霍尔三维结构案例（智能农机装备标准体系框架构建方法与研制建议）

本文节选自《智慧农业（中英文）》2020年第2卷第4期，吕程序高级工程师团队的《中国智能农机装备标准体系框架构建与研制建议》，其引用格式如下，欢迎大家阅读、引用。

引文格式：胡小鹿, 梁学修, 张俊宁, 梅岸君, 吕程序. 中国智能农机装备标准体系框架构建与研制建议

[J]. 智慧农业（中英文）, 2020, 2(4): 116-123.

HU Xiaolu, LIANG Xuexiu, ZHANG Junning, MEI Anjun, LYU Chengxu.

Construction of Standard System Framework for Intelligent Agricultural Machinery in China

[J]. , 2020, 2(4): 116-123.

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智能农机装备标准体系框架构建方法与研制建议

1 智能农机装备标准体系框架构建方法

标准体系框架主要分为二维框架结构、三维框架结构和多维框架结构。根据标准排列形式，二维框架结构分为层次结构、序列结构和综合结构3种。三维框架结构由三个互相垂直的坐标轴组成标准属性空间。多维框架结构将系统工程中霍尔三维结构模型拓展，多个三维空间的零点相连得到多维框架结构。

多维框架结构可较全面地反映标准体系中的子体系或标准的属性，为后续体系中标准制修订提供多维度的指导。但多维框架结构中子体系或标准在体系全局中的位置不直观，体系的低维分解复杂，查阅不便。因此本研究构建了智能农机装备标准三维框架结构，并进行了二维体系分解。

1.1 三维框架结构

上文所述的9个维度中，级别直接决定标准的有效范围与归口单位；产业环节是针对智能农机装备技术领域进行的细分，有助于形成专业的团队构建标准体系表及开展标准制修订工作；通用性、性质、对象、类别几个维度在具体层次划分上存在交叉，其中类别维度为国家标准化业务管理平台中明确的维度，可更精准地指导标准计划立项。因此最终选用级别、类别、产业环节3个方面构建三维标准体系框架，如图1所示。

图1 智能农机装备标准体系三维框架结构

Fig. 1 Three-dimensional framework of intelligent agricultural machinery standard system

1.2 三维框架结构的二维分解

标准层次为一定范围内一定数量的共性标准的集合，反映了标准之间的内在联系、主从关系、覆盖面、共性与个性以及统一与具体。图1所示三维标准体系框架结构只描述了标准体系的内容，不能清晰反映标准层次，也不能直接指导二维层次结构的标准体系表制修订，因此将三维模型转化为二维框架结构。

将标准体系三维框架分解，构建如图2所示标准体系二维分解结构，分为基础层、共性通用层、应用领域层3层。每层中包含若干单元，所含单元可以是具体标准，也可是涵盖系列标准的子体系。第一层基础包括标准体系基础层常见的安全、可靠性和术语；同时针对非道路移动机械污染防治新要求，把环保引入基础层。第二层包含智能农机装备专业领域的一些共性通用技术，如信息感知、导航与定位、控制通讯、大数据分析、农业管控平台等，这些技术相关标准已发布实施、项目立项，或有立项计划。同时，依据动态开放原则，共性通用层设置待扩展部分，随智能农机装备领域管理体制、方针政策、经济发展、科技水平、社会化、组织化程度等因素动态调整和更新。第三层应用领域包括作业动力、播施移栽、植保、收获、种子繁育精选、农产品保质运贮、畜禽养殖和农产品加工。图2构建的标准体系框架需要定期修订、更新、乃至废止。在实际标准制修订工作中，以体系框架要能否指导标准体系表的构建、是否具有动态包容前沿标准的能力来检验标准框架有效性。

图2 标准体系三维结构的二维分解

Fig. 2 2D reduction of 3D standard system framework

目前智能农机装备国标涉及共性通用标准21项，应用领域标准15，主要集中在共性通用层的定位与导航、控制通讯、管控平台，以及应用领域的播施移栽、植保、收获、设施农业、畜禽养殖等方面。目前中国发布的智能农机装备领域行业标准主要分布在农业（NY）、商业（SB）、水产（SC）行业，涉及共性通用层的农业管理平台、应用领域的畜禽养殖、农产品加工等方面。智能农机装备领域地方标准、团体标准、企业标准主要集中在应用领域层，多为各应用领域的相关产品标准。

2 标准化工作研制建议

基于中国智能农机装备标准化现状，以标准体系框架为基础编制标准体系表。分批把体系表中标准列入标委会工作计划，以标委会为依托，组织成立标准起草工作组，开展标准制修订工作。强化农业智能装备标准的实施与服务力度，引领中国智能农机装备产业快速发展。具体建议如下。

（1）急用先行、成熟先上。量化子体系或具体标准制修订工作的优先级，对农业智能装备领域急用的术语和定义、安全要求等基础标准重点投入，先立先研；对国内外较为成熟的通信控制、农机导航、无线传感等智能农机装备共性通用技术标准，以战略性新兴产业标准综合体、系列标准等形式，优先集中发布实施。

（2）面向需求、注重实效。从国家智能农机装备产业需求和市场前景出发，面向农机物联网、无人机植保、智慧养殖设施等产业化应用快速扩张的领域，制修订产品、技术、检测等标准，同时加强对作业行为的规范，提升服务质量。

（3）统筹规划、整合资源。依托国家智能农机装备标准化战略，结合当前重点研发计划专项、数字农业建设试点项目、全国农业农村信息化示范基地等项目，坚持以企业为主导，系统整合“产、学、研、用”资源，一体化推进智能农机装备标准起草、验证、贯宣、应用推广。

（4）加强采标，推广国际。标准制定相关人员应积极参与国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）等国际标准化活动。在紧密跟踪智能农机装备领域国际标准化动态、提高国际标准转化率的同时，借助“一带一路”倡议、“六廊六路多国多港”等国际战略，积极推进国产智能农机装备标准“走出去”。

（5）依托组织，广聚人才。智能农机装备标准化工作业务领域多、类型复杂，所需人才需熟悉专业领域技术及标准化工作。依托全国农业机械标准化技术委员会农业电子分技术委员会，注重专业技术与标准化技能复合型人才的引进与培养，壮大国内智能农机装备标准化工作人才队伍。

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