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1國外農業信息化概況

1.1關于國外農業信息化現狀、特點與趨勢的研究

隨著世界各國農業信息化建設的蓬勃發展,農業信息化發展較早的發達國家在農業信息化建設中形成了一些共同的特征,它們是“建立有以國家為主體的完善的農業信息體系、實現了農業基礎設施高度信息化、建立了完善的農業市場信息服務系統、健全了相關農業信息化的政策法規”[1],并向“集成化、專業化、網絡化、多媒體化、實用化和普及化”[2]發展。特別需要指出的是,前面五個化均體現了對信息技術的重視,由此,農業信息化程度相比較發達的歐美國家信息技術應用和網絡化特征也相當突出,而“普及化”包含了農業信息的獲取、分析與利用貫穿于整個農業生產過程和農業教育的普及兩層含義,說明了對于農業信息化主體的重視。西方發達國家農業信息化大致分為計算機農業科學計算、農業數據處理和農業數據庫開發、知識的處理、自動控制的研究與開發以及網絡技術的應用三個階段。在以信息技術發展為基礎所形成的三個時期里,世界各國分別介入發展的時間或早或晚,加上各個國家農業發展的實際各有千秋,從而形成了不同的農業信息化特點:美國“以政府為主體五大信息機構為主線,形成國家、地區、州三級農業信息網,同時構建了龐大、完整、規范的農業信息網絡體系,形成了完整、健全、規范的信息體系和信息制度。”[3]在德國,信息技術一直是德國政府發展科學技術的重點領域,“通過電子計算機網絡,農業新技術、德國農業信息技術正在普及并向農業全面信息化邁進”[4];而法國則形成了不同的農業信息化利用方式共同發展,多元化信息服務主體共存局面[5]。在農業信息化席卷全球的浪潮中,農業信息化發展相對落后的亞洲各國也給予了高度重視,并積極作出響應,以發展的態勢迎接挑戰,紛紛走出一條條非常有特色的農業信息化發展道路。“印度以軟件產業的高速發展為契機,在基礎設施落后的狀況下,從農村信息需求入手,結合行政體系,采取公私合營模式走出一條可持續性解決農村最后一公里的新路”[6]。同時,通過利用新的信息通信技術來尋找農業發展,印度的農業信息化就是“在各地的農產品批發市場之間和政府農業市場委員會等部門之間建立起一個供給鏈模式的網絡”[7]。日本的農業信息化形成了“因地制宜發展地域農業信息系統,大力發展農產品電子商務,推動農產品流通方式的根本變革,推進IT技術在農場作業中的應用,大力發展日本型的精確農業的特點”[8]。韓國采取農業信息化的“追趕型”模式,其新村運動卓有成效。越南的農業信息化起步雖晚,但政府吸取了許多國家的經驗,由農業和農村發展部實現電子化管理過程[9]。

1.2關于國外農業信息服務體系的研究

農業信息服務體系是農業信息化運行機制中的一個子系統,集信息收集、處理、傳播、應用為一體,為農業信息化提供技術和組織保障。市場經濟比較發達的國家,都把農業信息服務體系作為一個重要的支撐系統,采取加強市場信息服務體系建設、注重農業信息立法、加大國際合作,加強農產品市場信息服務,促進經濟結構調整等有力的措施建設。美國農業部在全國“建立了龐大的市場信息網絡,建立功能完善的農業信息體系組織機構,健全農業信息體系發展的政策法規”[10],日本政府十分重視,“建立了完善的農業市場信息服務系統、發揮了民間在提供市場信息方面的作用,并重視計算機在農村的普及與應用”[11],同時將農業市場信息服務系統作為服務體系建設中的一個重點來抓,日本農業信息化發展中這些成功經驗值得我們借鑒。法國形成政府、民間、大學等多元化、全方位的信息服務格局和多元化的信息服務主體,“信息服務主體包括國家農業部門、農業商會、各級各類農業科研、教學單位及各種農業行業組織和專業技術協會、民間信息媒體和各種農產品生產合作社以及互助社”[12]等。雖然歐盟官方機構是農業信息服務的主體,除了官方的信息服務外,“農業協會(包括行業組織、農業商會)、期貨市場和保險機構提供的信息服務也占很大一部分,是歐盟防范農業風險的重要組成部分”[13]。此外,韓國自上而下設立的三級農業服務體系,集科研、推廣和培訓三位一體,統一于農業服務體系之中,程序簡化、領導集中、推動其新農村運動的開展。各國農業信息服務體系建設在有側重的同時又形成了共同的特征,即政府從組織體系上進行宏觀協調與管理,并明確各執行部門的職責分工協作;二是信息服務主體多元化,信息服務形式多樣化,如法國;三是注重從法律、科研、教育和推廣等方面加強服務環境的建設來保障服務體系的運行。

1.3關于國外農業信息技術應用的研究

農業信息技術應用的核心內容主要有6大類:“農業生產管理系統、農業信息處理系統、農業智能專家系統、農業決策支持系統、農業技術模擬系統和農業計算機網絡”[14]等。農業信息技術在國外農業信息化過程中得到了迅速的發展和廣泛應用,包括3S技術、精確農業(PrecisionFarming)、計算機網絡系統和專家系統、模型系統、智能信息系統的應用[15-16]。重視信息技術的應用,美國“農業公司、專業協會、合作社和農場都在普遍使用計算機及網絡技術”[17],澳大利亞政府重視農業專家系統的研究和應用,“開發出的農業專家系統有39個,己投入使用15個”[18],信息技術的使用名列世界前茅。國外農業信息化高度發達,與其農業信息技術應用研究是分不開的,主要集中在5個方面:“計算機及網絡技術普遍應用于農莊管理,管理信息系統應用于財務會計、業務分析、計劃管理,稅務、畜牧和作物生產跟蹤記錄,以及農業專家系統;3S技術應用與精準農業成為當前熱點;應用性作物模擬模型;農業動態信息的計劃、預測和宏觀決策。”[19]。解決農業信息化生產中某個問題的具體研究集中在對具體應用系統的研究上,如:“由美國環境保護組織和加利福尼亞殺蟲劑調節部門共同承擔的UC-IPM計劃,擴大了基于計算機的農作物預測能力,設計有蔬菜、水果和草皮15種疾病模型可用”[20];巴西有由國家氣象協會開發的兩個系統(VISUALTEM-PO和VISUALCLIMA)用于氣象和農業氣候信息的傳播。印度的“農業信息分發系統AgrIDS,旨在及時和個性化地分配專家的知識給農事團體以改善作物的生產流通量”[21]等。同時國外注重信息技術與農業信息資源的發掘和分析結合,突出表現為農業數據庫作為了農業信息服務的信息體系中的重要內容。國外有4個大型農業信息數據庫,即“聯合國糧農組織的農業數據庫(AGRIS)、國際食物信息數據庫(IFIS)、美國農業部農業聯機存取數據庫(AGRICOLA)、國際農業與生物科學中心數據庫(ABI)”[22],它們為農業信息化發展提供了最基本的信息保障。

2國內農業信息化概況

2.1關于國內農業信息化現狀的研究

“我國農業農村信息化的發展與發達國家相比,總體落后10~20年,大致經歷了單機輔助管理、系統規劃起步和網絡技術應用3個階段”[23],有學者認為,中國農業通過“農業信息基礎設施建設階段,農業信息技術的集成開發與應用階段,最終進入信息農業”[24]。目前,對我國農業信息化發展整體的現狀,原農業部部長杜青林有較全面的總結,即已經取得初步成就:“各級農業部門啟動“十五”農村市場信息服務行動計劃,擴大農業信息化覆蓋范圍,農業信息化工作體系初步形成、農業信息網絡逐步完善、農業信息資源整合和開發利用得到了加強、農業信息服務模式不斷創新。”[25]學者們總結的還有“網站建設方興未艾、采集體系已具雛形、技術應用效果顯著”[26]。從實踐上講,“全國97%的地市和80%的縣級農業部門都涉及信息化管理和服務機構,可以直接向農民傳遞信息的農村信息員已發展到18萬人,初步建立從上到下的農業信息化隊伍,形成從中央到地方的農業信息組織體系”[27];建立了以中國農業信息網為核心、集20多個專業網為一體的國家農業門戶網站,及“科技教育信息網”、“種植業信息網”等子網絡;農業部在全國累計布設8000多個信息采集點,在農業、畜牧、水產、農墾、農機等領域形成了33條信息采集渠道,開發了農村供求信息全國聯播系統;國家電子政務重點工程“金農工程”啟動,以政府農業部為基礎的、由行政管理服務體系、農業圖書情報服務體系和民間團體組織形成三層服務體系。然而,我國農業信息化現狀還不能讓人滿意,表現在各地區農業信息化發展水平不均衡,整體而言政府的支持力度不夠、信息體系的基礎設施比較薄弱、農村信息化人才短缺、農業信息法制法規建設十分薄弱。目前,“國家在農業信息化方面還沒有專門的法律法規”[28];“農業信息的規范化程度不高、信息傳輸渠道不暢,農業共同的信息平臺技術支撐能力沒有充分發揮,以及農業信息技術成果類型少、商品化不高”[29];“信息意識薄弱、數字鴻溝加劇、信息資源缺乏、“最后—公里問題”突出”[30];“農民文化素質低,信息化意識和利用信息的能力不強”[31];“農業信息化法規制度還不完善,農業信息標準化嚴重滯后”[32];“農村農業市場化程度不高、信息化環境有待進一步完善、服務體系不健全、信息化產品開發及服務水平偏低”[33]。并且,我們看到還存在著“互聯網在農村的“準空白”現象、農村信息化“邊緣化”的現象”[34];西部“農業產業化程度不高,信息網絡體系不健全,無信息服務中介組織,基層缺少能夠主動、科學地進行信息管理的人員、缺乏實用大型數據庫、信息技術實用性差、農業信息服務體系還沒有完成”[35],形成了中、東、西部的農業信息化發展水平嚴重不平衡,區域發展差異明顯。

2.2關于國內農業信息服務體系的研究

與發達國家相比,中國農村信息服務體系建設起步較晚,農業信息體系建設已經取得了明顯的“階段性成效,組織體系逐步完善、網絡平臺初具規模、信息采集與資源開發渠道日趨完善、信息覆蓋面逐步擴大”[36]。但與國外相比,中國農村信息服務體系建設存在不足:農業信息“采集范圍狹窄、傳輸渠道不暢、服務手段落后、服務面窄”[37];“政府的農村信息公共管理與服務職能缺位”[38];農業信息服務體系的“服務主體少、功能單一。少的含義有兩層,一是總量缺乏,二是結構單一”[39]。結合國外發展經驗,從而提出各種措施,較全面、典型的有:“大力開展農業信息知識教育和培訓、做好信息資源的統籌整合工作,開發整合農村市場信息資源,加強農業信息標準的制定和實施”[40];“發揮政府在農村信息服務體系建設中的主導作用、加強東、中、西部地區體系建設的分類指導、提高農民的信息意識和信息消費水平”[41];“構建農村成人教育、農技推廣和農業信息服務體系的良性互動機制”[42];推動建立和完善農業綜合信息服務體系,在服務體系的建設方面,“要充分利用現有基礎和條件,調動電信運營商、軟件提供商、設備制造商、信息服務提供商等的積極性,發揮信息技術、產品、網絡和服務的綜合優勢,實現資源共享”[43]。關于農業信息服務體系的專門系統化研究則主要集中于地方農業信息服務體系的構建方面,例如湖北省當陽市“四位一體”的農業信息服務體系[44]、甘肅省河西地區的三級農業信息網絡[45]、浙江省蒼南縣農業信息服務體系[46]、寧夏農業信息服務體系的構建[47],國家社會科學基金項目“基層農業信息服務體系建設研究”在對25個省市實際調研情況的基礎上,從組織模式、服務內容、傳播渠道、利益分配機制和支持保障體系等5個方面,對我國目前存在的幾種主要服務模式進行了系統歸納和比較分析”[48]。此外,研究還集中在服務中的手段、渠道、采集、推廣的具體措施與方法上,關于農業信息服務體系的理論研究則非常少見,較全面的有兩篇學位論文,一是李應博的《我國農業信息服務體系研究》,提出并構建農業信息服務組織結構,從國家和地方兩個層面建立了農業信息服務體系的框架,進行農業服務體系的運行方式、運行機制和運行保障研究,應用DEA模型進行農業信息服務體系的運行效果評價,此研究成果已結集成書于2006年12月出版。二是鄭紅維的《我國農村信息服務體系綜合評價與發展戰略研究》,構建了一套能綜合反映農村信息服務的軟、硬件體系建設和效益情況的指標體系。兩篇均收入中國優秀博碩士學位論文數據庫。此外,由中國農業大學的李道亮主持的國家社會科學基金項目(04CTQ006),對基層農業信息服務體系建設展開了較深入系統的研究。

2.3關于國內農業信息技術的應用研究

我國信息技術應用于農業的研究從上世紀80年代開始,目前,我國的農業信息化建設在數據庫、信息網絡、精細農業以及農業多媒體技術等領域都取得了一定成效。對于信息技術應用于“農情監測、農產品品質檢測、農業化學制品的施用檢測、土壤養分管理和經營決策”[49]展開研究,例如研究“建立了網絡化、數字化的農業空間信息管理及輔助決策系統”[50]、“分布式的小麥高產專家系統”[51]、“網上蔬菜施肥智能咨詢系統”[52]、作物模型[53]、智能農業數據資源平臺[54]和農業信息管理系統[55]等。這些研究專題跨農業、生物、計算機、人工智能、信息控制、信息管理等學科領域,多學科研究人員的參與豐富了農業信息技術應用與開發的范圍,但是這些研究中也存在著缺陷,大多數是闡述如何從理論上設計與實現,框架多于應用,比較分析這些系統在農業信息化應用實例與效果的較少(國外則側重這類主題研究,見本文1.3節的敘述),同時,雖然研究各種平臺和管理系統也很多,但農業信息資源開發中并未形成如國外四大農業數據庫一樣具權威性的、使用普及率高的、具有影響力的農業信息數據庫。

3關于國內影響農業信息化的因素及措施的研究

影響我國農業信息化進程因素及對策的研究,包括主、客觀兩方面的因素。國內外在對客觀影響因素的分析與建設上有著共同的關注度,集中在信息資源、硬件環境、應用的信息技術與軟件開發等問題進行研究與建設,影響農業信息化的主觀因素包含了對信息服務提供主體、信息服務對象的研究,國內外對信息服務對象的需求研究較為重視,但國外對信息服務提供主體的研究與建設更為突出。對影響我國農業信息化進程的客觀因素的分析研究涉及基礎設施、硬件、資源環境,如研究中提出“農村通信網絡建設相對不平衡;農業信息服務體系落后”[56];“農業現代信息網絡建設不完善、農業信息服務體系落后”[57];農村農業市場化程度不高,信息資源開發利用不足,分散、單一、不實用;信息化環境有待進一步完善;服務體系不健全;信息化產品開發及服務水平偏低等[58]問題。對影響我國農業信息化進程的主觀因素的分析還涉及主體、農民、法律與教育環境諸多方面,如“政府部門對農業信息化的重視不夠;農村信息化的管理、建設、應用三者分離;農村信息化的建設與應用缺乏統一的規劃”[59];“農民本身對信息化及其作用認識不夠;農民信息素質低”[60]等,但專題研究不多。

為此,研究者們通過研究農業信息服務體系與農業信息技術,學習借鑒國外這兩方面建設的經驗,結合影響我國農業信息化進程的主、客觀因素分析,提出了種種建設性的措施:一是從客觀上加強基礎設施、資源與平臺、信息技術等硬件環境的建設;從政府投入、法律規范、標準化、保險、科技體制及成果轉換等方面加強軟環境建設;二是從主觀的主體和對象兩方面分別提出政府在規劃、教育、培訓提高農民素質的措施,體現在研究中提出了下面一些建設措施與對策:“加快建設農村信息網絡基礎設施、加強農業信息資源的開發和應用、建立農業信息技術人才培養體系、面向精準農業推進農業信息化”[61];“建立和完善農業保險體系,通過實行農業保險制度,規避農業風險非常必要”[62];“建立適合我國國情的農村信息市場”[63];“加大對關鍵農業技術攻關和成果轉化上的投入”[64];“建立豐富的信息資源庫、挖掘多種網絡和渠道資源、構建農村信息化保障機制”[65];“提高科技成果轉化率(世界發達國家的農業科技成果轉化率在65%~85%之間,而我國僅為30%~40%;世界發達國家的農業科技進步貢獻率為60%~80%,而我國只有42%)”[66];“加大標準化建設”[67];“研制和開發農業信息化實用軟件、高技術要平民化、傻瓜化”[68];以及“政府要高度重視、強化組織管理協調、加大政策傾斜、推進科技體制改革、構造農業信息化的激勵機制、大力發展農業教育、開展形式多樣的培訓,多途徑解決信息化‘最后一公里’問題,健全農業信息化市場服務體系和推廣體系,制定農業信息化的法律法規,健全法律體系等條措施”[69]。2007年中央一號文件也強調:用信息技術裝備農業,健全農業信息收集和制度,整合涉農信息資源,加強信息服務平臺建設,加強農村一體化的信息基礎設施建設,創新服務模式。

4有待進一步研究的內容

《2006-2007年中國農村農業信息化發展研究年度報告》將我國農村農業信息化發展趨勢概述為“集成化、專業化是發展的總體趨勢、社會力量的廣泛參與是必然選擇、農村特色網站是未來發展的方向、未來五年是發展的關鍵時期”。農業部指出我國農業信息化工作面臨新的發展趨勢是“政府主導化、需求復雜化、渠道多樣化、工作交織化和發展社會化。”[70]。隨著我國農業信息化實踐的探索,研究也必將進入與實踐建設共繁榮的時期,同時,農業信息化是一門涉及多部門、多學科的邊緣性學科,結合前文對農業信息化相關研究的綜述,總結一些尚需進一步加大研究深度和廣度的主題,它們是:①農業信息服務體系的理論研究;②政府在農業信息化中的職能研究;③農業科研、教育與推廣機制的研究;④農業信息化中的法律保障;⑤農業信息化中的文化與精神文明建設;⑥區域性的個案研究;⑦信息服務機構作用;⑧農業信息化基層踐行的理論與操作模式研究;⑨個性化、定制化的農業信息體系研究;⑩普及型信息技術應用研究;○11教育培訓體系等。