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瞿卫国:关于中国秸秆大数据交易平台建设构想

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  大数据交易平台是一种将全球范畴、高度可扩展、灵活的服务通过互联网进行发布与消费,采取按需求和实际使用付费的商业模式。国务院总理李克强2015年8月19日主持召开国务院常务会议,通过《关于促进大数据发展的行动纲要》。我国于2010年10月18日颁布的《国家发展改革委、工业和信息化部关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》指出,云计算创新发展试点示范工作要与现有数据中心相结合,推进云计算中心(平台)建设,为提升信息服务水平、培育战略性新兴产业、调整经济结构、转变发展方式提供有力支撑。我国已把大数据云计算列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。
  农业大数据是大数据理念、技术和方法在农业领域的实践。农业大数据涉及到耕地、育种、播种、施肥、植保、收获、储运、农产品加工、销售、畜牧业生产等各环节,是跨行业、跨专业的数据分析与挖掘,对粮食安全和食品安全有着重大意义。我们在多年农业生产和科研中产生了大量的数据,这些数据的集成和未来的挖掘、使用,对于现代农业的发展将会发挥极其重要的作用。大数据的应用与农业领域的相关科学研究相结合,可以为农业科研、政府决策、涉农企业发展等提供新方法、新思路。
  一、中国秸秆大数据交易平台
  1.平台介绍
  中国秸秆大数据交易平台是国内首个专注于农业领域农作物秸秆,集数据资源整合、秸秆综合利用技术路径、项目投资、秸秆产业金融融合、市场营销、政策理论方法共享、分析成果发布、观点交流互动为一体的秸秆大数据交易应用平台。大数据在农业各领域的不断深入,推动着农作物秸秆产业向“精准”、“智慧”方向发展。根据智慧农业的相关要素进行分解,按照顶层设计原则,从服务、管理、应用、资源和技术5个方面提出了秸秆产业大数据SMART应用架构体系,其中,技术和资源是秸秆产业大数据应用的基础,属于投入层内容;应用平台是秸秆大数据应用最直接的产出物,是产出层;管理是指在秸秆全产业链项目的规划建设和各应用系统的运营维护方面能够提供自动化、智能化管理,服务是指为广大农户、涉农组织和企业等提供各类农业公共服务,管理和服务构成了架构体系的绩效层。
  2.应用
  平台以专业分析为导向,引入数据挖掘理念,为用户提供多角度、多层次、多维度的农作物秸秆全产业链数据在线分析功能,可视化的技术的加入,让用户轻松实现从数据查询、数据分析到成果展现的一站式操作。数据报表可视化、专题数据可视化、秸秆全产业链发展及秸秆相关产品价格可视化这三类可视化应用展示以及带有地理分布、区域统计、梯度分布、密度分布多种空间分析方法的地图应用展示,为用户分析思路提供不同的分析方法,多方面满足用户的分析需求。
  3.互动
  平台开放个人主页、互加关注、评论等互动模块,在个人主页中,发布的历史专题、历史数据以精彩图文的方式呈现给其他用户;同时“加关注”功能,为用户随时了解好友动态搭建桥梁;在评论环节中,用户自由发表自己见解,或评价数据的质量,或评论专题阐述的观点,用户间的即时沟通、即时交流,使得单纯的数据平台转化为知识的共享、交流及传播平台。
  4.共享
  平台实现将数据变为商品,在不危及个人及国家数据安全的前提下,合法提供数据交易渠道。个人或组织可将数据集上传至平台,供人免费下载,或以一定的价格出售,轻松享受从数据上传、数据定价、数据发布到获取收益的快捷服务,用户在提升收益的同时,实现了跨部门的数据共享。
  二、秸秆大数据交易平台应用系统应具备的功能
  大数据时代的大数据特征:规模化、多样性、高速率、真实性。大数据处理技术的意义在于通过对数字、文本、图像、音频和视频等海量信息的采集、分析、加工和利用,从中挖掘出对各行业有价值的资料和分析结果。大数据是科技发展的产物,按照墨菲定律,各种数据库的数据储量将按几何级数增长。秸秆大数据交易平台应用系统应具备的以下功能。
  1.查询
   清晰的查询结果格式预览,分离查询的格式和数据信息;
   多维查询操作方式,提供三个轴的灵活定制,包括旋转、分页、切片等;
  2.报表
   灵活的报表排版和编辑功能,支持图形、表格、分析报告等多种报表元素的组合;
  3.告警监控功能
   基于OLAP的告警规则设定,让管理决策者快速准确地定位关键数据所在;
   提供多种分析工具辅助告警规则的定制,包括预测、WhatIF分析、盈亏平衡点分析,同时提供关联规则的指导;
  4.关联分析
   提供多种关联分析功能,延续用户的假设性推理思路;
   基于OLAP的对照式关联分析,可进行灵活的区域定位分析和明细分析,模拟业务分析人员的分析思路,定位具体问题,或从多角度深化演绎推理过程;
  5.经济指标分析
   提供敏感系数分析,辅助决策人员定位关键性的因子指标;
   提供增强性的WhatIF分析,用于假设推理和趋势分析;
  各种经济指标分析工具能辅助分析人员准确地定制告警阈值;
  6.统计分析
   多种业内流行的现状分析方法,包括8020分析、绝对值分布分析、比重分析、排序分析、平衡性分析、方差分析、80/20区间分析、进度分析、强度分析、异常值分析,等等;辅助决策人员对企业现状进行全面综合的分析;
  7.数据挖掘
  决策树(Decision Tree)算法和神经网络(NN)算法的成功研发;
  提供多种专家评分方法,可构造多个指标的综合评分模型,提供给业务分析人员或行业专家使用;
  8.自动化和反馈
  灵活且标准的自动化任务定制功能,提供查询报表的自动生成,满足客户每日报表、每周报表、每月报表等需求的实现;
  9.权限控制
   基于“用户-角色-功能-资源”的权限控制机制,提供用户跨角色的资源合并策略,更贴近客户的实际需求;
  10.应用闭环
   平台级体现应用闭环,“定义问题-发现问题-分析问题”,贴近用户的分析思维,“先假设-分析-再假设-再分析”。
  三、中国秸秆大数据交易平台应用价值
  1.处于行业领导地位
  中国秸秆大数据交易平台数据库具有广泛性、集聚性、动态性、及时性等特点,使中国秸秆大数据交易平台处于行业领导地位。
  2.提供智慧并创造价值
  数据成为核心的资产,并将深刻影响产业的发展模式,甚至重构其文化和组织。因此,大数据对国家以及地方政府秸秆产业发展治理模式、对企业的决策、组织和业务流程、对个人生活方式都将产生巨大的影响。
  3.平台模式
  通过建立社区开放平台来实现大量的数据互通,以挖掘更大的商机。利用这些“大数据”,从而开发出其中的商业价值。
  4.大数据在农业中应用最普遍的领域之一就是精准农业
  通过对气候、土壤和空气质量、作物成熟度,甚至是设备和劳动力的成本及可用性方面的实时数据收集,预测分析可以用来做出更明智的决策,而这就是所谓的精准农业。在精准农业中,控制中心实时收集并处理数据,来帮助农民在播种、施肥和收割作物等方面做出最明智的决策。遍布田间的传感器用于测量土壤和周围空气的温度与湿度。此外,卫星图像和无人机会被用来拍摄田地的照片。随着时间的推移,图像会显示作物成熟,加上对未来48小时的精准天气预测模型,就可以建立模型并进行模拟,从而预测未来的情况,并帮助农民做出前瞻性的决策。
  大数据遍布于秸秆产业的整个价值链,也就意味着,几乎在这一价值链的每一个环节,都有精准农业的概念。
  随着全球食品供应链需求的日益增加,以可持续发展的方式实现农业资源最大化至关重要。因此,大数据带动的精准农作物秸秆产业也势必继续持续发展。同时,由于属于高科技的工作,因此相比于传统农业,精准农业更能够吸引年轻人的到来,这无疑增加了秸秆在整个社会价值链中的活力。
  5.数据共享标准化
  首先共享数据是标准的,其次共享的方法和途径是规范的。目前各系统数据资源数据库已经有多种存在方式,要解决系统间信息的互连、互通、互操作,必须针对共享数据建立共同遵守的标准规范,只有编码是统一的、格式是统一的、数据交换的方式是统一的,才能保证数据是一致的,才能实现对数据交换和数据共享的有效管理。
  6.决策数据集成化
  建设数据中心的另一个目的就是将农业各部门的以及与秸秆产业相关业务结果数据有机地集成在一起,进行综合查询和统计分析,为各级领导的决策提供有力的数据支持。
  7.大数据将提升秸秆产业过程标准化的发展
  秸秆产业标准化,是指以秸秆为对象的标准化活动,是对农作物秸秆生产的产前、产中和产后进行全过程规范的总和。
  四、中国秸秆大数据交易平台建设原则
  (1)从领域看,以种植业、畜牧业等农业领域为核心,进一步拓展到各种农资生产、农产品存储、加工、流通、市场等相关衍生产业,同时将统计数据、进出口数据等宏观经济背景的数据整合进来;
  (2)从地域看,以全国层面数据、省市数据、地市级数据等国内区域数据为核心,将欧美等农业发达国家的数据作为有效参考,为精准区域研究提供丰富的数据基础;
  (3)从粒度看,包括统计数据、涉农经济主体的基本信息、专利信息、投资信息、进出口信息、媒体信息、招聘信息和 GIS 坐标信息等;
  (4)从专业性看,包括农业领域的专业数据资源及有序规划专业的子领域数据资源。
  五、中国秸秆大数据交易平台的服务模式
  1.典型的云计算环境通常具有如下图所示的三层服务模式
  这些服务中,PaaS和SaaS都建立在IaaS平台之上,而SaaS可以选择建立在PaaS之上,这取决于SaaS本身的开发模式,以及应用十分需要来自于PaaS的能力。每种大数据可以直接提供给最终用户使用,也可以只用来支撑上层的服务。IaaS层提供了大数据计算的基础平台,它能实现硬件资源的虚拟化聚合管理,提供硬件资源池,加上大数据管理,可以提供自我服务的功能。PaaS依托于IaaS的动态基础架构的随需应变的优势,为用户提供丰富的应用运行支持;提供平台能力的运营管理能力;用户可以通过各自角色的自服务门户实现自助服务。利用IaaS服务层对物理计算资源的动态灵活管理,搭建丰富的、开放的、可管理的、自服务的平台服务能力。用户可以选择从大数据计算服务提供商订购SaaS服务。大数据计算服务的运营商可以通过运营支持门户对所有的SaaS服务实现管理和运营。
  2.中国秸秆大数据交易平台服务模式
  (1)农业信息网络服务平台模式。随着互联网技术、计算机软件硬件技术的发展,计算机、微信等大数据工具在农村已经普及使用,走进千家万户。因此整合各方面信息资源,搭建综合型或者垂直型的农作物秸秆大数据平台,对信息服务内容统一发布、统一管理、提高信息共享程度。
  (2)移动定题服务模式。信息服务机构根据用户定制的需求,通过信息的搜集、组织、分析等管理活动定期或者不定期地通过信息传播平台以移动、微信等形式为用户提供连续性的服务。这种服务模式具有工作量大、针对性强、连续性强的特点,通过实时动态调整服务内容确保信息服务的质量。
  (3)移动互联网服务模式。随着卫星通信系统、无线通信系统、陆地蜂窝移动通信系统等通信网络技术的发展,以及具有开放式操作系统的智能电脑手机等移动终端设备的普及,用户可以突破时间空间的限制,利用移动浏览器与服务器进行信息交互,使得农民可以在田间地头、养殖场等工作场所实时进行信息检索、信息咨询等服务请求。
  (4)远程双向视频服务模式。视频服务是利用有线或无线网络进行的双向视频和语音的即时通信,该模式可以突破空间限制为双方提供可视化面对面的服务,例如专家通过高清视频查看病虫害样本,对症下药提供远程技术指导;为农民提供远程课堂,双方进行实时互动, 实现远程课堂实时答疑;对适用性较广的技术、案例等以专题形式制作成微视频课件,根据需要进行视频点播等服务, 实现 “移动学习”。
  六、项目建设可行性和先进性
  中国秸秆大数据交易平台系统在现有秸秆数据资源基础上,通过整合数据中心基础资源,提供高可靠性、高安全性的数据中心基础资源平台。其先进性表现为“一个领先、两个提高、三个可靠、四个不变”。
  1.一个领先:
  打造国内领先、国际一流的一体化专业精准的中国秸秆大数据交易平台系统。
  2.两个提高:
  提高系统部署效率、提高专业资源可扩展性。
  3.三个可靠:
  业务数据可靠、应用系统可靠、信息中心可靠。完善的备份机制,保证信息系统的业务数据安全可靠;高效的容错机制,保证信息系统的业务应用系统安全可靠;全面完善的容灾机制,保证信息中心的安全可靠。
  4.四个不变:
  (1)服务对象不变;
  (2)发展方向不变;
  (3)运营模式不变;
  (4)操作流程不变。
  云计算主要为数据资产提供了保管、访问的场所和渠道,而数据才是真正有价值的资产。企业内部的经营交易信息、物联网世界中的商品物流信息,互联网世界中的人与人交互信息、位置信息等,其数量将远远超越现有企业IT架构和基础设施的承载能力,实时性要求也将大大超越现有的计算能力。如何盘活这些数据资产,使其为国家治理、企业决策乃至个人生活服务,是大数据的核心议题,也是云计算内在的灵魂和必然的升级方向。
 

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