装备的研制过程通常使用系统工 程方法来组织和管理 ，美国国防部 在组织联合作战装备研制过程 中 发 现 ，传统的系统工程方法遭遇 到了 管理瓶颈 ，需要用一种新的 概念来 描述联合作战系统 ， 这 就是 体系 （ System of Systems ， SoS ） ， 而体系研制 的工程过程也应该有相 应的体系 工程方法与之对应。 规范指导 美国国防部在一些学者研究成果 的基础上 ，结合多个联合作战系统 星 通 信 （ MILSATCOM ） 、海 军一体化火 控 - 防空（ NIFC-CA ） 系统、太空雷 达系统（ SR IPO ）、 战区联合战术 网络。 体系工程 SoSE 方法来源于美国联合作战系统开发的实践经验总结 9 © Pera Corporation Ltd. All rights 24 • 在组织管理方面 ，美国的数字工 程转型工作由国防部抓总 ，海陆 空三军牵头实施 ，联合工业界 和 学术界优势力量开展研究和 论证 工作 ，并借助先导项目逐 步验证 和推广 ，最终实现全面 应用。 • 数字工程管理部门具体由美国国 防部负责工程和研发的副部长迈 克 尔 · 格 里

应用案例介绍 3 林业行业的应用 2 行业应用介绍 一、大疆创新介绍 公司规模 20 2006员工人数 12000+ 2017员工人数 全球办公室 美国 | 帕罗奥多 美国 | 旧金山 美国 | 洛杉矶 美国 | 纽约 荷兰 | 鹿特丹 荷兰 | 阿姆斯特丹 德国 | 法兰克福 德国 | 巴伐利亚 韩国 | 首尔 日本 | 东京 日本 | 埼玉 中国 | 北京

／ 4 以上 ； 将现代工程技术、生物技术和信息技术综合应用于设施农业 ； 建立植物工厂，以工厂化方式生产蔬菜、食用菌、花木等。 01 农业发展的国际现状 美国 美国农民占美国人口总数的 2% ，养活了 3 亿多美国人， 并且使美国成为全球最大的农产品出口国。 政府重视农业信息化基础建设，每年拨款 15 亿美元建设农 业信息网络，已建成世界最大的农业计算机网络系统 AGNET ； 在利用物

大力发展设施农业，目前荷兰玻璃温室占世界的 1 ／ 4 以上 ；  将现代工程技术、生物技术和信息技术综合应用于设施农业 ；  建立植物工厂，以工厂化方式生产蔬菜、食用菌、花木等。 美国农民占美国人口总数的 2% ，养活了 3 亿多美国人，并且使美国 成为全球最大的农产品出口国。  政府重视农业信息化基础建设，每年拨款 15 亿美元建设农业信息 网络，已建成世界最大的农业计算机网络系统 AGNET ；  滴灌技术：节约用水，提高灌溉效率； 计算机控制技术：通过传感技术完成监视工作，并联动控制灌溉等控 制功能，精密，可靠，节省人力； 农业订单管理技术：农业网络窗口展示，农民足不出户完成产品订单。 农业发展的国际现状  美国：  2004-2015 年中央一号文件“三农”问题 《 2006-2020 年国家信息化发展战略 》 《全国农业和农村信息化建设总体框架（ 2007-2015 ）》 《农业部关于开展全国农村信息化示范工作的通知》

生产分散，农户个体生产规模较小 现代农业经济组织发展滞后 融资困难，融资成本高 流通环节多，流通损耗大，物流成本高 信息不对称农产品价格不透明交易双方不信任 农产品缺乏有效分级体系，卖不出差异化价格 A 美国模式 B 日韩模式 A 集约化、规模化和精准化 B 合作社、环保型、可溯源 C 以色列模式 D 德国（欧洲）模式 C 智能化、节约型、高效农业 D 家庭农场、政府补贴 各国模式 大力发展设施农业，目前荷兰玻璃温室占世界的 1 ／ 4 以上 ；  将现代工程技术、生物技术和信息技术综合应用于设施农业 ；  建立植物工厂，以工厂化方式生产蔬菜、食用菌、花木等。 美国农民占美国人口总数的 2% ，养活了 3 亿多美国人，并且使美国成为全球最大的 农产品出口国。  政府重视农业信息化基础建设，每年拨款 15 亿美元建设农业信息网络，已建成 世界最大的农业计算机网络系统 AGNET ；  在 滴灌技术：节约用水，提高灌溉效率； 计算机控制技术：通过传感技术完成监视工作，并联动控制灌溉等控制功能，精密， 可靠，节省人力； 农业订单管理技术：农业网络窗口展示，农民足不出户完成产品订单。  美国： 1 . 现状分析 02 01 03 传统农业 人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作 物生长环境参数：采用手工控制实现对灌 溉、水帘、遮阳网、抽风机等的控制，耗 费人力、耗费时间、出错率比较高。

以上 ； •将现代工程技术、生物技术和信息技术综合 应用于设施农业 ； •建立植物工厂，以工厂化方式生产蔬菜、食 用菌、花木等。 农业发展的国际现状 美国： 农民占美国人口总数的 2% ，养活了 3 亿多美国人，并且使美国成为全球最大的农产 品出口国。 • 政府重视农业信息化基础建设，每年拨款 15 亿美元建设农业信息网络，已建成世界最大的农 业计算机网络系统 AGNET ； •

代传统人工视觉检验法，从而提高农业劳动效率 146。 人工智能在农业领域中的应用历程可以分为以下几个阶段： 第一 阶段：萌芽期(20 世纪 70 年代末至 80 年代末) 20 世纪 70 年代末，美国为代表的欧美国家率先开始了农业信 息 化的应用研究，以专家系统为代表的人工智能应用开始在农业领 域萌 芽。专家系统之父 Edward A.Feigenbaum 提出：农业专家系统 AES (Agriculture 发达国家为主，开发系统主要是面向农作物的病虫害诊断。最早是美国 伊利诺斯大学的植物病理学家和计算机学家于 1978 年共同开发的大 豆 病害诊断专家系统 LPANT/ds 。20 世纪 80 年代中期至 80 年代末，农业专家系统从单一的病虫害诊断转向 生 产管理、经济分析决策、生态环境、农产品市场销售管理等。如 COMAX/GOSSYM 是美国最为成功的一个农业专家系统，用于向 棉 花 度 ， 但 其 速 度 较 慢。1989 年，Miller 等在桃的分级研 究中，运用图像亮度校正和区 域分割的方法，采用近红外方式对没有明 显边缘损伤的图像进行识 别，其自动分级效果达到了当时美国农业部的 相关标准，并得到推广 应用。20 世纪 80 年代，我国农业专家系统开始 起步，虽起步较晚， 但发展很快，涉及作物栽培、品种选择、育种、病 虫害防治、生产管 理、节水灌溉、农产品评价等方面。在

公里，安装 该系统每套需 7.5 万欧元，而在勃兰登堡州安装需要 120-130 套，约 1000 万欧元。 美国的林业覆盖率达 33%, 利用“大地”卫星在离地面大约 705 公里的轨道上绕地球运转，探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗 址。美国使用无人驾 驶林火预警飞机进行 24 小时监测，虽获 得了成功，但耗费了巨额资金。 加拿大的林业覆盖率达 32% 微米时，便是火灾前兆，立即测定具体温度，采取措施及时防火 . 同时，加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监 测林业火灾，飞行费每小时需 5000-6000 加元。 德国： FIRE-WATCH 林业火灾自动预警系统 美国：护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻 加拿大：加拿大采用卫星巡回监测系统 国内主流思路 不足是巡护面积 小、视野狭窄、确 定着火位置时，常 因地形地势崎岖、 林业茂密而出现较

可助力自动化智能耕作以实现精准种植，如运用农业机器人模拟人的视觉功能，通过学习、 分析和判断实现杂草清除、浇水施肥等，完成无人化种植。近十年 AI 技术在欧美大规模农场得到快速发展和广 泛应用，如美国农场通过 AI 生长系统实时收集与分析 200 多个环境参数，动态调整光照、温度、湿度等条件， 提高种植效率。我国土地流转政策成效显著，农地集约化、规模化程度提升，为 AI 运用奠定坚实基础；近年国 图7：利马格兰基于Alteia平台进行作物性状分析 数据来源：Alteia 官网、广发证券发展研究中心 表5：国外AI协助作物育种运用案例 国家 具体案例 美国 Avalo 公司利用机器学习算法分析作物基因结构，研发耐旱的棉花、耐高温的番茄等品种；通过 AI 技术将作物育种过程速度提升约 70%，使新甘蔗品种推向市场的时间从 12 年以上缩短到 5-6 75%。 德国 拜耳公司开发的 Climate FieldView 平台结合 AI 和大数据技术，支持作物育种中的数据整合与分析。该平台通过分析田间作物的生长 数据，帮助育种家优化育种方案。在美国中西部玉米种植区，Climate FieldView 的应用显著提高玉米的产量和抗病性，如伊利诺伊州 的玉米种植者通过使用该平台，实现玉米产量增长 10%以上，同时减少 15%的氮肥使用量。此外，平台提供的病害预警系统帮助农民

国家数字乡村阶段性时间表 国家数字乡村建设实施，要求高时间紧任务重！ 数字经济占产业的增加值 农业信息化发展现状与趋势 0 2 4 6 8 10 12 14 中国 美国 2019 年数字经济规模（万亿元） 美国规模蝉联全球第一，达到 12.34 万亿美元；中国位居全球第二，达 到 4.73 万亿美元（ 31 万亿元）， 占 GDP 比重达到 34.8% 乡村振兴升级为国家战略