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關鍵詞:專家系統;物聯網;智慧r業;遠程監控;管理平臺
中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)31-0052-02
Abstract: Intelligent agricultural management platform based on expert system is designed for the real-time remote monitoring of the plants information and the scientific regulation of environmental parameters. The platform consists of the sensing layer, the transport layer and the application layer. Environmental temperature, soil moisture, air humidity, light intensity and CO2 can be analyzed by expert system. The environmental parameters can be automatically adjusted by the analysis decisions. The real-time data sent to the users through the interface of systems to reduce the uncertainty of manual operation. So this system can realize the real wisdom of agricultural management.
Key words:expert system; internet of things; intelligent agriculture; remote monitoring; management platform
1 背景
農業是一個國家的立國之本,隨著科技的發展,以人工智能為基礎的智慧農業快速發展,促使了農業由簡單自動化朝著智慧農業轉型。智慧農業的核心技術涉及兩個方面:一、如何實現數據的采集及傳輸;二、如何體現“智慧”。首先利用物聯網體系結構,可以實現對農作物生長環境參數的采集及控制,為實現智慧農業提供了技術支持[1,2]。但僅利用物聯網技術只是在原來簡單自動化的基礎上增加了可視及可控性,還不能稱之為真正的智慧農業。專家系統能模仿人類的思維,根據擁有的專門知識進行推理,解決只有專家才能解決的問題[3]。本平臺利用專家系統的智慧,實現在物聯網基礎上的智慧農業監控平臺,減少在傳統自動化控制下的單一性及人工控制平臺對于操作人員專業技術的過于依賴性,實現真正的智慧農業管理平臺。
2 系統設計
系統以物聯網三層架構為基礎,由感知層、傳輸層及應用層構成。系統架構如圖1所示[4,5]。
感知層主要為數據采集及控制終端,包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、CO2濃度傳感器及噴淋、風機、增氧泵等設備。系統感知層需要監測的環境參數包括農業大棚內的環境溫度、土壤濕度、空氣濕度、光照強度以及CO2濃度。
傳輸層主要實現感知層和應用層的數據雙向傳輸。首先數據采集終端的將采集的數據發送給網關節點,網關節點與2G\3G\4G或以太網連接,將采集的環境參數傳送到應用層供其處理。應用層可通過傳輸層發送控制命令,調節感知層的環境參數。
應用層實現基于專家系統的管理軟件,通過對于現場采集數據進行分析,利用專家系統判斷當前環境參數是否有利于植物的生長,對于不利因素通過知識庫的對比分析,給出建議參數,并發送控制命令通過傳輸層控制感知層的相關設備控制器,實現農業智慧控制。
3 平臺設計
3.1 功能設計
基于專家系統的智慧農業信息平臺主要包括:數據采集模塊,數據分析模塊,數據管理模塊,數據顯示模塊及數據控制模塊五個模塊[6-8]。系統功能結構如圖2所示。
其中數據采集模塊采用TCP Socket技術監聽并接受傳輸層上傳的數據,數據采集分為兩種級別:人工采集及自動采集。數據分析模塊利用專家系統實現對現場采集數據的分析,利用分析后的結果,如果現場采集數據經過分析后不利于植物的生長,則利用顯示模塊進行實時報警,并利用數據控制模塊的自動控制功能,發送控制命令,調節控制節點的參數,使得植物的環境參數始終保持合理數值,有利于其生長;數據管理模塊主要實現對用戶權限、用戶基本信息、歷史數據、報警記錄及基礎參數進行管理;數據顯示模塊可實現實時數據報警及生成數據報表;數據控制模塊可根據系統分析模塊的要求,實現自動環境參數控制命令的發送。在特殊情況下也可以實現管理員的人工操作,手動干預環境參數。
3.2 專家系統
專家系統的基本結構如圖3所示,專家系統由人機交互界面、知識庫、推理機、解釋器、綜合數據庫、知識獲取等6個部分構成。
知識庫是整個診斷平臺中最重要的組成部分。知識庫與推理機實現專家系統的推理機制。知識庫存儲著從領域專家或書籍中獲取的有關領域的專業知識,主要包括診斷規則、決策模型, 專家經驗、植物生長環境參數。推理機是構成專家系統的核心部分, 其任務是模擬領域專家的思維過程, 控制并執行對問題的求解 。根據現場采集的實時數據, 利用知識庫中的知識, 按照系統設計的推理方法和控制策略進行診斷推理, 診斷出相應的結果。
4 平臺實現
服務器操作系統采用Microsoft Windows Server 2010 , PC 機操作系統為Microsoft Windows 7 , 稻菘餼為SQL SERVER2008 。
具體界面實現:
1)界面實現。為提高用戶的使用體驗效果, 本系統使用圖形化界面,用戶界面模擬真實的植物生長環境,方便用戶對各個數據采集點進行監控。
2)數據顯示與查詢。采用曲線形圖和表格顯示各數據采集節點實時監測數據;并提供操作日志,各個采集點的歷史數據,控制命令記錄等數據查詢。
3)對專家系統中的知識庫及推理機制可實現參數化調整,以便系統適用于不同的植物種類。
5 結束語
基于專家系統的智慧農業信息平臺的可實現對農作物現場環境參數進行遠程監測,并通過專家系統模塊,對采集的數據進行分析,當現場環境不符合當前植物的生長條件時,通過自動控制模式,發送控制命令,調節環境參數,使得現場環境得到實時的智能監控,減少人工操作的盲目性。經過多次試驗,證明該系統具有良好的穩定性,對農作物環境參數利用專家系統可實現智能監控,系統具有一定的社會推廣價值。
參考文獻:
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一、問題提出
財政投入與貧困減少,是近些年國內外經濟學界持續研究的熱點問題之一。目前的研究文獻大體集中在分析財政投入、經濟增長對農村貧困減少的作用機制上,繼而分析財政投入對促進農民增收的影響。如郭宏寶、仇偉杰(2005)通過分析農村財政投資對減貧的作用機理,得出財政投資對農村脫貧的作用具有邊際遞減趨勢。李永友、沈坤榮(2007)對財政支出結構的相對貧困問題加以分析,指出財政支出的不同偏向與不同的社會相對貧困水平相對應。亓全平(2008)利用格蘭杰因果關系檢驗具體分析構成財政支農的四部分(支農支出、農業基本建設的支出、農業科技三項支出和農村救濟支出)的作用,繼而得出不同的財政投資方向會產生不同的經濟績效的結論。胡江輝(2009)通過建立“公共投資-經濟增長-減貧效應”的作用機制,認為農村公共投資能夠促進農業增長,同時指出其對減貧具有顯著作用。秦建軍、武拉平(2011)利用誤差修正模型(ecm)對財政支農投入加以實證研究,認為財政支農投入增長對農村減貧具有邊際遞減作用。
然而,關于財政支持農業產業化經營的研究卻主要集中在農民增收的問題上。如朱湖根、萬倫來、金炎(2007)通過分析中國財政支持農業產業化經營項目對農民收入增長的影響程度,認為財政支持農業產業化經營項目的資金投入和農民人均收入成正比例關系。應麗艷(2009)實證分析遼寧省財政扶持龍頭企業的農民增收效應,認為財政扶持龍頭企業對農民增收產生了積極的作用。
可見,目前財政支持農業產業化經營的研究主要集中在機理研究和農民增收問題上,存在著嚴重不足。本文將試圖探討財政支持農業產業化經營的減貧效應問題,不僅可以更深入地理解現有文獻所揭示的財政投入與貧困減少的作用機理,通過實證考察安徽省財政支持農業產業化對貧困減少的作用,也可以為提出如何最大程限發揮財政投入減貧績效對策提供有力證據支持。
二、模型設置、變量界定與數據選取
1、貧困線的確定。合理的貧困線是貧困定量分析的前提條件。目前,貧困線分為絕對貧困線和相對貧困線兩種。絕對貧困線的基本假設是人們本文由收集整理購買最低的食品、住房和其他生活必需品的一種能力,而相對貧困線是以把社會中等收入或社會平均收入的一定比例作為貧困的臨界線。顯然,相對貧困線會隨著社會經濟發展水平、收入水平和生活水平的變化而變化,從而使決策者可以據此提出使貧困者救助金額與社會上大多數人的收入增長保持同步的決策,使貧困者也可以分享經濟、社會的發展成果。因此,本文選擇1976年oecd提出的以一個國家或地區的中等收入或平均收入的40%作為該國家或地區的相對貧困標準,選擇將安徽省農民人均收入的40%作為安徽省的相對貧困線。
2、貧困指數的選擇。目前,貧困指數分成三大類:一是以貧困人口數來衡量,如貧困總人口數、貧困發生率;二是以貧困人口的收入水平來衡量,如收入缺口、收入平均缺口和收入缺口率;三是綜合貧困人口數和貧困人口收入水平來衡量,如sen指數、fgt指數。本文將采用foster、greer和thorbecke提出的fgt指數。這個指數可以分解為三個指數,可以從三個不同方面分別反映貧困狀況,符合判定貧困指標優劣的四個公理性標準。
fgt公式:p■=■■■■,其中?琢=0,1,2;q為貧困人口數,n為全部人口數,gi=z-yi,gi為收入缺口,z為貧困線,yi為第i個人的收入。
?琢=0時,h=p0=■,貧困發生率,即收入低于貧困線的人口占總人口數的百分比。
?琢=1時,pg=p1=■,為貧困缺口,它反映了貧困的深度,即貧困人口收入與貧困線間的平均距離。
?琢=2時,spg=p2=■■■■,為加權貧困缺口,越貧困的人口在其中的權重越大,是描述貧困嚴重程度的指標。
可見,通過聯合運用這3個指標,可以全面地反映該地區的貧困和貧困變動情況。
3、基本模型的設立。根據貧困理論,本文利用shorrocks(1999)的二維徹底分解法對減貧效應進行分解,將農業經濟增長、財政支持農業產業化投入量作為影響貧困減少的主要因素。即:p=f(g,f),其中,p為貧困指數,g為農業經濟增長,f為財政支持農業產業化經營投入。
本文中,貧困指數的測度基于lorenz曲線模型。目前,國際上常用的lorenz曲線模型有兩種:
gq模型:l(1-l)=a(p2-l)+bl(p-1)+c(p-l)
beta模型:l(p)=p-?茲p?酌(1-p)?啄,其中:l代表累積收入百分比,p代表累積人口百分比。
由于各年數據并不都擬合其中的一種模型,所以首先需用世界銀行的povcal軟件同時對2個模型進行測度,為各年數據選擇擬合效果更好的模型,估計出參數a、b、c和θ、γ、δ的值,繼而計算出fgt指數。
4、數據的選擇與本文的數據來源于《安徽省統計年鑒》1997~2007年的農村居民家庭按人均純收入分組數據及1997~2007年安徽省農業經濟增長指數和《安徽農業綜合開發產業化發展之路》1997~2007年安徽省農業綜合開發產業化經營項目投入情況數據。
為了使各年數據具有可比性,本文先用消費者價格指數剔除人均收入和財政投入增長率,農業經濟增長指數的物價因素。通過運用世界銀行的povcal軟件計算出fgt指數,繼而利用eviews軟件對財政支持農業產業化經營投入量進行總量回歸和分量回歸并加以分析,得出結論。
三、實證分析
財政支持農業產業化經營投入主要由中央財政支出和地方財政支出構成。要評估其對農村減貧的貢獻,必須建立fgt指數與財政投入增長率的計量模型,從而獲得邊際貢獻。本文通過總量回歸與分項回歸,從而建立一個分析框架,對影響安徽省農村fgt指數的各要素進行相關性分析。
1、fgt指數計算。本文首先利用1997~2007年安徽省農村居民家庭按人均純收入分組數據,運用世界銀行的povcal軟件擬合出lorenz曲線,得到估計的gq模型或beta模型,繼而計算出各年的fgt指數。由于選擇的數據沒有提供直接的人口累計百分比p和收入累計百分比l,在運用povcal軟件時,選擇各組收入區間人口數占人口總數百分比f(x)和各收入組均值x來進行模擬,估計的fgt指數結果如下圖1所示。(圖1)
由圖1可以看出,1997~2007年安徽省相對貧困上升,h、pg、spg指數基本保持緩慢上升的趨勢。從1997~2002年,h指數基本保持緩慢上升的態勢,pg指數、spg指數基本保持穩定;2002年后,pg指數、spg指數也隨之緩慢上升,僅2007年相對貧困有所下降,收入差距逐漸拉大。隨著人均收入水平的提高,相對貧困線隨之提高,相對貧困加劇。
2、總量回歸。建立農村fgt指數與gdp、財政支出兩項總量的回歸模型。假設回歸方程如下:
pt=agt+bft+?漬t (1)
其中,pt表示第t期的安徽省農村fgt指數,gt、ft分別表示第t期安徽省農業gdp增長率、安徽省財政支持農業產業化經營支出(包括中央財政支出和地方財政支出)增長率,?漬t為隨機誤差項。
為了消除各個變量數據之間存在的異方差影響,本文將變量對數化,可得:
ln(pt)=aln(gt)+bln(ft)+?漬t (2)
在用cpi指數剔除物價指數影響之后,運用計量軟件eviews3.1,對計量模型 (2)式進行回歸估計,結果如下:
ln(p0t)=-0.514321ln(gt)+1.035667ln(ft)
t:(-5.032993)(5.955607)
其中:r2=0.805009
ln(p1t)=-0.988504ln(gt)+1.667791ln(ft)
t:(-8.174899)(8.105124)
其中:r2=0.879203
ln(p2t)= -1.421861ln(gt)+2.292865ln(ft)
t:(-7.300196)(6.917774)
其中:r2=0.839560
回歸結果顯示,農業經濟增長與農村貧困指標負相關:即農業gdp每增長1%,h指數、pg指數、spg指數分別會下降0.514321%、0.988504%、1.421861%。財政支持農業產業化經營投入總量與農村貧困指標存在著明顯的正相關性:即財政支出每增長1%,貧困發生率h指數、pg指數、spg指數分別會提高1.035667%、1.667791%、2.292865%。
3、分項回歸。由于安徽省財政支持農業產業化經營投入主要由中央財政和地方財政組成,所以可以建立農村fgt指數與財政支出增長率的分項回歸模型。假設回歸方程如下:
pt=?琢f1t+?茁f2t+?漬t (3)
其中,pt表示第t期的安徽省農村fgt指數,f1t、f2t分別表示第t期的中央財政支持安徽省農業產業化經營支出增長率、安徽省地方財政支持農業產業化經營支出增長率,?漬t為隨機誤差項。
為了消除各個變量數據之間存在的異方差影響,本文將變量對數化,可得到:
lnpt=?琢lnf1t+?茁lnf2t+?漬t (4)
在用cpi指數剔除物價指數影響之后,運用計量軟件eviews3.1,對計量模型 (2)式進行回歸估計,結果如下:
lnp0t=-2.148641+1.437123lnf1t-0.746706lnf2t
t:(-5.206389)(5.750171)(-2.424098)
其中:r2=0.926458
lnp1t=-4.878403+1.655047lnf1t-0.423503lnf2t
t:(-7.212676)(4.040227)(-0.838812)
其中:r2=0.912585
lnp2t=-7.542028+1.60271lnf1t-0.23552lnf2t
t:(-5.668027)(1.988734)(0.237667)
其中:r2=0.826804
可見:在顯著性水平α=0.05下,中央財政支持增長率與貧困指數存在正相關性,而地方財政增長率與貧困發生率、pg指數負相關,與spg指數正相關。即:安徽地方財政每增加1%,貧困發生率降低0.746706%,pg指數減少0.423503%,spg指數提高0.23552%。
關鍵詞:農業組織化;文獻回顧;評析
一、文獻回顧
(一)農業組織(化)的涵義
農業組織以提高農業生產效率為首要目標,更強調農業生產要素功能的協調性和合理性。該組織包括農產品生產組織(含加工、技術指導)、農產品銷售組織(含儲運)、農資采購組織、農業信貸組織等多種功能的組織形式,具有較強的經濟性(徐立行,2002)。此外,徐立行把農業組織與農民組織相區別,提出農產品市場化程度低時需要農民組織;農產品市場化程度高時需要農業組織。
組織化是通過一定的社會經濟組織形式與制度來協調社會經濟分工,從而使之構成一個相互聯系、相互依賴的有機整體的發展過程。在此意義上,組織化包括兩個基本方面:一是組織的團隊化(張曉山,2003);二是組織的市場化,這兩個方面既對立又統一。
農業組織化是農業組織結構的現代化(張三林,2002),是農業組織從低層次、低水平、小規模向高層次、高水平、規模化的變遷。另有學者提出農業組織化是在我國市場經濟體制下,農民為獲得最佳農業經濟效益,在農業產業化背景下,遵照家庭承包責任制的制度約束,進行農業微觀經營主體再造的過程(常清文,1995;郭利京,2004;吳學凡,2006)。農業組織化的目的就是實現內部經濟資源的最優化配置和生產經營成本的節約,從而使組織處于有利的市場競爭地位,實現最大化利潤(薛曉鵒,2007)。
(二)農業組織化總體水平低,區域、產業差異明顯
張三林(2002)提出全國加入各類專業協會和專業合作社的農戶約占全國農戶總數的比例不到3%,而在有100多年合作社歷史的瑞典,全國90%的農戶是瑞典農民聯合會的成員,與之相比,我國農業組織化程度是非常低的。
張義珍(2002)通過對河北省農業經營主體組織化的調查研究發現,在商品經濟發達、消費需求層次較高、城市工商業輻射影響大、城鄉聯系多、農民科學文化素質較高、市場意識濃厚的地區,農業組織化水平較高;在欠發達地區特別是經濟落后地區,組織化水平較低。在蔬菜、水果、養殖等市場放開早、盈利較多、市場風險大的產業領域,農業組織化程度較高;而市場放開晚,甚至至今仍由國家壟斷經營未完全放開、需求彈性系數低的糧棉油等大宗農產品產業,組織化程度較低。
(三)研究農業組織化問題的理論依據
一種觀點認為革命導師馬克思和列寧關于合作社發展中的組織形式、組織原則等理論是我國研究農業組織化問題的理論依據(鄭景驥,2001)。另一種觀點則把分工協作理論、制度變遷理論、廠商競爭理論、規模經濟理論等作為研究農業組織化的理論依據(曹曄2002)。還有學者用新制度經濟學研究農業合作組織的歷史變遷和制度演進。農業小規模經營在過高的交易費用下,存在獲取潛在利潤的機會,從而制度變遷成為可能,從一種非均衡狀態向均衡狀態過渡(袁迎珍,2004)。向國成,韓紹風(2007)運用間接定價理論模型的適當擴展,對改革開放以來中國農業組織化沿著集體經濟-家庭經營-農業商業化-農業產業化-農民團隊化的演進路線進行了統一的理論解釋:這是改革開放提高交易效率,促進分工演化的結果,是農民對中間產品、最終產品及勞動的交易效率與風險進行綜合比較后,選擇剩余權利賴以實現的最優組織結構的結果。
(四)農業組織的歷史演進和選擇
不少學者對農業組織的歷史演進從多個角度展開過研究。有學者按照原始社會-奴隸社會-封建社會-資本主義社會-社會主義社會的人類歷史發展軌跡總結了農業微觀組織的產生和歷史演進(鄭景驥,2001)。更多的學者則是以制度沿革過程和一系列重大事件為對象,總結了及其之前的農業組織變遷過程:互助組-初級社-高級社和-集體經濟內部的-學“大寨”運動-(石磊,2001;王勇,2004;韓曉翠,2006)。羅必良等(2001)則從分工、專業化的角度論述了農業生產組織的演進形式,并且該形式取決于政府目標及其采取的相應宏觀政策。郭曉鳴等(2007)從制度演化的角度提出,農業產業化模式呈現出由龍頭企業帶動型模式向中介組織聯動型模式和合作社一體化模式逐次演化的路徑。
(五)提高農業組織化程度的組織載體
學術界對于提高農業組織化程度的組織載體選擇尚缺乏統一認識。牛若峰(2000)提出走合作制之路是中國農民在經濟社會發展中由被動因素轉變為主動因素的根本出路,并提出新型合作經濟組織具有專業性、民辦性、多種模式、由初級到高級漸進發展等特點,還具體介紹了萊陽模式、邯鄲模式和寧津模式。鄭景驥(2001)提出我國農業組織化的載體應包括專業化生產的農業大戶和家庭農場、國有農場、集體農場、農業車間、合作社、股份合作制農業企業、農業企業集團、社會化服務中介組織等諸多形式,此外還包括在農業產業化中,公司加農戶、龍頭企業加專業協會加農戶等微觀組織形式。杜青林(2001)在山東濰坊召開的全國農業產業化工作會議上提出,農業生產組織化程度的提高在于龍頭企業的帶動和各種專業合作經濟組織和行業協會的發展。查金祥等(2001)對湖北省七十三個村農戶家庭經營、合作組織和規模經營情況調查之后,得出結論:農業微觀經濟組織創新要在堅持家庭經營的前提下,走外延性創新和內涵性創新的道路。其中外延性創新指以農戶家庭經營為基礎和軸心,使其向外拓展,在農戶與農戶、農戶與其他經濟組織之間組建組織鏈。內涵性創新指在農戶經營基礎上建立企業化生產的家庭農場。同時指出在經濟發達地區側重微觀組織的外延性創新,在經濟欠發達地區側重內涵性創新。曾令香等(2001)認為民營農莊是一種新型的農業微觀組織形式,有利于提高農業組織化程度。向國成等(2002)提出農業組織模式與農業組織形式是兩個不同的范疇。在一種農業組織模式下可以有多種具體的農業組織形式。他們把我國農業組織模式從20世紀80年代到21世紀50年代的發展劃分為三個基本階段:20世紀80年代到20世紀90年代中期“小農生產+小農經營”模式占主體地位;20世紀90年代后期至2030年“小農生產+大農經營”模式占主體地位;2030年以后“大農生產+大農經營”模式占主體地位。陳建偉、孫世芳(2003)認為促進農業組織化的關鍵是主體組織模式的確定,并從理論上提出,我國農業組織的主體模式應具備以下特征:以家庭生產經營為組織基礎;在自愿原則下搞合作;產權聯結;營利性經營;開放式運營;管理現代化。他們以此為依據并結合我國農業組織化的發展趨向和產權合作的相關理論,指出產權合作是我國農業組織化的主體模式之一。鄧勤(2003)提出公司制農業是提高農業組織化程度的關鍵。隋玉銀(2005)在分析家庭經營弊端的基礎上,提出合作制家庭農場是適應農業發展新階段的最佳農業生產組織形式。薛曉鵒(2007)認為在農地均分條件下,社區集體經濟組織是實現農業組織化的主要組織形式。
(六)提高農業組織化程度的對策措施
不少學者認為提高農業組織化程度要在穩定和完善家庭承包制基礎上,加大對大農經營主體的培育力度(向國成等,2002),大力發展合作社和專業生產協會,并造就一批農業企業家(常清文,1995;楊盛華,2002;周靜,2003)。同時,發展農業組織化與政府的宏觀導向和支持政策是分不開的(王能應,2004)。此外,黃等(2006)提出發展農業組織化的總體思路是“立足基層、培育重點、建設體系、分類指導”,并指出農業組織化體系的構成主體從下到上依次為基層農戶、農業合作經濟組織(產銷班)、農業專業合作經濟聯社和農業合作經
濟聯合會,這四個層級的主體分別履行不同的基本職責和任務,構成一個縱橫交叉的綜合體系。
二、文獻評析
(一)理論界目前達成的共識
1、提高農業組織化程度勢在必行。尤其是最近幾年越來越多的學者認識到解決三農問題必須面對的核心問題之一是農業組織化問題。只有提高農業組織化程度才能快速實現農民增收、農業發展、農村穩定的目標。
2、合作組織在提高農業組織化程度方面的作用不可替代。盡管在農業組織化的載體選擇上存在很大分歧,但無一例外地認為合作組織是農業組織化的重要組織載體。
3、提高農業組織化程度的前提條件是堅持家庭經營,這不僅符合我國農業的基本經營制度,而且可以激發農業生產潛能,有效地解決農業生產由于空間大、周期長所帶來的監督困難問題。
4、雖然我國各類農業組織不論在組織形式、組建方式以及各組織之間的利益聯結機制上已存在多樣化趨勢,但總體上我國的農業組織化還處于低水平,需要加大發展力度。
(二)尚存在的較大分歧
1、關于農業組織化的具體內涵分歧較多。一種觀點認為農業組織化是農業組織結構的現代化(張三林,2002)。另一種觀點認為農業組織化是一種變遷過程,是農業組織從低層次、低水平、小規模向高層次、高水平、規模化的變遷(陳建偉、孫世芳,2003)。還有觀點認為農業組織化就是以提高資源利用效率為目的的過程(徐立行,2002;薛曉鵒2007)。此外還有不少學者從以堅持家庭經營為基礎,發展多樣化的農業經營主體的角度解釋農業組織化(常清文,1995;郭利京,2004)。
2、關于究竟哪一種組織形式可以作為提高農業組織化程度的組織載體這一問題分歧頗多,至今仍未達成一致意見。例如,牛若風(2000)主張新型合作經濟組織;杜青林(2001)主張專業合作經濟組織和專業協會;曾令香(2001)主張民營農莊;陳建偉(2003)主張產權合作;鄧勤(2003)主張公司制農業;隋玉銀(2005)主張合作制家庭農場;薛曉鵒(2007)主張社區集體經濟組織等。
(三)有待進一步研究的方向和內容
1、我國理論界對農業生產經營組織化的內涵并未形成一個清晰、一致的認識。不少學者把農民組織與農業組織,農民組織化、農業組織化和農業產業化等概念相混淆,從而對如何提高農業組織化程度形成一定障礙。
2、對于農業組織化程度的評價至今尚停留在定性分析層面,沒有學者對此建立相關評價指標體系,從而關于我國農業組織化的程度不能做出令人信服的說明。
3、對于農業各類組織的研究較多,但都是孤立的、分散的從不同角度展開的個體研究,可是我們知道提高農業組織化程度不是單靠某一個組織就可以完成的,所以建立全國范圍內從上到下的組織體系是十分必要和緊迫的,但學術界對于這個方面的研究甚少。此外,農業組織化水平的提高勢必需要一個較長的過程,應該按照一個合理的統一的標準來決定不同發展階段上的組織載體模式,但學術界對于這方面的研究也相對較少。
4、大多數學者僅僅是停留于描述現狀、列舉問題,多數研究成果還只是一種感情偏好的表達,缺乏理論支持和實證分析,因此對實踐的指導作用有限。此外對農業組織的運行機制,如外部保障機制、內部運行機制以及各組織之間的組合和鏈接機制等問題研究甚少。
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關鍵詞:職業教育;新農村建設;現狀;對策
十七大報告強調走中國特色農業現代化道路,解決好農業、農村、農民問題。培育有文化、懂技術、懂市場、會經營的新型農民,發揮億萬農民建設新農村的作用。而“十一五”期間,正是新農村建設夯實基礎的關鍵時期。農民是建設社會主義新農村的主體,建設社會主義新農村,急需培養造就千千萬萬高素質的新型農民,這也是新農村建設最本質、最核心的內容之一。通過職業教育,不斷提高農民的思想和科學文化素質,培養農民獲取、利用各種知識和信息的能力,掌握農業實用技術,提高創業能力,促進農民增收,改變農村落后面貌,逐步建設成為“生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”的社會主義新農村。
一、農村職業教育服務社會主義新農村建設的意義
大力發展農村職業教育,構建和諧的社會主義新農村,促進十七大提出的“四個文明”建設。一是能提高農村勞動力整體素質,掌握新知識、新技術、新本領,依靠科技進步,提高生活水平,建設社會主義物質文明;二是引導農民改變陳舊觀念,大力弘揚社會主義思想,發揮道德模范榜樣作用,建設社會主義精神文明;三是鼓勵農民關心國家大事,擴大社會主義民主,自覺維護好自己的權益、履行好自己的義務,建設社會主義政治文明;四是教育農民自覺提高節約能源資源和保護生態環境的意識,控制污染物排放、改善生態環境質量,牢固樹立環保觀念,建設社會主義生態文明。
二、農村職業教育現狀
1.認識不到位,普及有限。長期以來我們把職業教育放在農村經濟建設這個中心的,認為農村職業教育僅僅是農村學生的升學、就業的補充,不重視農村職業教育,教育與農業生產、農村經濟發展的實際相脫離,崇尚高學歷的輿論導向愈演愈烈,而對職業教育、對普通勞動者、對農業技能人才的宣傳十分薄弱,沒有充分認識到農村職業教育的重要性。作為農業大國,我國農村人口占全國總人口的70%以上,每年為全國提供近5億勞動力。在這龐大的農村勞動力隊伍中,受過短期培訓的只占20%,受過初級職業技術教育或培訓的只占3.4%,受過中等技術教育的僅占0.13%,而沒有受過技能培訓的高達76.4%。農村各類專業技術人員僅占農業勞動力的0.71%。[1]雖然農村勞動力的文化素質水平在不斷提高,但整體上還處于較低的水平。同時,我國農村每年近千萬的初、高中畢業生不能升入高一級學校,絕大多數農村青年在初中或高中畢業后,沒有機會接受職業教育就直接就業,無一技之長,無勞動技能,職業教育普及非常有限。
2.專業技術較落后,師資力量不強。長期以來,絕大多數職業學校以傳統農學為主。開設農學、畜牧、種植、養殖等專業,直接面向農村,服務第一產業。然而,面對農業產業化的趨勢,陳舊的理論知識、傳統常規的技術使得很多職業學校逐漸失去吸引力。農業可持續發展、綠色農業等理論難以得到貫徹,農業高產、優質、高效的技術難以及時更新,具有地方特色的農業技術培訓缺乏重視,落后的理論和技術塑造了一些學歷本位的單一型人才,很難滿足現代農業對復合型人才的需求。同時,師資隊伍總體水平不高,專任教師學歷合格率為44.3%;專業師資嚴重缺乏,大多數專業教師,沒有實踐經驗,而一些老的專業教師又無法適應新專業的教學要求。[2]加上“雙師型”教師緊缺,職業技術院校66.6%的教師是從學校畢業后直接走上講臺的,有的學校甚至高達96%,青年教師大多缺少專業實踐經驗和必要的專業技能,有實際工作經驗和技能的骨干教師和專業教學帶頭人匱乏;[3]教師中獲得職業技術資格證書的只有51%,參加過高職教育教學科研工作的只有38.5%,曾下廠實踐的也僅占23.9%。[4]可見,目前高職院校“雙師型”教師比例普遍偏低,特別是距離教育部提出的“加快‘雙師型’師資隊伍建設,專業教師要有80%達標”的高職教育發展目標相差甚遠。雖然各高職院校非常重視“雙師型”師資隊伍建設,并采取了相應措施,但“雙師型”教師的比例并沒有明顯提高,全國平均僅為26.6%。出現這種現象主要是由于:一方面,教師本身沒有對“雙師型”的必要性和重要性給予足夠重視;另一方面,學校在“雙師型”師資隊伍的建設工作中也存在問題,缺乏切實有效的培養措施,教師們接觸實踐的機會較少,嚴重影響職業學校的師資力量,教學質量難以提高。
3.定位不明確,教育模式不適應。在“重城市、輕農村;重普教、輕職教;重升學率、輕素質教育”[5]的思想影響下,農村職業教育的定位發生了變化。從以培養具有較高素質的農村勞動者為根本目的,轉變以為農村學生的升學、就業提供幫助為導向,逐漸脫離了職業教育的方向。在這種思想的指導下,很多職業學校壓縮甚至放棄農類專業,轉而以財經、計算機等熱門專業為主,專業設置與農村經濟發展的要求不相適應;同時,在課程設置和教學內容上,存在著重知識教學、輕能力培養,重文化基礎、輕職業技能的現象。這背離了農村職業教育為“三農”服務的宗旨,難以實現農村職業教育為社會主義新農村建設服務的目標。
4.體系不健全,經費投入不足。政府重視不夠,財政投入較少,很多從事職業教育的學校,只有教學機構,缺乏實踐場地和實踐設施,根本不能保證職業教育的需要。在農村教育體系中,初、中、高三級職教很難真正銜接,特別是高職教育起步晚,發展緩慢;同時,農村職業教育、成人教育和普通教育尚未真正結合;農科教統籌機構形同虛設,體系不健全,甚至無人過問。因此,農村職業教育缺乏統一協調的運作機制作為保障,各自為政,優勢不能互補,有限的教育資源難以整合利用,嚴重阻礙了農村職業教育的發展。
三、大力發展農村職業教育的對策
1.提高認識,加強管理。農民致富的關鍵,在于通過加強職業能力培訓,轉變農民的思想觀念,提高農民熟練運用技術的能力。各級政府及教育主管部門要更新觀念,轉變思想,把大力發展職業教育,特別是要把發展農村職業教育提到重要議事日程,本著“抓大放小”的原則,著重于宏觀的指導、調控和管理,明確政府各部門職責,形成統籌協調的運行機制。
2.明確方向,準確定位。農村職業教育的目標定位和培養方向是以就業為導向,以服務為宗旨,培養和提升農民的文化素質、職業技能和經營技能,使之成為有文化、懂技術、懂市場、會經營的新型農民,建設社會主義新農村。一要堅持以農為本,確立職業教育服務于農村、農業、農民的主旨;二要使職業教育適應農村社會城鎮化、農村經濟結構調整、農民增收以及農村剩余勞動力轉移發展的需求,促進農業科技的轉化、推廣及產業化經營的發展理念,強化職教特點,突出技能優勢;三要把重心放在職業技能教育和農民工的轉移培訓方面,立足于市場經濟,著眼于農村經濟發展和社會整體發展的趨勢,實行產教結合,使受過職業教育的勞動者掌握農業生產技術、管理技術和職業技能,并具有較強的適應能力。
3.建立多形式、多層次、多元化的教育結構。針對農民整體素質參差不齊,而且在當今市場經濟條件下,經濟結構、行業結構變動速度大大加快,要適應農民的知識與能力多元化的需要,農民職業教育要把文化補習、技能培訓和學歷教育結合起來。逐步建立起以基礎教育為根基,職業教育為重點,成人教育為輔助的教育結構。一要開展農業實用科學技術的普及教育,使農民掌握基本科學技術,包括種植業、養殖業、加工業以及新的施肥、病蟲害防治和環境保護技術等方面的內容;二要開展專門的職業技能以及職業適應培訓,實施較為系統的農業現代化所需知識和技能的培訓和教育,以培養適應農業現代化發展需要的較高水平的專門人才;三要有計劃、有重點地實施和推進成人短期實用技術培訓和農村勞動力轉移培訓,以適應農村城鎮化和剩余勞動力大量轉移的需要。
4.深化改革,突出職業教育特色。堅持“教育與地方經濟和社會發展相適應,職業教育與其他各類教育協調發展相適應”。要擺脫以農為“籠”的思想束縛,針對農村的職業教育,要大膽跳出“農門”,不再局限于傳授種植、養殖技能。農民迫切需要的是第二、第三產業的專業技能,針對農村的職業教育應該適應這種需要,要根據本地經濟特點或勞動力輸入地的需求來進行專業設置,把“絕活”當作綠色證書的教育內容,調整特色專業,體現職業性、實用性、超前性,突出地方特色,產、學、研相結合,可采取全日制、半日制、彈性學制、學分制,也可搞短期的單項知識學習和單項技能培訓,搞長期的系統知識學習、全面技能培訓,靈活辦學。
總之,發展農村職業教育必須緊密結合當地農業生產實際,聯系農村產業結構調整和大中城市對技能型人才的需要,以市場需求為導向,改革人才培養模式,形成“人無我有,人有我特,人特我優”的人才培養格局,讓老百姓在職業教育中得到實惠。只要我們不斷解放思想,實施新舉措,解決新問題,農村職業教育才能擺脫困境,更好地為社會主義新農村建設服務。
作者單位:永州職業技術學院
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關鍵詞:基本現狀 公民意識 制度訴求
日照市是山東省的一座新興的沿海港口城市,隨著社會融合與城市化的加快,越來越多的農業轉移人口涌入城市并呈現市民化的傾向。這一演化過程也伴隨著多種問題的出現,其中對公民意識及其訴求的研究是推動農業轉移人口市民化的關鍵。2015年國務院常務會議通過了 《居住證暫行條例 ( 草案) 》其目的在于通過公共服務建設將流動人口固化為城市的新居民,以此促進社會融合。因此,當前對農業轉移人口公民意識及其制度構建的研究對落實國家政策,推動社會融合與良緒發展具有重大意義。
一、日照市餐飲業從業人員的基本現狀
1.生存現狀
據調查顯示,日照市餐飲業從業人員目前以男性為主,年齡集中在19歲到35歲之間;學歷中,有60.5%的人是初中、高中和職高;戶籍所在地大都是日照本地農村,進城務工后居住在自己找的設施較完備的小區,也有23.1%的從業人員住在自己找的住所,但條件簡陋;就婚姻狀況而言,已婚人士居多占總人54.6%;就工作時間與收入來看,一周工作時間40-60小時的占52.4%,一周工作60個小時以上占33.6%;薪資以2000D3000元為主。這反映出,當前日照市的餐飲業人員他們的整體偏年輕化,上班時間長、薪資偏低,對居住要求有所提高,但仍有不少員工存在住宿條件差的問題。
2.公民意識現狀
社會保險的簽訂方面,有43.5%的從業人員表示已簽訂社會保險,43.8%的從業人員沒有簽訂。48.1%的從業者表示沒有簽訂勞動合同,也沒有口頭約定。這表明,當前餐飲業從業人員的公民權利保障意識還比較薄弱;在社會保險與勞動合同的簽訂中,43.8%的人員沒有簽訂,11.6%不知道有沒有保險,這表明當前日照市餐飲業人員的勞動法律意識較低;在遇到工資拖欠問題時,有20.2%的人選擇和老板私下協商。選擇不做聲響的人數占3.0%,在薪資待遇受到不合理拖欠時,公民多是選擇有所作為,和老板私下協商,撥打舉報熱線,申請勞動仲裁,打官司等等,這些舉措反映員工有了自我維權意識;在公民的選舉權利中,有53.0%沒有參加任何選舉,22.8%的人參加過家鄉村委會干部選舉,這反映出日照市餐飲業人員的公民選舉權利并沒有得到合理的行使;對待公益的態度,65.6%的人認為很有意義,應該舉辦,但在公益參與方面,有40.3%的人偶爾參與,38.2%的人一般不參與,這表明公民參與公益的積極性不強。綜上調查顯示,公民整體的權利維權意識,法律意識和公益參與程度都比較低。
二、日照市餐飲業從業人員的現狀原因剖析
對于日照市餐飲業生存現狀呈現的問題,可歸納為以下幾個原因。第一,當前我國餐飲業的準入門檻較低,廚師工作者多以男性為主,服務員,傳菜員,點餐員等服務生在飯店招聘時多要求年輕人士,這使得整體餐飲業的年齡水平呈現年輕化趨勢。第二,普通飯店的服務技術含量不高,因此在招收的員工時,對學歷并未作出太高的要求,初中及以上水平即可勝任,這就形成了特定的學歷層次,另外,農業轉移人口進城務工,由于本身的學歷層次不高,所以他們大多選擇技術含量較低的餐飲業。第三,餐飲業屬于流動行業,這就使得其人員多是日照本地或是周邊的農村人口。第四,餐飲業屬于第三產業,技術含量較低,性質特點決定了餐飲業人員工作時間長,常常連續工作,無休息,薪資還偏低,這就使得他們在選擇住所的時候出現分化,薪資高一點的選擇設施較完備的小區,薪資低的從業人員住在自己找的住所,條件簡陋的地方。
對于公民意識現狀分析,可分為以下三點。第一,對于勞動合同未簽的原因,9.9%的人表示自己不想簽,14.8%的人表示我要簽,單位沒有相關條例。10.2%的人表示簽了怕約束。這一系列數據表明,當前日照市餐飲業從業人員當前的公民意識雖然有所提高,但是整體法律維權意識水平仍比較低,加之單位并未給員工提供合同條件,導致餐飲業從業人員簽訂合同的人數比較少,基本勞動合同沒有得到保障。第二,對于選舉權利未合理行使的原因,38.7%的人表示沒有機會,27.4%的人沒有這種想法。這就凸顯了兩個層面的原因,一方面是政府沒有及時的保障好餐飲業公民選舉權利,沒有提供相應的選舉機會;另外一方面,公民自身的公民意識還比較薄弱,缺乏對相應權利使用的想法。第三,公民對待公益多持支持贊成的態度,但卻少有人參與進來,這與餐飲業公民本身的的職業性質有很大的關系,他們多數每周工作7天,40-60個小時,一方面沒有時間參與到公益活動中,另外一方面,也與公民的主體意識不高有關,當前日照市餐飲業人員整體公民主體素養并不高,加之多是進城務工人員,這導致其參與公益活動的積極性不高。
三、日照市餐飲業從業人員意識訴求與政府制度構建。
對于今后的打算,45.7%的人打算今后繼續留在城里,從事餐飲業,21.5%的人打算留在城市,但從事其他行業。據調查,餐飲業從業人員在城市生活中遇到的最大的困難依次是,住房,子女教育,就業服務和醫療。當前餐飲業人員對于未來他們大多選擇繼續從事該行業,但現實中仍然存在一些需要政府,企業以及自身共同聯合起來解決的問題。在城市生活的訴求中。餐飲業人員希望政府給自己上社會保險的人數占16.9%;希望政府能提供更多的就業機會的人數占21.4%;希望政府取消戶口限制的人數占15.4%;希望政府減少孩子上學的費用人數占16.8%;希望政府保護勞動合法權益人數占17.4%;希望政府提供廉價租房人數占12.2%。
一系列數據表明公民意識的訴求廣泛而又集中,他們更多的是希望政府給出更加貼近實際的解決措施。對于政府來說,就應該從他們的自身訴求出發,幫助其解決必要的困難,推動市民化發展。由于餐飲業人員的薪資水平還處于較低的水平,城市住房成為一大困難,對于該問題,一方面政府可以根據城市發展水平,適度提高最低工資標準,調控房價;兩萬一方面政府可以建設更多的廉價住房,對于城市簡陋的房屋給予整理改造,切實保障餐飲業人員的住房安全。對于進城務工人員的隨遷子女教育問題,政府應給予更多的教育紅利,更加注重教育公平。
關鍵詞:智慧城市產業;PEST分析;發展對策
一、PEST分析
PEST分析方法就是企業或產業的宏觀環境分析法,一般來講,宏觀環境因素包括以下四點:政治和法律因素(political factors)、經濟因素(economical factors)、社會和文化因素(social factors)、技術因素(technological factors)。
二、政治和法律環境分析
政府高度重視。2012年9月,太倉市組織編制了《太倉市智慧城市發展總體規劃》,作為規范和指導今后五年(2013-2017)全市智慧城市發展的綱領性文件。政府對智慧城市的高度重視必將推動智慧城市產業的發展。
產業發展環境優化。2012年10月,太倉大學科技園建成并與10多個科技、文化和創意產業簽約合作。隨著中興通訊正式進入科技園,太倉智慧園區乃至太倉全城將會接收到廣泛、靈活、穩定、安全的解決方案和技術支持。
周邊競爭壓力較大。周邊的上海、無錫、昆山等大、中、小城市同樣規劃在“十二?五”期間將本城市打造成智慧城市。上海作為太倉的鄰居,已率先實施智慧戰略,并在云計算、物聯網、三網融合、高端軟件、集成電路、下一代網絡、車聯網、信息服務等產業有所突破。無錫已建成傳感網創新示范區(國家傳感信息中心),并提出要加快物聯網產業的發展。昆山則比太倉提前一年提出建設智慧城市口號,并與省經信委合作,其智慧產業發展同樣走在太倉前面。
三、經濟環境分析
市場需求日趨旺盛。隨著社會生產生活方式的不斷改變,城市管理和服務對信息化應用需求不斷發展和創新,中國各級政府投入大量資金進行城市信息化建設,全國各地提出智慧城市或者有此想法的城市到達兩百多個,由此形成的智慧城市產業需求將會非常大。賽迪顧問統計數據表明,2012年中國智慧城市投資規模已逾千億元,未來5年內智慧城市投資規模還將不斷增大。物聯網、3G和4G移動寬帶、云計算、存儲技術等智慧城市產業多處于發展初級階段,創新性強,研究機構和國內外大企業都在爭相布局相關業務。
經濟發展水平高。2012年度太倉地區生產總值達到955.12億元,比上年增長10.3%;按常住人口計算,人均地區生產總值134439元,增長10.7%;居民消費價格指數為102.1,比上年增長2.1%,第一、第二、第三產業分別占地區生產總產值的3.5%、54.5%、42.0%。作為連續多年進入全國百強縣的太倉,擁有高經濟增長,高人均收入、低通脹水平、合理的產業結構狀態,給智慧城市產業的發展創造了良好的條件。
四、社會和文化環境分析
大眾觀念比較先進。太倉位于地處富饒的江南,文人才子輩出,是一座古典的智慧小城。隨著太倉圖書館、博物館、大劇院等建成,太倉人民對現代化新事物的接受程度越來越高,智慧城市產業的發展正處于一個歷史的契機點,可以把太倉打造成古典與現代智慧的融合體。
文教事業加快發展。位于太倉市科教新城的建雄職業技術學院在專業應用型人才培養的模式下先后與國內近十所大學聯合培養高層次研究生,初步形成了產、學、研的發展模式,有利于智慧城市產業的發展建設。
五、技術環境分析
社會科技領域發展迅速。太倉現已建成數字文化與創意產業產學研協同創新基地,該基地已與上海技物所、中科院計算所、中興通訊達成合作協議,中興通訊將在大學科技園建立云計算公共服務平臺,為園區內入駐企業和用戶提供IT集成、辦公、研發、設計等配套服務。社會科技領域迅速發展,為智慧城市產業的發展打下了科技基礎。
六、發展對策
智慧城市產業是新一代信息技術下的產物,必須把智慧城市產業融合到現有的其他產業中,可以對傳統的第一、第二、第三產業進行智慧化的改造與融合。基于太倉的發展實際,下面提出幾點發展對策。
智慧城市產業對第一產業的改造與融合對策。農業是國民經濟發展的基礎,太倉自古是國家的糧倉,在農業方面的發展有著得天獨厚的優勢。進入21世紀以來,太倉發展了現代農業園區,將休閑觀光農業、高效農業、科技農業、外向農業、循環農業和種源農業6個特色主導產業引入傳統領域,在此基礎上再發展智慧農業,必定對現代農業有著長足的發展,可以首推現代農業園區示范點,再擴大到全市,逐步推進。
智慧城市產業對第二產業的改造與融合對策。太倉第二產業主要涉及制造業,其中本土的化纖加彈產業欣欣向榮。隨著太倉市化纖產業集群的立項,為加彈產業向產業集群方向發展提供了有利條件,在此基礎上,對化纖加彈產業進行智慧化改造,從研發、生產制造、生產管理、營銷等環節發展智慧制造業。
智慧城市產業對第三產業的改造與融合對策。現代服務業范圍廣,涉及傳統產業多,智慧化改造與融合契合點眾多,太倉在原有基礎上可繼續發展智慧政務、智慧醫療、智慧物流、智慧金融、智慧貿易等。
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北京金福騰科技有限公司經過六年的不懈研發與技術改進已成功推出最新一代“Photon”智慧施肥灌溉系統,該系統采用先進的計算機技術,工業自動控制技術,無線遠程控制技術及物聯網技術,可以對農業灌溉施肥進行精確的控制,根據不同作物的種類,生長階段、生長環境、氣候土壤條件實施智能化精細灌溉施肥,并能在PC和智能手機上遠程監控系統的運行。
金福騰智慧灌溉施肥控制系統使用目前最先進的物聯網技術,可以同時遠程監控多個區域的農田(即智慧灌溉施肥機),工作人員可坐在監控室里實時監控智慧灌溉施肥機的工作情況,對上傳上來的數據信息進行綜合分析,利用手動或自動方式,對不同區域的作物執行不同的灌溉方案。同時還可以利用數據查詢系統和打印系統,隨時記錄、查詢和打印每臺智慧灌溉施肥機所顯示的信息。并可以在智能手機上隨時隨地的查看智慧灌溉施肥機的工作狀態。
智慧灌溉施肥控制系統主要包括四個部分:水源、中心控制組件、管網系統和灌水器。其中中心控制組件包括水泵、過濾器、灌溉泵、壓力和流量監測設備、壓力保護裝置、施肥設備和自動化控制設備。管網系統包括各級主支管道,各種口徑的管道控制閥門,排污設備,田間樞紐,毛管等。金福騰智慧灌溉施肥機采用模塊化設計,可以根據現場需要進行擴展,最多可以控制200路電磁閥門,及使用200 個灌溉程序對灌溉進行智能化管理。同時可以自由添加各種相關模塊,比如氣象站管理系統、溫室管理系統、GIS地理信息管理系統等。
金福騰智慧灌溉施肥系統相比于將肥料溶于水,人工淋施、澆施等形式,屬于水肥一體化的高級作業模式,是基于物聯網的遠程智能灌溉施肥控制系統,可精確的,集約化的管理對植物的灌溉施肥,可實現節水60%、節肥50%,增產30%的目標。隨著灌溉施肥規模的擴大,傳統的人工作業模式將逐漸無法滿足灌溉施肥要求,而智能化的灌溉施肥控制系統使灌溉施肥作業更加便捷化,系統的應用削減了巨大的人力成本,越來越受到人們的青睞。
金福騰公司總經理李謨軍表示:下一步金福騰將加大產品推廣力度,將在全國各地建立“福騰智慧灌溉施肥展示推廣中心”用于推進水肥一體化進程,真正的為廣大種植業主謀取更多的利潤,真正的做到讓利不如給客戶賺取更多利潤產品的這一理念。預計在未來3 年左右的時間將該產品推向全國,達到每年使用達1000 套,受益面積3 萬畝(2000 公頃)的目標。2015年前累計投入1 億用于自動施肥灌溉設備的開發、生產與應用推廣。“立足農業,服務三農”,金福騰會堅定不移地實施水肥一體化的發展戰略,水肥一體,兩者并舉,將通過抓技術、抓質量,抓服務,將智慧施肥灌溉推廣到全國各地。
0 引 言
物聯網是我國戰略性新興產業的重要組成部分,《物聯網“十二五”發展規劃》[1]圈定了10大領域重點示范工程,智能農業便是其中之一。據工信部統計,智能農業在其領域五年內需要的人才約為1 000萬。從產業需求看,物聯網人才[2]總體可分為研究型人才和工程應用型人才兩類。
研究型人才主要為研究生層次或研究型高校所培養的畢業生,是各類“研究型企業”或“高新企業”的研發部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物聯網研究型人才培養方面,偏重于研究型和創新型,具有跨學科復合型特點。工程應用型人才主要為各類高職學校或信息類本科學院畢業生,以從事物聯網系統設計、產品開發、物聯網項目實施等為主,以系統設計、產品開發、工程項目策劃與實施為主的企業,更應注重工程應用技術能力的培養,加強工程實踐的實際訓練,突出技術應用能力、培養創新能力。
隨著近幾年大量物聯網應用系統開發完成,開始轉向系統的實施與維護過程,物聯網應用型人才的占比已趕上甚至超過了研發型人才需求。巨大的市場潛力,廣闊的行業發展前景,急待提高的人員素質,為職業學校辦好此朝陽專業建立信心和決心。很多高職院校抓住此良好環境和契機,建設好該新興專業,物聯網實訓室應用平臺是保障此專業能較好完成教學效果的前提和必要條件。
1 物聯網智慧農業實訓室平臺的需求分析
1.1 實訓室建設意義
從教學方面來說,應培養從事物聯網領域的系統設計、系統分析與系統開發的高技能人才。培養合理的知識結構,具備扎實的物聯網理論與實踐知識,并具備在物聯網領域跟蹤新知識、新技術的能力及較強的物聯網應用能力。通過理論課程的教學并結合實訓室的實驗,讓學生、學員親自動手,接觸各種實訓室設備。最終實現能讓學生獨立構架各種物聯網應用系統的目的。通過理論與實踐相結合,感知體驗與動手結合、方案設計與實際驗證結合來提高動手能力,積累實踐經驗,進一步提高學生水平。
從科研方面[3]來說,物聯網技術是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮,是一個全新的技術領域,包含RFID射頻技術、有線傳感技術、無線傳感技術、數據交換與網絡異構、終端管理等關鍵技術。實訓室物聯網設備通過射頻識別等設備與互聯網連接,實現智能化識別和管理,通過建設物聯網實訓室為教師提供物聯網應用研究的科研平臺,通過實訓室設備促進教師與科研人員進行更好的科研研究。
1.2 實訓室的建設特點
物聯網實訓室設計以技術全面化、業務典型化、應用教學化三個方面為指導思想進行建設。
1.2.1 技術全面化
主要解決技術知識層面的問題,實訓室引入物聯網龍頭企業工業化產品體系,融合產業發展趨勢,設計模式吻合教學實訓體系。實訓室不僅可以全面支持物聯網培訓認證所要求掌握的技術,還全面涵蓋了物聯網專業的基礎課和專業課[4],如物聯網概論、信號與系統、計算機網絡、現代通信網、傳感器原理、嵌入式系統設計、無線通信原理、無線傳感器網絡、近距無線傳輸技術、二維條碼技術、數據采集與處理、物聯網安全技術、物聯網組網技術等均可在此完成并創新拓展。
1.2.2 業務典型化
主要解決應用和就業層面的問題。眾多教育集團公司將多年成功的商業模式及成熟的行業應用如車聯網系統、智能家居、智慧農業等轉化為典型的業務場景以用于支撐物聯網行業應用實訓,使學生在實訓的同時了解、融入真實的行業產業應用。
1.2.3 應用教學化
應用數字化的主要目的在于解決培養和定位問題,通過物聯網實訓平臺、行業應用實驗箱、實訓墻、行業應用實訓場景等多種形態、多種應用的實驗實訓設備以及物聯網技術體驗中心實現理論與實踐的結合,感知體驗與動手的結合、方案設計與實際驗證的結合。
1.3 實訓室的建設目標
通過建立實訓室,建設一個教、學、研、培訓認證統一的實訓平臺,集教學、實訓、培訓認證功能于一體,圍繞物聯網主題,同時兼顧當前IT流行技術的發展趨勢,注重各種技術之間的融合?c靈活應用,既可滿足日常教學要求,又注重項目實訓及創新試驗,各設備之間還可以靈活組合。學員不僅可通過實訓室里的相關設備掌握物聯培訓認證所要求的所有技術,還可以基于各種模塊,按照自身需求進行獨特設計,融合各種技術進行創新試驗及項目實訓。建設一個完整的物聯網實訓室,進行各種無線傳感器網絡、智能視頻技術等教學實驗,模擬典型智慧校園、智能追溯等實際應用。通過實訓培養物聯網方面的高技能技術人才。學生、學員可就業于與物聯網相關的企業,從事與物聯網相關的工作。
物聯網專業實訓室的建設,應在物聯網的識別、感知、通訊傳輸、組網技術以及數據分析方面,衍生至物聯網整個產業鏈,以專業建設、人才培養、物聯網核心課程教學、提高學生實訓水平為目標,建立一個完整的、基礎的實訓架構體系。實訓室的建設需滿足以下基本要求:
(1)滿足農業院校物聯網專業的人才培養規范和教學基本要求;
(2)能夠支撐學校相關專業課程教學;
(3)能夠支撐學校物聯網教學實訓,實現物聯網各知識點的實訓;
(4)能夠滿足物聯網產業綜合創新的實訓,如智慧城市、智能家居等。
2 智慧農業實訓室應用平臺
典型物聯網應用實訓平臺[5](智慧農業套件)以選取具有典型意義的物聯網智慧農業設備為基礎,結合可靈活部署的移動實訓臺。學生可通過應用平臺實訓產品的訓練進一步了解各種農業物聯網技術典型應用,進行模擬訓練;從實訓產品中學習傳感器、WSN及嵌入式知識。通過豐富多彩的智慧農業物聯網實驗案例及體驗,激發學生的想象力,充分調動學生的積極性,并提供多樣化的集知識性和趣味性于一體的超強用戶體驗。讓學生可以在實訓室中看到農業物聯網行業的現狀,培養學生的動手設計能力,幫助他們成為具有特色能力的專業技術人才。
2.1 實訓室平面圖
物聯網智慧農業實訓室平面設計圖如圖1所示。具置可按實地重新規劃,根據教室實地情況,使用20+1套典型物聯網應用實訓平臺進行教學,可以滿足對20~40學生進行教學。此外,結合農業院校特色,新建一個農產品溫室大棚,充分體現了智慧農業套件由淺入深,由理論到實踐的循序漸進過程,豐富實訓課程設計,并將其應用于實踐生活中。
2.2 系統結構
物聯網智慧農業實訓平臺屬于移動實訓系列產品,主要由物聯網網關、工控平板、數/模采集器等11個物聯網典型部件構成。其中移動實訓臺、物聯網網關、安卓工控平板是核心部件,采集器使用四輸入模擬采集器和數字量采集器,有繼電器I和繼電器II,傳感器包括光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外開關,通過風扇I和風扇II完成。
2.3 平臺實現流程
智慧農業套件實訓平臺通過網關連接到公共網云平臺,構成了基于感知層基礎的物聯網云平臺。具體數據流轉流程[6]如下所示:
(1)通過四模輸入量采集器采集光照、溫濕度傳感器數據,通過ADAM-4150采集人體紅外傳感器數據;
(2)模擬輸入量采集器通過ZigBee傳輸協議將數據傳到網關,ADAM-4150通過串口將數據傳至網關;
(3)網關通過TCP/IP協議將數據傳輸至云平臺或者工控平板進行數據邏輯處理;
(4)云平臺或工控平板形成控制指令,并通過TCP/IP協議傳給網關;
(5)網關通過串口將指令傳給ADAM-4150;
(6)ADAM-4150給繼電器輸出指令,控制風扇的開閉。
3 核心部件功能介紹
3.1 網關功能介紹
物聯網網關作為系統設備域的重要部件[7],集成物聯網核心采集器、控制器,通過ZigBee協議、Modbus協議等采集、解析數據,具有透傳、控制命令下發等功能,可將數據實時顯示于網關顯示屏。網管功能截圖如圖2所示。具有采集光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器數據的功能并進行顯示,還可手動下發指令,打開風扇,將采集的數據傳輸給工控平板或云平臺,同時工控平板或云平臺通過網關可下達對繼電器的開關指令。基于這些功能,農業套件平臺網關具有以下特點:
(1)LCD顯示功能,可同時顯示6路傳感器數據;
(2)本地聲光報警功能,具備超溫、斷電報警功能;
(3)通過WiFi/GPRS/以太網傳輸可將溫濕度數據實時傳送至后臺;
(4)內置后備電池,斷電后可繼續工作2小時;
(5)支持斷線儲存功能,最大支持5 000條記錄。
3.2 工控平板功能介紹
工控平板是智慧農業套件的數據處理核心,通過對網關傳輸數據的邏輯處理,可自動下發控制指令。對光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器的數據進行邏輯處理,自動生成控制指令;對光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器的數據案例進行開發并展示;對網關下達繼電器開關指令,或通過串口對ADAM-4150下達控制指令。基于這些功能,工控平板具有以下特點:
(1)支持通過網關連接和通過串口與采集器直接連接兩種數據采集方式;
(2)顯示內容豐富,界面友好;
(3)多通道數據傳輸,支持WiFi、串口、RJ45等多種數據傳輸方式;
(4)可旋轉支架。
3.3 云平?_功能介紹
物聯網云服務平臺[8]以云計算架構實現系統的云平臺管理,包含用戶管理、數據存儲、邏輯處理,設備管理、配置,資源管理、配置等功能,如圖3所示。支持多個網關、傳感器、執行器等物聯網設備動態接入和管理;對光照傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外傳感器的數據進行存儲;可遠程手動或自動下達控制指令;BS架構可實現遠程管理、監控;提供了豐富靈活的API接口,可通過API接口獲取數據,組建具有邏輯功能的各種應用場景。
智慧校園“智慧”何在?我利用網絡查閱了“智慧”一詞的含義,《現代漢語詞典》的解釋是“辨析判斷、發明創造的能力”。很顯然,智慧是指人所擁有的一種創新創造的能力。我認為,“智慧校園”建設的意義和價值就是提升校園中人的智慧,實現人的智慧發展。通過進一步查閱資料和思考,我有了以下三點認識。
其一,人類正在由農業時代、工業時代邁入智慧時代。
江蘇師范大學智慧教育研究中心主任陳琳曾在文章中寫道:“智慧時代是人類正在邁入的時代,信息時代是智慧時代的子集,智慧時代將是漫長的歷史,如果將智慧時代比作多幕話劇,那么信息時代只是該話劇中的序幕。所以應該說,人類社會經歷了農業時代、工業時代,現在正在步入智慧時代。”我認為該觀點是有道理的,信息時代特別強調信息的作用,但信息不一定是知識,海量的信息經過篩選、重構、積淀等被轉化為推動社會向前發展的知識動力,知識只有不斷增長才能提升人類的智慧水平。
正如智慧時代剛剛拉開序幕一樣,智慧校園也剛剛起步,將伴隨著智慧時代的發展而不斷發展。
其二,運用智能化工具和軟件是校園的“智慧”表現。
智慧的核心在于創新創造,智能化的工具和軟件正是信息時代人類智慧發展的成果。當下,各類機器人不斷涌現,聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。”機器人的出現,為人類帶來許多便利,并為各行各業提供了難以想象的高超服務。更讓人驚喜的是,具有深度學習能力的機器人已經問世。深度學習技術是對人腦的一種模擬,用多層神經元構成的計算機神經網絡,它可以搜集信息,并根據搜集到的信息產生相應的行為。深度學習還和增強學習相結合,正深刻地改變著機器人領域。轟動全球的“阿爾法狗”就是增強學習的產物,它依據跟棋手下棋或跟自己對弈的輸贏情況,自主學習并摸索出更優的下棋策略。
所以說,我認為智慧校園建設中,應選擇合適的智能化工具和軟件讓校園有“真正智慧”的表現。
其三,智慧校園應該為培養人的智慧發展創設優良生態。
根據教育生態學的理論,學校是一個微生態教育系統,要使學校煥發生命活力,獲得可持續發展,就要以人的發展為主線,研究教師和學生的工作、學習、生活、成長的環境和狀態,整合和協調學校內部各種資源、環境和關系,使之達到最優的狀態。智慧校園是以面向師生個性化服務為理念,能全面感知物理環境,識別學習者個體特征和學習情境,提供無縫互通的網絡通信,有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環境和便利舒適的生活環境。正如IBM公司提出的Smarter Planet,即更透徹地感知、全方位地聯通、高度的智能化。