煙葉生產管理信息化探索與思考

李光雷，孫光軍，陳風雷，王仕海，侯雄輝，焦劍，黃寧，石佳，丘文勇

1 中國煙草總公司貴州省公司，貴州 貴陽 550000；2 貴州省煙草公司貴陽市公司，貴州 貴陽 550002；3 廈門中軟海晟信息技術有限公司，福建 廈門 361008

農業信息化是國民經濟信息化的重要組成部分，對傳統農業改造[1]和現代農業發展具有重要的推動作用。農業信息化始于20 世紀50 年代，隨后取得了快速發展[2]。近年來，煙草行業在卷煙加工和銷售體系方面信息化建設取得明顯成效，但在煙葉生產方面信息化還處于探索階段。貴州省煙草公司積極開展煙葉生產信息化探索，取得了一定的成效。

1 煙草農業信息化現狀

1.1 農業信息化研究現狀

農業信息技術始于上世紀50年代，上世紀90年代，信息技術與互聯網相結合，實現了數據自動存儲、處理、分析，比如病蟲害預報系統的推廣應用[3]。21世紀，農業信息技術研究方向主要集中在農業信息網絡技術、農業數據庫系統、農業管理系統、農業專家系統、3S系統、農業自動化控制技術、多媒體技術、精準農業技術、生物信息技術等[4]，如，美國打造了基于信息科技的高效農業模式—“精確農業”[5]；德國利用遙感和精確農業技術，實現了計算機控制下的各項農田作業[6]；日本利用互聯網資源，實現了農產品快速流通[7]。我國農業信息技術始于20世紀70年代，初期主要以建立農業基礎數據庫為主[8]，后來逐步在農業經營管理上推進[9]。目前，我國構建了小麥計算機專家管理體系、水稻主要病蟲害診治專家系統、水稻栽培計算機模擬系統、玉米生產計算機咨詢系統、棉花生產管理模擬系統、果園專家系統等，不少系統已經得到應用。

1.2 煙葉生產管理信息化研究現狀

2010年，煙草行業設計開發了煙葉管理信息系統，主要包括計劃合同、收購儲運及煙農服務等，并在行業范圍內陸續推廣實施，目前已實現了計劃合同、收購業務數據的高效采集，基本做到了數據不落地的要求，一定程度上滿足了國家宏觀管控的需要[10]。煙葉生產過程數據具有粒度小、時間跨度大、類型多、采集頻率高等特點，不僅要解決好煙地預留、育苗、移栽、田間管理、烘烤、收購等環節，還要充分考慮氣候、土壤、煙農關系、物資管理等方面的因素，管理面寬，生產工藝復雜，由于缺乏高效、快捷、精準的采集方式，給煙葉生產管理信息化實施帶來很大難度[11]，加上煙草行業信息化起步較晚，相對的技術和人員能力較弱，因此本身的建設需要借助外力實現[12]。近年來，各地積極探索煙葉生產管理信息化技術，楊祝軍[13]從煙葉交售和土壤、煙農、烤房數據庫方面進行了探索；陳慕夏[14]對始興縣煙葉生產信息化進行了探索，但更多的是從收購和服務煙農角度開展，對生產過程管控涉及較少；毛宗源[15]探索構建了覆蓋煙葉生產周期的煙葉數據采集系統，但仍舊沒有解決數據如何采集的難題。總體來講，各地探索的煙葉生產管理信息化，由于煙葉生產業務環節脈絡梳理不清晰，設計過于復雜和繁瑣，運行環境要求較高，可操作性不強，未能有效解決數據采集終端問題，不能滿足煙葉生產精準管理的需求。

2 貴州煙葉生產管理信息化探索

2015年以來，貴州省煙草公司圍繞種植主體身份識別、煙葉信息交互、生產過程數據采集等方面開展了一系列研究與實踐，構建了貴州煙葉信息化系統（以下簡稱“貴州煙葉系統”）。貴州煙葉系統梳理了煙葉生產業務環節脈絡，基本解決了煙葉生產數據采集的時效性、準確性和真實性，滿足了生產過程管理痕跡化、電子化的要求，減輕了基層工作負擔，提高了煙葉生產精準管控效率。

2.1 貴州煙葉系統設計思路及構成

2.1.1 設計思路

貴州煙葉系統包括數據采集端和數據查詢端。數據采集端以智能手機為數據采集終端，圍繞煙地、育苗點、烤房點三個點，依托GPS技術對煙農煙葉生產過程中的合同簽訂、煙地落實、育苗、備耕、移栽、田間管理、田間衛生、地膜回收、采收烘烤等全過程數據，在離線條件下及時、準確、高效采集，有網絡后適時上傳匯總。管理層可在數據查詢端以表格、圖形、圖標等形式查看各環節各層級煙葉生產過程數據，實時掌握煙葉生產進度。

圖1 貴州省煙葉信息化系統設計思路Fig.1 Design idea of Guizhou tobacco information system

2.1.2 系統構成

貴州煙葉系統由數據采集系統和數據查詢系統兩部分構成。數據采集系統是以Andriod4.0以上操作系統，帶有靜態800萬以上像素的數碼攝像頭、GPS定位模塊的智能手機，安裝“貴州省煙葉生產數據采集系統”軟件后作為數據采集終端，供基層煙技員、合作社專業化服務人員、物資管理人員使用，負責本轄區內相關業務數據的采集、上傳和查詢。采集內容包括合同信息、育苗信息、生產信息、烘烤信息、災害信息、物資信息等。

數據查詢系統由PC版和手機APP版兩個版本構成。可供煙站及以上管理部門對本轄區內所有煙葉生產信息查詢。PC版可逐級查到每戶煙農的每地煙塊、每廂苗床、每座烤房的記錄信息；手機APP版可對關鍵數據進行查詢，并能利用GPS反查功能對田間數據真實性快速反查，可查詢基層工作人員所在地從近至遠（0～8 km）當前模塊所有煙葉生產數據信息。

2.2 構建煙葉生產管理信息化推進工作機制

2015年，貴州煙葉系統在貴州省貴陽市和畢節市試點運行，2016年在全省推廣應用，經過幾年的探索，構建了全省煙葉生產管理信息化推進工作機制，并在實踐過程中不斷完善機制。

2.2.1 在“好用”上下功夫，優化煙葉系統

由于全省煙葉技術員年齡偏大、文化素質偏低、信息化觀念落后，為了確保貴州煙葉系統“好用”，貴州省局（公司）充分征求基層的意見和建議，在系統設計時，不斷完善界面，盡量使用點、選的操作方式，減少打字過程，便于操作和數據采集，整個系統需要打字輸入的信息數量不超過20%。比如在煙農基本信息錄入環節，共有13個數據需要采集，手機拍照煙農身份證后，煙農姓名、性別、身份證號碼、家庭住址共4個信息自動識別，銀行卡開戶行、賬號類型、文化程度、起始種煙年限、所屬村組、是否貧困戶共6條信息采集時直接從給定的選項中選擇，僅有銀行卡號、手機號碼、家庭勞動力數量需要手寫錄入；在煙地信息采集環節，共有13個數據需要采集，煙地經緯度和海拔2條信息手機自動識別，煙地所屬村組、是否租賃、田地類型、地形地貌、土壤肥力、煙葉類型、種植品種、煙水工程是否配套共9條信息采集時直接從給定的選項中選擇，僅有煙地面積和小地名需要手動錄入，并且煙地信息第一次采集后，如果來年還繼續種煙，可直接在系統中選擇該塊煙地。

2.2.2 在“會用”上下功夫，構建培訓體系

2016年以來，省局（公司）每年組織一次培訓，培訓人員包括市州生產科和信息中心負責人、縣級分公司生產股和信息負責人；市州公司在不同環節組織各縣生產股、信息負責人和煙站負責人培訓；縣局（分公司）對基層技術人員分環節進行培訓，全省構建了層層分環節培訓體系，所有煙技員每年至少參加培訓一次。目前，全省煙技員全部安裝了貴州煙葉數據采集系統，基本能夠獨立完成系統業務操作。省局（公司）明確專人專職負責，建立了微信群和qq群，對基層提出的問題給予及時回復。技術依托單位在9個市州長期安排駐點人員，協助搞好培訓和技術指導。

2.2.3 加強調研考核，確保煙葉信息系統穩步推進

2017年以來，省局（公司）將煙葉生產管理信息化納入煙葉工作考核，在備耕備栽、移栽、田間管理、烘烤等環節開展檢查，將推廣應用效果和績效考核掛鉤；制定煙葉生產管理信息化推廣管理辦法，明確各級單位職責，強化責任落實。各市州根據實際，制定了煙葉生產管理信息化推廣考核方案，提高了推廣質量。省局（公司）與技術依托單位建立溝通協調機制，督促技術依托單位及時解決軟件升級和使用過程中存在的問題，保障了系統的正常運行。

2.3 工作進度

截至2018年9月，全省共采集煙農信息341591條、煙田信息589949條、生產過程信息2021859條、烤房信息136573條、煙葉烘烤信息789842條。在具體環節信息錄入方面，2018年，全省煙地信息、煙農信息、育苗播種信息錄入數量分別占實際數量的100%、99.84%、100%，備栽、移栽、田間管理錄入數量分別占煙地面積的100%、100%、79.41%，烘烤信息錄入數量占實際收購數量的88.05%，錄入工作督查記錄1614次。

表1 2016年以來貴州煙葉信息系統采集數據數量Tab.1 Number of data collected by Guizhou tobacco information system since 2016

2.4 取得成效

煙葉生產管理信息化推廣對于提升煙葉生產精益管理水平具有重大現實意義。

2.4.1 提高煙葉生產數據采集的真實性

在煙地落實環節，利用GPS準確定位煙地，配合煙地輪廓曲線圖和測量面積，與合同建立關聯，解決了煙地在哪的問題。在生產過程管理環節，基層技術人員在每一項農事操作時，現場用手機直接采集生產數據并上傳系統，解決了過去生產過程數據收取、記錄、錄入電腦等復雜過程。在烘烤環節，烘烤煙葉回潮下炕后及時登記烘烤煙葉重量，對應煙葉分級和收購數據，可全面掌握社會煙葉庫存量，改變過去憑經驗猜測煙葉社會存量的現狀。

2.4.2 提高煙葉生產數據采集的效率

利用手機拍照功能可快速、輕松地與煙農簽訂種植收購合同，改變過去技術人員收集、匯總上報、集中錄入的模式，大幅減少工作量和減少輸入錯誤的機率。在備栽、移栽、田間管理、烘烤階段，基層技術人員、專業化服務人員把基礎信息和過程管理信息及時錄入系統并上傳，省去中間抄錄環節，提高數據采集效率，同時減少紙張用量，打造環境友好型企業。

2.4.3 提高煙葉生產數據傳輸的及時性

技術員和專業化服務人員在生產過程管理的每個環節按照時間要求將數據及時錄入，并直接上傳至省局（公司）服務器，改變了過去生產數據層層逐級上報的模式，省去各層級間人為審核、修改的環節，實現數據的及時、準確、高效傳輸。同時，各層級各部門可查看各環節生產進度數據，省去多部門重復向基層收集數據的環節，減輕基層工作量。管理層可從宏觀到微觀，時時查看任何層級數據，改變生產數據僅以紙質報表形式提供，只能查看下一層級數據的局限。

2.4.4 為管理層提供決策依據

管理層可實時查看各環節工作進度，通過縱向和橫向對比，構建決策分析、風險預警、關口管控體系，科學合理安排工作。比如，在合同信息方面，煙葉系統按照預設的標準匯總煙農年齡、文化程度、種植規模、設施配套、煙地信息等，管理層可實時查看合同簽訂進度，對合同簽訂慢的產區進行調度，及時調整煙葉計劃；育苗信息方面，系統自動匯總育苗設施、播種面積、播種品種、育苗管理進度、供苗面積和品種，管理層可實時查看播種進度、出苗進度、大十字進度、第一次剪葉進度、成苗進度、供苗進度等，當某一產區育苗進度較慢時，領導層可及時調度指導。

2.4.5 提高督查的準確性和效率

利用GPS反查功能及種植地塊分布展示圖，不需要基層工作人員帶路就能對技術人員的工作開展情況進行督查，改變部分管理人員只選擇交通便利區域督查的局限，同時避免“走馬觀花、坐車觀煙”的督查現象，提高督查效率和水平。

2.4.6 提升服務煙農水平

通過煙農工作質量評價，可督促基層技術員擴展服務面，提升服務質量和服務水平。通過系統督查，可查看技術人員的服務質量，督促基層人員進村入戶、深入煙田指導技術、服務煙農。

2.4.7 構建煙葉生產基礎數據庫

目前，煙葉系統可查看2016年以來的煙地類型、土壤肥力、土壤類型、輪作信息、連片情況、設施配套情況、煙農素質等數據，這些數據將逐年保存，以后會形成煙葉生產完善的基礎數據庫，為指導煙葉生產提供數據支撐。隨著系統的完善，以后會把溫度、濕度、降雨等氣候情況和各種病害、蟲害發生時間、危害程度、發生區域數據錄入系統，構建多層次、多角度的煙葉生產指導數據庫。

2.5 存在問題

2.5.1 業務覆蓋不完整

目前貴州省煙葉生產系統實現了合同管理、移栽備栽、田間管理、采收烘烤、分級收購等核心業務的建設，但尚未覆蓋到煙葉銷售、復烤加工等環節，未能實現煙葉供應鏈全過程覆蓋，同時，煙農增收、合作社管理、職業煙農培育還未實現信息化。近年來，貴州省煙葉生產管理信息化前期建設更多側重于“搭平臺、打基礎”，對管理層、決策層在規范管控、數據分析等方面的應用探索不足。

2.5.2 綜合配套不完善

省市服務器、存儲設施等設備使用年限長，老化嚴重；基層站點基礎設施、網絡覆蓋（移動信號）等配套不完善，難以滿足當前信息系統的部署使用需求。部分產區基層操作人員的手機配置較低、網絡流量不足、通信費用較高，阻礙生產數據采集工作的推進。煙葉生產季節性強，有些環節只有短短幾天，而農事工作又多，應用試錯成本高、試錯機會少。

2.5.3 重視力度不夠

各產區對煙葉生產管理信息化重視程度不平衡，重視的產區應用效果好，重視不夠的產區，應用效果差，部分產區管理者沒有充分認識到信息化對煙葉工作的重要性，工作推動較慢。

3 煙葉生產管理信息化發展思考

3.1 總體規劃研究

中國煙草總公司或各省級公司統籌開展煙葉生產管理各環節信息化研究，構建煙葉生產管理信息化體系，統一部署、分步實施。優先在計劃、煙農、生產、烘烤、收購等重點方面實現全覆蓋，在重點環節全覆蓋的基礎上，逐漸延伸職業煙農、煙農合作社、煙葉調撥等其他環節，實現煙葉業務過程全覆蓋。

3.2 強化技術提升

積極探索互聯網技術架構在煙葉生產中應用，以微服務架構推動煙葉平臺向組建化、服務化轉變；通過物聯網技術應用，逐步采集更加全面、準確、實時的生產數據[10]；逐步引入模式識別、神經網絡等先進的人工智能技術推動經驗型生產向科學型生產轉化，打造“互聯網+智慧農業”[16]。

3.3 加大推廣力度

把煙葉生產管理信息化作為未來一段時間煙葉重點工作之一來抓，形成層層重視煙葉信息化的良好氛圍。同時，加強對煙葉生產管理信息化推廣的考核，推進工作落地。