我國芒果產業數據資源現狀與發展對策①

李玉萍 葉 露 梁偉紅 鄧春梅 劉燕群

(中國熱帶農業科學院科技信息研究所∕海南省熱帶作物信息技術應用研究重點實驗室 海南?？?71101)

隨著大數據、物聯網、云計算等技術的快速發展，數據資源建設越來越受各行業的重視。在農業領域，隨著我國對“三農”工作的高度重視，數據資源開發與應用已逐步參透到生產、加工、銷售各環節，而針對作物產業開展數據資源建設已成為產業發展的重要需求。芒果素有“熱帶果王”之美稱，與香蕉、葡萄、柑桔、蘋果齊名世界五大水果，在全球水果貿易中占有重要的位置。我國芒果栽培歷史悠久，早在唐代就開始從印度引種，經過多年的發展，芒果已發展成為我國熱區農業發展的支柱產業之一。在芒果產業較長的生產、管理、科研活動實踐中，產生并積累了大量的基礎數據和科學數據，這些數據是推動我國芒果產業發展和科技創新重要保障，因此加大對芒果產業數據資源的開發與利用，用數據帶動產業活力，以數據價值促進產業發展，已成為當前支撐我國芒果產業科技創新的必然趨勢。

1 我國芒果產業數據資源及開發利用現狀

1.1 我國芒果產業的主要數據源分析

我國芒果產業的數據來源廣泛，主要來自于科研院所、高等院校、政府管理部門、行業協會學會、生產經營主體等。

1.1.1 科研院所

科研院所是我國芒果科學數據的主要來源之一。據初步統計，目前從事芒果研究的科研院所大概有二十余個，主要分布在海南、廣西、廣東、云南、福建、四川、貴州等省（區）科研院所，包括中國熱帶農業科學院的南亞熱帶作物研究所、環境與植物保護研究所、熱帶作物品種資源研究所、科技信息研究所等；海南省農業科學院的熱帶果樹研究所、農產品加工設計研究所等；廣西農業科學院的植物保護研究所、園藝研究所、農產品加工研究所等，以及廣西亞熱帶作物研究所、廣西百色市農業科學研究所；廣東省農業科學院的果樹研究所、植物保護研究所等；云南省農業科學院的熱帶亞熱帶經濟作物研究所、熱區生態農業研究所，以及云南省熱帶作物科學研究所；福建省農業科學院的植物保護研究所、果樹研究所，以及福建省亞熱帶植物研究所、福建省熱帶作物科學研究所；四川省攀枝花市農林科學研究院、四川省攀枝花市農業科學研究所、四川省涼山州亞熱帶作物研究所等；貴州省亞熱帶作物科學研究所等；中國科學院華南植物研究所。這些研究機構中，有開展芒果基礎性研究，也有開展芒果應用研究，在研究工作中著重解決芒果生產中存在的重大問題。在科研和活動實踐過程中主要產生實驗（試驗）數據、檢測數據、觀測數據、調查數據等，以及論文、專利、標準等成果數據及報告、規劃等產業基礎數據。

1.1.2 高等院校

據“中國知網CNKI”檢索結果，從發表論文作者所屬機構統計來看，我國涉及芒果研究的高等院校中有20多所，主要包括：海南大學、廣西大學、中國農業大學、廣西中醫學院、廣西中醫藥大學、廣西醫科大學、廣東海洋大學、華南農業大學、廣東藥學院、云南農業大學、福建農林大學、貴州大學、西南農業大學、百色學院、右江民族醫學院、攀枝花學院、華中農業大學等。這些高等院校以教學任務和基礎科學研究為主，在活動和實踐過程主要產生實驗數據、觀測數據、調查數據、專利、學術（位）論文等，也是我國芒果科學數據的主要來源。

1.1.3 政府管理部門

我國農業農村部農墾局、熱區各省農業農村廳、商務廳等，以及（市、區、縣）農業局、農墾局、商務局、氣象局、物價局、統計局等管理部門，是我國芒果生產、流通、消費、政策法規、成果、統計、監測預警、氣象觀測數據、戰略發展報告等數據的主要來源。由于各部門都在不同范圍內收集相關信息數據，目前尚處于分散管理階段。

1.1.4 行業協會及組織團體

我國芒果主產省區成立了多個芒果相關協會。如，海南省除了有省級協會海南省芒果協會外，還有三亞芒果協會、昌江縣芒果協會、保亭縣半弓芒果行業協會等市縣級協會；廣西有百色市芒果協會、田東縣芒果行業協會、田陽縣東江芒果生產技術協會、田陽縣芒果協會等；四川有攀枝花市仁和芒果專業技術協會、仁和芒果專業技術協會、金河鄉金江村芒果協會、寧南縣芒果專業技術協會等；云南有華坪縣芒果專業技術協會、龍頭村芒果專業技術經濟合作協會等；貴州有望謨金煌芒果培育專業合作社、望謨縣平卜芒果種植農民專業合作社、興義市壩艾種養殖農民專業合作社、貞豐縣魯容種養殖專業合作社等。這些協會或組織作為政府與企業之間的橋梁，主要進行芒果生產、經營、技術指導和信息服務，開展新品種引進、新技術培訓和示范，組織內外經濟協作，此外也會關注并分析當地及銷地芒果產業和市場價格動態情況，因此這類協會組織也會產生芒果產業基礎數據、市場價格數據、銷售數據等。

1.1.5 其他

我國芒果的生產者、加工者、銷售者以及消費者，在從事相關活動中，也會產生如產量、面積、投入品使用量、加工量、價格、消費、成本等相關產業數據，這類數據和市場活動關系密切，但采集難度相對較大，需要深入一線做好調查和統計。此外網絡數據庫、網站、社交平臺等也是芒果數據的來源渠道。

1.2 我國芒果產業數據資源的特點

1.2.1 資源豐富

我國芒果的數據資源極其豐富，包括產前、產中和產后各環節產生的各類數據。其中產前數據包括地塊、種子、種苗、農藥、化肥、農膜等；產中數據包括栽培、水肥管理、病蟲害防治等；產后數據主要包括采收、儲藏保鮮、加工、流通、市場銷售、貿易等。此外，還有產業鏈環節中的支撐基礎數據，如政策法規、科技文獻、專利、標準等［1］。

1.2.2 分布廣泛

我國芒果種植主要分布在海南、廣西、云南、四川、貴州等省區［2］。其中海南主要分布在三亞、東方、樂東、陵水、昌江等地；廣西主要分布在右江區、田陽、田東等地；云南主要分布在保山、臨滄、麗江、普洱、西雙版納、玉溪、紅河、元江等地；四川主要分布在攀枝花、安寧、會東、會理等地；貴州主要分布在望謨、冊亨、興義、貞豐、羅甸、安龍、關嶺等地。因此，芒果數據的來源地分散，分布非常廣泛，遍布熱區各地，數據的空間分布呈零星分散狀態，而且生產、儲藏、加工、流通、銷售等產前、產中、產后的各環節數據分別屬于不同的單位。

1.2.3 數據結構復雜多樣

伴隨著互聯網、大數據技術的快速發展，傳感器、移動終端、RFID射頻等快速推廣和應用，包括芒果在內的作物產業數據，在獲取的時間、空間、方式、范圍、力度等都發生很大變化［3］。數以萬計的農業數據不斷產生，數據結構越發復雜多樣［4］，有結構化數據（農業生產、流通、消費數據等）、半結構化數據（農業種植圖像、視頻等）和非結構化數據（分析文檔等）。

1.3 芒果產業數據資源建設及開發利用現狀

芒果產業作為我國熱帶農業中具有競爭力的一個重要產業，數據資源建設支撐和服務產業發展顯得尤為重要。近年來，我國芒果數據資源開發和利用取得了一定的進展，常見的有各類系統、數據庫、綜合的網絡信息平臺及相關網站。

1.3.1 專家系統

2006年，陸玉英等人建立了集智能決策、農業科普、新技術成果、專家在線等內容的廣西芒果電腦農業專家系統，其中包括果園規劃、品種選擇、種植密度、修剪技術等決策模塊19個，規則500條，為廣西芒果生產提供產前、產中和產后的全程技術服務［5］。2012年，李貴利等應用模仿農業專家進行決策的計算機技術，開發建立了攀枝花市芒果農業專家系統。該系統由7個子系統組成，包含新品種介紹、管理技術、科研成果、視頻播放、決策系統等，將單項技術進行組裝，實現高層次的多項技術集成，通過數據庫決策樹算法進行數據查詢和挖掘，對需要解決的農業問題解答、解釋和判斷，提出決策建議［6］。2012年謝龍蓮等將案例推理和模糊推理技術相結合，研發出芒果病蟲害診斷系統，為農戶正確識別芒果病蟲害提供科學指導［7］。

1.3.2 專題信息系統

車秀芬等研發了集成氣象數據、芒果生育期數據、模型參數、結果計算及等級認證5個模塊的海南芒果氣象災害監測及氣候品質認證系統。該系統結合氣象數據和芒果生育期生理生化檢測數據，可實現芒果的氣候品質等級認證和評價［8］。江昌旭等研發了基于RFID技術的芒果品種識別與信息追溯系統，通過信息技術手段自動采集芒果從生產、加工、流通、銷售各環節的信息，并采用電子標簽進行標識，完成對芒果品種的識別和芒果信息追溯［9］。

1.3.3 基于芒果建立的網站

目前國內針對芒果所建網站，在內容中更有針對性，主要以信息發布和服務為主，數值型數據較少。如中國芒果產業網（http：//mangguo‐cyw.99114.com/），是專業的芒果交易平臺，為廣大芒果商家提供各類不同的芒果服務，包括最新的采購、供應、招商、企業、資訊等。中國芒果商情網（https：//www.lvguo.net/）是綠果網旗下芒果價格信息網站，為行業農友提供全面的芒果供求信息、價格信息、行情分析等信息服務。海南芒果網站（http：//www.hainanmangguo.com/），是集芒果種類、芒果資訊、芒果種植、芒果行情為主的專業海南芒果信息服務網站。

1.3.4 專業及綜合性數據庫

1.3.4.1 針對熱帶作物建立的數據平臺

熱帶作物種質資源信息平臺（http：//tc‐gris.catas.cn）是針對我國主要熱帶作物種質資源數據進行建設的平臺，通過平臺可以查找和獲取包括芒果在內的熱帶作物種質資源收集、保存、評價、新品種、共享利用等信息數據。國家農業科學數據共享中心熱帶作物科學數據分中心（http：//trop.agridata.cn），是集成我國熱帶農業科學數據資源的重要平臺，該中心已建成5個主體數據庫，43個熱帶農業特色專題數據庫，其中也對芒果產業的部分數據進行了一定程度的建設和整合。熱帶農業大數據平臺（http：//agridata.catas.cn），致力于整合、優化國內外熱帶農業產前、產中、產后全產業鏈數據資源，其中匯集了芒果種質資源、生產與加工、病蟲害、價格與貿易等數據，可對各類數據進行查詢和檢索。

1.3.4.2 綜合性的農業網絡數據庫

我國很多綜合性數據庫如中國知網、萬方數據、維普等數據平臺也涵蓋了農業領域的很多數據，通過篇名、主題、全文、作者、作者單位、關鍵詞等檢索途徑，都可以獲得芒果相關的論文、成果、專利、標準等信息資料。

2 我國芒果產業數據資源建設存在問題

2.1 數據資源建設缺乏整體規劃，存在數據孤島

芒果的數據資源是在科學研究取得長足進步的同時，產生的大量科學數據，類型豐富多樣。但由于缺乏整體建設規劃，加上各部門條塊分割嚴重，目前數據資源多處于分散管理、自成體系、封閉使用的狀態［10］。而在目前已建立的相關系統或數據庫中，多數小而散，相互獨立，缺乏開放性、兼容性和可擴展性。因此數據共享不到位，數據孤島比較突出，現有數據資源還很難滿足產業發展和市場經濟的需求，不能有效支撐芒果產業發展。

2.2 數據采集渠道不健全，部分數據缺失還較嚴重

據粗略估計，目前在農業產業數據采集中，80%的數據獲取依然以人工采集和填報等傳統的方式為主，僅有20%是用運用物聯網傳感器、網絡自動抓取、文本挖掘、圖像識別等新型工具和方法。生產、資源本底、消費等數據缺失還較嚴重，國際貿易信息不夠充分，市場信息混雜。

2.3 缺乏統一的采集加工標準規范，共享技術支撐不足

長期以來，由于體制和利益等原因，對數據的采集、分類、管理等沒有形成統一的標準和規范，數據存儲、處理、分析、服務等方面標準缺乏，已制定的仍然存在諸多問題。由于標準的缺乏和不統一，必然導致低水平重復建設、數據利用率低、信息資源零亂分散和大量冗余等。此外，因缺乏共享標準體系，數據的管理與共享機制還未形成，影響芒果產業數據資源的共建共享，限制了數據資源的跨地區、跨部門、跨學科的廣泛應用。

2.4 數據的挖掘與分析利用不足

目前，芒果產業數據資源利用大多停留在表面，數據挖掘與分析應用尚不深入，應用領域相對較窄，數據與場景融合不夠，多數數據以空間數據庫和關系數據庫的形式進行管理，數據之間缺乏關聯，沒有形成體系，仍然是“碎片化”數據，導致數據之“沙”難以匯聚成“塔”，數據資源無法有效盤活。此外，通過數據建模、數據挖掘、智能數據分析處理等大數據技術，提供預警研判決策支持等方面少有涉及，數據優勢及潛力得不到充分釋放。

3 對策建議

3.1 加強數據建設頂層設計，建設匯集融合的芒果產業數據資源體系

立足我國芒果數據資源建設現狀及數據資源內容特點，堅持數據資源統籌管理，加強數據資源建設的總體規劃，統一部署，使多部門、多單位、多學科的數據建設整體協調發展。參考借鑒現有農業信息資源分類體系，從整個產業鏈出發，對芒果產前、產中、產后不同來源、不同結構的的數據資源進行梳理和分類，建設匯集融合的芒果產業數據資源體系框架，在此基礎上開展對數據資源進行開發利用和科學的整合利用，避免數據資源的重復建設，同時促進數據資源的有效利用。

3.2 建立全流程統一的芒果產業數據標準體系

數據標準是數據實現共享的基礎支撐條件，是實現互聯互通、數據共建共享的重保障。建立科學、統一、先進、實用的標準規范體系能夠有效破解“孤島”問題，促進信息共享，避免數據低水平開發和重復建設。因此在芒果數據資源建設中，必須從數據采集、加工處理、存儲、分析、服務、共享標準等全流程做好標準規范的制定，建立起完善的標準體系，突破農業大數據集成與融合的工作瓶頸。

3.3 健全產業數據采集體系

科學全面布局數據調查渠道，在傳統數據采集渠道的基礎上，不斷健全采集體系，拓展物聯網數據采集渠道，通過視頻監控、物聯網傳感器、網絡通信和遙感等物聯網技術的應用，實時采集產業鏈各環節數據，基本形成現代采集手段為主、傳統采集手段為輔、優勢互補、相互融合的數據采集體系。

3.4 建立數據開放共享機制

建立對內開放和對外開放兩種機制。對內要摸清家底，建立數據資源共享目錄；整合資源，建立數據共享平臺；開展部門協作，建立數據會商制度。對外要加強合作，參與國際數據交流，明分類、確順序，制定數據公開路線圖。同時解決數據開放共享核心問題，包括數據自身質量問題、數據開放技術與格式、數據開放安全性評估等。

3.5 加強數據挖掘與分析應用，拓展數據賦能容量

數據資源建設的核心環節是數據應用，因此要加強芒果產業宏觀經濟數據分析、市場數據、銷量走勢等數據分析，通過數據建模、數據匯聚、數據挖掘、智能數據分析處理等大數據技術，提供預警研判決策支持，指導產業的種植、銷售、加工、貿易，提高產業鏈全要素生產率，實現綠色可持續發展。