顧 君 齊曉軍 苑青微 曾慶鴻

（1.同方知網(wǎng)（北京）技術(shù)有限公司，北京 100192；2.貴州省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳，貴陽(yáng) 550001）

1 前言

農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)作是一種農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)模式[1-2]，是以消費(fèi)者的需求為導(dǎo)向，將農(nóng)作物種植、加工、運(yùn)輸及銷售等多種產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)組成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng),推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚,進(jìn)而釋放巨大的發(fā)展?jié)摿?不僅能在加工儲(chǔ)藏、市場(chǎng)營(yíng)銷、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)等方面衍生相應(yīng)的服務(wù)行業(yè),更能加速實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[3-4]。

農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈管理需要大數(shù)據(jù)支撐。中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部早在2015 年就明確提出要構(gòu)建農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)體系，2016 年印發(fā)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)試點(diǎn)方案》，開(kāi)展生豬等8 種重要農(nóng)產(chǎn)品的大數(shù)據(jù)試點(diǎn)工作，探索建立分品種分產(chǎn)業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)工作[5]。大數(shù)據(jù)服務(wù)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，就是高效整合各類數(shù)據(jù)資源要素，完善農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析、服務(wù)機(jī)制，打造智能化的全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為全產(chǎn)業(yè)鏈上的各類主體提供科學(xué)準(zhǔn)確的決策支持服務(wù)，并充分利用信息技術(shù)推動(dòng)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈改造升級(jí)[6][7]。

本文從農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手，提出了一種農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建框架，希望為相關(guān)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)提供可借鑒和可復(fù)制的模式和經(jīng)驗(yàn)。

2 農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)的整體建設(shè)思路是，按照育種、栽培、收獲、貯藏、加工、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)資源體系，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、動(dòng)態(tài)更新、多源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)治理，為數(shù)據(jù)融合共享和數(shù)據(jù)應(yīng)用提供支撐，為產(chǎn)業(yè)鏈上各類主體提供及時(shí)的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)信息和“數(shù)據(jù)+知識(shí)”融合的產(chǎn)業(yè)問(wèn)題解決方案，有效指導(dǎo)生產(chǎn)、加工、流通，促進(jìn)生產(chǎn)和市場(chǎng)平穩(wěn)運(yùn)行，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策、協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展、支撐聯(lián)動(dòng)調(diào)控，為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展、農(nóng)民增收提供信息服務(wù)和數(shù)據(jù)支撐。

2.1 數(shù)據(jù)指標(biāo)體系

農(nóng)業(yè)單品在各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，存在著結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)混雜、數(shù)據(jù)質(zhì)量良莠不齊、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問(wèn)題；數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用低；數(shù)據(jù)語(yǔ)言與業(yè)務(wù)語(yǔ)言不通等諸多問(wèn)題[8-10]。為了解決上述問(wèn)題，需以全產(chǎn)業(yè)鏈為基線，構(gòu)建從生產(chǎn)、加工、流通倉(cāng)儲(chǔ)、價(jià)格、消費(fèi)、貿(mào)易、成本收益、輿情等八大全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系（見(jiàn)表1），實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的全產(chǎn)業(yè)鏈目錄導(dǎo)航檢索，從而滿足平臺(tái)用戶對(duì)數(shù)據(jù)快速查閱，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源的再開(kāi)發(fā)、再利用。

在具體農(nóng)業(yè)單品（水稻、玉米、茶葉、馬鈴薯、蘋果、中藥材等）全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，需要以表1 的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，建立指標(biāo)本體及其屬性的規(guī)范名稱、代碼規(guī)范表，平臺(tái)通過(guò)規(guī)范表自動(dòng)生成同等數(shù)量的規(guī)范映射表（見(jiàn)圖1），實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源碎片化時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)字段的歸一化處理，解決來(lái)源不同指標(biāo)不統(tǒng)一的問(wèn)題，形成規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)，為打通內(nèi)部數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.2 全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)分析模型

圖1 標(biāo)準(zhǔn)化映射Fig.1 Standardized mapping

表1 農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)指標(biāo)體系Table 1 index system of the whole industry chain

平臺(tái)對(duì)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，除了一些通用模型算法，如數(shù)據(jù)分類、回歸、聚類、關(guān)聯(lián)降維、時(shí)間序列、識(shí)別、預(yù)測(cè)、優(yōu)化等類型外，還需要根據(jù)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)分析的特點(diǎn)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與自然資源稟賦協(xié)調(diào)性分析模型、農(nóng)產(chǎn)品供需平衡模型、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警模型等，形成一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測(cè)與預(yù)警分析算法庫(kù)。

2.2.1 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與自然資源稟賦協(xié)調(diào)性分析模型

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃是未來(lái)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的指南針，產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的編制需要準(zhǔn)確而實(shí)際的數(shù)據(jù)以及運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行整體到細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。該模型從全國(guó)、省級(jí)、市級(jí)維度，結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)特征，從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)自然資源生態(tài)系統(tǒng)兩方面進(jìn)行綜合指數(shù)評(píng)價(jià)，通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)體系及耦合協(xié)調(diào)模型，建立協(xié)調(diào)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，助力用戶進(jìn)行區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與自然資源協(xié)調(diào)度評(píng)判。

2.2.2 農(nóng)產(chǎn)品供需平衡分析模型

農(nóng)產(chǎn)品供需不對(duì)稱問(wèn)題的形成是多種因素共同作用的結(jié)果，但它也是造成農(nóng)產(chǎn)品“賣難買難”、價(jià)格異常波動(dòng)等問(wèn)題的根源，因此要保障農(nóng)產(chǎn)品的有效供給首先還是要保障供給和需求在數(shù)量方面的均衡[11]。根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷系統(tǒng)模型，即“系統(tǒng)輸入量+系統(tǒng)生產(chǎn)量=系統(tǒng)輸出量+系統(tǒng)消耗量”，基于需求相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)銷分析、產(chǎn)能分析、進(jìn)出口以及指數(shù)模型分析方面分析全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的供需平衡狀況。

2.2.3 農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警模型

基于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)量年漲跌度、消費(fèi)量年漲跌幅，以及價(jià)格日漲跌幅、按年累計(jì)漲跌幅，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)量、消費(fèi)量、價(jià)格，分別設(shè)定監(jiān)測(cè)預(yù)警閾值，將預(yù)警等級(jí)劃分為四個(gè)等級(jí)，用紅橙黃綠顏色表示，對(duì)漲幅超過(guò)一定數(shù)值的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)警提醒以達(dá)到及時(shí)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供需過(guò)程進(jìn)行診斷和分析。

2.3 模型對(duì)數(shù)據(jù)的授權(quán)訪問(wèn)

平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)安全是特別重要。平臺(tái)通過(guò)本體及其屬性建設(shè)，標(biāo)明不同指標(biāo)需要什么樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來(lái)源在哪里，采用哪種數(shù)據(jù)集成方式獲取數(shù)據(jù)。平臺(tái)給每個(gè)模型授予不同的底層數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限，即給一個(gè)模型授予了底層數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限，那么能夠使用該模型的用戶就有這些數(shù)據(jù)的獲取權(quán)限，如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)定性Fig.2 Data model and data qualitative analysis

2 農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)資源管理、海量數(shù)據(jù)智能搜索、數(shù)據(jù)可視分析、產(chǎn)業(yè)智能報(bào)告等功能。平臺(tái)匯聚單品產(chǎn)業(yè)相關(guān)CNKI 期刊、圖書(shū)、表格、視頻、問(wèn)答資源及輿情資訊等多源異構(gòu)資源，形成大數(shù)據(jù)資源中心，以單品全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)單品數(shù)據(jù)資源的集中管理、實(shí)時(shí)更新與交換共享。平臺(tái)以數(shù)據(jù)資源中心為基礎(chǔ)，知識(shí)圖譜技術(shù)為支撐，通過(guò)檢索結(jié)果的智能優(yōu)化，滿足平臺(tái)不同用戶群體多樣性獲取信息的要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能搜索。平臺(tái)根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)了以數(shù)據(jù)地圖、數(shù)據(jù)圖表、數(shù)據(jù)一張圖等方式來(lái)可視化展示分析數(shù)據(jù)。平臺(tái)通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘分析，并基于知識(shí)圖譜與CNKI 碎片化重組的期刊文本產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，將知識(shí)資源和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)報(bào)告的自動(dòng)生成。

2.1 全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)分析可視化

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了常用算法的封裝，包括分類、回歸、聚類等，支撐混雜型數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)、連接、計(jì)算分析，可自動(dòng)或通過(guò)可視化操作實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)計(jì)量統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)與分析，針對(duì)海量數(shù)據(jù)，對(duì)用戶目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，方便用戶快速查找數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)多約束條件、多數(shù)據(jù)源、多數(shù)據(jù)格式、多人同時(shí)的數(shù)據(jù)檢索，在線生成圖表，以支撐單品產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)行情、景氣指數(shù)、投入產(chǎn)出、競(jìng)爭(zhēng)格局、消費(fèi)熱點(diǎn)分析，輔助農(nóng)戶、經(jīng)營(yíng)主體、科研人員、主管部門科學(xué)決策，如圖3、圖4和圖5。

2.2 全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測(cè)與預(yù)警

農(nóng)產(chǎn)品供需不平衡，賣難買難，以及價(jià)格異常波動(dòng)等問(wèn)題是產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行的主要風(fēng)險(xiǎn)所在，需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警。通過(guò)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)量、消費(fèi)量、價(jià)格，分別設(shè)定監(jiān)測(cè)預(yù)警閾值，平臺(tái)對(duì)漲幅超過(guò)一定數(shù)值的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)警提醒以達(dá)到及時(shí)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供需過(guò)程進(jìn)行診斷和分析，如圖6所示。

2.3 農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈智能報(bào)告

通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘分析，平臺(tái)按照全產(chǎn)業(yè)鏈（生產(chǎn)、加工、流通倉(cāng)儲(chǔ)、價(jià)格、消費(fèi)、貿(mào)易、成本收益、輿情）實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)報(bào)告的自動(dòng)生成，報(bào)告的種類有價(jià)格報(bào)告，以及針對(duì)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析、問(wèn)題研究、對(duì)策建議形成的產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告等，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策、協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展、支撐聯(lián)動(dòng)調(diào)控，如圖7 和圖8所示。

3 總結(jié)與展望

圖3 數(shù)據(jù)分析Fig.3 Data analysis

圖4 數(shù)據(jù)分析可視化Fig.4 Data analysis visualization

圖5 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與自然資源稟賦協(xié)調(diào)性分析Fig.5 Analysis on the coordination between agricultural industrial structure and natural resources endowment

圖6 農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)預(yù)警閾值Fig.6 Threshold of agricultural products monitoring and warning

圖7 智能報(bào)告全產(chǎn)業(yè)鏈知識(shí)體系Fig.7 Intelligent report whole industry chain knowledge system

圖8 產(chǎn)業(yè)報(bào)告生成類別Fig.8 Industry report generation category

圍繞農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈，本文提出了一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)框架設(shè)計(jì)。平臺(tái)按照產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后構(gòu)建形成多維度關(guān)鍵環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)單品全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、動(dòng)態(tài)更新、多源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)治理，為產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)主體提供及時(shí)的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)可視化分析、產(chǎn)業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警、產(chǎn)業(yè)智能分析報(bào)告，有效指導(dǎo)生產(chǎn)、加工、流通，促進(jìn)生產(chǎn)和市場(chǎng)平穩(wěn)運(yùn)行，為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展提供信息服務(wù)和數(shù)據(jù)支撐。通過(guò)在貴州省的相關(guān)應(yīng)用實(shí)踐表明，平臺(tái)結(jié)構(gòu)合理，功能豐富，性能優(yōu)越，對(duì)同類平臺(tái)的建設(shè)具有參考價(jià)值。下一步將加強(qiáng)平臺(tái)上數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的開(kāi)發(fā)，提升平臺(tái)用戶界面的友好性，更好地發(fā)揮大數(shù)據(jù)在農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈管理上的作用。