Однією з гострих проблем АПК є невисокі оперативність і ефективність прийнятих управлінських рішень внаслідок недостатнього розвитку інтелектуальної та культурного середовища в сільських районах, недостатнього використання, в тому числі в господарській практиці на місцях, нових інформаційних технологій.
Одним з нових і перспективних напрямків у сільському господарстві за кордоном є прецизійне землеробство. Мова йде про те, щоб, використовуючи найрізноманітніші дані (результати відбору проб грунту з географічною прив'язкою їх, обробки даних дистанційного зондування, цифрові тематичні карти) оптимізувати прийняття рішень про локальне внесення добрив і отрутохімікатів в грунт для підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва. Вже зараз існують системи, що забезпечують відображення в реальному режимі часу на дисплеї переміщення трактора чи комбайна по полю та інформування фермера про необхідність збільшення або зменшення витрати добрив на тому чи іншому ділянці поля.
Зарубіжні програмні засоби управління сільськогосподарським виробництвом по ряду об'єктивних причин важко застосовні до російських умов. Це висока вартість програмного продукту, відсутність русифікованих версій, різні технології вирощування культур. На підставі вивчення програмних продуктів представлених на форумі в Санкт-Петербурзі (Агроном 2.1, Agro, Шанс, електронні таблиці з освоєння проекту внутрішньогосподарського землеустрою) можна зробити висновок, що існуючі російські інформаційні технології не вирішують завдань необхідних для автоматизації управління рослинницької галузі. У зв'язку з цим виникла необхідність створення автоматизованих систем управління сільськогосподарським виробництвом на основі геоінформаційної системи (ГІС) стосовно до вітчизняних методів землеробства. З 2002 року спільно фахівцями департаменту агропромислового комплексу (АПК) Бєлгородської області, федерального державного унітарного підприємства (ФДУП) ВІОГЕМа м.Білгород і Білгородського державного університету розробляється автоматизована система управління сільськогосподарським виробництвом. Система грунтується на геоінформаційної системі БелГІС розробленої у ФГУП ВІОГЕМ.
На основі БелГІС розроблені і впроваджені автоматизовані системи земельного та містобудівного кадастрів у Білгородській області, які дозволяють вести інформацію про земельні ділянки, землекористувачах, будівлях і спорудах, комунікаціях і т.д. Розроблені та впроваджені геологічні та маркшейдерські системи для автоматизації гірничих робіт (Лебединський ГЗК, Ковдорський ГЗК). Впровадження цих модулів дозволило провести налагодження ядра системи.
В основі системи управління сільськогосподарським виробництвом лежить поточний і ретроспективний моніторинг об'єктів сільськогосподарського призначення, моніторинг агроекологічних характеристик грунтів, технічних можливостей господарства. На основі моніторингу та наукових знань відбувається планування сільськогосподарських робіт. У залежності від планованих робіт і зовнішніх факторів, що впливають на господарство, відбувається облік фактичних заходів. Обробляючи і аналізуючи плановані і фактичні заходи, відбувається аналіз виробничої діяльності та прийняття оперативних рішень. Аналіз та обробка інформації має на увазі розрахунок показників економічної ефективності планованих і фактичних заходів та можливі агроекологічні наслідки.
Нижче перераховані завдання, які вирішуються в даній автоматизованій системі управління:
- Автоматичний підрахунок просторових характеристик (довжина, площа, ухил місцевості).
- Ведення поточного моніторингу сільськогосподарських угідь;
- Ведення ретроспективного моніторингу угідь;
- Прогнозування врожайності залежно від поживних елементів, і розрахунок потреби культури в поживних елементах в залежності від планованого врожаю;
- Розрахунок потреби в коштах хімічної меліорації;
- Автоматизоване створення технологічних карт;
- Отримання зведеної інформації по севооборотам і по господарству в цілому;
- Розрахунок балансу гумусу і поживних елементів по севооборотам і по господарству в цілому;
- Автоматизоване створення облікового аркуша механізатора з розрахунком трудовитрат;
- Автоматизований облік техніки та сільськогосподарського реманенту з розрахунком економічних показників;
- Розрахунок економічних показників агротехнічних заходів;
- Розрахунок економічних показників вирощування культури по сільськогосподарських угіддях.
- Ведення просторово розподіленої бази даних, тобто прив'язка інформації до об'єктів на карті.
- Отримання об'ємних моделей у т.ч. рельєф, розподіл азоту, фосфору, калію та інших елементів грунту в цілому по господарству, для визначення агроекологічного потенціалу.
У результаті є можливість на кожному етапі вирощування культури проаналізувати плановані і фактичні витрати. У разі відхилення програма дозволяє виявити причину для прийняття відповідного рішення. Таким чином, здійснюючи контроль собівартості продукції.
На основі ретроспективного моніторингу сільгоспугідь, конструктивних особливостей полів, зовнішніх факторів приймаються рішення щодо коригування проводяться в господарстві заходів.
Автоматизований облік фактичних робіт дозволяє здійснювати контроль за роботою механізаторів (відпрацьовано годин, виконано нормозмін, нараховано на заробітну плату і т.д.) і контролювати використання техніки (виконано робіт в еталонних га, відрахування на амортизацію і ремонт, і т.д.) .
За допомогою інструментів геоінформаційної системи є можливість розраховувати відстані від складів, тракторного парку, водойм і т.д. до робочих ділянок, що дозволяє контролювати витрату ПММ, витрати на автотранспорт.
На основі узагальнених даних відбувається агротехнічний, агроекологічний та економічний аналіз виробничої діяльності. Приймаються рішення щодо ефективного використання ресурсів, усунення або зменшення впливу факторів гальмують розвиток господарства.
Впровадження програмного продукту здійснюється спільно з фахівцями департаменту АПК в ЗАТ «Красненської» Яковлівського району Бєлгородської області. Результати впровадження планується отримати у 2004 році.
Рекомендованих вимогами для АРМа є: IBM PC сумісний комп'ютер; операційна система MS Windows 95/98/2000/XP або MS Windows NT 4.0; 128Mb оперативної пам'яті; від 100Mb вільного простору на диску; відео карта з підтримкою OpenGL; Широкоформатний принтер / плоттер. Мережеві вимоги: пропускна здатність мережі від 10MBit і вище.
Таким чином, створення автоматизованих програмно-алгоритмічних систем управління на основі ГІС - технологій дає можливість провести інтенсифікацію сільськогосподарського виробництва, приймати оптимальні управлінські рішення, засновані на просторовому аналізі агротехнічних, агроекологічних та економічних умов.
Рис.1. Цифрова модель місцевості на прикладі ЗАТ «Красненської».
Рис.2. Моніторинг сільськогосподарських угідь на прикладі цукрового буряка.
Рис.3. Облік фактичних заходів.
Рис.4. Економічні показники агротехнічних заходів на прикладі цукрового буряка.
Рис.5. Показники економічної ефективності вирощування культури на прикладі цукрових буряків
Розвиток інформаційних технологій в управлінні дуже важливо для АПК. Їх дуже багато і вони різноманітні, проте є і ті, які викликають великий інтерес у багатьох аграріїв. Розглянемо кілька з них.
Навігація по супутнику
Великі тваринницькі холдинги, що мають власне виробництво кормів, готові впроваджувати сучасні технології в рослинництві. Яскравий приклад - GPS-навігація. Коли щось суто військова розробка сьогодні активно впроваджується аграріями. Скажімо, в "Борисовской зернової компанії" - підприємстві, що входить до холдингу "Агро-Белогорье", супутникова система навігації, встановлена на техніці, що працює в полі, вже стала звичною. Знати, де в конкретний момент часу знаходиться комбайн, - значить зуміти уникнути вимушеного простою і заощадити час. Ще одна технологічна новинка, що з'явилася в компанії, - автоматизований метеорологічний комплекс. Дані про суму ефективних температур, кількості опадів, вологості грунту на чотирьох рівнях зі спеціального Агромодуль надходять по телефонних лініях в комп'ютер агронома. Усього таких модулів встановлено три - опади нерівномірно розподіляються по території району. Всі дані обробляються комп'ютером, і працівник, якому вони необхідні для роботи, може їх в будь-який момент подивитися, не залишаючи свого робочого місця. Метеорологічний комплекс з'явився нещодавно, однак рослинники вже встигли відчути всі принади автоматизації. Дані про кількість опадів, що випали взимку, допомогли аграріям розрахувати, скільки добрив доведеться закупити до нового посівного сезону.
Комп'ютерна система проекту АРІС.
Де взяти недорогі корми та запчастини до сільськогосподарської техніки, як оперативно та з урахуванням сучасних досягнень науки скласти раціон харчування тварин, які вийшли останні постанови з ветеринарії, куди вигідніше поставляти сільгосппродукцію? - У вирішенні цих питань має допомогти створювана інформаційна система. Необхідно також уміти швидко будувати складні бартерні ланцюжки, без яких в сільському господарстві поки неможливо працювати. Всі ці тактичні питання стоять перед будь-яким керівником сільгосппідприємства. Але не менш, а може бути, й більш важливо вирішення стратегічних проблем: координація дій регіонів, збалансований розвиток, розумна цінова політика. Вирішити їх можна шляхом побудови єдиного інформаційного простору АПК.
В основу єдиного інформаційного простору покладений проект Аграрної російської інформаційної системи (АРІС), який представляє сукупність інтегрованих на базі мережі зв'язку АПК інформаційних ресурсів. Її найважливіші компоненти - обчислювальні центри управління АПК РФ, організацій федерального рівня системи Мінсільгосппроду Росії, спеціалізованих служб (консультаційної, ветеринарної та ін), а також корпоративні системи (наприклад, Інформзерно та ін.) Генеральний директор компанії Соgnitive Teсhnologies Володимир Арлазаров у своєму виступі виділив три завдання, вирішення яких може істотно прискорити інформаційне наповнення АРІС. Перша - поліпшити збір первинних даних. Якщо в Москві вони практично відразу потрапляє до комп'ютера, то в регіонах ще довго "живуть" у паперовому вигляді, обробка інформації йде вручну, багато втрачається. Друге завдання - реалізація в АРІС систем діловодства. Основа для цього вже є завдяки створенню першої черги телекомунікаційної мережі АПК Росії та розвитку Internet. Побудова таких систем дозволяє працювати з єдиними документами з різних віддалених точок, що серйозно прискорює підготовку рішень і полегшує контроль за їх виконанням. На цьому ж рівні вирішується питання про створення резервної копії документів - вони скануються, розпізнаються, індексуються і вносяться в електронний архів. Зараз йдуть роботи з налаштування технологічного ланцюжка проходження документів та адаптації системи документообігу, розробленої компанією Cognitive, до специфіки проекту АРІС.
І нарешті, завдання третя - побудова інформаційно-аналітичних систем, які дозволять більш ефективно отримувати з АРІС класифіковану інформацію. Як перший крок у цьому напрямку розглядається побудова електронної бібліотеки АПК. У Москві знаходиться величезна сільськогосподарська бібліотека, але користуватися нею, перебуваючи у віддаленому регіоні, неможливо. Зараз йде аналіз того, які матеріали найбільш часто запитуються, проводиться їх переведення в електронний вигляд і формування електронного ж архіву. Для доступу розроблені електронні бібліотечні картки (відповідні паперовим в картотеці бібліотеки), по яких можна швидко знайти необхідну книгу або довідник. Реалізація цієї електронної бібліотеки вже почалася, і роботи планується завершити через півтора місяця. Наступним кроком стане розгортання в АРІС мережі консультаційних центрів, які дозволять акумулювати інформацію з різних джерел - розробок галузевих інститутів, матеріалів наукових конференцій, зарубіжних видань.
Список літератури.
1. Російська газета «Селянський годину» 01.07.2008 р.
2. Газета «Известия» стаття «Технологічна революція в АПК - стратегічна альтернатива для Росії» Автор: Євген Чежегов. 22.04.2007 р.
3. Журнал «Економіка Росії: ХХI століття» № 9
4. Щотижневий аналітичний огляд ЗМІ для керівників підприємств АПК і суміжних галузей Демо-випуск 16 - 22 липня 2008
Одним з нових і перспективних напрямків у сільському господарстві за кордоном є прецизійне землеробство. Мова йде про те, щоб, використовуючи найрізноманітніші дані (результати відбору проб грунту з географічною прив'язкою їх, обробки даних дистанційного зондування, цифрові тематичні карти) оптимізувати прийняття рішень про локальне внесення добрив і отрутохімікатів в грунт для підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва. Вже зараз існують системи, що забезпечують відображення в реальному режимі часу на дисплеї переміщення трактора чи комбайна по полю та інформування фермера про необхідність збільшення або зменшення витрати добрив на тому чи іншому ділянці поля.
Зарубіжні програмні засоби управління сільськогосподарським виробництвом по ряду об'єктивних причин важко застосовні до російських умов. Це висока вартість програмного продукту, відсутність русифікованих версій, різні технології вирощування культур. На підставі вивчення програмних продуктів представлених на форумі в Санкт-Петербурзі (Агроном 2.1, Agro, Шанс, електронні таблиці з освоєння проекту внутрішньогосподарського землеустрою) можна зробити висновок, що існуючі російські інформаційні технології не вирішують завдань необхідних для автоматизації управління рослинницької галузі. У зв'язку з цим виникла необхідність створення автоматизованих систем управління сільськогосподарським виробництвом на основі геоінформаційної системи (ГІС) стосовно до вітчизняних методів землеробства. З 2002 року спільно фахівцями департаменту агропромислового комплексу (АПК) Бєлгородської області, федерального державного унітарного підприємства (ФДУП) ВІОГЕМа м.Білгород і Білгородського державного університету розробляється автоматизована система управління сільськогосподарським виробництвом. Система грунтується на геоінформаційної системі БелГІС розробленої у ФГУП ВІОГЕМ.
На основі БелГІС розроблені і впроваджені автоматизовані системи земельного та містобудівного кадастрів у Білгородській області, які дозволяють вести інформацію про земельні ділянки, землекористувачах, будівлях і спорудах, комунікаціях і т.д. Розроблені та впроваджені геологічні та маркшейдерські системи для автоматизації гірничих робіт (Лебединський ГЗК, Ковдорський ГЗК). Впровадження цих модулів дозволило провести налагодження ядра системи.
В основі системи управління сільськогосподарським виробництвом лежить поточний і ретроспективний моніторинг об'єктів сільськогосподарського призначення, моніторинг агроекологічних характеристик грунтів, технічних можливостей господарства. На основі моніторингу та наукових знань відбувається планування сільськогосподарських робіт. У залежності від планованих робіт і зовнішніх факторів, що впливають на господарство, відбувається облік фактичних заходів. Обробляючи і аналізуючи плановані і фактичні заходи, відбувається аналіз виробничої діяльності та прийняття оперативних рішень. Аналіз та обробка інформації має на увазі розрахунок показників економічної ефективності планованих і фактичних заходів та можливі агроекологічні наслідки.
Нижче перераховані завдання, які вирішуються в даній автоматизованій системі управління:
- Автоматичний підрахунок просторових характеристик (довжина, площа, ухил місцевості).
- Ведення поточного моніторингу сільськогосподарських угідь;
- Ведення ретроспективного моніторингу угідь;
- Прогнозування врожайності залежно від поживних елементів, і розрахунок потреби культури в поживних елементах в залежності від планованого врожаю;
- Розрахунок потреби в коштах хімічної меліорації;
- Автоматизоване створення технологічних карт;
- Отримання зведеної інформації по севооборотам і по господарству в цілому;
- Розрахунок балансу гумусу і поживних елементів по севооборотам і по господарству в цілому;
- Автоматизоване створення облікового аркуша механізатора з розрахунком трудовитрат;
- Автоматизований облік техніки та сільськогосподарського реманенту з розрахунком економічних показників;
- Розрахунок економічних показників агротехнічних заходів;
- Розрахунок економічних показників вирощування культури по сільськогосподарських угіддях.
- Ведення просторово розподіленої бази даних, тобто прив'язка інформації до об'єктів на карті.
- Отримання об'ємних моделей у т.ч. рельєф, розподіл азоту, фосфору, калію та інших елементів грунту в цілому по господарству, для визначення агроекологічного потенціалу.
У результаті є можливість на кожному етапі вирощування культури проаналізувати плановані і фактичні витрати. У разі відхилення програма дозволяє виявити причину для прийняття відповідного рішення. Таким чином, здійснюючи контроль собівартості продукції.
На основі ретроспективного моніторингу сільгоспугідь, конструктивних особливостей полів, зовнішніх факторів приймаються рішення щодо коригування проводяться в господарстві заходів.
Автоматизований облік фактичних робіт дозволяє здійснювати контроль за роботою механізаторів (відпрацьовано годин, виконано нормозмін, нараховано на заробітну плату і т.д.) і контролювати використання техніки (виконано робіт в еталонних га, відрахування на амортизацію і ремонт, і т.д.) .
За допомогою інструментів геоінформаційної системи є можливість розраховувати відстані від складів, тракторного парку, водойм і т.д. до робочих ділянок, що дозволяє контролювати витрату ПММ, витрати на автотранспорт.
На основі узагальнених даних відбувається агротехнічний, агроекологічний та економічний аналіз виробничої діяльності. Приймаються рішення щодо ефективного використання ресурсів, усунення або зменшення впливу факторів гальмують розвиток господарства.
Впровадження програмного продукту здійснюється спільно з фахівцями департаменту АПК в ЗАТ «Красненської» Яковлівського району Бєлгородської області. Результати впровадження планується отримати у 2004 році.
Рекомендованих вимогами для АРМа є: IBM PC сумісний комп'ютер; операційна система MS Windows 95/98/2000/XP або MS Windows NT 4.0; 128Mb оперативної пам'яті; від 100Mb вільного простору на диску; відео карта з підтримкою OpenGL; Широкоформатний принтер / плоттер. Мережеві вимоги: пропускна здатність мережі від 10MBit і вище.
Таким чином, створення автоматизованих програмно-алгоритмічних систем управління на основі ГІС - технологій дає можливість провести інтенсифікацію сільськогосподарського виробництва, приймати оптимальні управлінські рішення, засновані на просторовому аналізі агротехнічних, агроекологічних та економічних умов.
Рис.1. Цифрова модель місцевості на прикладі ЗАТ «Красненської».
Рис.3. Облік фактичних заходів.
Рис.4. Економічні показники агротехнічних заходів на прикладі цукрового буряка.
Рис.5. Показники економічної ефективності вирощування культури на прикладі цукрових буряків
Розвиток інформаційних технологій в управлінні дуже важливо для АПК. Їх дуже багато і вони різноманітні, проте є і ті, які викликають великий інтерес у багатьох аграріїв. Розглянемо кілька з них.
Навігація по супутнику
Великі тваринницькі холдинги, що мають власне виробництво кормів, готові впроваджувати сучасні технології в рослинництві. Яскравий приклад - GPS-навігація. Коли щось суто військова розробка сьогодні активно впроваджується аграріями. Скажімо, в "Борисовской зернової компанії" - підприємстві, що входить до холдингу "Агро-Белогорье", супутникова система навігації, встановлена на техніці, що працює в полі, вже стала звичною. Знати, де в конкретний момент часу знаходиться комбайн, - значить зуміти уникнути вимушеного простою і заощадити час. Ще одна технологічна новинка, що з'явилася в компанії, - автоматизований метеорологічний комплекс. Дані про суму ефективних температур, кількості опадів, вологості грунту на чотирьох рівнях зі спеціального Агромодуль надходять по телефонних лініях в комп'ютер агронома. Усього таких модулів встановлено три - опади нерівномірно розподіляються по території району. Всі дані обробляються комп'ютером, і працівник, якому вони необхідні для роботи, може їх в будь-який момент подивитися, не залишаючи свого робочого місця. Метеорологічний комплекс з'явився нещодавно, однак рослинники вже встигли відчути всі принади автоматизації. Дані про кількість опадів, що випали взимку, допомогли аграріям розрахувати, скільки добрив доведеться закупити до нового посівного сезону.
Комп'ютерна система проекту АРІС.
Де взяти недорогі корми та запчастини до сільськогосподарської техніки, як оперативно та з урахуванням сучасних досягнень науки скласти раціон харчування тварин, які вийшли останні постанови з ветеринарії, куди вигідніше поставляти сільгосппродукцію? - У вирішенні цих питань має допомогти створювана інформаційна система. Необхідно також уміти швидко будувати складні бартерні ланцюжки, без яких в сільському господарстві поки неможливо працювати. Всі ці тактичні питання стоять перед будь-яким керівником сільгосппідприємства. Але не менш, а може бути, й більш важливо вирішення стратегічних проблем: координація дій регіонів, збалансований розвиток, розумна цінова політика. Вирішити їх можна шляхом побудови єдиного інформаційного простору АПК.
В основу єдиного інформаційного простору покладений проект Аграрної російської інформаційної системи (АРІС), який представляє сукупність інтегрованих на базі мережі зв'язку АПК інформаційних ресурсів. Її найважливіші компоненти - обчислювальні центри управління АПК РФ, організацій федерального рівня системи Мінсільгосппроду Росії, спеціалізованих служб (консультаційної, ветеринарної та ін), а також корпоративні системи (наприклад, Інформзерно та ін.) Генеральний директор компанії Соgnitive Teсhnologies Володимир Арлазаров у своєму виступі виділив три завдання, вирішення яких може істотно прискорити інформаційне наповнення АРІС. Перша - поліпшити збір первинних даних. Якщо в Москві вони практично відразу потрапляє до комп'ютера, то в регіонах ще довго "живуть" у паперовому вигляді, обробка інформації йде вручну, багато втрачається. Друге завдання - реалізація в АРІС систем діловодства. Основа для цього вже є завдяки створенню першої черги телекомунікаційної мережі АПК Росії та розвитку Internet. Побудова таких систем дозволяє працювати з єдиними документами з різних віддалених точок, що серйозно прискорює підготовку рішень і полегшує контроль за їх виконанням. На цьому ж рівні вирішується питання про створення резервної копії документів - вони скануються, розпізнаються, індексуються і вносяться в електронний архів. Зараз йдуть роботи з налаштування технологічного ланцюжка проходження документів та адаптації системи документообігу, розробленої компанією Cognitive, до специфіки проекту АРІС.
І нарешті, завдання третя - побудова інформаційно-аналітичних систем, які дозволять більш ефективно отримувати з АРІС класифіковану інформацію. Як перший крок у цьому напрямку розглядається побудова електронної бібліотеки АПК. У Москві знаходиться величезна сільськогосподарська бібліотека, але користуватися нею, перебуваючи у віддаленому регіоні, неможливо. Зараз йде аналіз того, які матеріали найбільш часто запитуються, проводиться їх переведення в електронний вигляд і формування електронного ж архіву. Для доступу розроблені електронні бібліотечні картки (відповідні паперовим в картотеці бібліотеки), по яких можна швидко знайти необхідну книгу або довідник. Реалізація цієї електронної бібліотеки вже почалася, і роботи планується завершити через півтора місяця. Наступним кроком стане розгортання в АРІС мережі консультаційних центрів, які дозволять акумулювати інформацію з різних джерел - розробок галузевих інститутів, матеріалів наукових конференцій, зарубіжних видань.
Список літератури.
1. Російська газета «Селянський годину» 01.07.2008 р.
2. Газета «Известия» стаття «Технологічна революція в АПК - стратегічна альтернатива для Росії» Автор: Євген Чежегов. 22.04.2007 р.
3. Журнал «Економіка Росії: ХХI століття» № 9
4. Щотижневий аналітичний огляд ЗМІ для керівників підприємств АПК і суміжних галузей Демо-випуск 16 - 22 липня 2008