摘要：信息技术产业在飞速发展，与爆炸性信息相伴的大数据喷涌而来，农业发展必将得益于大数据资源的开发和使用。
关键词：信息技术；大数据
文章编号：1004-7026（2015）10-0013-04
中国图书分类号：S-01
文献标志码：A
数据是反映事物的符号记录，包括文字、数字、图元、电磁状态等，是信息构成的原始元素。人们借助数据可以了解事物的属性，发现不同事物间的联系规律，在信息传播的施主与受主之间传递思想、知识、感情。
信息技术产业在飞速发展，与爆炸性信息相伴的大数据喷涌而来，农业发展必将得益于大数据资源的开发和使用。
信息技术的发展，使人类生产存储数据、处理数据、传递数据的能力大幅度提高
信息技术发展之前，生产数据的任务主要由知识分子和有足够技能的人来完成，古时岩洞中的壁画不是人人都可以绘出来的，所以稀少；18世纪之前，我国数千年间传承下来的书籍有万种左右，成书于18世纪乾隆年间的《四库全书》涵盖了当时存世的主要书籍，一共有3503种，79337卷，字数9亿左右，18亿（1.8G）字节，一个普通硬盘500GB，可以存储《四库全书》900部。现在我国每年出版图书40万种，如果每种书籍的字数按10万计算，每年出版书籍的字数在400亿（40G）字节左右。现在生产数据的方式不仅是纸质图书，还有音像出版物、电台电视台播出的节目、监控录像、邮件、QQ聊天、短信、微信、微博、博客、跟帖、手机图片、搜索关键词等等，这些数据的生产不再是学者儒上的专利，几乎是全民参与，人人生产。有人计算过2007年全球存储的数据有300艾字节（260字节），（大数据时代维克托P11），还有很多数据生产出来因为没有存储，随即消亡。
过去数据的存储主要媒介是纸质材料、石板、竹简、金属、摩崖等，现在光盘、硬盘成为了主要存储媒介，特别是硬盘，由于其存取速度和容量的优势，担当了存储数据的主要角色。以一个中型图书馆为例，如果馆藏文本书籍200万册，全部数据化后，数据量约为800G字节（每本书按20万字计算），一个1T（1000G）容量的硬盘可以将一个中型图书馆所有的文本书籍装进去，而IT硬盘只有64开书本大小，厚度只有2cm左右，每一个家用台式电脑都可以标配这样的硬盘。所有大型网络公司都有海量的存储系统。
计算机处理数据的能力每天都在提高，我国的天河2号超级计算机的运算速度达到每秒5亿亿次，云计算不需要昂贵的超级计算机也可以在瞬间处理巨量信息，Google的云计算平台中就有上百万台服务器在协同运算，处理着来自全球的数据。硬件的速度在提高，算法上的不断创新，使得处理大数据的能力也越来越强，一部高清电影在没有进行压缩计算以前的原始数据量大约500G字节，码流500Mbit/s，在现有的家用互联网上没有办法观看，采用H.264算法压缩后，文件大小降为10G字节左右，码流10M左右，高速家庭网络可以支持播放，如果进一步压缩，普通家庭也可以播放，采用H.265的算法压缩，文件大小只有5G左右，正是由于有这些算法，视频文件才能在网络上传输。
互联网使得数据的传输可以方便的进行，人们可以在网上看书、看电视电影、聊天、发贴、特别是WIFI技术的普及使用，人们随时随地可以上网互传数据，浏览网页。国务院2013年发布的《“宽带中国”战略及实施方案》，要求我国城市家庭宽带接入能力2015年基本达到20Mbit/s，部分发达城市达到100Mbit/s。2020年发达城市部分家庭用户要达到1Mbit/s。另外移动通信的4G技术投入使用，传输速度可达100Mbit/s；5G技术也已开发成功，5G的传输速度可以达到1Gbit/s，传输一部高清电影只需要数秒的时间。
大数据大幅度提升人们认识事物水平
信息技术的发展，产生了大数据，人们面对大数据不是束手无策，相伴着大数据的产生，出现了大数据的收集分析整理技术。大数据成了人类的又一个富矿，人们在从没有接触过的天文数据面前发现了惊喜的价值。
没有出现大数据前，人们一般是通过采取小样本加上统计知识获得对事物属性的认识，这种认识往往是不准确的。如，“受凉会感冒”，这是国人的一个普遍认识，这种认识就是基于小样本得出的结论，但是实际上受凉与感冒并没有直接的关系。信息技术使人们掌握了大样本甚至全样本，这可以使很多事物、人类的行为被更加准确的认识和预知。
信息技术使采样以及存储变得非常便利，这里的“采样”已经不是有意的采样，大多是无意的采样，就如人们上网浏览网页产生的痕迹就是数据的富矿，不需要刻意去做，就会产生无限量的样本。运用大数据算法，可以使人们从庞杂的数据变量中找出相关的一些变量来，使事物的关联性呈现出来，提升人们对事物的认识水平。
人们对事物的认知，一方面满足人掌握真理的欲望，一方面来预知事物的发展，通过调整相关变量，使事物的发展可控，趋利避害。人们对台风的预知，调整出行变量，加固居住设施，防止灾害发生。对经济增长的预知，调整就业政策，与民生利。
通过算法，可以从大数据中揭示出很多事务的相关性来，有的是鲜为人知的一些相关性，在预知事物的发展上是一个重大的突破。谷歌通过对全美国网民在其网页上的浏览、搜索关键词的分析，可以及时预知流感的发生，远快于疾控中心的预测。一个超市通过对大数据的分析，发现蛋挞的销售量竟然会与飓风的来临有关，这是他们原来所没有想到的，此发现促使他们每在飓风来临之前，将蛋挞摆放在防飓风灾害的工具旁边，既方便了客户，又提高了销量。
欧美很多超市收取货款几乎全是银行卡或信用卡，而这些卡内却有客户充分的个人资料，这样超市就会对每个消费者的购买时间、购买喜好、购买明细了解。一个超市因为掌握了这些数据与客户建立了非常“亲密”的关系，有一个未婚高中生女孩收到了超市寄来的孕妇用品优惠广告，此事引起女孩父亲的极大不满，可不知是自己的孩子真怀孕了。这个事件的缘由就是大数据功劳，超市通过对每一个客户进行分析，从中发现消费者的购买记录，与“怀孕”建立相关性，确认哪些女性怀了孕，为每个怀孕的女性寄去婴孩用品的广告，此女孩就是他们从大数据中发现的。
大数据就像大海，里面含有无数的宝藏，虽然庞大无比，但是在强大的算法面前，是能够把宝贵的东西一一呈现在有心人的面前。
农业中的大数据
农业数据应包括四方面的数据：一、气象数据；二、生产技术数据；三、基础设施数据；四、农资数据；五、销售数据。
3.1气象数据
在所有产业中，只有种植业与气象的关联性最大。各国在气象数据的获得方面都做了大量的工作。我国气象部门在全国范围内建立了较为完备的气象观测台站网，全国共有人员值守地面气象观测站点2500个左右，自动气象站26000多个。2014年底我国成功发射了14颗风云系列气象卫星，还接收利用美国、日本、欧洲等国家和组织的多颗卫星资料。不论是地面采集还是太空遥感，气象数据全覆盖，气压、云图、温度、雨量、风速、日照、草原森林灾害、地质灾害、污染等等气象数据，数十年来每天每时都被各级气象部门和国家气象数据中心采集保存、上传分享。
3.2农业生产技术数据
农业生产的数据主要来自土壤、作物类别、种子、水、肥、病虫危害与防治、耕、种、收、地块形状、农机、田间路网状况……。
每一个农业生产经营主体，都会面临着不同地土的不同土质，有黑土、黄土、红土等，不同区域土壤的矿物质、有机质、微生物、水分、结构、重金属含量等等，是农业种植的基础数据，几乎每块土地的土壤特性都会有大量的数据。
作物类别决定种植结构，不同区域适合不同的作物品种。我省晋北适合土豆的种植，晋南适合小麦，晋东南适合谷子。不同区域海拔不同、地势不同、土质水质的不同，适宜的品种也不同。临猗县坡上石榴品质明显好于坡下；沁县檀山村的小米明显好于周边邻村的小米。品种与地理环境的结合，是特色农业的基础。
种子作为作物生长的内因，对产量、品质都起着决定性的作用，每一个种子都有其最适生长环境，每一轮种植循环，种子都是生产经营者慎重选用的重要农资。
水，有天然的降雨，有人工的浇灌；肥料，有土壤本身的肥力，也有人工增施肥料。水肥是农作物生长的外因，农业生产中，一向被重视。
病虫害对作物的生长会产生较大的影响，甚至对作物的生长会产生毁灭性的影响。病虫害与气候、作物品种、土壤、生长环境等因素都有关系。在病虫害的防治中，会产生一些副作用，残留物对环境对人体都有一定的影响，对产品的销售也会产生影响。
地块形状，决定了生产中的机械化程度，决定了生产中的人力投入。耕地有平原、坡地、丘陵梯田之分。
农业机械投入量与使用频度，衡量着农业生产现代化水平。现在农村的各种大小机械的使用，已将农民从繁重的农业劳动中解放了出来，促进了农村劳动力的就地转移。
3.3农业生产基础设施
农业生产中的基础设施主要包括：农田建设、水库建设、浇灌设施、机械设备、信息网站、仓储间等，这些设施是农业生产的基础。这方面的数据比较宏观，建设过程会产生很多有效的可以数字化的数据。
3.4农资
农业生产中的主要物料投入有：种子、化肥、农膜、农药等，这在每个生产周期中都会发生。这些数据主要保留在各个农户或农业企业手中，但是由于农户的粗放型经营，这些数据难以采集到，所以应该从农资经营部门获取，或从电商平台获取。
3.5产品销售
农产品主要有粮食、油料、水果、蔬菜、肉、蛋、奶以及各类深加工产品。
水果、蔬菜、肉、蛋、奶各类鲜活农产品，主要通过分布在全国4500多家农产品批发市场进入流通；全国有农民合作社116万个，组织农民生产并担负着产品的销售；全国各类农业产业化龙头企业超过12万家，直接承担农产品的深加工和销售；自从2004年全面放开粮食市场后，粮油交易也完全市场化，小麦、玉米、大豆、豆油进入期货交易。
所有这一切农产品流通模式，每天都会有大量的交易地、交易量、价格等交易数据产生。这些数据对于农产品生产经营中的决策会有较大的帮助。
农业数据的获得
4.1农村信息网络的建设
落实好农村宽带进乡入村工作，使绝大多数农户能够享受到互联网、4G手机终端、IPAD等各类信息载体中的信息，采取措施，鼓励农民上网，消费信息。这样一方面可以使农民在网上学习新技术，了解外面的市场，促使使农民、农村、农业现代化过渡，另一方面，在消费信息的过程中，可以产生大数据，形成一个既是数据生产者又是数据享用者的一个新常态，使决策部门和每一个农业生产主体依靠大数据，制定政策，创新生产，拓宽市场，增加收入。
4.2农村生产经营信息站点的建设
农村有完整的管理组织，村委会具有财务管理、生产管理职能，全省相关部门应该建立网络平台，伸展到每一个行政村，每村定时上传所有生产经营数据，形成大数据，形成全样本。
4.3推进农村电子商务体系建设
通过网络销售农产品、购入农业生产资料和农民消费品，与城镇的电子商务相比较，还有很大的差距，国家目前也注意到了这方面的问题，国务院出台政策要求促进农村电子商务的发展，在公路建设、物流配送等方面都做了一定的要求，想必农村电商将会有一个较快的发展。农村电商发展的同时，相应会产生大量的农产品销售与农资购入的网络痕迹，成为难得的农村生产经营的大数据，相关部门要及时跟进，建立这方面的大数据处理机构，为政府、农户、农业企业提供决策参考。
4.4鲜活农产品市场大数据工程
全国截止2014年有4500多个鲜活农产品批发市场，但是大多数市场的信息采集与发布系统仍然处于彼此独立运行状态，数据封闭不开放，甚至让数据白白流失。即使已联网的批发市场所上传数据有限，仅显示价格和品种。为了挖掘批发市场的数据资源，形成重要的数据富矿，应该是全国所有的批发市场进入互联网，同时政府或一些有能力的企业，建立鲜活农产品大数据中心，健全数据采集发布标准。这是一个现成的数据生产部门，而且其数据对农业生产经营，政府决策都有着非常重要的作用。
4.5农民专业合作社
农民专业合作社是在农村家庭承包经营基础上，同类农产品的生产经营者或者同类农业生产经营服务的提供者、利用者，自愿联合、民主管理的互助性经济组织。农民专业合作社以其成员为主要服务对象，提供农业生产资料的购买，农产品的销售、加工、运输、贮藏以及与农业生产经营有关的技术、信息等服务。全国有60万行政村，110多万农民专业合作社，平均每个村2个专业合作社，合作社所经营的农产品最能代表本乡本土的特色，也是当地农业支柱产业，这里有着较为完备的生产经营管理制度，有较为完备的生产经营记录，有较为先进的信息管理技术，特别是这里聚集着一帮村内的能人，合作社在农村经济中起着举足轻重的作用。
农村专业合作社是农业大数据的又一个生产源，为了便于大数据的使用开发，相关部门应该鼓励他们在信息技术方面投入，规范数据采集上传标准，鼓励合作社利用电子商务开展生产经营，这种无意识留痕，最能真实反映经营者生产技术状况，应引起足够重视。
4.6龙头企业数据
全国农业产业化龙头企业12万之多，这些企业消耗着大量的农业初始产品。以大豆为例，某特大型豆油加工企业，2014年仅进口大豆800万t，这一家企业进口大豆量几乎占全国大豆总产量的80%以上。龙头企业以农业原初产品为原料，进行深加工，在粮食、油料、肉类这些大宗农产品深加工中，有不少大型企业，这类农产品是经过这些企业的加工后，以食用油、面粉、鲜肉、冻肉的形式走上人们的餐桌，进入终端消费的。另外在鲜活农产品中，诸如水果、蔬菜也有不少的加工企业，经过加工之后形成果汁、果脯、速干菜、咸菜等消费品。
农业产业化龙头企业与农业有直接关系，具有现代化管理理念、生产设施先进、直面市场、信息设施与时代同步、大量使用电子商务营销推广等特点，而且能享受到政府的各项补贴和优惠政策。为了获得数据资源，政府相关部门应该要求产业化龙头企业保护经营中的一切数据，遵循一定的标准，在不影响企业经营机密的前提下，与农业大数据开发部门共享数据资源。
4.7地头采集点
随着物联网技术的发展，传感技术的成熟，对农作物生长状态、虫害、土壤、环境、温度都可以做到现场取样、远程感知。为此可以参考气象站点的做法，建立农作物生长信息采集点，全省乃至全国汇集，生成数据。
地头传感网的建立，可以采用太阳能24h供电，GPRS通信传输数据。
4.8无人机
无人机可以低空飞行、近距离感知、大范围收集、低成本运行，在农业上可以用于收集各类田间信息。
4.9遥感
遥感是依托太空卫星，将红波段和近红外波段的反射率及其组合与作物的叶面积指数、太阳光合有效辐射、生物量具有较好的相关性这一技术，应用在农业上。农业遥感应用范围主要有：作物种植面积估算；作物单产遥感估算；耕地质量遥感评估和粮食增产潜力分析；农业干旱遥感监测评估；粮食生产风险评估产品；病虫害测报等。农业遥感已有数十年的历史，积累了丰富的遥感数据，但是很多数据原来由于技术的原因，都在尘封之中，现在大数据技术的出现，需要将这些原始数据数字化、生命化。
大数据技术形成之前，人们对庞大的数据束手无策，只能采取抽样的办法进行统计分析，往往会流失很多宝贵的数据和不被发现的关联性，准确性也是大打折扣的。现在大数据技术的出现，人们怕的是没有数据，在全省乃至全国建立数据中心是完全可能的。
大数据对农业的指导
5.1农业主管部门对大数据的应用
5.1.1气象数据。寻找气象数据与各类农业气象灾害及其病虫灾害的关联性，早作预报，早作预防。另外在农村流行的一些气象现象与某种作物的丰产歉收关系的谚语，也是数千年来，农民的一些总结，可以通过大数据技术对这些民间谚语进行确认，以帮助农民每年在哪种经济作物上的投资。
5.1.2遥感与无人机数据。这些数据是了解农业资源禀赋的重要数据，土地现状及利用状况、土壤类型、种植结构及面积，这些是农业宏观决策的一些基本数据。
5.1.3土壤、气候与品质的关联性。我们知道，每一个地方都有其特色优质产品，如檀山的沁州黄小米、汾阳核桃、吉县苹果等，这些与当地的土壤、当地的特殊的气候条件、地理条件、水质等都有关系，把这一切相关参量确定下来之后，通过大数据分析在全省寻找一致性的生长环境，确定全省的优质产品地图，形成有竞争力的产品优势，甚至可以对同一类的同质产品形成统一的品牌进入市场。
5.1.4分析农产品弹性系数。通过确认农产品的价格弹性系数可以知道哪类产品产量高相应的收入高，哪类产品产量高反而收入降低，以此作为农民种植结构调整的指导意见。截止现在我国没有发布过权威的农产品价格弹性系数，原因是数据的不确定性。经过多年的建设，全省乃至全国都建起了完善的农产品市场，信息技术配套到位，交易数据庞大，价格和销量都会有详尽的记录，运用这些数据进行产品价格弹性系数分析，可以做到较为准确。
5.1.5解决农产品价格震荡的问题。农产品价格震荡的问题也是困扰农业生产健康发展的一个难题，大量农产品烂在地头的现象时有发生，打击农民生产积极性，造成供求矛盾突出，农村经济不稳定。借用大数据技术可以建立起农产品中长期供需预测模型，为农民的生产提供参考。这一模型的建立需要有气象资料、农产品生产规模、灾害预测、农资投入、作物生长数据、作物生长周期、产量预估、市场需求预测、国际市场、人口资源状况、……，这些数据在现有的技术条件下，都可以较为全面、准确、快速的取得。
5.2大数据微观使用
大数据在农业生产经营层面上，可以在以下几方面使用：
5.2.1指导种植结构。农业生产经营户或农业企业，及时参考政府主管部门发布的指导意见，调整自己的生产品种结构，农民自行调整，避免政府的一刀切调整。
5.2.2发现商机。在各种变量中寻找与消费数据的关联性，发现商机，提高收入。
5.2.3掌握作物生长数据、进行精准生产。利用大数据技术，广布监测点，精确检测每个点的土壤、墒情、叶片温度、色变、生长速率等参数，及时决策采取措施，提高产量、节省成本。
5.2.4与大数据部门联合。农业企业以及农民单独经营户，对于大数据的采集、分析不具有专业知识，应该与大数据部门联合，委托大数据部门对自己生产经营中产生的数据进行处理分析，用于生产经营指导。