Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектная деятельность в сфере цифрового сельского хозяйства. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
В СФЕРЕ ЦИФРОВОГО
СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Учебное пособие
Составители:
Р. К. Арыкбаев, А. А. Айтпаева,
А. В. Рыбаков, А. В. Кошкаров
Издательский дом «Астраханский университет»
2020
1
УДК 005.511:631.153(075.8)
ББК 65.32-2я73
С74
Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом
Астраханского государственного университета
Учебное пособие подготовлено в рамках международного проекта
Европейского Союза “Erasmus+”
Р е ц е н з е н т ы:
доктор экономических наук, профессор Г. В. Тимофеева
(Российская академия народного хозяйства и государственной службы
при Президенте Российской Федерации);
доктор сельскохозяйственных наук, заведующий отделом селекции
и семеноводства, технологии возделывания полевых и лугопастбищных культур
Д. С. Кадралиев
(Прикаспийский аграрный федеральный научный центр РАН)
Проектная деятельность в сфере цифрового сельского хозяйства :
учебное пособие / сост.: Р. К. Арыкбаев, А. А. Айтпаева, А. В. Рыбаков, А. В. Кошкаров. – Астрахань : Астраханский государственный университет, Издательский
дом «Астраханский университет», 2020. – 83 с.
Рассмотрены основы проектной деятельности в сфере цифрового сельского хозяйства. Помимо теоретического материала, пособие содержит практические кейсы, тесты и контрольные вопросы. Включает основные требования,
предъявляемые к инновационному проектированию в агропромышленном комплексе, методы экономической оценки инновационных проектов, основы цифрового сельского хозяйства, инновационные цифровые разработки для сельскохозяйственного производства и т. д.
Предназначено для магистрантов, обучающихся по направлениям подготовки: 35.04.06 Агроинженерия (профили «Агромехатроника», «Агроинженерные технологии и менеджмент»), 35.04.04 Агрономия (профиль «Агробизнес»), 35.03.06 Агроинженерия (профиль «Машины и оборудование в агробизнесе»), 38.03.02 Менеджмент (профиль «Предприятия агропромышленного
комплекса (АПК)»).
ISBN 978-5-9926-1209-7
© Астраханский государственный
университет, Издательский дом
«Астраханский университет», 2020
© Арыкбаев Р. К., Айтпаева А. А.,
Рыбаков А. В., Кошкаров А. В.,
составление, 2020
© Сезганова Т. А., оформление
обложки, 2020
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................ 4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ИННОВАЦИОННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В АПК
1.1. Понятие инновации применительно к сельскому хозяйству ........ 5
1.2. Разработка модели инновационного
образовательного агрокластера ................................................... 7
1.3. Методы оценки инновационных проектов
в сельском хозяйстве ..................................................................... 8
1.4. Содержание и оформление инновационных проектов .............. 10
Контрольные вопросы к главе 1 ......................................................... 13
Кейсовое задание к главе 1 ................................................................ 13
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО
И РЕГИОНАЛЬНОГО АПК
2.1. Основные проблемы отечественного АПК ................................. 15
2.2. Современное состояние и тенденции развития
сельского хозяйства в Астраханской области ............................ 24
2.3. Перспективы цифровизации сельского хозяйства
в Астраханской области ............................................................... 40
Контрольные вопросы к главе 2 ......................................................... 47
Тестовые задания к главе 2 ................................................................ 47
Кейсовые задания к главе 2 ............................................................... 48
ГЛАВА 3. ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ
И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ЦИФРОВОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
3.1. Цели и задачи цифровой трансформации
сельского хозяйства ..................................................................... 51
3.2. Направления цифровой трансформации
сельского хозяйства ..................................................................... 53
3.3. Перспективы применения технологий больших данных
и искусственного интеллекта в сельском хозяйстве .................. 57
3.4. Использование технологий компьютерного зрения
в сельском хозяйстве ................................................................... 65
Контрольные вопросы к главе 3 ......................................................... 73
Тестовые задания к главе 3 ................................................................ 73
Кейсовые задания к главе 3 ............................................................... 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................ 80
3
В современных условиях инновационная деятельность
в сельском хозяйстве сводится к разработке и внедрению
в производство инновационных проектов и программ. Инновационные программы реализуются в виде крупных межотраслевых
проектов, способствующих кардинальным изменениям в АПК.
В настоящее время существует ряд проблем в организации аграрной науки. Необходимо усовершенствовать процесс
внедрения НИОКР. Государственная поддержка фундаментальной и прикладной науки с ориентацией на внедрение научных
разработок в сельскохозяйственное производство должна стать
главным приоритетом научно-технической и инновационной политики в АПК.
В новых экономических условиях необходимо пересмотреть роль академической, отраслевой и вузовской науки. Важно
выработать действенный механизм подготовки высококвалифицированных кадров, умеющих управлять разработкой и
внедрением инновационных проектов в сфере АПК, приёмки
завершённых научно-технических и технологических разработок и их отбора для сельскохозяйственного производства.
Большая роль при инновационном проектировании должна
уделяться цифровому сельскому хозяйству, которое обеспечит
отечественному АПК устойчивое развитие, позволит сформировать конкурентоспособный аграрный сектор и осуществить
уверенный выход РФ на мировой рынок продовольствия.
Проектирование и создание новых сельскохозяйственных
машин, внедрение их в сельскохозяйственное производство –
процесс, который требует учёта и объективной оценки многих
факторов, определяемых требованиями промышленности
и спецификой сельскохозяйственного производства. Научнотехнический процесс в автоматизации и механизации сельскохозяйственного производства направлен на снижение удельных
затрат энергии, повышение производительности и, как следствие, увеличение количества выпускаемой продукции.
Внедрение сельскохозяйственных роботов с системами технического зрения позволит существенно повысить продуктивность
и рентабельность отрасли и уменьшить себестоимость продукции.
Кроме того, применение роботов позволяет исключить человека
из ряда монотонных операций, сокращает потери рабочего времени, связанные с человеческим фактором, оберегает здоровье
человека от вредных факторов, воздействующих на него в тепличной среде.
ВВЕДЕНИЕ
4
ГЛАВА 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ИННОВАЦИОННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В АПК
1.1. Понятие инновации
применительно к сельскому хозяйству
Инновационная политика в современных условиях становится одной из важнейших составляющих аграрной политики
государства в целом. Необходимость её формирования и реализации значительно возросла: на её основе определяются основные стратегии развития АПК, цели, задачи и механизмы поддержки инновационных программ и проектов. Инновационная
политика предусматривает повышение роли отраслевой науки в
совершенствовании агропромышленного производства, обеспечение конкурентоспособности продукции, ускорение прогрессивных преобразований АПК [5, с. 15].
Инновационный проект выступает основным инструментом
реализации инновационной политики.
Слово «инновация» латинского происхождения и обозначает улучшение или обновление. Применительно к сельскохозяйственному производству инновация предполагает усовершенствование технологий на основе использования передовых марок
сельскохозяйственной техники, средств интегрированной защиты
растений, интенсивных высокоурожайных сортов и пород сельскохозяйственных животных и др.
В настоящее время всё большую актуальность в сельском
хозяйстве приобретают инновации, связанные с внедрением
цифровых технологий.
Одним из перспективных направлений является точное
земледелие, предусматривающее на первоначальном этапе
составление электронной карты полей, что позволит не только
учесть все вопросы землепользования, но и оптимизировать
схемы обработки каждого поля.
Следующим этапом является навигация сельскохозяйственных машин, что уже требует существенных затрат на техническое обеспечение и оснащение всех агрегатов соответствующими приборами. Однако практика показывает, что все
понесённые затраты окупаются менее чем за год.
5
Проектная деятельность
в сфере цифрового сельского хозяйства
Технологии точного земледелия представляют собой стратегию управления, которая использует информационные технологии, извлекая данные из множественных источников, для принятия правильных решений по управлению сельскохозяйственным предприятием [5, с. 44].
Точное земледелие – это комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая
в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки
урожайности (Yield Monitor Technologies), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology). Точное земледелие начинается с параллельного вождения при помощи навигационных систем (например, AgGPS EZ-Guide) на всех операциях (обработка почвы, посев, внесение минеральных удобрений и обработка СЭР). Внесение удобрений по технологии точного земледелия проводится дифференцированно. На каждый
квадратный метр вносится столько удобрений, сколько необходимо. Для дифференцированного внесения удобрений существуют две разновидности систем, которые работают в режимах оф- и онлайн.
В настоящее время все мировые лидеры по производству
сельскохозяйственных машин комплектуют свою технику навигационной системой GPS. В России пионером в этом направлении
стала компания GPS. С 2005 г. компания успешно внедряет эти
технологии во все сельскохозяйственные машины мировых производителей (КТЗ, Case, New Holland, John Deer, Challenger и др.).
Специалисты компании помогут подобрать необходимую систему,
обучить персонал и произвести пусконаладочные работы.
В животноводстве цифровые технологии позволяют оптимизировать рационы кормления сельскохозяйственных животных,
что благоприятно отражается на их мясной и молочной продуктивности.
Таким образом, внедрение на практике цифровых инноваций позволит значительно увеличить производство сельскохозяйственной продукции и решить проблему продовольственной
безопасности на федеральном и региональном уровнях.
6
Глава 1. Теоретические аспекты
инновационного проектирования в АПК
1.2. Разработка модели
инновационного образовательного агрокластера
Сложившаяся ситуация в сфере научно-технического
обеспечения хозяйств региона, специализирующихся на производстве сельскохозяйственной продукции остаётся сложной,
что обусловлено их низким материально-техническим оснащением, отсутствием паритетных отношений между отраслями
АПК, убыточностью многих сельскохозяйственных предприятий.
Решение обозначенных выше проблем, направленных
на вывод агропромышленного комплекса региона на новый уровень развития и решения проблемы продовольственной безопасности возможны при условии внедрения цифрового сельского хозяйства. Для увеличения эффективности отрасли необходимо создание образовательных агрокластеров, которые будут
в дальнейшем стимулировать повышение конкурентоспособности сельского хозяйства.
К числу основных эффектов, которые должны возникнуть
от создания образовательных агрокластеров, можно отнести:
увеличение числа высококвалифицированных специали-
стов в области цифрового сельского хозяйства;
повышение конкурентоспособности сельскохозяйственной
продукции;
увеличение объёмов экспорта продуктов переработки
овощей и др.;
решение проблемы продовольственной безопасности
на региональном и федеральном уровнях.
В современных условиях возможна применимость технологий CDIO при подготовке студентов аграрного профиля. На факультете агробизнеса, технологий и ветеринарной медицины
Астраханского государственного университета уже в течение ряда лет бакалавры по направлениям подготовки «Агроинженерия», «Менеджмент» (профиль «Предприятия агропромышленного комплекса (АПК)») и др. успешно осваивают азы проектной деятельности по методологии СDIO. В современных условиях встаёт необходимость использования технологий СDIO в программах
магистратуры. Грядущая цифровизация сельского хозяйства выдвигает новые требования к подготовке бакалавров и магистров
в сфере АПК. Целенаправленная подготовка обучающихся первой
7
Проектная деятельность
в сфере цифрового сельского хозяйства
и второй ступеней с использованием проектного обучения и созданием образовательного агрокластера позволит значительно
повысить уровень профессиональных компетенций выпускников.
1.3. Методы оценки инновационных проектов
в сельском хозяйстве
В современных условиях большая роль в повышении экономической эффективности сельскохозяйственного производства принадлежит интенсификации производственных процессов.
Оценке экономической эффективности отрасли сельскохозяйственного производства посвящены работы И. Н. Буздалова
[3], В. А. Добрынина [4], А. М. Зинченко [6], Н. Я. Коваленко [8],
И. В. Попович [17], В. А. Свободина [22], В. М. Свободина [23],
А. А. Шутькова, А. А. Айтпаевой [25] и др. Так, например,
А. П. Зинченко [6, с. 7] отмечает, что «критериями использования производственного потенциала сельского хозяйства в целом являются показатели достижения таких народнохозяйственных целей, как обеспечение федеральных и местных потребностей в продовольствии и сырье, снижении затрат
на единицу продукции на основе рационального использования
ресурсов как основы формирования общественно приемлемых
цен и обеспечение конкурентоспособности на международном
и внутреннем рынке».
В. А. Свободин [22, с. 165] выделяет четыре группы эффективности – технологические, экономические, социальные
и организационные.
При инновационном проектировании большое значение
имеет экономическая оценка разработанных проектов. Прежде
всего обучающиеся должны определить структуру производственных затрат, складывающихся согласно применяемой технологии и включающей расходы на оплату труда, начисления
на оплату труда, затраты на системы компьютерного зрения для
условий защищённого грунта или больших данных для открытого грунта, расходы на семена, рассаду и посадочный материал,
на приобретение и установку капельного оборудования, средств
химической и биологической защиты растений, минеральных
8
Глава 1. Теоретические аспекты
инновационного проектирования в АПК
удобрений, а также расходы на ГСМ, электроэнергию, орошение, амортизационные отчисления и прочие затраты.
Определение себестоимости производства определённого
вида сельскохозяйственной продукции позволяет оптимизировать статьи предстоящих затрат.
Большая роль в успешном проектировании во многом принадлежит грамотному бизнес-планированию производственных
процессов.
Обучающиеся должны чётко представлять, какие ресурсы
необходимы для осуществления инновационного проектирования, какой объём продукции можно получить при строгом выполнении всех технологических операций и через сколько лет
вложенные средства окупятся.
На первом этапе инновационного проектирования необходимо определиться с площадью посева, сортами и технологией
выращивания. Сорта сельскохозяйственных культур должны
быть высокоурожайными, устойчивыми к вредителям и болезням, стрессовым факторам и т. д.
На следующем этапе при инновационном проектировании
определяется потребность в необходимой сельскохозяйственной технике для качественного и своевременного выполнения
всех технологических операций. Правильный выбор марки
трактора и сельскохозяйственных машин повышает эффективность подготовительных и уходных работ в сельскохозяйственном производстве. Подготовительные работы заключаются
в планировке участка, удалении древесной растительности,
раскорчевке пней при необходимости и т. д.
После выбора сельскохозяйственной техники определяют
систему полива. В аридной зоне можно использовать капельный способ как один из экономичных и эффективных [35].
Следующим этапом следует определить потребность
в оборотных фондах, таких как удобрения, пестициды и др.
Планирование оборотных средств позволит повысить эффективность защитных мероприятий и обеспечить растения необходимыми питательными веществами по этапам органогенеза.
На основе информации описания урожайности сортов перед посевом также необходимо спрогнозировать планируемый
валовый сбор и товарность продукции. Это необходимо для того, чтобы, исходя из средних цен реализации, просчитать
9
Проектная деятельность
в сфере цифрового сельского хозяйства
выручку, прибыль и определить уровень рентабельности производства сельскохозяйственной продукции в конкретном хозяйстве [14].
На основе результативных показателей и данных о сумме
затрат на основные фонды определяют чистую приведённую
стоимость по проекту, которая представляет собой приведение
доходов будущих периодов к сегодняшнему дню, то есть позволяет нам судить о доходности нашего бизнеса в будущем. Если
чистая приведённая стоимость по инновационному проекту
имеет положительное значение, то данный проект может быть
рекомендован к внедрению. Если она равна нулю или имеет
отрицательное значение, то реализовывать на практике данный
проект не стоит, так как вложенные средства не принесут дохода в будущем.
1.4. Содержание и оформление
инновационного проекта
После обозначения всех важных моментов необходимо
их объединить вместе в чёткое и лаконичное резюме проекта,
объём которого не должен быть более одной страницы. Помимо обобщающего резюме в проекте должно быть подробно
описано предприятие и отрасль, в которой оно существует,
обозначены перспективы хозяйства и самой отрасли. Есть отрасли с высоким темпом роста, и влиться в них означает иметь
потенциальные возможности для успеха и занятия прочных позиций на рынке. Есть отрасли с медленными темпами роста,
и они наименее предпочтительны для быстрого развития предприятия и наращивания объёмов производства. Согласно матрице бостонской консалтинговой группы, темп роста отрасли
и доля рынка предприятия определяют позицию фирмы. Возможно четыре сценария развития. Занятие позиции звезды
наиболее предпочтительно (высокий темп роста отрасли и высокая доля рынка). Дойные коровы – низкий темп роста отрасли
и высокая доля рынка у предприятия. Вопросительные знаки –
высокий темп роста отрасли и низкая доля рынка. И собаки –
низкий темп роста отрасли и низкая доля рынка. Составив матрицу BCG, обучающийся может оценить свои рыночные
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]