我國目前的農業生產，還是以手工勞動爲主的耕作方式，人力畜力使用還比較普遍，農業機械等現代科技手段在農業中的進入範圍和作用程度，還遠未達到根本扭轉勞動生產率低下狀態的目標。自上世紀80年代以來，農業用地無論是耕地總量還是人均耕地佔有量都持續減少，加上水旱災害頻繁等自然因素的增加，直接影響到糧食的穩產和增產。與此同時，還產生了環境污染和食品安全問題。因此，在大數據環境下，通過科技政策創新管理體制，引導農業走向資源節約型、生態保護型的現代農業發展之路，就成爲當前最主要的和急需解決的課題。
一、大數據的概念及特點
大數據是IT行業的術語，也稱爲巨量資料，意思是資料量過於龐大，主流軟件已經不能在合理的時間內進行有效的處理，用以幫助企業進行更好的經營決策。對於大數據概念的界定，至今還沒有統一，研究機構Gartner將其定義爲“需要新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”。而大數據時代最早由麥肯錫提出，認爲數據已經滲透到每一個行業，甚至每一個業務職能，是當今重要的生產因素，人們對海量數據進行挖掘和運用，意味着大數據時代已經到來[1]。與傳統的數據庫相比，大數據的數據量更龐大，要進行查詢和分析更加複雜。大數據的特點表現爲四個：一是巨大的數據體量。大數據的體量已經不是停留在TB級別，而是屬於PB級別[2]。二是處理效率高。在大數據系統中已經應用到了1秒定律，也就是在1秒的時間內可以從龐大的數據中獲取具有價值含量的信息。三是數據類型多。大數據環境下的數據信息呈現多樣化，這些信息不僅僅是文字、數字，還包括網絡中的圖片、日誌、地理位置、視頻等等，這些都承載着豐富的信息。四是具有高價值回報。大數據中數據量大，包含很多有價值的信息，只要懂得正確利用，並擅於分析，就可以帶來高價值的回報。概而言之，可以將大數據的四個特點歸納爲數據體量大、處理效率高、數據種類繁多、價值密度高。
二、大數據在農業發展中的運用現狀
當下大數據已經貫穿了整個農業產業鏈，涉及到的數據多而複雜，如種子、土地、氣象、環境、土壤、農藥、化肥、農產品加工、物流、經營等，人們通過整合利用這些數據優化了農業產業鏈，進一步提升農業發展水平。現今大數據在農業中的運用已不侷限於對農業數據的收集與傳輸，而是延伸到了運用大數據加速作物育種，以大數據作爲驅動實現精準的農業操作，在大數據的支持下追溯農產品的來源，以及優化產業鏈等[3]。與其他行業相比，農業更爲複雜，因爲它會受到多種因素的影響，這些因素包括人類活動、氣候、土壤、種子等。大數據的運用，可以促進農業生產規避這些因素帶來的不利影響，減少損失，提高生產質量[4]。目前除了上游借用大數據提高生產質量之外，下游的農業也通過大數據實現經營管理的整合優化，提高農業在市場流通中的效益。從中可見，大數據已經在農業產業中的多個領域得到了應用，這會對農業的生產經營帶來很大的改變。
三、大數據在農業發展中應用存在的問題
（一）農業信息化的基礎設施還有待完善。比起其他行業，現代農業顯然要落後許多，且區域化差異越來越明顯。儘管當前涉農服務發展相當迅猛，然而，其在生產及銷售方面卻滯後許多。各部門與各行業齊頭並進，有待進一步完善的農業信息化體系，導致各種不良現象頻頻發生。如不明確分工、建設重複及協調不力等等，從而存在嚴重的孤島情況；未構建規範的投入體系，建設資金與運營資金較少，在總體農業投入中信息化農業的投入比例相對較少，從而阻滯了信息化農業發展。
（二）對農業大數據的認識有待提高。政府部門無法正確認識到應用大數據的必要性及緊迫性，導致無法在有關的研究應用方面給予足夠的資金支持；各從業主體如農民及涉農公司等並未意識到發展大數據的重要性，在學習及應用新技術方面消極應對；沒有在全社會中營造一個發展與應用大數據的氣氛。正是這些因素使分析與應用大數據受到一定的阻滯，遠遠落後於發達國家的農業發展水平，阻滯了我國的農業發展。（三）農業大數據中心和分析平臺有待建設。大數據的特點是容量大且複雜性高，必須構建於先進技術及先進結構的新數據中心及研究平臺之上。就技術層面來說，此平臺根據一流的數據管理能力及數據倉庫能力，使構建出來的商務智能項目有着高效、先進及開放等特點。就結構層面來說，此平臺的可配置性相對較好，使資源變化及業務流程變化的需求得以滿足。此外，在業務發展越來越快、業務量越來越多的情況下，平臺的應用及性能也需要進一步擴大。（四）對農業大數據的開放共享有待開發。在如今小農經濟一家一戶的情況下，家庭承包生產的不夠集中以及小規模經營，阻滯了構建標準化的價值性高的信息數據；收集的許多信息被分佈於各部門、各研究中心及涉農網站中，因爲制度及單位利益等諸多因素影響，導致這些信息數據未能互通互聯；各信息數據沒有形成規範的標準，致使各信息數據不是重複就是存在衝突，數據應用率相對較低，從而導致信息資源得不到有效利用。不同部門之間的.信息共享存在阻滯和信息孤島現象，使採集與開發農業大數據受到很大的限制。
四、大數據在農業發展中應用的模式創新
（一）精準農業模式。精準農業模式即是做到“精準匹配，知天而做”，降低不良因素的影響，提高生產效益。在精準農業模式下，可對作物的品種與土壤進行精準匹配，在作物生長過程中，可對各種環境因素和作物的長勢進行監測，從而實現精準式的灌溉施肥，趨利避害，對整個生產環節實現精細化管理，提高生產力。精準農業模式以生產者的利益爲中心，在大數據的支撐下，選擇準確的渠道、合適的時間、地域，利用高效的方法爲生產者提供匹配的耕種方案和服務[5]。在這個過程中，不管是渠道、時間、土壤、施肥、澆灌，都要實現精準匹配，不要盲目地進行耕種。精準農業模式是有針對性、目標性地開展，具有策略有效、農作物生長情況可衡量等特點，它追求的是低成本、高準確、可評估，可見精準農業模式是對傳統農業生產的顛覆。在傳統的環境中，生產者難以獲得環境、作物長勢的信息，在大數據環境下，生產者可以更容易獲得氣候、土壤、作物成熟度、空氣質量、投入的成本、耕種設備等各種可靠的數據。在獲得這些數據之後，生產者可作出前瞻性的決策，可精準地對每一個生產環節進行定位，做到心裏有數，知天而作，減少損失，提高生產量。
（二）自動化農業模式。自動化農業模式是建立在大數據的基礎上，運用數據聚合技術將農業大而複雜的數據整合到農用機械內置的數據系統中，通過無線網絡和計算機啓動機械進行自動化的管理模式[6]。自動化農業模式適合大型農場採用，未來要投入較少的勞動力和成本實現大規模生產，就需要發展自動化管理模式。自動化模式需要農用機械的參與，生產者不需要親力親爲，只要懂得在計算機上操作管理軟件，即可調動農用機械工作，比如施肥、噴灑農藥、除草等。在沒有駕駛員的情況下，農用機械通過傳感系統來感知道路的環境，對路線進行自動規劃，管理軟件設置好參數，操作人只要輕點鼠標，即可悠閒地一邊喝茶一邊等待勞作結果。因爲機械內置系統中聚合了相關的農業信息，機械會精準地完成相應的任務，在噴灑農藥、施肥方面比人工勞作更加精確。自動化模式適合大規模經營和產業化，如農業公司開闢一條產業鏈，從生產、物流、包裝到市場上的推廣銷售。農業公司可經營自己的農場，而農場主不需要僱傭太多的勞動者，只需要熟悉農業機械的操作，就可輕鬆管理大規模的農場。農場的生產完全實現自動化，包括人工智能、自動控制、視覺計算等。在計算機科學、智能控制技術、模式識別高度發展的背景下，將農業數據整合到機械內置的計算機系統中，就可減少勞動力成本和時間成本，提高生產效益。（三）信息化模式。信息化模式建立在信息系統的基礎上，農業信息系統是由人機組成的管理系統，具有收集信息、傳遞信息、加工信息、統計信息、分析信息、保存信息、查詢信息、維護及使用信息的功能[7]。生產者可利用這個系統達到農業信息化管理的目的，掌控作物生長過程中的信息，從而實現全面的信息化管理目標。農業信息系統要實現的功能目標包括兩方面：一是提供有效的農作物信息渠道，生產者只要登錄系統，就可以通過自己權限的通道，參與到業務流程的對應角色中，反饋農作物信息、審覈信息、統計信息、使用信息等，迅速精準地收集、查詢到想要獲得的信息；二是生產人員可通過系統對繁雜的農作物信息進行統計分析，從中挖掘有價值的信息，爲生產決策提供依據。在信息化管理中，可以將農業信息系統劃分爲農作物信息採集與分析、過程管理、綜合信息管理等四個功能，把農產品生產過程和農業信息系統聯結起來。其中農作物信息採集與分析，就是對生產全過程中的信息進行採集、存儲、傳輸和統計分析，建立農作物信息數據庫，爲生產者對農產品生長過程實施有效管理和監督提供依據。
總之，農業發展意義重大，它關係到人類的生存、社會的穩定和國家的發展。隨着人口的不斷增加，糧食的需求量越來越大，農業生產承擔的壓力也越來越大。提高產量，滿足巨大的需求，是農業發展的一個重大課題。如何節約成本，提高產量，這需要順應時代的發展，在大數據背景下不斷對農業的發展模式進行創新，不斷更新生產方式。因此，要藉助大數據帶來的新技術，發展精準農業、自動化農業、信息化農業；要以提高產量、降低成本、減少對環境影響爲目標，大力推進大數據新技術在農業發展中的應用。
作者:劉水 單位:山東管理學院
參考文獻：
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