以及播出的种子品种，实现对农业生产进行合理调控。其次，对于农业机械制造商，在农业机械的生产过程中，不仅需要能够确保其资产在最低成本的条件下，还要求农机具能够保持最长的正常运行时间，同时还要可以支持移动数据采集，并且要能够让这些琐碎的信息在价值链内能被实时获取，以进行进一步的处理。

图1 天宝公司网络农场示意图

图2 作业农机间数据交换示意图

上述实例和原因，都极大大地促进了美国在农业大数据，特别是农机大数据领域的投入与开发。通过收集和处理所获得的农机大数据，能够得到对农业生产以及与农机相关领域的有价值的信息。再通过处理得到的信息反过来为农业生产调控提供参考依据，提高农业生产效率，提升农产品在全球的竞争力，同时企业等与农机相关的领域，也能利用相关大数据平台获取其他方面的信息，为管理和决策人员提供参考。

2.3 国内现状

国内目前的农业大数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等领域，其主要平台有：农业大数据产业技术创新战略联盟、艾格农业数据库，如图3所示，布瑞克旗下的农业大数据。上述具有一定规模的大数据平台对农业大数据的采集主要围绕生产、消费、市场、贸易、成本和库存等方面为主开展监测统计，未将农业机械化的大数据作为主流产品进行运营，并且仅仅涉及农机贸易信息公布方面，对农业机械大数据的挖掘程度不深。

与此同时，国内专门的农业机械大数据平台的有中国农业机械化信息网、中国农业机械化质量网，南方地区则以湘数集团湖南鹏远大数据有限公司的“智慧农机”大数据平台为主。其中中国农业机械化信息网、中国农业机械化质量网归国家所管理，其主要职能是报道国家政策、提供监管信息和行业监管，由于为政府网站，因此在某些方面其功能较为单一，无法系统覆盖与农机领域相关的各个环节，同时针对的浏览者群体范围不广。而“智慧农机”大数据平台以增强服务、惠及农业、富农村、方便农民为目标，为农机操作人员、农机企业和农机管理部门提供通道。相较于前两个平台，“智慧农机”大数据平台在功能上有所突破，能够提供交流平台，同时也可以让管理部门能及时获取领域动态，保障农机行业的规范化运转。又能让农机企业利用大数据和互联网来扩大业务覆盖面，达到创收的目的，避免套补、虚报等农机财补乱象。也可以为群众普及科学生产与管理的知识，提升农民信息化应用水平。但其对数据的应用仍然只是单一的信息共享，无法对数据进行处理，达到预测的作用。

图3 艾格农业网站界面图

2.4 国内外现状对比及分析

通过国内外现状的分析，不难发现国外在农机大数据方面其已经形成较为系统的体系，从农机的制造开始，开始为农机具搭载相应数据接收和处理设备，从一开始就进行数据源头的整合，在农机具的使用过程中，美国采用的农庄模式其所具有的规模化、产业化和区域化为农机具的大范围应用提供便利的条件，可以通过一个处理中心，进行数据的采集、处理和发送至田间机械，效率更高。同时对收集到的数据，除开直接应用至田间机械之外，还将其通过有关大数据平台反馈至有关企业，使企业利用这些信息，对产品做出相应的优化和改进。而我国南方地区的农机大数据平台，其重点便是相关平台少，其有一定规模的仅为上文中“智慧农机”大数据平台，可见企业对农机领域的大数据关注度不高。但相比于美国的大数据平台，其能让相关政府部门实时了解农村的农机信息，并发布相关政策。

但通过分析国内外农机大数据平台之后又发现，国内外现有大数据平台的主要职能均是将信息处理之后直接应用于农机或其他终端，在大数据的预测功能上挖掘深度不够，仅能让制造商改善农机具的结构，不能为农机企业和投资人员提供未来市场的导向。而作为农民、企业、政府等领域的交流平台的功能、实现相关人才的交流和统计物流信息并进行优化的功能处于空白，使得许多最新的技术和理念无法快速应用于实践当中。

3 发展建议

（1）作为一个较为冷门的行业，我国南方的农业机械大数据平台在目前应该首先依靠政府进行扶持，在发展的过程中，政府应担任起引路人的角色，同时要为起步中的中小企业解决资金问题，促进产业结构的调整，加速企业的发展。其次，需要建立起一套完善的中小企业法律体系，为起步中的企业维护其正当权益，使企业的技术创新有更好的制度环境和发展空间。最后，可以设立专门的企业管理组织机构，该组织机构类似美国的小企业管理署，其主要作用是作为一个官方的咨询机构来帮助发展中的企业同政府机构进行交流；引导发展中的企业获得政府定单；提供涉及企业经营及财务管理等方面的建议；发放有关行情状况、经济状况等方面的资料；授权指定金融机构发放担保贷款；在特殊情况下,直接提供贷款。利用政府的宏观作用，为南方农业大数据平台的发展创造良好的条件。

（2）在整个南方农业机械化大数据平台发展过程中，起决定性的仍然是企业自身。企业应充分对目标市场进行定位，并且做到充分了解目标市场和挖掘市场的直接价值和潜在价值。针对当前大数据平台，其主要有以下7个市场：①从事农业生产的农村劳动者，农机大数据平台为其提供相应的农业设备或者技术信息，并收集其意见，同时为其提供与相应农业方面的人才的交流；②企业和科研单位，通过收集到的农业生产者的信息，调整或优化相应农业设备和技术，提供相应科研项目，同时促进同行的交流，促成信息的共享；③投资农业机械化方面的投资者，为其提供市场信息与未来发展趋势以供投资参考；④农机租赁和回收人员，让其对农机的配置和调度进行合理分配，充分利用资源；⑤人才猎头公司，该平台的大数据库促进农机方面的人才流动，优化人员配置；⑥政府部门，政府部门利用该平台实时了解农村农业机械化程度信息，并且及时下发最新文件，使上述其他领域的人员和单位能及时了解国家政策，充分提升农业机械化进程的速度；⑦物流企业，由于农机的物流领域处于空白状态，该平台通过收集农机产品的运输信息，实时优化和规划农业机械产品的运输时间和路线，降低物流运输中的空车率。

（3）政府、企业和科研单位等相关领域的单位，应共同加大宣传南方农业机械化大数据平台发展的力度。作为推进南方农业机械化的关键之一，加大建设大数据平台的宣传力度，有利于各方面单位的联合，使有限的资源能够集中于一点，大大加快南方农业机械化大数据平台的建设速度。随着大数据平台的完善，南方农业机械化的程度也将会逐渐形成规模，其带动的经济效益也将成倍增长，届时与农机相关的各个领域将会得到更大的效益，同时能够作为一个很好的实例，为中国农业现代化的建设提供参考。

在大数据发展过程中，应注意与农机相关的各个领域的充分协同，使其在发展过程中，避免出现整个数据平台功能单一。同时要形成以政府为主导，有力整合各个农机领域，以企业和科研单位等有研发和处理能力的平台为中坚，不断发掘南方农机大数据的潜在价值，以农业生产者、农业机具等其他末端单位为数据来源，为大数据平台提供源源不断的数据，充分促进大数据平台的活力。同时，整个平台在搭建的过程中，应充分贯彻模块化思想，利用各个领域的专门性，分配任务，使不同的子栏目或者下属项目能够获得对口支持，从而提升整个平台的权威性。整个平台将相关领域涵盖后，重点将是为整个南方地区提供有效的农机大数据支持，并且要实现在国家农业现代化的基础之上，为构建南方地区完善的农业机械产业链，提供强有力的支持，促进南方农业机械在国内乃至国际的竞争力。

4 结语

南方地区作为我国粮油的重要产区，其本身的机械化程度同我国农业的现代化息息相关，而农机大数据平台作为南方农业机械化发展中的“软实力”，其发展程度和范围同样对我国南方地区的农业机械化起着强有力的推动作用。因此，我国南方地区的政府、企业、科研单位等农机领域，应当充分利用大数据自身的真实性、多样性、快速性等特点，充分挖掘农业机械化领域大数据的作用、其他功能和潜在市场，并对相应的资源进行合理优化和调控，使得农业机械、与其有关的领域和相关人员能够有一个共享信息资源的平台，通过该平台，系统、有效地整合南方地区农业机械及相关领域的信息，达到信息资源共享，并且依靠大数据进行有效地调控和决策，加速我国农业现代化的发展，同时为我国农业机械在国际上的竞争力，提供强有力的支持。

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康家鑫（1995-），男，湖南长沙人，大学本科，主要研究方向：农业机械化工程。

谢方平，男，湖南长沙人，教授，博士生导师，主要从事农业机械化，收获与采后技术的研究工作。