知识经济与农业知识工程，本文主要内容关键词为：知识经济论文,工程论文,农业知识论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、知识经济：实施农业知识工程的全新环境
21世纪是知识经济的时代。作为知识载体的信息已成为经济发展的战略性资源，信息产业的数字化、网络化运用，首先区别于依靠土地、气候等资源和种养加过程的农业经济。在知识经济环境中，发展农业与农村经济时，农业知识将以数字化信息传输的方式，以全新的模式向农业生产过程的每个环节渗透，从而提高农业生产过程和农村经济发展过程的投入产出率，将农业生产力提高到一个全新水平。
当知识经济的浪潮冲击着世界每一个角落时，我们还在传统的农业经济环境中或为解决几千万人的温饱问题而痛苦挣扎，或在用传统技术、单纯的经验性知识和管理模式安排农业生产，这已同知识经济时代具有的高科技内涵农业形成了强烈反差。
农业与农村经济的发展要顺应知识经济发展的潮流，农民和从事农业管理、从事农村经济的管理者就要有知识。不仅要有农业与农村经济发展需求相适应的现代科学知识，也要有技术与管理技能知识。这不仅向普通劳动者提出了要求，也向各级决策者与管理者提出了新要求。
在知识经济的时代，有知识人的标志已不再是指只掌握数学、物理等某一学科专业知识的人，而应是在掌握某一专业知识的前提下，还应具有与专业相关的知识体系、同时还应对新知识敏感而又善于应用新知识并将其物化为有一定市场占有率的新产品的人，或者是能高效开拓满足社会服务需求的人，是善于将分散存在的知识融会贯通，综合集成，创造出更新知识并付诸新应用途径的人。
从这个意义分析，知识经济，对农业和农村经济的发展既是机遇，又是挑战。只所以说是机遇，因为在“地球村”中，计算机网络化知识的全球化流动，向农业发展提供了丰富的人类可共享的以信息为载体的知识资源，网络化信息的有效利用，广辟农业生产和农村经济发展难题的解决途径，农民可以通过因特网学习现代农业技术知识提高自身素质，农业生产中的难题也可以通过因特网，运用网上专家的“外脑”来解决。
知识经济与信息社会的发展环境，向发展现代化农业提出了全新要求，各级政府在调整产业结构时，把服务于知识与信息搜集、加工、定向传输的信息服务业作为第三产业发展的重点任务。不仅要通过强化实施科教兴国的力度，大幅度增加农业科技成果的产出量，而且要在研究探索农业科技成果向农业生产过程渗透的新方法与途径，要探索适用农业技术向农民普及的最佳方式。
信息产业发展的数字趋同，网络与多媒体技术的发展，为农业知识向农业生产过程的传递，向农民的普及提供了直观的手段。将综合的农业知识通过农业专家系统向农民普及应用，是向农业生产过程注入高科技内涵的重大战略行动，也是实施农业知识工程的重要内容。
二、农业专家系统：实施农业知识工程的高科技内涵
知识工程是指建立在科学的、技术的和方法论综合运用基础上，以专家知识为基础，以计算机应用为手段，从软科学与硬技术两个方面，综合运用于农业生产过程的一项知识体系建设工程。知识工程在发展中还有一些思维的、技术的和设计中的一些问题需进一步解决，特别是专家人脑中的知识如何以规范的方式，通过严格的算法，转化成电脑面向问题的、可量化识别的信息，从而把专家丰富的知识提炼为针对问题的“元知识”，将“元知识”集成具有“构”功能的能用于解决问题的技能或工具，这是实施知识工程，特别是实施农业知识工程要完成的根本任务。
将构建服务于农业生产过程的农业专家系统作为实施农业知识工程的重要内容，首先要实现思维创新。一要树立提高实施农业知识工程经济效益的硬技术全息观，二要树立提高农业知识工程决策效益的软科学系统观，三要树立提高农业知识工程管理效益的知识化学习观，四是将这三种观念综合运用于农业专家系统的研究开发与推广应用。
农业知识工程的实施，首先表现在硬技术在农业生产与农村经济发展中的全方位应用，通过提高产量和质量大幅度增加经济效益。农业硬技术专家系统在农业生产过程中的使用，要有全息观念。要应用“全息”思维方式进行系统的整体设计。用全息律研究并开发农业专家系统，既要分析某一单向技术在指导某专项农业生产的微观过程中的个体作用，或某一组合技术群在指导农业领域中观过程中的群体作用，也要分析作为农业专家系统学科在指导宏观大农业发展中的整体作用。将全息律用于农业专家系统的建造，一是要研究各微、中、宏观系统之间的全息对应性与多样性的关系，二是要建立微、中、宏观系统的协调、有效性和整体推进农业科技进步的机制。例如，土、肥、水、种、密、保、管、工等八项农业微观技术在农业生产中的应用构成了农业宏观上的科技进步。微观技术元是系统整体水平的显示，同时每一个微观系统的开发水平也一定要被宏观所映射，微观子系统一定是一个宏观专家系统的“纽结”。三是要获得农业专家系统开发过程中的全息圈，必须同时注重农业专家系统的科学水平，也一定要注意对作为用户农民的可用性。如果只重视了一个方面而忽视了另一个方面，会丢失农业专家系统推广应用中的组织信息，从而使这一工作不能有效地进行。
其次，要构建农业软科学专家系统在农业与农村经济发展决策中的系统观。农业发展的效率与效益，取决于决策的科学化程度。因此，在实施农业知识工程时，要增强农业发展决策支持的软科学专家系统的决策功能。
第三，农业专家系统要有提高农业管理效益的学习观。在知识经济已越来越引起全社会重视的情况下，要求任何一个经济组织都要成为一个学习型组织，每一个经济组织中的人都要成为学习型的人。
实现上述三个观念的创新，具体在研究开发农业专家系统时，一定要将硬技术专家的知识、软科学专家的经验、管理者不断进化的技能用系统与规范的方法表达出来。这是目前专家系统个体工作中遇到的一个关键性难题，其核心是不可量化的专家知识、经验和技能如何能找到一种方便的定量方法，将知识、经验和技能“元”化，即将知识分解为能表述知识的“知识元”、“经验元”和“技能元”，其它知识、经验和技能可以通过一种方便的算法将用元知识、元经验和元技能表述，实现计算机的多次重复记录并实现用于问题的二次推理，将元知识、元经验和元技能组成面向问题的元知识库，是实施知识工程的基础性工作，将其应用于农业和农村经济发展是农业知识工程的主要内容。
从解决农业生产过程中问题时的思维过程分析，大约要有如下一些过程：一是针对提出需要解决的问题，由起传感器功能的物件将问题表述为计算机可以处理的信息。二是将问题分解为子问题，问题分解为子问题时要有利于充分运用知识库中的元知识、元经验和元技能。三是通过比较识别出问题与知识库中元知识的差异，并能将差异转化为待解决的问题，推断出系统的故障。五要设计出解决问题的重点和有限目标。六要根据目标、故障、差异和约束设计系统的运行方向。七要在第一次解决的情况下，进行反馈修正。
所以一个农业专家系统应包括问题解释块；一个由事实和启发式计划与问题求解规划组成的知识库；一个应用规则的生成与目标的比较模块；一个控制规则处理顺序的调度模块；一个当新数据或知识修改时，调整原结论的一致性处理模块和解释系统行为并使其合理化的验证模块。
农业专家系统求解的机制，要有建立在拥有融事实、可信度和启发为一体的知识基础，根据拥有的资源，找出足够好的推理机制，要有高效率的搜索机制。为提高系统的搜索与比较效率，在知识库中要有可用的、正确的和有辨别力的知识。要有摆脱“死胡同”的方式。要有取消重复多余的计算的能力。要从硬件上尽可能地提高计算机运算速度。要有多来源知识的多重、协同删减机制。要能在不同的级别抽象与推理的简化能力。为实现这个目的要尽可能地能消除错误的数据或知识的影响即纠错能力。要能动态改变数据。要将复杂过程简化为简单过程，并能将简单过程综合集成为复杂过程。农业专家系统必须在选择空间内，有效地构造答案。当资源有限时，专家必须有选择地搜索这个空间尽可能少选无用的动作。专家的知识有助于尽早找出有用的数据，提出应用数据合理方式以及尽可能早地删去无用的东西。
从笔者在山西省农村大规模开展电脑应用普及的实践中，我们认为，在农村特别是小康村普及应用农业专家系统是向农村经济发展注入高科技内涵的战略行动。
一个方便实用的农业专家系统至少应包括如下一些功能：
第一，能将农业生产过程中的核心技术和技能按照作物、地域和农时季节进行分类和排序，使农民可以方便地使用电脑提供的多媒体图象与声音方式，有针对性地、系统地学习农业生产技术知识和经营管理技能；
第二，能将农业系统专家人脑中的知识和技能，以及农民群众在实践中积累的传统经验，按照不同作物、不同区域在农时季节的“事流”上集成，使不同区域的农民按照不同作物的不同生产过程，根据对技术和技能的需要随时向电脑进行技术咨询，利用电脑的虚拟环境获得具体的技术操作指导；
第三，提供农业生产过程中常用的种子、化肥、农机具、地膜等生产资料价格，为农民制定农业生产规划提供支持，提高农民经营管理水平，运用“智能与傻瓜”化软件包，使一部分文化水平相对较高农民掌握用电脑制定种植、养殖优化方案的能力，提高农业与农村经济经营管理水平；
因此，农业生产技术专家指导系统，不同于一般的农业专家系统，它是集硬技术与软科学为一体的旨在从决策、学习、生产指导三个方面，以电脑和网络为手段的高科技工具。既是农民与农业专家非面对面的交互式咨询工具，也是非教室化的系统学习农业技术知识和技能工具，既是解决生产中难题的工具，也是生产过程管理从而提高农业生产效率和效益的规划工具。
三、政策环境：实施农业知识工程的保证
知识经济正在以不可阻挡之势介入人类社会生产与生活的各个领域。它不应只是高科技企业或研究院所的专利，处于进一步深化改革中的农村不应成为被遗忘的角落。离开农业这个国民经济的基础去谈知识经济，去谈国民经济的信息化，既不科学也不现实。促成传统农业向知识型的有机转轨，引发农业与农村经济产生质的飞跃，是新形势下发展知识经济不容忽视的一个重大问题。
实施农业知识工程作为农业和农村经济迎接知识经济挑战的重大行动，其目的是要通过向农业生产过程注入知识量，提高农民学习知识自觉性，把农业与农村经济的发展建立科学、技术与管理手段的创新之上。在政策环境建设上，实施农业知识工程一是构建全社会发展经济的知识意识，切实将实施科教兴国战略在每一个环节落实，二是需要与发展社会主义市场经济相适应的制度创新环境作支持，三是要有资本积累与运作创新作基础，四是要有结构创新作动力。
第一，要把实施农业知识工程落在实处，首先要使各级第一把手从抓农业基础的传统模式中解脱出来，自觉地用高科技抓农业和农村经济的发展。而从事农业知识工程的技术人员则要宣传领导，让领导理解农业专家指导系统对提高农民素质、向生产过程注入科技内涵的经济意义。从而将实施农业知识工程通过政府行为变成全社会的行动。
第二，创建实施农业知识工程的有效机制。将农业专家系统的研究开发与推广作为农业知识工程的重要内容，是实施科教兴国战略在农业与农村经济方面的重大行动。要将这一行动变成全社会的自觉行动，从运作机制上来说，一是要增强农业与农村经济发展对农业专家指导系统的需求拉动力，二是要增强科研院所开发与农业生产水平、农民需要相适应的推动力。两者有机融合才会将农业专家系统的推广和应用提高到一个新水平。在当前社会主义市场经济的环境中，一方面农业专家系统要符合农村的实际，真正能使农业从中获取经济效益，这就要求科技人员实施“工”字型的开发战略，即农业专家系统首先要突出“专家”内涵，同时还要有一定的应用复盖范围，另一方面是要有较强的针对性。这可以合同方式，同农村或国家签定开发合同。使科技改革与农村改革以经济利益有效结合在一起。
第三，制定有利于将现代自然科学与社会科学成果在农业专家系统的具体事上融合的政策环境，从而实现系统研究开发特别是推广应用途径与方式的综合与创新。“多功能、傻瓜化、智能化、多媒体化与虚拟化”是农业专家系统的发展方向。在开发过程中，要充分利用计算机技术提供的各项新技术，但也要将社会科学提供的新成果，如“相似论”、“综合集成”和“成本效益”等方法，用于农业专家系统研究、开发与推广，其目的是要降低农业专家系统开发与推广中的成本，提高其经济效益。
第四，通过政策引导和注入启动资金，在农村特别是小康村大规模开展农民学电脑用网络的科学普及活动。农业专家系统是面向农村、以农民为最终用户的、以计算机作为工具为农村经济发展的高科技工具。为此，会用电脑的农民越多，农业专家系统的市场才越大，会用网络的农民越多，农业专家系统在农村使用才能实现质的飞跃。一是要编写面向农村的通俗易懂的农民学电脑用网络教材，二是要将向农民普及用电脑知识和技能纳入各级科学普及规划和计划，三是要建立一支向农民讲授电脑知识和应用技能的队伍，四是要将农业专家系统的使用作为向农民普及电脑应用技能的重要内容。各级政府科技管理职能部门、各级科协、各级涉农职能部门，都要将向农民普及电脑知识和技能作为工作的重要内容之一，筹措必要的启动资金，支持农民学电脑用网络工作。铺垫推广应用农业专家系统，实施农业知识工程的社会基础。
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