當前，從農(nóng)業(yè)的各個環(huán)節(jié)來說，大數(shù)據(jù)已應(yīng)用到對農(nóng)產(chǎn)品市場的實時引導(dǎo)、食品安全的流程監(jiān)測、精準布局的生產(chǎn)決策等領(lǐng)域。未來，技術(shù)上需加強數(shù)據(jù)科學(xué)與農(nóng)業(yè)的交叉研究，基于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要有新的突破;政策上要加強農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的管理，完善治理結(jié)構(gòu)，盡早解決數(shù)據(jù)開放與共享方面的問題。

　　一、引言

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，一般指結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)與系統(tǒng)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)產(chǎn)供銷及相關(guān)的管理和服務(wù)提供有效的信息支持，并提高農(nóng)業(yè)的綜合生產(chǎn)力促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整和經(jīng)營管理效率的總稱。簡言之，即盡可能地使用信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)相關(guān)的一切領(lǐng)域完成任何工作。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)如今已經(jīng)不是一個新鮮詞匯，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷中產(chǎn)生的已不是過去稀少的數(shù)據(jù)，不再受時間和地點限制，基本走上了農(nóng)業(yè)信息化的路子。

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是指通過大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，使用大數(shù)據(jù)的技術(shù)以及思維模式來應(yīng)對農(nóng)業(yè)從種植到生產(chǎn)再到銷售所產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)，目的是獲取有價值的數(shù)據(jù)信息用于監(jiān)測與服務(wù)農(nóng)業(yè)從生產(chǎn)到經(jīng)營再到流通與消費的整個流程。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的過程與信息化密不可分。當今大數(shù)據(jù)的發(fā)展與農(nóng)業(yè)相關(guān)學(xué)科結(jié)合互融，為農(nóng)業(yè)科研的現(xiàn)代化、政府宏觀的戰(zhàn)略決策、涉農(nóng)企業(yè)與世界接軌等領(lǐng)域提供全新的方法與模式。

　　二、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的作用

　　當前我國農(nóng)業(yè)有三個“不”：不足的能效、不強的效益以及不高的效率，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺少耦合導(dǎo)致每個過程銜接不夠緊密，使農(nóng)業(yè)發(fā)展相對粗放。長時間以來其代價就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)很少，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不夠標準，更談不上數(shù)據(jù)的細節(jié)與規(guī)范問題。但是隨著云計算的普及、物聯(lián)網(wǎng)的推廣等，采集數(shù)據(jù)能力大大提升，無論是科研院校，還是相關(guān)企業(yè)，有關(guān)數(shù)據(jù)的分析與挖掘均開展得如火如荼。

　　1、引導(dǎo)農(nóng)業(yè)市場消費

　　2014年，我國農(nóng)民年人均收入9892元，同比增長9.2%。雖然增幅不小，但與城市人均收入相比仍然存在不小的差距。縱觀我國當前的情況，農(nóng)業(yè)依舊大多是一家一戶的傳統(tǒng)經(jīng)營模式，所以“滯銷”或者“難賣”現(xiàn)象大有存在，產(chǎn)量增加而收入上不去是影響農(nóng)民收入的首要問題。根本原因就是信息不夠及時，即便面對已有信息也不能有效利用，與市場對接不上。首先，農(nóng)民不知道消費者的需求，也不了解農(nóng)產(chǎn)品市場的需求，也沒有認真地思考每年的種植品種是否合適。其次，廣大農(nóng)民不會利用市場信息?；ヂ?lián)網(wǎng)已經(jīng)普及，中國目前有3 000多個農(nóng)業(yè)相關(guān)的網(wǎng)站，同時農(nóng)業(yè)部、國家發(fā)展和改革委員會、商務(wù)部陸續(xù)都建立了市場價格的監(jiān)測體系，但并未真正利用起來，農(nóng)民對以上信息通常是看不懂更不會運用。大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展，使農(nóng)民能夠即時獲取消費者的需求，把握市場的即時變化，為我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展起到領(lǐng)航作用。

　　2、指引農(nóng)業(yè)管理戰(zhàn)略

　　近些年農(nóng)業(yè)的大環(huán)境已發(fā)生了很大變化，我國農(nóng)業(yè)與世界的聯(lián)系日益密切，目前我國已成為農(nóng)產(chǎn)品凈出口國，然而大量農(nóng)業(yè)信息資源的收集、建設(shè)以及分析研究仍然落后，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)工作管理缺乏系統(tǒng)性與精準性，戰(zhàn)略不夠宏觀，視角不夠前沿。以農(nóng)業(yè)部為例，截至2015年6月底，有12個司局和9個下屬單位已經(jīng)展開了農(nóng)業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計監(jiān)測，再混合行業(yè)必要的監(jiān)測數(shù)據(jù)，與農(nóng)業(yè)有關(guān)的空間地理數(shù)據(jù)，目前已基本可以形成多元異構(gòu)的大數(shù)據(jù)體系。但不能否認的是，有很多消費數(shù)據(jù)依舊缺失，同時也有很多數(shù)據(jù)重復(fù)，從而無法進行適當匹配，加上數(shù)據(jù)的開放與共享問題尚未解決，眾多問題累積在一起耽誤了解決當前問題的最佳時機，但也說明農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)有進一步發(fā)展的空間。大數(shù)據(jù)環(huán)境下，為了獲取更有意義的價值，首先要做到數(shù)據(jù)的共享與開放，之后再對數(shù)據(jù)進行分析與挖掘。美國從2012年強調(diào)“大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展計劃”，2013年強調(diào)“從數(shù)據(jù)到知識再到行動的建立新的伙伴關(guān)系”，說明了大數(shù)據(jù)的方向是數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，說到底我國要想發(fā)展農(nóng)業(yè)，需要從數(shù)據(jù)的采集入手，然后將數(shù)據(jù)進行分析利用，最終建成實現(xiàn)共享的體系結(jié)構(gòu)。

　　3、聚焦農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷

　　我國是農(nóng)業(yè)大國，所以農(nóng)業(yè)需要強大。2014年，中國糧食生產(chǎn)實現(xiàn)創(chuàng)紀錄的“十一連增”，總產(chǎn)量達到6071億kg。表面上看似產(chǎn)量很宏大，實際上我國農(nóng)業(yè)一線從業(yè)者達2.7億人，而勞動生產(chǎn)率僅為世界的64 % ；真正有效的灌溉面積0.63億hm2 ，但農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)只有0.52，而發(fā)達國家平均為0.7-0.8。農(nóng)藥噴灑為180萬t，實際有效利用率為35%,發(fā)達國家平均利用率為45%。施肥折純量達到5900萬t，而實際有效利用率為30%。農(nóng)機總動力10.7億kW，農(nóng)作物耕種收綜合水平61 %，科技進步貢獻率55.6%，而發(fā)達國家的貢獻率達到75%以上。這些數(shù)據(jù)說明我國粗放的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不符合世界農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。

　　近10年農(nóng)村勞動力銳減8000多萬人，誰繼續(xù)在農(nóng)田一線勞作?農(nóng)產(chǎn)品收購價格問題在國內(nèi)外市場都是一個棘手的問題，那么誰來改變這個現(xiàn)狀?我國乃至世界農(nóng)業(yè)當今而對的是一個精準定位的問題，如果將我國農(nóng)業(yè)比喻成一架航大飛機，外殼以及機翼的硬件已完善，但是“精準”的內(nèi)在軟件仍亟待開發(fā)。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)以及廣泛應(yīng)用，正好能改變當下這些瓶頸問題。有了海量數(shù)據(jù)，進一步的數(shù)據(jù)挖掘便可以在已有資源中展現(xiàn)潛力，進一步的數(shù)據(jù)分析便可精準地算出如何優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源的配置，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)從種植到產(chǎn)銷各個環(huán)節(jié)的一體化。依托于大數(shù)據(jù)的馭動，逐步使粗放農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)為精準的效益與數(shù)量、質(zhì)量并行的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)模式。

　　三、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的進展

　　縱觀領(lǐng)先企業(yè)的大數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，大致可按階段劃分為獲取、儲存、挖掘分析、最終應(yīng)用與服務(wù)等步驟。農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)加工到市場流通的全過程都屬于大數(shù)據(jù)處理的步驟。

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)來源廣泛，空天地網(wǎng)都可以獲取海量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，一般可以分為生產(chǎn)階段的數(shù)據(jù)、貯存階段的數(shù)據(jù)以及市場流通的過程數(shù)據(jù)。目前，獲取技術(shù)仍在不斷發(fā)展，但使用較多的是：來自移動采集技術(shù)的各類智能終端以及應(yīng)用程序(APP )，來自傳感技術(shù)的如無人機、遙感技術(shù)以及最為普遍的傳感器，來自智能識別技術(shù)的光譜掃描以及無線射頻識別(RFID)。

　　傳統(tǒng)的技術(shù)獲取數(shù)據(jù)過于單一，譬如只能監(jiān)測到光照、溫度、二氧化碳、氧氣等數(shù)據(jù)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的推廣與應(yīng)用，傳感器已經(jīng)發(fā)展到由固態(tài)材料構(gòu)成，從而具有結(jié)構(gòu)更為小巧和智能、模塊分區(qū)更加集成化的優(yōu)勢;監(jiān)測數(shù)據(jù)精度更細準，量程更寬闊，性能更穩(wěn)定，抗干擾性更強，使用壽命更久。未來我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上改進將是融合農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與作物生產(chǎn)過程以及與農(nóng)產(chǎn)品市場變化行情并行，在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)獲得方面爭取早日突破精度、深度、廣度、速度4個“度”。

　　在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)海量攀升，其挖掘以及可視化需求前所未有地高漲，與之前的小數(shù)據(jù)處理有很大區(qū)別。海量數(shù)據(jù)的處理核心是發(fā)掘內(nèi)在關(guān)聯(lián)并可以進行分析得出結(jié)論。如GOOGLE公司研發(fā)的流行病學(xué)的預(yù)測、國家大型購物超市WAL -MARTSTORE研發(fā)的搭配銷售模式、AMAZON研發(fā)的產(chǎn)品推薦系統(tǒng)等，均運用了相關(guān)性分析產(chǎn)生的結(jié)果。在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)處理方面，數(shù)字化果園、數(shù)字化育種已經(jīng)運用了各類模型和算法，并取得了一定的進展與成就。

　　縱觀農(nóng)業(yè)發(fā)展，生產(chǎn)的過程是發(fā)散式的，生產(chǎn)的主體是紛繁多樣的，各類層次的用戶需求是變化多端的，相對于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，尤其針對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的多元異構(gòu)，發(fā)展空間依舊很大，未來將是信息挖掘分析技術(shù)緊密融合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重點時期以及農(nóng)產(chǎn)品市場變化的重要階段。

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，面對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，設(shè)計相關(guān)的智能決策模塊進行分析；面對百姓所關(guān)心的食品安全問題，設(shè)計相關(guān)的大數(shù)據(jù)追溯技術(shù)，搭載移動互聯(lián)網(wǎng)平臺，讓人們可以在手機上看到食品的來源；面對廣大農(nóng)民“只聞風聲不見雨”所謂看不到的問題，可應(yīng)用相關(guān)的大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)解決其難題。隨著“信息進村入戶”工程的推進以及國家農(nóng)業(yè)云平臺的開展，我國針對大數(shù)據(jù)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)已初見雛形，“三農(nóng)”對數(shù)據(jù)資源的需要更加緊迫。發(fā)達國家關(guān)于農(nóng)業(yè)信息服務(wù)技術(shù)的研究主要集中在農(nóng)業(yè)專家決策、農(nóng)村綜合服務(wù)平臺和農(nóng)業(yè)移動服務(wù)信息終端、農(nóng)業(yè)信息資源與增值服務(wù)技術(shù)以及信息可視化等方面。

　　四、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的成效

　　大數(shù)據(jù)實則可洞悉內(nèi)在事實與數(shù)據(jù)樣本的特征，從另一個角度來說明依據(jù)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，以幫助宏觀決策，提高預(yù)見性。

　　1、實時引導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)市場

　　當前，我國農(nóng)業(yè)信息與相關(guān)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測發(fā)布為引導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)品市場的發(fā)展取得了初步成績，2003年以來，針對農(nóng)產(chǎn)品市場經(jīng)濟的問題，農(nóng)業(yè)部建立了逐年發(fā)布《農(nóng)業(yè)部經(jīng)濟信息發(fā)布日歷》制度。2014年至今，我國每年連續(xù)召開中國農(nóng)業(yè)展望大會，同時發(fā)布《中國農(nóng)業(yè)展望報告》，就此打開了引導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)品市場、緊跟世界農(nóng)業(yè)變化的大門。

　　當然，相對于世界領(lǐng)先國家，我國還有很大的上升空間。19世紀中期，為了應(yīng)對農(nóng)產(chǎn)品市場出現(xiàn)的信息錯誤，美國農(nóng)業(yè)部(USDA)啟用了近10萬名工作人員專門監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品市場信息，工作看似普通但卻形成了一個密集的農(nóng)業(yè)行情監(jiān)測體系，定時發(fā)布農(nóng)產(chǎn)品價格的浮動信息，免費提供給一線農(nóng)場人員。50年過去了，如今美國已然擁有了世界一流的農(nóng)產(chǎn)品市場信息體系，定期發(fā)布各類報告，成為了各國農(nóng)情監(jiān)測展望體系的領(lǐng)頭羊。當前USDA依舊在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的開發(fā)與共享上不斷加大力度，建立了www. data. gov原始網(wǎng)站，為非政府官員的廣大個體數(shù)據(jù)開發(fā)者、研究者利用、挖掘、分析數(shù)據(jù)提供便利。

　　2、監(jiān)測食品安全流程

　　食品安全關(guān)系到人民健康，已經(jīng)成為我國從政府到百姓都很關(guān)心的第一大安全問題。如何保障吃得安全是當今最重要的問題。大數(shù)據(jù)是一種多維度數(shù)據(jù)，可從任意角度捕捉到想要的資源。依托技術(shù)層面，針對農(nóng)產(chǎn)品從選地、種植、生產(chǎn)、采收、貯存、收購、流通到市場、消費的全過程，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，可讓消費者看到和了解相關(guān)信息。2015年7月1日我國頒布了《關(guān)于運用大數(shù)據(jù)加強對市場主體服務(wù)和監(jiān)管的若干意見》，強調(diào)專門針對農(nóng)產(chǎn)品建立追溯體系，實現(xiàn)來源實時可查詢、去向?qū)崟r可追蹤、責任實時可落地的切切實實為百姓健康安全負責的監(jiān)管。

　　3、精準匹配農(nóng)產(chǎn)品

　　以往的農(nóng)業(yè)更多地注重產(chǎn)量，在解決了大多數(shù)人吃得飽的問題之后，當今農(nóng)業(yè)結(jié)合大數(shù)據(jù)正一步步與網(wǎng)絡(luò)市場接軌，電商的發(fā)展有效促進了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與市場流通過程的匹配，也為廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者帶來了新的發(fā)展良機。截至2016年8月，統(tǒng)計在冊的全國淘寶鎮(zhèn)有135個、淘寶村1311個，大數(shù)據(jù)與電商的快速發(fā)展正讓中國農(nóng)村的景象發(fā)生著積極的改變。今后，不僅農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以實時追溯匹配，而且結(jié)合我國居民的營養(yǎng)數(shù)據(jù)以及分年齡段的健康數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)與農(nóng)產(chǎn)品、民生情況的精準匹配也將不斷完善。

　　五、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程中的大數(shù)據(jù)關(guān)切點

　　雖然我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)已經(jīng)開始發(fā)展，并對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程有了促進作用，但隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的不斷推進，其對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的要求必將越來越高?？傮w來看，目前我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)依舊處于起步階段。而對數(shù)據(jù)的多元性、異構(gòu)性、不完整性等，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)所面臨的問題可以說大體相同，略有不同的是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)本身的隱私性以及安全性并不是特別在意，而挖掘數(shù)據(jù)的主要目的就是為了農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷過程中有據(jù)可循、有數(shù)據(jù)可參考。

　　1、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的實時性

　　實時性是大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理必須要涉及的問題，因為隨著時間的推移，數(shù)據(jù)的價值往往隨之降低。如監(jiān)測大氣的數(shù)據(jù)如果不能實時分析反饋給農(nóng)民，那么很有可能無法使農(nóng)業(yè)災(zāi)害損失有效降低。海量的數(shù)據(jù)能否在可接受的時間內(nèi)得到分析處理也是權(quán)衡大數(shù)據(jù)分析方法的一個要素。

　　2、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的多元異構(gòu)性

　　由于大數(shù)據(jù)的來源和形態(tài)不同，使得以往以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主要類型的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)漸漸地變成非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及完全結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的數(shù)據(jù)。如何做好多元異構(gòu)型數(shù)據(jù)的存儲，然后進行分析、挖掘、利用，是未來一段時期值得深究的問題。

　　3、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的新算法處理

　　農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)類型豐富，基于多元異構(gòu)的特性使得以往的數(shù)據(jù)分析方法不再適合農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)。之前的算法主要面對的是小數(shù)據(jù)集，如今面對大數(shù)據(jù)集難免會產(chǎn)生誤差甚至很嚴重的錯誤。云計算是目前處理大數(shù)據(jù)的主要方法，需要將實時性與準確性共同看待，在兩個重點問題中取得均衡。因此，處理小數(shù)據(jù)集的算法可以改進，如何將小數(shù)據(jù)算法在云計算中發(fā)揮運用也是未來科研的一個問題和方向。

　　六、發(fā)展思路

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)如今已是一種戰(zhàn)略資源，以數(shù)據(jù)馭動農(nóng)業(yè)信息化與現(xiàn)代化的發(fā)展，經(jīng)過與其他要素的融合，可以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。隨著農(nóng)業(yè)信息化的加速發(fā)展，數(shù)據(jù)將成為重要的生產(chǎn)力，也可以說是原動力?？v觀當下，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)依舊前景廣闊，并已在增強資源效益、監(jiān)管監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品安全體系、指導(dǎo)市場競爭等方而體現(xiàn)了前所未有的能力。未來，農(nóng)業(yè)信息化與現(xiàn)代化并行發(fā)展，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時代將全面來臨，必須加強農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘，并盡可能地發(fā)揮大數(shù)據(jù)對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推動作用。

　　當然，海量數(shù)據(jù)的爆炸局而也而臨著新的挑戰(zhàn)，因此開展農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的相關(guān)工作必將成為重中之重。首先，關(guān)于大數(shù)據(jù)多元異構(gòu)的標準界定，對于播種育種、施肥耕地、儲存加工以及銷售等環(huán)節(jié);對于圖形數(shù)字、音頻視頻等格式類型不同的大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，需盡早規(guī)整為同一個標準下的數(shù)據(jù)源。其次，要完成海量數(shù)據(jù)的存儲、檢索以及日常形態(tài)管理，盡早做到易于存儲、快速檢索，增強可調(diào)用性，并實現(xiàn)使用者的更方便使用。最后，深入研究農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的挖掘算法，建立各類數(shù)據(jù)模型，圍繞空大地網(wǎng)數(shù)據(jù)源建立現(xiàn)代化宏觀決策模型，盡早將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的挖掘成果切實用到實處。

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