糧食倉儲智能化對人與糧食空間關系升級研究

摘要：人與糧食的空間關系升級是保障糧食倉儲作業安全生產的重要舉措，智能化發展對促進糧食倉儲行業轉型升級具有重要推動作用。本文通過厘清人與糧食空間關系發展過程，分析糧食倉儲作業向信息化方向升級的可行性與必要性，提出“人—信息—糧食”的三元空間關系將成為智能化糧庫下一步發展方向。三元空間從物理空間、社會空間、信息空間三個角度綜合構建糧食倉儲作業新形態，實現智能高效出入倉作業，從根本上防止人的不安全行為與物的不安全因素相接觸，改善人工勞動“作業苦”，高效設備“入倉難”等問題，促進糧食倉儲行業高質量發展。

關鍵詞：糧食倉儲" 智能化" 空間理論

引" "言

空間是容納各種生產力和生產關系的場所，各類的生產和生活秩序均在空間內實現關聯互動[1-2]。隨著人工智能技術的飛速發展，新一代信息技術為糧食倉儲行業創新發展提供了良好契機，推動糧食倉儲行業向智能化作業、數字化管理方向發展，成為支撐行業高質量發展的重要推動力。糧食是人類生存發展的必需品，其倉儲作業過程受到環境和強度的制約，傳統二元空間結構的限制使得人與糧食直接接觸，導致生產作業安全、勞動強度大等問題一直得不到根本性解決。新理念、新技術出現為生產關系與生產力的更新提供了新視角，改變傳統空間秩序，建立新型三元空間形態，構建人與糧食新型空間關系，建立新一代技術相融合的發展模式，實現人和糧食等生產要素在三元空間內的動態融合，對提高糧食倉儲行業智能化水平，推動高質量發展具有積極意義。

一、空間理論研究進展及人與糧食空間關系演進歷程

（一）空間理論研究進展

受時代和技術局限性的影響，早期關于空間的研究主要停留在理論探討層面，由于受到技術、數據和方法的制約，無法將現實社會的生產活動與不同空間實現互聯互動，無法將其應用于現實社會的生產活動中。研究范式的發展進步，推動空間關系研究不斷進步成熟。近年來，五度空間社會物理信息系統概念的提出[3]，推動人類社會逐步進入“人—信息—物理”所組成的三元空間[4]，各領域各環節也逐步開始應用相關研究成果。空間的認知改造過程，從經驗性第一范式到發現的第四范式，從經驗總結到定性分析再到定量分析，建立了一套成熟的科學理論體系[5]，多元空間融合必將成為主要研究方向，糧食倉儲智能化發展向“人—信息—糧食”三元空間融合，必將成為多元空間發展的重要載體。

（二）人與糧食空間關系的演進歷程

悠悠萬事，吃飯為大。糧食安全始終是治國理政的頭等大事。2022年全國糧食總產量達到68653萬噸（13731億斤），雖然我國糧食生產實現了十九連豐，但隨著人口增加、城鎮化推進、人民生活水平提高，糧食需求量將呈剛性增長趨勢。今后一個時期糧食需求還會持續增加，供求緊平衡很可能是我國糧食安全的長期態勢。糧食倉儲是人類為了應對自然災害，確保口糧安全，將收獲后的糧食進行儲藏，以備不時之需。我國糧食儲藏制度歷史悠久，主要經歷了平糴法、常平倉、專項糧食儲備等階段，發展過程為糧食所在物理空間、人類社會空間及信息空間逐步融合。主要為3個階段（見圖1）。

原始倉儲階段。主要以人力、畜力搬運保管為主，糧食儲藏基礎條件較差，技術手段僅靠口口相傳，沒有形成標準化儲藏技術，處于經驗性、描述性的二元空間關系，壞糧事故頻頻出現，該階段處于缺乏安全儲藏技術、弱安全管理的作業模式。工業化倉儲階段。受三次工業革命影響，機器裝備提升，儲糧條件變好，儲糧技術定性與定量逐步結合，出現了儲藏技術及安全生產標準[6]，部分信息手段在糧食倉儲行業內得以轉化，糧倉各類生產資料逐步實現了數據化、信息化。通過現有知識技術輔助管理的二元空間結構，糧食倉儲實現了強安全管理的作業模式。智能化倉儲階段。在大數據、物聯網、5G、人工智能等信息技術飛速發展的背景下，糧食倉儲在信息化建設、智能化糧庫等多個方面取得突破，推動糧食倉儲向智能化、智慧化方向發展，以期實現數據實時監測、大數據提前預測、AI輔助決策的目標[7]。糧食倉儲已逐步由原先的二元空間結構向融合了信息空間的三元結構轉變。

（三）人與糧二元空間關系的制約

糧食倉儲行業作為傳統行業，其發展方式相對粗放，生產作業過程中人始終與糧食處于同一空間中，導致安全事故時有發生。同時因糧食倉儲行業待遇一般、地理位置相對偏遠、作業環境相對惡劣、盈利能力有限等因素，糧食儲備企業改制后，受職工下崗因素影響，相關從業人員流失嚴重，導致行業發展緩慢。上述問題與糧食儲藏作業模式的二元結構秩序密切相關。

二元空間即人與糧食在同一空間內直接接觸。為了追求作業效率和降低成本，大部分糧食保管員在生產作業一線，基礎一線的作業強度高、持續時間長，使得“臟累苦險”成為了職業寫照，這種工作方式與人的社會價值和對美好生活向往的追求不符。通過分析現有的生產作業數據與糧食出入倉作業方案，倉儲行業提出的糧食出入倉作業方案、決策及措施，均為現有模式下的優化升級，難以從源頭上進行創新，從根本上實現綠色、安全、高效作業。在生產作業上，由于作業過程中的復雜性和不確定性，導致安全可靠性差；在管理上，傳統二元空間關系無法滿足復雜場景下糧食倉儲行業智能化發展的要求。糧食倉儲作業方式必須主動構建新的秩序關系，將“自然空間”改變為“人化的自然空間”[8]，從現實需求、管理需要等角度著手，充分利用空間重塑能力，在人和糧之外開辟新的空間，改變傳統糧食倉儲作業方式，突破現有空間關系制約。

二、糧庫智能化發展建立新型三元空間形態

（一）智能化糧庫

智能化是新型作業空間、虛實經濟融合發展的重要手段[9]。智能化糧庫將信息技術與傳統糧食倉儲行業深度融合，并向萬物互聯、實時檢測、動態預測、分析決策、自主學習等智能化方向發展，充分利用物聯網、人工智能、云計算等技術，采集糧食周轉各環節數據信息，對糧庫實時進行AI分析，識別安全隱患，通過云平臺實現數據顯示、數據存儲和智能報警的功能，最終實現生產作業、經營管理等全過程智能化運行[10-11]。建成糧食倉儲行業最大的一張物聯網，引領國內糧食倉儲行業向現代化、智能化全面轉型。目前，糧食倉儲數字化轉型已全面展開，智能化糧庫建設進程不斷加速，全行業現代化、智能化水平得到極大提升。

（二）智能化糧庫三元空間結構

信息空間是物理空間到數字世界的映射[12]。隨著數智時代的到來，人類所處的環境已逐步向“人—物理空間—信息空間”所構成的三元空間轉變（見圖2）。傳統糧食倉儲作業利用三元空間理論不斷迭代、融合，運用各種新理念、新技術，通過信息空間對物理空間進行控制，通過數據驅動形成新的第二生產空間，最終實現人與糧食空間關系的升級優化，逐步構建了糧食倉儲作業生產中的實時傳遞、虛實交互、虛實融合等智能化糧庫三元空間形態。信息空間深入影響傳統糧食倉儲行業采購—入倉—保管—出倉等生產作業全環節，不斷驅動保管員、糧倉、糧食等生產資料的全面數字化。人與糧食由物理空間直接互動關系轉向虛擬信息空間連接的間接互動關系，為糧食倉儲行業注入了新的活力和動力，推動了糧食倉儲行業的數字化轉型和高質量發展。

三、人與糧食新型空間關系

（一）改變傳統生產作業物理空間

人的不安全行為和物的不安全狀態是造成事故的直接原因。智能化糧庫重構了人與糧食的空間關系，根本在于理論更新、技術優化。最初，糧食收獲及儲藏活動建立了人與糧食的自然生產關系，在生產作業過程中，人與糧食始終處在同一物理空間。隨著人類社會開始進入工業4.0階段，生產作業的時間及效率要求愈發重要，利用信息空間構建智能化糧庫，有助于促進生產要素和勞動資料的改變，進而實現了對人與糧食傳統物理空間關系的改變。糧食、設施、設備等生產資料可以與勞動者互動，也可繞過勞動者通過信息平臺、分析算法等信息空間，將實體的勞動資料、虛擬的勞動資料等生產要素融合并激發指數級效應，進行虛實互動[13-14]。

（二）改變生產相對運動狀態

對于糧食倉儲作業活動，在靜態保管期間，糧食處于靜止狀態，僅人在物理空間內運動，安全性較為可控。在出入倉作業期間，人與糧食隨著出入倉進度的變化而不斷發生空間運動，安全性較靜態儲藏期間有所降低。智能化糧庫形成了三元信息空間，有助于改變人與糧食的運動狀態。計算機、網絡與傳統作業設備進行連接，形成智能管控系統，讓勞動者通過信息空間操控作業設備，可實現人與糧食作業涉及的相關生產資料在物理空間位置上產生隔離，建立了安全且能高效利用的空間，不僅有助于減少勞動者的安全風險，也有助于改善勞動者的作業環境，提高幸福指數。

（三）重構現實生產力及生產管理模式

智能化糧庫催生的生產作業新范式，在三元空間優化和更新中不斷發展、不斷升級。智能化糧庫使員工、糧食、設施設備、信息數據等生產力和生產資料發生了重新配置（見圖3）。基于三元空間的發展需求，驅動了糧食工程、計算機科學、人力資源、工商管理等多學科交叉融合，催生了新的生產力和生產關系，推動形成了集監測、預測、決策于一體的智能化管理模式，有助于減少因信息和知識不對稱所引起的系統性偏差，為構建“支撐戰略、支持決策、服務業務、創造價值、防控風險”的新體系提供了有力支持。在實際生產中，以大數據技術為支撐，應用適用性工藝技術裝備構建智能化生產場景，優化了傳統糧食倉儲行業的作業模式，推動了生產管理規范、安全，促進了糧食倉儲行業向綠色安全、節能高效、降損增效的方向發展。

（四）新建糧庫信息空間

人與糧食融合的信息空間可突破傳統空間結構制約。智能化糧庫的發展重構了人與糧食的空間關系，關鍵在于新建了信息空間，將現實物理空間與管理需求通過虛擬信息空間相融合，形成了糧食出入倉作業中虛實融合的第四范式，為構建萬物互聯的工作場景提供了成功經驗。信息空間以數字化、網絡化為基礎，利用數字化獲得數據信息，利用網絡化構建萬物互聯場景，促進現實生產資料信息變為新的虛擬生產資料[15]，促進管理者利用數字化實現對物理空間背后科學技術規律的再認識。同時，按照管理需求構建信息空間，以數字的形式模擬并再現糧食倉儲作業過程，使得人類社會可以利用信息空間來管理和控制物理空間，最終實現人、物理空間、信息空間有機融合。

四、結論與展望

（一）研究結論

本文通過厘清空間的概念與本質，空間理論的發展與趨勢，梳理了人與糧食空間關系的演進歷程，認為糧食倉儲作業方式必須利用新型的空間形態，改變傳統作業方式，突破現有二元空間秩序，主動構建新的三元空間秩序關系，提出了以“人—物理空間—信息空間”為基礎智能化糧庫的三元空間。通過構建人與糧食新型空間關系可改變傳統生產作業物理空間、改變生產相對運動狀態、重構現實生產力及生產管理模式、新建糧庫信息空間，可實現人、物理空間、信息空間有機融合。

（二）展望

糧食倉儲行業屬于傳統行業，智能化糧庫發展與航天科技、腦科學、基因編輯等相比還有較大差距。糧食倉儲行業要搭建產學研用協同創新體系，加強智能化糧庫標準建設，支持以企業為主體建立創新聯合體和共享平臺，加強與工業互聯網、數字孿生系統等技術的融合發展，攻關行業面臨的“卡脖子”技術難題。要確立綠色安全、節能高效、降損增效的發展目標，強化“一專多能”人才培養，實現作業人員的全面自由發展，提升其社會價值及職業幸福度；要構建新型管理體系，建立新一代技術相融合的發展模式，利用數字化、網絡化、智能化發展契機，促進倉儲作業人員物理空間和信息空間相融合，以多元協同互動，促進全行業智能化建設水平穩步提升，助推糧食倉儲行業高質量發展。

參考文獻：

[1]范京道，金智新，王國法等.煤礦智能化重構人與煤空間關系研究[J].中國工程科學，2023，25（02）：243-253.

[2]王中江.關系空間、共生和空間解放[J].中國高校社會科學，2017（2）：82-91.

[3]王飛躍.平行哲學：智能產業與智慧經濟的本源及其目標[J].中國科學院刊，2021，36（3）：308-318.

[4]Pan Y H. Heading toward artificial intelligence 2.0 [J].Engineer‐ing， 2016（4）：51-61.

[5]鄧仲華，李志芳.科學研究范式的演化——大數據時代的科學研究第四范式[J].情報資料工作，2013（4）：19-23.

[6]李杰.食品安全風險分析在食品質量管理中的應用[J].食品安全導刊，2022（31）：53-55.

[7]鄭焱誠，屈登輝，李丹丹.人工智能在糧食倉儲行業中的預期作用——以ChatGPT為例[J].糧食儲藏，2023，52（03）：16-19.

[8]李維意.馬克思空間哲學的研究對象、內容結構和出場方式[J].深圳大學學報（人文社會科學版），2019，36（2）：122-129.

[9]王國法，杜毅博，任懷偉，等.智能化煤礦頂層設計研究與實踐[J].煤炭學報，2020，45（6）：1909-1924.

[10]Zhou J， Zhou Y H， Wang B C， et al. Human -physical sys‐tems（HCPSs） in the context of new-generation intelligent manu‐facturing [J]. Engineering， 2019， 5（4）： 624-636.

[11]王柏村，臧冀原，屈賢明，等.基于人—信息—物理系統（HCPS）的新一代智能制造研究[J].中國工程科學，2018，20（4）：29-34.

[12]雷承鋒.新中國煤炭地下開采技術發展簡析[J].科學技術哲學研究，2013，30（3）：104-108.

[13]徐宗本，趙彥云，朱利平，等.數字技術賦能國家統計現代化建設[J].中國科學院院刊，2022，37（12）：1738-1744.

[14]文軍，黃銳.“空間”的思想譜系與理想圖景：一種開放性實踐空間的建構[J].社會學研究，2012（2）：35-59.

[15]Tao F， Qi Q L， Wang L H， et al. Digital twins and cyber-physical systems toward smart manufacturing and industry 4.0： Correlation and comparison [J]. Engineering，2019， 5（4）： 653-661.

基金項目：儲備糧及進口玉米安全儲藏工藝參數優化定量化研究（ZCL2021-7）。

作者簡介：鄭焱誠（1994-），男，碩士，研究方向為儲糧科技創新。

通信作者：屈登輝（1995-），男，碩士，研究方向為糧食儲藏。