数字农业的意义范文
时间:2023-12-25 17:36:38
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关键词:农产品产业园、物联网、信息系统、数字一体化精准管控系统
近年来,我国数字化农业技术取得了一些进展,主要表现在:农业传感器微型化、农业灌溉智能化、实时监控农作物生长、农业信息可移动化、农产品质量追溯化等已成为主流。这得益于农业生产信息化技术的成熟和发展,尤其是农产品种植、加工智能化技术的应用。
国内关于农业园区应用物联网技术的相关研究主要涉及温度监控、光温智能控制、精准灌溉等方面。如,浙江大学等单位对农业物联网信息感知、传输和应用等方面进行研究,主要涉及智能化程度、肥水利用率及农产品安全等问题。取得了一系列成果。但总体来看,数字化技术在农业生产中的集成应用研究还比较少。本文提出构建完全数字化的生鲜农产品产业基地,该基地基于总线技术集成,由统一的信息系统进行集中管理和统一调度,充分运用物联网和现代信息技术,加强数据处理及控制,合理布局传感器(温度传感器、湿度传感器、养分传感器、土壤成分传感器等),实现完全数字化。
一、生鲜农产品产业园区数字一体化精准管控系统的实施意义
1.加速信息化。农业发展越来越受到信息技术的影响,信息化成为我国加快实现农业现代化的必然选择。随着物联网技术和农业信息技术的广泛应用,现代农业高速发展,新的农业科技革命即将到来。
2.提高数字化。数字化有利于发展我国自主产权的农业高技术体系,对于我国在世界范围内新的农业科技革命中占有一席之地,以及提升我国农业科技在国际上的整体竞争力,具有战略意义。
3.提高生产效率。传统的手工劳作、粗放型、分散型农业产业模式已不适应时展,我国经济进入规模经济时代,设施的效率决定了生产的效率,也体现了生产力的发展水平。
4.节能减排。精准农业在高新技术的基础上,充分利用现代信息技术,成为现代农业的一种先进生产形式和管理模式。为能自动感知、获取并分析作物生产的环境因素实际存在的时间和空间差异信息以及实现自动诊断和监测,确立起按需投入,在技术上和经济上可实施的应对方案,对物联网技术提出了系统化的理念和技术要求。
二、生鲜农产品产业园区数字一体化精准管控系统的构成
如图1所示,基于物联网技术的生鲜农产品产业园区的数字一体化精准管控系统,主要包括设备执行层、通讯层、调度监控层和信息管理层等四个层级。整个管控系统由计算机管理调度系统(中央控制系统)、水肥一体自动控制系统、自动通风控制系统、无线传感器系统、卷帘控制系统、诊断与监测预警系统等六个子系统组成。
1.计算机管理调度系统(中央控制系统)
生鲜农产品产业园区数字一体化精准管控系统,是在系统总体规划的原则下,为实现农产品种植基地的智能化、数字化、精准化管控而进行的计算机软、硬件系统设计,在信息自动化统一软件平台的基础上,结合农作物生产经验,开发农产品种植系统,采用面向对象的分析、设计和开发手段。充分考虑系统的柔性,并为系统的全面集成留有接口。
系统由管理层信息系统集中管理和统一调度,在监测与预警系统的监控下获取数据采集层下各类型传感器所提供的作物成长环境的物理参数,如:空气温湿度、土壤水分含量、PH值、CO2浓度等,再经通讯层传输到管理层中央控制器,农产品种植系统对感知的信息进行融合处理,智能对比适宜农作物生长的最佳环境变量,并形成完整的按需配给策略,由通讯层到达发出控制指令的具体分管控制器,完成对农作物的按需供给,保障农作物的健康成长环境。
整个管控系统形成了一整套完全智能化、数字化和精准化的管理理论和实践方法,对智能并联调度系统、诊断与监测预警系统、水肥一体化精准管控系统等新技术模块进行了研究应用。
系统结构分为四个层次,即:信息管理层、通讯层、调度监控层和设备执行层。其中,计算机系统始终贯彻整个系统的运行中,从整体调度到具体信息的收集与传输、指令信息的下达,涵盖信息管理层、通讯层、调度监控层的所有业务以及设备执行层的大部分业务,上联中央控制系统,下联设备执行层。
系统硬件模型,如图2。
2.水肥一体自动控制系统
水肥一体自动控制系统是一项现代农业新技术,该技术可以精确控制灌溉和施肥的数量与时间,以微灌系统为基础,根据农作物的需水需肥规律及土壤状况,运用计算机技术自动对水和肥料进行调配和供给。
在滴灌、渗灌、微喷灌等工程节水的基础上,通过布置在田间的水分传感器、养分传感器、土壤成分传感器等多种类别传感器,测得土壤各指标的基本状况,经传感器将信号传到电脑,再由程序智能指导灌水施肥。
由于系统没有非常复杂的运算,需要低功耗和具有较强抗干扰性,因此采用单片机作为自动控制中心模块,用来处理灌溉区的信号输入等工作。由于水灌溉自动控制系统对水位的控制精度要求不高,将自制水位传感器安装到要求的液位,直接感知液位信息。由液位信息控制电磁阀,从而实现精准施灌。系统中的很多资料需要长期保存,同时需要在系统断电时仍能保存信息,根据自动控制系统以及用户信息存储大小需求,选用双备份磁盘阵列为该系统的存储设备。
水肥一体自动控制系统包括两大类。即叶面施灌和根系施灌,前者采用喷雾头施灌,后者采用滴灌。
系统将各种农作物的特征需求数据、种植历史经验数据、专家知识等集成、组构、融合,编制成生鲜农产品种植专家系统,将测定的实时信息与生鲜农产品种植专家系统的参数对比后,可计算出灌溉时长、施加肥液时长和肥液配比等值。控制程序得到开始工作指令后立即运行,系统运行过程的数据均可查阅。系统主程序流程,如图3。
3.自动通风控制系统
自动通风控制系统综合性能优于传统通风系统,可以自动调控风机转速与风量,感应空气品质,从而改善空气质量,提高通风安全,实现运行管理智能化。该系统主要由智能中央控制子系统及空气品质感应子系统等组成,还包括通风管道、可调节的风口末端及数字化节能风机等。
4.无线传感器子系统
WSN(WirelessSensorNetwork,无线传感器网络)由多个部分组成,其主要构成:无线传感网络基础设施、网络应用支撑层和基于该网络应用业务层的一部5y.等,参见图4。将WSN应用于培养种植农作物,可提高农业数字化水平。其工作原理为:在监察区域设置大量廉价的微型传感器,通过传感器感知并收集所需监察对象的信息,这些信息经过处理后发送给观察者。
5.卷帘控制系统
当前使用的温室大棚卷帘机大部分存在安全隐患,其主要原因是动力源为现场人工送电,不论温室中是否有劳动任务,管理人员都必须到现场操控设备,造成了时间和人力资源的浪费。
为解决上述问题,可以通过自动远程控制,实现卷帘机的升降,不仅可以减少安全隐患,而且降低劳动强度,提高效率。其主要做法为.在设备中嵌入一个模块,利用处理器的指令控制来实现GSM系统的短信息服务。该方法实施方便、操控简单、成本低,有较高的应用率。
6.诊断与监测预警系统
在农作物种植基地采用诊断与监测预警系统,主要针对系统中关键设备的开关和运行情况进行监测,发现异常情况并及时处理,从而尽量避免损失的发生。
为了加强监测和预警,该系统设计并充分应用无线结构健康监测试验仪器。基于成本和便捷性,该仪器主要应用ISM(IndustrialScientificMedical)频段,这是因为:ISM频段耗能低、成本少,组网方便且无需授权申请,非常适合无线结构的健康监测使用。其覆盖范围,如图5。
诊断与监测预警系统涵盖整个系统,实时监测各系统的运行状况,并根据系统的实际情况经传输系统反馈给中央控制系统,对整个系统的健康运行具有重要意义。
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基于2010年吉林省高等教育研究重点课题《数字农业技术基础教学平台建设与应用研究》,依据建构主义学习理论,课题组架构计算机网络与课堂教学有机结合的混合型学习环境,形成基于VLEs的《数字农业技术基础》课程,为学生构建合理的知识体系、有效发展认知能力提出了新的探索。
1数字农业技术简介
1.1数字农业技术概念
数字农业是指将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象、过程进行模拟,达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农作物产品和质量的目的[1]。近年来,国内外在数字农业技术的研究、应用领域进行了诸多研究和探索,进步和成果十分显著,数字农业技术已经成为促进农业经济发展强有力的武器。
1.2具有数字农业技术基础人才的培养要求
在农业高等院校中培养具有数字农业技术基础的人才,应该在掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识的前提下,从理论和实践上掌握数字农业的原理、组成和方法,建立关于数字农业系统框架,了解信息技术在农业领域的应用现状,掌握信息技术与专业结合的基本方法。通过该课程的学习,培养学生将信息技术应用于生产实践的能力。这对推进数字农业进程具有十分积极的作用,为我国农村经济的更快发展提供新的契机。农业数字技术课程涵盖农业专家系统、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)为支撑的农业信息工程的基本理论和基本技能,内容庞大繁杂,同时对不同专业的学生要求掌握的内容和难度具有较大的差异,课程的复杂性使它更需要一条有效的途径提升学习质量、促进师生关系、加强教学效果。身处互联网时代,它完全可以创造跨越时空开展学习活动的技术支持情境,使学习不受时间、地域限制,具有教育资源充分共享的优势,课堂在这样的技术支持下被赋予了更广阔的内涵。
1.3建构主义
技术支持情境的构建目标的业务领域是知识学习,因此系统设计必须符合先进的学习理论,体现合理的认知规律,适应自主的学习需求。学习理论至今经历了行为主义学习、认知主义学习、建构主义学习理论的发展历程。其中,建构主义学习理论是在认知主义基础之上逐渐发展起来的,对推动教学系统设计起到了推波助澜的作用。建构主义思想强调学生在知识掌握中的主体地位,他们具有积极的自我控制、目标导向和反思型特点,通过学习情境中的发现过程和精细加工过程,自己建构知识,建构主义指导的学习方式的环境包括以下四大要素[2]。
1.3.1情境。学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计过程中,创建有利于达成意义构建的情境至关重要,是创建教学环境的基础。
1.3.2协作。在学习过程中应当贯穿始终。通过教师与学生之间的协作、学生与学生之间的协作,可以有效地分析收集教学资料、能够及时对提出的理论进行验证,对学习评价和意义构建都很有作用。
1.3.3交流。学习过程必然需要交流。形成良好的交流氛围、交流方式是达成最终学习目标的基础环节。
1.3.4意义建构。意义建构是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。
2虚拟学习环境(VLEs)
虚拟学习环境(VirtualLearningEnvironments,VLEs)是近年来得到广泛关注的一个领域,是指基于计算机技术的标准化学习与学习管理的系统,主要用于支持络学习过程中内容传递、促进在线师生间的交互。它的概念目前并不统一,还有诸如“整合化学习系统”(IntegratedLearningSystems,ILS)、“内容管理学习系统”(ContentManagementLearningstems,CMLS)等解释。VLEs目的是通过技术提供各种促进学习的有效工具,满足各类学习者的学习需求,为有效进行协作学习、基于资源的学习以及广泛的资源共享提供有力的教学和技术环境支持。目前的VLEs在技术特性上不同,但设计思路都类似,主要是通过计算机技术实现对传统教学的时空拓展和资源共享。不难看出,主导思想都是课堂再现与传递,本质在于解决教学资源短缺。这种教学模式仅仅是传统教学模式的网络延伸,思考模式基于同一个“尺度”,适用于每一个人,而有效的虚拟学习环境的构建应该是体现学生的认知规律,体现适应个性化的学习。因此,拓展网络教学的内涵以提高教学效果和实施质量,对网络教学发展提出了更深层次的要求,《数字农业技术基础》VLEs构架见图1。
2.1知识学习
知识学习在VLEs中通常采用网页文本、多媒体课件、教学录像3种形式,组织方式往往是按照章节以树形目录的方式呈现。然而《数字农业技术基础》课程对不同专业的学生构建不同的知识框架体系,这些框架体系构成了多个子课程。虽然子课程之间知识点侧重不同,但是彼此之间的关系千丝万缕,因此构建时应该遵循课程必须具有一定弹性的原则。把《数字农业技术基础》课程知识分解成最小的知识单位即知识点,把每个子课程的学习目标分解成知识目标;然后,将知识点根据知识目标组合成知识单元[3],确保每个知识单元都有自身的学习目标和应用目标;教师根据各个专业的不同、学习者特征的差别灵活设置不同的知识单元,将其组成基本知识框架即子课程。由于《数字农业技术基础》课程的复杂性,交叉性以及不同专业学生学习目标的差异,每一个知识单元可能被不同方向的子课程应用,因此将知识单元构建成可重用知识单元,以便不同专业方向的教师和学生根据不同的学习目标选择知识单元(图2)。
2.2学习路径选择
VLEs中的学习路径是指在网络的环境下,学习者在一定的策略指导下、为实现学习目标的学习活动的顺序[4]。面对VLEs中的各种学习信息,学生常常感到无所适从,无法判断从何处开始学习活动。因此在VLEs中为学生提供过程的参考路径显得尤为重要,可以说学习路径的选择是VLEs的生命线,直接关系到学习效率与学习效果。教师根据课程中各个子课程的特点结合自身的经验提供多组学习路径方案,学生自由选择相应的学习路径方案。在遵循学习路径的学习过程中,也可以根据自身的情况调整学习路径的节点方向,使学习过程符合认知规律,便于知识获得、维持、迁移和应用。
2.3角色定位
在VLEs中的角色根据不同的职能被定义具有不同的权限。该系统的角色有管理员、教师、学生3种,主要职责如图3所示。管理员、学生、教师在虚拟环境中各司其职,并且都能够围绕课程的开发与维护提出自己的设想和观点。注册模块的注册采取与校园网一卡通对接,通过校园卡的卡号和密码可以直接确认身份,确保实名登录。
2.4参与机制
学生的学习热情直接关系学习的效果,在VLEs中设置问卷调查、互动评价、投票表决等环节,使学生和教师融入VLEs之中,达成认知与情感的统一,并依据师生参与的情感度和参与效果,分析教学所处真实状态,形成师生教学状态、学习状态诊断,为学习质量评估提供基础数据。
2.5教学评价
采用开放的、多维度的方式评价学生的学习效果。全面地记录学生日志并进行跟踪监控,跟踪记录学生在学习过程中的所有过程,包括学习时间、阅读次数、学习路径的选择、参与互动的次数、实验操作评测、作业成绩、单元测评等。根据以上资料,形成合理的评价机制,对学生的学习结果进行公平客观的评价。
2.6教学反思
通过学生学习过程中监控到的大量学习过程的数据参数进行挖掘,在学习路径、知识单元测试,学习成绩和学习绩效之间建立联系,从而实现学习行为的分析,建立学习特征模型[5],为学生提供更加合理的学习方案,以此为依据调整学习路径。
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1农业科技档案管理数字化建设的必要性
1.1是有效改善档案管理工作的需要纸质载体是农业科技档案的根本依据,但是避免不了局限性,存在着数量多、体积大、质量重,不易携带,不便查找,信息传递慢,无法检索等方面的不足。农业科技档案管理的数字化建设,可以从根本上克服这些弊端,即以现代通信、计算机网络、多媒体信息技术为基础,建立计算机网络平台,以建立好的各种档案信息库为资源,利用智能信息处理技术,将数据库转变为知识库,以供需要者查询、搜索,并且信息资源的使用维护方便,安全保密性强。农业科技档案管理的数字化建设,可以达到资源信息的数字化、资源管理网络化和智能化。
1.2是档案管理发展的大势所趋农业科技档案资源的高效、快捷开发利用需要应用数字化技术。传统的查阅方法是到档案馆,采用人工捡索的办法查找所需的档案,费时、费力,查全率和查准率均不高。档案管理实行数字化后,全市农技推广机构通过互联网,进入市科技档案馆数字化信息中心,各单位的档案电子目录和开放档案数字信息均上传至市农业科技档案馆信息中心,方便全市农业科技档案资源的整合和利用,顺应档案馆现代化发展的需要。
1.3是现代农业发展的必须在当今人们的时间意识越来越强,领导需要迅速、准确的决策;各职能部门工作要求快速及时;社会广大公众对档案信息需要量不断增加的情况下,要求档案部门必须尽快改变传统的原始管理、检索和提供利用的手段,运用现代信息处理技术手段来处理农业科技档案信息资源,提高档案资源的开发能力和利用效率,确保档案信息能及时、方便地提供。
1.4是节约农业档案机构建设资金的举措库藏档案案卷数量的不断增加需要信息化来管理。以杭州市农业科学研究院为例,该院下辖农作、水产、茶叶、蔬菜、畜牧、生物等多个科研所,截止2010年全院库藏档案820卷,资料12088册,其中相当部分档案分散在基层建档单位,如果对这些档案进行有效整合,采用数字化管理,可大大减轻农业科技档案管理工作人员的工作量,降低费用支出,使档案管理人员能在有限的时间内搜集更多的信息,不仅降低了成本,而且极大地提高了效率。
2农业科技档案管理数字化建设总体设计
农业科技档案管理数字化建设的指导思想是:以需求为导向,以利用为目的,充分利用计算机软硬件功能,最大限度发挥人力资源和数字化加工设备能力,保护农业科技档案原件完好,保证数字化农业科技档案真实准确,更好地发挥农业科技档案信息资源的作用。农业科技档案管理数字化建设的原则是:档案数字化,工作标准化。档案数字化标准规范体系的建设,可以从管理、业务、技术等标准规范层面来研究制定。从简单的标准化向科学、精确的标准化过渡,从孤立的标准向体系化的标准推进。重要档案优先数字化。以利用需求为导向,结合实际,统筹规划,分步实施,突出重点,量力而行,将年限较长、具有馆藏特色、最为珍贵以及利用频率高的档案优先数字化。各部门分工协作。档案数字化工作相当繁琐,涉及面广,必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念,充分发挥单位各个部门和各类人员的作用,明确工作任务,落实责任分工,真正做到各司其责,各施其能,协调配合,形成全方位、多层面、多角度、共同推进档案数字化建设的科学发展模式。多方位快速高效检索。数字档案管理系统应该建立多种满足档案利用者的检索方式,提高检索的自由度。完善的电子检索系统,能高效、快速、全面地从档案信息中检索出利用者所需的信息,并对档案利用进行快速统计。数字档案管理系统应及时公布、更新、维护网站网页内容,提供服务范围、内容,便于档案利用者了解档案信息动态,及时查找所需信息。注重档案数字化人才培养。要建立和完善档案人才选拔、任用和激励机制,重视人才的储备,以超前的意识搞好人才建设,造就一批既熟悉档案工作管理、通晓档案理论知识,又掌握现代档案数字信息技术的新型档案工作人才队伍,确保档案数字化建设及档案事业又好又快地发展。农业科技档案管理数字化建设需要投入,特别是建设初期软硬件配置投入较大,建成后也要保持一定的运行成本。因此,要按照成本效益最大化的要求,细化农业科技档案管理数字化建设的步骤。同时优化农业科技档案管理数字化的各种资源配置,根据不同的情况,进行农业科技档案管理专业人员和数字化技术人员、计算机和扫描设备的合理配置,构建农业科技档案管理数字化投入小收益大的新模式。具体步骤上:一是建立农业科技档案管理数据库。第一步,输入文件级目录。在建立数据库的过程中,可边输入边打印,一方面补齐卷内文件目录,另一方面检验输入的正确性,从而确保农业科技档案管理数据库的真实性、完整性和有效性。第二步,采用扫描仪、数码相机等设备,实现原文件信息数字化。二是加强电子文件的收集和积累工作。电子文件包括电子文件内容、电子文件载体和电子文件显示、修改的电子计算机软硬件平台组合,是未来数字农业科技档案管理最主要的来源。为了确保所形成的电子文件不被丢失,保证电子文件是可存取、可利用和可理解,必须及时对所形成的电子文件进行收集积累。电子文件的收集积累,不仅保证电子文件的真实性,还维护了它的系统性、完整性,同时,也防止了存有信息内容的载体在个人手中发生丢失、损坏,从而保护电子文件的安全,为电子文件的归档打下基础。电子文件的收集积累范围,应严格按照国家有关规定执行。用载体传递的电子文件,要按规定进行登记、签署,对更改处,要填写更改单,按更改审批手续进行,并存有备份件,防止出现差错。三是农业科技档案管理数字化与上网利用同步。农业科技档案管理数字化及管理流程重组是一个管理思想不断变化的过程,农业科技档案管理数字化与上网利用同步即是新技术和新理念相互融合的表现。数字化农业科技档案管理分开放与不开放两种,开放农业科技档案管理即上互联网,建立农业科技档案管理资料网站,实施资源共享,在互联网上向政府和社会提供农业科技档案管理信息。
3农业科技档案管理数字化建设需要把握的几个问题
3.1提高认识,统筹规划首先必须在思想上充分认识农业科技档案信息资源的重要意义。在当今信息公开程度越来越高的形势下,农业科技档案的文化性质和社会性质逐步强化,利用的范围和对象将逐步扩大,只有当农业科技档案信息资源在农业现代化建设中发挥重要作用时,农业科技档案和档案工作的意义和价值才能充分地全面地展现出来。其次,做好统筹规划。将大量的农业科技档案数字化,是一个庞大的系统工程。首先要做好馆藏情况的调查,包括档案的类型、载体形态与状态、馆藏数量、档案信息利用等基本情况。根据馆藏情况,制订农业科技档案数字化的科学规划,包括服务器、电脑、扫描设备等硬件的购置计划和数字化处理规划。最后,要保障档案整理过程的完整性。农业科技档案数字化是一项费时较长的工程,在大规模、流程化的数字化过程中,所有档案原件都需从档案库房分批大量取出,一定要保障档案原件的完整,不允许出现损毁和遗失的现象。
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财政金融论文3900字(一):数字创意产业财政金融体制创新研究论文
摘要:数字创意产业属于一种高风险和高回报并存的新兴产业,是一种技术密集型的产业,在资本上对于政府的财政支持很是依赖,并需要在投融资市场的帮助下加快自身的发展进程。文章在分析了历年来数字创意产业的数据基础上,发现了我国财政对于数字创意产业的扶持力度不大,在参考之前相关研究的基础上,探索提出相关的改善措施,以帮助我国数字创意产业的进一步发展。
关键词:数字创意;财政金融体制;创新研究
引言
从2019年查询到的数据可以看出,中国的网民数量已经达到了8.54亿人。互联网的普及率已经达到了61.2%。其中,我国手机网民规模高达8.47亿,手机已经成为人们上网的常用工具。人群的基数造就了一个数字产业巨大的市场,为数字游戏、数字电影等数字产品带来了大规模的潜在消费者。从近年来数字创意产品的增长趋势中也可以看出,数字创意产业在大环境各个产业都放缓增长的同时,以每年增速20%的速度,爆发式逆势增长,成为了我国经济发展又一个重要的驱动产业。
一、数字创意产业的含义和类别
1、数字创意产业的含义
2016年的《政府工作报告》中,第一次出现了“数字创意产业”这个概念,但是实际上这个概念在2007年就已经在学术界出现了。陈刚、宋玉玉认为数字创意产业是以创意为基础,在数字技术的支持下,创造价值,帮助人们生活和生产领域的结合,以推动数字产业的发展。臧志彭和陈洪认为,数字创意产业是一种技术和生活互相结合的新型产业,是一种围绕着创意和依靠数字技术才可以实现的新形文化形态。王博等认为数字创意产业是一种建立在创意的基础上,通过现代化的互联网传媒科技,来进行文化传播的新形产业。本文认为,数字创意产业是建立在互联网科技、数字技术和传媒技术的基础之上,把创意当作产业核心思想,以电影和游戏等作品形式当为载体,提供娱乐产品的新型文化产业。
2、数字创意产业的类别
根据数字创业产业的含义,大体可以分为两个类别:传统产业和新兴产业。传统产业包括了影视产业、音乐产业等,这些产业的共同点是,在互联网技术存在之前就产生了。在科技发展后,这些产业借助新的技术手段,向数字化转型,之后就出现了数字电影和数字音乐等新形式的出现。新兴产业包括了文学小说产业、游戏产业、虚拟现实产业等,这些主要是在互联网技术的帮助下,发展起来的新型文化产业形态。新兴产业在产品的体验上,更加吸引消费者,可以说,新兴产业代表了数字创意产业的最新技术和未来发展的方向。[1]
二、财政金融体制创新的原因
1、数字创意产业处于发展初期
通过大量的数据可以看出,中国的文化创意产业还在一个发展的初级阶段。在这个阶段的产业,对于国家的财政政策很是依赖,需要在税收及融资方面给予优惠政策,来帮助企业增加自身的抗风险能力。处于这个阶段的产业,企业的抗击风险的能力较差,产品的技术不完善,产品的推广已经花费了企业大量的宣传费用,而国内的消费者群体,主要来源于支持国产技术的消费者。这对于高投入、高风险的数字创意产业的企业来讲,急需政府的财政支持,帮助企业的初期发展。[2]
2、数字创意产业的资本要求
数字创意产业有以下几个特征:高投资、高风险、高科技、重知识产权、高回报等特征,是文化产业中最具风险的行业之一。数字创意产业的这个特征,造成了它发展需要的初期资本投入较大,风险也大,如果政府没有相应的政策对其进行担保和支撑,就会造成民间资本不敢投入到这个行业。除此之外,数字创意企业生产的核心在于创新,但是创新有时候并不能带来预期的经济效益,这就让文化创意的企业面临着高投入、高风险的境地。所以,数字文化产业的资本风险率过高,预期回报率不明确,这就使得金融机构不愿意对文化创意行业的企业投资。[3]
三、我国数字创意产业财政金融体制的现存问题
现在中国在财政方面,对于文化产业的扶持政策资金,主要有两个类型,分别是国有资本的经营预算资金和专项资金。文化产业的专项资金是指,从2009年出台了《文化产业振兴规划》的相关文件以来,国家成立了帮助文化产业快速发展的专项资金,会对影视制作、文化创意和出版发行这些领域的发展,进行更加针对性的帮助。同时设立项目补助、绩效奖励、贷款贴息等相关项目,促进帮助产业结构的调整优化,改善产业的资源分配情况。国有资本经营预算资金的意思是,财政部会通过出资的方式来代表国家向文化企业购买其股份,主要是通过费用性支出和资本性支出两种方式,来促进文化、科技和数字的创新。另外,在财政扶持的方面,在2010年,中国人民银行和其他九个部门,一起了一个《关于金融支持文化产业振兴和发展繁荣的指导意见》的文件,提出了针对文化市场的信贷、保险、融资、评估、检测等方面的有关政策。在2014年,财政部、文化部和中国人民银行一起颁布了《关于深入推进文化金融合作的意见》的文件,提出了要开始重视创新文化相关的金融产品和服务,鼓励自身条件过关的文化企业,通过股票和债券的融资形式,去吸引社会上闲余资金的投资。虽然随着国家有关政策的相继出台,财政和金融市场对于数字创意产业的重视不断的提升,但是还是存在着以下几个问题。
1、出台的有关政策对于数字创意产业的促进不足
我国的数字创意产业还处在一个发展的初级阶段,企业需要的资金量往往比较大,但是因为现在我国对于数字创意产业投入的财政资金较少,投入的资金数量完全不能满足数字创意产业对于资金的发展需要。而且当下有关的金融政策对于文化产业的融资限制比较多,文化投资的资金数量没有办法满足企业的发展需求,资本市场没有在这里完全发挥自身的作用。现在我国的金融创业板市场,中小企业的融资活动比较频繁,但是数字创意企业在其中的占比却很小。在银行贷款的总体资金里,因为数字创意企业的资产是一种无形化的,这就没办法给银行提供大额贷款所需要的有关担保,这让大量的数字创意企业没办法获得银行的贷款。而在银行的风险投资中,因为数字创意的投资项目,具有高风险、高投入的特点,银行通常会对这种投资项目采取一种保守的投资态度。这就造成了大部分的数字创意企业保持着一个低资本经营的生存状态,很难实现规模经济,從而开发不出来高技术含量的新产品。
2、对于数字创意产业支持的失衡
现在的有关政策对于数字创意产业的扶持有着明显的失衡问题存在。一方面是财政政策对于创意人才的培养,知识产权的保护,公共信息的平台建设,对于文化产业跨国之间的交流等方面,都有着明显的问题。第二个方面是财政政策的偏向不平衡,比如在不同的地区,投入的结构失衡,财政政策的自身内容不合理,对于投入太过看重,而忽视了考核的重要性。在数字创意产业的内部,金融资金的支持上也存在着不平衡。政策主要偏向一些已经成长起来的有一定市场竞争力的大企业,而对于一些规模较小的企业比较排斥。在企业的所有制上,对于民营企业的扶持力度明显不足。而在制度上,对于兼并重组的数字创意企业重视不足。
3、有关政策对于数字创意产业的帮助机制不完善
现在我国财政对于数字创意产业的技术平台、信息平台等基础建设的政策支持明显不足,这就造成了产业发展的相关机制不够完善,这样不利于产业资产的增值,也不利于文化资源的培养发展。除此之外,没有帮助数字创意企业筹集资金和上市的服务的平台和咨询机构,但是数字创意创作团队大多是以互联网和数字技术为主的创业组织,因为现在缺少了解金融和数字创意的复合技术人才,造成了企业在争取投资和运营上市等方面处于一个非常被动的处境,难以通过资本市场中的投资来解决企业需要资金的问题。
四、对于财政方面相关的策略建议
1、发挥税收的积极作用
让市场在资源的分配里起到一个基础的作用。在尊重市场规律的基础上,充分发挥税收政策的积极作用,促进数字创意产业的资本进入,调整资本的结构,把政策完善成相关体制和法律。例如英国,对于电影和动漫,这类数字创意产品就是实行的零增值税,来减轻企业的资金负担;而法国在产品的流通过程中,对数字创意类的产品实行财政的补助,但是同时限制了外来的数字创意产品。
2、改善相关投资体系
资本是一个国家发展本国经济的重要动力之一。所以要不断的完善我国的金融资本市场,引导资本市场的资金向数字创意的相关企业流动,来促进数字创意行业的发展进程。第一个方面要通过政府或者行业协会的推动,来創建数字创意产业资金的担保体制,为数字创意的相关企业提供信用的担保,来减少对产业的相关资金风险,让企业可以顺利的获取贷款和投资。第二个方面是加强相关的指导咨询服务,增加数字创意企业的资本运作水平。促进企业把上市作为自身努力的方向,改善企业自身的资产结构和经营机制,规范企业的组织架构,促进企业引入投资来帮助企业的快速发展。第三个方面是,增加无形资本在数字创意产业里的融资能力。数字创意产业属于一种技术密集型的产业,企业的人才和技术这些无形的资产在企业的资本中比例中很高,应该用合理的方式去核算企业的无形资产,增加企业的总价值,来达到提高企业的融资能力的目的。
结语
总而言之,完善我国的财政金融体制,对于促进我国的数字创意产业的发展至关重要,要引导资本市场偏向数字创意产业,完善资本市场秩序和相关法律法规,完善担保制度,加强平台建设,不断探索改善相关政策的方法内容,全面推动数字创意产业在我国的发展进程,让数字创意产业在我国尽早的成熟起来。
财政金融毕业论文范文模板(二):关于财政金融推动农业供给侧结构性改革探析论文
摘要:我国是世界农业大国,在农业生产中一直以政府财政拨款作为资金支撑,但是在工业化发展进程下,对农业建设的投入的资金较少,对农业现代化发展形成一定程度的制约和影响。本文主要针对财政金融推动农业供给侧结构性改革进行分析和探究,希望给予我国相关部门以些许参考和借鉴。
关键词:财政金融;农业供给侧结构性改革;优化措施;分析
我国是世界农业大国,农业生产也是推动社会发展和经济建设的支柱型产业,但是当前,在我国产业结构角度分析,农产业与工业发展存在较大差距,对农业生产者的经济效益和生产热情带来负面影响,甚至对社会稳定发展带来一定制约。在此背景下,想要推动农业供给侧结构性改革的有序进行,需要以财政金融作为支撑,通过提升资金扶持力度,推动农业的稳定以及可持续发展。
一、财政金融推动农业供给侧结构性改革的积极意义
(一)缓解环境压力
我国农业在长期发展进程中,受到粗放式经济模式的影响,对生态环境保护没有给予重视,农业生产大量使用杀虫剂、除草剂、农药以及化肥,对附近生态环境造成巨大影响。推动结构性改革可以促使农业趋于绿化型和生态型方向发展,缓解农业生产和生态环境的矛盾,对促进二者的协同发展具有积极意义。
(二)优化产品质量
当前,我国居民的生活质量获得显著改善,对农产品质量也提出更为严格的要求,不仅要吃的好,还要吃的健康。推动结构性改革可以转变农户固化的生产理念,更加重视农产品质量和当前市场的需求,进而为我国社会提供更加健康的农产品。
(三)降低生产成本
当前,随着我国农业的不断发展转型,在种养大户、家庭农场、专业合作者以及农业企业等新型生产主体中,其普遍存在生产成本高的问题,不利于农业的可持续发展,深化结构性改革是降低农业生产成本的重要举措。
二、财政金融推动农业供给侧结构性改革的优化途径分析
(一)整合金融机构职能
在开展结构性改革中,农村金融机构承担着重要职能和关键任务,想要发挥其职能,需要对金融机构进行整合和优化,改变以往的职能缺位问题。首先,对农村地区的金融机构给予政策扶持,规范金融机构组织体系,发挥各大银行的核心力量;其次,鼓励国有大型银行的经营重心从城市转移到农村,为农村经济发展提供更为便捷、更为广泛的金融服务;最后,建立农村区域金融组织,与国有银行相互作用、相互促进,鼓励更加资金从城市流向农村。
(二)改善农村金融环境
在供给侧结构性改革背景下,金融环境改善与优化属于一项复杂的系统工程,其对促进农村经济的可持续发展具有积极意义和重要价值,尤其对于结构性改革而言,更是起到了基础性作用,因此,当地政府要采取有效措施改善金融环境。首先,优化征信管理,充分利用现代信息技术和互联网技术,全面建立征信体系,完善相关业务、建立农户信用数据库,为征信管理提供数据支撑;其次,政府、企业以及银行要构建合作关系,以信息技术为支撑构建信息化平台,政府要起到牵头以及引导作用,与企业和银行机构进行有效对话,根据当地农村的经济发展实际情况,有针对性的提供金融服务;最后,利用重大节日、农村赶集等途径,普及以及宣传金融知识,尤其对于金融犯罪要重点宣传,通过典型案例的方式突出金融犯罪的危害性以及严重性,为了帮助农村居民更好的接受知识,还可以利用土话歌谣或者趣味手册的方式进行宣传,促使其加深理解和记忆。
(三)建立完善保险机制
随着我国市场经济体制的不断完善,保险行业获得快速发展,但是在众多保险企业中,尚未有一家专业为农业发展提供保险服务的机构,对农村经济发展带来一定的制约和阻碍,因此,国家要鼓励保险企业推出各种农业保险服务,并且从国家层面建立保险企业,落实和贯彻国家出台的各项保护政策。首先,通过各种形式的农业保险服务,可以帮助农户分摊经营风险,例转移农业生产所承担的市场风险和灾害风险,并且通过自愿自主的形式参保;其次,保险企业要积极落实和相應国家相关政策,并且结合当地农村实际情况,推出各种形式的保险产品,加大在农民群体的宣传教育力度,让更多的农户认识到农业保险的作用和价值;最后,鼓励各种证券公司、信托租赁以及保险企业向农村转移,与农村企业开展深度合作,构建多元化的保险组织体系,为农村经济发展注入资金与活力。
(四)财政支持创新模式
财政支持是供给侧结构性改革的关键抓手和重要驱动力,但是以往的财政支持模式较为固化陈旧,当地政府要结合市场经济体制的特点,引入财政支持创新模式。首先,制定普惠金融政策,发挥财政资金的作用和价值,政策要向农业主体倾斜,提升财政资金的应用效率,强化信贷产出和投入效率;其次,对于部分贷款以适当给予政策贴息,并且鼓励大型金融机构积极参与到住房财产权和土地经营权抵押朱红,扩大农村贷款抵押物范围;最后,对于偏远山区要极大贷款服务力度,并且开展各种保险工作,为当地农户提供保费补贴,转变农户对保险的错误认识。
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关键词:数字农业;创新意识;任务驱动;人才培养
文章编号:1672-5913(2010)08-0011-03
中图分类号:G642
文献标识码:A
数字农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、网络技术和自动化等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学和土壤学等基础学科有机地结合起来。实现农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测:对农业生产中的现象、过程进行模拟,以达到合理利用农业资源,降低生产成本,改善生态环境,提高农作物产品质量的目的。由此可见,数字农业具有多学科交叉的特点。
高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造型人才。高等农业院校多学科的环境有利于各学科之间相互渗透和相互融合。在实际生产中许多问题的解决,单靠某一学科知识是难以实现的,这就需要各学科知识的有机结合。因此,在非计算机专业计算机应用基础教学中开展数字农业教育,有利于大学生将所学习专业知识与数字农业技术更好的结合,开拓大学生创新意识和发散思维。
1 创新意识和发散思维
创新是指在人类物质文明、精神文明等一切领域,一切层面上淘汰落后的思想、事物,创造先进的、有价值的思想和事物的活动过程。创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要,引起创造前所未有的事物或观念的动机,并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极的、富有成果性的表现形式,是人们进行创造活动的出发点和内在动力,是创造性思维和创造力的前提。创新意识主要特征在于:①新颖性;②社会历史性;③个体差异性。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点,只有注重创新意识的培养,才能为成为创造人才打下良好的基础。
发散思维是指根据已有信息,从不同角度、不同方向思考问题,从多方面寻求多样性答案的一种思维形式,是创新思维的核心。传统教学中“重求同,忽视求异,重集中思维训练,忽视发散思维训练”。所以,必须克服单纯传授知识的倾向,注重顺向思维、逆向思维、多向思维的训练,培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。具体来讲,就是引导学生的思考信息向多种方向扩散,提出各种设想、多种解答。对于农科大学生的培养可以将数字农业技术,与各专业知识紧密结合,这样对大学生创新意识和发散思维的培养有着重要意义。
2 数字农业教育与学生创新意识培养
大力发展数字农业教育、提高学生创新意识,是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。在这个过程中,应明确农业各学科专业人才的培养目标,改革高等农业教育内容和教学方法。结合我校实际情况,对相关专业进行分类,在国家计算机基础教学指导委员会要求的基础上,使数字农业知识融入到各学科中。
(1)农学类。包含:农学、植物保护、园艺、食品科学与工程、食品质量与安全、粮食工程、乳品工程等。重点设置课程内容包括:虚拟植物与虚拟农业、农业数据统计分析,农业专家系统,农业信息化等。
(2)农业经济管理类。包含:工商管理、会计学、农林经济管理、信息管理与信息系统、保险学、国际经济与贸易、农村区域发展等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农林数据处理技术、农业数据统计分析、农业专家系统,农业信息化等。
(3)资源管理、环境类。包含:农业资源与环境、环境科学、生态学、土地资源管理、资源环境与城乡规划管理等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农业数据统计分析、“3S”技术等。
(4)农业工程类。包含:机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农田水利工程等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、“3S”技术、精准农业技术、虚拟农业技术、农业数据统计分析、农业信息化等。
根据以上课程内容设置,培养目标是培养具备博、专结合的,具有创新精神和创新意识的人才。将数字农业教育作为农业大学特色教育可以满足复合型人才培养的要求。当前,大学对学生个性、特别是学生的创造性的培养重视不够,缺乏特色教育,使创新型人才培养失去了一条有效的途径。然而,创新型人才发展的基础在于个性的和谐、全面、自由发展。因此,为了培养创新型人才,大学应建立一个内容广泛的课程体系,实现普通教育与特色专业教育的平衡。避免存在过分专业化的倾向,加强普通教育课程,提高专业特色教育课程的质量和水平。因此,在农业大学开设数字农业特色课程教育,广泛设置跨学科课程、甚至跨学科辅修,可以促进学生综合素质的提高。
3 数字农业教育与学生创新意识培养的对策
高等农业教育要适应数字农业对人才的需求,必须引进新观念,积极探索新型人才培养模式,分析数字农业市场对人才的需求;在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行探索、改革与创新;并结合我国的实际,吸收国外的成功经验,建立我国现代化农业教育内容和教育方法体系。具有体现在以下几个方面。
3,1明确高等农业院校的地位
在数字农业建设中,高等农业院校是培养数字农业人才的基地。高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造性人才。由于高等农业院校具有多学科的优势,所以它能为农业的发展培养输送大批的农业人才,不仅能适应现在社会发展的需要,还要具有一定的超前意识,特别是能培养出数字农业所需要的高层次人才。
3,2整相关课程设置
按照数字农业的要求,拓宽各专业口径,调整各专业课程设置,增加数字农业所涉及的课程和教学内容。如进一步加强“3s”技术、网络技术、人工智能,数据库原理等课程的教学,鼓励学生跨专业选课。如可以给农科相关专业的学生增设网络技术、人工智能等课程,在现有大学计算机基础上进一步加强计算机应用技术、网络技术等课程的教学,使学生了解社会需求和学科前沿发展方向。
3,3运用数字农业学科特点,激发创新意识
数字农业课程不同于其他学科,是一门理论和实践相结合的基础性课程,具有文化性、应用性、发展性和模块化等特点。学生的创新意识是在对数字农业特点、内容发生兴趣时引发的。因此,教师在备课时尽可能挖掘学科的创新思维因素,在导入新课时尽可能创设学生感兴趣的教学情景,介绍最新的数字农业技术的发展状况,唤起学生的创新意识。
3,4实施任务驱动
培养创新能力,鼓励、指导学生大胆灵活地运用已学知识,解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主,任务是一堂课的核心,是学生学习知识的外在动力。在设计数字农业教学的时候,应当注意布置与学习内容相应的任务,如为让学生掌握专家系统的创建,可以布置专家系统的基本使用任务,收集某类专家系统的知识等。让学生主动参与到学习活动中来,鼓励学生大胆尝试操作,遇到问题和困难时,要多问、多讨论,发扬团队协作精神。在解决这些实际问题的过程中,可以组织学生开展讨论班,互相交流方法,互相启发思路,以实现解决实际问题与培养创新能力的有机统一。
4 结语
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【关键词】:物联网;现代农业;技术;生产
一、物联网技术推广应用的意义
站在农民群众的角度上看,物联网信息技术的使用,为许多农民百姓供应了许多免费学习知识的机会。这种方式不仅仅能够推动物联网技术创新的发展,提高了农民的工作能力水平技术,改善了农村生产技术水平,鼓动农村管理技术的发展。随着时间的推移,物联网技术也在不断地革新,并且获得的经济效益,同时也促进了农业生产发展。农民通过了解物联网上的信息技术之后,农民可以清晰地了解市场状况,根据市场状况进行生产,使农民生产出的产品适应社会的供给需求,以此来扩大农民的收益。再者说来,物联网技术的广泛应用促进了农业的发展增加了农民的收入,提高了人民生活水平和生活质量。物联网技术使农民生产更便捷,也为农民生产提供了科学技术。物联网技术为农村的自然发展情况提供了硬件设施,这种社体有利于农民对信息的了解,和对现代化生产技术的应用。这种硬件措施在很大程度上为农村生态系统的可持续发展提供了必不可少的条件。农民应用物联网技术不仅仅是机械的使用过程,而且物联网技术也为新农村建设提供了必不可少的科学指导,将科学和生态环境联系在一起,在新农村建设过程中,物联网技术的应用也会使农村发展更加可持续,生态建设更加平衡。农村建设可以依靠物联网的技术,可以实现农村发展的阶段性胜利,这种胜利为实现农村的全面发展提供了道路选择和多种途径以及技术上的支持。
二、物联网技术在农业中的应用
在农业资源利用和资源监测方面上,为了更好的建设农业的区域性发展,西方发达国家在土地利用方面利用卫星系统对土地进行监管,在地面接收位置上利用全球定位系统进行定位,达到农业的区域性的建设。最近几年,我国为了实现农业区域的全方位管理,我国运用传感技术结合全球定位体统相结合的方式,利用技术对农业资源进行信息的收集和准确的定位,对农业资源现状进行分析,合理规划,系统管理。现代社会要求农业发展也与之前有些不同。现代农业对技术的要求比重加大不仅仅要了解农田的状态情况,还要将农田信息的归纳整理和卫星定位系统联系在一起,这么做能够更加全面的分析农田的状态,对信息进行系统的收集,并且能够形成空间分布效果图形,情况一目了然,这样才能使生产者做出正确的决定,促使农业朝着正确的方向发展。据调查发现,杭州电子科技大学的湿地数据检测系统的主要功能就是通过搁置在水源进出口处,进行数据的监管,通过对传感器对湿地附近的环境采样收集,将传感信号通过远程设置发送到监管中心,而通过远程设置通过网络进行数据的分析,对数据进行了解和检测,并能够及时检测出影响水资源状况的因素和水污染情况的分析,提供具体的改善方案,具体的实施过程和方法。
(一)农业生态环境的监控
保证国家生态安全,农产品质量提高。资源安全是生态建设中一个重要的组成部分。为了更好地监测农业的生态环境,许多发达国家非常重视环境的监测和保护,以此来促进生态环境的可持续发展。首先,我们应该有先进的技术手段,建设高科技生态监管系统,完善监测网络体制,为农民提供一个覆盖范围广阔的信息平台,为农民提供广泛的信息和知识。其次,国家应该建立或完善相应的法律法规,保护农业生态建设。例如:法国进行了生态环境系统的革新,对生态系统采取信息归纳、传播、管理、公布四个方面。美国在运用科学技术的基础上,利用先进的技术对农作物的各种数据进行分析和了解,了解种植的需求方向,为此来调节植物的生长环境。在我国,晶遥感技术和定位系统相结合与地面监测系统取得联系,这种方式被利用在我国生态环境的监管系统之中,前期主要运用传感技术进行人工信息的监测。人工监测和地面监测系统相结合,这种方式是目前在我国生态环境建设过程中应用较多的方式。在我国多个省市,运用这种技术进行生态环境的监测,来促进生态系统的可持续发展。
(二)现代农业数字化管理
现代化农业是数字化农业的基础。数字化农业包括现代化的农业科学技术、具体的装备设施,信息收纳和农艺系统为基础的,少了其中的任何一个部分数字化农业都是不可能完全实现的。但当这些条件都具备时,农业的数字化仍然需要大量的农业科技人员、农业技术的推广人员和信息收集者、农民的长期努力和奋斗。假如缺少了现代化的农业设备,还仅仅依靠初级的生产工具的话,农业生产受到自然因素极大的限制。如果没有现代化的农业科学技术,农业生产谈不上技术化,也不是数字化的系统所控制。现代农业的信息是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。数字化农业是现代化农业主要表现在在数字化上,同时也不能离开现代生产技术的引导,离不开现代化的农业设备,和现代化的生产技术和信息技术。要想实现农业生产的数据化,就需要符合上面所描述的所有条件,与此同时数字化农业不仅仅是上述条件的简单的相加,而是将它们作为基础进行的综合性系统。数字化农业是现代化农业的重要组成部分之一,没有数字化农业的现代化农业是不完整的、留有缺陷的的现代化农业。数字化农业是现代化农业的精华部分,将现代化农业推向了一个新的阶段,尽管现代化农业不能在短时间内进行全面的实施,但是它的出现为农业现代化提供了模板,在技术等诸多方面也成为现代化农业的标准。所以现代化的农业不能没有数字化农业。
三、结语
提高现代工业装备在农业的使用率,为农业数字化提供物质基础,数字化农业要以现代化的科学技术来武装农业生产水平,从而营造良好的生态环境,为实现用现代信息技术控制农业生产过程和农业生产结果提供物质准备。
【参考文献】
[1]刘渊,杨泽林,赵永军.基于RFID的物联网技术在畜牧业中的应用[J].黑龙江畜牧兽医,2012(16).
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【关键词】互联网+;数字乡村;乡村振兴;数字鸿沟;发展路径
数字乡村不仅是乡村振兴的战略方向,也是建设数字中国的重要内容[1]。山东省在《数字山东发展规划(2018-2022年)》和《山东省乡村振兴战略规划(2018-2022年)》政策文件中明确提出实施数字乡村战略,互联网在乡村的快速普及和大数据技术的应用使城市和乡村联系越来越紧密,城乡联动、融合发展在技术上成为可能,但数字乡村建设才刚刚起步,城乡数字鸿沟仍然存在,还有加大的趋势,鉴于此,开展基于“互联网+”的山东省数字乡村发展路径研究具有很重要的理论和现实意义。
1山东省数字乡村发展现状
近年来,山东省数字乡村发展迅速,主要表现在以下四个方面:1.1数字基础设施全面提升。随着“宽带山东”战略的深入实施,数字基础设施支撑能力得到稳步增强,国家超级计算济南中心运算速度和综合技术水平位于国内前列,全省所有城区、行政村实现了光纤全覆盖,城乡家庭互联网接入能力基本达到100Mbps,乡村数字基础设施也不断的得到完善,但乡村信息基础设施支撑能力亟需增强,农村尤其是偏远山村,因其居住分散且基础设施差,导致网络建设成本很高,运营商无法收回成本,不愿意建设农村网络,设备商提供商也不愿意花费精力进行农村网络创新方案的研究,物联网、云计算、大数据、移动互联等技术在农业领域的应用还不广泛。1.2电子政务建设深入推进。全省政务服务平台基本实现互联互通,各服务平台的核心业务信息化应用加速,“一次办好”改革全面推进,基本实现了公众和企业网上办事“一号登录、一站受理、一网通办”[2],全省政务信息系统集成整合共享工程明显提升了政府数字化管理和服务水平,但在农村,电子政务治理还比较薄弱,公共服务的数字化建设还需稳步加强。1.3信息惠民水平大幅提升。在数字山东的带动下,智慧城市建设全面推进,农村宽带建设已普及,信息进村入户工程成效初显。在教育、医疗、养老和社会保障等各个方面的信息惠民政策宣传和普及、信息服务平台的使用及惠民水平都得到了大大提高,形成了城乡共享的优质教育文化资源,缩小了城乡之间的差距。1.4农村数字发展环境持续优化。“互联网+”和市县级大数据服务平台的建设,使农村数字化发展环境持续优化,农业信息技术成果越来越多的得到转化和推广应用,但是不同地区之间差距明显。鲁西南是淘宝村集聚区,菏泽市淘宝村、淘宝镇数量位居全国前列,从地区分布来看,开展跨境电商的村主要位于沿海地区,特别是拥有外贸传统的城市,如青岛市等。同时电子政务标准及规范体系不断完善,网络空间法治化取得积极进展,显著提升了网络安全防护和处置能力[3]。
2山东省数字乡村建设存在的问题
2.1城乡数字化鸿沟进一步拉大。在城乡二元经济结构和社会结构下,城乡“数字鸿沟”是山东省数字乡村战略亟待解决的核心问题[4]。传统意义上的城乡“数字鸿沟”集中体现在基础设施配套和公共管理措施上。调查统计结果显示:缺乏网络设备与上网条件、缺乏文化知识与上网技能两者相互作用和影响,共同构成了制约数字乡村建设的瓶颈[4]。由于城乡经济发展水平和受教育程度存在很明显的较大差异,城乡居民的互联网理念和对信息知识的应用就存在着较大差异,城乡“数字鸿沟”不断以新的形式呈现,其更多的是体现在对信息技术的掌握、理解和使用上,阻碍了农村培养数字化生产力的进程。还有一些地区在引导搬迁、撤并村庄时忽略网络设施和信息服务完善,促使了新的城乡“数字鸿沟”的形成。2.2农村信息失联、情感失联、财富流失及空心化严重随着城镇化进程的加速,中青年农民都选择进城务工,留守儿童、留守老人、留守妇女也逐渐增多。随着信息技术的快速发展,留守儿童、老人和妇女对现代信息技术和智能设备的应用很少,导致了乡村的信息失联以及情感失联。大量中青年农民的进城,使得农村土地也被大量闲置起来,无人耕种,加剧了乡村财富的流失,乡村空心化严重。这是现代化和城镇化的必然产物。2.3农村数字化发展水平各地区不平衡。目前,我省农村数字化发展各地区很不均衡,发达地区与一些偏远、落后的地区农业农村信息化水平差距较大,农业信息技术成果转化和推广应用比例差距也比较明显。淘宝村的出现,破解了农村信息化的难题,缩小了城乡数字鸿沟,如:滨州博兴县、菏泽曹县和郓城县等、青岛市即墨等淘宝村数量都位居全国前列。2.4农村数字化基础设施建设相对滞后。我省农村数字化基础设施建设取得了很大的进展,但我省移动宽带用户、固定宽带家庭普及率等指标扔低于全国平均水平,在种植养殖、加工、集配、运输、仓储、营销、支付、消费等整个流程的数字化设施建设还比较薄弱,产地仓、冷链物流、信息网络、购销网点等方面的建设还需加强,智能电网、智慧交通、智慧物流、智慧农业建设任重道远。另外农村的互联网理念淡薄,缺乏网络设备与上网条件、缺乏文化知识与上网技能也是影响数字乡村发展的一个重要原因。2.5缺乏专业的人才培养机制和平台。在农村数字化建设中缺乏专业的科学技术指导和技能培训,没有完善的培训机制和管理机制。虽然在农村开启了社区教育实验,取得了一定的成绩,但有些数字化学习平台的构建还不完整,学习资源不丰富,根本无法满足学习者的需要。另一方面部分村民没有电脑和智能手机,不会上网也限制了数字化学习平台的使用,而且绝大部分人上网只是娱乐,对学习农业新技术不感兴趣。2.6乡村治理和公共服务数字化水平比较低。“互联网+党建”工作开展不到位,村干部老龄化严重,党务、村务、财务不能实现网上公开,乡村现代化治理能力进程缓慢,“互联网+政务服务”不能实现乡村覆盖,缺乏“一门式办理”“一站式服务”的综合服务体系,乡村治理能力和体系亟待加强。数字技术和信息化建设带来的在线诊疗和在线教育等公共服务发展缓慢。因此利用互联网技术加强乡村综合治理能力,提高公共服务的数字化水平,使村民真正获得数字化带来的便利,是数字乡村建设的重要内容。
3山东省数字乡村建设的发展路径
3.1加强乡村数字基础设施建设,大力发展数字经济。建设数字乡村首先要加大基础设施建设,优化资源配置,各级政府部门应响应《数字山东2020行动方案》,积极推动“百兆乡村”建设,统筹推进移动和固定宽带网络的IPv6发展,推动智慧广电网络建设,支持培育和引进开放的国家农业农村大数据中心和农业农村观测网络基础设施和应用体系[5]。继续加快物联网、大数据、人工智能在整个农业生产过程中的推广和应用,大力发展农村数字经济,推动农业领域的产业数字化、数字产业化发展进程,提升产业数字化水平,实现传统农业向数字化农业的转型。3.2加快建设数字政府。在基础建设的同时还应加快建设数字型政府,加强各行政部门的数据共享和业务协同办理,力推政务服务“一次办好”,并进行机制和体制改革,推进线上线下政务服务一体化。地方政府做好促进农村数字经济发展的制度供给工作,建立或者健全一套适合当地农村数字经济发展的促进政策,特别是要制定出一套适合当地农村电子商务发展的优惠举措,补足数字经济发展所需要的制度体系,营造适合数字经济发展的良好制度氛围。同时,协调各级政府部门,为农村电子商务服务主体提供必需的物质和资金支持,以此来引导和激励当地的数字经济发展。3.3消除城乡“数字鸿沟”,建设幸福乡村。首先,加强乡村信息化教育,培养信息化技术人才,把握好“互联网+农业”的发展机遇,利用现代科技建设数字乡村,使农民得到更大的收益,愿意留下来,不断提升农民的获得感、幸福感、安全感是数字化建设的重中之重。利用数字化、现代化设备来实现智慧农业的可持续发展。其次,鼓励农民积极接触和参与到农村电商中去,彻底打破农民信息贫困锁定的藩篱,为农村数字经济的发展注入活力。不断丰富乡村网络内容,构建数字乡村新系统,不断完善乡村信息化建设和农村数字产业,让更多的农民就地就业,使农民获得幸福感,改善农村信息失联、情感失联及财富流失等问题,建设幸福乡村,利用互联网和大数据技术真正缩小城乡“数字鸿沟”,助力农村数字化建设的全面开展。3.4加强信息化人才队伍培养。专业化信息人才的紧缺是数字乡村建设亟需解决的重大问题,已成为制约数字农村发展的重要因素,而本土农民是建设数字乡村的内生动力。首先,以本土农民为主,培育新型职业农民。目前由于城市化进程的发展,农村进城务工人员越来越多,农村中种地的人大量减少,大量的土地进行了流转,集中到少数人手中,形成了农业规模化、集约化发展的趋势,因此,在发展农村数字经济的同时应提升农民的信息化素养,积极培育实现智慧化农业的新型职业农民。其次,加强专业人才队伍建设。利用好各种培训平台,让农民成为懂信息、懂数据、懂技术的新时代农民,提升乡村信息化水平,进而推进数字乡村建设。再次,建立健全人才培育、引进及激励机制,为各类人才到农村创业提供政策支持和良好的发展环境。3.5构建乡村大数据平台。山东省大多数农村地区的数字信息服务平台建设以及平台的信息资源的收集、加工、传输、服务不健全,涉农电商的发展空间十分有限。需要政府制定相关政策、规划发展乡村大数据平台,整合数据信息资源,加强乡村信息资源的共享、兼容和公开,利用“互联网+”模式建设具有乡村特色优势的大数据系统,借助大数据促进数字乡村的快速发展。3.6数字乡村文化建设。在加强数字化基础建设的同时,还应加强数字文化建设,提升村民的信息化素养,尤其是乡村传统文化是农村数字化建设的灵魂,以无形之力推进着乡村数字化的进程。首先,改变文化宣传方式,除了采用传统的公告栏外,还可采用微博、微信、网站等各种形式实现农村各项政策和事务的线上宣传,在乡村营造起良好的信息化氛围。其次,在培育新型农民的各种培训中,加入传统文化的元素,使农民在接受先进的农业技术和理念同时,提高自己的文化素养,逐渐提高村民的数字化素养。最后,利用新闻网站、学习强国及各种媒体平台,宣传数字农村的建设,讲好数字乡村故事,形成全社会共建共治共享数字乡村建设的良好氛围。3.7建立健全数字化乡村治理体系。在乡村政务工作和乡村治理中深化数字化建设。首先:利用互联网技术加强基层组织建设,农村领导班子应改变传统思维,改变意识,从思想上树立农村信息化的观念,不断学习国家以及山东省关于农村数字化建设的相关政策和文件,并积极落实到位。其次:将农村的各类资源纳入到乡村大数据平台,实现资源的优化整合和数字化管理,建立“一门式办理”“一站式服务”的综合服务体系;再次:积极开展“互联网+党建”工作,定期开展党员信息化学习和培训,鼓励党员带领群众一起发家致富,探索农民在线交流议事模式,激发农民参与决策的积极性。最后:开展“互联网+政务服务”,真正实现党务、村务、财务的网上公开,推动形成积极互动的农村基层自治体系,建立健全数字化乡村治理体系。
4结语
目前我国正处在乡村振兴的关键时期,山东省将数据和信息融入乡村振兴全过程,统筹推动城乡信息化融合,加快推动山东数字乡村建设,使网络信息化在全省农村社会的影响不断扩大。论文在分析了山东省农村数字化发展现状的基础上,深度挖掘乡村数字化发展中存在的问题及原因,并有针对性的提出了农村数字化发展的路径,以期助力乡村振兴的发展。
参考文献
[1]陈静.分四阶段扎实推进数字乡村建设[R].经济日报,2019-5-18.
[2]丛楷力.从“碎片化”到“整体性”:地方政府数据开放治理研究[D].山东师范大学,2019.
[3]2019全国县域数字农业农村发展水平评价报告[J].新疆农业科技,2018(6).
[4]毕耕.”软硬兼顾”解决数字乡村发展难题[N].光明日报,2019-09-25(11).
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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。
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篇9
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应按照“研究意义(学术价值或经济意义)、前人研究进展(与本项研究有关的最主要进展应尽可能高度概括性地列出)、本研究切入点(前人研究的薄弱环节或空白)、拟解决的关键问题”展开。在阐述前人研究进展时须有文献支持,国外文献不可忽略。
6 材料与方法
应写清楚试验时间、地点,材料名称,试验规模(样本容量)、采样方法、设计思路、设计方法、重复次数,试验样品、药品及规格、试验仪器设备、统计方法等。方法部分原则上要以读者可按文重复试验为准。
7 结果与分析
叙述研究得出的主要结果。应有基础数据以及依据数据统计分析得来的二级或三四级数据,并对统计、分析数据后显示出的信息予以描述,要层次分明,条理清晰。该部分一般不用引入文献,不展开延伸讨论。
8 图和表
只附必要的图和表,切忌海量无关数据,切忌图表与正文重复描述。图表题名、表头项目名称、注释等均需中英文对照,英文首字母大写,其余字母小写,例如:辐照剂量Irradiation dose /kGy。表格采用三线表。图表中首次出现的缩写、显著性分析等应加注说明,注释在图表下方,写“注:…… Note:……”。图例放置在图内,至少包含中文。
9 讨论
针对本研究结果与前人研究结果进行对比,阐释存在异同的原因,说明结果验证了什么,否定了什么,对其中的道理或机制加以阐述,对不明确的原因或不一致之处要进一步分析、解释。若是开创性的研究文章,则应该对试验中的得与失、重要的体会与感悟、存在的问题与失误加以阐释,给读者以启示或思考。
10 结论
简明扼要、条理清晰地归纳全文总见解,不要罗列结果。尽量不要采用二级标题和小节序号,尽量连贯撰写。
11 参考文献
列出与本研究切实相关的国内外近期主流文献。文献总引用量不少于28条,不少于18种期刊源,英文文献不少于5篇;引用文献要体现近5年前沿成果,尽量引用中文核心、SCI\EI收录的主流期刊;未公开发表的文献不宜引用;采用顺序编码制,即按引用文献在论文中出现的顺序连续编号。
书籍著录格式:著者.书名(版本).出版地:出版者,出版年:起-止页。
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篇10
关键词 机械设计;农业;虚拟样机技术
中图分类号 TH166;TP391.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)04-0191-01
虚拟样机技术是指通过使用计算机技术,在没有建造物理样机的时候建立数字化的机械模型系统,并使用仿真分析方式,将该系统模型在实际运作中的特性以图形的形式显示出来,从而寻找出最佳的机械设计方案。将其应用到农业机械设计中,有利于提高机械设计的效率。
1 虚拟样机技术在农业机械设计上应用的意义
传统的农业机械设计中往往需要经历多个步骤,如再试验、设计的改进、田间的试验、试制样机等。而设计师在设计的时候更多的是以自己的设计经验进行设计,具体的设计参数也通常靠经验来确定,这样设计出来的产品对提高其质量起到了严重的阻碍作用。而且我国的农作物和农业用地的地形也具有多样性的特点,以及对机械的要求也具有差异性,所以研制的农业机械也应当具有针对性,结合作物的实际需求进行设计。而在试制的时候由于受季节和气候等因素的影响,将会造成设计周期的延长。随着社会的进步,传统的设计难以满足新时期的需求,在虚拟样机技术应用到农业机械设计中之后,不但能够模拟农业机械的功能、结构,还能够及时发现设计阶段出现的样机缺陷,然后做出相应的改进,有效地在设计之初完善机械设计方案。另外,虚拟样机技术还实现了同步进行设计工作和完善工作的目标,对优化设计方案、做出前瞻性的决策发挥了重要作用。另外,还有利于节约机械原材料,促进机械设计成本的降低[1]。
2 虚拟样机技术在农业机械设计上的具体应用
虚拟样机技术在农业机械设计中的应用主要是利用ADAMS仿真方法,或是其他软件结合ADAMS进行仿真分析农业机械,以此来提高农业机械设计的质量和效率。
2.1 ADAMS在农业机械设计中的应用
这种方法主要是将虚拟样机的模型建立在ADAMS中,然后再仿真分析样机的功能等。其优势在于可以无缝连接数据,但也存在较弱的建模功能的不足之处。较为复杂的、大型的模型很难建立起来。例如在设计农用运输车的时候,基于原有的多体动力学模型,使用ADAMS仿真分析其平顺性,对完善其性能发挥了重要作用;在建造稻麦联合收割机模型的时候使用ADAMS中的仿真软件,优化了该模型的结构;在使用ADAMS仿真建立收割机结构的模型时,还仿真设计了割刀的运动,仿真之后得出的结果也比较合理,仿真设计的准确性较高,对机械设计具有极大的帮助[2]。
2.2 结构分析软件结合ADAMS在农业机械设计中的应用
由于ADAMS的结构分析能力相对较弱,而且刚体是ADAMS主要的分析对象。因此,为了有效地分析柔性体,在仿真的时候就需要结合相关的结构分析软件。如ANSYS有限元分析软件结合ADAMS,建立了水稻钵苗模型、水稻移栽机模型,比较物理试验的结果与仿真结果,验证模型的可行性,从而设计出质量更优的产品;这2个软件结合还仿真建立了耕整机的样机模型,并在实际测量具体的尺寸之后,研究耕整机的实际震动原理,从而根据其性能设计符合农业实际需求的耕整机;另外使用ADAMS与ANSYS结合建模,还需要分析具体的作物特性,如基于了解了甘蔗的物理性能之后,先使用ANSYS将其数字模型建立起来,然后在虚拟样机ADAMS引入数字模型,构建工作对象甘蔗与虚拟样机之间的联系,使收获机作用于甘蔗,并对机器的具体工作过程进行精确的描述[3]。
2.3 控制系统分析软件结合ADAMS在农业机械设计中的应用
现代机械设计的主要发展方向是结合控制系统与机械系统,能够促进机械结构自身复杂性的降低,利用结合的控制系统可实现以往不能完成的复杂运动。同时还能促进结构运动,增强可靠性、精度。如在研究弹性轴轴承系统的时候使用Mat lab结合ADAMS的方法,仿真分析其受到径向正弦载荷作用之后,所呈现出的动力学的具体特征;在研究马铃薯联合收获机的特性时,可以先仿真收获机输送臂的液压模块、机械模型,仿真的时候主要使用的是ADAMS,然后在Simulink中构件其控制模型,最终结合Mat lab与ADAMS集成仿真系统的模型。在分析系统模型之后,就可以实现仿真分析输送臂工作原理的目的。
3 结语
总之,通过对虚拟样机技术在农业机械设计中的应用的研究,可以了解目前农业机械设计存在的不足,将虚拟样机技术广泛应用到农业机械设计中可以有效解决其不足,还能够满足现代化农业机械设计的需求,从而提高机械设计的质量,促进农业机械的发展。
4 参考文献
[1] 牛.虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和发展初探[J].科技资讯,2013(31):58,60.